TW438647B - A workpiece carrier assembly - Google Patents

Description

封沪#屮夾^.-ii-/;h工消怜合作卬¾ 4 3 8 6 4 7 at _______ B7_ 五、發明説明（！） 技術-範疇 本發明一般係關於工作件處理用支架總成，尤指改準 半導體晶囪隶架總成，.只供在抛光之際對.晶圓施加均勻颳 九，不甩平衡環機制。 背景技藝和技術問頴 • * 積體電路裝Μ的霽要增加，燃起製造積體電路晶片的 半導體晶圓需要相對應增加。高密度積體電路的需求，以 及提高每畢圓的稹體電路生產量之霄要，導致薷增加半導 韹晶圓表面的平坦性，無論晕半導體晶阊的初期生產，或 積體電路在晶圓表面上的實際組成。 迄今需要增加半導體晶圓表面的平坦性，呈現化學機 槭拋光（CMP)工業末落遇泰的拢戰―。 , 目前已知CMP機典型上採用的不是犀‘一支架便是複 數支架，各造型爲保持單一半導體晶圓緊靠拋光表面，例 如轉動中拋光墊的上表面。要拋光的半導體晶圓表面與拋 光墊間相對運動的結果，加上晶圓柒所施向下壓力把晶1« 壓緊拋光墊，則即艇稗加於半導體晶圓跨翹晶圓表面的壓 力均勻性極小的偏差，也會造成磨平法的瑕疵。 更具體而言，許多現在已知晶圓支架總成採用平衡赓 機制，讓半導體晶圓的表面與抛光墊接觸，保留與抛光墊 平行，即使抛光墊顯示局部偏離平坦性。然而，此等平衡 環璘制會有問題，當晶圓相對於京架的直立球面軸線 斜J ，會射晶圓施加不均勻背壓，箏致妥協磨平。此外， 許多已知平衡環機制典型上施壓於背板》從而施壓於晶 - -1 -本纸張尺度適;fl中國囤家橾半-(CNS ) Α4说格（210Χ 297公i ~ ' — C讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 438647 經濟部中央標準局負工消費合作社印袈 A7 _____B7__五、發明説明（2 ) 圓。於平衡環機制對背板施加點負載的程度時，需採用厚 背板將點負載更均勻分佈於晶圓的背面全面。然而，增加 背板厚度以確保均勻負載，常使平衡環點致命地髙到晶圓 拋光平面以上，有時造成晶圓相對於抛光表面傾斜，進一 步妥協完成工作件的磨平。 I 進一歩討論許多現在已知晶圓支架總成，可參見 Shendoii等人1996年5月6日提出的歐洲專利申請案 96304118.1號：Bolandi等人於1996年11月5日領證的 美國專利557 1044號「半導體晶圓拋光機用晶圓架」； Nishio等人於1996年10月4日申請的歐洲專利申請案 96 105 65 7.9號；Gill, Jr.於1989年.3月14日領證的美國 專利48 1 1522號—「對衡光裝置」：Stroupe等人於1996 年7月9日領證的美國專利5 53 3924號「拋光裝置、拋光 晶圓支架裝置、特定拋光裝置用更換性組件，及晶圓抛光 方法」；Okumura等人於1995年3月21日領證的美國專 利539845 9號「工作件拋光方法和裝置」；Chisholm等人 於1996年6月4日領證的美國專利5 522965號「利用與拋 光墊/水界面聯結的能量供化學機械拋光之精巧系統和方 法」：Shendon等人於19$7年4月29日領證的美國專利 5624299號「具有改進支架之化學機械拋光裝置及其使用 方法」；以及Breivoge丨等人於19%年9月10日領證的美 國專利5554〇Μ號「滾動化學機械拋光裝置及製法」。 目前已知晶圓支架總成在若干方面不能令人滿意，_ 成完成半導體晶圓或其他工作件的妥協磨平。因此，亟需 • ~ 2 - 本纸張尺度適用宁國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐) " ：： ^----裝------訂^---TI.--線 ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 4386 47 a? ___B7__五、發明説明（3 ) 改進半導體晶圓支架總成，以克服前索的缺點。 發明概要 本發明提供一種半導體晶圓支架總成，以克服_習知 裝置相關之缺點。 按照本發明一要旨，提供一種晶圓孥總成，包含背 墊，位於與半_[體晶圓全部或實質上全部臂側（朝上）表 面密切接觸，其中可對背板施加空氣歷力，把晶圓均勻摩 緊於抛光墊。在較佳具體例中，晶圓和背墊固設在扣環 內，使扣環、晶圓和背墊皇單一的整體總成運動。按照本 發明又一要旨，在驅動傳動軸的末梢端設置轉_中支架總 成，到彈性可撓性外壳爲止；外壳到墊負載環內爲止，後 者含有上述支架/負/扣環總成。當外墊負載潘利甩 驅動傳動軸以轉動方式ίΐ動時，墊負載環乃籍一系列驅動 榫舌 > 把轉動傳給負載板，該驅動榫舌同時以轉動方式驅 動負載板，並容許外環和內環總成間有限軸向運動。尽此 方式，容許晶圓/負載板總成在外環內浮動，而外環則在 晶圓邊緣至減緩邊緣互斥的中途附近，局部壓下拋光墊。 