TWI576944B - Wafer bearing device - Google Patents

Description

晶圓承載裝置

本發明是有關於一種承載裝置，特別是指一種晶圓承載裝置。

在半導體製程中，晶圓承載裝置扮演一個相當重要的關鍵角色。由於在製程中使用的晶圓數目相當的多，為方便製作或運送，並利於機械手臂的操作抓取及加工，通常會將晶圓整齊排放在晶圓承載裝置上，以方便抓取、收存以及晶圓製程工作進行。然而，現有的晶圓承載裝置僅能供相同尺寸的晶圓放置，如果因特殊需求需改變晶圓的尺寸時，則必須重新備料並置換成供另一尺寸晶圓放置的晶圓承載裝置，方可繼續進行製程。因此，現有的晶圓承載裝置尚有改善的空間。

因此，本發明之一目的，即在提供一種可供不同尺寸的晶圓共用的晶圓承載裝置。

本發明晶圓承載裝置包含一底板，該底板形成至少三個相間隔的底滑槽，每一底滑槽具有一第一端及一 第二端；一頂板，該頂板形成至少三個相間隔的頂滑槽，該等頂滑槽位置與該底板的底滑槽相對應，每一頂滑槽具有一第一端及一第二端；至少兩個相間隔的第一承載柱，穿設於該底板及頂板；及至少三個第二承載柱，該等第二承載柱藉由該等底滑槽及該等頂滑槽穿設於該底板及該頂板，且能在該等底滑槽及該等頂滑槽的第一端與第二端之間移動，當該等第二承載柱位於該底滑槽及該頂滑槽的第一端，該等第二承載柱共同界定出一第一晶圓容置空間，當該等第二承載柱位於該底滑槽及該頂滑槽的第二端，該等第一承載柱及該等第二承載柱共同界定出一大於且涵蓋該第一晶圓容置空間的第二晶圓容置空間。

在一些實施態樣中，該頂板定義出一中心點，該頂滑槽的第一端圍繞該中心點環狀排列，且該頂滑槽的第一端與該中心點的距離小於該第二端與該中心點的距離。

在一些實施態樣中，每一第一承載柱和該頂板的接點與該中心點的距離大於該頂滑槽的第一端與該中心點的距離。

在一些實施態樣中，每一第一承載柱包括一中心軸及多個層疊套設在該中心軸上的第一承載件，該中心軸貫穿該底板、該等第一承載件及該頂板且固接於該底板及該頂板，每一第一承載件具有一頂面及一底面，該頂面朝向頂板，該底面朝向底板。

在一些實施態樣中，該等第二承載柱圍繞該中 心點環狀排列，每一第二承載柱包括一中心軸及多個層疊套設在該中心軸上的第二承載件，該中心軸可活動地穿設該底板、該等第二承載件及該頂板，該中心軸向外延伸出一第一卡抵部及一第二卡抵部，每一第一卡抵部卡抵於該底板對應的底滑槽，每一第二卡抵部卡抵於該頂板對應的頂滑槽，每一第二承載件具有一頂面及一底面，該頂面朝向頂板，該底面朝向底板。

在一些實施態樣中，該第二卡抵部具有一卡抵段及一延伸段，該卡抵段頂面的面積大於底面的面積而大致呈上寬下窄的圓錐體，該延伸段自該卡抵段頂面向上延伸呈圓柱狀，該頂滑槽的第一端及第二端形狀配合該卡抵段。

在一些實施態樣中，該第二承載柱還包括一卡榫，該卡榫位於該第一卡抵部的卡抵段下方並自該中心軸遠離軸心方向延伸，用以卡抵於該頂板以防止該第二承載柱相對於該頂板上下位移，該卡榫的寬度小於該頂滑槽。

在一些實施態樣中，該頂滑槽的第一端及第二端兩者其中之一還向外延伸出一延伸段，該延伸段的形狀大小配合該卡榫。

本發明之功效在於：透過該等第二承載柱可在該等底滑槽及該等頂滑槽的第一端與第二端之間移動，當該等第二承載柱位於該底滑槽及該頂滑槽的第一端，該等第二承載柱界定出一第一晶圓容置空間；當該等第二承載柱位於該底滑槽及該頂滑槽的第二端，該等第一承載柱及 該等第二承載柱共同界定出一大於且涵蓋該第一晶圓容置空間的第二晶圓容置空間。該第一晶圓容置空間及該第二晶圓容置空間可容置不同尺寸的晶圓，達到使本發明晶圓承載裝置可供不同尺寸的晶圓共用的效果。

