JP2010062453A - 半導体ウェーハ用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェーハのバックグラインドされた裏面に回路が形成される場合に、裏面の回路の汚染や損傷を抑制し、リングスペーサを省略して薄い半導体ウェーハの破損を防止できる半導体ウェーハ用治具を提供する。
【解決手段】バックグラインドされた薄い半導体ウェーハＷを搭載する積層可能な治具であって、中空に形成され、半導体ウェーハＷよりも拡径の治具本体１と、治具本体１に形成されて半導体ウェーハＷを支持する複数の弾性支持片１０とを備える。そして、各弾性支持片１０を、治具本体１の内周縁部から上方内側に傾斜しながら伸長する傾斜起立部１１と、傾斜起立部１１の上部に屈曲形成されて半導体ウェーハＷの周縁部を水平に支持する保持部１３とから形成する。半導体ウェーハＷの表裏面に何も接触させないので、例えバックグラインドされた裏面に回路が形成される場合でも、汚染を嫌う裏面に合紙等が接触することがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、バックグラインドされた薄い半導体ウェーハを搭載する半導体ウェーハ用治具に関するものである。

従来の半導体ウェーハは、裏面のバックグラインドにより薄く加工され、表面の回路パターン面から保護テープが剥離された後、基板収納容器に収納して保管、搬送、輸送されるが、この収納の際、合紙を介して複数枚が積層されている（特許文献１参照）。
ところで、半導体ウェーハは、表面に回路やバンプが形成されるが、近年、メモリ容量の拡大や生産性向上の観点からバックグラインドされた裏面にも回路が形成されてきている。
特公表２００５−５０８８０５号公報

従来における半導体ウェーハは、以上のように基板収納容器への収納の際、裏面に合紙が重ねて積層されるので、バックグラインドされた裏面に回路が形成される場合には、汚染を嫌う裏面に合紙が接触することとなり、結果として回路の汚染や損傷を招くという問題がある。
この問題を解消する手段としては、半導体ウェーハの収納の際、半導体ウェーハの周縁部に接触する硬質のリングスペーサを介して複数枚の半導体ウェーハを積層収納する方法が考えられる。

しかしながら、係る方法を採用する場合には、半導体ウェーハの回路の汚染や損傷を防ぐことができるものの、リングスペーサが緩衝機能や弾性に欠けるので、積層に伴い薄い半導体ウェーハが割れてしまうという問題が新たに生じることとなる。

本発明は上記に鑑みなされたもので、半導体ウェーハのバックグラインドされた裏面に回路が形成される場合に、裏面の回路の汚染や損傷を抑制し、リングスペーサを省略して薄い半導体ウェーハの破損を防ぐことのできる半導体ウェーハ用治具を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、バックグラインドされた薄い半導体ウェーハを搭載する積層可能なものであって、
中空に形成され、半導体ウェーハよりも幅広の治具本体と、この治具本体に形成されて半導体ウェーハを支持する複数の弾性支持片とを備え、
各弾性支持片は、治具本体から上方内側に傾斜しながら伸びる傾斜起立部と、この傾斜起立部の上部に形成されて半導体ウェーハの周縁部を水平に支持する保持部とを含んでなることを特徴としている。

なお、治具本体を、略リング形に形成され、半導体ウェーハよりも拡径の金属フレームと、略リング形に形成されて金属フレームに嵌め合わされる樹脂フレームとから形成し、金属フレームの内周縁部から内方向に樹脂フレームの内周縁部を露出させ、この樹脂フレームの内周縁部に複数の弾性支持片を所定の間隔をおいて配列することができる。
また、弾性支持片の保持部に、半導体ウェーハの周縁部に干渉して位置決めする干渉部を形成することができる。

ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、φ２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ等の種類や可撓性の有無を特に問うものではない。この半導体ウェーハは、表面に回路の他、バンプが形成されるタイプでも良いし、バックグラインドされた裏面に回路が形成されるタイプでも良い。治具本体は、全部又は一部が金属製でも良いし、樹脂製でも良い。この治具本体の樹脂フレームには、強度保持リブを形成することができる。また、弾性支持片の傾斜起立部には、他の半導体ウェーハ用治具の干渉部に貫通される切り欠きを形成することができる。