此外，藉沿周而非軸向驅動負載板，基本上可消除使晶圓 相對於拋光墊傾斜的力量。再者，藉沿周驅動晶圓轉動^ 即可用驅動傳動軸的軸向區域，方谭閥配置，以便從單一 源對晶圓送出高壓、低壓和真空。 按照本發明又一要旨，使用變形性外壳爲驅動傳動軸 至外環的連接機構，容許外環相對於內環軸向折曲，而外 環對背板施以實質上一定的向下力，結果，加入軸向位置* - 3 - 本紙張尺度適用中國國家揉芈（CNS )八4規格_( 210><297公釐) ----I.--^---•裝------訂^---線 (請先Μ讀背面之注$項再填寫本頁) 4 3 86 4 了 a? Β7 經濟部中央標隼局員工消费合作社印衮 五、發明説明（4 ) 的靜止帶對比外究的向下力特徵。 按照本發明又一要旨，使用沿周驅動機制加上双環組 態，可讓晶IB總成相對於外環浮動，在支架總成內不需平 衡環機刺。此舉進一歩減少使晶圓傾斜向的入射力。 按照本發明再一要旨，藉從支架總成消除平衡環機 鮰，亦可消障對負載板施壓的接觸點源。因此，施加於鼻 載板以便將晶圓壓緊犟的如壓空氣顯示高度均勻性，並採 用較薄負載板，相對於.前案支架總成之採用平衡環機制。 按照本發明再一要旨，浮軌外環造型形成可在晶圓附 近按下墊，即使外環逾時磨損，減緩邊緣互斥會有效果。 按照本發明再一要旨，食在晶圓支架總成內適當加入 晶_損奂探測系統。在較佳具體例中，於支架罩壳內分佈 有複數（例如3個）晶圓損失檢測探測器，，其造型在於檢 測跨越晶圓背面的複數點有晶圓存在。按照較佳具體例， 晶圓損失檢測探測器每括電容探測系統，使晶圓本身成爲 電容系統的組件。只要晶圓保持完整，與各損失檢測探測 器相關的球面電容即保持實質上波此相等。若晶圓破ά或 龜裂，或從支架總成脫落，在各損失檢測位置檢知的電容 值，彼此不需相等，即％對系統操作者提供早發警報信 號，表示已發生晶圓損失、晶圓破裂或晶圓內龜裂狀態。 在支架壳內採用晶圓損失檢測探測器特別-有益，即使在晶 圓從支架逸出之前，檢知破裂或脫落晶圓，可讓操作者採 取適當行動（例如停機）。 . 與本發明相關昀各種其他釋點，可參照圓示具體舸更 -4 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本Κ ) 訂 本紙法尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） A7 B7 43 864 ^、發明説明（5 ) 詳述如下。 圖式簡翬設朗 I---Λ--1.---装------訂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本I) 本發明參照附圖說明如下，其中同樣符號指示同樣元 件，其中： 圓1爲本發明支架總辑例之斷面圓； 圖2爲圍1支架總成另一具體一段之簡略放大圖，表 示外負載環造成塾^局部變形； 圓3爲與圓1支架總成相關的閥機制放大斷面圖； 圓4爲本發明內扣環總成另一具體例之斷面画。 較佳具髗例之詳沭 茲參見圖1，本發明晶齒支架總成例100，適當包括 外壳102 ,，藉複數固定螺栓106牢固結合於中心穀104。 參照圓3詳後之閥總成3 00，設在轂104內。 外壳102例如藉快速鬆開或其他可拆解聯結裝置，聯 結於支架驅動傳動軸124，使用中可方便支架總成的更 換。 經濟部中央標丰局H〔x消货合作杜印¾ 墊負載環114可例如藉插旋鎖或其他方便機制，視需 要固定於外壳102。以此方式，例如外寧114因對拋光墊 長期磨耗而劣化，即可視需要方便除去和更換。 晶圓壓力負載板H2適於造型成結合外環114 ’使外 環114可藉外究102利用驅動傳動軸124，以轉動方式驅 動，負載板112即同時藉一系統（例如S個）均句分佈的 驅動榫舌116加以驩動。更具體言之，各驊動榫舌116從 負載板112徑向延伸，並^栓槽組態與外環114結合；如 - —5 一 本紙張尺度適用中因园家標隼（CNS ) ΛΊ規格（210X2?7公釐） 4 3 8 6 4 7 A7 ______B7 五、發明說明（6 ) 此，外環114適於以榑動方式驅動負載板112,而由於驅 動榫舌116相對於外環114的栓槽結合，負載板112即在 外環】14內軸向浮動。 在負載板112和工作件1〇8間以包夾型態，適當設置 順從性背墊110,例如橡膠墊，其朝下表面塗有粘膠。雖 然在本說明書內所指工作件108可包括任何一種工作件， 惟較佳具體例的工作件108適當包括半導體晶圓，例如單 晶體矽形成之晶圓。 繼續參見圖1，可見工作件1〇8、背墊110和負載板 112,基本上形成一體總成，在外墊負載環114內「浮 動」。具體而言，負載板112的環形延長件112A相對於 毂104軸向適當浮動，方便利用杯形密封120,設在穀 1〇4周緣，於殺104和延長件112A間之界'面。此外，有 一刮刷密封118可讓負載板112在外環114內向上和向下 滑動。 負載板112、背墊110和工作件108適當圍繞在晶圓 內扣環134內。 