JP2012043985A - Apparatus for examining support structure for semiconductor wafer - Google Patents

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智 小田嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for examining a support structure for a semiconductor wafer which can effectively examine the support structure for the semiconductor wafer and shortens a time required for examination.SOLUTION: In the apparatus for examining the support structure in which a support member 20 interfering to the circumferential part of the semiconductor wafer is provided on a base plate 10 bigger than the semiconductor wafer, a slider 12 which can be moved toward and away from the circumferential part of the semiconductor wafer is arranged on the base plate 10. The support member 20 consists of a first support member 21 holding a circumferential rear part of the semiconductor wafer; a second support member 30 supporting both sides of the circumferential part of the semiconductor wafer; and a third support member 32 holding a circumferential front part of the semiconductor wafer. A displacement detector 40 for detecting a reciprocation amount of the slider 12 is arranged on either the base plate 10 or the slider 12, and a load detector 41 for the semiconductor wafer held by the first and third supporting member 21 and 32 is arranged on the slider 12.

Description

本発明は、半導体ウェーハを収納する基板収納容器等の支持構造を検討する際に使用される半導体ウェーハの支持構造検討装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor wafer support structure examination apparatus used when examining a support structure of a substrate storage container or the like for housing a semiconductor wafer.

半導体ウェーハWは安全性や耐汚染性等を考慮して基板収納容器1に収納されるが、この基板収納容器1は、図5や図6に示すように、複数枚の半導体ウェーハWを上下に並べて整列収納する容器本体2と、この容器本体2の開口した正面を開閉する着脱自在の蓋体4とを備え、半導体ウェーハWの保管、搬送、輸送等に利用されている(特許文献1、2参照)。   The semiconductor wafer W is stored in the substrate storage container 1 in consideration of safety, contamination resistance, and the like. As shown in FIGS. 5 and 6, the substrate storage container 1 moves a plurality of semiconductor wafers W up and down. And a detachable lid 4 that opens and closes the front of the container body 2 and is used for storage, transportation, transportation, etc. of the semiconductor wafer W (Patent Document 1). 2).

容器本体2は、所定の樹脂を含む成形材料を使用して正面の開口したフロントオープンボックスに成形され、背面壁の内面に、半導体ウェーハWの周縁後部に干渉可能なリアリテーナが突出形成されており、両側壁の内面には、半導体ウェーハWの周縁両側部を水平に支持する左右一対の支持片3が対設されるとともに、この一対の支持片3が上下方向に所定の間隔で配列されている。   The container body 2 is formed into a front open box having a front opening using a molding material containing a predetermined resin, and a rear retainer that can interfere with the rear edge of the semiconductor wafer W is formed on the inner surface of the rear wall. A pair of left and right support pieces 3 that horizontally support both sides of the periphery of the semiconductor wafer W are provided on the inner surfaces of the both side walls, and the pair of support pieces 3 are arranged at predetermined intervals in the vertical direction. Yes.

蓋体4は、容器本体2の開口した正面にシールガスケットを介して密嵌する正面略矩形に構成され、裏面に、収納された半導体ウェーハWの周縁前部に対向するフロントリテーナ5が装着されており、このフロントリテーナ5には、半導体ウェーハWの周縁前部をV溝で挟持する可撓性の弾性片6が複数一体成形されている。   The lid body 4 is configured to have a substantially rectangular front surface that is tightly fitted to the open front surface of the container body 2 via a seal gasket, and a front retainer 5 is mounted on the back surface so as to face the front edge of the stored semiconductor wafer W. The front retainer 5 is integrally formed with a plurality of flexible elastic pieces 6 that sandwich the front edge of the semiconductor wafer W with V-grooves.

このような基板収納容器1は、容器本体2に半導体ウェーハWが支持片3を介して水平に挿入支持され、容器本体2の正面に蓋体4が蓋体開閉装置により圧入して嵌合されることにより、半導体ウェーハWを収納する。この際、半導体ウェーハWは、容器本体2の正面に蓋体4が嵌合され、周縁前部にフロントリテーナ5の弾性片6がV溝を介して圧接すると、容器本体2の両側壁後部の内面に圧接するとともに、V溝の傾斜面に案内されて徐々に上昇し、一対の支持片3からやや浮上し、容器本体2の両側壁後部と弾性片6のV溝とに荷重の作用した撓んだ状態で支持される。   In such a substrate storage container 1, a semiconductor wafer W is horizontally inserted into and supported by a container body 2 via a support piece 3, and a lid body 4 is press-fitted into the front surface of the container body 2 by a lid body opening / closing device. Thus, the semiconductor wafer W is accommodated. At this time, when the lid 4 is fitted on the front surface of the container body 2 and the elastic piece 6 of the front retainer 5 is pressed against the front edge of the semiconductor wafer W via the V-groove, While being in pressure contact with the inner surface, it is gradually raised by being guided by the inclined surface of the V-groove, slightly lifted from the pair of support pieces 3, and a load is applied to the rear side walls of the container body 2 and the V-groove of the elastic piece 6. Supported in a bent state.

このような支持構造により、半導体ウェーハWと支持片3との摺接に伴うパーティクルの発生を防止することができ、パーティクルによる半導体ウェーハWの汚染を有効に防ぐことができる。   With such a support structure, generation of particles accompanying sliding contact between the semiconductor wafer W and the support piece 3 can be prevented, and contamination of the semiconductor wafer W by particles can be effectively prevented.

