TW202205511A - 自動晶圓定位總成 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種自動晶圓定位總成，用以定位一晶圓以進行一濕式加工。自動晶圓定位總成包含一白努利轉盤、複數定位裝置及一控制部。當白努利轉盤未產生一氣墊且控制部使複數定位裝置處於一開啟狀態時，晶圓可被置入於白努利轉盤上或自白努利轉盤上取出。當白努利轉盤產生氣墊且控制部使複數定位裝置處於一關閉狀態時，晶圓懸浮及旋轉於白努利轉盤上方以進行濕式加工。

Description

自動晶圓定位總成

本發明係關於一種定位總成；詳細而言，係關於一種自動晶圓定位總成。

於現有技術中，當欲針對薄形化或翹曲晶圓進行蝕刻及清洗等濕式製程時，在無法使用真空吸取式轉盤進行加工的情況下，為了防止噴灑於晶圓之加工面（如：朝上面）的化學藥液溢流至該晶圓的保護面（如：朝下面），乃會藉由白努利轉盤（Bernoulli Chuck）的使用來達到其蝕刻、清洗等加工目的。

被利用於白努利轉盤的白努利原理（Bernoulli's Principle），其建立機制是先將晶圓置放於白努利轉盤上方，然後在晶圓底部與白努利轉盤之間導入氣流以形成一氣墊並同時產生一負壓。此時，透過適當的氣流控制，晶圓便可懸浮於白努利轉盤上方進行旋轉，且因為負壓作用，晶圓會處於被吸附於白努利轉盤上的狀態。

由於在晶圓底部與白努利轉盤之間導入的氣流有可能於瞬間產生不均勻的氣流分布，此時處於高速旋轉的晶圓便可能因為不均勻的氣流分布而產生徑向移動，進而偏離白努利轉盤中心點或發生晶圓滑脫現象，嚴重影響後續製程之進行。

有鑑於此，如何提供一種自動晶圓定位總成來進行晶圓旋轉時的定位，避免高速旋轉的晶圓因為不均勻的氣流分布而產生徑向移動，從而偏離白努利轉盤中心點或發生晶圓滑脫現象，乃為此一業界亟待解決之問題。

本發明之一目的在於提供一種自動晶圓定位總成，其可用以進行晶圓因白努利原理而懸浮旋轉時的定位，避免高速旋轉的晶圓因為不均勻的氣流分布而產生徑向移動，從而偏離白努利轉盤中心點或發生晶圓滑脫現象。

為達上述目的，本發明所揭示之一種自動晶圓定位總成包含：

一白努利轉盤，用以產生一氣墊使晶圓懸浮且旋轉於白努利轉盤上方；

複數定位裝置，設置於白努利轉盤之一週緣，以定位處於懸浮及旋轉狀態之晶圓；以及

一控制部，用以使複數定位裝置於一開啟狀態及一關閉狀態之間進行切換；

其中，當白努利轉盤未產生氣墊且控制部使複數定位裝置處於開啟狀態時，晶圓可被置入於白努利轉盤上或自白努利轉盤上取出；

當白努利轉盤產生氣墊且控制部使複數定位裝置處於關閉狀態時，晶圓懸浮及旋轉於白努利轉盤上方以進行一濕式加工。

於本發明之自動晶圓定位總成中，複數定位裝置各包含：

一定位銷，具有一夾持端及相對夾持端設置之一覆位端，定位銷通過設置於夾持端與覆位端之間之一支點可樞轉地設置於白努利轉盤之側緣；

一推動桿，具有一第一端及相對第一端設置之一第二端，推動桿設置於白努利轉盤之側緣下方，且推動桿藉由第一端頂持於定位銷之覆位端；以及

一彈性體，設置於推動桿之第二端，用以提供一彈力朝外推動推動桿。

於本發明之自動晶圓定位總成中，當定位裝置處於關閉狀態時，彈性體提供之彈力朝外推動推動桿，連帶使推動桿之第一端朝外推動定位銷之覆位端，以供定位銷之夾持端藉由支點所產生的槓桿作用而朝內移動並頂持於晶圓之上端。

於本發明之自動晶圓定位總成中，當定位裝置處於開啟狀態時，控制部抵靠於定位銷之覆位端，使定位銷之覆位端朝內推動推動桿以抵銷彈力並壓縮彈性體，同時定位銷之夾持端藉由支點所產生的槓桿作用而朝外移動以解除對晶圓之頂持。

