TWI765054B - 用來處理已對準的基板對之系統及相關技術 - Google Patents
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Abstract
提供一種工業規模系統及方法來處理精確地對準及置中的半導體基板(例如,晶圓)對,以用於基板至基板(例如,晶圓至晶圓)對準及接合應用。一些實施例包含具有框架構件及間隔件總成之對準基板傳送裝置。該已置中的半導體基板對可使用該對準基板傳送裝置且可視情況在機器人控制下被定位在處理系統中。該已置中的半導體基板對可在該對準基板傳送裝置未出現在該接合裝置中的情況下被接合在一起。該接合裝置可包含第二間隔件總成,其與該對準基板傳送裝置協同操作以執行在該基板之間的間隔件交遞。
Description
本揭示係關於用於處理已對準的基板對之系統組件及方法,且更具體而言,係關於一種組件,其被建構成用以維持已對準的半導體基板對之對準且具有適合於基板至基板(例如,晶圓至晶圓)之接合應用之精確度。
晶圓至晶圓(W2W)之接合係被採用於用於形成半導體裝置之半導體製程應用的廣泛範圍中。其中施加晶圓至晶圓接合之半導體製程應用的實例係包含積體電路之基板工程及製造、微電子機械系統(MEMS)之封裝及密封,以及單純微電子之許多處理層的堆疊(3D整合)。W2W接合係包括將兩個或更多個晶圓的表面對準,將已對準的晶圓傳送至晶圓接合室中,促使晶圓表面接觸,且在其等之間形成強力的接合介面。如此生產的半導體裝置之整體製程產率及製造成本,以及結合這些裝置之電子產品的最終成本,在很大程度上係取決於W2W接合的品質。該W2W接合的品質係取決於晶圓對準的準確性、在傳送及接合製程期間晶圓對準的保持性以及整個晶圓接合介面之接合強度的均勻性及完整性。再者,為了避免晶圓的破裂、表面損壞或翹曲,在晶圓之傳送、定位、置中及對準期間,需要特別地小心。 圖1A係描繪依照先前技術之被使用於將已對準的晶圓從對準器傳送至接合器之習知傳送夾具的示意圖。傳統上,晶圓對18在對準器站50中被對準,且已對準的晶圓對18被固定於傳送夾具24上,如在圖1A中所展示的。傳送夾具24將已對準的晶圓對18承載至接合站60及任何進一步的處理站。先前技術之傳送夾具24係於2011年5月24日所公告且名稱為“用於半導體接合之裝置及方法(Apparatus and Method for Semiconductor Bonding)”的美國專利編號第7,948,034號中進行描述。 圖2A係描繪依照先前技術之圖1A之習知傳送夾具,且如關於圖3所討論的那樣。圖2B係描繪依照先前技術之圖2A之習知傳送夾具之夾鉗總成的放大視圖。圖3係依照先前技術之藉由使用習知傳送夾具來將已對準的晶圓對裝載至接合室中的示意圖。先參照圖3,習知傳送夾具24係被定尺寸以固持已對準的晶圓對(未圖示),且傳送裝置16被使用來將傳送夾具24及已對準的晶圓對移入及移出接合室12。在一實例中,傳送裝置16係被自動地或以其他方式手動地操作的傳送臂或滑動件。 如在圖2A中所展示的,傳送夾具24通常係由鈦所建構的圓形狀環280,且包含圍繞圓形狀環280對稱地間隔開的三個鼻部280a、280b、280c,其作用為用於底座晶圓之支撐點。接近三個鼻部280a、280b、280c之各者的係三個間隔件及夾鉗總成282a、282b、282c,其在圓形狀環280的周圍處以120度分開而被對稱地配置。每個間隔件及夾鉗總成282a、282b、282c係包含間隔件284及夾鉗286。間隔件284係被建構成將兩個晶圓以預定距離來設定。具有不同厚度的間隔件284可被選擇,以用於設定兩個晶圓之間的不同間距。