TW415912B - Conveying device for thin disk-like articles - Google Patents

Description

415912 '五 '發明說明（1) 本發明關於一種薄圓盤狀物體之運送裝置3 ! 在半導體生產中利用所謂的晶月（矽圓盤），氧化物、氮 ί !化物 '多矽氧聚合物及最上方之金屬層先以不固定之順序 ! I重覆施加在晶月上。在後續生產過程中，這些厚度僅為十 I億分之數米的物質層在正面大部份區域處被钱刻清除’在 |背面處則被完全蝕刻清除。蝕刻之方式可為乾式或溼式’ |本文中敘述為所謂的旋轉钱刻技術（一種可轉動姓刻的方 :法）。 ； 欲加工之圓盤狀晶片自所謂的晶片匣處移置所謂的夾頭 處（一種晶片支撐裝置），欲保護乞倒邊面向下方· ! 蝕刻製程在夾頭中完成，利用不同之酸.混合物之數項蝕 |刻製程依順在相同之夾頭中以最新之系統完成3 蝕刻製程完成後晶片自夾頭處移入另一晶片匣中。 上述之晶片（矽圓盤）相當的薄（厚度幾乎小於1.0 mm， 丨通常小於0.2 mm)，且一般製造成圓盤狀=

I 上述之全部加工程序須在完全潔淨的條件下完成，因為 斤3當微$之污染將使晶片徒失功能。 除了上述要求外，須確保晶片在運送及加工過程中不能 丨受到機械性傷害或彎ώ = 本文中述及第AT 0 0 0 64 0 U 1號專利揭示一種配合半導 ;體晶片及其他圓盤狀物體之夾具，其夾臂以相對於主體在 徑向中向内及向外導引移動。夾臂在部份區域中於邊緣處 到達並超出石夕圓盤，即石夕圓盤在運送過程位於央臂中3因 i此，矽圓盤可能彎西或表靣受到傷害，特別是相當薄之矽

苐4頁 丨五 '發明說明（2) :圓盤3 根據苐us 4,118,058 A號專利，其揭示一種無須接觸之 圓盤運送工具，其中支撐件在邊緣處具有導引表面以便置 放圓盤^當圓盤尺寸公差相當小時該工具仍有瘕疵，其造 |成圓盤無法控制之橫向移動，或圓盤無法完全拾起5 ； 本發明之目的係提供一種運送薄圓盤狀物體之裝置，其 |運送方式相當平順且不會對其品質及輪廓有不利影響，特 !別是該裝置適合運送上述之晶片，然而本發明並未限制於 !該項之運用。 : 本登切之基本故念為以非技，辑乞方式（燕機被式接噚區 ： I域）大量的運送圓盤狀物體。其中本發明.利用所謂的白努 '利原則（B e r η 〇 u 1 1 i P r i n c i p 1 e )。一燃氣墊位於支揮件及

I i欲加工之物體之間，其至少在部份區域中以及支撐件與物 j ;體之間使物體朝向支撐件表面吸住，以維持與支撐件表面 之固定間距。 ; 一方靣加壓燃氣注入支撐件與物體之間的空間中，另一 方面產生一低壓狀況，因此可達成非接觸方式下物體之運 I 送。 ! 為了確保物體相對於支撐件最精準之定位，其具有外加 ! 之導引臂突出於支撐件表面上方’以利晶片正確的置入以 ； 及防止物件相對於支撐件表面側向（徑向）之移動^ ! 導引臂之工作並非夾住薄圓盤狀物體（類似根據第A T ;000 640 in號專利之夾臂），導引臂形成可調整之周邊對 ;準表靣，對準線或最佳之對準點，以利物體之運送。

第5頁 415912 五、發明說明（3) 在本發明最常見之具體實施例中之薄圓盤狀物體（後文

I 中為晶片1但並非限定為晶片）運送裝置具有下列特徵： ——支撐件，其具有平坦之表面； _該支樓件具有一或多個燃氣管道1其以傾斜向外方式 朝向平坦表面，其一尾端終止於平坦表面中燃氣之出口， 並在另一端處與燃氣供給管路連接；與 —至少三個導引臂與外側之燃氣出口相鄰配置，其伸展 突出支撐件之平坦表面，並可相對於支撐件之平坦表面徑 向調整。