暫時參見圖2,內扣總成224適當包括晶圓內扣環 134、負載板112、背墊110、工作件108。以此方式，總成 224適當造型爲相對於外環114軸向浮動，做爲偏離拋光墊 226所呈現絕對平坦性的函數。此外，売102撓曲特性的結 果，即使浮動總成224相對於外環114軸向浮動，外環II4 仍適當造型爲對墊226呈現實質上一定的向下力。 繼續參見圓2,可見外環總成114呈現對墊2Z6的向 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — 裝-------—訂 *1,---:--; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟邡智慧財產局員工消费合作社印*'1衣 433647 A7 ___B7 _ 五、發明說明（7 ) 下力，有充分程度在外環114中間附近的墊產生稍微局部 _形（墊2Z6內變形程度在圖2放大以求明晰）。按照本 發明較佳具體例，於拋光操作中，外環114以調理墊226 在原位爲宜。此外，按照本發明又一要旨，外環114的厚 度（Τ!)宜在6至24醒範圍，以8至9mm最好，而內環134 的厚度（τ2)宜在3至12麵範圍，以約5咖最好。如此一 來，即有充分餘隙可讓墊226實質上從外環114所施局部 變形復原，使墊接觸工作件108的全底面加以拋光，因而 消緩與前案設計有關的邊緣排除缺點。 按照本發明變通具體例，內扣環可造型爲在拋光製程 中，於墊上浮動，而當工作件不與拋光墊接觸時，即例如 藉用彈簧、氣壓或液壓，或縮回扣環的任何其他方便機 制，向上縮回，因而露出支架和工作件。按·照此變通具體 例，工作件在支架上的負載，以及工作件從支架抽回，以 在該項操作中把外環縮回爲便。 再參見圖1，刮刷密封118適當設匱在負載板112上 部的外周，刮刷密封Η8適當向外對売102內徑的下部偏 壓。如此一來，內扣環總成224尤其是負載板112，即在 拋光製程中相對於売1〇2在軸向滑動，因此可視需要有效 讓工作件108在內扣環114內浮動，配合拋光墊的形態變 化。同理，杯形密封120適當設置在彀10^¾外周；杯彤 密封120適當對負載板112的延長件1〗2A內徑向外偏 壓。負載板112與各彀104和売102間的滑動結合，可讓 扣環134和工作件108相對於負載環U4呈實質上無摩擦 •— 7 — 本紙張尺度適用中國g f1規格（2J0 X 297公釐） — — Ι1ΙΙΙΙΓΙ1— -------I — (請先閲請背面之生意事項再填寫本頁) 43B64T A7 _ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 ) 軸向運動。 按照特佳具體例，売1〇2適於由任何弾性變形材料製 成，例如Ultrem。詳見圖1，売102的環形腹板段122, 可爲任何所需厚度；按照特佳具體例，腹板段122的厚度 以0.5至6酿爲宜，導致彈簧力對比於負載環114的軸向 位置特性，顯示在所需操作區內的靜止帶。意即腹板段 122適當造型成以彈性變形方式撓曲，使環114的軸向位 置在抛光過程中變化，不論是由於墊內表面偏差或因包括 負載環114的末梢朝底環體磨損，負載環可對墊繼續施以 基本上向下力。此外，壳102可加設各種幾何形特點，諸 如半徑122A、伸縮囊122B等，以獲得與壳102相關的所 需彈簧力特性。 在圖1所示具體例中，扣環134適當顯示環階 1 34A，把工作件108牢靠扣持在扣環內。在圖2所示變 化具體例中，取消此步騄，使負載板Π2藉背墊Π0對工 作件108朝上的全表面積，施以向下壓力。 再參見圖1，按照本發明又一要旨，在売內部適 當設置複數晶圓損失探測器總成U6。 更具體而言，晶圓損失探測器總成120適當包括探測 器144、連接器142,以及將連接器142和探射器144相 連的導電器140。在較佳具體例中，穀1〇4內適當安裝複 數（例如3個）探測器，連接器M2延伸貫穿低壓區344 (參見圖3詳述〉。各連接器I42適當造型爲到負載板 Π2內形成的各凹部146爲止，使探測器1 44可檢知被拋 '—B 一 ：：----t--------訂—.—-—.-線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中固國家標準（CNSJA4規格（210 X 297公釐） 438647 五、發明説明（9 ) 光的工作件存在和/或位Μ。就此萌言，探測器144可鉍 當包括各種探測器模式，包贪加連器、位置探測器、米學 採測器、電容探測器等在較佳具體例中，探測器144適 1 ， ' 當缉型爲電容探测器的功能，其中，晶Λ本身形成電容系 統，的組件。 更具體而言，探測器144可適當造型爲，在探測器 144與工作件間之'區域內檢測電容水準，並蠡射信鞞（例

