TWI721463B - 環狀件及晶圓夾持組件 - Google Patents

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Abstract

本揭露之一實施例係關於一種晶圓夾持組件，其包括一底座及一環狀件。該底座具有一底部表面及一側壁，該側壁環繞該底部表面，該底部表面及該側壁定義一空間以容置一晶圓。該環狀件具有一外環部、一內環部、及複數個凸出部，該外環部具有一第一表面與該側壁接觸，該內環部與該外環部連接，並位於該底座之該底部表面上方，該複數個凸出部與該內環部連接，並位於該底座之該底部表面上方。本揭露之另一實施例係關於一種環狀件。

Description

環狀件及晶圓夾持組件
本發明係關於環狀件及晶圓夾持組件，更具體而言，係關於具有外環部、內環部、及凸出部的環狀件及晶圓夾持組件。
在晶圓的處理過程中(例如在電漿清洗或表面預處理時)因為晶圓中含有不同的材料(例如半導體材料(例如矽)、塑膠材料、金屬材料等)，而不同材料之比例在各個方向上不同，當晶圓受熱時，邊緣容易向上或向下翹曲(warpage)，導致晶圓處理時使用化學物質可能流動到邊緣，造成直流偏壓(Vdc)參數異常，使晶圓處理結果不佳(例如殘留不均勻的金屬材料)或造成產品短路或開路，影響晶圓的良率。
本揭露之一實施例係關於一種晶圓夾持組件，其包括底座及環狀件。該底座具有底部表面及側壁，該側壁環繞該底部表面，該底部表面及該側壁定義一空間以容置晶圓。該環狀件具有外環部、內環部、及複數個凸出部，該外環部具有第一表面與該側壁接觸，該內環部與該外環部連接，並位於該底座之該底部表面上方，該複數個凸出部與該內環部連接，並位於該底座之該底部表面上方。
本揭露之一實施例係關於一種環狀件。該環狀件包括外環 部、與該外環部連接之內環部、及與該內環部連接之複數個凸出部。其中當該環狀件設置於一底座上時，該外環部具有第一表面與該底座之側壁接觸，該內環部及該複數個凸出部位於該底座之底部表面上方。
1:環狀件
2:底座
3:晶圓夾持組件
4:晶圓
5:晶圓夾持組件
6:晶圓夾持組件
11:外環部
11a:外側表面
11b:內側表面
11s:表面
12:內環部
12a:外側表面
12b:內側表面
12s:表面
13:凸出部
13s:表面
21:底座主體
21s:底部表面
22:側壁
22s:側壁表面
D1:方向
D2:方向
d1:距離
d2:距離
d3:距離
d4:距離
在下文中參考隨附圖式討論至少一項實施例之各種態樣，該等圖式並不意在按比例繪製。在圖、實施方式或任何請求項中之技術特徵伴隨元件符號之處，已出於增大圖、實施方式或申請專利範圍中之可理解性之唯一目的而包含該等元件符號。因此，元件符號之存在與否皆不意在具有對任何申請專利範圍元素之範疇之限制效應。在圖中，在各種圖中繪示之各相同或幾乎相同之組件藉由一相同數字表示。為清晰起見，並非每一組件皆在每一圖中標記。該等圖出於繪示及解釋之目的提供且不視為本發明之限制之一定義。在圖中：圖1所示為根據本案之某些實施例之一環狀件之俯視圖；圖2所示為根據本案之某些實施例之一晶圓夾持組件之側視圖；圖3所示為根據本案之某些實施例之一晶圓夾持組件之側視圖；及圖4所示為根據本案之某些實施例之一晶圓夾持組件之側視圖。
參照圖1，圖1所示為根據本案之某些實施例之環狀件1之俯視圖。環狀件1包括外環部11、內環部12、及複數個凸出部13(在本說明書中統稱為凸出部13)。環狀件1之大小可經設計，使得環狀件1之外環部11可圍繞被夾持物(未繪示於圖1)，內環部12及凸出部13可位於被夾持物上方用以避免被夾持物翹曲，且環狀件1可與被夾持物一同放置於機台(例如，電漿清洗機台)中進行處理。
在本發明中，被夾持物可為，例如(但不限於)晶圓、散出型晶圓級封裝(Fan-Out Wafer Level Package)、散入型晶圓級封裝(Fan-In Wafer Level Package)、重新建構晶圓(reconstituted wafer)等。上述晶圓的尺寸可為例如(但不限於)8吋晶圓、12吋晶圓等。
如圖1所示，外環部11包括外側表面11a及與外側表面11a相對的內側表面11b。內環部12包括外側表面12a及與外側表面12a相對的內側表面12b。外側表面11a圍繞所形成的面積大於內側表面11b圍繞所形成的面積。外側表面12a圍繞所形成的面積大於內側表面12b圍繞所形成的面積。內側表面11b圍繞所形成的面積實質上等於外側表面12a圍繞所形成的面積。
