CN112582325A - 晶圆辅助导向设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶圆辅助导向设备，用于半导体制造机台，所述设备包括：辅助环体，所述辅助环体具有供晶圆进出的开口；固定架，固定连接于所述辅助环体上；至少两个辅助定位销，固定连接于所述固定架，所述辅助定位销通过与所述晶圆的边缘接触以将所述晶圆定位于标准位置。本发明采用机台外的晶圆辅助导向设备作为晶圆定位以及抽真空的辅助工具，替代了半导体制造机台上原始固定的定位销，在对位结束后，将所述晶圆辅助导向设备整体移除，可以避免晶圆因与定位销接触加热时，由于热膨胀而造成定位销压迫晶圆，导致晶圆损坏或破裂的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体制造设备，特别是涉及一种晶圆辅助导向设备。
背景技术
半导体组件的制造过程通常可分为晶圆制程、晶圆测试、封装及最后的测试。晶圆制程是在硅晶圆上制作电子电路组件，制作完成之后，晶圆上形成格状排列的芯片(die)。晶圆测试步骤针对芯片作电性测试，将不合格的芯片淘汰。之后将晶圆切割成若干个芯片。封装是将合格的芯片经过包装等步骤，使芯片成为集成电路。最后要再经过电性测试确保集成电路的质量。
在以上的过程中，均需要准确对位晶圆，才能进行有效的进行上述的半导体制程。因此对于本领域技术人员而言，如何对位晶圆成为非常重要的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆辅助导向设备，用于解决现有技术中晶圆对位后，在后续热工艺过程由于膨胀而容易造成损坏或裂片的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆辅助导向设备，用于半导体制造机台，所述设备包括：辅助环体，所述辅助环体具有供晶圆进出的开口；固定架，固定连接于所述辅助环体上；至少两个辅助定位销，固定连接于所述固定架，所述辅助定位销通过与所述晶圆的边缘接触以将所述晶圆定位于标准位置。
可选地，所述辅助环体具有平整底面，与所述半导体制造机台配合时，平稳放置于所述半导体制造机台。
可选地，所述辅助环体的外径介于450毫米～550毫米之间，内径介于400毫米～500毫米之间，厚度介于30毫米～60毫米之间，所述开口的宽度介于305毫米～350毫米之间。
可选地，所述辅助环体的材质包括耐热金属、石英及陶瓷中的一种。
可选地，所述固定架包括若干固定杆组，每个所述固定杆组包括三根第一端点相连的固定杆，所述辅助定位销固定设置于所述第一端点的连接处，所述固定杆的第二端点固定于所述辅助环体上。
可选地，所述辅助定位销为两个，且两个所述辅助定位销分别与所述晶圆圆心的两连线之间的夹角介于45°～135°之间。
可选地，所述辅助定位销设置于远离所述开口的所述辅助环体的半圆区域内，以避免阻挡所述晶圆的进入。
可选地，所述半导体制造机台具有与所述标准位置对应的晶圆定位点，所述晶圆定位点上的晶圆定位销被去除，所述晶圆辅助导向设备与所述半导体机台配合时，所述辅助定位销对位并朝向所述半导体制造机台的晶圆定位点。
可选地，所述半导体制造机台具有晶圆承载面，所述晶圆辅助导向设备与所述半导体机台配合时，所述辅助定位销的端面低于所述晶圆的顶面，且高于所述半导体机台的晶圆承载面。
可选地，所述固定架上设有螺孔，所述辅助定位销通过螺纹连接于所述螺孔。
可选地，所述辅助环体上还设有把手。
本发明还提供一种晶圆辅助导向设备的使用方法，所述使用方法包括步骤：1)将如上任一方案所述的晶圆辅助导向设备基于晶圆的标准位置平稳放置于所述半导体制造机台；2)通过所述开口将晶圆放入至所述半导体制造机台的晶圆承载面上，并使得所述晶圆的边缘与所述辅助定位销接触，以将所述晶圆定位于所述标准位置；3)将所述晶圆辅助导向设备从所述半导体制造机台上移除。
可选地，步骤3)之前还包括对所述半导体制造机台内的晶圆所在腔室进行抽真空的步骤。
如上所述，本发明的晶圆辅助导向设备，具有以下有益效果：
本发明采用机台外的晶圆辅助导向设备作为晶圆定位以及抽真空的辅助工具，替代了半导体制造机台上原始固定的定位销，在对位结束后，将所述晶圆辅助导向设备整体移除，可以避免晶圆因与定位销接触加热时，由于热膨胀而造成定位销压迫晶圆，导致晶圆损坏或破裂的缺陷。
本发明晶圆辅助导向设备在工艺进行前移除，可有效改善工艺作业环境，避免外部环境对工艺造成的影响，并优化工艺流程，提升工艺单位人时产能UPH。
附图说明
图1～图2显示为本发明的晶圆辅助导向设备的结构示意图，其中，图2显示为图1在A-A’处的截面结构示意图。
图3显示为本发明的晶圆辅助导向设备的使用方法各步骤所呈现的结构示意图。
元件标号说明
101 辅助环体
1011 开口
102 第一固定杆组
103 第二固定杆组
104 第一辅助定位销
105 第二辅助定位销
106 晶圆
107 螺丝