本発明によれば、半導体ウェーハ用治具に半導体ウェーハを搭載する場合には、弾性を有する複数の弾性支持片の保持部に半導体ウェーハの周縁部を支持させれば、半導体ウェーハ用治具に薄い半導体ウェーハを搭載することができる。
この際、複数の弾性支持片と半導体ウェーハの周縁部とが接触し、半導体ウェーハの表面や裏面の大部分に弾性支持片や合紙等が接触することがないので、汚染や損傷を招くおそれが少ない。

本発明によれば、例え半導体ウェーハのバックグラインドされた裏面に回路が形成される場合にも、裏面の回路の汚染や損傷を抑制することができるという効果がある。また、リングスペーサを省略し、薄い半導体ウェーハの破損を防ぐことができるという効果がある。

また、治具本体を、略リング形に形成された半導体ウェーハよりも拡径の金属フレームと、略リング形に形成されて金属フレームに嵌め合わされる樹脂フレームとから形成すれば、適度な重さと剛性の治具本体を得ることができる。
また、弾性支持片の保持部に、半導体ウェーハの周縁部に干渉して位置決めする干渉部を形成すれば、簡易な構成で半導体ウェーハの支持時の位置ずれや脱落を防ぐことができる。

以下、図面を参照して本発明に係る半導体ウェーハ用治具の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハ用治具は、図１ないし図３に示すように、バックグラインドされた薄い半導体ウェーハＷを搭載する積層可能な治具であって、中空に形成され、半導体ウェーハＷよりも拡径の治具本体１と、この治具本体１の周縁部に一体形成されて半導体ウェーハＷの周縁部を支持する複数の弾性支持片１０とを備え、コインスタック型の基板収納容器に収納して保管、搬送、輸送される。

半導体ウェーハＷは、例えばφ２００ｍｍのシリコンウェーハからなり、表面に回路やバンプが形成され、裏面にバックグラインド処理が施されて屈曲可能な１６０μｍ以下の薄さにされた後、裏面に貫通電極等の回路が形成される。このような半導体ウェーハＷは、バックグラインドされた裏面を上方に向けた状態で複数の弾性支持片１０に浮いた状態で支持される。

治具本体１は、図１や図２に示すように、リング形に形成されて半導体ウェーハＷよりも拡径の金属フレーム２と、リング形に形成されて金属フレーム２に下方から嵌合される軽量の樹脂フレーム４とを備え、金属フレーム２の内周縁部から内方向に樹脂フレーム４の内周縁部が露出しており、この樹脂フレーム４の内周縁部周方向に、複数の強度保持リブ５と共に複数（本実施形態では４本）の弾性支持片１０が所定の間隔をおいて配列形成される。

金属フレーム２は、例えばアルミニウムやステンレス等を使用して平板に形成され、複数の長孔と取付孔３とが所定の間隔をおいて穿孔される。また、樹脂フレーム４は、例えばポリカーボネートやポリプロピレン等を含む成形材料を用いて円弧形に形成された複数枚の平板がリング形に組み合わされることにより形成される。この樹脂フレーム４の表面には複数の凸部６が所定の間隔をおいて突出形成され、この複数の凸部６が金属フレーム２の取付孔３に下方から密嵌して固定される。

各弾性支持片１０は、図１や図２に示すように、治具本体１、具体的には樹脂フレーム４の内周縁部から上方内側に傾斜しながら伸長するバネ性の傾斜起立部１１と、この傾斜起立部１１の上部に水平に屈曲形成されて半導体ウェーハＷの表面周縁部を水平に支持する平坦な保持部１３とを備えて形成される。

弾性支持片１０は、傾斜起立部１１の上端側方に矩形の切り欠き１２が部分的に切り欠かれ、保持部１３の表面外側には、半導体ウェーハＷの周縁部に干渉して位置決めしたり、脱落を防止する干渉部１４が傾斜して起立形成される。この干渉部１４は、複数の半導体ウェーハ用治具が積層される際、上方の半導体ウェーハ用治具の切り欠き１２に遊挿され、複数の半導体ウェーハ用治具の積層の障害とならないよう機能する。

コインスタック型の基板収納容器は、有底円筒部内に複数の半導体ウェーハ用治具を収納可能な容器本体と、この容器本体を着脱自在に上方から被覆する蓋体とを備え、この蓋体の内部には、容器本体の有底円筒部に上方から密嵌する円筒部が一体形成される。

