JP2009076892A - ウエハ固定用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣタグの非接触通信を阻害することなく、ＩＣタグを搭載することができる金属製のウエハ固定用治具を提供する。
【解決手段】ウエハＷを固定するウエハ固定用リング１０は、金属で形成されるウエハ固定部材１１と、ウエハ固定部材１１に設けられた貫通孔１２と、リーダライタと非接触で通信可能なＩＣタグ２０と、ウエハ固定部材１１の厚さ内に収納して、ＩＣタグ２０を貫通孔１２に固定する固定用樹脂２１と、ウエハ固定部材１１の外周縁１１ｂに設けられ、貫通孔１２の周縁の一部を開口させる開口部１３とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウエハを固定するウエハ固定用治具に関するものである。

半導体用ウエハの固定治具（ウエハ固定用治具）は、ウエハを搬送したり、加工したりするときに使用され、さまざまな形態が提案、実現されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のウエハ固定用治具は、固定部材の一部に凹部を設け、その凹部内に非接触で通信可能なデータキャリア（例えば、ＩＣタグ）が固定されている。そして、データキャリアにウエハに関連した情報を記録し、データキャリアによってウエハの加工工程などの管理を行っている。ここで、ウエハ固定用治具に固定されるデータキャリアは、その内部にＩＣチップや、通信用のアンテナが内包されているので、ウエハ固定用治具は、アンテナの通信を阻害しないように樹脂で形成されている。

しかし、このようなウエハ固定用治具は、ウエハの搬送などに使用されるため、固定部材自体に機械的な剛性が要求され、樹脂材で形成する場合、固定部材の肉厚などを厚くする必要があり、搬送装置などの装置の小型化の阻害要因になっている。そこで、樹脂の代わりに金属製の固定部材を用いることが考えられるが、ＩＣタグと外部機器（例えば、リーダライタ）との非接触通信がＩＣタグを固定する金属製の固定部材によって阻害されてしまうという問題があった。
特開２０００−３３１９６２号公報

本発明の課題は、ＩＣタグの非接触通信を阻害することなく、ＩＣタグを搭載することができる金属製のウエハ固定用治具を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を括弧内に付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、ウエハ（Ｗ）を固定するウエハ固定用治具（１０）であって、金属で形成されるウエハ固定部材（１１）と、前記ウエハ固定部材（１１）に設けられた貫通孔（１２）と、外部機器と非接触で通信可能なＩＣタグ（２０）と、前記貫通孔（１２）に前記ＩＣタグ（２０）を固定するＩＣタグ固定部材（２１）と、を備えるウエハ固定用治具（１０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のウエハ固定用治具（１０）において、前記ＩＣタグ（２０）は、前記ウエハ固定部材（１１）の厚さ内に収納されること、を特徴とするウエハ固定用治具（１０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のウエハ固定用治具（１０）において、前記ウエハ固定部材（１１）は、前記ウエハ固定部材（１１）の内周縁（１１ａ）及び／又は外周縁（１１ｂ）に、前記貫通孔（１２）の周縁の少なくとも一部を開口させる開口部（１３）を有すること、を特徴とするウエハ固定用治具（１０）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のウエハ固定用治具（１０）において、前記貫通孔（１２）は、前記ＩＣタグ（２０）を固定した前記ＩＣタグ固定部材（２１）の脱落を防止する脱落防止部（１２ａ）を有すること、を特徴とするウエハ固定用治具（１０）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のウエハ固定用治具（１０）において、前記貫通孔（１２）は、前記貫通孔（１２）内における前記ＩＣタグ（２０）の位置を決定する位置決め部（１２ａ）を有すること、を特徴とするウエハ固定用治具（１０）である。
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載のウエハ固定用治具（１０）において、前記脱落防止部（１２ａ）及び／又は前記位置決め部（１２ａ）は、前記貫通孔（１２）の内壁に形成された凹部及び／又は凸部（１２ａ）であること、を特徴とするウエハ固定用治具（１０）である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のウエハ固定用治具（１０）において、前記ＩＣタグ固定部材（２１）は、樹脂によって形成されること、を特徴とするウエハ固定用治具（１０）である。
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のウエハ固定用治具（１０）において、前記ウエハ固定部材（１１）は、リング形状で形成されており、前記貫通孔（１２）は、その中心が、前記ウエハ固定部材（１１）の内径（ｄ）の値と外径（Ｄ）の値との和の二分の一の値（（Ｄ＋ｄ）／２）を有した径よりも外周側に設けられること、を特徴とするウエハ固定用治具（１０）である。