特開2010−141222号公報JP 2010-141222 A 特開2009−283537号公報JP 2009-283537 A

ところで、半導体ウェーハWの支持構造が以上のように構成される関係上、蓋体4のフロントリテーナ5等は、単に成形されれば良いというものではなく、様々な検討が望まれる。すなわち、フロントリテーナ5は、V溝の傾斜面に半導体ウェーハWの周縁前部が摺接して上下したり、V溝の谷に半導体ウェーハWの周縁前部が接触した状態で弾性片6が撓むので、半導体ウェーハWの滑り上がりや滑り下がりの特性、半導体ウェーハWに関する保持力、V溝の谷位置における半導体ウェーハWの撓み量等を熟慮して成形材料やV溝の形状等を検討する必要がある。   By the way, because the support structure of the semiconductor wafer W is configured as described above, the front retainer 5 and the like of the lid body 4 are not simply formed, and various studies are desired. That is, in the front retainer 5, the elastic piece 6 is bent while the front edge of the semiconductor wafer W slides up and down on the inclined surface of the V groove or the front edge of the semiconductor wafer W contacts the valley of the V groove. Therefore, the molding material, the shape of the V-groove, and the like are examined in consideration of the characteristics of the semiconductor wafer W sliding up and down, the holding force related to the semiconductor wafer W, the amount of bending of the semiconductor wafer W at the valley position of the V-groove, etc. There is a need.

例えば、ポリカーボネート(PC)は、寸法安定性、耐熱性、耐衝撃性等に優れ、変形しにくい樹脂なので、容器本体2の成形には最適である。しかしながら、傷付き易い特性を有するので、V溝に半導体ウェーハWの周縁前部が摺接するフロントリテーナ5の成形には適さない場合がある。この点については、半導体ウェーハWの周縁側部と接触する容器本体2の支持片3も同様である。   For example, polycarbonate (PC) is a resin that is excellent in dimensional stability, heat resistance, impact resistance, and the like, and is not easily deformed. However, since it has a characteristic of being easily damaged, it may not be suitable for forming the front retainer 5 in which the front edge of the semiconductor wafer W is in sliding contact with the V-groove. About this point, the support piece 3 of the container main body 2 which contacts the peripheral side part of the semiconductor wafer W is also the same.

従来、このような検討をする場合には、専用の装置が何ら存在しないので、開発設計者は、既存の基板収納容器1を単に使用したり、改造し、過去の経験等を参考に研究していた。したがって、効率が非常に悪く、支持構造の検討に長期間を要するという大きな問題がある。   Conventionally, when such an examination is performed, there is no dedicated device, so the development designer simply uses or modifies the existing substrate storage container 1 and researches it with reference to past experiences. It was. Therefore, there is a big problem that the efficiency is very poor and it takes a long time to examine the support structure.

本発明は上記に鑑みなされたもので、半導体ウェーハの支持構造を効率的に検討し、検討に要する時間を短縮することのできる半導体ウェーハの支持構造検討装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a semiconductor wafer support structure examination apparatus capable of efficiently examining a semiconductor wafer support structure and reducing the time required for the examination.

本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハよりも大きいベース板に、半導体ウェーハの周縁部に干渉するサポート具を設けた装置であって、
ベース板に、半導体ウェーハの周縁前部に対して進退動可能なスライダを取り付け、
サポート具を、ベース板に取り付けられて半導体ウェーハの周縁後部を挟み持つ第一のサポート具と、ベース板に取り付けられて半導体ウェーハの周縁側部を支持する第二のサポート具と、スライダに取り付けられて半導体ウェーハの周縁前部を挟み持つ第三のサポート具とから構成し、
ベース板とスライダのいずれか一方に、スライダの進退動量を検出する変位検出器を取り付け、
スライダに、サポート具の第一、第三のサポート具に挟まれた半導体ウェーハ用の荷重検出器を取り付けたことを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, an apparatus provided with a support tool that interferes with the peripheral edge of a semiconductor wafer on a base plate larger than the semiconductor wafer,
Attach a slider that can move forward and backward to the front edge of the semiconductor wafer,
A support tool is attached to the base plate, a first support tool that sandwiches the rear edge of the semiconductor wafer, a second support tool that is attached to the base plate to support the peripheral edge of the semiconductor wafer, and is attached to the slider. And a third support tool sandwiching the front edge of the periphery of the semiconductor wafer,
A displacement detector that detects the amount of forward / backward movement of the slider is attached to either the base plate or the slider.
A load detector for a semiconductor wafer sandwiched between first and third support tools of the support tool is attached to the slider.

なお、ベース板とスライダとに、半導体ウェーハの周縁部に沿うガイド溝をそれぞれ設けて各ガイド溝の近傍長手方向にはサポート具用の固定孔を間隔をおいて複数配列し、ベース板のガイド溝に、サポート具の第一、第二のサポート具をそれぞれスライド可能に嵌め入れ、スライダのガイド溝に、サポート具の第三のサポート具をスライド可能に嵌め入れることができる。
また、ベース板に、半導体ウェーハの周縁部に接触して芯出しするストッパピンを立て設け、ベース板の周縁部には複数の握持ハンドルを取り付けることができる。
The base plate and the slider are each provided with a guide groove along the peripheral edge of the semiconductor wafer, and a plurality of fixing holes for the support tool are arranged at intervals in the longitudinal direction in the vicinity of each guide groove. The first and second support tools of the support tool can be slidably fitted into the groove, and the third support tool of the support tool can be slidably fitted into the guide groove of the slider.
Further, the base plate can be provided with an upright stopper pin that contacts the peripheral portion of the semiconductor wafer and is centered, and a plurality of grip handles can be attached to the peripheral portion of the base plate.

