TW202230588A - 真空維持系統 - Google Patents

Abstract

一種真空維持系統，係應用包括真空產生設備之晶圓切割機台。該真空維持系統包括供電線路、第一管路、第一感測單元及處理單元。供電線路電性連接晶圓切割機台，以藉由晶圓切割機台供應電力；第一管路之第一端連通至輔助真空產生設備，且第一管路之第二端連通至晶圓切割機台；第一感測單元用以感測真空產生設備之真空吸力提供狀態；處理單元電性連接晶圓切割機台及第一感測單元。當處理單元判斷真空產生設備無法提供足夠真空吸力或晶圓切割機台之電力供應中斷時，處理單元導通第一管路以藉由輔助真空產生設備對晶圓切割機台提供真空吸力。

Description

真空維持系統

本發明係關於一種真空維持系統，尤指一種應用於晶圓切割機台之真空維持系統。

習知晶圓在執行切割作業前，會先在晶圓背面貼上固定膠帶，接著將晶圓放置在晶圓切割機台上，此時晶圓切割機台在晶圓下方會對應設置有可產生真空吸力之陶磁盤。舉例來說，當執行晶圓切割作業期間，晶圓切割機台會利用乾燥氣體產生設備（compress dry air, CDA）針對陶磁盤產生真空吸力，以吸附固定住待切割之晶圓，以避免切割作業中晶圓因產生位移而影響晶圓切割之精準度。

由於乾燥氣體產生設備需要電力供應以維持裝置運作，一旦遭遇跳電或停電之狀況，乾燥氣體產生設備會停止運作，此時陶瓷盤本身仍然可以維持數分鐘至數十分鐘之真空吸附力以固定住晶圓。但隨著時間過去，當陶瓷盤本身之吸附力消失後，晶圓可能會因為固定膠帶從緊縮變成鬆弛而導致晶圓之位置產生偏移。即使之後機台恢復供電，已偏移之晶圓已無法保持在最初被固定之位置，使得後續重新執行晶圓切割作業時，切割之精準度必定受到影響，甚至導致晶圓必須報廢之可能性，大幅提高晶圓切割之成本。

因此，如何能設計出持續產生真空吸力以固定住晶圓之位置，不受停電影響而偏移之真空維持系統，實為一個值得研究之課題。

本發明之目的在於提供一種應用於晶圓切割機台之真空維持系統。

為達上述目的，本發明之真空維持系統係應用於晶圓切割機台，晶圓切割機台包括真空產生設備。該真空維持系統包括供電線路、第一管路、第一感測單元及處理單元。供電線路電性連接晶圓切割機台，以藉由晶圓切割機台供應電力；第一管路包括第一端及第二端，第一端連通至輔助真空產生設備，且第二端連通至晶圓切割機台；第一感測單元用以感測真空產生設備之真空吸力提供狀態；處理單元電性連接晶圓切割機台及第一感測單元。當處理單元判斷真空產生設備無法提供足夠真空吸力或晶圓切割機台之電力供應中斷時，處理單元導通該第一管路以藉由該輔助真空產生設備對該晶圓切割機台提供真空吸力。