1‧‧‧底板

11‧‧‧底滑槽

111‧‧‧第一端

112‧‧‧第二端

2‧‧‧頂板

21‧‧‧頂滑槽

211‧‧‧第一端

212‧‧‧第二端

213‧‧‧延伸段

22‧‧‧中心點

3‧‧‧第一承載柱

31‧‧‧中心軸

32‧‧‧第一承載件

321‧‧‧頂面

322‧‧‧底面

4‧‧‧第二承載柱

41‧‧‧中心軸

42‧‧‧第二承載件

421‧‧‧頂面

422‧‧‧底面

43‧‧‧第一卡抵部

44‧‧‧第二卡抵部

441‧‧‧卡抵段

442‧‧‧延伸段

45‧‧‧卡榫

5、5'‧‧‧晶圓

S1‧‧‧第一晶圓容置空間

S2‧‧‧第二晶圓容置空間

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明本發明晶圓承載裝置的一實施例，該實施例的多個第二承載柱在多個頂滑槽的第一端；圖2是一俯視圖，說明該實施例的多個第二承載柱在多個頂滑槽的第一端；圖3是一前視圖，說明該實施例的多個第二承載柱在多個頂滑槽的第一端；圖4是由圖2中的IV-IV線所得出的一剖面圖，說明該等第二承載柱；圖5是一立體圖，說明該實施例的該等第二承載柱在多個頂滑槽的第二端；圖6是一俯視圖，說明該實施例的該等第二承載柱在多個頂滑槽的第二端；圖7是圖1中A處的一局部放大圖，說明其中一第二承載柱的卡榫卡抵於一頂板；及圖8至圖12是多個局部立體示意圖，說明其中一第二承載柱自該頂滑槽的第一端移動至該頂滑槽的一第二端的過程。

參閱圖1至圖3，本發明晶圓承載裝置的一實施例包含一底板1、一頂板2、四支第一承載柱3及六支第二承載柱4，當然在其它實施例中，也可以只使用至少二支第一承載柱3及至少三支第二承載柱4。

參閱圖1，底板1形成六個相間隔的底滑槽11，每一底滑槽11具有一第一端111及一第二端112。當然，在其它實施例中，該底滑槽11的數量配合第二承載柱4而亦可只設置至少三個即可。

參閱圖1及圖2，頂板2形成六個相間隔的頂滑槽21並定義出一中心點22，該等頂滑槽21位置與該底板1的底滑槽11相對應，每一頂滑槽21具有一第一端211、一第二端212及一延伸段213，頂滑槽21的第一端211圍繞中心點22環狀排列，且頂滑槽21的第一端211與中心點22的距離小於第二端212與中心點22的距離，延伸段213是自第一端211及第二端212兩者其中之一向外延伸，在本實施例中延伸段213是自第一端211及第二端212兩者皆向外延伸，但不以此為限。當然，在其它實施例中，頂滑槽21的數量配合第二承載柱4而亦可只設置至少三個即可。

參閱圖1至圖3，四個第一承載柱3穿設於底板1及頂板2，每一第一承載柱3和頂板2的接點與中心點22的距離大於頂滑槽21的第一端211與中心點22的距離，每一第一承載柱3包括一中心軸31及多個層疊套設在該中 心軸31上的第一承載件32，中心軸31貫穿底板1、該等第一承載件32及頂板2且固接於底板1及頂板2，每一第一承載件32具有一頂面321及一底面322，頂面321朝向頂板2，底面322朝向底板1。