また、ベース板にガイド溝を複数設け、この複数のガイド溝を、口径の異なる複数種の半導体ウェーハの周縁部に沿わせることができる。
また、第一、第三のサポート具の半導体ウェーハを挟み持つ挟持部をそれぞれ断面略V字形に形成し、各挟持部の谷を境とした傾斜下面にシボ加工を施すこともできる。
さらに、落下試験用の起立した複数のガイドバーにベース板の周縁部を昇降可能に貫通支持させ、半導体ウェーハを干渉支持した支持構造検討装置を所定の高さから落下させて半導体ウェーハの落下特性を試験することもできる。
Also, a plurality of guide grooves can be provided on the base plate, and the plurality of guide grooves can be provided along the peripheral edge of a plurality of types of semiconductor wafers having different diameters.
In addition, the sandwiching portions that sandwich the semiconductor wafers of the first and third support tools can be formed in a substantially V-shaped cross section, respectively, and the bottom surface can be subjected to embossing with the valley of each sandwiching portion as a boundary.
In addition, the peripheral structure of the base plate is supported by a plurality of upright guide bars for drop test so that it can be moved up and down. Can also be tested.

ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハには、少なくともφ200、300、450mmのシリコンウェーハ等が含まれる。また、サポート具の第一、第二、第三のサポート具は、単数複数を特に問うものではない。変位検出器には、渦電流式、光学式、接触式等の種類があるが、特に限定されるものではない。さらに、荷重検出器は、圧縮型や引張型等のタイプがあるが、半導体ウェーハに加わる荷重を検出することができるのであれば、いずれをも使用することができる。   Here, the semiconductor wafer in the claims includes at least φ200, 300, 450 mm silicon wafers and the like. Moreover, the 1st, 2nd, 3rd support tool of a support tool does not ask | require especially a single plural. There are various types of displacement detectors, such as an eddy current type, an optical type, and a contact type, but there is no particular limitation. Furthermore, although there exist types, such as a compression type | mold and a tension type | mold, a load detector can use any as long as it can detect the load added to a semiconductor wafer.

本発明によれば、半導体ウェーハの支持構造を検討したい場合には、第二のサポート具に半導体ウェーハを支持させ、この半導体ウェーハの周縁前部に向けてスライダを進出させれば良い。すると、スライダの進出量が変位検出器に検出され、半導体ウェーハの周縁前部に第三のサポート具が接触し、第一のサポート具に半導体ウェーハの周縁後部が接触して滑り上がり、第一、第三のサポート具に半導体ウェーハが挟み持たれるとともに、第二のサポート具から半導体ウェーハが浮上する。この際、半導体ウェーハに作用する荷重は、荷重検出器により検出される。   According to the present invention, when it is desired to examine the support structure of the semiconductor wafer, the semiconductor wafer is supported by the second support tool and the slider is advanced toward the front edge of the periphery of the semiconductor wafer. Then, the amount of advancement of the slider is detected by the displacement detector, the third support tool contacts the front edge of the semiconductor wafer, the rear edge of the semiconductor wafer contacts the first support tool, and slides up. The semiconductor wafer is sandwiched and held by the third support tool, and the semiconductor wafer floats from the second support tool. At this time, the load acting on the semiconductor wafer is detected by a load detector.

第一、第三のサポート具に半導体ウェーハが挟み持たれたら、スライダを半導体ウェーハの周縁前部から後退させる。すると、半導体ウェーハががたついて傾斜するとともに、第一のサポート具に周縁後部が接触しながら半導体ウェーハが落下し、第二のサポート具に半導体ウェーハが支持される。第二のサポート具に半導体ウェーハが支持されたら、上記作業を複数回繰り返せば良い。このような検討作業を実施すれば、半導体ウェーハの滑り上がりや滑り下がりの荷重等を評価し、成形材料毎の特性を判定することができる。   When the semiconductor wafer is held between the first and third support tools, the slider is retracted from the front edge of the semiconductor wafer. Then, the semiconductor wafer rattles and tilts, and the semiconductor wafer falls while the peripheral rear portion contacts the first support tool, and the semiconductor wafer is supported by the second support tool. When the semiconductor wafer is supported by the second support tool, the above operation may be repeated a plurality of times. By performing such examination work, it is possible to evaluate the load of sliding up and down of the semiconductor wafer and determine the characteristics of each molding material.

本発明によれば、半導体ウェーハの支持構造を効率的に検討し、検討に要する時間を短縮することができるという効果がある。   According to the present invention, there is an effect that the support structure of the semiconductor wafer can be efficiently examined and the time required for the study can be shortened.

また、請求項2記載の発明によれば、必要に応じて第一、第二、第三のサポート具をガイド溝に沿わせてスライドさせ、これらを任意の箇所で位置決め固定して支持構造の検討の便宜を図ることができる。
また、請求項3記載の発明によれば、一種類の大きさの半導体ウェーハの検討だけでなく、大きさの異なる他種類の半導体ウェーハをも検討することができ、検討の便宜を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the first, second, and third support tools are slid along the guide grooves as necessary, and these are positioned and fixed at arbitrary positions to support the support structure. It is possible to facilitate the examination.
Further, according to the invention described in claim 3, not only the examination of one type of semiconductor wafer but also other types of semiconductor wafers having different sizes can be examined, and the examination can be facilitated. it can.

さらに、請求項4記載の発明によれば、第一、第三のサポート具における挟持部の傾斜下面に半導体ウェーハの周縁部を接触させ、一次停止等を招くことなく、滑らかに半導体ウェーハを上下動させることが可能になる。   Furthermore, according to the invention described in claim 4, the peripheral edge of the semiconductor wafer is brought into contact with the inclined lower surface of the clamping portion in the first and third support devices, and the semiconductor wafer is smoothly moved up and down without causing a primary stop or the like. It becomes possible to move.

本発明に係る半導体ウェーハの支持構造検討装置の実施形態を模式的に示す平面説明図である。It is a plane explanatory view showing typically an embodiment of a semiconductor wafer support structure examination device concerning the present invention. 本発明に係る半導体ウェーハの支持構造検討装置の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。It is a perspective explanatory view showing typically an embodiment of a semiconductor wafer support structure examination device concerning the present invention. 本発明に係る半導体ウェーハの支持構造検討装置の実施形態におけるベース板を模式的に示す平面説明図である。It is a plane explanatory view showing typically the base board in the embodiment of the semiconductor wafer support structure examination device concerning the present invention. 図3の側面説明図である。It is side surface explanatory drawing of FIG. 基板収納容器を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows a board | substrate storage container typically. 基板収納容器の支持構造を模式的に示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows typically the support structure of a substrate storage container.

