CN103165503B - 翘曲片工装、使用方法及其交接片装置 - Google Patents

Abstract

一种翘曲片工装，包括：载片衬底，用以承载翘曲片基底；紧固件，间隔设置在所述载片衬底外围边沿处，所述紧固件朝向所述载片衬底中心方向的一侧连接有一紧固扣，所述紧固扣与所述载片衬底表面具有间隙，用以容置所述翘曲片。本发明通过翘曲片工装新型的结构设计，解决了传输过程和工作台真空吸附的问题，保证了翘曲片在光刻机上连续正常的生产，同时，增强了现有光刻机的实用性、提高了生产效率，使生产良率大幅提高。

Description

翘曲片工装、使用方法及其交接片装置

技术领域

本发明涉及半导体曝光设备领域，尤其涉及翘曲片工装、使用方法及其交接片装置。

背景技术

先进封装厂在生产过程中经常遇到翘曲片问题。翘曲片指基底不平，包括整片的剖面为弓形、碗形或者各处起伏不平的情况。产生所述翘曲片的原因有多种，比如基底上的介质层或金属层在生产工艺过程（前后烘、退火、氧化、腐蚀等）中受热胀冷缩或外力作用，基底各处形变不一致，或在减薄过程中，各处受力不一样，导致基底翘曲。翘曲度有的达到几百微米甚至1～2mm, 使得一些精密的生产设备难以适应。光刻机中，在传输和工件台中都需要靠真空吸附，翘曲片的底面不平，经常导致无法真空吸附或吸附不稳而引入误差，因此无法正常曝光。

目前，现有的方法主要靠改进光刻机的机械手和工件台卡盘的真空吸附结构，并增大调焦调平的测量范围等。但是，这些方法效果不理想，对比较大的翘曲，比如500μm～2mm翘曲的基底，吸附的成功率不高，特别是一些镀有金属层的比较硬的基底，工件台卡盘的真空吸附结构提供真空吸力无法将其吸附。另外，对现有的光刻机，无法直接解决其适应翘曲片的问题。

针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明翘曲片工装、使用方法及其交接片装置。

发明内容

本发明是针对现有技术中吸附翘曲片的效果不理想，对比较大的翘曲，比如500μm～2mm翘曲片，吸附的成功率不高等缺陷提供一种翘曲片工装及其使用方法。

本发明的另一目的是针对现有光刻机，无法直接解决其适应翘曲片的问题等缺陷提供一种翘曲片的交接片装置。

为了解决上述问题，本发明提供一种翘曲片工装，包括：载片衬底，用以承载翘曲片；紧固件，间隔设置在所述载片衬底外围边沿处，所述紧固件朝向所述载片衬底中心方向的一侧连接有一紧固扣，所述紧固扣与所述载片衬底表面具有间隙，用以容置所述翘曲片。

可选的，所述翘曲片工装进一步包括设置在所述载片衬底上的柔性缓冲层。

可选的，所述间隙依据翘曲片基底和柔性缓冲层的厚度决定。

可选的，所述柔性缓冲层为橡胶或海绵材质。

可选的，所述柔性缓冲层的厚度为1.5mm。

可选的，所述翘曲片工装还包括贯穿并间隔设置在所述翘曲片工装的载片衬底和柔性缓冲层内的通孔。

可选的，所述通孔的数量为三个或者三个以上。

可选的，所述载片衬底为铜片。

可选的，所述载片衬底的厚度为3mm。

可选的，所述载片衬底的平整度小于或者等于200μm。

本发明还提供一种翘曲片工装的使用方法，所述使用方法包括步骤：

打开紧固件的紧固扣；

将所述翘曲片放置在所述翘曲片工装的载片衬底上；

锁固紧固扣，固定所述翘曲片。

可选的，所述紧固件是通过将紧固扣延伸至所述翘曲片之距离其外围边沿1～4mm处进行锁固。

为实现本发明的另一目的，本发明提供一种用于所述翘曲片工装进行翘曲片交接的交接片装置，所述交接片装置包括：基座，用于承载所述翘曲片工装；电动装置，设置在所述基座内；端子，活动设置在所述基座中并由所述电动装置驱动进行上下移动；以及控制器，电动控制所述电动装置和所述翘曲片工装的紧固扣。

可选的，所述电动装置为电机。

可选的，端子为三个或者三个以上。

综上所述，本发明通过翘曲片工装新型的结构设计，解决了传输过程和工作台真空吸附的问题，保证了翘曲片在光刻机上连续正常的生产，同时，增强了现有光刻机的实用性、提高了生产效率，使生产良率大幅提高。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本发明第一翘曲片工装的俯视结构示意图；