本発明によれば、以下のような効果がある。
（１）金属で形成されるウエハ固定部材に貫通孔を設け、その貫通孔にＩＣタグを固定しているので、ＩＣタグがウエハ固定部材に重なるのを防ぎ、ＩＣタグと外部機器との非接触通信がウエハ固定部材によって阻害されるのを防止することができる。
（２）ＩＣタグは、ウエハ固定部材の厚さ内に収納されているので、ウエハ固定部材の表面及び裏面からＩＣタグが突出するのを防ぐことができ、ＩＣタグが外部の物品などと接触して破損するのを防止することができる。

（３）ウエハ固定部材は、ウエハ固定部材の内周縁及び／又は外周縁に、貫通孔の周縁の少なくとも一部を開口させる開口部を有するので、外部機器から発信される電波（磁気）に対し、導体であるウエハ固定部材が、ＩＣタグと外部機器との非接触通信を阻害してしまうのを防止することができる。
（４）貫通孔は、ＩＣタグを固定したＩＣタグ固定部材の脱落を防止する脱落防止部を有しているので、ウエハ固定用治具の搬送中などにおいて、ウエハ固定部材からＩＣタグが脱落し、ＩＣタグを紛失してしまうのを防止することができる。
（５）貫通孔は、貫通孔内におけるＩＣタグの位置を決定する位置決め部を有しているので、ウエハ固定用治具に対してＩＣタグを容易に適正な位置に固定することができる。

（６）脱落防止部及び／又は位置決め部は、貫通孔の内壁に形成された凹部及び／又は凸部であるので、簡易な形状で脱落防止部及び／又は位置決め部を実現することができる。
（７）ＩＣタグ固定部材は、樹脂で形成されているので、ＩＣタグと外部機器との通信がＩＣタグ固定部材によって阻害されるのを防止することができる。
（８）貫通孔は、その中心が、リング形状のウエハ固定部材の内径の値と外径の値との和の二分の一の値を有した径よりも外周側に設けられているので、ウエハを固定する領域を十分に確保するとともに、ＩＣタグが固定される領域にウエハが固定されるのを防止することができる。

本発明は、ＩＣタグの非接触通信を阻害することなく、ＩＣタグを搭載することができる金属製のウエハ固定用治具を提供するという目的を、ウエハ固定部材に貫通孔を設け、その貫通孔にＩＣタグを固定することによって実現する。

（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態をあげてさらに詳しく説明する。
図１（図１−１、図１−２）は、本発明によるウエハ固定用治具の実施形態であるウエハ固定用リングの模式図である。ここで、図１（ａ）は、ウエハ固定用リングの平面図及び側面図を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ部詳細図を示し、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を示す。図１（ｄ）は、図１（ａ）のＡ部の斜視図である。図２は、ウエハを固定したウエハ固定用リングの模式図である。ここで、説明を明確にするために、図１（ａ）の平面図の紙面をウエハ固定用リングの表面とし、その反対面を裏面とする。

ウエハ固定用リング（ウエハ固定用治具）１０は、図１に示すように、ウエハ固定部材１１とＩＣタグ２０とを備え、図２に示すように、フィルム３０を介して半導体用のウエハＷを保持する治具であり、ウエハＷを不図示の装置で搬送したり、切断加工（ダイシング）したりするときに使用される。
ウエハ固定部材１１は、図１に示すように、中央にウエハＷを配置する配置孔１１ａを形成したリング状の金属製（例えば、ステンレス鋼：ＳＵＳ４２０）の板部材であり、ＩＣタグ２０を固定する貫通孔１２が設けられている。また、ウエハ固定部材１１は、リング状の外周縁１１ｂに、貫通孔１２の周縁の一部を開口させる開口部１３と、ウエハＷの搬送時やダイシング時に不図示の加工装置のウエハ保持機構によってウエハ固定用リング１０を保持させる保持部１４とが設けられている。

