TW202007926A - 載台裝置與平面度檢測調整設備 - Google Patents

載台裝置與平面度檢測調整設備 Download PDF

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賴憲平
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Abstract

一種載台裝置包括基座、吸附區以及氣浮區。基座具有第一承載面以承載目標物。吸附區設置於第一承載面，使目標物吸附於第一承載面上。氣浮區鄰近吸附區並凹陷於第一承載面。當該第一承載面承載該目標物時，該目標物覆蓋該吸附區與該氣浮區，其中該吸附區提供一吸力至該目標物的一外緣部，且該氣浮區提供一吹力至該目標物的該外緣部以內的一中間部。本發明更提供一種平面度檢測調整設備具有上述的載台裝置。

Description

載台裝置與平面度檢測調整設備
本發明是有關於一種載台裝置與平面度檢測調整設備，且特別是有關於一種用於增加所承載的目標物的平面度的載台裝置與平面度檢測調整設備。
一般而言，載台可用於承載目標物(例如是玻璃基板等的基板)，以利於對目標物進行後續作業(例如對目標物進行檢測作業或加工作業)。為了避免目標物直接接觸載台而造成損傷，目前其中一種解決方案是減少目標物與載台之間的接觸，例如使目標物的局部承載於載台，並使目標物的局部受力而定位於載台，藉此減少目標物因接觸載台所造成的損傷。然而，使目標物的局部受力而定位於載台上的解決方案，容易使得目標物產生翹曲而難以確保其平面度，如此並不利於對目標物進行後續作業。
本發明提供一種載台裝置，其可使目標物受力平均，使目標物的平面度維持在較佳的範圍，以利於對目標物進行後續作業。
本發明的載台裝置包括基座、吸附區以及氣浮區。基座具有第一承載面以承載目標物。吸附區設置於第一承載面，使目標物吸附於第一承載面上。氣浮區鄰近吸附區並凹陷於第一承載面。當該第一承載面承載該目標物時，該目標物覆蓋該吸附區與該氣浮區，其中該吸附區提供一吸力至該目標物的一外緣部，且該氣浮區提供一吹力至該目標物的該外緣部以內的一中間部。
基於上述，本發明的載台裝置可透過吸附區提供吸力至目標物的外緣部，以及氣浮區提供吹力至目標物的外緣部以內的中間部，藉此，目標物的各個部分能夠平均受力，有助於使目標物的平面度維持在較佳的範圍內，以利於對目標物進行後續作業。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
為了清楚表示與便於說明，在圖1、圖2A、圖2B以及圖2C中以虛線繪示第一座部110A的第一穿孔114A與第二座部110B的第二穿孔114B。在圖1、圖2A以及圖2B中以一點鏈線繪示第二座部110B在第一承載面111B的吸附區112B之邊界。在圖2A、圖2B以及圖2C中以虛線繪示遮擋於目標物50之後的結構，並以兩點鏈線繪示目標物50的外緣部52與中間部54之間的交界。
請參考圖1，載台裝置100包括由第一座部110A與第二座部110B組裝固定而成(例如透過螺絲組裝固定而成)的基座110，以及用於承載如圖2A所示的目標物50的升降組件120。第一座部110A與第二座部110B的外型包含但不限於，例如圓形、橢圓形、正方形、長方形或六邊形，只要能確保目標物50承載於其上即可。目標物50包含但不限於，可以是半導體晶圓、半導體晶片、半導體基板等類似物件，例如是在表面塗佈有樹脂的玻璃晶圓(glass wafer)。本發明透過升降組件120帶動目標物50朝第二座部110B的第一承載面111B移動，使目標物50接觸並承載於第一承載面111B時，目標物50覆蓋住吸附區112B與氣浮區113B。吸附區112B可提供吸力至目標物50的外緣部52，且氣浮區113B可提供吹力至目標物50的外緣部52以內的中間部54，藉此，目標物50的外緣部52與中間部54皆能平均受力，有助於使目標物50的平面度維持在較佳的範圍內，以利於對目標物50進行如檢測或加工等的後續作業。
詳細而言，基座110的第一座部110A在其外周圍處，環繞設置有貫穿其上下兩面的多個第一穿孔114A。基座110的第二座部110B在其外周圍處，同樣環繞設置有貫穿其上下兩面的多個第二穿孔114B，且每一第一穿孔114A與對應的其中之一第二穿孔114B位在同一中心軸線上。升降組件120中的其中之一升降柱122可動地設置於其中之一第一穿孔114A與對應的第二穿孔114B之中，使得各個升降柱122可在對應的第一穿孔114A與第二穿孔114B中往復移動。此外，升降柱122貫穿於第二座部110B的第一承載面111B並部分地暴露於第二座部110B外。在本實施例中，升降柱122可透過氣動的方式驅動，例如使第一穿孔114A與第二穿孔114B連接到外部的供吸氣裝置(未繪示)，使得第一穿孔114A與第二穿孔114B內部可產生正壓或負壓進而使升降柱122升降，當然升降柱122也可透過其他方式驅動，包含但不限於，例如液壓驅動、馬達驅動等驅動方式，只要能夠確保升降組件120可帶動目標物50移動靠近或遠離第一承載面111B即可，端視需求而定。
