TWI579908B - 半導體電漿清除裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種半導體電漿清除裝置，其中半導體構件在半導體製造過程中利用電漿放電來清洗，尤其，係關於一種半導體電漿清除裝置，其中做為清洗對象的半導體構件被加載到具有旋轉載物台的匣上，且完成加載及清洗的半導體構件可以在相同的位置與相同的匣進行卸載。
通常，應用在半導體製造過程中的電漿清除裝置是利用電漿放電用於清洗例如導線架和印刷電路板基板的半導體構件的機械，其安裝到每個半導體製造過程中用於清洗半導體構件的表面。
亦即，根據類型，該半導體構件通過剝離、芯片接合、引綫接合、封裝成型、以及做標記的製造步驟。由於該半導體構件的表面受到每個步驟中進行的物理和化學處理污染，因此在每個步驟之前需要額外的清洗步驟用於清洗受污染的表面。
特別地，由於電漿清洗不僅清洗該半導體構件，而且在芯片接合和引綫接合時清洗整個銅半導體構件的表面，以允許免除利用銀或金電鍍該半導體構件的需求，目前由於對節省半導體生產成本和簡化半導體製造過程的可能貢獻的優勢，電漿清洗已被廣泛使用。
參考第1圖，習知技術的電漿清洗裝置提供有加載單元10，其根據清洗的進程用於階段性的向上移動具有以固定間隔加載到其上的複數個半導體構件的匣；第一傳遞單元20，其設置在該加載單元10前面，用於在每一次該匣向上階段性移動時將加載於該匣的半導體構件向後移動；電漿清除單元30，其用於接收和清洗來自該第一傳遞單元20的該半導體構件；第二傳遞單元40，其用於向後移動利用該電漿清洗單元30清洗的該半導體構件；以及卸載單元50，其具有沒有半導體構件加載其上的
空匣，用於根據該半導體構件的傳遞情況階段性地向下移動空匣，而能够使被該第二傳遞單元40傳遞的半導體構件連續加載到空匣的內部。
因此，由於習知技術的電漿清洗裝置改進了半導體構件清洗從自動地開始將匣引入到將匣移出而沒有每次人工更換匣，可以預期到清洗效率和半導體構件的生產率效果的提高。
然而，由於習知技術的電漿清洗裝置本質上除了用於將半導體構件傳遞至電漿清洗單元30的該加載單元10和該第一傳遞單元20之外，還需要有用於將已經完成清洗的半導體構件向後傳遞的該第二傳遞單元40和該卸載單元50，致使習知技術的電漿清洗裝置具有裝置變大且具有複雜構造的問題。
此外，由於習知技術的電漿清洗裝置具有加載清洗前之半導
體構件的匣，以及彼此不同之加載有清洗後的半導體構件的匣，需要源源不斷的半導體構件在詳盡的管理下且利用自動控制程式來控制，因此，習知技術的電漿清洗裝置的製造和操作是十分困難的。
(專利文件1)KR10-0666546 B1
為了解决問題，本發明的目的是提供一種半導體電漿清除裝置，其可以藉由能够使半導體構件的加載和卸載可以在相同的匣完成而製造出具有簡單的構造和小型的尺寸。
為了實現這些目的和其他優勢且根據本發明的目的，在此具體且廣泛的說明；一種半導體電漿清除裝置包括一匣台，其用於根據清洗進程情況階段性地上/下移動具有以固定間隙加載至其上的複數個半導體構件的一匣；一旋轉載物台，其安裝在該匣台後面以水平地旋轉；一電漿清洗室，其向下移動至該旋轉載物台用於清洗提供至該旋轉載物台的該半導體構件；一第一傳遞元件，其定位在該匣台前面，用於該匣台在每一次階段性地上/下移動時藉由將該半導體構件向後推動而移動加載在該匣做為清洗
對象的該半導體構件；以及一第二傳遞元件，其安裝在該旋轉載物台上面而可在上、下、前、或後方向移動，以用於拾取利用該第一傳遞元件向後移動做為清洗對象的半導體構件，且將這樣拾取的半導體元件提供至該旋轉載物台，或藉由推動該半導體構件朝向該匣台而將放置在該旋轉載物台上已經完成清洗的該半導體構件階段性地加載到該匣上
