TW417144B - A toll for the contact-free support of plate-like substrates - Google Patents

Description

4 ί 7 ; 4 Λ； Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 發明之技術領域 本發明係概括關於—種用於片狀基材，諸如半導體晶圓 之非接觸支承之工具。就下列説明指晶圓而言。這將包括 任何類型之片狀基材，如CD唱片等。 發明之背景 、 在半導體製造，宜於對半導體晶圓採用自動化整理，以 供有效率之處理。該拳晶圓一般爲予以自—固持若干晶圓 之托架檢取，並裝載回至該托架。在托架之相鄰晶圓間之 可利用空間很小。 迄至目前，任何整理裝置必~須丨巧一在托架進給或自其退 回之扁平及細長形設備（工具）構 同時’在晶圓予以移動時，晶圓必須予以牢固而輕柔固 持’並且不允許防礙在g (托架）中之相鄰晶圓。應該避 免與晶圓表面之任何接 自EP 0 810 636 A2號巳種有壓電抓爪之裝置 EP 0 778 61〗A2號揭示_藤供晶圓傳送之末端操縱器裝置 ，包含一空穴，允許末端操縱器僅接觸晶圓之外緣。 美國專利4，1 18,058號揭示一種工具，供在自工具之支承面 成銳角呈現至碟片表面時，藉撞擊在碟片之氣體流非接觸 支承確片。 _已知工具之一項缺點，爲基於特別薄晶圓在運送時變形 之事實。 -—— - 關—於根據美國專利4,002,254號，供提升及移動半導體晶圓 之拾取裝置，情形亦復如此。各取裝置有一工作構件，在 4 · 牡衣 I I 1 I I I I 訂----I I II I f請先閱讀背面之注意事項角填寫本頁} 417144 Λ7 _____________ " ------. 五、發明說明（2 ) - 其底面形成一扃平懸垂表面，包括有一單_傾斜射流之孔 口 ’空氣通過其以一種不平衡流動向一在懸垂表面一端之 限制表面射出。 發明之目的 因此，本發明之一項目的，爲提供一種改進之工具，供 片狀基材之非接觸整理及運送。 本發明之另一目的，爲提供一種工具，其不需要與任何 晶圓正面或背面之任何接觸，因此消除對應之污染問題。 發明之彳t述 根據本發明，上述及其他諸多三目的，係藉一種用於片狀 基材之非接觸支承（整理及運送电含—扃平主體及至少 一支承面之工具所達成’其冲在主體内提供至少一氣體通 道’自一外氣體供給端延仲至一内氣體排放端，氣體排放 端與一氣體分配室流體相通，氣體通過其進入一予以設置 爲主要平行於支承面，並伸入支承面之動態平衡氣體縫隙 ’而其外周邊成一角度or >9〇及<18〇。.Γ一 此工具（裝置）提供一供晶圓之非接觸支承位置，而無晶 圓變形之任何危險。 雖然接收所謂之Bernoulli原理，供提升及移動片狀基材， 特別是半導體晶圓’而不實際接觸該工件，但就根據工具 之設計，晶圓可以固定距離非接觸置於其底面與支承面之 間而言，工具業已最佳化。卧之免晶圓之任何變形，並 且萬―一變形晶圓置至工具，使此晶圓變成爲平。 在構成此種工具上，主要困難爲工具必須具有一很有限 --------------裝--- f請先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) 訂·- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧Ρ.Ϊ產局員x®f合作社印裂 417-44 A7 _B7_ 五、發明說明（3 ) ^ 之高度，以便予以置入一固持若干晶圓並自其檢取之托架。 氣體通道之氣體排放端與氣體缝隙間之任何直接聯結， 不會導致氣體流出氣體缝隙，使晶圓能予以確切保持扁平 ，並平行於支承面。如此之一項原因，係因爲相對於在此 等情形之氣體流動，可能發生工具之有隈尺寸不一致性。 根據本發明，在諸氣體通道與動態平衡氣體缝隙之間提 供一氣體分配室。在i入氣體缝隙前，此氣體分配室負貴 氣體（空氣）之均勻分配。 連同氣體縫隙之動態平衡形狀_j其可根據較佳實施例予 以設計如一圓或似環形，氣體可纟在其外周邊，在均勻壓力 下離開氣體縫隙，並且流動速率此使Bernoulli效應最佳化 ，並因而使晶圓能非接觸但·在界定及固定距離固持至支承 面0 氣體分配室之另外配置，允許對應氣體通道或諸氣體通 道之偏心（空間節省）布局。另外之氣體通道可予以設置在 一相對於氣體分配室之或多或少完全相同平面。藉此特色 ，可進一步減低工具之最小高度。氣體分配室可有一高度 大於氣體缝隙之高度。藉此裝置，在進入氣體縫隙，並在 較高壓力下進給通過氣體缝隙前，使氣體分配最佳'化。 如以上曾予指出，氣體分配室可有一似環形狀。另一實 施例提供一有圓形剖面之氣體分配室。 較佳爲將氣體缝隙相對於氣體|配室徑响配置。 可_藉不同技術提供諸氣體通道，氣體分配室及氣體缝隙。 根據一種實施例，氣體分配室立氣體縫隙予以提供在一在 -6- · I I-----訂.-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 417144 Λ7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 主體之腔内之表面與_置於腔 間。 η〈片狀罩蛊〈對應表面之 迄至目前，工具爲一二件式工具， 少一頂面）及一置於其中之罩蓋。’、 ' 王极（有一腔在至 根據氣體縫隙之形狀，腔以及罩笔且 環狀或環形形式，腔之直徑略大於罩蓋之直徑。—種圓形’ 如根據附圖將予進— '步解釋，甚笨，2 體。 謂釋H可hx固定固著至主 爲了提供氣體縫隙之均勻高在罩蓋之底面與腔之頂面 間义均勻距離），可將擴張器設 ,p,、.以扣 乱，早；又底面與腔之頂面 ϋ擴張器可予以設計如㈣延伸肋 罩蓋或主體之一部份。 . 在任何情形，擴張器將爲小尺寸，以避免關於氣體流動 之任何缺點。 根據另-實施例，工具另包含至少二導引裝置，彼此設 置在間開位置，並相對於支承面’在：除氣體縫隙外之距 離垂直延伸。 此等導引裝g可予以設計如—圓之—分段，並設有相反 万、對應導引裝置之傾斜面。另—實施例提供導引裝置設計 如圓柱形銷，或有截頭錐形之銷，其可另有一圓柱形自由 端α · 此等導引t置以一種致使提_供丄接觸點』，或"接觸線"，供 予以-處理之晶圓外周邊之方式予以設置。 i果導引裝置予以設計如銷，則以三或四銷爲較佳。 ί-g ta jpjtf (：Μ(ι X 297 ) 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A： B7 五、發明說明（5 ) - 因爲特殊構造工具甚至可設有二支承面，亦即包括一相 反於第一支承面之第二支承面’以便在兩側使用工具。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此實施例’工具自然設有至少二氣體通道，二分配溝 道及二氣體缝隙，其中（諸）第二氣體通道，第二分配室及 弟一氣體縫隙之配置，將爲根據前面之解釋。第一及二氣 趙運送裝置可能有一種鏡倒反設計。 本發明之另外諸多目…的及優點，將在隨後之説明予以闡 釋，並JL部份自說明將會明白，或可藉實施本發明而習知 。藉在後附申請專利範圍所特別—指出之工具及組合，可了 解及獲得本發明之諸多目的及畚1。 附圖之簡要喷胡 附圖例示本發明之實施例.，並連同説明，用以解釋本發 明之原理。 圖1爲在第一實施例，用於晶圓之非接觸支承之工具。 圖2爲工具根據圖i沿線Α-Α之剖面圖。 圖3爲根據本發明之工具，其第二實施瘌之相似剖面圖。 附圖之詳細説明 經濟部智慧財產局員工消f合作社印- 圖1爲一用於晶圓之非接觸支承之工具之部份頂視圖。其 包含一爲平片狀主體10(3毫米厚度）’包括—在其第一端 1 〇 f與其自第二端l〇s間之圓邵份12。主體1〇在其第__ 端l〇f予以^至一機器人（未示)。. 主體1 分1 2分別在其頂通jL8t及底面i 8b設有一中 心孔」4以圓形腔1 6 t及1 6 b。 如圖2中所示，腔i6t，16b乏外周邊相對於一中央平面

