CN113948437A - 自动晶圆定位总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动晶圆定位总成，用以定位晶圆以进行湿式加工。自动晶圆定位总成包含白努利转盘、复数定位装置及控制部。当白努利转盘未产生气垫且控制部使复数定位装置处于开启状态时，晶圆可被置入于白努利转盘上或自白努利转盘上取出。当白努利转盘产生气垫且控制部使复数定位装置处于关闭状态时，晶圆悬浮及旋转于白努利转盘上方以进行湿式加工。

Description

自动晶圆定位总成

【技术领域】

本揭示涉及一种定位总成，特别涉及一种自动晶圆定位总成。

【背景技术】

于现有技术中，当欲针对薄形化或翘曲晶圆进行蚀刻及清洗等湿式制程时，在无法使用真空吸取式转盘进行加工的情况下，为了防止喷洒于晶圆的加工面(如：朝上面)的化学药液溢流至所述晶圆的保护面(如：朝下面)，乃会藉由白努利转盘(Bernoulli Chuck)的使用来达到其蚀刻、清洗等加工目的。

被利用于白努利转盘的白努利原理(Bernoulli's Principle)，其建立机制是先将晶圆置放于白努利转盘上方，然后在晶圆底部与白努利转盘之间导入气流以形成气垫并同时产生负压。此时，透过适当的气流控制，晶圆便可悬浮于白努利转盘上方进行旋转，且因为负压作用，晶圆会处于被吸附于白努利转盘上的状态。

由于在晶圆底部与白努利转盘之间导入的气流有可能于瞬间产生不均匀的气流分布，此时处于高速旋转的晶圆便可能因为不均匀的气流分布而产生径向移动，进而偏离白努利转盘中心点或发生晶圆滑脱现象，严重影响后续制程的进行。

有鉴于此，如何提供一种自动晶圆定位总成来进行晶圆旋转时的定位，避免高速旋转的晶圆因为不均匀的气流分布而产生径向移动，从而偏离白努利转盘中心点或发生晶圆滑脱现象，乃为此一业界亟待解决的问题。

【发明内容】

本揭示的一目的在于提供一种一种自动晶圆定位总成，其可用以进行晶圆因白努利原理而悬浮旋转时的定位，避免高速旋转的晶圆因为不均匀的气流分布而产生径向移动，从而偏离白努利转盘中心点或发生晶圆滑脱现象。

为达上述目的，本揭示的一种自动晶圆定位总成包含：

白努利转盘，用以产生气垫使晶圆悬浮且旋转于白努利转盘上方；

复数定位装置，设置于白努利转盘的周缘，以定位处于悬浮及旋转状态之晶圆；以及

控制部，用以使复数定位装置于开启状态及关闭状态之间进行切换；

其中，当白努利转盘未产生气垫且控制部使复数定位装置处于开启状态时，晶圆可被置入于白努利转盘上或自白努利转盘上取出；

当白努利转盘产生气垫且控制部使复数定位装置处于关闭状态时，晶圆悬浮及旋转于白努利转盘上方以进行湿式加工。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，复数定位装置各包含：

定位销，具有夹持端及相对夹持端设置的覆位端，定位销通过设置于夹持端与覆位端之间的支点可枢转地设置于白努利转盘的侧缘；

推动杆，具有第一端及相对第一端设置的第二端，推动杆设置于白努利转盘的侧缘下方，且推动杆藉由第一端顶持于定位销的覆位端；以及

弹性体，设置于推动杆的第二端，用以提供弹力朝外推动推动杆。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，当定位装置处于关闭状态时，弹性体提供的弹力朝外推动推动杆，连带使推动杆的第一端朝外推动定位销的覆位端，以供定位销的夹持端藉由支点所产生的杠杆作用而朝内移动并顶持于晶圆的上端。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，当定位装置处于开启状态时，控制部抵靠于定位销的覆位端，使定位销的覆位端朝内推动推动杆以抵销弹力并压缩弹性体，同时定位销的夹持端藉由支点所产生的杠杆作用而朝外移动以解除对晶圆的顶持。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，更包含用于湿式加工的化学液回收装置，且控制部为化学液回收装置的门环或回收环。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，门环或回收环沿垂直方向相对于定位装置移动。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，当晶圆置入于白努利转盘上时，晶圆仅以边缘区域与白努利转盘接触。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，边缘区域的宽度为1-2公厘。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，当晶圆悬浮于白努利转盘上方时，其悬浮高度为0.1-0.2公厘。

