JP4267262B2 - ウェーハカセット - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハの加工に用いる各種の加工装置において半導体ウェーハを収容するウェーハカセットに関する。
【0002】
【従来の技術】
IC、LSI等の集積回路が複数形成された半導体ウェーハは、裏面の研削により所定の厚さに形成された後、ダイシングにより個々の半導体チップに分割される。
【0003】
半導体ウェーハが裏面研削工程からダイシング工程へ搬送される際には、通常図7に示すようなウェーハカセット50が用いられる。この場合、半導体ウェーハWは、先端部に吸着部51を備えた搬出入手段52によって半導体ウェーハWがウェーハカセット50に収容され、ウェーハカセット50の両側面の内側に設けられた溝部53によって両端が支持された状態となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、研削後は半導体ウェーハが薄くなって剛性が低下しているため、図8に示すように、表面に保護テープTが貼着されていても、撓みが生じることがある。この場合はウェーハカセット50の溝部53によって支持することができないために半導体ウェーハWを収容することができないという問題がある。特に、近年の携帯電話機等の各種機器の小型化、薄型化、軽量化のニーズに応えるべく厚さが数十μmに形成される半導体ウェーハにあってはこのような問題が顕著である。
【0005】
また、半導体ウェーハの表面に予めチップの厚さに相当する深さの溝を形成しておき、その後に裏面を研削して当該溝を表出させて個々のチップに分割するという先ダイシングの技術においては、保護テープが貼着されているために研削後も半導体ウェーハの外形は維持しているものの、すでに個々のチップに分割されて剛性がないために撓んでしまい、この場合も上記と同様にウェーハカセット50に収容することができないという問題がある。
【0006】
このように、剛性を失った半導体ウェーハや半導体ウェーハの外形を維持した半導体チップをウェーハカセットに収容する場合においては、確実に収容できるようにすることに課題を有している。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、半導体ウェーハを収容するウェーハカセットであって、収容された半導体ウェーハを支持するプレートと、プレートの上方に配設される天板と、該プレートの下方に配設される底板と、プレートを貫通し天板から底板に至るロッドとから少なくとも構成され、プレートが、半導体ウェーハの全面を支持するように構成され、ロッドにはプレートを支持すると共に上下方向に隣り合うプレートとの間隔を維持するばね部材が挿着され、ばね部材はコイルばねでありロッドに遊嵌してプレートを支持し、ロッドとコイルばねとの間に遊嵌し上下方向に隣り合うプレートの間隔を一定に保つと共に、コイルばねの収縮を規制するスペーサが挿着されることを特徴とするウェーハカセットを提供する。
【0008】
そしてこのウェーハカセットは、プレートを貫通して天板から底板に至り、収容された半導体ウェーハの位置を規制する位置規制ロッドが配設されること、位置規制ロッドに緩衝部材を被覆したことを付加的要件とするものである。
【0009】
このように構成されるウェーハカセットにおいては、半導体ウェーハの全面を支持することができるプレートを配設したため、薄くなった半導体ウェーハや先ダイシングにより分割された半導体ウェーハであっても安全かつ確実に支持して収容することができる。
【0010】
また、各プレートをばね部材によって支持しているため、半導体ウェーハをウェーハカセット内部に搬入してプレートに支持させる際、またはプレートに支持された半導体ウェーハを上方から吸着して搬出する際に、半導体ウェーハを押圧してもばね部材によって押圧力が緩和されるため、半導体ウェーハを損傷させることなく安全かつ確実にウェーハカセット内への半導体ウェーハの搬入及びウェーハカセットからの半導体ウェーハの搬出を行うことができる。更に、スペーサによってコイルばねの収縮が規制されるため、その下方に収容されている半導体ウェーハを損傷させることがない。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図1に示すウェーハカセット10について説明する。このウェーハカセット10は、把持用のハンドル11aが形成された天板11と、底板12と、収容される半導体ウェーハの全面を支持する複数のプレート13と、すべてのプレート13を貫通して天板11及び底板12に至るロッド14とを備えており、天板11はプレート13の上方に配設され、底板12はプレート13の下方に配設されている。なお、プレート13は、半導体ウェーハの全面を支持できる形状であれば、図示の形状には限定されない。
【0012】
図示の例では4本のロッド14を備えており、各ロッド14は、プレート13に形成されたロッド貫通孔13aを貫通し、ロッド止めねじ15によって底板12に固定され、ロッド14の上端に形成された雄ねじ部14aが天板11に形成された雌ねじ部11bに螺合して天板11に固定される。なお、ロッド14は、少なくとも3本備えていることが必要であり、5本以上備えていてもよい。
【0013】