At? 表面）區域中 欲運送之物體 緣區域與支撐 之Π中間〃部位 只要晶片與支 片與支樓件表 根據一具體 之間具有一燃 向平坦表面放 當然在此例 藉由一栓件在 件。該栓件同 氣經由開口以 另一具體實 =燃氣管道傾斜向外產生上述白努利效應。 覆蓋著燃氣管道之出口 ，因此在晶片外側邊 件平坦表面之間形成·一燃氣整’同時在晶片 與平坦表面對應部位之間形成一低壓狀態3 撐表面之間的壓力比率能維持，其可確保晶 面相互間隔開。 實施例，支撐件為兩件式構件，在其兩元件 氣管道=該管道根據輪廓之設定而窄縮（朝 大）3 子中支撐兩元件之間為機械式連接，此連接 環形間隙中（燃氣管道）所需距離處固定兩元 時可做為在側邊具有開口之燃氣供應管1燃 旋轉對稱方式流入燃氣管道中_。 施例之裝置為單件式支撐件，此時支撐件中

第6頁 415912 丨五 '發明說明（4) !複數個燃氣管道以相互間隔開且相對於支撐件縱向中間軸 I線旋轉對稱之方式配置。燃氣管道以"星形n之方式伸展， j I且相互間以細微之間距間隔開，因此其亦可形成一種”似

I ：連續"之燃氣幕。 若一般之旋轉對稱時，特別是上述欲運送之圓形晶片， 導引臂相對於支撐件縱向中間轴線亦以旋轉對稱方式配 置。 關於導引臂之設計及配置，本發明具有不同之答案。 根據一具體實施例，導引臂連接至支撐件且皆由内側部

• > t t- > rT t ^ / . 1、 i-Λ- .-l·-. I JrrT t 、I _ι-λ J- JyJi· /tl. t.nJL B H -1IL兴yr WJ匀卜1让？且力乂 7 門1兄从习£旦又1牙ΊΤ 丁 问 軸線之方向自支撐件處伸展，該外侧部位連接至内側部位 之自由端，其伸展超越支撐件之平坦表面。 此時，導引臂類似物蛛的卿= 導引臂之外側部位可平行於支撐件之縱向中間軸線伸 展。

為了使晶>1外側表面與導引臂接觸之靣積儘可能的小1 其形成之導引臂外側部位為圓柱體。若圓柱體確以平行於 支撐件縱向中間軸線之方向伸展（因此分別與支撐件之平 坦表面以及晶片垂直），晶片邊緣區域與圓柱體之間的最 大接觸為線形輪廓，若晶片之外側表面垂直於主要表面伸 展，最大接觸或許僅為一點，以及若晶片之外側表面（周 邊表面）為傾斜的。 若導引臂之外側部位為弧形的表面，特別類似於球形， 以及晶片確實定位在該球體之中心位置時，晶>1與導引臂

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丨五、發明說明（5) I

i I :之間僅存在點狀之接觸區域。 對環形圓盤而言，其僅具有三個導引臂，該導引臂間相 i 互以120度角偏斜。但其亦可能具有更多的導引臂，例如 i 六個導引臂，所以相互間以6 0度角偏斜。 另一構造上的設計為在平坦表面邊緣區域處配置導引 ! 臂，即在燃氣管道之外側配置。 這些導引臂之形成類似上述導引臂之外側部位，例如類 似之栓 導引 X- im V Τ έ/3] ^ 公差° 於支撐 在一 位具有 成3導 方向中 若燃 佳化5 離燃氣 本發 再會有 其仍為 處設 方式。 件|圓柱體 臂應為可變 導引臂可相 表靣徑向移 具體實施例 拴件之輪廓 引臂亦可承 )，即相當/ 氣管道朝向 在所述之環 管道中，其 明裝置之一 任何的彎垚 平順的3本 定距離之情 因此，在晶 或球體3 動的*即 e 备 1_ f τρ. 月Ί-ii- Μ- 對於支撐 動。 中，導引 ，其可能 受向内之 、之張力= 燃氣出口 狀噴嘴中 燃氣出口 優點為晶 =晶片在 發明裝置況下，以 片與支撐 其可在與支撐表面平行之平面 τ^； 尺 件之縱向_間軸線移動或相對 臂或其作罔在晶片上之其他部 藉由離心移動（樞軸轉動）而完 張力（在朝向晶片邊緣區域之 端窄縮，上述白努利效應為最 為類以細孔噴嘴。在載頭之隔 端或本身亦為細孔狀3 片把須再被央住 '因此晶片不 該裝置中既使會少許的彎西1 之另一優點為晶片以自支撐表 其間之燃氣塾保持在托·接觸的 表面之間形成一不變之微小間