外環部11與內環部12連接，內環部12與凸出部13連接。例如，如圖1所示，內環部12之外側表面12a與外環部11之內側表面11b接觸，凸出部13與內環部12之內側表面12b接觸。在一些實施例中，內環部12之外側表面12a與外環部11之內側表面11b直接接觸，凸出部13與內環部12之內側表面12b直接接觸。在一些實施例中，內環部12之外側表面12a與外環部11之內側表面11b相鄰，凸出部13與內環部12之內側表面12b相鄰。在一些實施例中，內環部12之外側表面12a與外環部11之內側表面11b之間形成接合面，凸出部13與內環部12之內側表面12b之間形成接合面。
內環部12位於外環部11之內側，凸出部13位於內環部12之內側。外環部11位於內環部12之外側，內環部12位於凸出部13之外側。例如，如圖1所示，外環部11包圍內環部12，內環部12包圍凸出部13。外環部11環繞內環部12，內環部12環繞凸出部13。
在一些實施例中，外環部11、內環部12、與凸出部13可為一體成型。例如，內環部12之外側表面12a與外環部11之內側表面11b之間形成連續接合面，凸出部13與內環部12之內側表面12b之間形成連續接合面。在一些實施例中，環狀件1可為由若干個部件所組合或整合而形成的元件。例如，環狀件1可為由外環部11、內環部12、與凸出部13彼此組合或整合而形成。
在一些實施例中，外環部11、內環部12、與凸出部13可包括例如(但不限於)高分子材料、陶瓷材料、或其他電絕緣材料。在一些實施例中，外環部11、內環部12、與凸出部13可耐熱至少70度(℃)，視晶圓處理的溫度而定。
雖然圖1中繪示的外環部11及內環部12為環狀，但本發明並不限於此。在一些實施例中，外環部11及內環部12可經設計為其他任意的幾何形狀，以符合機台規格或晶圓處理的需求。應注意的係，凸出部13不像外環部11及內環部12般為一個整體的環狀，而係複數個凸出部13排列成環狀。
雖然圖1中繪示環狀件1具有13個凸出部13，但本發明並不限於此。凸出部13的數量可經設計成夠多以防止晶圓翹曲，但應夠少以避免影響晶圓處理之化學物質的流動性。在一些實施例中，環狀件1具有至少15個凸出部13，例如20個凸出部13、或24個凸出部13。在一些實施例中，凸出部13彼此之間的間隔可相等或不相等。例如，在一些實施例中，凸出部13等間隔地設置在內環部12之內側表面12b上。部分的內側表面12b從凸出部13之間的間隔暴露出來。
雖然圖1中繪示凸出部13具有圓弧狀的側表面，但本發明 並不限於此。在一些實施例中，凸出部13可經設計為其他任意的幾何形狀，以符合機台規格或晶圓處理的需求。
參照圖2，圖2所示為根據本案之某些實施例之晶圓夾持組件3之側視圖。晶圓夾持組件3包括環狀件1及底座2。根據本揭露部分實施例，環狀件1可包括如圖1所示之環狀件，亦可為其他任意適合之環狀件。當使用時，晶圓4放置於底座2上方，環狀件1放置於底座2及晶圓4上方並且壓住晶圓4之外圍或邊緣，以防止晶圓4翹曲，使晶圓4維持實質上平面，並阻擋晶圓處理的化學物質或微粒等污染物往晶圓4的邊緣移動。
如圖2所示，底座2包括底座主體21及環繞或包圍底座主體21的側壁22。底座主體21具有底部表面21s，側壁22具有側壁表面22s。底部表面21s與側壁22定義一空間以容納晶圓4。例如，側壁22位於底部表面21s之外圍或邊緣，側壁22形成該空間的側壁，底部表面21s形成該空間的底部表面。當晶圓4容納於該空間時，側壁22環繞或包圍晶圓4。在一些實施例中，側壁22可接觸或可不接觸晶圓4，例如該空間可經設計成等於或大於晶圓4的尺寸。
如圖2所示，外環部11具有表面11s，內環部12具有表面12s，凸出部13具有表面13s。表面11s與側壁22的側壁表面22s接觸，表面12s及表面13s面向底部表面21s。當晶圓4放置於底部表面21s上時，表面12s及表面13s與晶圓4接觸。
在一些實施例中，表面11s、表面12s、及表面13s共面。例如，如圖2所示，表面11s、表面12s、及表面13s實質上位於同一水平面。表面11s、表面12s、及表面13s三者之間無高低落差。表面11s、表面12s、及表面13s三者鄰接。
在一些實施例中，在方向D1上，表面11s、表面12s、及表面13s與底部表面21s之距離實質上相等。
在一些實施例中，晶圓4可包括有效晶粒區域(good die area)以及無效晶粒區域(bad die area)。在一些實施例中，無效晶粒區域相較於有效晶粒區域位於晶圓4的外圍。