図2に示すように、4本のロッド14にはそれぞればね部材16が上下方向に隣り合うプレート13の間において遊嵌しており、このばね部材16は、上下方向に隣り合うプレート13との間隔を維持すると共に、プレート13に押圧力が加わった際には緩衝部材としての役割を果たすものである。ばね部材16は、図示の例ではコイルばねであり、この場合のコイルばねは、それぞれがプレート13を支持している。また、天板11と最上段のプレート13との間においては、リング11dがロッド14に挿入されている。
【0014】
また、図1に示したように、5本の位置規制ロッド17が各プレート13に形成された位置規制ロッド貫通孔13bを貫通し、位置規制ロッド17の上端に形成された雄ねじ部17aが天板11に形成された雌ねじ部11cに螺合して固定され、位置規制ロッド17の下端はロッド止めねじ18によって固定される。位置規制ロッド17は、少なくとも3本配設されればよく、収容される半導体ウェーハWの位置を規制する役割を果たす。この位置規制ロッド17には、半導体ウェーハWの外周部が衝突する際の衝撃を和らげる緩衝部材として、ビニール等を被覆させておくことが望ましい。
【0015】
なお、図3に示すリング状のスペーサ19をばね部材15の内部に収容し、図4に示すように、ロッド14とばね部材15との間にスペーサ19を遊嵌させることが好ましい。この場合は、スペーサ19が通常の状態で上下方向に隣り合うプレート13の間隔を一定に保つと共に、スペーサ19に形成された収縮規制部19aがばね部材15の収縮を規制する。またこのスペーサ19の長さ及びばね部材15の長さを調整することで、種々の厚さの半導体ウェーハに対応することができる。
【0016】
このように構成されるウェーハカセット10は、例えば図5に示す研削装置20に載置されて研削後の半導体ウェーハを収容する。
【0017】
この研削装置20においては、研削前の複数の半導体ウェーハがウェーハカセット21に収容されており、保持部22aを有する搬出入手段22によって搬出されて位置合わせテーブル23に載置される。
【0018】
そして、半導体ウェーハの位置合わせがなされた後に第一の搬送手段24によってチャックテーブル25に載置され保持される。チャックテーブル25は、ターンテーブル26によって自転及び公転可能に支持されており、ターンテーブル26が所要角度(図示の例では90度)回転することによって第一の研削手段27の直下に位置付けられる。
【0019】
ここで、第一の研削手段27は、壁部28の内側の面に垂直方向に配設された一対のガイドレール29に摺動可能に係合した支持板30に連結され、パルスモータ31によって駆動されて支持板30と共に上下動する構成となっている。
【0020】
第一の研削手段27は、垂直方向の軸心を有するスピンドル32と、スピンドル32を回転駆動するモータ33と、スピンドル32の下端に形成されたマウンタ34と、マウンタ34に固定された研削ホイール35とを備え、研削ホイール35の下面には粗研削用の研削砥石36が固着されており、モータ33に駆動されてスピンドル32が回転するのに伴い研削ホイール35が回転する構成となっている。
【0021】
研削時は、チャックテーブル25が回転すると共に、研削ホイール35が回転しながら第一の研削手段27が下降し、回転する研削砥石36が半導体ウェーハWの裏面に接触して当該裏面が粗研削される。
【0022】
粗研削された半導体ウェーハWは、ターンテーブル26が所要角度(図示の例では90度)回転することにより第二の研削手段37の直下に位置付けられる。第二の研削手段37は、壁部28の内側の面に垂直方向に配設された一対のガイドレール38に摺動可能に係合した支持板39に連結され、パルスモータ40によって駆動されて支持板39と共に上下動する構成となっている。
【0023】
第二の研削手段37は、垂直方向の軸心を有するスピンドル41と、スピンドル41を回転駆動するモータ42と、スピンドル41の下端に形成されたマウンタ43と、マウンタ43に固定された研削ホイール44とを備え、研削ホイール44の下面には仕上げ研削用の研削砥石45が固着されており、モータ42に駆動されてスピンドル41が回転するのに伴い研削ホイール44が回転する構成となっている。
【0024】
研削時は、チャックテーブル25が回転すると共に、研削ホイール44が回転しながら第二の研削手段37が下降し、回転する研削砥石45が半導体ウェーハWの裏面に接触して当該裏面が仕上げ研削される。
【0025】
仕上げ研削の終了後は、チャックテーブル25が移動して第二の搬送手段46の近傍に位置付けられ、第二の搬送手段46によって研削後の半導体ウェーハWが洗浄手段47に搬送される。そしてここで洗浄された半導体ウェーハWは、搬出入手段22によってウェーハカセット10に収容される。
【0026】
ウェーハカセット10に収容された半導体ウェーハWは、図1及び図2に示したプレート13によって全面を支持されるため、研削により薄くなって剛性が低下した半導体ウェーハや、先ダイシングにより分割されて剛性がなくなった半導体ウェーハでも、安全かつ確実に支持することができる。
【0027】