以下、図面を参照して本発明の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の支持構造検討装置は、図1ないし図6に示すように、半導体ウェーハWよりも大きいベース板10に、半導体ウェーハWの周縁部に干渉するサポート具20を配設した装置であり、ベース板10にスライダ12を配置して半導体ウェーハWの周縁前部に対して進退動可能とし、サポート具20を第一、第二、第三のサポート具21・30・32とし、ベース板10とスライダ12のいずれか一方に、スライダ12用の変位検出器40を設置するとともに、スライダ12に、第一、第三のサポート具21・32に挟持された半導体ウェーハW用の荷重検出器41を設置するようにしている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A semiconductor wafer support structure examination apparatus according to the present embodiment has a base plate 10 larger than a semiconductor wafer W, as shown in FIGS. The apparatus is provided with a support tool 20 that interferes with the peripheral edge of the semiconductor wafer W. The slider 12 is arranged on the base plate 10 so that the support tool 20 can move forward and backward with respect to the front edge of the semiconductor wafer W. A displacement detector 40 for the slider 12 is installed on one of the base plate 10 and the slider 12 as the first, second, and third support tools 21, 30, and 32. A load detector 41 for the semiconductor wafer W sandwiched between the three support tools 21 and 32 is installed.

半導体ウェーハWは、図5や図6に示すように、例えばφ300や450mmの口径を有するシリコンウェーハからなり、ベース板10の前部11を除く領域にサポート具20を介して対向する。   As shown in FIGS. 5 and 6, the semiconductor wafer W is made of a silicon wafer having a diameter of, for example, φ300 or 450 mm, and faces the region excluding the front portion 11 of the base plate 10 via the support tool 20.

ベース板10は、図1ないし図4に示すように、例えば木材や金属等からなる所定の材料を使用して平面略多角形の平板に形成され、前部11の表面(図1の右側)に、後部(図1の左側)方向に水平にスライドするスライダ12が配置されるとともに、このスライダ12に連結した操作ハンドル13が起伏可能に設置されており、この操作ハンドル13が上下方向に回転操作されることにより、スライダ12が半導体ウェーハWの周縁前部に対して進退動する。   As shown in FIGS. 1 to 4, the base plate 10 is formed into a substantially polygonal flat plate using a predetermined material made of, for example, wood or metal, and the surface of the front portion 11 (the right side in FIG. 1). In addition, a slider 12 that slides horizontally in the rear direction (left side in FIG. 1) is disposed, and an operating handle 13 connected to the slider 12 is installed to be able to rise and fall, and the operating handle 13 rotates in the vertical direction. By being operated, the slider 12 moves forward and backward with respect to the front edge of the semiconductor wafer W.

ベース板10の前部11を除く領域とスライダ12とには、半導体ウェーハWの周縁部に沿うガイド溝14がそれぞれ穿孔され、各ガイド溝14の近傍長手方向には、サポート具20用の固定螺子孔15が間隔をおいて複数配列される。ベース板10のガイド溝14は、ベース板10の後部寄りに位置する複数の円弧溝、及びベース板10の両側部寄りにそれぞれ位置する複数の円弧溝が間隔をおき平面略C字形に配列されることで形成される。   Guide grooves 14 along the peripheral edge of the semiconductor wafer W are respectively drilled in the region excluding the front portion 11 of the base plate 10 and the slider 12, and the support tool 20 is fixed in the longitudinal direction in the vicinity of each guide groove 14. A plurality of screw holes 15 are arranged at intervals. The guide groove 14 of the base plate 10 has a plurality of arc grooves located near the rear portion of the base plate 10 and a plurality of arc grooves located near both side portions of the base plate 10 arranged in a substantially plane C shape at intervals. Is formed.

ベース板10のガイド溝14は、間隔をおき内外一対に分割して複数化され、口径の異なる複数種の半導体ウェーハWの周縁部に対応する。具体的には、内側のガイド溝14Aがφ300mmの半導体ウェーハWの周縁部に沿い、外側のガイド溝14Bがφ450mmの半導体ウェーハWの周縁部に対応する。   The guide grooves 14 of the base plate 10 are divided into a plurality of inner and outer pairs at intervals and correspond to the peripheral portions of a plurality of types of semiconductor wafers W having different diameters. Specifically, the inner guide groove 14A corresponds to the peripheral edge portion of the φ300 mm semiconductor wafer W, and the outer guide groove 14B corresponds to the peripheral edge portion of the φ450 mm semiconductor wafer W.

なお、ベース板10の表面には、半導体ウェーハWの周縁部に接触して芯出しする複数のストッパピン16(図1参照)が着脱自在に立設され、ベース板10の中心部には、内側のガイド溝14に包囲される丸い貫通口17(図3参照)が軽量化の観点から選択的に穿孔されており、ベース板10の左右両側部には、運搬の便宜を図る観点から略U字形の握持ハンドル18(図3や図4参照)がそれぞれ螺着される。   Note that a plurality of stopper pins 16 (see FIG. 1) that center and come into contact with the peripheral edge of the semiconductor wafer W are detachably erected on the surface of the base plate 10. A circular through-hole 17 (see FIG. 3) surrounded by the inner guide groove 14 is selectively perforated from the viewpoint of weight reduction, and the left and right sides of the base plate 10 are omitted from the viewpoint of convenience of transportation. U-shaped gripping handles 18 (see FIGS. 3 and 4) are screwed respectively.