參閱圖1、圖2及圖4，六個第二承載柱4藉由該等底滑槽11及該等頂滑槽21穿設於底板1及頂板2，該等第二承載柱4圍繞中心點22環狀排列，每一第二承載柱4包括一中心軸41、多個層疊套設在中心軸41上的第二承載件42及一卡榫45。中心軸41可活動地穿設底板1、該等第二承載件42及頂板2，中心軸41向外延伸出一第一卡抵部43及一第二卡抵部44，每一第一卡抵部43卡抵於底板1對應的底滑槽11，每一第二卡抵部44卡抵於頂板2對應的頂滑槽21。第二卡抵部44具有一卡抵段441及一延伸段442，卡抵段441頂面的面積大於底面的面積，而大致呈一上寬下窄的圓錐體，且卡抵段441與頂滑槽21的第一端211及第二端212形狀相配合，延伸段442自卡抵段441頂面向上延伸呈圓柱狀。每一第二承載件42具有一頂面421及一底面422，頂面421朝向頂板2，底面422朝向底板1。卡榫45位於第一卡抵部43的卡抵段441下方自中心軸31遠離軸心方向延伸，用以卡抵於頂板2以防止第二承載柱4相對於頂板2上下位移，卡榫45的寬度小於頂滑槽21，且卡榫45的形狀與頂滑槽21的延伸段213相配合。

參閱圖1、圖5及圖6，該等第二承載柱4能在該等底滑槽11及該等頂滑槽21的第一端111、211與第二 端112、212之間移動，當該等第二承載柱4位於該底滑槽11及該頂滑槽21的第一端111、211，該等第二承載柱4共同界定出一第一晶圓容置空間S1，如圖1及圖2所示，藉此，第一晶圓容置空間S1可供某一具有一特定尺寸，例如直徑為8吋的晶圓5容置並被承載於該等第二承載柱4的第二承載件42的頂面421；而當該等第二承載柱4位於該底滑槽11及該頂滑槽21的第二端112、212，該等第一承載柱3及該等第二承載柱4共同界定出一大於且涵蓋該第一晶圓容置空間S1的第二晶圓容置空間S2，如圖5及圖6所示，藉此，第二晶圓容置空間S2可供另一具有更大尺寸，例如直徑為12吋的晶圓5'容置並被承載於該等第一、第二承載柱3、4的第一、第二承載件32、42的頂面321、421。

以下進一步說明該等第二承載柱4由該等底滑槽11及該等頂滑槽21的第一端111、211移動至第二端112、212的過程，參閱圖7至圖9，首先，將第二承載柱4的第二卡抵部44的延伸段442逆時針旋轉90度，以連動中心軸41帶動卡榫45旋轉，使卡榫45移動至頂滑槽21的延伸段213下方(如圖8所示)，再將第二承載柱4朝遠離頂板2方向位移，此時由於卡榫45的形狀與頂滑槽21的延伸段213相配合，因此卡榫45能向上脫離頂滑槽21(如圖9所示)；再參閱圖10至圖12，接著，將第二承載柱4自頂滑槽21的第一端211移動至第二端212(如圖10所示)，再將第二承載柱4朝靠近頂板2方向位移，使第二卡抵 部44的卡抵段441配合卡抵於頂滑槽21的第二端212(如圖11所示)，最後將延伸段442順時針旋轉90度，使卡榫45卡抵於頂板2(如圖12所示)，如此該等第二承載柱4便到達頂滑槽21的第二端112。其中，圖8至圖12僅以單一個第二承載柱4做說明，因其操作方式相同。因此，藉由該等第二承載柱4可在底滑槽11及頂滑槽21的第一端111、211及第二端112、212間移動，本實施例的晶圓承載裝置便能承載不同尺寸的晶圓。

值得一提的是，在某些製程中，本實施例的晶圓承載裝置需翻轉而變換晶圓的容置方向，例如由水平放置改為垂直放置，而卡榫45的設計便能防止第二承載柱4在其延伸方向上位移，使晶圓5、5'能保持在第一晶圓容置空間S1或第二晶圓容置空間S2，位於該等第二承載柱4的第二承載件42的頂面421及另一第二承載件42的底面422之間，或是位於該第一及第二承載柱3、4的第一及第二承載件32、42的頂面321、421及另一第一及第二承載柱3、4的第一及第二承載件32、42的底面322、422之間。

