JP4590314B2 - ウェハキャリア - Google Patents

Description

本発明はウェハキャリアに関し、特に、半導体製造においてウェハを吸着、脱離することができるウェハキャリアに関する。

半導体の製造には、ウェハや半導体チップを吸着、脱離する機能を有するキャリアが必要である。その一つとして、トレイ上にゲルパック、またはゲルシートを載置したウェハキャリアが広く用いられてきた。ゲルパックまたはゲルシートの表面は、粘着性を有している。このため、その表面にウェハを吸着させることにより、ウェハを保持することができる。

図４（ａ）に、従来のウェハキャリアの平面図を示す。このウェハキャリアは、トレイ１を有している。トレイ１の表面上に、絶縁性のゲルシート９が載置されている。ゲルシート９の表面は、粘着性を有している。ゲルシート９の内部には、糸状のメッシュ１０が網目状に配置されている。ゲルシート９の上に、ウェハ４が載置されている。このとき、ゲルシート９がウェハ４を吸着し、ウェハ４が保持されている。トレイ１の中央部には、トレイ１を貫通する吸引穴１１が設けられている。

図４（ａ）に示したＡ−Ｂ部の断面図を、図４（ｂ）に示す。ゲルシート９は、糸状のメッシュ１０を覆い、トレイ１との間に隙間を形成している。この隙間は、吸引穴１１を経由して、真空ポンプ等（図示しない）の真空源に接続されている。このとき、ゲルシート９は、その張力により平滑な表面を形成し、ウェハ４を吸着している。ウェハ４を除去する際には、吸引穴１１から真空ポンプ等により真空引きを行う。すると、図４（ｃ）に示すように、ゲルシート９の表面に凹凸が形成される。この結果、ウェハ４とゲルシート９との間の接触面積が減少し、ゲルシート９の吸着力が減少する。これにより、ウェハ４はゲルシート９から脱離可能な状態となる（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−２３５５９１号公報

上記従来のウェハキャリアにおいて、ゲルシートに吸着したウェハを除去するためには、トレイを貫通する吸引穴を設け、これに接続される真空源を設ける必要があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、ゲルシートを用いたウェハキャリアにおいて、真空源を設けることなく、ウェハを除去できるウェハキャリアを提供することを目的とする。

本発明に係るウェハキャリアは、トレイと、前記トレイ上の磁性体と、前記磁性体を封入するように前記トレイ上に設けられ、ウェハを吸着可能なゲル状のシートと、前記磁性体を偏在させ、前記磁性体の分布に応じて前記シートの表面に凹凸を形成し、ウェハとの接触面積が減少するように磁界を発生させる手段とを有することを特徴とする。
本発明のその他の特徴については、以下において詳細に説明する。

本発明に係るウェハキャリアによれば、ゲルシートを用いたウェハキャリアにおいて、真空源を設けることなく、ウェハを除去することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において同一または相当する部分には同一符号を付して、その説明を簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
本実施の形態に係るウェハキャリアの平面図を図１（ａ）に示す。
このウェハキャリアは、トレイ１を有している。トレイ１は、作業台（図示しない）の上に固定されている。トレイ１および作業台は、導電性の材質からなっている。トレイ１の上に、ゲルシート２が載置されている。ゲルシート２は、例えば、カーボン微粒子を混入したポリシロキサンエストマーからなる。これは導電性を有し、表面は粘着性を有している。また、ゲルシート２の表面抵抗は、１×１０^４〜１×１０^１２Ωの範囲である。
ゲルシート２の外周より内側の正方形の部分は、磁性分散液３で満たされている。磁性分散液３が満たされた領域内で、ゲルシート２の上に、ウェハ４が載置されている。

図１（ａ）に示したＡ−Ｂ部の断面図を図１（ｂ）に示す。ゲルシート２とトレイ１の表面との間には、隙間が存在している。その隙間は、磁性分散液３で満たされている。磁性分散液３の中に、磁性体５が均一に分布している。ゲルシート２の表面は平坦な形状である。ゲルシート２はウェハ４の裏面を吸着し、ウェハ４を保持している。

