CN202275812U - 晶圆承载组合 - Google Patents

Abstract

本设计公开了一种晶圆承载组合，包含一个载盘、一个定位盘以及一个压盘。载盘具有一个承载平台。定位盘具有一个穿透的第一开口以及沿第一开口边缘朝上突出的一个环状突出体。环状突出体至少具有一个缺口。定位盘组合在载盘上，使定位盘的第一开口套合承载平台且环状突出体远离载盘。当一个晶圆放置在承载平台上，压盘有一个穿透的第二开口以及至少一个从第二开口边缘向内延伸的突柱。压盘组合在定位盘上，使第二开口套合环状突出体且每一个突柱安置在环状突出体的一个缺口内，至少一个突柱紧抵晶圆的顶部边缘。

Description

晶圆承载组合

一、技术领域

本新型设计为一种晶圆承载组合，本新型设计能让被承载的晶圆能有较多的可用边缘面积。

本设计是涉及一种有整合锁付式散热压板的晶圆载盘的创新型结构设计，所含的整合锁付式散热压板能获得较好的冷却效应和晶圆装设定位效率。

二、背景技术

以用晶圆为基材的大多数光电组件、电子组件及微型机电组件的制造，必须经过多道制程(如热氧化、化学气体沉积、微影、蚀刻和离子植布等)才能将晶圆制造成所需的组件。为了提高所述组件的制造效率，制造者通常将多片晶圆放置定位在一个晶圆载盘上，而后晶圆随载盘一起放进相应的反应腔内，以达到批量处理晶圆的目的。

图1简明扼要表达了先前关于晶圆载盘的技术。图1以截面示意图绘示了一个典型的晶圆载盘1。该晶圆载盘1包含一个载盘10，多片晶圆2放置在载盘10上的特定位置。在制程中，一般需控制该多片晶圆2的温度以及温度分布的均匀性。所以，载盘1在放置晶圆2的位置上具有通气孔102，通入如氦气等惰性气体至晶圆2的背面，以控制晶圆2的温度以及温度分布的均匀性。该载盘1在放置晶圆2的位置上还且具有沟槽104，用以安置一个环状弹性体12即o型环。每片晶圆2均放置在环状弹性体12上，以形成气密状态，不让氦气等惰性气体外泄。晶圆载盘1还包含多个固定环14。每一固定环14的底部系紧抵一片晶圆2顶部的边缘，每个固定环14再行利用螺栓16锁定到载盘10上。需注意的是，每片晶圆2被固定环14紧抵的区域为环状区域，这些环状区域无法制造组件，也就是晶圆2的无法被利用区域，徒增损耗。

将晶圆2组装至上述典型的晶圆载盘1的过程，为先利用真空吸笔等辅助装置将晶圆2置于摆放位置正中央且置于环状弹性体12上，再将固定环14也对准摆放位置正中央，并且在尽量避免移动固定环14、刮伤晶圆2的情况下，将固定环14锁固至载盘10上。然而，在将晶圆2及固定环14对准摆放位置正中央的过程，由于均是手动对准，除了不易对准之外，而且须来回调整，每个固定环14需要至少三根螺栓方可稳固定位。如此一来，仅仅是将多片晶圆片2全数完成放置、定位、固定在晶圆载盘10上的作业，就必须耗费相当冗长的工作时间，显然存在工作效率低、制程作业慢的缺点。而且这种作业方式也容易造成晶圆2刮伤等人为缺陷。

此外，多片晶圆2随上述典型晶圆载盘1一起放进反应腔内若执行蚀刻制程时，除晶圆2被蚀刻之外，晶圆载盘1也同时被蚀刻。所以晶圆载盘1本身有使用寿命的问题，当晶圆载盘1被蚀刻到一定深度时晶圆载盘1必须整体报废，这也影响到上述组件的整体制造成本。