該裝置進一步包括一橋型軌道，其安裝在該旋轉載物台與該匣台之間，用於當該旋轉載物台旋轉時藉由向上移動提供該旋轉載物台旋轉的間隙。
該第二傳遞元件包括一前/後傳遞單元、一前後傳遞桿，其固定至該前/後傳遞單元以橫過該旋轉載物台的上側、以及一對彼此相對排列的夾子，其在垂直方向上以彼此間隔一預定距離安裝至該前/後傳遞桿，以更緊密地彼此接近。
本發明具有以下可達成之效果。
由於本發明的半導體電漿清除裝置從該匣台接收做為清洗對象的該半導體構件，且傳遞至清洗室以及從該清洗室取出已經完成清洗的該半導體構件，且藉由利用該旋轉載物台將取出的該半導體構件傳遞至該匣台，使得從該匣中取出做為清洗對象的該半導體構件的加載操作，以及將已經完成清洗的該半導體構件加載到該匣的卸載操作在相同的位置和相同的匣完成；本發明的半導體電漿清除裝置，與需要分別提供一加載單元和一卸載單元的習知技術裝置相比，不僅簡化了結構和最小化了尺寸，而且使得該匣和該半導體構件的物流管理容易。
10‧‧‧加載單元
20‧‧‧第一傳遞單元
30‧‧‧電漿清除單元
40‧‧‧第二傳遞單元
50‧‧‧卸載單元
100‧‧‧匣台
110‧‧‧加載單元
120‧‧‧升降機
130‧‧‧第三感測器
200‧‧‧旋轉載物台
210‧‧‧就座元件
201‧‧‧基底
A1‧‧‧半導體構件
230‧‧‧圓形軌道
300‧‧‧電漿清洗室
400‧‧‧第一傳遞元件
500‧‧‧第二傳遞元件
600‧‧‧橋型軌道
610‧‧‧引導元件
510‧‧‧前/後傳遞單元
520‧‧‧前/後傳遞桿
530‧‧‧夾子
540‧‧‧第一感測器
550‧‧‧第二感測器
A‧‧‧半導體構件
M‧‧‧匣
所含附圖提供對本發明進一步的理解且被幷入且構成此說明書的一部分，說明本發明的實施例且與說明書一起用來解釋本發明的主旨。在附圖中：第1圖說明現有技術的半導體電漿清除裝置的立體圖；第2圖說明根據本發明一較佳實施例之半導體電漿清除裝置的正面立體圖；第3圖說明根據本發明一較佳實施例之半導體電漿清除裝置的後面立體
圖；第4圖說明根據本發明一較佳實施例之半導體電漿清除裝置的俯視圖；以及第5圖至第12圖說明根據操作順序顯示根據本發明較佳實施例之半導體電漿清除裝置的操作狀態的示意圖。
基於附圖，本發明的特點和優勢從本發明下面的較佳實施例中變得更加明顯。在說明書的敘述中，說明書和申請專利範圍中的術語和文字不應該理解為侷限於傳統含義或在詞典中的含義，且應基於發明人可以以最好的方式恰當的定義術語和概念的原則下，用於描述本發明的含義和概念。
盡可能地，全部附圖將使用相同參考數字以代表相同或相似的零件，且為了清晰，通常，只有彼此不同的零件將被盡可能的說明。
參考第2圖至第5圖，根據本發明較佳實施例的半導體電漿清洗裝置，包括一匣台100；一旋轉載物台200，安裝在匣台100的後面；一電漿清洗室300，用於清洗提供至旋轉載物台200的半導體構件A；一第一傳遞元件400，用於藉由向後推動將加載於該匣台內做為清洗對象的半導體構件A移動；以及一第二傳遞元件500，安裝為在旋轉載物台200上向上、向下、向前或向後移動。
匣台100包括一加載單元110，用於放置一匣M，該匣具有在其上以固定間隔加載的複數個半導體構件A；以及一升降機120，用於在階段中上/下移動加載單元110。如圖示，較佳的是以複數個加載單元110在橫向方向間隔設置，用於依次和連續的工作成為可能。