» I I 如電流信號或電壓信號），代表至連接蛊142的電容。蓮 接器I42宜造型爲向外缉顯示銪、中央電腦等發射_示庳 域146電容水準的信號。如此一來，若工作件從晶圓架 100下側脫落，在區域146的電容值會瞬間刺變，導致對 操作者或CM?機及時指示已梭知晶圓損失情況。 此外，在同樣吉架緦成內採用二個或以,上探測器總成 126，使在正常操作铎件下，各探測器的電'容水準彼此大 約相等。在本發明較佳具體例採用的電容性探測範例中， 若晶Hi破裂，例如從晶圓龜裂或甚至折,斷一件或多件，則 由各晶圓損失探測器檢知的一或以上電容值，應反應立即 的重大電容變化；按照本發明一要旨，晶圓龜裂或晶圓破 裂狀態可傳送至機器控制器，可在損壞工作件從扣環脫出 的同時或至提早，立刻取_處理。如上所述，原狀檢知 晶圓損失（或晶圓損壞）狀態時，即可在破裂晶圓（或整 個晶圓）件從支架總成脫出之前，終止處理，因此減緩或 甚至取消整個損瓌同一 CMP機上抛光的其他晶圓。進一 步討論晶圓損失檢測技術，可參見1996年7月18日另案 —9 — 本紙张尺度適用，1，围囤家找卒（CNS ) (規格（2Ι0Χ297公釐} (請先閱讀背面之注意事項再填符本頁)

X 赶渋部屮讣i?->!.Jn.-r.消於合作和卬？4 438647 a?. ___ _B7_ 五、發明説明（丨〇 ) 提出的美專利申請案08/6531 50號「在CMi>環境中於 製程內檢測工作件之方法和裝置」：1997年ί月9日提出 的美國專利申_案Q8/781 U2號「以軍色光源在製程內檢 測工作件之方法和裝置」：I"6年7月26日提出的美國 專利申請案08 / 68 7710號「製程內測量薄膜層之方法和_ 置」：1997年2月12日提出的美國專利申請案「磨平中 檢測除去薄膜層之方法和裝置」；1997年7月16日提出 的美國專利申請案號未悉之「工作件處理中工作件表面和 監測探針之清理方法和裝置」：1997年7月10曰提出的 美國專利申請案未悉之「以物理接觸探針在製程內檢測工 作件之方法和裝置」。上述專利申請案的全部內容於此列 入參孝。 繼續參見圖1，視所用特定探測技術而.定，在各凹部 146的附近，需除去小部份背墊110，讓探'測器144和工 作件108之間有所需直接電氣、光學或其他接觸。 茲參見圓4，按照本發明铤通具饋例，內扣環134可 適當改換另一扣環400 π具體而言，扣環400適當包括_ 形環，具有朝下末梢部40¾和上部404，其間設有可撓性 區406。在圖示具體例中，可撓性區406適當包括伸縮 囊；然而，須知可Μ性區可包括任何適當構造，容許末梢 部4〇2相對於±淨4〇4軸向脹縮。繼績參見圓1和圖4， 可見使用環40Q代替扣環134，可讓扣總成（包含工作件 和支架112 )年抛光表面上浮動，藉助於可彈性變形之伸 縮囊406。印此即可不用視需要撓曲的_形墊U7 (見圓 —10 — ^紙^度適爪中园围家標净7( CNS Μ心兄格（2!0Χ297么ϋ ^ (¾先閲讀背面之注意事領再填寫本頁) ,ιτ A7 B7 438647 五、發明説明（π ) 1〉。按照變通银4〇〇 X—要昝，其上部4〇4可缠當造型、 爲鉻合支架112，使未槍部4〇2可在抛光表面上相酎龄革 作件浮動。 兹參每圖3說明车声明睐總成300之具體例。 須知两總成3〇〇宜方便支架100的三種一般操作模 式：（1)停送模式，在負載板112底面抽真空，使±作件 裝料之際，可粘附於尊載板底面，在拋光之前可傳送工作 件，從裝料站到抛光抬，而在拋光完成後，從抛光抬傳窣 到闻料站ί (2)拋光瘼式，對負載板112朝上表面施加低 壓，在拋光操作中，可把工作件108牢牟逼緊抛光抬表 面；（3)排放模式，對工作件108上表面旖加髙壓，在晶 圓完成辨光製程羾晶圓S傳送到茚載站後1 2徉支椠蘀肆工 作件。 ， 閥總成300適於造Μ成可配合前述三種操作模式。按 照本發呢較侓具體例，閥總成300適當造型爲在抛光過程 中對工作件施加低壓，在排放操作中鉍工作件施加高壓， 並在傳送操作模式中對工作件抽真空。按照本發明特痒具 體例，閥總成300宜造型爲2經由向下延伸到騸動傳勲軸 U4內部的單一供應細孔3 72，選·擇性施加低壓、高壓和 真空。 更具體而言，閥總成300適當包括閥究3〇3、管接頭 3 〇4、壓力/真当敏感性短管316、浮動釋除閥346，以及 各偏壓弹簧314,35 4。在圖示具韹例中，閥壳3〇3適會包 括上焭部30?和下壳部37〇，在較隹美體例中，萁矽能爲 一 ,1 I — (靖先M1S背面之注意事項再填寫本筲) -訂—.— V' 1 本紙张尺度適州中囤囡家標準（ςΝπ) Λ4规格p】OX297公获） 2 i >> / 4 3 8647 A7 ---- B7 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 五、發明說明（h ) 單—硬質體。 空氣管接頭3 04利用弾簧夾3 06固定在閥売3 03內， 適當顯示算出的厚度，將接頭304底部壓緊売3 03內的環 形肩部313。圈環3 08宜造型成在接頭3 04附近，吸收接 頭3 04外徑和壳3 03相對驊內徑間之任何側面容許度。 接頭3 04內徑適當形成管容納通道3 72 ,其內可插入 進料管（圖上未示）。