在本發明之一實施例中，第一管路包括第一閥件，第一閥件電性連接處理單元且設置於第一管路之第一端及第二端之間。

在本發明之一實施例中，真空維持系統更包括輔助真空產生設備。

在本發明之一實施例中，輔助真空產生設備包括氣體供應源及第二管路，第二管路之一端連接氣體供應源，且第一管路之第一端連通至第二管路之兩端之間。

在本發明之一實施例中，第二管路包括第二閥件，第二閥件電性連接處理單元且設置於第一管路之第一端及氣體供應源之間。

在本發明之一實施例中，當處理單元判斷真空產生設備可提供足夠真空吸力且晶圓切割機台之電力供應恢復時，處理單元控制第一閥件阻斷第一管路且控制第二閥件阻斷第二管路。

在本發明之一實施例中，第一管路之第一端與第二管路之連通處形成夾角，且夾角不大於90度。

在本發明之一實施例中，其中當夾角小於90度時，第一管路偏向第二管路連接氣體供應源之一端。

在本發明之一實施例中，氣體供應源為氮氣供應源或壓縮乾燥氣體供應源。

在本發明之一實施例中，當處理單元判斷真空產生設備可提供足夠真空吸力且晶圓切割機台之電力供應恢復時，處理單元阻斷第一管路。

在本發明之一實施例中，真空維持系統更包括第二感測單元，電性連接處理單元，第二感測單元用以偵測真空產生設備是否產生足夠真空吸力。

在本發明之一實施例中，第二感測單元包括顯示模組，用以顯示第二感測單元之感測結果。

在本發明之一實施例中，真空維持系統更包括供電單元，電性連接處理單元，供電單元用以提供額外電力至處理單元。

據此，本發明之真空維持系統可在停電或跳電之情況下，以輔助真空產生設備取代晶圓切割機台原本之真空產生設備，持續提供真空吸力至晶圓切割機台，以確保晶圓被固定而不會產生偏移，減少晶圓報廢之可能性。

由於各種態樣與實施例僅為例示性且非限制性，故在閱讀本說明書後，具有通常知識者在不偏離本發明之範疇下，亦可能有其他態樣與實施例。根據下述之詳細說明與申請專利範圍，將可使該等實施例之特徵及優點更加彰顯。

於本文中，係使用「一」或「一個」來描述本文所述的元件和組件。此舉只是為了方便說明，並且對本發明之範疇提供一般性的意義。因此，除非很明顯地另指他意，否則此種描述應理解為包括一個或至少一個，且單數也同時包括複數。

於本文中，用語「第一」或「第二」等類似序數詞主要是用以區分或指涉相同或類似的元件或結構，且不必然隱含此等元件或結構在空間或時間上的順序。應了解的是，在某些情形或組態下，序數詞可以交換使用而不影響本創作之實施。

於本文中，用語「包括」、「具有」或其他任何類似用語意欲涵蓋非排他性之包括物。舉例而言，含有複數要件的元件或結構不僅限於本文所列出之此等要件而已，而是可以包括未明確列出但卻是該元件或結構通常固有之其他要件。

請參考圖1為本發明之真空維持系統第一實施例之系統方塊圖。如圖1所示，本發明之真空維持系統1係應用於晶圓切割機台300。晶圓切割機台300（例如DISCO公司製造之SAW設備）包括用於固定晶圓之真空產生設備310，例如乾燥氣體產生設備或能提供類似晶圓固定功能之真空產生設備。前述真空產生設備310會藉由傳輸管路330連接晶圓切割機台300之晶圓放置部320，使得真空產生設備310作動時可藉由傳輸管路330於晶圓放置部320處產生真空吸力，以固定待切割之晶圓。

如圖1所示，本發明之真空維持系統1包括供電線路10、第一管路20、第一感測單元40及處理單元30。本發明之真空維持系統1主要藉由供電線路10電性連接晶圓切割機台300，以藉由晶圓切割機台300作為電力供應源。舉例來說，晶圓切割機台300以AC 200V-220V作為主要操作電源，且晶圓切割機台300之其他附加裝置可使用經降壓及轉換之DC 24V作為供電來源。據此，本發明之真空維持系統1可藉由供電線路10取得前述DC 24V之供電以維持其功能運作，免除額外供電模組之設置。

第一管路20主要用以傳遞真空吸力。在本發明中，第一管路20預設為被阻斷狀態（例如使用閥件等），並視需求可導通第一管路20以傳遞真空吸力。第一管路20包括第一端21及第二端22。在本實施例中，第一端21連通至外接之輔助真空產生設備400（例如另一個乾燥氣體產生設備），且第二端22連通至晶圓切割機台300之傳輸管路330。據此，當第一管路20被導通時，可將輔助真空產生設備400所產生之真空吸力傳遞至晶圓切割機台300。