在一些實施例中，內環部12的表面12s可位於無效晶粒區域上方。由於內環部12的表面12s位於無效晶粒區域上方，因此即使內環部12為環狀而完全擋住化學物質接觸無效晶粒區域，使無效晶粒區域未經處理或處理不足，對於晶圓處理的良率無太大的影響。
在一些實施例中，凸出部13的表面13s可位於無效晶粒區域上方，且亦可位於有效晶粒區域上方。由於凸出部13不像外環部11及內環部12般為一個整體的環狀，而係複數個凸出部13排列成環狀，因此即使位於有效晶粒區域上方，也不會阻擋晶圓處理的化學物質流向晶圓4的外圍或邊緣，使得晶圓4的外圍或邊緣未經處理或處理不足。
在一些實施例中，表面11s、表面12s、及表面13s在方向D2上的寬度可經設計，以符合機台規格或晶圓處理的需求。例如，表面12s在方向D2上的寬度不應過長，以免遮蓋晶圓4的外圍或邊緣，使得晶圓4的外圍或邊緣未經處理或處理不足。
參照圖3，圖3所示為根據本案之某些實施例之晶圓夾持組件5之側視圖。圖3之晶圓夾持組件5與圖2之晶圓夾持組件3相似，其中一相異之處在於晶圓夾持組件5的內環部12及凸出部13在使用時未接觸晶圓4。
如圖3所示，晶圓夾持組件5的內環部12及凸出部13未接觸 晶圓4。在一些實施例中，表面11s、表面12s、及表面13s不共面。例如，如圖3所示，表面11s、表面12s、及表面13s實質上均位於不同的水平面。表面11s、表面12s、及表面13s之間具有高低落差。
在一些實施例中，在方向D1上，表面11s、表面12s、及表面13s與底部表面21s之距離實質上均不相等。例如，在方向D1上，表面11s與底部表面21s之距離d1小於表面12s與底部表面21s之距離d2，表面12s與底部表面21s之距離d2小於表面13s與底部表面21s之距離d3。
圖2之晶圓夾持組件3雖然可以完全地接觸並且壓制晶圓4的外圍或邊緣，以防止晶圓4翹曲並阻擋污染物往晶圓4的外圍或邊緣移動，但由於圖2之晶圓夾持組件3的內環部12及凸出部13擋住晶圓處理的化學物質流向晶圓4的外圍或邊緣，使得晶圓4的外圍或邊緣未經處理或處理不足。根據本揭露圖3之實施例，由於晶圓夾持組件5的內環部12及凸出部13在使用情境中時未接觸晶圓4，可以在不影響化學物質的流動性的情況下，發揮避免晶圓翹曲的功能。
距離d2、及距離d3可經設計成夠近以避免晶圓翹曲，但應夠遠以避免影響晶圓處理的化學物質的流動性。在一些實施例中，距離d2可介於約0.2毫米至約0.5毫米之間。在一些實施例中，距離d3可介於約0.5毫米至約0.7毫米之間。
參照圖4，圖4所示為根據本案之某些實施例之晶圓夾持組件6之側視圖。圖4之晶圓夾持組件6與圖3之晶圓夾持組件5相似，其中一相異處在於晶圓夾持組件6的內環部12及凸出部13共面。例如，如圖4所示，表面12s及表面13s實質上位於同一水平面。表面12s及表面13s鄰接。表面12s及表面13s之間無高低落差。在一些實施例中，在方向D1上，表 面12s及表面13s與底部表面21s之距離實質上相等。例如，在方向D1上，表面12s與底部表面21s之距離d4等於表面13s與底部表面21s之距離d4。表面11s與底部表面21s之距離d1小於距離d4。
將瞭解，本文討論之方法及裝置之實施例在應用中不限於在下列描述中提出或在隨附圖式中繪示之組件之構造及配置之細節。方法及裝置能夠實現於其他實施例中且可以各種方式實踐或執行。特定實施方案之實例在本文中僅用於繪示之目的而提供且不意在限制。特定言之，結合任何一或多項實施例討論之動作、元件及特徵不意在從任何其他實施例中之一類似角色排除。
而且，在本文中使用之措辭及術語出於描述之目的且不應視為限制。對以單數形式指涉之本文之系統及方法之實施例或元件或動作之任何參考亦可包括包含複數個此等元件之實施例，且以複數形式對本文之任何實施例或元件或動作之任何參考亦可包括僅包含一單一元件之實施例。單數形式或複數形式之參考不意在限制當前所揭示之系統或方法、其等組件、動作或元件。本文中「包含」、「包括」、「具有」、「含有」、「涉及」及其等之變形之使用意欲涵蓋在其後列出之項目及其等之等效物以及額外項目。對「或」之參考可視為包含性的使得使用「或」之任何項可指示所描述之項之一單一、一個以上及所有之任一者。對前部及後部、左側及右側、頂部及底部、上部及下部及垂直及水平之任何參考意在為方便描述，而不將本系統及方法或其等組件限於任何一個位置或空間定向。