417144 五、發明說明（6) 2〇 ,, ' 予以傾斜在一約130。之角度α以下。 —圓形之罩蓋22藉一中間部份22m予以固定固著至中心 孔14内，其徑向後随一很薄環形部份22r(〇3毫米厚度）， 然後其徑向後隨一環形外部份22〇( 0.6毫米厚度），其外緣 相對於中心平面2 0予以傾斜在一約135。之角度点以下，因 此提供一在下文所界定之氣體缝隙26之錐形氣體排放端。 如圖2中所示，與環—形部份22r比較，環形外部份22〇爲增 加 < 高度（厚度），因此，在腔之頂面1 6t與環形部份221_之 底面之間提供一氣體分配室，其邊高度大於一在腔16t之頂 面外部份與罩蓋2 2之環形外部份与2 〇之間所提供之環形氣體 縫隙 2 6。 — 將一氣體通道28自一第一（未示）氣體供給端（鄰近主體1〇 之第一端1 0 f)，通過主體1 〇 (包括圓部份丨2 )，導引直到— 在氣體分配室24下面，並設有一氣體排放端28g之區域， 自氣體通道28之基本部份垂直伸入該氣體分配室24。 藉此裝置，氣體通過氣體通道28，氣^排放端28g，進 入氣體分配室24，並且其後通過氣體縫隙26，在其傾斜外 周邊2 6 p離開氣體縫隙2 6。 很少似旋紐擴張器2 6 s予以設置在氣體縫隙2 6。 根據圖1，2，相似之氣體運送裝置予以提供至主體丨〇之 -另一側，但爲鏡倒反。 ’ 在接收前’起始晶圓氣體流-動一並在工具已置於至晶圓 一段_短距離時，提供所謂之Bernoulli效應。 爲安全原因，將另外之導引赭3〇a-3〇d置於頂及底面18t -9- 本纸依K度遣丐办國®家標準（CNSM.1規格公S ) !裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 ^ ? U 4 Λ7 _____Π7__ 五、發明說明（7〉 - ，：L8b，沿一圓線並在彼此間開位置（圖丨）設置。銷丑， 30d及3 0b，3 0C之距離分別爲略大於或等於予以處理之晶 圓之直徑’在圖1中參考圖號32部份示該晶圓。 圖3等於2 ’但須主體1〇僅沿其表面之一設有—腔16t及 一軍蓋2 2。在此實施例，如果與圖1，2之實施例比較，主 體10之總厚度不變，自然有較多空間供氣體通道28，氣體 分配室2 4及氣體縫隙2_6以及該罩蓋22之配置。 -------------裝--------訂---------線 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經-部智慧財產局員工消費合作社印製 本故張纥;£遺$ 家择送（CNSM.l規格U1(丨X四7公贫）