在本發明之一實施例中，第一管路20包括第一閥件23。第一閥件23設置於第一管路20之第一端21及第二端22之間，且第一閥件23電性連接處理單元30。據此，藉由處理單元30可控制第一閥件23之開啟或關閉。在本發明中，第一閥件23預設為關閉狀態。

處理單元30電性連接晶圓切割機台300，用以判斷晶圓切割機台300之目前供電狀態，並接收或傳送相應之操作指令以控制其他功能單元。在本實施例中，處理單元30可包括電路板、控制器、儲存有程式之記憶體、訊號輸入及輸出模組等元件，但本發明不以此為限，可視需求而增減其他元件。處理單元30可藉由至少一條電傳輸線連接至晶圓切割機台300之主電源或其線路，藉由電位之變化以判斷晶圓切割機台300之電力供應狀態是否正常。

第一感測單元40電性連接處理單元30，用以感測真空產生設備310之目前真空吸力提供狀態。第一感測單元40可藉由至少一條電傳輸線連接至真空產生設備310之傳輸管路330內之流量感測元件，並將流量感測結果傳送至處理單元30，以供處理單元30判斷真空產生設備310之真空吸力提供狀態是否正常（例如不低於5kg/cm ²）。

請參考圖2為本發明之真空維持系統第二實施例之系統方塊圖。如圖2所示，在本實施例中，本發明之真空維持系統1a更包括輔助真空產生設備50。此處輔助真空產生設備50使用氣體供應系統。輔助真空產生設備50包括氣體供應源51及第二管路52。第二管路52主要用以傳輸氣體。在本發明中，第二管路52預設為被阻斷狀態（例如使用閥件等），並視需求可導通第二管路52以傳輸氣體。第二管路52之一端連接氣體供應源51，且另一端為開放端。第一管路20之第一端21連通至第二管路52之兩端之間。在本發明之一實施例中，氣體供應源51可為氮氣供應源或壓縮乾燥氣體供應源，但本發明不以此為限，亦可採用其他種類之氣體來替代。

在管路設計上，第一管路20之第一端21與第二管路52之連通處形成夾角，且夾角不大於90度。在本實施例中，前述夾角約為90度，但本發明不以此為限，依據設計不同，前述夾角也可小於90度。此處夾角小於90度之定義為第一管路20偏向第二管路52連接氣體供應源51之一端時，第一管路20之第一端21與第二管路52之連通處形成之夾角。

當輔助真空產生設備50之氣體供應源51開始供氣後，氣體會沿著第二管路52朝另一端傳輸。由於氣體沿著第二管路52傳輸時會經過第一管路20之第一端21與第二管路52之連通處，藉由虹吸原理使得於第二管路52內傳輸之氣體會帶走第一管路20內之氣體，進而促使第一管路20形成真空狀態而產生真空吸力。

在本發明之一實施例中，第二管路52包括第二閥件53。第二閥件53設置於第一管路20之第一端21及氣體供應源51之間，且第二閥件53電性連接處理單元30。據此，藉由處理單元30可控制第二閥件53之開啟或關閉。在本發明中，第二閥件53預設為關閉狀態，而氣體供應源51預設為持續供氣之狀態，但本發明不以此為限。

在本發明之一實施例中，真空維持系統1a更包括第二感測單元60。第二感測單元60電性連接處理單元30，且第二感測單元60設置於第二管路52內。藉由第二感測單元60用以感測輔助真空產生設備50是否產生足夠真空吸力，例如不低於5kg/cm ²。此外，在本發明之一實施例中，第二感測單元60包括顯示模組，藉由顯示模組用以顯示第二感測單元60針對輔助真空產生設備50產生之真空吸力之感測結果。此處顯示模組可以是類比式儀表元件，但本發明不以此為限，顯示模組也可以採用數位式顯示裝置所取代。