图2所示为第一翘曲片工装的侧视结构示意图；

图3所述为第二翘曲片工装的俯视结构示意图；

图4所示为第二翘曲片工装的侧视结构示意图；

图5所示为交接片装置在所述第二翘曲片工装中的交片过程示意图；

图6所示为交接片装置在所述第二翘曲片工装的接片过程示意图；

图7所示为所述第二翘曲片工装即将被运送至预对准台的示意图；

图8所示为所述第二翘曲片工装被工作台紧密吸附的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。

实施方式一

请参阅图1，并结合参阅图2，图1所示为第一翘曲片工装1的俯视结构示意图。图2所示为第一翘曲片载片工装1的侧视结构示意图。所述第一翘曲片载片工装1包括载片衬底10和间隔设置在所述载片衬底10外围边沿处的紧固件11。其中，所述载片衬底10呈圆形。紧固件11朝向所述载片衬底中心方向的一侧连接有一紧固扣111。所述紧固扣111可在所述载片衬底10的外沿内侧以紧固件11为轴心上下转动。所述载片衬底10的异于所述紧固件11的一侧具有较高的平整度，易于真空吸附，所述平整度小于或者等于200μm。在本发明中，所述载片衬底10优选的为刚度较大的铜片，载片衬底10的厚度为3mm，平整度为100μm。

为了满足不同程度翘曲的翘曲片12，优选的在所述载片衬底10上并介于所述紧固扣111的空间位置设置柔性缓冲层13。具体地，当翘曲片12翘曲不严重，即翘曲度小于或等于1mm时，可省略柔性缓冲层13。当翘曲片12翘曲度严重，即翘曲度大于1mm时，需在所述载片衬底10上增设所述柔性缓冲层13。所述柔性缓冲层13与所述紧固扣111之间具有间隙。所述柔性缓冲层13为橡胶或海绵材质，其厚度为1.5mm。所述间隙依据翘曲片12和柔性缓冲层13的厚度决定。所述间隙依据翘曲片12的厚度决定。

当所述第一翘曲片工装1工作时，可以手工的方式，第一、打开紧固件11的紧固扣111；第二、将所述翘曲片12放置在所述第一翘曲片工装1的载片衬底10上，若所述第一翘曲片工装1具有柔性缓冲层13，则所述翘曲片12便放置于所述柔性缓冲层13上；第三、锁固紧固扣111，固定所述翘曲片12。所述紧固件11是通过将紧固扣111延伸至所述翘曲片12之距离其外围边沿1～4mm处进行锁固。

承载翘曲片12的第一翘曲片工装1之异于紧固件11的一侧平整度高，且所述第一翘曲片工装1与所述翘曲片12的尺寸近似，因此可以放入现有的硅片盒中，便于机械手真空吸附并传输进入光刻机内。同时，也易于工件台的吸附系统吸附。另外，承载在所述第一翘曲片工装1上的翘曲片12的待曝光仍暴露在外，所以可正常曝光。

实施方式二

实施方式二与实施方式一的不同之处在于，为了将现有光刻机改造为可支持翘曲片12的设备，进行第二翘曲片工装2的结构优化，并在现有的光刻机系统里增设了将所述翘曲片12交接到所述第二翘曲片工装2上的交接片装置3。第二实施方式与第一实施方式相同的部件采用相同的编号，并以具有柔性缓冲层13的第二翘曲片工装2为例进行阐述。

请参阅图3，并结合参阅图4，图3所述为第二翘曲片工装2的俯视结构示意图。图4所示为第二翘曲片工装2的侧视结构示意图。所述第二翘曲片工装2包括载片衬底10、间隔设置在所述载片衬底10外围边沿的紧固件11，以及贯穿并间隔设置在所述第二翘曲片工装2的载片衬底10和柔性缓冲层13内的通孔14。

其中，所述第二翘曲片工装2呈圆形。所述通孔14的数量为三个或者三个以上。紧固扣111与所述柔性缓冲层13具有间隙供容置翘曲片。所述紧固扣111可在载片衬底10的外沿内侧以紧固件11为轴心上下转动。所述载片衬底10的异于所述紧固件11的一侧具有较高的平整度，易于真空吸附，所述平整度小于或者等于200μm。在本发明中，所述载片衬底10优选的为刚度较大的铜片，载片衬底10的厚度为3mm，平整度为100μm。