一旦間隔件284被插入於晶圓之間,夾鉗286係被夾合以鎖定兩個晶圓的位置。夾鉗286可為向下移動的單一結構或連桿組,以接觸上晶圓來將其維持於傳送夾具24上的位置中。每個間隔件284及每個夾鉗286係分別地藉由線性致動器283及285而獨立地啟動。 對於接合製程,兩個已對準的晶圓係被放置於載具夾具24中且以間隔件284間隔開,且接著以夾鉗286來夾合。具有被夾鉗的晶圓之夾具係被插入於接合室12中,且接著每個夾鉗286以每次一個的方式被打開夾鉗,且間隔件284被移除。一旦所有間隔件284被移除,兩個晶圓係以氣動控制中心銷而被堆疊在一起。接著,在整個高溫接合製程中施加力柱以促進在接合裝置12中之接合製程。 在工業界中,所知的是,傳送夾具24可能係重的,且對於傳送裝置16或機器人來處理係挑戰性的。再者,一旦其等被定位於接合裝置12內,傳送夾具24在整個接合製程期間維持於接合裝置12中,因此,使傳送夾具24經歷高達550℃溫度的接合環境、以及接合裝置12內可使用的室氣體及/或壓力。詳言之,傳送夾具24在離接合裝置12之被加熱的夾頭的外周圍僅幾毫米的位置中可花費一個小時或以上被定位,使得傳送夾具24變成非常熱。這些條件將顯著的應力量加在傳送夾具24上,且特別地是在間隔件284及夾鉗286之精細機械上。結果,經過一段時間,傳送夾具24變成不可靠,且需要包含機械之靈敏度調整的重大保養,其具有高成本且花費大量時間。 在其他實施方案中,已對準的晶圓對被暫時地接合,且暫時接合的晶圓對係被傳送至接合站及任何其他的處理站中。晶圓的暫時接合可被使用來在處理期間將對準偏移誤差最小化。暫時晶圓接合技術包含以雷射光束將晶圓的中心或邊緣接合、以暫時黏性黏著劑將晶圓的中心或邊緣接合,及經由混合融合將晶圓的中心或邊緣接合。接合的晶圓對接著係以傳送夾具或類似習知傳送裝置被傳送至接合裝置。雷射接合技術需要至少一個雷射透明晶圓,且黏著劑接合技術可能對晶圓表面造成污染。 因此,根據前述的不足處及不適當處,所欲的是,提供工業規模的系統及方法,以用於處理精確地對準及置中半導體基板(例如,晶圓)對,以供基板至基板(例如, 晶圓至晶圓)接合應用,其具有高處理量及處理所有類型的基板的能力而不會引進任何污染物。
一實例實施例係提供被建構成用以接合一對基板之基板處理系統。該系統包含處理室。該系統進一步包含被安置於該處理室中之間隔件總成且包含間隔件,其被建構成:被插入於該對基板之間;且與被安置在該處理室中之對準基板傳送裝置之導引特徵件碰觸,其中,該間隔件被建構成在被插入該對基板之間之前在與該導引特徵件碰觸後便停止在該處理室中前進。在某些情況下,該間隔件總成進一步包含偏壓元件,該偏壓元件被建構成用以提供徑向預載,其中,該偏壓元件提供針對該對基板之用於向外徑向熱膨脹順應之預載起始點。在某些此種的情況下,該間隔件總成進一步包含:驅動器;與該驅動器在操作上耦合之軸桿;及與該軸桿及該間隔件在操作上耦合之軸承。此外,該驅動器係被建構成以提供該軸承及該間隔件直線移動之方式來提供該軸桿之直線移動。在某些此種的情況下,該系統進一步包含安裝部分,該安裝部分在操作上耦合該軸桿及該軸承,使得該安裝部分之移動經由該軸桿來提供該軸承之移動,其中:該軸承係被安裝至該安裝部分;該安裝部分及該軸桿具有餘隙度以在其等之間提供浮動耦合;且在該浮動耦合處提供該預載起始點。在某些此種的情況下,該偏壓元件包含彈簧元件,該彈簧元件具有:第一端,其與該安裝部分耦合;及第二端,其與延伸超過該安裝部分之該軸桿的一部分介接。在某些情況下,該間隔件總成係被建構成用以提供該間隔件具有預載力以當該間隔件被插入於該對基板之間時可降低該間隔件之撓曲的機會。 