Claims (1)

1. 417144 頜 C8 D8六、申請專利範圍 2. 6 7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一種用於片狀基材之非接觸支承之工具’包含一扁平主 體及至少一支承面，其中在該主體内提供至少一氣體通 道，自一外氣體供給端延伸至一内氣體排放端，氣體排 放端與一氣體分配室流體相通，氣體通過其進入一予以 設置爲主要平行於支承面，並延伸進入支承面之動態平 衡氣體缝隙，而其外周邊成一角度π>90及<180° 。 如申請專利範園第Ϊ項之工具，其中氣體分配室有_高 度大於氣體縫隙之高度。 如申請專利範圍第1項之工是其中氣體分配室有—似 環形狀。 ~ 如申請專利範圍第1項之工-其中氣體縫隙予以相對 於氣體分配室徑向設置。- 如申請專利範圍第1項之工具，其中在該主體之腔内之 表面與置於該腔内片狀罩蓋之對應表面之間，提供氣體 分配室及氣體縫隙。 如申請專利範圍第5項之工具 著至主體。 如申請專利範圍第5項之工具 罩蓋之底面與腔之頂面之間。 如申請專利範園第7項之工具 計如徑向延伸肋片。 如申請專利範圍第7項之工I 其中婊罩蓋予以固定固 其中擴張器予以設置在 其中該等擴張器予以設 其中該等擴張器爲罩蓋 I I —ί---------·1111111 — — — — —--- I (請先閱讀背面之注意事項浐攻寫本頁) 惑主體之一部份 10.如申請專利範園第1項之工具，其中氣體通道之棑放端 -11 - 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇 χ 297公釐） 4 丨了 r 4 4 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 - 予以相對於氣體缝隙偏心設置。 1 1 .如申請專利範園第1項之工具，其中氣體縫隙在其氣體 排放端之方向變細。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之工具，另包含至少二導引装置 ，設置在彼此間開位置，並相對於該支承面，在一除氣 體縫隙外之距離垂直延伸。 13.如申請專利範圍第1項之工具，包含一第一及一第二對 置之支承面，至少二氣體通道， 體缝隙，後者分別伸入第一及_夢 .氣體分配室以及二氣 支承面。 I I I---I I I I I I 1 . 1 — I — II I 訂 *---—-- (請先閱讀背面之注咅？事項异埃寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）