如圖2A與圖2B所示，每一升降柱122的頂面具有第二承載面122a，可供目標物50的外緣部52承載於其上。升降柱122的第二承載面122a上設置有定位部124，這些定位部124環繞設置於目標物50的外緣部52外。此定位部124較佳可在朝向氣浮區113B的一側設置有連接對應的第二承載面122a的導引斜面124a，每一導引斜面124a朝向氣浮區113B的外緣與升降柱122朝向氣浮區113B的外緣之間的距離隨遠離第二承載面122a的方向逐漸增加。例如導引斜面124a朝向氣浮區113B的外緣與升降柱122朝向氣浮區113B的外緣在較靠近對應的第二承載面122a的距離D1小於導引斜面124a朝向氣浮區113B的外緣與升降柱122朝向氣浮區113B的外緣在較遠離對應的第二承載面122a的距離D2。換句話說，每一導引斜面124a與對應的升降柱122朝向氣浮區113B的外緣之間的距離朝遠離對應的第二承載面122a的方向漸擴。
另一方面，升降柱122的第二承載面122a的局部落在吸附區112B內，並且每一升降柱122上的定位部124落在吸附區112B外並且與吸附區112B的外緣相切。
藉此，定位部124與導引斜面124a的設計可用以將目標物50定位於吸附區112B與氣浮區113B上，且可將目標物50的外緣部52導引至第二承載面122a，進而確保目標物50定位於每一升降柱122的第二承載面122a，且目標物50的外緣部52落在吸附區112B內，目標物50的中間部54落在氣浮區113B內。此外，當目標物50移動靠近第一承載面111B時，升降柱122頂面上的定位部124與導引斜面124a的設計，還可確保目標物50的外緣部52接觸第一承載面111B的吸附區112B，藉以提升載台裝置100使用上的可靠度。
在本實施例中，定位部124例如呈圓錐狀，但定位部124的形狀並無特別的限制，只要能夠確保目標物50在放置於升降組件120的過程中，能使目標物50的外緣部52承靠於第二承載面122a即可。
如圖2C所示，當升降組件120帶動目標物50朝第一承載面111B移動，並使目標物50接觸第一承載面111B時，基座110的吸附區112B可提供吸力至目標物50的外緣部52，且基座110的氣浮區113B可提供吹力至目標物50的中間部54，藉此，目標物50的外緣部52與中間部54皆能平均受力，有助於使目標物50的平面度維持在較佳的範圍內。較佳地，可使目標物50的平面度達到18µm(微米)的範圍內。
為了清楚表示與便於說明，在圖3A、圖3B以及圖3C中以虛線繪示第一座部110A的第一穿孔114A與第二座部110B的第二穿孔114B。在圖3A與圖3C中以一點鏈線繪示第二座部110B在第一承載面111B的吸附區112B之邊界。請參考圖3A至圖3C，具體而言，氣浮區113B鄰近吸附區112B並凹陷於第一承載面111B，吸附區112B位於第二座部110B的第一承載面111B並且將氣浮區113B環繞於其中，且可使目標物50吸附於第一承載面111B上。吸附區112B所提供的吸力與氣浮區113B所提供的吹力是經由特定的氣流路徑達成的。第一座部110A內部配置有多個第一氣孔115A、多個第一通道116A、一第一氣孔117A以及一圖案化通道118A。第二座部110B配置有多個第二氣孔115B與多個第二氣孔117B。每一第一通道116A與至少一第一氣孔115A相連通，且每一第一通道116A與至少一第二氣孔115B相連通。在此，第一通道116A例如與一至兩個的第一氣孔115A相連通，並與多個的第二氣孔115B相連通，第一氣孔115A可連接至外部的吸氣裝置(未繪示)，並透過外部的吸氣裝置(未繪示)在第一氣孔115A內產生負壓(或稱吸力)，藉此構成提供吸附區112B吸力的一吸力路徑，但在其它實施例中並不限制第一通道連通第一氣孔與第二氣孔的數量，只要能夠確保吸力能夠經由第一氣孔115A、第一通道116A以及第二氣孔115B來對如圖2C所示的目標物50的外緣部52提供吸力即可。
另一方面，第一氣孔117A經由圖案化通道118A連通所有的第二氣孔117B，第一氣孔117A可連接至外部的供氣裝置(未繪示)，並透過外部的供氣裝置(未繪示)在第一氣孔117A內產生正壓(或稱吹力)，藉此構成提供氣浮區113B吹力的一吹力路徑，但在其它實施例中並不限制第一氣孔、圖案化通道以及第二氣孔的數量，只要能夠確保吹力能夠經由第一氣孔117A、圖案化通道118A以及第二氣孔117B來對如圖2C所示的目標物50的中間部54提供吹力即可。因此，本發明的載台裝置100當如圖2C所示的目標物50接觸第一承載面111B，且目標物50覆蓋住吸附區112B與氣浮區113B時，吸附區112B可提供吸力至目標物50的外緣部52，且氣浮區113B可提供吹力至目標物50的外緣部52以內的中間部54，藉此，目標物50的外緣部52與中間部54皆能平均受力，有助於使目標物50的平面度維持在較佳的範圍內，以利於對目標物50進行如檢測或加工等的後續作業。