另一個實例實施例係提供一種被建構成用以處理一對基板的設備。該設備包含框架構件。該設備進一步包含間隔件總成,該間隔件總成與該框架構件耦合且包含:第一間隔件,該第一間隔件被建構成插入該對基板之間;及導引特徵件,其被建構成用以提供用於基板處理設備之第二間隔件之前進的參考擋止點。在某些情況下,該導引特徵件係大致上呈L狀,其具有:第一腿,其被附接至該第一間隔件且與該第一間隔件之長度大致上垂直地對準;及第二腿,其與該第一間隔件之該長度大致上平行地對準。在某些其他的情況下,該導引特徵件及該第一間隔件係屬於單片式構造的。此外,該導引特徵件係大致上呈L狀,其具有:第一腿,其從該第一間隔件延伸且與該第一間隔件之長度大致上垂直地對準;及第二腿,其與該第一間隔件之該長度大致上平行地對準。在某些情況下,在被建構成用以提供用於該第二間隔件之該參考擋止點的情況下,該導引特徵件被建構成用以實體地接觸該第二間隔件且阻止該第二間隔件在垂直方向上的前進。在某些情況下,該設備進一步包含偏壓元件,該偏壓元件被建構成用以提供徑向預載,其中,該偏壓元件提供針對該對基板之用於向外徑向熱膨脹順應之預載起始點。在某些此種的情況下,該間隔件總成進一步包含:驅動器;與該驅動器在操作上耦合之軸桿;及與該軸桿及該第一間隔件在操作上耦合之軸承。此外,該驅動器被建構成以提供該軸承及該第一間隔件直線移動之方式來提供該軸桿之直線移動。在某些此種的情況下,該設備進一步包含臂部分,該臂部分在操作上耦合該軸桿及該軸承,使得該臂部分之移動經由該軸桿來提供該軸承之移動,其中:該臂部分與該軸桿具有餘隙度以在其等之間提供浮動耦合;且在該浮動耦合處提供該預載起始點。在某些此種的情況下,該偏壓元件包含彈簧元件,該彈簧元件具有:第一端,其與該軸承耦合;及第二端,其與延伸超過該臂部分之該軸桿的一部分介接。 另一個實例實施例係提供一種銷設備,該銷設備被建構成用以在基板處理室中以間隔對準的方式向一對基板施加壓縮力。該銷設備包含銷尖端。該銷設備進一步包含腳部分,該腳部分包含:點接觸特徵,該點接觸特徵係被安置在該腳部分之第一端處且被建構成與該銷尖端碰觸;及大致上平面基底,該大致上平面基底係被安置在該腳部分之第二端處,與該第一端相對,且被建構成與該對基板中之一者碰觸。在某些情況下,該點接觸特徵係屬於半球形形狀,從該腳部分之該第一端延伸朝向該銷尖端。在某些情況下,該腳部分可相對於該銷尖端而移動,使得:在該腳部分之未壓縮狀態下,在該腳部分與該銷尖端之間係存在間隙;而在該腳部分之壓縮狀態下,該點接觸特徵係與該銷尖端碰觸。在某些情況下,該銷設備係被建構成徑向順應,使得其被預載至中心及頂部中心定位。在某些情況下,該腳部分係被建構成與該對基板中之一者之中心碰觸。在某些情況下,該銷設備進一步包含O形環,該O形環係被建構成:允許該銷尖端及腳部分之徑向移動;且提供預載至中心力。在某些情況下,該銷設備進一步包含軸承,該軸承被建構成:允許該銷尖端及腳部分之徑向移動;且提供該銷設備之萬向支架轉動行為。在某些情況下,該銷設備係被建構成以以下至少一個方式來施加該壓縮力至該對基板:藉由一或多個周圍夾頭來匹配施加至該對基板之壓力;且相對於該對基板均勻地分佈。 通過查看以下之圖式及詳細說明,本揭示之其他系統、方法、特徵及優點對於熟習本領域之技術者而言將係或變得顯而易見。其旨在將所有此種額外的系統、方法、特徵及優點包括在本說明書內、在本揭示之範圍內,且由所附之申請專利範圍來保護。 在本文中所述之特徵及優點係非全部包含的,且詳言之,鑑於圖式、說明書及申請專利範圍,對於熟習本領域之普通技術者而言,許多額外的特徵及優點將係顯而易見的。再者,應注意的是,在說明書中所使用的語言主要係為了可讀性及指導性的目的而選擇的,而非限制本發明標的的範圍。