请参阅图5，并结合参阅图6，图5所示为交接片装置3在所述第二翘曲片工装2中的交片过程示意图。图6所示为交接片装置3在所述第二翘曲片工装2的接片过程示意图。所述用于第二翘曲片工装2交接翘曲片12的交接片装置3包括基座31、设置在所述基座31内的电动装置32，以及活动设置在所述基座31中并由所述电动装置32驱动进行上下移动的端子33。所述电动装置32优选的为电机。所述端子33的数量为三个或者三个以上。所述端子33套设在所述第二翘曲片工装2的通孔14内。所述电动装置32和所述第二翘曲片工装2的紧固件11之紧固扣111由控制器34电动控制。

当所述第二翘曲片工装2工作时，第一、控制器34打开紧固扣111，并启动电动装置32，所述电动装置32驱动端子33向上运动；第二、机械手4将所述翘曲片12从硅片盒移送到位于所述交接片装置3上的第二翘曲片工装2上方。此时，所述翘曲片12由所述端子33承载；第三、移开机械手4，控制器34控制电动装置32并带动端子33缓慢下降，直至所述翘曲片12降落至所述柔性缓冲层13上；第四、控制器34控制所述紧固扣111，固定所述翘曲片12。

请继续参阅图5、图6，并结合参阅图7与图8，图7所示为所述第二翘曲片工装2即将被运送至预对准台的示意图。图8所示为所述第二翘曲片工装2被所述工作台紧密吸附的结构示意图。

当所述翘曲片12紧固在所述第二翘曲片工装2后，机械手4将固定所述翘曲片12的第二翘曲片工装2送至预对准台（未图示）。预对准完成后，机械手4将固定所述翘曲片12的第二翘曲片工装2送往工件台5。此时，工件台5的吸附系统紧密吸附所述第二翘曲片工装2的载片衬底10之异于紧固件11一侧的底面，并将位于所述第二翘曲片工装2上的翘曲片12进行正常曝光。当曝光结束后，机械手4将第二翘曲片工装2取出，放置在所述交接片装置3上。随后，控制器34打开紧固扣111，并启动电动装置32驱动端子33向上运动，端子33进而推动翘曲片12缓慢移出第二翘曲片工装2。最后，通过机械手4将翘曲片12从第二翘曲片工装2取走并放入硅片盒。

综上所述，本发明通过翘曲片工装新型的结构设计，解决了传输过程和工作台真空吸附的问题，保证了翘曲片在光刻机上连续正常的生产，同时，增强了现有光刻机的实用性、提高了生产效率，使生产良率大幅提高。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (11)

1.一种翘曲片工装进行翘曲片交接的交接片装置，其特征在于，所述交接片装置包括：

基座，用于承载所述翘曲片工装；

电动装置，设置在所述基座内；

端子，活动设置在所述基座中并由所述电动装置驱动进行上下移动；以及，

控制器，电动控制所述电动装置和所述翘曲片工装的紧固扣；

其中所述翘曲片工装包括：

载片衬底，用以承载所述翘曲片；紧固件，间隔设置在所述载片衬底外围边沿处，所述紧固件朝向所述载片衬底中心方向的一侧连接有一紧固扣，所述紧固扣与所述载片衬底表面具有间隙，用以容置所述翘曲片；所述紧固件固定设置在所述载片衬底上，所述紧固扣可在所述载片衬底的外沿内侧以所述紧固件为轴心上下转动；所述翘曲片载片工装进一步包括设置在所述载片衬底上的柔性缓冲层。

2.如权利要求1所述的交接片装置，其特征在于，所述间隙依据翘曲片基底和柔性缓冲层的厚度决定。

3.如权利要求1所述的交接片装置，其特征在于，所述柔性缓冲层为橡胶或海绵材质。

4.如权利要求1所述的交接片装置，其特征在于，所述柔性缓冲层的厚度为1.5mm。

5.如权利要求1所述的交接片装置，还包括贯穿并间隔设置在所述翘曲片工装的载片衬底和柔性缓冲层内的通孔。

6.如权利要求5所述的交接片装置，其特征在于，所述通孔的数量为三个以上。

7.如权利要求1-6任一权利要求所述的交接片装置，其特征在于，所述载片衬底为铜片。

8.如权利要求1-6任一权利要求所述的交接片装置，其特征在于，所述载片衬底的厚度为3mm。

9.如权利要求1-6任一权利要求所述的交接片装置，其特征在于，所述载片衬底的平整度小于或者等于200μm。

10.如权利要求1所述的交接片装置，其特征在于，所述电动装置为电机。

11.如权利要求1所述的交接片装置，其特征在于，所述端子为三个以上。