更具體而言，當支架總成1〇〇安裝 於驅動傳動軸124(圖1)時，空氣供應進料管即適當延 伸穿過驅動傳動軸124的軸向內部，使其到供應管道372 內爲止，因此可供應低壓空氣、髙壓空氣和眞空，至閥總 成300內部，便利上述與支架總成100相關的CMP機三 種操作模式。圈環310適於設置在接頭3 〇4內部，可以緊 密套接但低摩擦連接方式接受進料管。 繼續參見圖3，在CMP機的拋光操作模式中，低壓 空氣供應至低壓區3 44 ,此區實質上包括榖1〇4底面和負 載板112上面間之區域（另見圖1)。如此，工作件1〇8 在抛光操作中向下壓緊拋光墊。在較佳具體例中，供至負 載板112頂面的低壓空氣，適當在5 psi範圍，導致對工 作件的向下力在大約350磅範圔內。 於拋光操作模式之際，低壓空氣供至短管316的內 區。此低壓空氣即施加於通口 324，與各通路段 328,324,340自由相通，起初施加時，低壓空氣可逼使圈 環376稍微膨脹；然而，圈環332適當構型爲在比圈環-3 76更低壓力膨脹；因此，在短管；Π6內施加低壓空氣造 , —12 — -----'------I--------訂·------_-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 438647 A7 經濟耶智慧財產局員工消費合作社印？Λ B7 五、發明說明（l 3 ) 成圈環332膨脹，可使圏環332沿斜坡336向下拉。在任 何情況下，可對區域3；33施加低壓空氣，該區域藉通路段 3 42與低壓區3 44相通。其後在低壓空氣從進料管供至面 域3 72期間，低壓區344即維持所需壓力。 在低壓（拋光 > 操作模式中，由偏壓彈簧所施彈簧 力，逼釋除閥346向上，則釋除閥346的環形腳347即向 上壓緊売段336的環形肩35〗，同時，偏壓彈簧314逼短 路316向下，使短管316底部設置的胄角或彎曲隆部 350,即結合止回閥346的圓滑（例如球形）頂面348, 由此維持氣密密封。因此，區域3 72內的低壓空氣不會通 過隆部350的空氣密封，逸入止回閥3 46內的內部區域 3 5 6 〇 拋光操作完成時，需從負載板112背’側除去低壓空 氣，對各眞空細孔362施加眞空，於是在工作件從拋光枱 傳送至卸料站（或例如工作件從裝料站傳送到拋光枱）之 際，即向上抽工作件緊貼負載板112。 按照本發明較佳具體例，可停止供應至區域3 72的低 壓空氣，並供應眞空到區域3 72,使空氣供應進料管保留 在接頭3 04內的靜態位置。即與CMP機內進料管相關閥 (圖上未示）可簡單作動，把進料管內的空氣供應從低壓 (裝料壓力）改變成眞空。 繼績參見圖3,對區域372施加眞空時，各圈環376 和332即抽入圖3所示位置。因爲在朝上軸向具有向量組 件的短管316表面積，比在朝下軸向具有向量組件的短管 - 一 1 3 — (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) i ^---------訂---：---.—線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公爱） 4386 47 A7 _B7_ 五、發明説明（14) 316表面積爲大，在究303内抽寘空具有逼使短管316向 上對抗弹簧僞臃力的效果，如圖？所示。當短管316 向上抽，在隆部35〇的空氣密封如·破裂，真空進入止回閥 34S周圃-菡域3 53，真空進一歩逾過通路段3?2進入止回 閥內的內部區域3纟6 與止回商下方的區域356自由相 逋，最律通至低壓皞36〇。寘空通至各真空管瑱3W，因 而把工作件向上抽，緊|ί負載板下側。 按膩特佳具體例，於德宾真空條件，短管316可利用 彈簧3〖4回頭向下偏歷，於是在隆部3 5卩重建空氣密封。 按照本發明此襄旨，，只要在隆部3 50維持真空密封，供军 區域372的真空即可終止，_時保持真空把工作件绅至負 載板。 需從支架10Q釋放芏作件時，閥總成300即迤入髙壓 (排放）操作模式。 戈具體言之，需·從支架除去工作件時，即利用進料管 供應髙壓空氣，或髙壓驾氣和水或其他氣體/流體k合物 之混合物，至區域372。在本發明中，磕声施如在3〇至 40 psi範圍的高壓空氣/氣體組合物。對區域3 Μ施加高 壓诗，高壓空氣對短管316的上表面317作用，逼短管 316向下。同時，高壓空氣把止囪閥3 46的冠部Ϊ5 0向下 推，將短管和止回閥一起向下推，藉助彈簧314抵抗彈簧 354的力量。短管316和止回閥3 46向下運動，同時圈環 3 76和332可徑向'朝外吹脹。短管316向下運行，直到短 管316的彎角隆部3 22碰到上壳部3 02的相對應彎角睦部 一 14 —^ 本紙烺尺度通用中S因家標卒（CNS ) Λ4规格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填窍本頁)

