TW475233B - Wafer accommodation carrier and transferring device - Google Patents

Description

五、發明說明（1 )

晶圓可具較小厚度。據此， 據此，需要一晶圓收納载架，能固定 地收納具較小厚度之晶圓。 。據此，本發明之主要目的係在提供一種晶圓收納載 架，能防止晶圓因本身$量所導致之任何龜裂或破損。 本發明之另一更特定目的係在提供一種晶圓收納載 架’能防止晶圓因本身重量而翹曲所導致之龜裂或破損。 為達到本發明上述之目的，其提供一種晶圓收納載 架，其包含一載架主體設置有至少一晶圓收納部件用以收 納具較小厚度之晶圓，該等晶圓係藉一晶圓傳送機構裝進 與移出於該晶圓收納部件，該晶圓傳送機構係插設與撤出 該載架主體。該晶圓收納部包含·· 一第一支撐部件，以支撐該晶圓之至少一周邊部位 置；及 一第一支樓部件，以支樓該晶圓之至少一中心部。 藉上述該晶圓收納載架，將可較習用晶圓收納載架， 支撐該等晶圓更大之區域。藉此，即使該等晶圓因例如一

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發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 背面研磨製程而具較小之厚度，仍可防止純曲。因此， 旎防止該等晶圓之任何破損或龜裂。 本發明亦提供一種晶圓傳送裝置及將晶圓裝進與移出 上述晶圓收納載架之方法。 本發明之其他目的與特徵將由以下詳細說明並配合圖 式而得以瞭解。 第1圖係顯示習用晶圓收納載架之例之橫剖圖； 第2圖係顯示第丨圖所示之晶圓收納載架一問題點之 橫剖圖； 第3圖係顯示一 6吋晶圓之晶圓翹曲量與厚度之間關 係之圖； 第4圖係顯示一 8吋晶圓之晶圓翹曲量與厚度之間關 係之圖； 第5圖係顯示本發明一實施例之晶圓收納載架之透視 圖； 第6圖係第5圖所示之晶圓收納載架之橫向剖視圖； 第7圖係顯示第5圖所示之晶圓收納載架的晶圓收納 部件之放大圖； 第8圖係顯示第5圖所示之晶圓收納载架之橫向剖視 圖’該晶圓傳送臂插設於其内； 第9圖係顯示晶圓使用該晶圓傳送臂自該晶圓收納載 架移出之放大圖； 第10圖係顯示一膠帶移除器設置有第5圖之晶圓收 納載架之透視圖； -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs)A4規格（210 X 297公釐 . 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 475233 A7 B7_ 五、發明說明（3 ) 第11圖係顯示第5圖之晶圓收納載架與一晶圓傳送 皮帶共用之透視圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 習知之元件標號如下： 12 A...晶圓 40.. .晶圓收納載架 41...支撐部件 42.. .傾斜面 本發明之元件標號如下： 10, 10A，10B···晶圓收納載架 11···載架主體 1 la，1 lb，1 lc···側板 12.. .晶圓 13.. .晶圓收納部件 15.. .第一支撐部件 16...第二支撐部件 17.. .插接部件 18···第一表面 19···第二表面 20.. .支持件 22…晶圓傳送臂 23…延伸部件 24…吸孔 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 30.. .膠帶移除器 32B...儲存側載架台 33.. .階部 34.. .傳送機械臂 35.. .保護膠帶 36...膠帶剝除機構 於說明本發明之前，為便於清楚解釋起見，習用之晶 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 五、發明說明（4 ) 圓收納載架將配合參考第1至4圖而說明之。 第1圖係習用之晶圓收納載架40之放大圖。該晶圓 收納載架40設置有支撐部件41，其與一晶圓丨2A之預定 直徑相對之周邊區銜接。如第丨圖所示，該等支撐部件 41係設置於該晶圓12a之安裝部兩側（頂及底部）上。 數支撐部件41係以垂直方向設置成一排。藉此，能將數 晶圓12A安裝於該晶圓收納載架4〇内部。 習用該等晶圓收納載架40並非限用於不同半導體裝 置製造製杻。因此，相同晶圓收納載架通常被用於在晶圓 上形成電路之一薄膜成型製程，用於一摻雜製程，及在一 使該晶圓12A之厚度減小之背面研磨製程之後用於收納晶 圓。 且，於精密加工製程例如上述薄膜成型製程及摻雜製 程期間，宜避免晶圓12A上有任何灰塵。因此，該晶圓收 納載架40具有一構造，可使當該晶圓12A安裝於該晶圓 收納載架40内時該等支撐部件41與該晶圓12A之間的接 觸區域達到最小。藉此，即可防止該等支撐部件41上之 灰塵被傳送至該晶圓12A上。 更詳言之，如第1圖所示，該支撐部件41之上表面 及下表面係設置成傾斜面42。藉此構造，該支撐部件4ι 係線性接觸該晶圓12A (即該等支撐部件41與該晶圓12A 之間的接觸區域達到最小）。