另一晶圆载盘的先前技术，请参阅图2和图3。图2和图3分别以爆炸图和截面视图示意地表达了中国台湾新型专利第M368895号所表示的晶圆载盘3。该晶圆载盘3包含一个下底盘30、一个上底盘32以及一个整合锁付式散热压板34。下底盘30上具有间隔分布的晶圆置放部300，供承载放置晶圆4。上底盘32组合定位于该下底盘30上。上底盘32设有间隔分布的多穿孔320与下底盘30的晶圆置放部300相对应。晶圆置放部300上还具有至少一个贯通的通气孔309。通气孔309的设置，可让该晶圆置放部300所放置的晶圆4与晶圆载盘3下方冷却气体(例如，氦气)通入，更利于制程过程中控制晶圆4的温度以及温度分布的均匀性。

整合锁付式散热压板34由定位构件锁付定位于上底盘32上。整合锁付式散热压板34上具有间隔分布的多个透口340与上底盘32的穿孔320相对应。另外小于穿孔320的孔径，使得透口340底端形成晶圆抵压缘部342。因此，利用单一块整合锁付式散热压板34，可同时将多片晶圆4抵压定位，达到整合锁付定位的目的。

如图2及图3所示，由锁组定位整合锁付式散热压板34的定位构件，由多根螺栓36a构成。对应地，整合锁付式散热压板34其上设有若干穿设孔344，并且下底盘30对应处设有具螺孔302的凸柱304，上底盘32则对应地设有穿套孔322。

上底盘32可借助其穿套孔322套组于下底盘30的凸柱304。整合锁付式散热压板34迭合状态，则可借助螺栓36a穿过穿设孔344再螺锁至下底盘30所设凸柱304的螺孔302内，进而让整合锁付式散热压板34与上底盘32的组合获得定位。

至于上底盘32与下底盘30之间的组合，也是借助另一组螺栓36b的锁组达成定位。相应地，该上底盘32与下底盘30设有多数间隔分布且相对位的穿设孔324与螺孔306。借助于这些螺栓36b穿过上底盘32的穿设孔344，再螺锁至该下底盘30所设的螺孔306内，进而让该上底盘32与下底盘30定位并组合在一起。

另外，晶圆置放部300是具有一个大阶级环缘307及一个小阶级环缘308的凸面型态，以使上底盘32的穿孔320底端对应晶圆置放部300的大阶级环缘307设有一环形肩部326。并且，上底盘32的穿孔320与该晶圆置放部300之小阶级环缘308之间具有一个环形间隔空间W，且在该环形间隔空间W中置入一弹性环38。当晶圆4置放于晶圆置放部300上时，该弹性环38会被晶圆4底面所压迫而产生反作用力抵紧该晶圆4，进而使晶圆4牢固地固定。

中国台湾新型专利第M368895号所表达的晶圆载盘3可以达到整合锁付定位的目的，并且大幅减少锁付螺栓的使用数量，进而让晶圆装设、定位至晶圆载盘3上的作业效率大幅提升。然而，中国台湾新型专利第M368895号所表达的晶圆载盘3，其所承载的晶圆2被整合锁付式散热压板34紧抵的区域仍为环状区域。须强调的是，这些环状区域无法制造组件，也就是晶圆4无法被利用的区域，徒增损耗。此外，下底盘30的晶圆置放部300为具有大阶级环缘307及小阶级环缘308的凸面型态，导致下底盘30的轮廓复杂，加工困难。相应地，下底盘30的轮廓也复杂，加工困难。

三、发明内容

为了克服上述缺陷，本设计提供一种晶圆承载组合。本设计中晶圆承载组合具有定位容易、组装快速的优点，并且也大幅减少所需螺栓的使用数量，进而使晶圆装设、定位至晶圆承载组合上的作业效率大幅提升。尤为重要的是，根据本设计的晶圆承载组合能让所承载的晶圆被紧抵的区域面积比先前小，以增加被承载晶圆的可利用区域。根据本设计的晶圆承载组合组件的轮廓也较为简单，容易加工。