-，1T 經 Μ部中呔κίΐ-χοΒ.-τ.ί/ί外合作>;1卬^ 438647 五、發明説明（15) 326 »在特體例中，各隆部322,326呈癉當錐形，因 而在短管和究間產生45度瑱座，當短管316置於緊麁陰 部326時，已埤至通嘩段328,33〇,336的任何髙壓即告終 止，故圈環376和.3 22縮回，使空氣經排氣孔12S (見圖 1 )排放至六氣。然而，當短管3丨6在最下方位置時*高 壓供應窣氣楢續逼ifc回阀346向下，對抗弹簧354的偏 壓。尽頂住壳部的短管316，以及藉止_閥3幼進一 步向下壓，使止回杻346與短管316分開，讓高壓空氣通 過通路段3 52至內部區域356。高壓空氣即供應至低壓區 3 60，然後至各真空管道3 62，藉供應高壓空氣至真空管 道？62，工作件即被逼從支架排放。 繼續參見圖至圖3，須紐在背墊110搆成橡膠或其

I 他材料的平面簿片，以維持與工作件的摩擦.結合時，背墊 110即適聆構成洞孔，使高壓和真空通遇真空管道362通 至工作件。 須知前述爲本發明較佳具體树，而本發昉不限於所粦 特荦型態。當然，上述組件設計、配置和坊能，均可有各 糙修飾、代替等，不悖本發明在所附申請專利範團的精神 和範圍。 本紙张X度適用十囡囚家標隼（CNS ) Λ4规格（2丨〇>〇97公釐） I I—I IJ ΙΊ1 ΙΊ I I— n I t n If (請先閲讀背面之注意事項再填巧本頁)

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 43 86 ^ 專利範園 1—種工作件支架總成，包括： 、 可彈性變形的撓性外売，具有牢固設置的內穀， 該外壳係可拆卸自如地聯結於轉動性傳動軸； 支架，具有構成符合工作件上表面之下.表面，以 及上表面，可對此施壓，逼使該工作件與拋光表面呈滑動 結合； 內扣環，構成在與該拋光表面的該項滑動結合 時，可扣持該工作件於該支架總成內； 外扣環，牢靠固設於該變形性外壳，構成在該外 扣環附近，壓下該拋光表面； 其中該內扣環、該支架和該工作件，構成以整體 單元相對於該外扣環浮動者。 2. 如申請專利範圍第1項之支架總成，其中該外売 係由U丨trem製成者。 3. 如申請專利範圍第1項之支架總成，其中該外扣 環固設於該外壳之腹板段，構成以彈性可變形方式撓曲 者0 4. 如申請專利範圍第3項之支架總成，其中該腹板 段厚度在0.5至0.6 mm範圍者。 5. 如申請專利範圍第1項之支架總成，其中該外扣 環係可從該外売拆卸者。 6-如申請專利範圍第1'項之支架總成，其中該支架 包括負載板，和附設於該負載板下表面之順從性背墊者。 7.如申請專利範圍第6項之支架總成，其中驅動榫 -16- 本紙張尺及適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） I n n n I» n I ! n έτ n n n n n I» T I ——I ---- i I 泠 i 紹 (請先《讀背*:之注意'事項再填炙本页) 經濟部中央橾準局員工消费合作社印裝 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 438647 ?S D8 六、申請專利範圍 舌從該負載板徑向延伸，並以栓槽型態結合該外、扣環，使 該負載板隨該外扣環以轉動方式運動，並相對於該外扣環 直立—動者。 8_如申請專利範圍第1項之支架總成，其中該外扣環 的厚度Ti爲6至24mm，該內扣環的厚度1[2爲3至 l2mm，對該拋光表面提供充分餘隙，以恢復該外扣環遂行 之變形，使該拋光表面與該工作件之整個底表面接觸者。 9.如申請專利範圍第8項之支架總成，其中該厚度 T!在大約8至9_，而該厚®T2大約5咖者。 10.如申請專利範圍第6項之支架總成，又包括至少 一工作件損失探測器總成者。 Π.如申請專利範圍第10項之支架總成，其中該探測 器總成包括安裝在該負載板所形成凹部內·，以檢測該工作 件之存在和位置考。 12. 如申請專利範圍第11項之支架總成，其中該探測 器構成檢測該探Ρ器和該工作件間之電容水準，並發射表 示該電容水準之信號者。 13. 如申請專利範圍第1項之支架總成，其中該內扣 環包括末梢部、上部，以及連接該末梢部和該上部之可撓 性區，以容許該內扣環、該支架和該工作件，在該拋光表 面上浮動者。 14. 如申請專利範圍第13 ’項之支架總成，其中該可撓 性區包括伸縮囊者。 15. 如申請專利範圍第I項之支架總成，又包括閥總 —17 — 本纸杀尺度速用中國8家揉率（CNS > A4说格（210 X 297公釐） ----------^------ΐτ------^ (請先閎讀#·面之注t事項再續寫本頁) 4 3 8 6 4 7 A8 B8 C8 08 六、申請專利範圍 成，構成對該支架上表面施加低壓，同時拋光該、工作件， 對該支架下表面施加高壓，以排放該工作件，並對該支架 下表面施加眞空，把該工作件扣持於該支架上者。 I6.