スライダ12は、図1や図2に示すように、ベース板10の左右両側部方向(図1の上下方向)に伸びる平面略多角形の細長い平板からなり、基板収納容器1の蓋体4に相当する。このスライダ12には、左右一対の円弧溝が間隔をおいて穿孔され、この左右一対の円弧溝がガイド溝14を区画形成して半導体ウェーハWの周縁前部に対応する。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the slider 12 is formed of an elongated flat plate having a substantially polygonal shape extending in the direction of the left and right sides of the base plate 10 (the vertical direction in FIG. 1). Equivalent to. A pair of left and right arc grooves are perforated on the slider 12 at intervals, and the pair of left and right arc grooves define a guide groove 14 and correspond to the front edge of the semiconductor wafer W.

サポート具20は、図1や図2に示すように、ベース板10のガイド溝14に位置調整可能に嵌入されて半導体ウェーハWの周縁後部を挟持する複数の第一のサポート具21と、ベース板10のガイド溝14に位置調整可能に嵌入されて半導体ウェーハWの周縁両側部を支持可能な複数の第二のサポート具30と、スライダ12のガイド溝14に位置調整可能に嵌入されて半導体ウェーハWの周縁前部を挟持する複数の第三のサポート具32とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the support tool 20 is inserted into the guide groove 14 of the base plate 10 so that the position can be adjusted, and a plurality of first support tools 21 that sandwich the peripheral rear portion of the semiconductor wafer W, and a base A plurality of second support tools 30 that can be inserted into the guide groove 14 of the plate 10 so as to be position-adjustable and can support both sides of the periphery of the semiconductor wafer W, and a semiconductor that is inserted into the guide groove 14 of the slider 12 so that the position can be adjusted. And a plurality of third support tools 32 that sandwich the front edge of the wafer W.

第一のサポート具21は、ベース板10のガイド溝14にスライド可能に嵌入される平板形のスライドブロック22を備え、このスライドブロック22上に略L字形の取付ブロック23が回転可能に軸支されており、この取付ブロック23の立面部に、半導体ウェーハWの周縁後部を挟持する樹脂製の挟持ブロック24が着脱自在に螺着される。スライドブロック22の下部周縁には、ベース板10の固定螺子孔15に対向する複数の螺子孔25が並べて穿孔され、各螺子孔25を貫通した螺子具が固定螺子孔15に螺嵌されることにより、第一のサポート具21が位置決め固定される。   The first support 21 includes a flat slide block 22 slidably fitted in the guide groove 14 of the base plate 10, and a substantially L-shaped mounting block 23 is rotatably supported on the slide block 22. A resin-made sandwiching block 24 that sandwiches the rear edge of the periphery of the semiconductor wafer W is detachably screwed to the vertical surface of the mounting block 23. A plurality of screw holes 25 facing the fixed screw holes 15 of the base plate 10 are formed side by side on the lower peripheral edge of the slide block 22, and screw tools that pass through the screw holes 25 are screwed into the fixed screw holes 15. Thus, the first support tool 21 is positioned and fixed.

挟持ブロック24は、半導体ウェーハWの支持構造に使用したい検討用の樹脂により成形され、半導体ウェーハWの周縁後部を挟持する挟持部26が断面略V字形に凹み形成されており、この挟持部26の深い谷27を境とした傾斜上面28に磨き加工が施されるとともに、傾斜下面29に滑性のシボ加工が施される。検討用の樹脂は、特に限定されるものではないが、例えばシクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等があげられる。   The sandwiching block 24 is formed of a resin for examination to be used for the support structure of the semiconductor wafer W, and a sandwiching portion 26 that sandwiches the rear end of the periphery of the semiconductor wafer W is formed in a concave shape in a substantially V-shaped cross section. The sloping upper surface 28 with the deep valley 27 as a boundary is polished and the sloping lower surface 29 is subjected to a smooth texture. The resin for study is not particularly limited, but examples thereof include thermoplastic resins such as cycloolefin polymer, polyether imide, polyether ketone, polybutylene terephthalate, polyether ether ketone, and liquid crystal polymer, and alloys thereof. It is done.

係る樹脂には、カーボンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維、金属酸化物、導電性ポリマー等の導電剤やアニオン、カチオン、非イオン系等の各種帯電防止剤が選択的に添加される。また、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、シアノアクリレート系、オキザリックアシッドアニリド系、ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤を添加したり、剛性を向上させるガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。   A conductive agent such as carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, metal fiber, metal oxide, and conductive polymer, and various antistatic agents such as anion, cation, and nonionic are selectively added to the resin. It is also possible to add benzotriazole-based, salicylate-based, cyanoacrylate-based, oxalic acid anilide-based, hindered amine-based UV absorbers, or glass fibers or carbon fibers that improve rigidity.

第二のサポート具30は、ベース板10のガイド溝14にスライド可能に嵌入される平板形のスライドブロック22を備え、このスライドブロック22上に平板形の取付ブロック23が軸支されており、この取付ブロック23上に、半導体ウェーハW裏面の周縁側部を下方から支持する樹脂製の支持ブロック31が着脱自在に螺着される。スライドブロック22には、ベース板10の固定螺子孔15に対向する複数の螺子孔25が穿孔され、各螺子孔25を貫通した螺子具が固定螺子孔15に螺嵌されることにより、第二のサポート具30が位置決め固定される。   The second support tool 30 includes a flat slide block 22 that is slidably fitted in the guide groove 14 of the base plate 10, and a flat mounting block 23 is pivotally supported on the slide block 22. On the mounting block 23, a resin support block 31 that supports the peripheral side portion of the back surface of the semiconductor wafer W from below is detachably screwed. A plurality of screw holes 25 facing the fixed screw holes 15 of the base plate 10 are drilled in the slide block 22, and a screw tool penetrating each screw hole 25 is screwed into the fixed screw hole 15, so that the second The support tool 30 is positioned and fixed.