貫通孔１２は、ウエハ固定部材１１の板厚方向に設けられた孔であり、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ＩＣタグ２０をウエハ固定部材１１の表面及び裏面から突出しないように貫通孔１２の厚さ内に収納している。また、貫通孔１２は、その内壁面のウエハ固定部材１１の裏面側の内周に沿って凸部１２ａが設けられており、凸部１２ａの表面側にＩＣタグ２０を配置して、後述の固定用樹脂２１を貫通孔１２に充填することによって、ウエハ固定部材１１に対して適正な位置にＩＣタグ２０が固定されている（位置決め部）。

具体的には、図１（ｂ）に示すように、ＩＣタグ２０の四隅が貫通孔１２の凸部１２ａの表面上に配置され、不図示の外部機器（例えば、リーダライタ）から発信される電波を受信する後述のＩＣタグ２０の送受信面２０ａがウエハ固定部材１１に重ならないように固定されている。また、ＩＣタグ２０は、図１（ｃ）に示すように、送受信面２０ａと貫通孔１２の開口面とが略平行になるように固定されている。こうすることで、ＩＣタグ２０は、不図示のリーダライタから発信されるコマンドなどの電波（磁気）を適正に受信することができる。
また、貫通孔１２の凸部１２ａは、上述したように、その表面上にＩＣタグ２０の四隅が配置されるので、ウエハ固定部材１１の裏面側からＩＣタグ２０が脱落するのを防止している（脱落防止部）。

さらに、本実施形態の貫通孔１２は、その孔の中心Ｐが、ウエハ固定部材１１の外径Ｄと、配置孔１１ａを形成する内径ｄとの和の二分の一の径（（Ｄ＋ｄ）／２）よりも外周側に設けられている。すなわち、貫通孔１２は、貫通孔１２の中心Ｐとウエハ固定部材１１の中心Ｏとの距離Ｈが、下記式（１）のような関係を有するように設定されている。したがって、ウエハ固定部材１１には、その表面に貼付される後述のフィルム３０との貼付面の面積を十分に設けることができるとともに、フィルム３０が貫通孔１２上に貼付されるのを防止することができる。

２Ｈ＞（Ｄ＋ｄ）／２ ・・・・（１）

開口部１３は、貫通孔１２の内周の一部を開口させるように、ウエハ固定部材１１の外周に設けられたスリットであり、導体である金属製のウエハ固定部材１１がＩＣタグ２０の周囲を全て囲むようなループ状になるのを防ぎ、ＩＣタグ２０が不図示のリーダライタと通信するときに、リーダライタから発信される電波（磁気）に対して渦電流が発生し、ＩＣタグ２０の通信を阻害するのを防止している。
図１（ｄ）は、ウエハ固定部材１１のＩＣタグ２０を収納する貫通孔１２を斜め上方から見た斜視図である。図１（ｄ）では、貫通孔１２及び開口部１３を実線、ＩＣタグ２０を２点鎖線で示している。なお、理解を容易にするために、固定用樹脂２１は省略して示している。
開口部１３は、図１（ｄ）に示すように、貫通孔１２の内周の一部を開口させるように、ウエハ固定部材１１の外周に設けられたスリットであり、貫通孔１２からウエハ固定部材１１の外周部までを切断している。これにより、開口部１３は、導体である金属製のウエハ固定部材１１がＩＣタグ２０の周囲を全て囲むようなループ状になるのを防ぎ、ＩＣタグ２０が不図示のリーダライタと通信するときに、リーダライタから発信される電波（磁気）に対して渦電流が発生し、ＩＣタグ２０の通信を阻害することを防止している。
さらに、貫通孔１２の凸部１２ａ（ＩＣタグ位置決め部）とＩＣタグ２０の外形との間には隙間が有り、固定用樹脂２１を貫通孔１２に充填すると、この隙間により、固定用樹脂２１がウエハ固定部材１１の表面から裏面まで連続して一体となるように連通する。このような隙間を設けていることで、固定用樹脂の脱落を防止し、ＩＣタグの固定をさらに確実にしている。