上記構成において、半導体ウェーハ用治具に半導体ウェーハＷを搭載する場合には図１に示すように、半導体ウェーハＷの表面を下方に向けた状態で複数の弾性支持片１０に支持させれば良い。具体的には、各弾性支持片１０の平坦な保持部１３に半導体ウェーハＷの周縁部を水平に保持させ、かつ干渉部１４に半導体ウェーハＷの周縁部を位置決め接触させれば、半導体ウェーハ用治具にバックグラインドされた薄い半導体ウェーハＷを浮いた状態で搭載し、保管することができる。

また、複数の半導体ウェーハ用治具を積層して図示しないコインスタック型の基板収納容器に収納する場合には図３に示すように、半導体ウェーハＷを搭載した半導体ウェーハ用治具を上下に重ねて上方の弾性支持片１０の切り欠き１２に下方の弾性支持片１０の干渉部１４を遊挿し、上下の弾性支持片１０の干渉部１４を相互に対向させれば、積層した複数の半導体ウェーハ用治具を基板収納容器に収納して保管、搬送、輸送することができる。

上記構成によれば、複数の弾性支持片１０に半導体ウェーハＷの周縁部を位置決め支持させ、半導体ウェーハＷの表裏面に何も接触させないので、例えバックグラインドされた裏面に回路が形成される場合でも、汚染を嫌う裏面に合紙が接触することがない。したがって、回路の汚染や損傷を抑制防止することができる。

また、各弾性支持片１０に弾性やバネ性を付与して応力を緩和可能とするので、リングスペーサを省略することができる他、積層に伴い薄く脆い半導体ウェーハＷが割れてしまうことがない。さらに、治具本体１や樹脂フレーム４が中空のリング形なので、例え半導体ウェーハＷが弓なりに撓んでも、治具本体１に半導体ウェーハＷが接触して汚染することがない。

なお、上記実施形態では治具本体１を金属フレーム２と樹脂フレーム４とから形成したが、金属フレーム２を省略し、複数の樹脂フレーム４により形成しても良い。また、樹脂フレーム４の内周縁部に複数の弾性支持片１０を所定の間隔で配列形成したが、半導体ウェーハＷの周縁部を補助的に支持する支持補助片２０を必要数形成しても良く、この支持補助片２０を弾性支持片１０に隣接させても良い。この支持補助片２０については、治具本体１、具体的には樹脂フレーム４の周縁部から上方内側に傾斜しながら伸長するバネ性の傾斜起立部１１と、この傾斜起立部１１の上部に屈曲形成されて半導体ウェーハＷの表面周縁部を水平に支持可能な保持部１３とから形成することができる。

また、複数の弾性支持片１０は、３本、５本、６本等としても良い。また、弾性支持片１０の傾斜起立部１１を、治具本体１の外周縁部から上方内側に傾斜しながら伸長させても良いし、治具本体１の表面から上方内側に傾斜しながら伸長させることもできる。さらに、傾斜起立部１１の上部を断面略Ｖ字形に屈曲形成して干渉部１４とし、下方に折り返した自由端部を水平内方向に屈曲して保持部１３とすることもできる。

本発明に係る半導体ウェーハ用治具の実施形態における半導体ウェーハの搭載状態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用治具の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用治具の実施形態における積層状態を模式的に示す斜視説明図である。

符号の説明

１ 治具本体
２ 金属フレーム
４ 樹脂フレーム
１０ 弾性支持片
１１ 傾斜起立部
１２ 切り欠き
１３ 保持部
１４ 干渉部
Ｗ 半導体ウェーハ

Claims (3)

1. バックグラインドされた薄い半導体ウェーハを搭載する積層可能な半導体ウェーハ用治具であって、
   中空に形成され、半導体ウェーハよりも幅広の治具本体と、この治具本体に形成されて半導体ウェーハを支持する複数の弾性支持片とを備え、
   各弾性支持片は、治具本体から上方内側に傾斜しながら伸びる傾斜起立部と、この傾斜起立部の上部に形成されて半導体ウェーハの周縁部を水平に支持する保持部とを含んでなることを特徴とする半導体ウェーハ用治具。
2. 治具本体を、略リング形に形成され、半導体ウェーハよりも拡径の金属フレームと、略リング形に形成されて金属フレームに嵌め合わされる樹脂フレームとから形成し、金属フレームの内周縁部から内方向に樹脂フレームの内周縁部を露出させ、この樹脂フレームの内周縁部に複数の弾性支持片を所定の間隔をおいて配列した請求項１記載の半導体ウェーハ用治具。
3. 弾性支持片の保持部に、半導体ウェーハの周縁部に干渉して位置決めする干渉部を形成した請求項１又は２記載の半導体ウェーハ用治具。

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