本设计的较佳具体实施例之一为种晶圆承载组合，包含一个载盘、一个定位盘以和一个压盘。载盘上具有一个承载平台，定位盘上具有一个穿透的第一开口以及沿第一开口边缘朝上突出的一个环状突出体。此环状突出体具有至少一缺口。定位盘组合至载盘上，致使定位盘的第一开口套合承载平台且环状突出体远离载盘。当一个晶圆被放置在承载平台上，压盘上具有一个穿透的第二开口以及至少一个从第二开口边缘向内延伸的突柱，压盘被组合至该定位盘上，使第二开口套合环状突出体且每一突柱被安置在环状突出体的一个缺口内。至少一突柱紧抵此晶圆顶部的边缘。

在具体实施例中，该第一开口之顶部的内边缘有一导角。

在具体实施例中，承载平台的顶部边缘有一阶梯。一个环状弹性体被套合至承载平台的顶部边缘的阶梯上。此晶圆被放置在承载平台和环状弹性体上。

在具体实施例中，承载平台具有至少一个穿透的通气孔。

在具体实施例中，载盘上至少具有一个定位柱。定位盘上至少具有一个第一定位通孔。压盘上至少具有一个第二定位通孔。每一个定位柱对应一个第一定位通孔以及一个第二定位通孔。载盘、定位盘以及压盘系通过将每一定位柱插入其所对应的第一定位通孔以及其所对应的第二定位通孔达到定位进而组合在一起。

在具体实施例中，载盘上还具有多个螺孔，定位盘上还具有多个第一穿设孔。压盘其上并且具有多个第二穿设孔。每一个螺孔对应一个第一穿设孔以及一个第二穿设孔。载盘、定位盘以及压盘通过将多个螺栓穿过该多个第二穿设孔及相应的第一穿设孔锁固于相应的螺孔，进而牢固地组合在一起。

在实际应用中，载盘、压盘及该定位盘的组成材料可以是铝、铝合金、铝镁合金、不锈钢或其它质轻、散热效果好的金属，或石英、氧化铝、氮化铝等陶瓷材料。

与先前技术相比较，根据本设计的晶圆承载组合能让被承载的晶圆被紧抵区域的面积比先前技术的来得小，以增加所承载晶圆可利用区域的面积。根据本设计的晶圆承载组合，其组件的轮廓也较为简单，容易加工。

四、附图说明

图1为一个典型的晶圆载盘的截面视图；

图2为中国台湾新型专利第M368895号所记录的晶圆载盘的拆解图；

图3为中国台湾新型专利第M368895号所记录的晶圆载盘的截面视图；

图4为根据本创作之一较佳具体实施例的晶圆承载组合的拆解图；

图5为图4表示的晶圆承载组合的组装完成的一个外观图；

图6为图5晶圆承载组合沿图5中的A-A线的剖面图；

五、具体实施方式

以下将详述本本设计的较佳具体实施例，以充分说明本设计之特征和优点：

配合参阅图4、图5和图6，此3幅图示意地表达了本设计的一个较佳具体实施例的晶圆承载组合5。图4为晶圆承载组合5的一个拆解图。图5为晶圆承载组合5的组装完成的一个外观图。图6为图5晶圆承载组合5沿图5中的A-A线的剖面视图。

图4和图5所示，根据本设计的晶圆承载组合5包含一个载盘50、一个定位盘52以及一个压盘54。载盘50上具有多个承载平台500，以供放置多片晶圆6，如图4所示载盘50其上具有七个承载平台500。为说明方便，以下仅以一个承载平台500为例说明。

在具体实施例中，承载平台500至少具有一穿透的通气孔504。例如，图5所示的承载平台500具有两个通气孔504。这两个通气孔504的设置，可让承载平台500所置晶圆6与晶圆承载组合5下方冷却气体(例如，氦气)通入，更利于制程过程中控制晶圆6的温度以及温度分布的均匀性。

定位盘52上具有多个穿透的第一开口520，为说明方便，以下仅以一个第一开口520做为说明例。该定位盘52其上并且具有沿该第一开口520边缘朝上突出之一环状突出体522。环状突出体522至少具有一缺口524。图5和图5所示的环状突出体522本身每隔120度即设有一个缺口524。