在匣台100的後面安裝有旋轉載物台200。旋轉載物台200是在與匣台100相同的高度水平旋轉的平板元件，匣台100具有在其上安裝有複數對就座元件210的上側，每對就座元件彼此平行設置在前/後方向以面對用於支撑半導體構件A兩側的匣M。當旋轉載物台200沿前/後方向設置時，就座元件210係以通過旋轉載物台200中心的中心線在左右方向對稱排列，使得當旋轉載物台200以180°為單元旋轉時，旋轉載物台200總是面對匣M。
同時，旋轉載物台200設在一基底201上，該基底201安裝有用於旋轉旋轉載物台200的驅動馬達和用於引導旋轉載物台200旋轉的圓形軌道230。
並且，在每對就座元件210的相對內表面中，分別形成有用於放置半導體構件A的兩邊緣的滑槽，以確保半導體構件A的移動是被供給到旋轉載物台200或從旋轉載物台200移出，以及使半導體構件A被就座元件210牢固的支撑，防止半導體構件A從就座元件210落下或在就座元件210中振動。
在旋轉載物台200的上面，安裝有用於清洗提供至旋轉載物台200的半導體構件A的電漿清洗室300。電漿清洗室300具有用於產生電漿的預定內部空間。所設置的該內部空間足以覆蓋當旋轉載物台200沿前/後方向設置時安裝在沿左/右方向穿過旋轉載物台200的中心線的後方的全部就座元件210。因此，如果電漿清洗室300充分向下移動進入與旋轉載物台200的上面密切接觸，當旋轉載物台200沿前/後方向設置時，安裝在沿左/右方向穿過旋轉載物台200的中心線後方的全部就座元件210和被支撐在就座元件210上的半導體構件A變成定位在旋轉載物台200的內部空間中與其外部隔離(見第9圖)。
於此同時，一橋型軌道600安裝在旋轉載物台200和匣台100之間。當旋轉載物台200旋轉時，橋型軌道600向上移動以提供使旋轉載物台200旋轉的空隙。(見第8圖)。亦即，如果匣台100和旋轉載物台200緊密的設置而沒有橋型軌道600，方形旋轉載物台200將與匣台100干涉不能旋轉。因此，橋型軌道600提供了旋轉載物台200平穩旋轉而不與匣台100干涉的間隙。連同這個一起，在前/後方向的橋型軌道600上方設有複數對彼此平行的引導元件610，以面對每一對的匣M，以支撑在匣台100和旋轉載物台200之間來回移動的半導體構件A的兩側。並且，每對引導元件610具有形成在相對的內部表面中的滑槽，用於在其中放置半導體構件A的兩邊緣，能够確保半導體構件A在通過橋型軌道600的移動過程中不會從引導元件610落下或在引導元件610中振動。
根據本發明，在匣台100前面安裝有第一傳遞元件400，用於在每次匣M階段性地上/下移動時，藉由於推動半導體構件A向後來移動
加載至匣中做為清洗對象的半導體構件A。作為第一傳遞元件400，具有一汽缸系統而可在一固定區段前/後移動的一般推進器是合適的。
並且，在旋轉載物台200上安裝有第二傳遞元件500，用於拾取利用第一傳遞元件400向後移動之做為清洗對象的半導體構件A，且將半導體構件A提供至旋轉載物台200，或推動放置在已經完成清洗之匣台100的旋轉載物台200上的半導體構件A，藉以當向上、向下、向前及向後移動時，階段性地將半導體構件A加載至匣M。
第二傳遞元件500包括一前/後傳遞單元510、一前/後傳遞桿520，其安裝到前/後傳遞單元510以橫過旋轉載物台200的上面而在電漿清洗室300的前面和匣台100的後端之間的固定區域、以及一對夾子530、530，其在垂直方向上與前/後傳遞桿520間隔一預定距離彼此相對地安裝以更接近彼此。
因此，在前/後傳遞桿520向下移動的狀態中，在前/後傳遞桿520移動至旋轉載物台200的前緣後，如果一對夾子530、530彼此更接近，將使得從匣台100中取出的半導體構件A定位在一對夾子530、530之間，做為清洗對象的半導體構件A可以被拾取，且在前/後傳遞桿520向下移動的狀態中，前/後傳遞桿520移動至就座元件210的後端之後，如果一對夾子530、530進入彼此緊密接觸，將使得半導體構件A定位在一對夾子530、530之間，半導體構件A可以被推動以向前移動。