ＩＣタグ２０は、その内部に不図示のＩＣチップや、アンテナを備えており、ウエハＷを管理する管理情報をＩＣチップに記憶させたり、不図示のリーダライタから送信されるコマンドを、アンテナを介して受信して実行したりする。本実施形態のＩＣタグ２０は、略正四角柱の形状で形成されており、正方形で形成される表面及び裏面が不図示のリーダライタと通信する電波の送受信面２０ａとなる。
固定用樹脂２１は、貫通孔１２にＩＣタグ２０を固定する樹脂でエポキシ樹脂、シリコン樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＢＴレジン、液晶ポリマ等絶縁性を有する樹脂を用いることが出来る。
フィルム３０は、図２に示すように、ウエハ固定用リング１０にウエハＷを固定するための粘着剤が片面に設けられ、ウエハ固定部材１１の内径ｄよりも大きい径で形成された樹脂製の円形フィルムである。

次に、ウエハ固定用リング１０にウエハＷを固定し、ウエハＷが加工されるまでの流れについて説明する。
ウエハＷを加工するとき、作業者は、まず、図２に示すように、フィルム３０を、ウエハ固定用リング１０の裏面に対して配置孔１１ａを塞ぐようにして貼付する。ここで、貫通孔１２は、上述の式（１）によってウエハ固定部材１１の外周側に設けられているので、フィルム３０は、貫通孔１２に干渉することなく、十分な貼付面積を有した状態でウエハ固定部材１１の裏面に貼付される。フィルム３０によって塞がれた配置孔１１ａの表面側には、フィルム３０の粘着剤の面が表出するので、作業者は、その粘着面にウエハＷを貼り付ける。そして、作業者は、不図示のリーダライタによって、フィルム３０に貼付したウエハＷの管理情報をウエハ固定用リング１０のＩＣタグ２０に記録する。

このとき、ＩＣタグ２０を収納している貫通孔１２は、開口部１３を有しているので、通信不良を発生することなくＩＣタグ２０と不図示のリーダライタとが互いに通信することができる。
ＩＣタグ２０に管理情報を記録したら、作業者は、ウエハＷを固定したウエハ固定用リング１０を、保持部１４を介して不図示の加工装置のウエハ保持機構に保持させて、ウエハの加工作業を実施する。

以上より、本実施形態のウエハ固定用リング１０には以下のような効果がある。
（１）金属で形成されるウエハ固定部材１１に貫通孔１２を設け、その貫通孔１２にＩＣタグ２０を固定しているので、ＩＣタグ２０の送受信面２０ａがウエハ固定部材１１に重なるのを防ぎ、不図示のリーダライタとＩＣタグ２０との非接触通信がウエハ固定部材１１によって阻害されるのを防止することができる。
（２）ＩＣタグ２０は、ウエハ固定部材１１の厚さ内に収納されているので、ウエハ固定部材１１の表面及び裏面からＩＣタグ２０が突出するのを防ぐことができ、外部の物品などと接触して破損するのを防止することができる。

（３）ウエハ固定部材１１は、外周縁１１ｂに、貫通孔１２の周縁の少なくとも一部を開口させる開口部１３を有するので、不図示のリーダライタから発信される電波（磁気）によってウエハ固定部材１１が、ＩＣタグ２０とリーダライタとの非接触通信を阻害してしまうのを防止することができる。
（４）貫通孔１２は、凸部１２ａを有しているので、ウエハ固定用リング１０に対してＩＣタグ２０を適正な位置に固定（位置決め）することができるとともに、ウエハ固定用リング１０の搬送中などにおいて、ウエハ固定部材１１の裏面からＩＣタグ２０が脱落するのを防止（脱落防止）し、ＩＣタグ２０を紛失してしまうのを防ぐことができる。

（５）固定用樹脂２１は、絶縁性を有する樹脂で形成されているので、ＩＣタグ２０と不図示のリーダライタとの通信が固定用樹脂２１によって阻害されるのを防止することができる。
（６）貫通孔１２は、その中心Ｐが、リング形状のウエハ固定部材１１の内径ｄの値と外径Ｄの値との和の二分の一の値（（Ｄ＋ｄ）／２）を有した径よりも外周側に設けられているので、フィルム３０を貼付する領域を十分に確保するとともに、ＩＣタグ２０が固定される貫通孔１２上にフィルム３０が貼付されるのを防止することができる。フィルム３０が貫通孔１２上に貼付されるのを防止することによって、ウエハ固定用リング１０からフィルム３０を剥離するときに使用される溶剤や、ＵＶ照射が、貫通孔１２の固定用樹脂２１やＩＣタグ２０に影響するのを防ぐことができる。