108 把手
S11～S14 步骤1)～步骤4)
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
一种晶圆对位装置是通过在晶圆承载台上设置孔槽，并在孔槽中通过螺纹等方式插入定位销，通过定位销与晶圆边缘的接触实现晶圆的对位。然而，在后续的半导体制程过程中，晶圆由于热膨胀等原因会受到定位销的压迫，从而可能会导致晶圆的损坏或裂片的发生。
为解决上述问题，如图1～图2所示，本实施例提供一种晶圆辅助导向设备，所述晶圆辅助导向设备用于半导体制造机台，例如，可以用于晶圆级工艺机台，如晶圆级封装机台等，所述半导体制造机台具有晶圆承载面，该晶圆承载面可以由晶圆载盘或晶圆吸盘等部件提供，所述半导体制造机台原来可以包含有晶圆定位销，且该晶圆定位销被去除，或所述半导体制造机台被直接配置为不包含晶圆定位销，在本实施例中，所述半导体制造机台具有与所述标准位置对应的晶圆定位点，且所述晶圆定位点上的晶圆定位销被去除。由于所述半导体制造机台本身不具备晶圆对位功能，本实施例提供一种与所述半导体制造机台配合使用的晶圆辅助导向设备，所述晶圆辅助导向设备主要包括辅助环体、固定架以及至少两个辅助定位销。
如图1所示，所述辅助环体具有供晶圆106进出的开口1011。作为示例，所述辅助环体的外径介于450毫米～550毫米之间，内径介于400毫米～500毫米之间，厚度介于30毫米～60毫米之间，所述开口1011的宽度介于305毫米～350毫米之间。在一具体的实施过程中，所述辅助环体的外径为500毫米，内径为450毫米，厚度为50毫米，所述开口1011的宽度为305毫米，所述晶圆106选用为直径为300毫米的晶圆。需要说明的是，针对不同尺寸的晶圆的制造机台，所述辅助环体可以选用不同的尺寸参数，以实现更良好的空间利用率。
所述辅助环体的材质包括耐热金属、石英及陶瓷中的一种。例如，在本实施例中，所述辅助环体的材质选用为耐高温金属，如不锈钢等。
所述辅助环体具有平整底面，与所述半导体制造机台配合时，平稳放置于所述半导体制造机台。当然，所述辅助环体可以直接放置于所述半导体制造机台上，也可以通过在半导体制造机台设置插销，同时在辅助环体底部设置插孔，通过插销与插孔的连接实现辅助环体与半导体制造机台的定位及连接，所述插孔及插销的数量可以介于2～5个之间，此配置可以使得所述辅助环体与半导体制造机台之间的定位更准确，并提高辅助环体与半导体制造机台之间的连接稳定性。
如图1所示，所述辅助环体上还设有把手108。所述把手108分别设置于所述辅助环体两侧表面，以利于所述晶圆辅助导向设备的放置与移除。
如图1所示，所述固定架固定连接于所述辅助环体上，所述固定架包括若干固定杆组，每个所述固定杆组包括三根第一端点相连的固定杆，所述辅助定位销固定设置于所述第一端点的连接处，所述固定杆的第二端点固定于所述辅助环体上。所述固定杆的第二端点可以通过螺丝107连接或焊接于所述辅助环体上，在本实施例中，所述固定杆的第二端点可以通过螺丝107连接于所述辅助环体101上。
所述辅助定位销固定连接于所述固定架，所述辅助定位销通过与所述晶圆106的边缘接触以将所述晶圆106定位于标准位置。例如，所述固定架上设有螺孔，所述辅助定位销通过螺纹连接于所述螺孔。
在本实施例中，所述固定架包括第一固定杆组102及第二固定杆组103，所述辅助定位销为两个，包括第一辅助定位销104及第二辅助定位销105，分别固定于所述第一固定杆组102及第二固定杆组103，且两个所述辅助定位销分别与所述晶圆106圆心的两连线之间的夹角介于45°～135°之间，例如，所述第一辅助定位销104及第二辅助定位销105与所述晶圆106圆心的两连线之间的夹角为90°。具体地，所述辅助定位销设置于远离所述开口1011的所述辅助环体101的半圆区域内，以避免阻挡所述晶圆106的进入。
如图1及图2所示，所述半导体制造机台具有与所述标准位置对应的晶圆定位点，所述晶圆定位点上的晶圆定位销被去除，所述晶圆辅助导向设备与所述半导体机台配合时，所述辅助定位销对位并朝向所述半导体制造机台的晶圆定位点，所述辅助定位销的端面低于所述晶圆的顶面，且高于所述半导体机台的晶圆承载面。
如图3所示，本实施例还提供一种晶圆辅助导向设备的使用方法，所述使用方法包括步骤：
如图3所示，首先进行步骤1)S11，将如上所述的晶圆辅助导向设备基于晶圆的标准位置平稳放置于所述半导体制造机台。
如图3所示，然后进行步骤2)S12，通过所述开口1011将晶圆106放入至所述半导体制造机台的晶圆承载面上，并使得所述晶圆106的边缘与所述辅助定位销接触，以将所述晶圆106定位于所述标准位置。
如图3所示，接着进行步骤3)S13，对所述半导体制造机台内的晶圆106所在腔室进行抽真空。
如图3所示，最后进行步骤4)S14，将所述晶圆辅助导向设备从所述半导体制造机台上移除。
如上所述，本发明的晶圆辅助导向设备，具有以下有益效果：