並且，另外在前/後傳遞桿520的一個側面上可以提供一第一感測器540，用於感測半導體構件A是否定位在一對夾子530、530之間。
連同這個一起，另外在夾子530、530的後面提供有一第二感測器550，用於感測當夾子530、530推動已經完成清洗的半導體構件A移動朝向匣台100時半導體構件A是否規律地移動。第二感測器550在夾子530推動半導體構件A朝向匣台100的過程中測量施加至夾子530、530的壓力，以在如果壓力超出合適的範圍時，確定半導體構件A不存在或者半導體構件A的移動不平穩，並且將一操作停止信號傳遞至前/後傳遞單元510來停止前/後傳遞桿520的操作。
同時，較佳的是在匣台100的一個側面提供有一第三感測器130，用於感測半導體構件A是否被第一傳遞單元400規律地向後移動。
如果第三感測器130感測半導體構件A從匣M被抽出，第三感測器130將一半導體構件拾取信號傳遞至第二傳遞元件500。
根據前述配置的本發明較佳實施例的半導體電漿清洗裝置的操作將在以下說明。
參考第5圖，如果具有做為清洗對象的複數個半導體構件A以固定間隔加載到放置在匣台100上的匣M，如第6圖中所示，安裝在匣台100後面的第一傳遞元件400推動加載在其最上層的半導體構件A的前緣，以向後移動半導體構件A。
如果半導體構件A被第一傳遞元件400向後移動，第三感測器130感測從匣M的後面突出的半導體構件A的後邊緣，且將半導體構件拾取信號傳遞至第一感測器540。
已經從第三感測器130接收半導體構件拾取信號的第一感測器540將操作停止信號傳遞至第二傳遞元件500的前/後傳遞單元510。並且，已經接收到傳遞至第二傳遞元件500的前/後傳遞單元510的操作停止信號的前/後傳遞桿520在向下移動至半導體構件A的高度之後向前移動，且，如第7圖中所示，利用夾子530、530拾取半導體構件A用於旋轉載物台200。在拾取半導體構件A的過程中，半導體構件A穿過橋型軌道600而沿著安裝到橋型軌道600的上側的引導元件610中的滑槽移動，且，一旦完成拾取，半導體構件A被插入定位在旋轉載物台200的中間的前面的就座元件210的滑槽中而牢固地支撑。
參考第8圖，在拾取半導體構件A完成時，前/後傳遞桿520在向上移動至初始位置之後變成等待狀態，且於此同時，橋型軌道600向上移動且旋轉載物台200旋轉180°。在此情況下，由於隨著橋型軌道600向上移動形成的旋轉間隙使得旋轉載物台200可以平穩旋轉。
如果旋轉載物台200旋轉180°，支撐在定位於旋轉載物台200的前半部處的就座元件210上的半導體構件A變成定位在旋轉元件200的後半部分。
參考第9圖，在旋轉載物台200完成180°旋轉時，電漿清洗室300向下移動且在定位於旋轉載物台200的後半部分的導體構件A與外部隔離的狀態中執行電漿清洗。
當執行電漿清洗時，如果匣台100的升降機120隨著下移的橋型軌道600向上移動的同時而將加載單元110向上移動一個階段，放置在加載單元110上的匣M向上移動一層以將做為清洗物體的半導體構件A1移動至第一傳遞元件400的前面。並且，如第10圖所示，由於第一傳遞元件400和第二傳遞元件500依序重複前述操作，新半導體構件A安置在定位於旋轉載物台200的前半部的就座元件210上。
