CN201075384Y - 热处理用晶圆支持器 - Google Patents
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Abstract
一种热处理用晶圆支持器，包括：一体相连的一固定部以及一延伸部；该延伸部开放端设一晶圆支托部，该晶圆支托部包括半球珠以及滚轮，半球珠系一体成型的设在晶圆支托部顶面；该延伸部设一扣夹枢设孔，供一扣夹的端部定位其中，该扣夹沿着该延伸部，其开放端的弹夹力作用于该滚轮的轮轴两端。使其在承受热应力、震动、化学侵蚀、电浆清洗等状况时，减少断裂的发生率及损坏率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体晶圆热制程中用以承载晶圆的支持器。
背景技术
关于半导体晶圆热制程当中所普遍使用的一种加热机具，可参考中国TW专利第M266541号，该案的图1表示了上述的加热机具，该加热机具的加热区可供承载晶圆的托盘定置，其托盘可在相关运送机械的带动下将晶圆载入加热区进行加热处理，以及将完成加热处理的晶圆移出加热区。
上述托盘事实上是以若干锁固于其底部的支持器10来支持晶圆。习知支持器10如图1所示，包括一体相连的一固定部11以及一延伸部12，该固定部11设二锁孔13，该延伸部12开放端以一下降的阶层构成一晶圆支托部14，该晶圆支托部14于开放端设一珠槽15及一滚轮容置空间16，该珠槽15中设一可滚动的圆珠17，该滚轮容置空间16则以一轮轴18枢架一滚轮19。一扣夹90从该晶圆支托部14的开放端水平地嵌于其外部，据以限位该圆珠17以及该轮轴18。该支持器10经锁固元件穿锁于固定部11的锁孔13而固定在前述托盘底部，该延伸部12则向该托盘的中心方向延伸。至少三个支持器10以其晶圆支托部14共同支托一晶圆，以该圆珠17支托于晶圆的底面，该滚轮18则触接晶圆的圆周侧部。
值得注意的问题焦点在于晶圆进出加热区时，该支持器10及其上的所有组件均反复的承受差异极大的冷热温度变化，热胀冷缩作用使支持器10及其组件内部形成压应力及张应力，造成的热应力破坏不容小觑。不仅如此，在晶圆镀钨程序中，该支持器10、扣夹31均受到化学侵蚀作用，而于所述结构表面残留的钨层需再以电浆清洗技术去除。而习知支持器10容易受热应力、化学侵蚀以及电浆清洗而破坏断裂之处在于该晶圆支托部14、扣夹90以及珠槽15两侧的薄弱部141、142。
习知扣夹90是由晶圆支托部14的开放端水平地嵌于其外部，其延伸长度含括该晶圆支托部14以及大部份的延伸部12，而延伸长度愈长则弯折应力相对增加，以致扣夹90承受热应力、化学侵蚀以及电浆清洗时极容易断裂。
习知晶圆支托部14除了承受晶圆的重量之外，尚需承受另外设置的圆珠17以及扣夹90的重量，弯折应力易集中在晶圆支托部14与延伸部12的连接处，该晶圆支托部14极容易受热应力影响而从应力集中处断裂。
习知晶圆支托部14设有珠槽15以便填设圆珠17，而珠槽15的设置使晶圆支托部14相对位置左右部份的结构厚度变薄，形成了两处的薄弱部141、142，受热应力或震动时极易断裂，而致生圆珠17脱位的问题。
不论是支持件10或扣夹90损坏或圆珠17脱位，均可能严重磨损晶圆，而且必需令生产线停工维修，造成庞大损失。
基于上述支持件10及扣夹90的种种问题，本实用新型新型人提出了解决方案。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种热处理用晶圆支持器，以克服上述传统结构的缺陷，使其在承受热应力、震动、化学侵蚀、电浆清洗等状况时，减少断裂的发生率及损坏率。