415912 丨五、發明說明¢6) |

ί J 距是很重要的。 i 本發明之其他特徵揭示於後述申請專利範圍以及其他申 請文件之特徵中。 ! 本發明將配合一具體實施例詳述於後。 j 圖說皆概要顯示，其中： 圖1為根據本發明運送裝置之縱向剖視圖；與 圖2為本發明裝置導引臂之頂視平面圖。 | 圖1中參考數字10表示裝置之支撐件，其具有一平坦表 面1 2。表面1 2由兩部位組成，一外侧環狀區域1 4以及一内 !

! /=!.r Γ51 ηΐ r? 1 C „ 间 Γ^· 1 C；边 λ /4· Ί Q 々主工，4¾ λ Υ斗_ 1 Q : |>i, j tsj ISJi >二*\ 丄 ϋ / \y 丄 \j λ-^j -j 〇j ^ v i | x \j Ltw 、ι l 丄 u j

； I I位於支撐件10主體22之對應凹槽24中，其形成一環狀間隙 | | 2 0 ° ί I 插入件18藉由三個螺絲釘26連接至本體22。 | 環狀間隙20形成一燃氣管道，其終止於表面12中之尾端 丨 I ： |以細孔方式窄縮，其另一尾端與罩框主體22中燃氣供應管 丨 ;28流體連通，管28連接至圖中未顯示之加壓燃氣源。 | 插入件18與主體22之表面，即分別為圓形區域16及環狀 ； 區域丨4以密接方式精確對準，且共同形成支撐件丨0之平坦 表面1 2。 從圖1及2之整體觀視得知六個導引臂3 0伸展經過主體 丨2 2 ，其分別以6 0度角相互間隔開，導引臂3 0皆由第一内側 丨部位32與外側部位36組成，内側部位32自支撐件10處以相 i ί對於支樓件縱向中間轴線Μ垂直的方向伸展，外側部位3 6 ^連接至内側部位3 2之自由端3 4。外側部位3 6以相對於内側

415912 五、發明說明（？） 部位3 0垂直的方向伸展，因此分別垂直於表靣1 2以及平行 於支樓件丨0之縱向中間鞋線Μ。 自由圓柱狀尾端38以伸展越過表面12之方式配置。 導引臂3 0之内侧部位3 2藉由套管4 0加以引導，套管4 0固 定在罩框主體2 2中。内側部位3 2以其内側尾端4 2固定至滑 動本體44。内側部位32處之壓縮彈簧5G位於滑動本體44與 主體22之相對内側壁部48之間，滑動本體44位於主體22之 凹槽4 6中。滑動本體4 4内側之凹槽5 2中具有數個滚筒5 4， 其配合楔形調節體5 6動作，並藉由主體2 2頂端部位中活塞 C 0 rt Sn? r> O /7U ^/j 調節體5 6藉由活塞5 8之軸向移動在支撐件1 0之縱向中間 軸線Μ方向中導引，以及藉由朝向表面1 2之移動，導引臂 3 0因而徑向向外移動。當活塞5 8返回時，壓縮彈簧5 0使導 引臂30向内回復移動。 支撐件10固定至自動操縱裝置（圖中未顯示），其驅動支 撐件丨0至拾起晶片之所需位置，並再次導引支撐件1 0至晶 片放下之位置。 該裝置之功能說明如下： 夾頭上之晶片6 0為該裝置所覆蓋（如圖1所示）=開啟燃 氣供給，燃氣經甴燃氣供給管28及燃氣管道（環狀間隙20) 流出。對應至環狀間隙2 0向外傾锝之輪廓，燃氣以相對於 表靣1 2之銳角阿罱法（a丨p h a )流向晶片6 0 。此時晶片6 0先 與表靣1 2保持一段距離，同時在環狀燃氣幕中形成低壓， 特別是在環狀區域與晶片6 0之對應部位之間（所謂的白努