如申請專利範圍第15項之支架總成，又包括： 低屋室，與該支架之該上表面呈流體相通； 眞空/高壓室，與該支架的該下表面呈流體相通； 其中該閥總成包括內部閥室周圍之閥壳： 壓力機構，以對該閥室供應低壓、髙壓和眞空壓 力： 第一止回閥機構，在對該閥室供應低壓時，可建 立該閥室和該低壓室間相通； 第二止回閥機構，在對該閥室供應高壓或眞銮壓 力時，可建立該閥室和該眞空/高壓室間相通者。 I7·如申請專利範圍第16項之支架總成，其中該壓力 機構包括管容納通道，設在該閥室之頂部，而壓力供管則 容納在該管容納通道內者。 18. 如申請專利範圍第16項之支架總成，其中該第一 止回閥機構包括至少一圈環，設在通過該閥壳形成的通路 外端，在該閥室內引進低壓時，該圈環即離開該通路膨 脹，容許該低壓通過該通路，進入該低壓室，把該支架推 向該拋光表面，而該圈環陷入並堵塞該通路，以防眞空壓 力或高壓通過該通路進入該低Μ室者。 19. 如申請專利範圍第16項之支架總成，其中該第二~ 止回閥包括： , —18™ 本纸張尺度逍用中國固家標準（CNS ) A4说格（21 OX297公釐） ^------^------^ (請先聞讀^·*·之ii.y^項再ν，寫本f) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 經濟部中央樣準局員工消費合作社印袈 138647 SS C8 _ D8 六、申請專利範圍 直立運動的加壓短管，設在該閥室的上部，於該 短管的底部形成彎角隆部，而短管的徑向外部形成錐形止 動部，該錐形止動部與該外売內部形成的錐形止勳部相 配，以限制該短管向下運動： 直立運動釋除閥，設在該閥室的下部，於該釋除 閥形成圓滑頂表面，而在該釋除閥的徑向外部形成環形腳 部，該腳部與該外売的該內部所形成相配環形肩部結合， 以限制該釋除閥向上蓮動； 第一彈簧機構，設在該短管上方，逼使該短管向 下，使該短管的該彎角隆部與該釋除閥的該隆起頂表面接 觸，形成密封，關閉該閥室與該眞空/髙壓室間之相通， 其中對該閥室實施眞空時，該短管和該釋除閥即向上運 動，抵抗該第一彈簧機構，而該釋除閥的該腳部最終與該 外売之該肩部結合，阻止該釋除閥向上運動，同時該短管 繼續向上運動打破該密封，容許該眞空通過該釋除閥，進 入該眞空/高壓室，把該工作件抽吸緊靠該支架；以及 第二彈簧機構，設在該短管下方，逼使該短管向 上，與該短管接觸，形成該密封，其中對該閥室施加髙壓 時，該釋閥和該短管即向下運動，該短管上的該錐形止動 部終於與該閥売內的該錐形止動部結合，阻止該短管向下 運動，同時該釋除閥繼績向下運動，打破該密封，容許該 高壓通過該釋除阏，進入該眞空/髙壓室，從該支架排放 該工作件者。 20.—種工作件的支架總成，包括： -19- 良紙法Λ度逍用令國國家梂準（CNS ) A4说格（210X297公釐） ---------^------1T------線' (請先W讀背*.之注*:事項再梦爲本頁) 438647 C|〇年} h Α8 Β8 C8 D8 年3月23日修正 經濟部t央標準局貞工消费合作社印裝 六、申請專利範ft- 外壳，與可運動的傳動軸聯結； 外扣環，牢固於該外売，可與抛光表面接觸，以 拋光該工作件： 內總成，包括負載板，以攜帶該工作件，並把工 作件Μ緊該抛光表面，以及順從性背墊，介置於該負載板 和該工作件之間，其中該內總成和該工作件相對於該外扣 件浮動者。 21. 如申請專利範圍第20項之支架總成，其中該外壳 可彈性變形並撓曲者。 22. 如申請專利範圍第20項之支架總成，其中又包括 低墼源，對該負載板的上表面施加低壓，使該負載板向下 壓，而該工作件即背壓緊於該拋光表面者。 23. 如申請專利範圍第22項之支架總成，其中又包括 閥總成，構成對該負載板之該上表面施加低壓，該Μ總成 亦構成對該負載板的下表面施加髙壓，以排放該工作件， 並對該下表面施加眞空壓力，以保持該工作件者。 24. 如申請專利範圍第20項之支架總成，其中該內總 成又包括內扣件，以維持該工作件於該負載板下方者。 25. 如申請專利範圍第20項之支架總成，其中該外扣 環接觸並壓下該抛光表面，又其中該外扣環的厚度1Ί爲 6至24mm，而該內扣環的厚度丁2爲3至12mm，對該拋 光表面提供充分餘隙，以便徒該外扣環所爲屋下狀態復 原，使該拋光表面接觸該工作件之全部底表面者。 26·如申請專利範圍第2〇項之支架總成，其中又包括 —2 0 一 本纸張尺度逋用中两两家揉準《CNS ) Λ4祝格（210X297公釐） i n 裝 ' 訂 線 (請先《讀背面之注意事項再梦本頁) 43 86 4 7 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 至少一工作件損失探測器，以檢測該工作件之存在或位置 者。 27/種工作件之支架總成，包括： 可彈性變形之可撓性外壳，與可運動之傳動軸聯 結： 外扣環，牢固附設於該可撓性外究，並可與拋光表 面接觸，該外壳之‘可撓性，使其在與該抛光表面接觸時， 可配合該外環在軸向位置之偏差；以及 負載板總成，以供攜帶該工作件，並把該工作件壓 緊該拋光表面者。 