藉此，即可防止該等支撐部 件41上之灰塵被傳送至該晶圓ι2Α上。 另一方面，該晶圓12A之厚度係視該半導體裝置之封 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圓 圓 圓 至 五、發明說明（ 裝的尺寸來決定。習用之晶12A，甚至是具最小厚度之 晶圓12A，皆具有約3叫m相當大之厚度。因此，習用 之晶圓12A具有_較大機械強度。儘管藉習狀晶圓收納 =架40將該晶圓12A之周邊部受該等支撐部彳41支撐， 田U 12A位於該晶圓收納載架4Q内時該晶圓^之 翹曲量僅約為1至2mm。 該阳圓12A如此之翹曲量不會對該晶圓收納載架4〇 與將該Ba ® 12A襄進與移出該晶圓收納載架4Q之傳送裝 置的構造造成問題。亦即，該晶圓12A將不會因僅支撐該 晶圓12A之周邊部的構造而導致破損或龜裂。 然而，更多目前半導體裝置，例如其内有數半導體晶 片堆湩安裝於一封裝體中之一 1C卡或一堆疊ic,用於8 吋晶圓時需要約200 // m之晶圓厚度，用於6吋晶圓時需 要、力50至150 // m之晶圓厚度。因此，該晶圓之背面係以 半導體裝置製造製程中之背面研磨（BG)製程研磨，以致 於該晶圓具有如上所述之預定厚度。 第2圖係顯示習用之晶圓收納載架4〇，其内安裝有具 較小厚度之晶圓12。並且，第3及4圖分別為6吋晶 與8对晶圓之圖，其顯示當晶圓兩端被支撐時其翹曲量 晶圓厚度之關係。 如第3圖所示，當該6吋晶圓兩端受支撐時，以晶 厚度為50至150/zm，其翹曲量約為5至9mm。對以晶 厚度為50至150/zm之該8吋晶圓，其翹曲量約為6 14imn。於第2圖中，該翹曲量係以一箭頭Η表示。當具有 .----------------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 泰紙張尺錢財關家辟（CNSM4規格 (210 X 297 ) 475233 -五、發明說明（6 ) 如此大之翹曲量時，該晶圓12可能會龜裂或破損。並 且，如第2圖所示，當翹曲晶圓12設於該晶圓收納載架 40時，其可能會產生一問題，即無法將該晶圓12藉該等 傳送裝置自該晶圓收納載架4〇移出。 本發明可克服習用之晶圓收納載架之缺失。接著，將 對本發明之原理與實施例配合圖式說明於后。 第5至7圖係顯示本發明之實施例的晶圓收納載架ι〇 之圖。第5圖係顯示該晶圓收納載架1〇與一用以將一晶 圓12裝進與移出該晶圓收納載架1〇之晶圓傳送臂22之 透視圖。第6圖係該晶圓收納載架1〇之橫向剖視圖。第 7圖係該晶圓收納載架1〇之圖，其内放大顯示一用以收 納該晶圓之晶圓收納部件13。 本實施例之該晶圓收納載架丨〇可收納具有較小晶圓 厚度，例如經由一背面研磨（BG)製程之晶圓12。該晶圓 收納載架10係於該BG製程之後用於不同製造步驟中以傳 送該等晶圓12，或將該等晶圓12安裝於一製造裝置上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現如第10圖所示，其顯示一例，其中該晶圓收納載 架10係安裝於一使用於一膠帶移除步驟中之膠帶移除器 30，該膠帶移除步驟係於該BG製程之後進行。該膠帶移 除器30於該BG製程完成之後，自該晶圓12剝除保護膠 帶。 第10圖顯示將一保護膠帶35自該安裝於一階部33 上之晶圓12剝除之步驟。以下，將說明利用該膠帶移除 器30將保護膠帶35自晶圓12剝除之步驟。 -9- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475233 A7 - B7 五、發明說明（7 ) 該等晶圓12’其已受過該BG製程，係安裝於該裝設 在一供應側載架台31上之晶圓收納載架1〇A内。並且， 該膠帶移除器30係設置有一傳送機械臂裝置34，其具有 一晶圓傳送臂22用以傳送該等晶圓12。 該晶圓傳送臂22係受該傳送機械臂％所驅動，以致 於該晶圓傳送臂22插入於該供應側晶圓收納載架i〇a 内，以取出該等晶圓12。該晶圓傳送臂22設置有一吸孔 24 (見第5圖），以致於該晶圓12藉真空吸力被支撐於 該晶圓傳送臂22上。 之後，該晶圓傳送臂22再受該傳送機械臂34所驅 動，以將該晶圓12安裝於該階部33上。於此狀態，該保 護膠帶35被設置於該膠帶移除器30上之一膠帶剝除機構 36，自該晶圓12剝除。 當該保護膠帶35被自該晶圓12剝除時，該晶圓傳送 臂22再度利用真空吸力支撐該晶圓12且之後將此晶圓 12安裝於一裝設在一儲存側載架台32B上之晶圓收納載 架10B。因此，該等晶圓收納載架ι〇(ι〇Α，1〇B)係於該B(J 製程之後製造步驟進行時，用以傳送該等晶圓12或安裝 該等晶圓12於該製造裝置上。並且，由於該等晶圓收納 載架10係於該BG製程之後使用，因此收納於該等晶圓收 納載架10(10A，10B)内之該等晶圓12具有較小厚度。例 如，一 8对晶圓可具有約200 //m之厚度，及一 6忖晶圓 可具有約50至15〇e m之厚度。 