本揭示提供一種工業規模的系統及方法,以用於處理精確地對準及置中半導體基板(例如,晶圓)對,以供具有高處理量之基板至基板(例如,晶圓至晶圓)對準及接合應用。系統可包含對準基板傳送裝置(例如,諸如末端效應器),其可選地可被附接於機器人臂之末端處。傳送裝置可被建構成用以在沒有改變基板至基板對準的情形下及在沒有引進任何污染物的情形下將對準的基板對固持、移動及放置入及放置出各種不同的處理站。系統亦可包含接合裝置,該接合裝置包含第二間隔件總成,該第二間隔件總成與對準基板傳送裝置協同操作以執行在基板之間的間隔件交遞。該系統亦可包含被建構成在交遞期間使基板成型的銷設備。 應該注意的是,在整個本揭示中,可參考一或多個基板,諸如基板20、30。如根據本揭示將理解的是,給定的基板可以係半導體晶圓或其他晶圓,但是並非旨在僅限於此。給定的基板可大致上係平面的,儘管平面性不是必需的。給定的基板可以係屬於大致上圓形或多邊形(例如,矩形、正方形或其他四邊形)的形狀,具有任何所需尺寸的直徑/寬度(例如,大約2、3、4、5、6、8、12或18英吋或更大)。給定的基板可具有在大約50至3,000 μm或更大的範圍內的厚度(例如,平均厚度)。根據需要,給定的複數個基板可在一或多個維度上具有大致上相同的尺寸(例如,大致上相同的圓周)或具有不同的尺寸。對於給定的複數個基板,一個基板可被安置於另一個基板之上,在某些情況下,用作為底部基板的蓋子或覆蓋物。在某些情況下,給定的基板可具有大致上直的(平坦的)邊緣及在其周邊處的缺口中之一者(或兩者)。 關於材料成分,給定的基板可以係由以下中之任一者或其組合所形成:(1)半導體材料,諸如矽(Si)或砷化鎵(GaAs);(2)玻璃,諸如石英玻璃;(3)塑膠;或(4)陶瓷。其他合適的基板材料將根據本揭示而瞭解,且將取決於給定的目標應用或終端用途。再者,根據需要,給定的基板可以係部分或全部的單晶體、多晶體或非晶體的。在某些情況下,給定的基板可包含一或多個結構,其可規則地對準或以其他所需的排列方式設置在其表面上或在其表面中之至少一者中。在某些情況下,該結構可包含脊部、空腔等等。在某些情況下,該結構可包含諸如電晶體、發光二極體(LED)、光偵測器、積體電路(IC)或光學元件等的電路,僅舉幾例。在某些情況下,該結構可包含或係微電子機械系統(MEMS)或微光電機械系統(MOEMS)的組成部分。給定的基板可在其表面中之至少一者上包含一或多個層、塗層、接合黏著劑、黏著劑珠、分離層、殘留物及/或雜質。該結構、塗層、殘留物等可被配置在面向第二基板之第一基板的表面上。 圖1B係描繪依照本揭示之第一例示性實施例之被使用於將對準的基板20、30從對準器傳送至接合裝置之對準基板傳送裝置及方法的示意圖。如在圖1B中所展示的,對準基板傳送裝置100係被附接至機器人臂80,且被建構成用以移動入及移動出對準裝置300及分開的具有接合裝置之接合站400。一對的兩個基板20、30係由傳送裝置100承載至對準裝置300中,在此處,兩個基板20、30係相對於彼此對準,且其等之對準係利用傳送裝置100來固定。接著,機器人臂80將具有對準基板對20、30之傳送裝置100移動出對準裝置300且移動至接合站400中,在此處,兩個對準基板20、30可被接合。傳送裝置100能夠將兩個對準基板20、30放置於接合裝置中,且接著機器人臂80在接合製程之期間將傳送裝置100從接合裝置移除。一旦接合製程完成,機器人臂80將傳送裝置100移動回至接合裝置中,以收集該接合的基板對20、30,該接合的基板對20、30在傳送裝置100從接合站400被移除時係由傳送裝置100所支撐。