於本發明之自動晶圓定位總成中，更包含用於濕式加工之一化學液回收裝置，且控制部為化學液回收裝置之一門環或一回收環。

於本發明之自動晶圓定位總成中，門環或回收環沿一垂直方向相對於定位裝置移動。

於本發明之自動晶圓定位總成中，當晶圓置入於白努利轉盤上時，晶圓僅以一邊緣區域與白努利轉盤接觸。

於本發明之自動晶圓定位總成中，邊緣區域之寬度為1-2公釐。

於本發明之自動晶圓定位總成中，當晶圓懸浮於白努利轉盤上方時，其懸浮高度為0.1-0.2公釐。

於本發明之自動晶圓定位總成中，複數定位裝置為三定位裝置。

本發明係關於一種自動晶圓定位總成，其可用以進行晶圓因白努利原理而懸浮旋轉時的定位，避免高速旋轉的晶圓因為不均勻的氣流分布而產生徑向移動，從而偏離白努利轉盤中心點或發生晶圓滑脫現象。

請先參閱圖1，本發明所揭示之一種自動晶圓定位總成100包含一白努利轉盤200、複數定位裝置300及控制部400。

其中，白努利轉盤200用以產生一氣墊使一晶圓500懸浮且旋轉於白努利轉盤200上方。複數定位裝置300設置於白努利轉盤200之一週緣220，以定位處於懸浮及旋轉狀態之晶圓500。控制部400用以使複數定位裝置300於一開啟狀態及一關閉狀態之間進行切換。

於圖式中，圖1-3、5繪示出定位裝置300處於開啟狀態時之態樣，而圖4則繪示出定位裝置300處於關閉狀態之態樣。

請再次參閱圖1、2，當白努利轉盤200未產生氣墊且控制部400使複數定位裝置300處於開啟狀態時，晶圓500可被置入於白努利轉盤200上。又或者，當控制部400使複數定位裝置300處於開啟狀態時，亦可用以將已完成蝕刻及清洗等濕式製程的晶圓500自白努利轉盤200上取出。

接著，如圖3所示，當晶圓500置於白努利轉盤200上後，自白努利轉盤200下方導入空氣，並透過特殊的導流設計使空氣自白努利轉盤200之側向排出。此時，於晶圓500與白努利轉盤200之間將形成一氣墊210，使晶圓500可懸浮於白努利轉盤500上方。

隨後，如圖4所示，使定位裝置300處於關閉狀態以進行晶圓500之定位，確保因高速旋轉以進行濕式加工的晶圓500始終被保持在白努利轉盤200的中心點位置，避免晶圓500產生徑向移動而滑脫。

以下將說明控制部400如何控制定位裝置300，使其於開啟狀態與關閉狀態之間進行切換。

請參閱圖3，於本發明之自動晶圓定位總成100中，複數定位裝置300各包含一定位銷310、一推動桿320及一彈性體330。

定位銷310具有一夾持端312及相對夾持端312設置之一覆位端314。定位銷310通過設置於夾持端312與覆位端314之間之一支點316可樞轉地設置於白努利轉盤200之側緣。

推動桿320具有一第一端322及相對第一端322設置之一第二端324。推動桿320設置於白努利轉盤200之側緣下方，且推動桿320藉由第一端322頂持於定位銷310之覆位端314。

彈性體330設置於推動桿320之第二端324，用以提供一彈力朝外推動推動桿320。

因此，如圖4所示，當定位裝置300處於關閉狀態時，控制部400上升（即：向上移動）而不與定位銷310之覆位端314有所接觸。此時，彈性體330提供之彈力朝外推動推動桿320，連帶使推動桿320之第一端322朝外推動定位銷310之覆位端314，以供定位銷310之夾持端312藉由支點316所產生的槓桿作用而朝內移動並頂持於晶圓500之上端。

而如圖5所示，當定位裝置300處於開啟狀態時，控制部400下降（即：向下移動）而抵靠於定位銷310之覆位端314，使定位銷310之覆位端314朝內推動推動桿320以抵銷彈力並壓縮彈性體330，同時定位銷310之夾持端312藉由支點316所產生的槓桿作用而朝外移動以解除對晶圓500之頂持。

於本發明之自動晶圓定位總成100中，更包含用於濕式加工之一化學液回收裝置600，且控制部400為化學液回收裝置600之一門環610或一回收環620。其中，門環610或回收環620係沿一垂直方向而相對於定位裝置300移動，藉此抵靠於定位銷310之覆位端314使定位裝置300處於開啟狀態、或不與定位銷310之覆位端314有所接觸而使定位裝置300處於關閉狀態。

需說明的是，當晶圓500置入於白努利轉盤200上時，晶圓500僅以一邊緣區域與白努利轉盤200接觸，且該邊緣區域之寬度為1-2公釐。又，當晶圓500懸浮於白努利轉盤200上方時，其懸浮高度為0.1-0.2公釐。