为实现上述目的，本实用新型一种热处理用晶圆支持器，包括：一体相连的一固定部以及一延伸部；该延伸部开放端以一下降的阶层构成一晶圆支托部，该晶圆支托部于开放端顶面一体设一半球珠，该延伸部设一滚轮容置空间，一滚轮以一轮轴枢设于该滚轮容置空间；该延伸部设一扣夹枢设孔；一扣夹，包括二平行的夹臂、连接于二夹臂一端的连接部、以及设于该夹臂开放端相对的弹力作用部；该扣夹以该连接部枢设于该扣夹枢设孔中，其二夹臂贴着该延伸部的侧面，其弹力作用部将该扣夹的弹夹力作用于该轮轴的两端。
其中，该扣夹枢设孔上方的延伸部二侧壁各设一凹槽。
其中，该延伸部是以左右内缩的阶层使该晶圆支托部的左右宽度小于该延伸部的左右宽度。
本实用新型有益效果：
基于本实用新型技术方案，使扣夹能以较佳的结构强度应付热应力以及震动，确实减少扣夹断裂的问题。
基于本实用新型技术方案，使晶圆支托部的负荷减少，缓和其与延伸部连接处的弯折应力，确实减少晶圆支托部从与延伸部连接之处断裂的机率。
基于本实用新型技术方案，可省除于支持器上设置圆珠的加工手续。且使先前技术中所述的珠槽两侧的薄弱部不存在，而完全避免薄弱部受热应力或震动而破损以致圆珠脱位的问题。
基于本实用新型技术方案，确实减少支持件于晶圆热制程中的损坏机率。
附图说明
图1为习知支持器的外观图。
图2为本实用新型支持器的立体分解图。
图3为本实用新型支持器与扣夹结合的动作示意图之一。
图4为本实用新型支持器与扣夹结合的动作示意图之二。
图5为本实用新型支持器与扣夹结合的外观图。
图6为本实用新型支持器与扣夹结合的俯视图。
图7为本实用新型支持器与扣夹结合的侧视图。
图8为图2中关于该支持器的8-8剖面图。
图9为本实用新型支持器结合于习知托盘以及承载晶圆的示意图。
图10为图9中10-10剖面图。
具体实施方式
本实用新型支持器20如图2以及图6至图8所示，包括一体相连的一固定部21以及一延伸部22，该固定部21设二锁孔23，该延伸部22开放端以一下降的阶层构成晶圆支托部24，该晶圆支托部24于开放端顶面一体成型一半球珠25，该延伸部22接近该晶圆支托部24设一滚轮容置空间26以及二轴孔27，一滚轮28以轮轴29枢设于二轴孔27中而设置于该滚轮容置空间26。该延伸部22设有一侧向贯穿的扣夹枢设孔30。
一扣夹31，包括二平行的夹臂32、连接于二夹臂32一端的连接部33、以及设于该夹臂32开放端相对的弹力作用部34。如图5所示，该扣夹31是以连接部33枢设于该扣夹枢设孔30中，其二夹臂32贴着该延伸部22的侧面，其弹力作用部34将扣夹31的夹力作用于该轮轴29的两端。
将扣夹31设置于夹持器20的方式如图3、图4、图5所示。先将扣夹31的其中一夹臂32穿过该扣夹枢设孔30，使扣夹31与夹持器20呈直角相交，之后翻转该扣夹31使其二夹臂32相对该延伸部22的左、右垂直面，再使该扣夹31与该延伸部22平行，即可令其弹力作用部34着力于该轮轴29轴端。
如图6所示，该扣夹枢设孔30上方延伸部22二侧壁各设一凹槽35，使扣夹31能较容易地从图3的状态被翻转成图4所示的状态。该延伸部22是以左右内缩的阶层使该晶圆支托部24的左右宽度W1小于该延伸部21的左右宽度W2。
如图9、图10，本实用新型支持器20经锁固元件37穿锁于固定部21的锁孔23而固定在一习知晶圆加热机具的托盘40底部，该延伸部22则向该托盘40的中心方向延伸。至少三个支持器20以其晶圆支托部24共同支托一晶圆50，以该半球珠25支托于晶圆50的底面，该滚轮28则触接晶圆50的圆周侧部。