定位盘52组合至载盘50上，致使定位盘52的第一开口520套合承载平台500且环状突出体522远离载盘50。一晶圆6系放置在承载平台500上。

压盘54上具有一穿透的第二开口540，为说明方便，以下仅以一个第二开口540为例说明。压盘54上还至少具有一个从第二开口540边缘向内延伸的突柱542。这些突柱542的数目需与这些缺口524的数目相等。图4和图5所示的第二开口540本身每隔120度设有一个向内延伸的突柱542。

压盘54组合至定位盘52上，使第二开口540套合环状突出体522且每一个突柱542安置在环状突出体522的一个缺口524内。另外，至少有一个突柱542紧抵该晶圆6的顶部的边缘，如图5所示。显然，根据本设计的晶圆承载组合5能让所承载的晶圆6被紧抵的区域比先前技术的面积来得小，以增加其所承载的晶圆6可利用的区域。

在具体实施例中，如图6所示，第一开口520的顶部的内缘526有一个导角。第一开口520的顶部具有导角的内缘526，可以协助晶圆6轻易地滑入第一开口520，避免晶圆6置放时造成刮伤。此外，在晶圆6执行各种制程时，第一开口520的顶部具有导角的内缘526可以避免晶圆6的边缘不被处理，也就是避免所谓的边缘效应。

如图4所示，如同一般的晶圆，晶圆6具有一个第一平切边缘62。承载平台500具有一个第二平切边缘507。第一开口520具有一个平切内壁521。第一平切边缘62对应第二平切边缘507以及平切内壁521，以利于晶圆6牢固地置放在承载平台500上。相比较而言，中国台湾新型专利第M368895号所示的晶圆载盘，晶圆置放部300具有平切边缘，穿孔320以及透口340则需具有平切内壁，如图2所示。显然，根据本设计的晶圆承载组合5整体轮廓较为简单，容易加工。

在具体实施例中，如图6所示，承载平台500的顶部边缘有一个阶梯502。一个环状弹性体56(例如，O型环)套合在承载平台500的顶部边缘的阶梯502上。晶圆6放置在承载平台500以及环状弹性体56上。相应地，第一开口520的内壁无阶梯结构。显然，与中国台湾新型专利第M368895号所示的晶圆载盘相比较，本设计的晶圆承载组合5的载盘50及定位盘52的轮廓较为简单，容易加工。

在具体实施例中，载盘50上还至少具有一个定位柱506，如图4所示的载盘50上有两个定位柱506。相应地，定位盘52上还至少具有一个第一定位通孔528，并且压盘54上还至少具有一个第二定位通孔544。每一定位柱506对应一个第一定位通孔528以及一个第二定位通孔544。载盘50、定位盘52以及压盘54通过将每一个定位柱506插入其所对应的第一定位通孔528以及所对应的第二定位通孔544构成定位进而组合在一起，如图5所示。显然，根据本设计的晶圆承载组合5具有定位容易、组装快速的优点。此外，载盘50边缘有一个第一对位缺口509。相应地，定位盘52边缘有一个第二对位缺口527，并且压盘54边缘有一个第三对位缺口548。第一对位缺口509、第二对位缺口527以及第三对位缺口548形状相同，由此，载盘50、定位盘52以及压盘54可以利用第一对位缺口509、第二对位缺口527以及第三对位缺口548，来达到快速定位的目的。

在具体实施例中，载盘50上还有多个螺孔508。相应地，定位盘52上还有多个第一穿设孔529，压盘54上还有多个第二穿设孔546。每一螺孔508对应一个第一穿设孔529以及一个第二穿设孔546。载盘50、定位盘52以及压盘54通过将多个螺栓58穿过多个第二穿设孔546和对应的第一穿设孔529锁固于相应的螺孔508，进而牢固地组合在一起，如图6所示。与先前技术相比，本设计的晶圆承载组合5大幅减少了所需螺栓的使用量。