請參照圖2C，平面度檢測調整設備10包含了上述的載台裝置100與設置於載台裝置100上方的檢測裝置200。在圖2C中示意性地繪示檢測裝置200，檢測裝置200例如線掃描儀(line scanner)或是白光干涉儀(White Light Interferometry，WLI)。檢測裝置200可用以檢測目標物50的平面度，而氣浮區112B提供至目標物50的中間部54之吹力用以依據檢測裝置200檢測目標物50所得的平面度進行調整。
在本實施例中，當利用線掃描儀(line scanner)以線掃描(line scan)的方式對目標物50進行平面度的檢測時，檢測裝置200可獲得目標物50的實際取像後得出目標物50的平面度數據。線掃描(line scan)是以平行掃描的方式拍攝整個目標物50的線段影像，並組成完整的目標物50影像。透過影像分析方式，判斷目標物50影像的清晰度，當發生目標物50的局部影像模糊失焦時，代表目標物50的平面度較不佳，此時則調整氣浮區113B提供到目標物50的中間部54的吹力，藉此調整目標物50的平面度。此外，使氣浮區113B從第一承載面111B向下凹陷的存在益處，由於第一承載面111B距離氣浮區113B的凹陷處存在一段距離，當透過線掃描(line scan)的方式對目標物50進行檢測時可以避免儀器因拍攝到氣浮區113B凹陷處的結構而誤判。
在本實施例中，當利用白光干涉儀(White Light Interferometry，WLI)以多點量測的方式對目標物50進行平面度的檢測時，檢測裝置200可獲得目標物50的平面參數後得出目標物50的平面度。多點量測，是在目標物50上進行多點取樣，例如將目標物50的表面分成不同位置的25個點，並以其中之一的點作為基準點(例如點1)與其他點(例如點2~25)比較，若差異度在合理值則代表目標物50的平面度維持在合適範圍內。
舉例而言，當檢測裝置200檢測所得的結果為目標物50的局部向上隆起，則氣浮區113B提供至目標物50的中間部54的吹力可降低；反之，當檢測裝置200檢測所得的結果為目標物50的局部向下凹陷，則氣浮區113B提供至目標物50的中間部54的吹力可提高。重複透過檢測裝置200檢測目標物50的平面度，以及使氣浮區112B提供至目標物50的中間部54之吹力依據檢測裝置200檢測目標物50所得的平面度進行調整的步驟，當判斷目標物50影像為清晰時，即代表目標物50的平面度達到18µm(微米)的範圍內，如此使目標物50達到最佳的平面度。
綜上所述，在本發明的載台裝置中，透過升降組件帶動目標物移動靠近基座在第二座部的第一承載面，並使目標物接觸第一承載面時，目標物覆蓋住吸附區與氣浮區，而吸附區可提供吸力至目標物的外緣部，且氣浮區可提供吹力至目標物的外緣部以內的中間部，藉此，目標物的外緣部與中間部皆能平均受力，有助於使目標物的平面度維持在較佳的範圍內，以利於對目標物進行如檢測或加工等的後續作業。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧平面度檢測調整設備50‧‧‧目標物52‧‧‧外緣部54‧‧‧中間部100‧‧‧載台裝置110‧‧‧基座110A‧‧‧第一座部114A‧‧‧第一穿孔115A、117A‧‧‧第一氣孔116A‧‧‧第一通道118A‧‧‧圖案化通道110B‧‧‧第二座部111B‧‧‧第一承載面112B‧‧‧吸附區113B‧‧‧氣浮區114B‧‧‧第二穿孔115B、117B‧‧‧第二氣孔120‧‧‧升降組件122‧‧‧升降柱122a‧‧‧第二承載面124‧‧‧定位部124a‧‧‧導引斜面200‧‧‧檢測裝置A~C‧‧‧區域D1‧‧‧距離D2‧‧‧距離
圖1是本發明的一實施例的一種載台裝置的立體示意圖。 圖2A是圖1的載台裝置承載目標物的立體示意圖。 圖2B是圖2A中區域A的局部放大示意圖。 圖2C是檢測裝置與圖2A的載台裝置的立體示意圖，其中目標物承載於第一承載面。 圖3A是圖1的載台裝置的基座的爆炸示意圖。 圖3B是圖3A中區域B的局部放大示意圖。 圖3C是圖3A中區域C的局部放大示意圖。
50‧‧‧目標物
52‧‧‧外緣部
54‧‧‧中間部
100‧‧‧載台裝置
110‧‧‧基座
110A‧‧‧第一座部
114A‧‧‧第一穿孔
110B‧‧‧第二座部
111B‧‧‧第一承載面
112B‧‧‧吸附區
113B‧‧‧氣浮區
114B‧‧‧第二穿孔
115B、117B‧‧‧第二氣孔
120‧‧‧升降組件
122‧‧‧升降柱
122a‧‧‧第二承載面
124‧‧‧定位部
A‧‧‧區域