參考第11圖，當電漿清洗完成時，橋型軌道600再次向上移動同時電漿清洗室300向上移動至初始位置。然後，旋轉載物台200旋轉180°以將已經完成清洗的半導體構件A移動至旋轉載物台200的前半部，且將新半導體構件A1移動至旋轉載物台200的後半部。
並且，在此狀態中，參考第12圖，在定位於旋轉載物台200的後半部的新半導體構件A1與外部隔離的狀態中，電漿清洗室300向下移動來執行電漿清洗。在電漿清洗執行期間，如果橋型軌道600向上移動至初始位置且匣台100將向上移動的匣M向下移動一層至初始位置，第二傳遞元件500推動已經完成清洗並定位在旋轉載物台200前半部的半導體構件A以將半導體構件A引入半導體構件A初始設置的匣M的空位中。亦即，如果前/後傳遞桿520在第二傳遞元件500的一對夾子530、530彼此更緊密接近的狀態中向前移動，半導體構件A的後邊緣進入與一對夾子530、530的前端接觸，藉此半導體構件A被夾子530、530推動而移動。在此情況下，第二感測器550感測施加至夾子530、530的載荷以監測半導體構件A是否被推動以規律的向前運動，且，如果載荷不在合適範圍內，第二感測器550將操作停止信號傳遞至前/後傳遞單元510。
當重複前述系列步驟時半導體構件A的清洗持續執行。
最終，由於所有用於將做為清洗對象的半導體構件A從匣M取出的加載操作，以及用於加載已完成清洗之半導體構件A1至匣M上的卸載操作是在旋轉載物台200的相同位置與相同匣M完成，因此本發明的半導體電漿清除裝置不僅簡化了其結構和最小化了其尺寸，而且使匣M和半導體構件A，A1的物流管理容易。
對於熟習該項技術領域者而言，在不脫離本發明的精神或範圍所做出的各種修改和變化是顯而易見的。因此，本發明旨在包含這個發
明的修改和變化，其在申請專利範圍和它們的等效之內。
100‧‧‧匣台
110‧‧‧加載單元
120‧‧‧升降機
200‧‧‧旋轉載物台
201‧‧‧基底
210‧‧‧就座元件
230‧‧‧圓形軌道
300‧‧‧電漿清洗室
400‧‧‧第一傳遞元件
500‧‧‧第二傳遞元件
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520‧‧‧前/後傳遞桿
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M‧‧‧匣
Claims (2)
- 一種半導體電漿清除裝置，其包括：一匣台，其用於根據一清洗進程情况階段性的上/下移動具有以固定間隙加載到其上的複數半導體構件的一匣；一旋轉載物台，其安裝在該匣台的後面而可以水平旋轉；一橋型軌道，其安裝在該旋轉載物台與該匣台之間，用於當該旋轉載物台旋轉時藉由向上移動提供用於該旋轉載物台旋轉的間隙；一電漿清洗室，其向下移動至該旋轉載物台，用於清洗提供至該旋轉載物台的該半導體構件；一第一傳遞元件，其定位在該匣台前面，用於在每次該匣階段性的上/下移動時藉由向後推動該半導體構件來移動加載在該匣中做為清洗對象的該半導體構件；以及一第二傳遞元件，其安裝在該旋轉載物台上面而可在上、下、前、或後方向移動，以用於拾取由該第一傳遞元件向後移動的做為清洗對象的該半導體構件，且將該拾取的半導體構件提供至該旋轉載物台，或藉由推動該半導體構件朝向該匣台而階段性的將放置在該載物臺上已經完成清洗的該半導體構件加載到該匣。
- 如申請專利範圍第1項所述的半導體電漿清除裝置，其中該第二傳遞元件包括；一前/後傳遞單元；一前/後傳遞桿，其固定在該前/後傳遞單元以橫過該旋轉載物台的上側；以及一對彼此相對排列的夾子，其在垂直方向上以彼此間隔一預定距離安裝至該前/後傳遞桿，以更緊密地彼此接近。
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