此外，於一較佳實施例中，複數定位裝置300的設置數量為三組定位裝置300，但並不以此做為限制。

綜上所述，由於本發明之自動晶圓定位總成100可透過定位裝置300的設置，進行晶圓500因白努利原理而懸浮旋轉時的定位，故能夠避免高速旋轉的晶圓500因為不均勻的氣流分布而產生徑向移動，從而偏離白努利轉盤200中心點或發生晶圓滑脫現象。此外，本發明更進一步利用原有濕式製程設備中所具有的化學液回收裝置600，使化學液回收裝置600所具有之門環610或回收環620可同時兼具控制部400之功用，用以控制定位裝置300的開啟狀態與關閉狀態，故得以簡化設計複雜度與使用空間，且同步達到化學液回收與晶圓定位之雙重效果。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

100:自動晶圓定位總成 200:白努利轉盤 210:氣墊 220:週緣 300:定位裝置 310:定位銷 312:夾持端 314:覆位端 316:支點 320:推動桿 322:第一端 324:第二端 330:彈性體 400:控制部 500:晶圓 600:化學液回收裝置 610:門環 620:回收環

圖1為本發明自動晶圓定位總成所具有之定位裝置處於開啟狀態時之示意圖。 圖2為本發明自動晶圓定位總成所具有之定位裝置處於開啟狀態，且將晶圓置放於白努利轉盤上之示意圖。 圖3為本發明自動晶圓定位總成所具有之定位裝置處於開啟狀態，且將氣流導入晶圓與白努利轉盤之間以形成氣墊之局部示意圖。 圖4為本發明自動晶圓定位總成所具有之定位裝置處於關閉狀態時的作動示意圖。 圖5為本發明自動晶圓定位總成所具有之定位裝置處於開啟狀態時的作動示意圖。

100:自動晶圓定位總成

200:白努利轉盤

220:週緣

300:定位裝置

400:控制部

500:晶圓

Claims (10)

1. 一種自動晶圓定位總成，用以定位一晶圓以進行一濕式加工，該自動晶圓定位總成包含： 一白努利轉盤，用以產生一氣墊使該晶圓懸浮且旋轉於該白努利轉盤上方； 複數定位裝置，設置於該白努利轉盤之一週緣，以定位處於懸浮及旋轉狀態之該晶圓；以及 一控制部，用以使該複數定位裝置於一開啟狀態及一關閉狀態之間進行切換； 其中，當該白努利轉盤未產生該氣墊且該控制部使該複數定位裝置處於該開啟狀態時，該晶圓可被置入於該白努利轉盤上或自該白努利轉盤上取出； 當該白努利轉盤產生該氣墊且該控制部使該複數定位裝置處於該關閉狀態時，該晶圓懸浮及旋轉於該白努利轉盤上方以進行該濕式加工。
2. 如請求項1所述之自動晶圓定位總成，其中該複數定位裝置各包含： 一定位銷，具有一夾持端及相對該夾持端設置之一覆位端，該定位銷通過設置於該夾持端與該覆位端之間之一支點可樞轉地設置於該白努利轉盤之側緣； 一推動桿，具有一第一端及相對該第一端設置之一第二端，該推動桿設置於該白努利轉盤之側緣下方，且該推動桿藉由該第一端頂持於該定位銷之該覆位端；以及 一彈性體，設置於該推動桿之該第二端，用以提供一彈力朝外推動該推動桿。
3. 如請求項2所述之自動晶圓定位總成，其中當該定位裝置處於該關閉狀態時，該彈性體提供之該彈力朝外推動該推動桿，連帶使該推動桿之該第一端朝外推動該定位銷之該覆位端，以供該定位銷之該夾持端藉由該支點所產生的槓桿作用而朝內移動並頂持於該晶圓之上端。
4. 如請求項2所述之自動晶圓定位總成，其中當該定位裝置處於該開啟狀態時，該控制部抵靠於該定位銷之該覆位端，使該定位銷之該覆位端朝內推動該推動桿以抵銷該彈力並壓縮該彈性體，同時該定位銷之該夾持端藉由該支點所產生的槓桿作用而朝外移動以解除對該晶圓之頂持。
5. 如請求項2所述之自動晶圓定位總成，更包含用於該濕式加工之一化學液回收裝置，且該控制部為該化學液回收裝置之一門環或一回收環。
6. 如請求項5所述之自動晶圓定位總成，其中該門環或該回收環沿一垂直方向相對於該定位裝置移動。
7. 如請求項1所述之自動晶圓定位總成，其中當該晶圓置入於該白努利轉盤上時，該晶圓僅以一邊緣區域與該白努利轉盤接觸。
8. 如請求項7所述之自動晶圓定位總成，其中該邊緣區域之寬度為1-2公釐。
9. 如請求項1所述之自動晶圓定位總成，其中當該晶圓懸浮於該白努利轉盤上方時，其懸浮高度為0.1-0.2公釐。
10. 如請求項1所述之自動晶圓定位總成，其中該複數定位裝置為三定位裝置。

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