在某些實施例中,對準裝置300及接合站400係被整合至相同的反應器中。 圖4A至4B係分別地繪示依照本揭示之實施例之被建構的包含複數個間隔件總成130’之對準基板傳送裝置100的俯視平面圖及仰視平面圖。依照一些實施例,傳送裝置100可被使用於將對準的基板(例如,晶圓)傳送進及出處理室。運送裝置100可以係,例如,末端效應器或其他晶圓或基板傳送夾具。將根據本揭示而瞭解許多建構及變化。 傳送裝置100可包含安置在框架110之頂部上的Y形固定框架110及浮動載具120。在一實例中,框架110具有半徑與基板20、30之半徑大約匹配的半圓形內周邊110a。在其他實例中,框架110具有Y形或叉形的內周邊。類似地,載具120係具有半徑與基板20、30之半徑大約匹配的半圓形內周邊120a。根據某些實施例,浮動載具120之半圓形內周邊120a可被瞭解為部分的環結構,其具有在完整環(例如,360°)形成之前所終止的端部。如在圖4A至4B中所展示的,半圓形內周邊120a之結構可由具有包含大致上180°之旋轉的部分的環形狀的浮動載具120所形成,或者在其他設計中,該部分的環形狀可高達270°。浮動載具120之其他部分的環形建構亦可在本揭示的範圍內被考慮。 浮動載具120可由大致上的平面結構來形成,該平面結構被定向成與框架110之平面平行且被定位成與其間隔開。傳送裝置100可被瞭解為具有定位在其頂側上的浮動載具120,而框架構件110可被定位在其底側上。與習知的傳送設備不同,傳送設備在其頂部表面上承載該對準基板對的兩個對準基板(例如,如相對於圖2A至2C所討論的),傳送裝置100可在框架構件110之臂部的內部及在浮動載具120之延伸唇部下方的位置中承載基板20、30。此種設計允許基板20、30之邊緣在圍繞框架構件110及浮動載具120之內周邊的各種位置中被固持於固定框架110與浮動載具120之間,諸如在三個位置111a、111b、111c中。 傳送裝置100進一步可包含多個總成以固持及/或間隔基板20、30,諸如圍繞框架構件110之內周邊所安置之間隔件總成130’。如圖所示,傳送裝置100可包含位於第一位置111a處之第一間隔件總成130’ ,位於第二位置111b處之第二間隔件總成130’,及位於第三位置111c處之第三間隔件總成130’。當然,如根據本揭示而將理解到的,依照其他的實施例,可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來提供更少量的(例如,兩個或更少)或更大量的(例如,四個或更多)間隔件總成130’。 圖5係繪示依照本揭示之實施例之被建構的間隔件總成130’的等距側視圖。圖6係繪示依照本揭示之實施例之被建構的間隔件總成130’的橫截面側視圖。如從圖5至6所示,間隔件總成130’可包含安裝部分702’,安裝部分702’可直接地或間接地與傳送裝置100(例如,在其給定的位置111a、111b或111c處)耦合。為此,如將根據本揭示而瞭解的,安裝部分702’可經由任何適當的緊固裝置來進行耦合。可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制安裝部分702’之尺寸及特定的建構。將根據本揭示而瞭解用於安裝部分702’的許多合適的建構。 間隔件總成130’亦可包含驅動器704’,驅動器704’可直接地或間接地與安裝部分702’耦合。驅動器704’可被建構成用以提供與其耦合之元件的直線移動(例如,伸出及縮回)。為此,在某些實施例中,驅動器704’可以係典型地被建構之活塞式氣動驅動器。