支持ブロック31は、既存の容器本体2の支持片3に準拠し、半導体ウェーハWの支持構造に使用したい検討用の樹脂により成形されており、半導体ウェーハWの裏面に点接触する表面に滑性のシボ加工が施される。この支持ブロック31の検討用の樹脂は、挟持ブロック24の場合と同様である。   The support block 31 conforms to the support piece 3 of the existing container main body 2 and is formed of a resin for examination to be used for the support structure of the semiconductor wafer W. The support block 31 is slippery on the surface in point contact with the back surface of the semiconductor wafer W. The graining process is applied. The resin for studying the support block 31 is the same as that for the holding block 24.

第三のサポート具32は、スライダ12のガイド溝14にスライド可能に嵌入される取付ブロック23を備え、この取付ブロック23の立面部に、半導体ウェーハWの周縁前部を挟持する樹脂製の挟持ブロック24が着脱自在に螺着される。取付ブロック23には、スライダ12の固定螺子孔15に対向する複数の螺子孔25が穿孔され、各螺子孔25を貫通した螺子具が固定螺子孔15に螺嵌されることにより、第三のサポート具32が位置決め固定される。   The third support tool 32 includes a mounting block 23 that is slidably fitted into the guide groove 14 of the slider 12. The third support tool 32 is made of resin that sandwiches the front edge of the semiconductor wafer W between the vertical surfaces of the mounting block 23. The clamping block 24 is detachably screwed. A plurality of screw holes 25 facing the fixed screw holes 15 of the slider 12 are drilled in the mounting block 23, and a screw tool penetrating each screw hole 25 is screwed into the fixed screw hole 15, thereby providing a third The support tool 32 is positioned and fixed.

挟持ブロック24は、第一のサポート具21の場合と同様、半導体ウェーハWの支持構造に用いたい樹脂で成形され、半導体ウェーハWの周縁前部を挟持する挟持部26が断面略V字形に凹み形成されており、この挟持部26の深い谷27を境とした傾斜上面28に磨き加工が施されるとともに、傾斜下面29に滑性のシボ加工が施される。   As in the case of the first support tool 21, the holding block 24 is formed of a resin desired to be used for the support structure of the semiconductor wafer W, and the holding portion 26 that holds the front edge of the semiconductor wafer W is recessed in a substantially V-shaped cross section. The slanted upper surface 28 with the deep valley 27 of the sandwiching portion 26 as a boundary is polished, and the slanted lower surface 29 is subjected to a smooth texture.

変位検出器40は、図1に示すように、例えば発光素子から照射したレーザ光線(例えば、半導体レーザ等)を受光素子で受光するレーザ変位計等からなり、ベース板10の前部表面に設置されてスライダ12の後部に間隔をおいて対向しており、図示しないオシロスコープ等の計測器に接続される。このような変位検出器40は、スライダ12に照射したレーザ光線の少なくとも一部を反射光として受光することにより、スライダ12の進退動量(mm)を高精度に検出するよう機能する。   As shown in FIG. 1, the displacement detector 40 includes a laser displacement meter that receives a laser beam (for example, a semiconductor laser) irradiated from a light emitting element by a light receiving element, and is installed on the front surface of the base plate 10. Thus, the slider 12 is opposed to the rear portion of the slider 12 with an interval, and is connected to a measuring instrument such as an oscilloscope (not shown). Such a displacement detector 40 functions to detect the advance / retreat amount (mm) of the slider 12 with high accuracy by receiving at least part of the laser beam applied to the slider 12 as reflected light.

荷重検出器41は、図1に示すように、例えば荷重の大きさを電気信号に変換する歪ゲージ式のロードセル等からなり、スライダ12の表面中央部付近に設置されて図示しないオシロスコープ等の計測器に接続されており、第一、第三のサポート具21・32に挟持された半導体ウェーハWに作用する荷重(N)を高精度に検出するよう機能する。   As shown in FIG. 1, the load detector 41 is composed of, for example, a strain gauge type load cell that converts the magnitude of the load into an electric signal, and is installed near the center of the surface of the slider 12 and is measured by an oscilloscope (not shown). It is connected to the vessel and functions to detect the load (N) acting on the semiconductor wafer W sandwiched between the first and third support tools 21 and 32 with high accuracy.

上記構成において、半導体ウェーハWの支持構造を検討したい場合には、先ず、複数の第一、第二、第三のサポート具21・30・32に検討用に成形した挟持ブロック24や支持ブロック31をそれぞれ螺着し、第一、第二、第三のサポート具21・30・32を適宜スライドさせて位置決め固定し、複数の第二のサポート具30に半導体ウェーハWを水平に支持させてその支持状態の適否を目視で確認した後、操作ハンドル13を上方に回転操作してスライダ12を半導体ウェーハWの周縁前部に向け徐々に進出させる。   In the above configuration, when it is desired to examine the support structure of the semiconductor wafer W, first, the sandwiching block 24 and the support block 31 formed on the plurality of first, second, and third support tools 21, 30, and 32 for examination. The first, second and third support tools 21, 30 and 32 are appropriately slid and positioned and fixed, and the plurality of second support tools 30 are horizontally supported by the semiconductor wafer W. After confirming whether the supporting state is appropriate or not, the operation handle 13 is rotated upward to gradually advance the slider 12 toward the front edge of the semiconductor wafer W.

この際、必要に応じ、第一、第二、第三のサポート具21・30・32を容器本体2のリアリテーナや支持片3、蓋体4のフロントリテーナ5の配設箇所に対応するようスライドさせ、位置決め固定することができる。   At this time, if necessary, the first, second, and third support devices 21, 30, and 32 are slid so as to correspond to the locations of the rear retainer of the container body 2, the support piece 3, and the front retainer 5 of the lid body 4. Can be positioned and fixed.