Claims (13)

  1. 一種載台裝置，包括： 一基座，具有一第一承載面，以承載一目標物； 一吸附區，設置於該第一承載面，使該目標物吸附於該第一承載面上；以及 一氣浮區，鄰近該吸附區並凹陷於該第一承載面， 其中當該第一承載面承載該目標物時，該目標物覆蓋該吸附區與該氣浮區，其中該吸附區提供一吸力至該目標物的一外緣部，且該氣浮區提供一吹力至該目標物的該外緣部以內的一中間部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的載台裝置，更包括： 一升降組件，可動地設置於該基座，且穿設於該第一承載面，該升降組件用以承載一目標物並調整該目標物與該第一承載面之間的相對距離。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的載台裝置，其中該基座包括： 一第一座部；以及 一第二座部，設置於該第一座部上，其中該第二座部具有該第一承載面、該氣浮區及該吸附區，且該升降組件穿設於該第一座部與該第二座部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的載台裝置，其中該第一座部具有多個第一氣孔與多個第一通道，且每一該第一通道與至少一該第一氣孔相連通，該第二座部具有位於該吸附區內的多個第二氣孔，且每一該第一通道與至少一該第二氣孔相連通，該吸力經由該些第一氣孔、該些第一通道以及該些第二氣孔提供至該目標物的該外緣部。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的載台裝置，其中該第一座部具有一第一氣孔與一圖案化通道，且該第二座部具有位於該氣浮區內的多個第二氣孔，其中該第一氣孔經由該圖案化通道連通該些第二氣孔，該吹力經由該第一氣孔、該圖案化通道以及該些第二氣孔提供至該目標物的該中間部。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的載台裝置，其中該第一座部具有多個第一穿孔，且該第二座部具有貫穿該第一承載面的多個第二穿孔，每一該第一穿孔連通一該第二穿孔，且該升降組件用以在該些第一穿孔與該些第二穿孔中往復移動。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的載台裝置，其中每一該第二穿孔的局部落在該吸附區內。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的載台裝置，其中該升降組件包括： 多個升降柱，可動地設置於該基座，且穿設於該第一承載面，且每一該升降柱具有用以承載該目標物的該外緣部的一第二承載面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的載台裝置，其中該升降組件更包括： 多個定位部，分別設置於該些升降柱的該些第二承載面，該些定位部環繞於該目標物的該外緣部外，以將該目標物定位於該吸附區與該氣浮區上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的載台裝置，其中每一該升降柱的該第二承載面的局部落在該吸附區內，每一該升降柱的該定位部落在該吸附區外並與該吸附區的外緣相切。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的載台裝置，其中每一該定位部具有連接對應的該第二承載面的一導引斜面，且每一該導引斜面朝向該氣浮區，每一該導引斜面與對應的該升降柱朝向該氣浮區的外緣之間的距離朝遠離對應的該第二承載面的方向漸擴。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的載台裝置，其中該基座的外型包括圓形、橢圓形、正方形、長方形或六邊形。
  13. 一種平面度檢測調整設備，包括： 一載台裝置，包括： 一基座，具有一第一承載面，以承載一目標物； 一吸附區，設置於該第一承載面，使該目標物吸附於該第一承載面上；以及 一氣浮區，鄰近該吸附區並凹陷於該第一承載面， 其中當該第一承載面承載該目標物時，該目標物覆蓋該吸附區與該氣浮區，其中該吸附區提供一吸力至該目標物的一外緣部，且該氣浮區提供一吹力至該目標物的該外緣部以內的一中間部；以及 一檢測裝置，設置於該載台裝置的上方，用以檢測該目標物的平面度， 其中該氣浮區提供至該中間部的該吹力用以依據該檢測裝置檢測該目標物所得的平面度進行調整。
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