以下基於本發明之真空維持系統1a第二實施例來說明其操作原理。請一併參考圖2至圖4，其中圖3為本發明之真空維持系統第二實施例於晶圓切割機台正常供電時之操作示意圖，圖4為本發明之真空維持系統第二實施例於晶圓切割機台無法正常供電時之操作示意圖。如圖3所示，晶圓切割機台300在正常供電情況下，真空產生設備310會持續運作以藉由傳輸管路330對晶圓切割機台300提供真空吸力。此時，本發明之真空維持系統1a之處理單元30判斷真空產生設備310可提供足夠真空吸力且晶圓切割機台300之電力供應正常，因此處理單元30不會執行任何操作，且第一閥件23保持關閉以阻斷第一管路20。

如圖4所示，當晶圓切割機台300遭遇跳電或停電之狀態，或者真空產生設備310故障或所提供真空吸力不足時，處理單元30一旦判斷真空產生設備310無法提供足夠真空吸力或晶圓切割機台300之電力供應中斷，表示晶圓切割機台300目前可能已無法提供晶圓穩定之真空吸力，此時處理單元30會立刻控制第二閥件53開啟以導通第二管路52，且控制第一閥件23開啟以導通第一管路20。隨著第二管路52被導通，氣體供應源51供應之氣體會沿著第二管路52傳輸，並於第一管路20之第一端21與第二管路52之連通處藉由虹吸原理促使第一管路20形成真空狀態而產生真空吸力。據此，藉由本發明之真空維持系統1a可提供非電力驅動之輔助真空產生設備40，以持續對晶圓切割機台300提供真空吸力，取代晶圓切割機台300之真空產生設備310以維持晶圓之固定。

由於晶圓切割機台300恢復供電，或者真空產生設備310故障排除或可提供足夠真空吸力時，有可能是晶圓切割機台300處於剛重新開機或斷電不久之狀態，使得機台運作仍不穩定。據此，處理單元30必須判斷真空產生設備310可提供足夠真空吸力，且晶圓切割機台300之電力供應恢復時，處理單元30才會控制第一閥件23關閉以阻斷第一管路20，且控制第二閥件53關閉以阻斷第二管路52。隨著第一管路20被阻斷，輔助真空產生設備40不再產生真空吸力；且隨著第二管路52被阻斷，氣體供應源51供應之氣體不再外洩至第二管路52，以節省氣體之消耗。據此，晶圓切割機台300之真空產生設備310可重新取回產生真空吸力之主導權，確保真空吸力之產生不中斷。

此外，在本發明之另一實施例中，真空維持系統更包括輔助供電單元。輔助供電單元可電性連接處理單元，藉由輔助供電單元以提供額外電力至處理單元，使得供電線路無法正常供電時，處理單元仍可取得電力維持運作。此處輔助供電單元可以是電池模組或具類似功能之元件。

綜上所述，本發明之真空維持系統可採用外掛式結合於晶圓切割機台，一旦晶圓切割機台遭遇停電或跳電之情況時，即可藉由本發明之真空維持系統在無外部電力供應之條件下對晶圓切割機台持續提供真空吸力，以確保晶圓被固定而不會產生偏移，減少晶圓報廢之可能性。

以上實施方式本質上僅為輔助說明，且並不欲用以限制申請標的之實施例或該等實施例的應用或用途。此外，儘管已於前述實施方式中提出至少一例示性實施例，但應瞭解本發明仍可存在大量的變化。同樣應瞭解的是，本文所述之實施例並不欲用以透過任何方式限制所請求之申請標的之範圍、用途或組態。相反的，前述實施方式將可提供本領域具有通常知識者一種簡便的指引以實施所述之一或多種實施例。再者，可對元件之功能與排列進行各種變化而不脫離申請專利範圍所界定的範疇，且申請專利範圍包含已知的均等物及在本專利申請案提出申請時的所有可預見均等物。