半導体ウェーハWの周縁前部にスライダ12を進出させると、スライダ12の進出量(距離)が変位検出器40に検出されて計測器に表示され、半導体ウェーハWの周縁前部に第三のサポート具32における挟持部26の谷27が接触嵌合し、第一のサポート具21における挟持部26の滑らかな傾斜下面29に半導体ウェーハWの周縁後部が接触して徐々に滑り上がり、第一、第三のサポート具21・32における挟持部26の谷27に半導体ウェーハWが撓みながら挟持されるとともに、各第二のサポート具30から半導体ウェーハWが僅かに浮上する。   When the slider 12 is advanced to the front edge of the semiconductor wafer W, the advance amount (distance) of the slider 12 is detected by the displacement detector 40 and displayed on the measuring instrument, and a third support is provided on the front edge of the semiconductor wafer W. The trough 27 of the clamping part 26 in the tool 32 is contact-fitted, and the rear edge of the periphery of the semiconductor wafer W comes into contact with the smooth inclined lower surface 29 of the clamping part 26 in the first support tool 21 and gradually slides up. The semiconductor wafer W is sandwiched while being bent in the valleys 27 of the sandwiching portions 26 in the third support tools 21 and 32, and the semiconductor wafer W slightly floats from each second support tool 30.

この際、半導体ウェーハWには、基板収納容器1に支持された場合と同様に荷重が作用することとなる。この荷重は、半導体ウェーハWに接触した荷重検出器41により高精度に検出され、計測器に表示される。   At this time, a load acts on the semiconductor wafer W in the same manner as when supported by the substrate storage container 1. This load is detected with high accuracy by the load detector 41 in contact with the semiconductor wafer W and displayed on the measuring instrument.

第一、第三のサポート具21・32に半導体ウェーハWが挟持されたら、計測器の表示を確認したり、記録した後、起こした操作ハンドル13を下方に回転操作してスライダ12を半導体ウェーハWの周縁前部から元の位置に徐々に後退させる。   After the semiconductor wafer W is clamped between the first and third support tools 21 and 32, the display of the measuring instrument is confirmed or recorded, and then the operating handle 13 is rotated downward to move the slider 12 to the semiconductor wafer. It is gradually retracted from the front edge of W to the original position.

すると、半導体ウェーハWが前後にがたついて傾斜するとともに、第一のサポート具21の挟持部26に半導体ウェーハWの周縁後部が摺接しながら落下し、複数の第二のサポート具30に半導体ウェーハWが支持され、半導体ウェーハWに作用した荷重が略0gfとなる。第二のサポート具30に半導体ウェーハWが支持されたら、上記作業を複数回繰り返せば良い。   Then, the semiconductor wafer W is tilted back and forth, and the rear edge of the semiconductor wafer W falls while sliding on the clamping portion 26 of the first support tool 21, so that the semiconductor wafer W falls on the plurality of second support tools 30. W is supported, and the load acting on the semiconductor wafer W is approximately 0 gf. When the semiconductor wafer W is supported by the second support tool 30, the above operation may be repeated a plurality of times.

このような検討作業を実施すれば、半導体ウェーハWの滑り上がりや滑り下がりの荷重を正確に評価し、半導体ウェーハWの滑り上がりや滑り下がりの特性、半導体ウェーハWに関する保持力、V溝の谷27位置における半導体ウェーハWの撓み量等を成形材料毎の特性として判定し、半導体ウェーハWの新たな支持構造を開発したり、容器本体2のリアリテーナや支持片3、フロントリテーナ5の改造に大いに貢献することができる。   If such examination work is carried out, the load of sliding up and down of the semiconductor wafer W is accurately evaluated, the characteristics of the sliding up and down of the semiconductor wafer W, the holding force with respect to the semiconductor wafer W, the valley of the V groove The amount of deflection of the semiconductor wafer W at the 27 position is determined as a characteristic for each molding material, and a new support structure for the semiconductor wafer W is developed, and the rear retainer, the support piece 3 and the front retainer 5 of the container body 2 are greatly modified. Can contribute.

上記構成によれば、半導体ウェーハWの支持構造に関し、基板収納容器1の支持構造を模した専用の装置で検討するので、効率的な検討が大いに期待でき、しかも、検討に要する期間を大幅に短縮することができる。また、ベース板10のガイド溝14を複数化して口径の異なる複数種の半導体ウェーハWの周縁部に対応させるので、φ300mmの半導体ウェーハWの検討だけでなく、φ450mmの半導体ウェーハWの検討にも使用することができ、検討作業の便宜を図ることができる。   According to the above configuration, since the dedicated structure imitating the support structure of the substrate storage container 1 is studied with respect to the support structure of the semiconductor wafer W, an efficient study can be expected greatly, and the period required for the review is greatly increased. It can be shortened. Further, since the plurality of guide grooves 14 of the base plate 10 are made to correspond to the peripheral portions of a plurality of types of semiconductor wafers W having different diameters, not only the examination of the φ300 mm semiconductor wafer W but also the examination of the φ450 mm semiconductor wafer W is possible. It can be used, and convenience of examination work can be aimed at.