因此，在已描述至少一項實施例之若干態樣之情況下，應瞭解，熟習此項技術者容易想到各種更改、修改及改良。此等更改、修改及改良意在係本發明之部分且意在處於本發明之範疇內。因此，以上描述 及圖式僅係藉由實例，且應從隨附申請專利範圍及其等之等效物之正確建構來判定本發明之範疇。
1         環狀件 2         底座 3         晶圓夾持組件 4         晶圓 5         晶圓夾持組件 6         晶圓夾持組件 11       外環部 11a      外側表面 11b      內側表面 11s      表面 12       內環部 12a      外側表面 12b     內側表面 12s      表面 13       凸出部 13s      表面 21       底座主體 21s      底部表面 22       側壁 22s      側壁表面 D1       方向 D2       方向 d1       距離 d2       距離 d3       距離 d4       距離

Claims (12)

  1. 一種晶圓夾持組件，其包括：一底座，具有一底部表面及一側壁，該側壁環繞該底部表面，該底部表面及該側壁定義一空間以容置一晶圓；及一環狀件，具有一外環部、一內環部、及複數個凸出部，其中該外環部具有一第一表面與該側壁接觸；該內環部與該外環部連接，並位於該底座之該底部表面上方；且該複數個凸出部與該內環部連接，並位於該底座之該底部表面上方，其中該內環部具有一第一表面，其面向該底座之該底部表面；該複數個凸出部具有一第一表面，其面向該底座之該底部表面；且該外環部之該第一表面與該內環部之該第一表面及該複數個凸出部之該第一表面之至少一者不共面。
  2. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該外環部之該第一表面、該內環部之該第一表面及該複數個凸出部之該一第一表面不共面。
  3. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該內環部之該第一表面與該底座之該底部表面之距離小於該複數個凸出部之該第一表面與該底座之該底部表面之距離。
  4. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該外環部之該第一表面與該底座之 該底部表面之距離小於該內環部之該第一表面與該底座之該底部表面之距離。
  5. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該內環部之該第一表面與該底座之該底部表面之距離介於約0.2毫米至約0.5毫米之間。
  6. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該凸出部之該第一表面與該底座之該底部表面之距離介於約0.5毫米至約0.7毫米之間。
  7. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該內環部具有與該外環部接觸之一第一側表面及與該第一側表面相對之一第二側表面，且該複數個凸出部設置於該內環部之該第二側表面上。
  8. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該環狀件包括電絕緣材料。
  9. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該外環部、該內環部及該複數個凸出部為一體成型。
  10. 如請求項1之晶圓夾持組件，其中該複數個凸出部彼此等間隔地設置。
  11. 一種環狀件，其包括：一外環部； 一內環部，與該外環部連接；及複數個凸出部，與該內環部連接；其中當該環狀件設置於一底座上時，該外環部具有一第一表面與該底座之一側壁接觸，該內環部及該複數個凸出部位於該底座之一底部表面上方，及其中該內環部具有一第一表面，該複數個凸出部具有一第一表面，且該外環部之該第一表面與該內環部之該第一表面及該複數個凸出部之該第一表面之至少一者不共面。
  12. 如請求項11之環狀件，其中該外環部之該第一表面、該內環部之該第一表面及該複數個凸出部之該一第一表面不共面。
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