苐10頁 415912 五、發明說明（8) 利效應），其使晶片6 0與表面1 2之間保持一定間距，或向 下移動至表面。 支樓件可經由自動摇縱裝置起使晶片處於不接觸之狀 況下。自動操縱裝置可為任何裝置，其以電子式控制較 佳，例如所謂的操作機械手臂（h a n d 1 i n g r 〇 b ο ΐ )。 導引臂3〇或其圓柱狀尾端38為了安全而在邊緣處限定了 晶片6 0 (必要時可在適當的調整之後）I以便防止晶片6 0 之侧向偏移3晶片6 0邊緣區域與圓柱狀尾端3 8之間通常不 會產生接觸 > 但若晶片6 0須徑向移動時（在抓取過程或運 π π ch、， 旦η 系炙坞蹈沾以ϋ极錯古式德e? a in扭 J-J— I / U U / f — I· — V * I ^ , ' « · ·— V r- j - « — 、 I J f-~ I -I l -- 狀尾端38處之後晶片將置放在晶片E令。

苐丨1頁

Claims (1)

1. 415912 六、申請專利範圍 1. —種薄圓盤狀物體（6 0 )之運送裝置，其特徵如下： 1.1 —支撐件（10)，其具有一平坦表面（12); 1. 2 —或多個位於該支撐件（1 0 )中之燃氣管道 (2 0 )，其以向外傾斜方式朝向平坦表面，一端終止於平坦 表面（12)中之燃氣出口 ，另一端連接至燃氣供給管（28); 與 1 . 3至少三個導引臂（3 0 )，其在外側邊處與燃氣出 口相鄰配置，其伸展越過該支撐件（1 0 )之平坦表面（1 2 )並 可相對於平坦表面（1 2 )徑向調整。 2. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在一兩件式 之支撐件（1 8 1 2 2 )，以及一位於該支撐元件（1 8，2 2 )之間 的窄縮環狀間隙（2 0 )。 3. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在一單件式 支構件，該支撐件具有複數個燃氣管道以相互間隔開且相 對於支撐件（丨0 )縱向中間軸線（Μ )旋轉對稱方式配置= 4. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在該支撐臂 (3 0 )以相對於支撐件（1 0 )縱向中間軸線（Μ )旋轉對稱方式 配置 3 5. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在該支撐臂 (3 0 )連接至支撐件〔1 0 )且皆由第一内惻部位（3 2 )與外側部 位（3 6 )組成，該内側部位（3 2 )以垂直於支撐件（1 0 )縱向中 間軸線（Μ )之方向自支撐件（1 0 )處伸展，該外側部位（3 6 ) 連接至内側部位（3 2 )之自由端（3 4 )，其伸展超越支撐件 (10)之平坦表面（12)。

   第12頁 415912 I六'申請專利範圍 6.根據申請專利範圍第5項之裝置，其特徵在該支禮臂 (3 0 )之外侧部位（3 6 )以平行於支撐件（1 0 )之縱向中間軸線 (Μ)伸展^ [ 7.根據申請專利範圍第5項之裝置，其特徵在該外側部 |位（3 6 )為圓柱狀。 I 8.根據申請專利範圍第5項之裝置，其特徵在該外側部 |位為球形輪廓。 j 9.根據申請專利範圍第I項之裝置，其特徵在該支撐臂 I自燃氣管道外侧平坦表面之邊緣部位處伸展。 I 10.根據申請專利範圍第9項之裝置，其特徵在該支撐 i臂至少在其自由端處為圓柱狀或球狀。 ! 11.根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在該支撐 I i臂（30)可朝向支撐件（10)之縱向中間軸線（M)移動。 ! 12.根據申請專利範圍第Π項之裝置，其特徵在該支撐 i臂（30)邛朝向支撐件（10)之縱向中間軸線（M)樞轉。 ； 13.根據申請專利範圍苐1丨項之裝置，其特徵在該支撐 丨臂（30)承受著一拉伸作用。 14.根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在該支撐 件（10)具有一圓形平坦表靣（14，1(3) ° 丨 15.根據申請專利範圍第I項之裝置，其特徵在該燃氣 ;管道在燃氣出口區域中為細孔狀=

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