于本揭示的自动晶圆定位总成中，复数定位装置为三定位装置。

为让本揭示的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1为本揭示的自动晶圆定位总成所具有的定位装置处于开启状态时的示意图。

图2为本揭示的自动晶圆定位总成所具有的定位装置处于开启状态，且将晶圆置放于白努利转盘上的示意图。

图3为本揭示的自动晶圆定位总成所具有的定位装置处于开启状态，且将气流导入晶圆与白努利转盘之间以形成气垫的局部示意图。

图4为本揭示的自动晶圆定位总成所具有的定位装置处于关闭状态时的作动示意图。

图5为本揭示的自动晶圆定位总成所具有的定位装置处于开启状态时的作动示意图。

【具体实施方式】

为了让本揭示的上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本揭示优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。再者，本揭示所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧层、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本揭示，而非用以限制本揭示。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本揭示关于一种自动晶圆定位总成，其可用以进行晶圆因白努利原理而悬浮旋转时的定位，避免高速旋转的晶圆因为不均匀的气流分布而产生径向移动，从而偏离白努利转盘中心点或发生晶圆滑脱现象。

请先参阅图1，本揭示的一种自动晶圆定位总成100包含白努利转盘200、复数定位装置300及控制部400。

其中，白努利转盘200用以产生气垫使晶圆500悬浮且旋转于白努利转盘200上方。复数定位装置300设置于白努利转盘200的周缘220，以定位处于悬浮及旋转状态的晶圆500。控制部400用以使复数定位装置300于开启状态及关闭状态之间进行切换。

于图式中，图1-3、5绘示出定位装置300处于开启状态时的态样，而图4则绘示出定位装置300处于关闭状态的态样。

请再次参阅图1、2，当白努利转盘200未产生气垫且控制部400使复数定位装置300处于开启状态时，晶圆500可被置入于白努利转盘200上。又或者，当控制部400使复数定位装置300处于开启状态时，亦可用以将已完成蚀刻及清洗等湿式制程的晶圆500自白努利转盘200上取出。

接着，如图3所示，当晶圆500置于白努利转盘200上后，自白努利转盘200下方导入空气，并透过特殊的导流设计使空气自白努利转盘200的侧向排出。此时，于晶圆500与白努利转盘200之间将形成气垫210，使晶圆500可悬浮于白努利转盘500上方。

随后，如图4所示，使定位装置300处于关闭状态以进行晶圆500的定位，确保因高速旋转以进行湿式加工的晶圆500始终被保持在白努利转盘200的中心点位置，避免晶圆500产生径向移动而滑脱。

以下将说明控制部400如何控制定位装置300，使其于开启状态与关闭状态之间进行切换。

请参阅图3，于本发明的自动晶圆定位总成100中，复数定位装置300各包含定位销310、推动杆320及弹性体330。

定位销310具有夹持端312及相对夹持端312设置的覆位端314。定位销310通过设置于夹持端312与覆位端314之间的支点316可枢转地设置于白努利转盘200的侧缘。

推动杆320具有第一端322及相对第一端322设置的第二端324。推动杆320设置于白努利转盘200的侧缘下方，且推动杆320藉由第一端322顶持于定位销310的覆位端314。

弹性体330设置于推动杆320的第二端324，用以提供弹力朝外推动推动杆320。

因此，如图4所示，当定位装置300处于关闭状态时，控制部400上升(即：向上移动)而不与定位销310的覆位端314有所接触。此时，弹性体330提供的弹力朝外推动推动杆320，连带使推动杆320的第一端322朝外推动定位销310的覆位端314，以供定位销310的夹持端312藉由支点316所产生的杠杆作用而朝内移动并顶持于晶圆500的上端。

而如图5所示，当定位装置300处于开启状态时，控制部400下降(即：向下移动)而抵靠于定位销310的覆位端314，使定位销310的覆位端314朝内推动推动杆320以抵销弹力并压缩弹性体330，同时定位销310的夹持端312藉由支点316所产生的杠杆作用而朝外移动以解除对晶圆500的顶持。