然而,如在某些其他實施例中的那樣,本揭示係非旨在被如此限制的,如將根據本揭示而瞭解的,驅動器704’可以係機械的、電子的或其他合適的驅動元件。可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制驅動器704’之衝程長度。在至少某些實施例中,驅動器704’可具有硬停衝程長度。用於驅動器704’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 間隔件總成130’進一步可包含軸桿706’,軸桿706’可直接地或間接地與驅動器704’耦合。可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制軸桿706’之尺寸及特定的建構。在至少某些實施例中,軸桿706’在形狀上可以係大致上圓柱形的。依照某些實施例,軸桿706’之第一端(例如,近端)可與驅動器704’在操作上耦合。依照某些實施例,軸桿706’之第二端(例如,遠端)可與耦合臂708’(以下所討論的)在操作上耦合且可與偏壓元件712’(以下所討論的)介接。以此種方式,驅動器704’可以線性的方式來驅動軸桿706’,且軸桿706’可在間隔件總成130’之操作中將力量施加至耦合臂708’及偏壓元件712’。用於軸桿706’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 如先前所述,間隔件總成130’可包含直接地或間接地與軸桿706’耦合之耦合臂708’。耦合臂708’可被建構為具有叉形端部之大致上細長的本體,該叉形端部被建構成與軸桿706’之第二端(例如,遠端)介接。在該介面處,耦合臂708’可以給定的餘隙度(例如,間隙)來接收軸桿706’之第二端,可選地提供浮動耦合710’。耦合臂708’之定位成與其叉形端部相對之端部可經由一或多個合適的緊固件直接地或間接地與軸承188’(以下所討論的)耦合。用於耦合臂708’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 如先前所述,間隔件總成130’亦可選地可包含偏壓元件712’。依照某些實施例,偏壓元件712’可被建構為大致上細長的本體,該本體具有第一端,該第一端被建構成與軸桿706’之突出超過耦合臂708’之叉形端部之第二端(例如,遠端)介接。偏壓元件712’之第二端可經由一或多個合適的緊固件而直接地或間接地與軸承188’ (以下所討論的)耦合。依照某些實施例,偏壓元件712’可被建構成用以提供徑向預載,在浮動耦合710’處提供預載起始點,以用於基板20、30之向外徑向熱膨脹順應性。以此種方式,偏壓元件712’,且因此更大體而言,間隔件總成130’可允許間隔件136’(以下所討論的)隨著基板20、30因為在接合器室410中的溫度變化而在尺寸上徑向增大或縮小而移動。為此,偏壓元件712’可以係例如被建構成用以提供給定程度的預載的低力板片彈簧或其他合適的彈簧元件。在某些情況下,偏壓元件712’可被建構成用以提供在大約0.5至2.0 N的範圍內的恢復力,儘管可提供更大或更小的力,依據針對給定的目標應用或終端用途所需要的。用於偏壓元件712’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 然而,應該注意的是,本揭示係非旨在限制僅藉由包含可選的偏壓元件712’及可選的浮動耦合710’的實施例來提供預載及徑向順應性。例如,依照某些其他實施例,可省略偏壓元件712’及浮動耦合710’中之任一者(或兩者),且在某些此種的情況下,由驅動器702’所施加的力可減小至給定的所需程度以提供與以上所討論的那些關於包含偏壓元件712’及/或浮動耦合710’的情況相同或大致上相似的預載及順應能力。