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。図３は、貫通孔１２の変形形態である貫通孔１２−２を示す断面図である。
（１）本実施形態では、貫通孔１２に凸部１２ａを設けた例で説明したが、種々の目的で凹部を設けたり、凹部及び凸部の両方を設けたりしてもよく、また、複数の凹部や凸部を設けてもよい。例えば、図３（ａ）に示すように、２種類の凸部１２ａ−２、１２ｂ−２を設け、ウエハ固定部材１１−２の表面もしくは裏面からＩＣタグ２０が固定用樹脂２１とともに脱落するのを防止してもよい。また、図３（ｂ）に示すように、凸部１２ａ−３の内壁面にテーパを設けて前記脱落を防止してもよい。なお、凸部１２ａ−３のテーパは、凸部に限られず貫通孔１２−３に設けることも可能である。
（２）本実施形態では、ウエハ固定用治具としてリング形状であるウエハ固定用リング１０を例にして説明したが、リング形状以外、例えば、Ｕ字型の形状や、孔を設けた四角形状、三角形状などの多角形状であってもよい。
（３）本実施形態では、開口部１３は、ウエハ固定部材１１の外周縁１１ｂに設けた例で説明したが、ウエハ固定部材１１の配置孔１１ａの縁（内周縁）に設けてもよい。また、配置孔１１ａの縁（内周縁）及び外周縁１１ｂの両方に設けることも可能である。

本発明によるウエハ固定用治具の実施形態であるウエハ固定用リングの模式図である。 本発明によるウエハ固定用治具の実施形態であるウエハ固定用リングの模式図である。 ウエハを固定したウエハ固定用リングの模式図である。 貫通孔の変形形態を示す断面図である。

符号の説明

１０ ウエハ固定用リング
１１ ウエハ固定部材
１２ 貫通孔
１２ａ 凸部
１３ 開口部
１４ 保持部
２０ ＩＣタグ
２０ａ 送受信面
２１ 固定用樹脂
３０ フィルム
Ｗ ウエハ

Claims (8)

1. ウエハを固定するウエハ固定用治具であって、
   金属で形成されるウエハ固定部材と、
   前記ウエハ固定部材に設けられた貫通孔と、
   外部機器と非接触で通信可能なＩＣタグと、
   前記貫通孔に前記ＩＣタグを固定するＩＣタグ固定部材と、
   を備えるウエハ固定用治具。
2. 請求項１に記載のウエハ固定用治具において、
   前記ＩＣタグは、前記ウエハ固定部材の厚さ内に収納されること、
   を特徴とするウエハ固定用治具。
3. 請求項１又は請求項２に記載のウエハ固定用治具において、
   前記ウエハ固定部材は、前記ウエハ固定部材の内周縁及び／又は外周縁に、前記貫通孔の周縁の少なくとも一部を開口させる開口部を有すること、
   を特徴とするウエハ固定用治具。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のウエハ固定用治具において、
   前記貫通孔は、前記ＩＣタグを固定した前記ＩＣタグ固定部材の脱落を防止する脱落防止部を有すること、
   を特徴とするウエハ固定用治具。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のウエハ固定用治具において、
   前記貫通孔は、前記貫通孔内における前記ＩＣタグの位置を決定する位置決め部を有すること、
   を特徴とするウエハ固定用治具。
6. 請求項４又は請求項５に記載のウエハ固定用治具において、
   前記脱落防止部及び／又は前記位置決め部は、前記貫通孔の内壁に形成された凹部及び／又は凸部であること、
   を特徴とするウエハ固定用治具。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のウエハ固定用治具において、
   前記ＩＣタグ固定部材は、樹脂によって形成されること、
   を特徴とするウエハ固定用治具。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のウエハ固定用治具において、
   前記ウエハ固定部材は、リング形状で形成されており、
   前記貫通孔は、その中心が、前記ウエハ固定部材の内径の値と外径の値との和の二分の一の値を有した径よりも外周側に設けられること、
   を特徴とするウエハ固定用治具。

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