2 8.如申請專利範圍第27項之支架總成，其、中該負載 板總成和該工作件，係相對於該外扣環浮動者。 29.如申請專利範圍第28項之支架總成，其中該負載 板總成又包括內扣環，安裝於該負載板總成的下表面，並 包圍該工作件者。 3〇.—種工作件用支架總成，包括外壳：負載板總 成，以攜帶該工作件，把該工作件壓緊該拋光表面；以及 至少一工作件損失探測器總成，以檢測該工作件之存在或 經濟部中央標隼局負工消費合作社印裝 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁；> 位置者。 31·如申請專利範圍第30項之支架總成，其中該探測 器總成包括安裝在該負載板總成內形成的凹部內之探測 器，構成檢測該探測器與該工作件間之電容水準，Μ發射 表示該電容水準之信號者。 3 2,如申請專利範圍第31項之支架總成，又包括外扣 -21 - 本紙張尺皮適用中國囷家橾準（CNS > Α4规格（2l〇X：297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製· 4 3 864 7 Jf C8 08 六、申請專利範園 環，牢固附設於該外壳，又其中該負載扳總成相對於該外 扣環浮動者。 33. —種工作件之支架總成，包括： 外壳： 負載板總成，以攜帶該工作件，並把該工作件壓緊 於該拋光表面；以及 閥總成，構'成對該負載板總成的上表面施加低壓， 把該負載板總成和該工作件向下壓，與該抛光表面接觸， 對該負載板總成的下表面施加高壓，以排放該工作件，並 對該下表面施加真空壓力，以保持該工作件者。 3 4.如申請專利範圍第“項之支架總成，又包括： 低壓室，與該負載板總成的該上表面呈流體相通： 真空/高壓室，與該負載板總成的該’下表面呈流體 相通； 其中該閥總成包括閥壳，包圍內部閥室； 壓力機椽，對該閥室供應低壓、高壓和真空壓力： 第一止回閥機構，在對該閥室供應低壓時，建立該 閥室和該低壓室間之相通；和 第二止回閥機構，在對該閥室供應高壓和真空壓力 時，建立該閥室和該真空/高壓室間之相通者。 3 5.如申請專利範圍第34項之支架總成，其中該第一 止回閥機構包括至少一圈環，設置在通過該閥壳形成的通 路外端，該閥室內引進低壓時，該圈環即離開該通路膨 脹，容許該低壓通過該通路，進入該低壓室，把該負載板 —22 - 本紙乐尺A逋用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I — i Ί •裝 ------訂 ----線 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部t央標隼局員工消費合作社印製 DO 4 3 8 6 4 7 gj 六、申請專利範囷 總成推向該拋光表面，而該圈環陷入並堵塞該通、路，以妨 眞空壓力或髙壓通過通路進入該低壓室者。 36.如申請專利範圍第35項之支架總成，其中該第二 止回閥包括： 直立運動的加蜃短管，設在該閥室的上部，於該 短管的底部形成彎角隆部，而短管的徑向外部形成錐形止 動部，該錐形止動部與該外売內部形成的錐形止動部相 配，以限制該短管向下運動； 直立運動釋除閥，設在該閥室的下部，於該釋除 閥形成圓滑頂表面，而在該釋除閥的徑向外部形成環形腳 部，該腳部與該閥外壳的該內部所形成相配環形肩部結 合，以限制該釋除閥向上運動；. 第一彈簧機構，設在該短管上方，逼使該短管向 下，使該短管的該彎角隆部與該釋除閥的該隆起頂表面接 觸，形成密封，關閉該閥室與該眞空/髙壓室間之相通， 其中對該閥室實施眞空時，該短管和該釋除閥即向上運 動，抵抗該第一弾簧機構，而該釋除閥的該腳部最終與該 外壳之該肩部結合，阻止該釋除閥向上運動，同時該短管 繼續向上運動打破該密封，容許該眞空通過該釋除閥，進 入該眞空/髙壓室，把該工作件抽吸緊靠該支架；以及 第二彈簧機構，設在該短管下方，逼使該短管向 上，與該短管接觸，彤成該密’封，其中對該閥室施加高壓 時，該釋閥和該短管即向下運動，該_短管上的該錐形止動 部終於與該閥壳內的該錐形止動部結合，阻止該短管向下 -23 — 本紙張尺度適用t國國家搞半（CNS ) A4規格（UOX297公釐） ---------^------ir------it (請先閱讀背面.ύ注意tf*項再填寫本頁). I I A8 438647 六、申請專利範圍 運動，同時該釋除閥縐續向下運動，打破該密封，容許該 高壓通過該釋除閥，進入該真空/高壓室，從該負載板排 放該工作件者。 ---J丨J.--裝------訂1---------银 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部令央揉準局員工消費合作枉印製 24 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) ΑΊ说格（210X297公釐）