如先前技术所述，该托盘40可在相关运送机械的带动下将晶圆50载入一加热单元的加热区中进行镀钨处理，或将完成加热处理的晶圆移出加热区。而无可避免的状况系该晶圆进出加热区时，该支持器20及扣夹31均反复的承受差异极大的冷热温度变化，热胀冷缩作用使支持器20及扣夹31仍承受热应力的问题。不仅如此，在加热以及晶圆镀钨程序中，该托盘40、支持器20、扣夹31均受到化学侵蚀作用，而于所述结构表面的残留钨层则需再以电浆清洗技术去除。而本实用新型对该支持器20以及该扣夹31的设计，使其在承受热应力、化学侵蚀、电浆清洗等状况时，减少断裂的发生率，申请人将原因详述如下。
本实用新型晶圆支托部24以一体成型的半球珠25支托晶圆50，且该扣夹31未作用至该晶圆支托部24，以及该晶圆支托部24的左右宽度小于该延伸部22左右宽度而缩减体积的多重有利条件下，该晶圆支托部24除了承受晶圆50的重量之外，并不需额外承受如习知的整颗圆珠及扣夹的重量，所以本实用新型晶圆支托部24的负荷减少，缓和其与延伸部22连接处的弯折应力，在支持器20反复进出加热区而承受热应力及震动时，可确实减少该晶圆支托部24断裂的机率。
本实用新型晶圆支托部24以一体成型的半球25支托晶圆50，可省除习知者外置圆珠的加工手续。除此之外，本实用新型晶圆支托部24与该半球25为一体式的结构，在先前技术中位于珠槽两侧的薄弱部即不存在，而完全避免薄弱部受热应力或震动而破损以致圆珠脱位的问题。
本实用新型扣夹31是由该延伸部22与固定部21交界处的扣夹枢设孔30向该滚轮28轮轴29的方向延伸，习知扣夹则是由晶圆支托部14的开放端向固定部11的方向延伸；所以本实用新型扣夹31的延伸长度大致上仅含括该延伸部22的长度，但是习知扣夹90的延伸长度则含括了延伸部12以及晶圆支托部14两者的长度；相较之，本实用新型扣夹31的延伸长度较短，弯折应力较小，所以本实用新型扣夹31能以较佳的结构强度应付进出上述加热区时的热应力、震动、化学侵蚀、电浆清洗，而确实减少扣夹31断裂的问题。
虽然本实用新型是以一个最佳实施例做说明，但精于此技艺者能在不脱离本实用新型精神与范畴下做各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本实用新型而已，非用以限制本实用新型的范围。举凡不违本实用新型精神所从事的种种修改或变化，俱属本实用新型申请专利范围。
Claims (3)
1.一种热处理用晶圆支持器，其特征在于：
一体相连的一固定部(21)以及一延伸部(22)；
该延伸部(22)开放端以一下降的阶层构成一晶圆支托部(24)，该晶圆支托部(24)于开放端顶面一体设一半球珠(25)，该延伸部(22)设一滚轮容置空间(26)，一滚轮(28)以一轮轴(29)枢设于该滚轮容置空间(26)；该延伸部(22)设一扣夹枢设孔(30)；
一扣夹(31)，包括二平行的夹臂(32)、连接于二夹臂(32)一端的连接部(33)、以及设于该夹臂(32)开放端相对的弹力作用部(34)；该扣夹(31)以该连接部(33)枢设于该扣夹枢设孔(30)中，其二夹臂(32)贴着该延伸部(22)的侧面，其弹力作用部(34)将该扣夹(31)的弹夹力作用于该轮轴(29)的两端。
2.如权利要求1所述热处理用晶圆支持器，其特征在于，该扣夹枢设孔(30)上方的延伸部二侧壁各设一凹槽(35)。
3.如权利要求1所述热处理用晶圆支持器，其特征在于，该延伸部(22)是以左右内缩的阶层使该晶圆支托部(24)的左右宽度小于该延伸部(22)的左右宽度。
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