本发明采用机台外的晶圆辅助导向设备作为晶圆定位以及抽真空的辅助工具，替代了半导体制造机台上原始固定的定位销，在对位结束后，将所述晶圆辅助导向设备整体移除，可以避免晶圆因与定位销接触加热时，由于热膨胀而造成定位销压迫晶圆，导致晶圆损坏或破裂的缺陷。
本发明晶圆辅助导向设备在工艺进行前移除，可有效改善工艺作业环境，避免外部环境对工艺造成的影响，并优化工艺流程，提升工艺单位人时产能UPH。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (13)
1.一种晶圆辅助导向设备，用于半导体制造机台，其特征在于，所述设备包括：
辅助环体，所述辅助环体具有供晶圆进出的开口；
固定架，固定连接于所述辅助环体上；
至少两个辅助定位销，固定连接于所述固定架，所述辅助定位销通过与所述晶圆的边缘接触以将所述晶圆定位于标准位置。
2.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述辅助环体具有平整底面，与所述半导体制造机台配合时，平稳放置于所述半导体制造机台。
3.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述辅助环体的外径介于450毫米～550毫米之间，内径介于400毫米～500毫米之间，厚度介于30毫米～60毫米之间，所述开口的宽度介于305毫米～350毫米之间。
4.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述辅助环体的材质包括耐热金属、石英及陶瓷中的一种。
5.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述固定架包括若干固定杆组，每个所述固定杆组包括三根第一端点相连的固定杆，所述辅助定位销固定设置于所述第一端点的连接处，所述固定杆的第二端点固定于所述辅助环体上。
6.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述辅助定位销为两个，且两个所述辅助定位销分别与所述晶圆圆心的两连线之间的夹角介于45°～135°之间。
7.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述辅助定位销设置于远离所述开口的所述辅助环体的半圆区域内，以避免阻挡所述晶圆的进入。
8.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述半导体制造机台具有与所述标准位置对应的晶圆定位点，所述晶圆定位点上的晶圆定位销被去除，所述晶圆辅助导向设备与所述半导体机台配合时，所述辅助定位销对位并朝向所述半导体制造机台的晶圆定位点。
9.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述半导体制造机台具有晶圆承载面，所述晶圆辅助导向设备与所述半导体机台配合时，所述辅助定位销的端面低于所述晶圆的顶面，且高于所述半导体机台的晶圆承载面。
10.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述固定架上设有螺孔，所述辅助定位销通过螺纹连接于所述螺孔。
11.根据权利要求1所述的晶圆辅助导向设备，其特征在于：所述辅助环体上还设有把手。
12.一种晶圆辅助导向设备的使用方法，其特征在于，包括步骤：
1)将如权利要求1～11任意一项所述的晶圆辅助导向设备基于晶圆的标准位置平稳放置于所述半导体制造机台；
2)通过所述开口将晶圆放入至所述半导体制造机台的晶圆承载面上，并使得所述晶圆的边缘与所述辅助定位销接触，以将所述晶圆定位于所述标准位置；
3)将所述晶圆辅助导向设备从所述半导体制造机台上移除。
13.根据权利要求12所述的晶圆辅助导向设备的使用方法，其特征在于：步骤3)之前还包括对所述半导体制造机台内的晶圆所在腔室进行抽真空的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: No.78 Changshan Avenue, Jiangyin City, Wuxi City, Jiangsu Province (place of business: No.9 Dongsheng West Road, Jiangyin City) Applicant after: Shenghejing micro semiconductor (Jiangyin) Co.,Ltd. Address before: No.78 Changshan Avenue, Jiangyin City, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant before: SJ Semiconductor (Jiangyin) Corp. |