現如第5至7圖所示，將詳細說明該晶圓收納載架 -10- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I------------^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明說明（8 ) 10。該晶圓收納載架10概包含一載架主冑！卜晶圓收納 部件13,第-支#部件15及第二支撐部件16。 —如第5圖所示，該載架主體„具有，例如盒狀及於 本實施例中之六晶圓收納部# 13言史置於其内。亦即，本 實施例之該晶圓收納載架10能收納六晶圓12。然而，收 納於該晶圓收納載架10之晶圓的數量並非限制於此。 各晶圓收納部件13係設置有一第一支撐部件15及一 第二支撐部件16。於本實施例中，該第一支撐部件15係 形成於該載架主體11之三側板上，以致於其向内凸伸入 該晶圓收納載架10内。然而，該晶圓12最少能被僅支撐 於兩端處，於此例該第一支撐部件15係形成於該載架主 體11之至少側板11a及lib上。該第一支撐部件15係設 置以支撐該晶圓12之至少其周邊部。 該第一支撐部件15具有一第一表面18用以當該晶圓 12安裝於該晶圓收納部件丨3時支撐該晶圓之下面，及一 第二表面19相對於該晶圓12之上面。並且，該第一表面 18與該第二表面19之間之一間隔（於第7圖中以箭頭p 顯示者），其距離大於當該晶圓12被該晶圓傳送臂22支 撐時該晶圓12内所產生之變形量。 此外’該第一支撐部件15之第二表面19係呈傾斜 者。該第二表面19之傾斜度係設成使該第一表面18與該 第二表面19之間之間隔距離向該載架主體11之中心位置 漸大（亦即其走近該第二支樓部件16)。並且，該第一 表面18係設置為一水平面。 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---------------裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 ' 線· - ► 經濟部智慧財產局員工消費合t社印製 475233 A7 五、發明說明（9 ) 該第二支撐部件16係呈舌狀且設置於形成在該等側 板11a及lib上之該第一支標部件15的部分之間，以與 該等側板11a & lib平行延伸。該第二支禮部件16支撐 至少該晶圓12之中心部。並且，該第二支撑部件16之上 表面及該第一支撐部件15之第一表面18係共面的。 並且.亥第一支撐部件16被一支持件2〇可移除地支 持，該支持件20係設置於該側板Uc上，該側板⑴係 垂直於該等側板lla及Ub且平行於該載架主豸U之一 開口面之平面。當該第二支撐部件16自該載架主體11移 除時，該晶圓收納載架能被用以收納尚未受到背面研磨 (BG)製程之晶圓12 (亦即具有較大厚度之晶圓）。 訂 並且，如第6圖所示，一實質上ϋ形插接部件π形 成於該第—支禮部件15與該第二支#部件16之間。該插 接部件17係位於該晶圓傳送臂22被插人之位置。因此， 4 該晶圓傳送臂22具有-實質上U形之構形，其具有一對 延伸4件23如第5及8圖所示，以對應於該插接部件17 之構形。 詳a之，該插接部件17之構形及尺寸只要能使該晶 圓傳送# 22被插進其内而可最小化。當該晶圓傳送臂22 被插進該插接部件17内時，產生一間隙於該晶圓傳送臂 22 ^該第一，第二支撐部件15, 16之間。此間隙可在使 該曰曰圓傳送臂22可移動於該插接部# 17内及外之條件 下’達到最小化。 第6及7圖係顯示該晶圓12裝進該晶圓收納載架1〇 本纸狀㈣財 -12- 475233 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作- 社 印· 製 五、發明說明（10 ) 内之狀態圖。於第6圖中，該晶圓12係以虛線表示。該 晶圓12被該第一支撐部件15支撐於其周邊處，且被該第 二支標部件16支樓於其中心部處。 因此，於本實施例中，由於該晶圓12受到該第二支 撐部件16以及該第一支撐部件15支撐，因此相較於習用 者，該晶圓12受到較大面積之支撐。因此，即使該晶圓 12因背面研磨（BG)製程而具有較小厚度，該晶圓仍可 防止其於該晶圓收納部件13内被翹曲（見第7圖）。因 此，可防止該晶圓12之任何龜裂或破損。 並且，於本發明中，該插接部件丨7，其供該晶圓傳送 臂22插進其内，係形成於該第一支撐部件與該第二支 撐部件16之間。因此，該晶圓12能被該晶圓傳送臂22 穩固裝進與移出該晶圓收納載架1〇而維持一較大之支撐 面積。 並且，承上所述，該插接部件17之尺寸係在能使該 晶圓傳送臂22可移動之條件下而可達到最小化。因此， 該晶圓12能受到該第一，二支撐部件15，16支撐，而有 一最大支撐面積。 於本實施例中，支撐該晶圓12之下表面之該第一表 面18與相對於該晶圓12上表面之該第二表面19之間的 -間隔（於第7圖中以箭頭p顯示者），其距離大於當該 晶圓12被該晶圓傳送臂22支撐時該晶圓12内所產生之 變形量。第9圖係顯示該晶圓12被該晶圓傳送臂22支撐 之狀態的放大橫剖圖。 -13-