綜上所述，透過該等第二承載柱4可在該等底滑槽11及該等頂滑槽21的第一端111、211與第二端112、212之間移動，當該等第二承載柱4位於底滑槽11及頂滑槽21的第一端111、211，該等第二承載柱4界定出一第一晶圓容置空間S1，配合第二承載件42的頂面421可供容置較小尺寸的晶圓5；當該等第二承載柱4位於底滑槽11 及頂滑槽21的第二端112、212，該等第一承載柱3及該等第二承載柱4共同界定出一大於且涵蓋該第一晶圓容置空間S1的第二晶圓容置空間S2配合第一承載件32及第二承載件42的頂面321、421可供容置較大尺寸的晶圓5'，達到使本發明晶圓承載裝置可供不同尺寸的晶圓共用的效果，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧底板

11‧‧‧底滑槽

111‧‧‧第一端

112‧‧‧第二端

2‧‧‧頂板

21‧‧‧頂滑槽

211‧‧‧第一端

212‧‧‧第二端

213‧‧‧延伸段

22‧‧‧中心點

3‧‧‧第一承載柱

31‧‧‧中心軸

32‧‧‧第一承載件

4‧‧‧第二承載柱

42‧‧‧第二承載件

5‧‧‧晶圓

S1‧‧‧第一晶圓容置空間

Claims (7)

1. 一種晶圓承載裝置，包含：一底板，該底板形成至少三個相間隔的底滑槽，每一底滑槽具有一第一端及一第二端；一頂板，該頂板形成至少三個相間隔的頂滑槽，該等頂滑槽位置與該底板的底滑槽相對應，每一頂滑槽具有一第一端及一第二端；至少兩個相間隔的第一承載柱，穿設於該底板及頂板；及至少三個第二承載柱，該等第二承載柱藉由該等底滑槽及該等頂滑槽穿設於該底板及該頂板，該等第二承載柱圍繞該中心點環狀排列，每一第二承載柱包括一中心軸及多個層疊套設在該中心軸上的第二承載件，該中心軸可活動地穿設該底板、該等第二承載件及該頂板，該中心軸向外延伸出一第一卡抵部及一第二卡抵部，每一第一卡抵部卡抵於該底板對應的底滑槽，每一第二卡抵部卡抵於該頂板對應的頂滑槽，每一第二承載件具有一頂面及一底面，該頂面朝向頂板，該底面朝向底板，該等第二承載柱能在該等底滑槽及該等頂滑槽的第一端與第二端之間移動，當該等第二承載柱位於該底滑槽及該頂滑槽的第一端，該等第二承載柱共同界定出一第一晶圓容置空間，當該等第二承載柱位於該底滑槽及該頂滑槽的第二端，該等第一承載柱及該等第二承載柱共同界定出一大於且涵蓋該第一晶圓容置空間的第二晶圓容 置空間。
2. 如請求項1所述晶圓承載裝置，其中，該頂板定義出一中心點，該頂滑槽的第一端圍繞該中心點環狀排列，且該頂滑槽的第一端與該中心點的距離小於該第二端與該中心點的距離。
3. 如請求項2所述晶圓承載裝置，其中，每一第一承載柱和該頂板的接點與該中心點的距離大於該頂滑槽的第一端與該中心點的距離。
4. 如請求項1所述晶圓承載裝置，其中，每一第一承載柱包括一中心軸及多個層疊套設在該中心軸上的第一承載件，該中心軸貫穿該底板、該等第一承載件及該頂板且固接於該底板及該頂板，每一第一承載件具有一頂面及一底面，該頂面朝向頂板，該底面朝向底板。
5. 如請求項1所述晶圓承載裝置，其中，該第二卡抵部具有一卡抵段及一延伸段，該卡抵段頂面的面積大於底面的面積而大致呈上寬下窄的圓錐體，該延伸段自該卡抵段頂面向上延伸呈圓柱狀，該頂滑槽的第一端及第二端形狀配合該卡抵段。
6. 如請求項5所述晶圓承載裝置，其中，該第二承載柱還包括一卡榫，該卡榫位於該第一卡抵部的卡抵段下方並自該中心軸遠離軸心方向延伸，用以卡抵於該頂板以防止該第二承載柱相對於該頂板上下位移，該卡榫的寬度小於該頂滑槽。
7. 如請求項6所述晶圓承載裝置，其中，該頂滑槽的第一 端及第二端兩者其中之一還向外延伸出一延伸段，該延伸段的形狀大小配合該卡榫。