于本揭示的自动晶圆定位总成100中，更包含用于湿式加工的化学液回收装置600，且控制部400为化学液回收装置600的门环610或回收环620。其中，门环610或回收环620系沿垂直方向而相对于定位装置300移动，藉此抵靠于定位销310的覆位端314使定位装置300处于开启状态、或不与定位销310的覆位端314有所接触而使定位装置300处于关闭状态。

需说明的是，当晶圆500置入于白努利转盘200上时，晶圆500仅以边缘区域与白努利转盘200接触，且所述边缘区域的宽度为1-2公厘。又，当晶圆500悬浮于白努利转盘200上方时，其悬浮高度为0.1-0.2公厘。

此外，于较佳实施例中，复数定位装置300的设置数量为三组定位装置300，但并不以此做为限制。

综上所述，由于本揭示的自动晶圆定位总成100可透过定位装置300的设置，进行晶圆500因白努利原理而悬浮旋转时的定位，故能够避免高速旋转的晶圆500因为不均匀的气流分布而产生径向移动，从而偏离白努利转盘200中心点或发生晶圆滑脱现象。此外，本发明更进一步利用原有湿式制程设备中所具有的化学液回收装置600，使化学液回收装置600所具有的门环610或回收环620可同时兼具控制部400的功用，用以控制定位装置300的开启状态与关闭状态，故得以简化设计复杂度与使用空间，且同步达到化学液回收与晶圆定位的双重效果。

以上仅是本揭示的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员，在不脱离本揭示原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本揭示的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动晶圆定位总成，用以定位晶圆以进行湿式加工，其特征在于，所述自动晶圆定位总成包含：

白努利转盘，用以产生气垫使所述晶圆悬浮且旋转于所述白努利转盘上方；

复数定位装置，设置于所述白努利转盘的周缘，以定位处于悬浮及旋转状态的所述晶圆；以及

控制部，用以使所述复数定位装置于开启状态及关闭状态之间进行切换；

其中，当所述白努利转盘未产生所述气垫且所述控制部使所述复数定位装置处于所述开启状态时，所述晶圆可被置入于所述白努利转盘上或自所述白努利转盘上取出；

当所述白努利转盘产生所述气垫且所述控制部使所述复数定位装置处于所述关闭状态时，所述晶圆悬浮及旋转于所述白努利转盘上方以进行所述湿式加工。

2.如权利要求1所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，所述复数定位装置各包含：

定位销，具有夹持端及相对所述夹持端设置的覆位端，所述定位销通过设置于所述夹持端与所述覆位端之间的支点可枢转地设置于所述白努利转盘的侧缘；

推动杆，具有第一端及相对所述第一端设置的第二端，所述推动杆设置于所述白努利转盘的侧缘下方，且所述推动杆藉由所述第一端顶持于所述定位销的所述覆位端；以及

弹性体，设置于所述推动杆的所述第二端，用以提供弹力朝外推动所述推动杆。

3.如权利要求2所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，当所述定位装置处于所述关闭状态时，所述弹性体提供的所述弹力朝外推动所述推动杆，连带使所述推动杆的所述第一端朝外推动所述定位销的所述覆位端，以供所述定位销的所述夹持端藉由所述支点所产生的杠杆作用而朝内移动并顶持于所述晶圆的上端。

4.如权利要求2所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，当所述定位装置处于所述开启状态时，所述控制部抵靠于所述定位销的所述覆位端，使所述定位销的所述覆位端朝内推动所述推动杆以抵销所述弹力并压缩所述弹性体，同时所述定位销的所述夹持端藉由所述支点所产生的杠杆作用而朝外移动以解除对所述晶圆的顶持。

5.如权利要求2所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，更包含用于所述湿式加工的化学液回收装置，且所述控制部为所述化学液回收装置的门环或回收环。

6.如权利要求5所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，所述门环或所述回收环沿垂直方向相对于所述定位装置移动。

7.如权利要求1所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，当所述晶圆置入于所述白努利转盘上时，所述晶圆仅以边缘区域与所述白努利转盘接触。

8.如权利要求7所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，所述边缘区域的宽度为1-2公厘。

9.如权利要求1所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，当所述晶圆悬浮于所述白努利转盘上方时，其悬浮高度为0.1-0.2公厘。

10.如权利要求1所述的自动晶圆定位总成，其特征在于，所述复数定位装置为三定位装置。

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