在实际应用中，形成载盘50、压盘52及定位盘54的材料以质轻、导热快、散热佳的材料为佳，例如，铝、铝合金、铝镁合金、不锈钢或其它质轻、散热效果佳的金属，或石英、氧化铝、氮化铝等陶瓷材料。若多片晶圆6随本设计的晶圆承载组合5一起放进反应腔内执行蚀刻制程时，晶圆6被蚀刻之外，仅压盘52及定位盘54也同时被蚀刻。当压盘52或定位盘54被蚀刻到一定深度，仅需替换新的压盘52或定位盘54，不需将整个晶圆承载组合5报废，由此可以降低上述组件的整体制造成本问题。

相信通过以上对本设计的详细说明，可以清楚了解本设计的晶圆承载组合具有定位容易、组装快速的优点，同时也大幅减少所需螺栓的使用数量，进而使晶圆装设、定位至晶圆承载组合上的作业效率大幅提升。并且根据本设计的晶圆承载组合能让所承载的晶圆被紧抵的区域比先前技术的面积小，从而增加所承载的晶圆可利用的区域。根据本设计的晶圆承载组合组件的轮廓也较为简单，容易加工。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本设计的特征，但并非以上述的较佳具体实施例来对本设计的范畴加以限制，而是希望能涵盖各种改变及具相同特性的安排于本设计欲申请的专利权利要求范围的范畴内。

Claims (8)

1.一种晶圆承载组合，包含：

一个载盘，载盘上有一个承载平台；

一个定位盘，定位盘上具有一个穿透的第一开口以及沿第一开口边缘朝上突出的一个环状突出体，环状突出体至少具有一缺口，定位盘组合在载盘上，使定位盘的第一开口套合承载平台且环状突出体远离载盘，其中一晶圆放置在承载平台上；

一个压盘，压盘上有一个穿透的第二开口以及至少一个从第二开口边缘向内延伸的突柱，压盘组合至定位盘上，使第二开口套合环状突出体且每一突柱安置在环状突出体的一个缺口内，其中至少一突柱紧抵晶圆的顶部边缘。

2.如权利要求1所述的晶圆承载组合，其特征在于，其中第一开口的顶部的内边缘有一个导角。

3.如权利要求2所述的晶圆承载组合，其特征在于，其中承载平台的顶部边缘有一个阶梯，一个环状弹性体套合在承载平台的顶部边缘的阶梯上，晶圆放置在承载平台和环状弹性体上。

4.如权利要求3所述的晶圆承载组合，其特征在于，其中承载平台至少具有一个穿透的通气孔。

5.如权利要求3所述的晶圆承载组合，其特征在于，其中载盘边缘具有一个第一对位缺口，定位盘边缘有一个第二对位缺口，并且压盘边缘有一个第三对位缺口，第一对位缺口、第二对位缺口以及第三对位缺口形状相同，由此，载盘、定位盘以及压盘借助第一对位缺口、第二对位缺口以及第三对位缺口，来达到快速定位的目的。

6.如权利要求3所述的晶圆承载组合，其特征在于，其中载盘上还至少具有一个定位柱，定位盘上还至少具有一个第一定位通孔，压盘还至少具有一个第二定位通孔，每一个定位柱对应一个第一定位通孔和一个第二定位通孔，载盘、定位盘以及压盘通过将每一个定位柱插入对应的第一定位通孔以及对应的第二定位通孔达成定位从而组合在一起。

7.如权利要求6所述的晶圆承载组合，其特征在于，其中载盘上还有多个螺孔，定位盘上还有多个第一穿设孔，压盘上还有多个第二穿设孔，每一螺孔对应一个第一穿设孔以及一个第二穿设孔，载盘、定位盘以及压盘通过将多个螺栓穿过多个第二穿设孔及相应的第一穿设孔锁固于对应的螺孔，从而牢固地组合在一起。

8.如权利要求3所述的晶圆承载组合，其特征在于，其中晶圆有一个第一平切边缘，承载平台有一个第二平切边缘，第一开口有一个平切内壁，第一平切边缘对应第二平切边缘以及平切内壁。

Images