なお、上記実施形態では半導体ウェーハWに作用する荷重を検出して検討したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、落下試験用の起立した複数のガイドバーにベース板10の四隅部を昇降可能に挿通し、第一、第三のサポート具21・32で半導体ウェーハWを挟持した支持構造検討装置を所定の高さから落下させて半導体ウェーハWの落下衝撃を再現し、半導体ウェーハWの落下特性を試験するようにしても良い。また、ベース板10に変位検出器40を設置したが、スライダ12の進退動の距離を検出することができるのでれば、スライダ12に変位検出器40を設置しても良い。さらに、第一、第三のサポート具21・32を上下方向に揺動する構造に構成することもできる。   In the above embodiment, the load acting on the semiconductor wafer W is detected and examined. However, the present invention is not limited to this. For example, a support structure examination apparatus in which the four corners of the base plate 10 are inserted in a plurality of upright guide bars for drop tests so as to be movable up and down and the semiconductor wafer W is sandwiched between the first and third support tools 21 and 32 is predetermined. The drop impact of the semiconductor wafer W may be reproduced by dropping from the height of the semiconductor wafer W, and the drop characteristics of the semiconductor wafer W may be tested. Further, although the displacement detector 40 is installed on the base plate 10, the displacement detector 40 may be installed on the slider 12 as long as the distance of forward / backward movement of the slider 12 can be detected. Furthermore, the first and third support tools 21 and 32 can be configured to swing vertically.

本発明に係る半導体ウェーハの支持構造検討装置は、半導体ウェーハの支持構造を検討する分野で使用することができる。   The semiconductor wafer support structure examination apparatus according to the present invention can be used in the field of examining a semiconductor wafer support structure.

1 基板収納容器
2 容器本体
3 支持片
4 蓋体
5 フロントリテーナ
10 ベース板
11 前部
12 スライダ
14 ガイド溝
14A 内側のガイド溝
14B 外側のガイド溝
15 固定螺子孔(固定孔)
20 サポート具
21 第一のサポート具
22 スライドブロック
23 取付ブロック
24 挟持ブロック
25 螺子孔
26 挟持部
27 谷
28 傾斜上面
29 傾斜下面
30 第二のサポート具
32 第三のサポート具
40 変位検出器
41 荷重検出器
W 半導体ウェーハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate storage container 2 Container body 3 Supporting piece 4 Lid 5 Front retainer 10 Base plate 11 Front part 12 Slider 14 Guide groove 14A Inner guide groove 14B Outer guide groove 15 Fixed screw hole (fixed hole)
20 support tool 21 first support tool 22 slide block 23 mounting block 24 clamping block 25 screw hole 26 clamping part 27 valley 28 inclined upper surface 29 inclined lower surface 30 second support tool 32 third support tool 40 displacement detector 41 load Detector W Semiconductor wafer

Claims (4)

半導体ウェーハよりも大きいベース板に、半導体ウェーハの周縁部に干渉するサポート具を設けた半導体ウェーハの支持構造検討装置であって、
ベース板に、半導体ウェーハの周縁前部に対して進退動可能なスライダを取り付け、
サポート具を、ベース板に取り付けられて半導体ウェーハの周縁後部を挟み持つ第一のサポート具と、ベース板に取り付けられて半導体ウェーハの周縁側部を支持する第二のサポート具と、スライダに取り付けられて半導体ウェーハの周縁前部を挟み持つ第三のサポート具とから構成し、
ベース板とスライダのいずれか一方に、スライダの進退動量を検出する変位検出器を取り付け、
スライダに、サポート具の第一、第三のサポート具に挟まれた半導体ウェーハ用の荷重検出器を取り付けたことを特徴とする半導体ウェーハの支持構造検討装置。
A semiconductor wafer support structure examination apparatus provided with a support tool that interferes with the peripheral edge of a semiconductor wafer on a base plate larger than the semiconductor wafer,
Attach a slider that can move forward and backward to the front edge of the semiconductor wafer,
A support tool is attached to the base plate, a first support tool that sandwiches the rear edge of the semiconductor wafer, a second support tool that is attached to the base plate to support the peripheral edge of the semiconductor wafer, and is attached to the slider. And a third support tool sandwiching the front edge of the periphery of the semiconductor wafer,
A displacement detector that detects the amount of forward / backward movement of the slider is attached to either the base plate or the slider.
A semiconductor wafer support structure examination apparatus, wherein a load detector for a semiconductor wafer sandwiched between first and third support tools of a support tool is attached to a slider.
ベース板とスライダとに、半導体ウェーハの周縁部に沿うガイド溝をそれぞれ設けて各ガイド溝の近傍長手方向にはサポート具用の固定孔を間隔をおいて複数配列し、ベース板のガイド溝に、サポート具の第一、第二のサポート具をそれぞれスライド可能に嵌め入れ、スライダのガイド溝に、サポート具の第三のサポート具をスライド可能に嵌め入れた請求項1記載の半導体ウェーハの支持構造検討装置。   The base plate and the slider are each provided with a guide groove along the peripheral edge of the semiconductor wafer, and a plurality of fixing holes for the support tool are arranged at intervals in the longitudinal direction in the vicinity of each guide groove. 2. The semiconductor wafer support according to claim 1, wherein the first and second support tools of the support tool are slidably fitted, and the third support tool of the support tool is slidably fitted in the guide groove of the slider. Structure review device. ベース板にガイド溝を複数設け、この複数のガイド溝を、口径の異なる複数種の半導体ウェーハの周縁部に沿わせるようにした請求項2記載の半導体ウェーハの支持構造検討装置。   3. The semiconductor wafer support structure examination apparatus according to claim 2, wherein a plurality of guide grooves are provided on the base plate, and the plurality of guide grooves are arranged along the peripheral edges of a plurality of types of semiconductor wafers having different diameters. 第一、第三のサポート具の半導体ウェーハを挟み持つ挟持部をそれぞれ断面略V字形に形成し、各挟持部の谷を境とした傾斜下面にシボ加工を施した請求項1、2、又は3記載の半導体ウェーハの支持構造検討装置。   The first and third support devices, each of which has a sandwiched portion holding the semiconductor wafer, is formed in a substantially V-shaped cross section, and the lower surface of the inclined surface with the valley of each sandwiched portion as a boundary is subjected to a graining process. 3. The semiconductor wafer support structure examination apparatus according to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015198113A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 株式会社荏原製作所 Substrate holding mechanism, substrate transfer device, and semiconductor manufacturing device

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