次に、図１（ｂ）に示したウェハ４を除去する方法について説明する。
図２に示すように、トレイ１の裏面側に、磁石６を所定間隔で配置する。すると、磁性体５は、磁石６から発生する磁界により、磁石６の直上に偏在する。すると、磁性体５の分布に応じてゲルシート２の表面に凹凸が形成され、ウェハ４とゲルシート２との接触面積が減少する。すなわち、ゲルシート２の吸着力が減少する。この状態で、ウェハ４の端部とゲルシート２との間にピンセット７（又はコテ）を挿入することにより、ウェハ４をゲルシート２から容易に脱離することができる。
このとき、トレイ１の裏面側に磁石６を配置することにより、ウェハ４を脱離できるようにした。すなわち、本実施の形態に係るウェハキャリアによれば、真空源を設けることなく、ウェハを除去することができる。

また、ゲルシート２からウェハ４を脱離する際、ウェハ４には、剥離帯電による静電気が発生する。ここで、トレイ１、ゲルシート２、作業台は、いずれも導電性を有している。従って、上記静電気は、ゲルシート２、トレイ１、作業台を通じて除電される。これにより、イオナイザ（静電気除去器）等を用いることなく、静電気を除去することができる。
従って、ウェハを脱離する際に発生する静電気放電（Electro Static Discharge；以下、「ESD」という）によるデバイスの損傷を防止することができる。

実施の形態２．
本実施の形態に係るウェハキャリアの平面図を図３に示す。ここでは、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
このウェハキャリアは、ゲルシート２の表面で、磁性分散液３が満たされている領域を横切るように、導電性テープ８を貼付した構造とする。このとき、導電性テープ８の表面のウェハに対する粘着係数は、ゲルシート２のウェハに対する粘着係数よりも小さい。このため、導電性テープ８は、ゲルシート２よりもウェハ４の吸着力が小さい。

実施の形態１と同様に、磁性分散液３が満たされた領域内で、ゲルシート２の上にウェハ４が載置されている。このとき、導電性テープ８の表面は、粘着性を有しないため、ウェハ４を吸着していない。つまり、導電性テープ８を貼付しない場合よりも、ウェハ４とゲルシート２の接触面積が減少する。これにより、ウェハ４を除去する作業を容易に行うことができる。さらに、粘着テープ８を貼付する面積や領域を最適化することにより、ウェハ４を保持するのに必要な吸着力を得ることができ、且つ、ゲルシート２からウェハ４を脱離する作業を容易に行うことができる。

また、導電性テープ８は、ゲルシート２よりも機械的な力に対して強い。このため、導電性テープ８にピンセットやコテが接触しても、ゲルシート２の破損を抑制することができる。
さらに、導電性テープ８は、ゲルシート２と同様に、導電性を有している。このため、ウェハを脱離する際に発生する静電気は、導電性テープ８、ゲルシート２、トレイ１、作業台を通じて除電される。これにより、実施の形態１と同様に、ウェハを脱離する際に発生するESDによるデバイスの損傷を防止することができる。

以上より、本実施の形態に係るウェハキャリアによれば、実施の形態１の効果に加えて、ウェハをさらに容易に除去することができる。また、ゲルシートの破損を抑制することができる。

実施の形態１に係るウェハキャリアを示す図。 実施の形態１に係るウェハキャリアを示す図。 実施の形態２に係るウェハキャリアを示す図。 従来のウェハキャリアを示す図。

符号の説明

１ トレイ、２ ゲルシート、３ 磁性分散液、４ ウェハ、５ 磁性体、６ 磁石、７ ピンセット、８ 導電性テープ。

Claims (4)

1. トレイと、
   前記トレイ上の磁性体と、
   前記磁性体を封入するように前記トレイ上に設けられ、ウェハを吸着可能なゲル状のシートと、
   前記磁性体を偏在させ、前記磁性体の分布に応じて前記シートの表面に凹凸を形成し、ウェハとの接触面積が減少するように磁界を発生させる手段と、
   を有することを特徴とするウェハキャリア。
2. 前記トレイおよび前記シートは、導電性を有することを特徴とする請求項１に記載のウェハキャリア。
3. 前記シートの表面の一部に、ウェハに対する粘着係数が前記シートよりも小さい部材を貼付したことを特徴とする請求項１又は２に記載のウェハキャリア。
4. 前記部材は、導電性を有することを特徴とする請求項３に記載のウェハキャリア。
   

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