ウェーハカセット10に半導体ウェーハを収容する際は、図6に示すように、搬出入手段22を構成する保持部22aの下面において半導体ウェーハWを吸引保持し、保持部22aが水平移動してウェーハカセット10の内部に進入し、更に保持部22aが下降して吸着力を解除することにより半導体ウェーハWがプレート13の上に載置される。従って、半導体ウェーハWの載置の際に保持部22aからプレート13に対して押圧力が加わるが、この際はばね部材16の収縮によって押圧力が緩和されるため、半導体ウェーハWが損傷することがなく、安全かつ確実に収容することができる。また、スペーサ19が配設されている場合には、スペーサ19に形成された収縮規制部19aによってばね部材16の収縮が規制されるため、その下方に収容されている半導体ウェーハを損傷させることがない。
【0028】
一方、半導体ウェーハWをウェーハカセット10から搬出する場合は、保持部22aが上記と逆の動作をすることにより搬出が行われるため、半導体ウェーハWを保持する際には押圧力が加わるが、前記同様ばね部材16が押圧力を緩和させるため、半導体ウェーハWを損傷させることなく、安全かつ確実に搬出することができる。また、スペーサ19が配設されている場合には、ばね部材16の収縮が規制されるため、その下方に収容されている半導体ウェーハを損傷させることがない。
【0029】
なお、研削装置20においては、研削後の半導体ウェーハのみ本発明のウェーハカセット10に収容することとしたが、研削前の半導体ウェーハについてもウェーハカセット10に収容しておくことができる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るウェーハカセットにおいては、半導体ウェーハの全面を支持することができるプレートを配設したため、薄くなった半導体ウェーハや先ダイシングにより分割された半導体ウェーハであっても安全かつ確実に支持して収容することができる。従って、加工中及び搬送中等において半導体ウェーハや半導体チップが破損することがない。
【0031】
また、各プレート間をばね部材によって支持しているため、半導体ウェーハをウェーハカセット内部に搬送してプレートに支持させる際、またはプレートに支持された半導体ウェーハを上方から吸着して搬出する際に、半導体ウェーハを押圧してもばね部材によって押圧力が緩和されるため、半導体ウェーハを損傷させることなく安全かつ確実にウェーハカセット内への半導体ウェーハの搬入及びウェーハカセットからの半導体ウェーハの搬出を安全かつ確実に行うことができる。更に、スペーサによってコイルばねの収縮が規制されるため、その下方に収容されている半導体ウェーハを損傷させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るウェーハカセットの実施の形態の一例を示す分解斜視図である。
【図2】同ウェーハカセットを示す斜視図である。
【図3】同ウェーハカセットに配設されるスペーサを示す斜視図である。
【図4】同スペーサ及びばね部材がロッドに遊嵌した状態を示す断面図である。
【図5】本発明に係るウェーハカセットが使用される装置の一例である研削装置を示す斜視図である。
【図6】同研削装置においてウェーハカセットに半導体ウェーハを収容する様子を示す正面図である。
【図7】従来のウェーハカセットを示す斜視図である。
【図8】剛性のない半導体ウェーハを示す正面図である。
【符号の説明】
10…ウェーハカセット 11…天板
11a…ハンドル 11b、11c…雌ねじ部
12…底板 13…プレート 13a…ロッド貫通孔
13b…位置規制ロッド貫通孔 14…ロッド
14a…雄ねじ部 15…ロッド止めねじ
16…ばね部材 17…位置規制ロッド
17a…雄ねじ部 18…ロッド止めねじ
19…スペーサ 19a…収縮規制部
20…研削装置 21…ウェーハカセット
22…搬出入手段 22a…保持部
23…位置合わせテーブル 24…第一の搬送手段
25…チャックテーブル 26…ターンテーブル
27…第一の研削手段 28…壁部
29…ガイドレール 30…支持板
31…パルスモータ 32…スピンドル
33…モータ 34…マウンタ 35…研削ホイール
36…研削砥石 37…第二の研削手段
38…ガイドレール 39…支持板
40…パルスモータ 41…スピンドル
42…モータ 43…マウンタ 44…研削ホイール
45…研削砥石 46…第二の搬送手段
47…洗浄手段

Claims (3)

  1. 半導体ウェーハを収容するウェーハカセットであって、
    収容された半導体ウェーハを支持するプレートと、
    該プレートの上方に配設される天板と、
    該プレートの下方に配設される底板と、
    該プレートを貫通し該天板から該底板に至るロッドと
    から少なくとも構成され、
    該プレートは、半導体ウェーハの全面を支持するように構成され
    該ロッドには、該プレートを支持すると共に、上下方向に隣り合うプレートとの間隔を維持するばね部材が挿着され、
    該ばね部材はコイルばねであり、該ロッドに遊嵌してプレートを支持し、
    該ロッドと該コイルばねとの間に遊嵌し、隣り合うプレートの間隔を一定に保つと共に、該コイルばねの収縮を規制するスペーサが挿着される
    ウェーハカセット。
  2. プレートを貫通して天板から底板に至り、収容された半導体ウェーハの位置を規制する位置規制ロッドが配設される請求項1に記載のウェーハカセット。
  3. 位置規制ロッドに緩衝部材を被覆した請求項に記載のウェーハカセット。
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