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請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事

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五、發明說明（12 前已說明過，參考第5及6圖，具有吸孔24之該晶 圓傳送’ 22係用以作為將該晶圓} 2裝進與移出該晶圓收 納4件13之裝置。然而，用以作為將該晶圓12裝進與移 出該晶BH欠納部件13之裝置並不偈限於該晶圓傳送臂 22，或者亦可使用如第11圖所示之該晶圓傳送皮帶犯。 如第11圖所示，當該晶圓被該晶圓傳送皮帶35傳送 時，該傳送皮帶35之寬度可較寬。因此，該晶圓12與該 皮帶3 5之間的接觸面積則可較大。藉此，即使該晶圓12 因背面研磨具有較小厚度，該晶圓丨2仍可被穩固地支撐 與傳送。 此外，本發明並不侷限於這些實施例，而可於不脫離 本發明之範圍作變更與修正。 本申請案係基於申請日1999年5月17日之日本優先 權案申請號11-135955，於此該案之全文可作為本案之炎 考0 --------裳--------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^:社印製 21 /V 格 4 )Α S) Ν (C 準 標 家 國 國 中 用 適 度 ^ I紙 本 釐 公 :97

Claims (1)

1. 475233 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第89 103 1 65號申請案申請專利範圍修正本 90。8. 3. 1 . 一種晶圓收納載架，包括一載架主體設置有 至少一晶圓收納部件用以收納具較小厚度之 晶圓，其中該晶圓收納部件包含： 一第一支撐部件，用以支撐該晶圓之至 少一周邊部上；及 一第二支撐部件，用以支撐該晶圓之至 少一中心部上。 2 ·如申請專利範圍第1項之晶圓收納載架，更 包括.一插接部件形成於該第一支撐部件與該 第二支撐部件之間，該插接部件係位於供一 晶圓傳送機構插進於其内之位置處。 3 ·如申請專利範圍第1項之晶圓收納載架，其 中該第二支撐部件係可自該載架主體拆離。 4 ·如申請專利範圍第1項之晶圓收納載架，其 中該第一支撐部件設-置有一第一表面用以支 撐該晶圓之一下表面，及一第二表面與該晶 圓之上表面相對，該第一表面與第二表面係 相間隔一段距離，其大於當該晶圓受到該晶 圓傳送機構支撐時可能產生之晶圓變形量。 5 .如申請專利範圍第1項之晶圓收納載架，其 ，中該第一支撐部件設置有一第一表面用以支 撐該晶圓之一下表面，及一第二表面與該晶 圓之上表面相對，該第二表面係呈傾斜以致 於該第一表面與第二表面之間的間隔距離朝 該載架主體之中心位置漸大。 6 · —種晶圓傳送裝置，設置有一將晶圓裝進與 移出設置於一晶圓收納載架内之至少一晶圓 收納部件之晶圓傳送機構，該晶圓收納載架 包括一載架主體，其設置有至少一晶圓收納 部件用以收納具較小厚度之晶圓 ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------^-----------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- 475233 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至 至 其插 其之 之 ，可 ， 圓 圓 置其 置。 晶 晶 裝， 裝帶 該 該 送臂 送皮 撐 撐 傳送 傳送 支 支 圓傳 圓傳. • •以 以 晶圓 晶圓 含用 用 之晶 之晶 包， ， 項一。項一 件件 件 6係體6係 部部及部 第構主第構 納撐·，撐。圍機架圍機 收支上支上範送載範'送 圓 一部二部利傳該利傳 晶第邊第心專圓出專圓 該一周一中請晶撤請晶 中一 一申該與申該 其少 少如中進如中 -裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17-