1, 1a:真空維持系統 10:供電線路 20:第一管路 21:第一端 22:第二端 23:第一閥件 30:處理單元 40:第一感測單元 50:輔助真空產生設備 51:氣體供應源 52:第二管路 53:第二閥件 60:第二感測單元 300:晶圓切割機台 310:真空產生設備 320:晶圓放置部 330:傳輸管路 400:輔助真空產生設備

圖1為本發明之真空維持系統第一實施例之系統方塊圖。 圖2為本發明之真空維持系統第二實施例之系統方塊圖。 圖3為本發明之真空維持系統第二實施例於晶圓切割機台正常供電時之操作示意圖。 圖4為本發明之真空維持系統第二實施例於晶圓切割機台無法正常供電時之操作示意圖。

1:真空維持系統

10:供電線路

20:第一管路

21:第一端

22:第二端

23:第一閥件

30:處理單元

40:第一感測單元

300:晶圓切割機台

310:真空產生設備

320:晶圓放置部

330:傳輸管路

400:輔助真空產生設備

Claims (13)

1. 一種真空維持系統，係應用於一晶圓切割機台，該晶圓切割機台包括一真空產生設備，該真空維持系統包括： 一供電線路，電性連接該晶圓切割機台，以藉由該晶圓切割機台供應電力； 一第一管路，包括一第一端及一第二端，該第一端連通至一輔助真空產生設備，且該第二端連通至該晶圓切割機台； 一第一感測單元，用以感測該真空產生設備之真空吸力提供狀態；以及 一處理單元，電性連接該晶圓切割機台及該第一感測單元，其中當該處理單元判斷該真空產生設備無法提供足夠真空吸力或該晶圓切割機台之電力供應中斷時，該處理單元導通該第一管路以藉由該輔助真空產生設備對該晶圓切割機台提供真空吸力。
2. 如請求項1所述之真空維持系統，其中該第一管路包括一第一閥件，該第一閥件電性連接該處理單元且設置於該第一管路之該第一端及該第二端之間。
3. 如請求項2所述之真空維持系統，更包括該輔助真空產生設備。
4. 如請求項3所述之真空維持系統，其中該輔助真空產生設備包括一氣體供應源及一第二管路，該第二管路之一端連接該氣體供應源，且該第一管路之該第一端連通至該第二管路之兩端之間。
5. 如請求項4所述之真空維持系統，其中該第二管路包括一第二閥件，該第二閥件電性連接該處理單元且設置於該第一管路之該第一端及該氣體供應源之間。
6. 如請求項5所述之真空維持系統，其中當該處理單元判斷該真空產生設備可提供足夠真空吸力且該晶圓切割機台之電力供應恢復時，該處理單元控制該第一閥件阻斷該第一管路且控制該第二閥件阻斷該第二管路。
7. 如請求項4所述之真空維持系統，其中該第一管路之該第一端與該第二管路之連通處形成一夾角，且該夾角不大於90度。
8. 如請求項7所述之真空維持系統，其中當該夾角小於90度時，該第一管路偏向該第二管路連接該氣體供應源之一端。
9. 如請求項4所述之真空維持系統，其中該氣體供應源為一氮氣供應源或一壓縮乾燥氣體供應源。
10. 如請求項1所述之真空維持系統，其中當該處理單元判斷該真空產生設備可提供足夠真空吸力且該晶圓切割機台之電力供應恢復時，該處理單元阻斷該第一管路。
11. 如請求項1所述之真空維持系統，更包括一第二感測單元，電性連接該處理單元，該第二感測單元用以偵測該真空產生設備是否產生足夠真空吸力。
12. 如請求項11所述之真空維持系統，其中第二感測單元包括一顯示模組，用以顯示該第二感測單元之感測結果。
13. 如請求項1所述之真空維持系統，更包括一供電單元，電性連接該處理單元，該供電單元用以提供額外電力至該處理單元。

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