將根據本揭示而瞭解許多建構及變化。 再者,如先前所述,間隔件總成130’可包含軸承188’,該軸承188’可直接地或間接地與安裝部分702’耦合。依照某些實施例,軸承188’可被建構成用以促進與其耦合之元件的直線移動(例如,伸出及縮回)。為此,軸承188’可以係例如包含如典型地被建構之滑動軌道組件之線性運動軸承。憑藉驅動器704’與軸桿706’、耦合臂708’及因此的軸承188’之耦合,軸承188’可隨著驅動器704’前進或後退軸桿706’而前進或後退。因此,如以上所討論的,軸承188’可具有與驅動器704’之衝程長度大致上相同的衝程長度。而且,憑藉偏壓元件712’與軸承188’之耦合,軸承188’可部分地或全部地經歷由偏壓元件712’所提供之恢復力。用於軸承188’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 如從圖5至6進一步所示,間隔件總成130’可包含間隔件136’,間隔件136’可直接地或間接地與軸承188’耦合。間隔件136’可以係間隔件旗標或其他合適的間隔件本體,該間隔件本體被建構成以暫時或以其他所需的方式插入在基板20、30之間。 間隔件136’係被使用於當晶圓20、30被末端效應器100接收時將晶圓20、30彼此隔開。在一實例中,間隔件136’可由具有氮化鈦塗覆的不銹鋼本體所構成,但是亦可使用各種材料及塗層。間隔件136’可在相對應的三個位置中被插入晶圓20之邊緣下方,且接著晶圓30係被堆疊在間隔件136’下方。間隔件136’係被建構成沿著方向92水平地移動,而夾鉗132a、132b、132c(其將在之後討論)係被建構成以樞轉式移動、沿著線性滑動件、以凸輪式移動或以其之組合的方式來移動以接觸底部晶圓30。例如,在一實例中,夾鉗132a、132b、132c可圍繞大致上平行於半圓形內周邊120a之軸線的樞轉軸線來旋轉。 在任何情況下,可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制間隔件136’之形狀及尺寸。憑藉驅動器704’與軸桿706’、耦合臂708’及軸承188’之耦合,當驅動器704’前進或後退軸桿706’時,間隔件136’能夠前進或後退。因此,如以上所討論的,間隔件136’可具有與驅動器704’之衝程長度大致上相同的衝程長度。而且,憑藉偏壓元件712’與軸承188’之耦合,間隔件136’可部分地或全部地經歷由偏壓元件712’所提供之恢復力。如先前所述,根據針對給定的目標應用或終端用途所需要的,此可提供給定程度的徑向順應性。依照某些實施例,間隔件136’可選地被建構成用以提供給定程度的z-順應性,其至少在某些情況下,可促進相對於基板20、30提供良好的夾鉗作用。 間隔件136’係被使用於當基板20、30被傳送裝置100接收時將基板20、30彼此隔開。在一實例中,間隔件136’可由具有氮化鈦(TiN)塗覆的不銹鋼本體所構成,但是亦可使用各種其他的材料及塗層。間隔件136’可在任何(或全部)相對應的三個位置111a、111b、111c中被插入基板20之邊緣下方,且接著基板30可被堆疊在間隔件136’下方,如大致所展示的。給定的間隔件136’可被建構成大致上水平地移動。用於間隔件136’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 而且,如從圖5至6所示,間隔件總成130’可包含導引特徵件137’。在某些實施例中,導引特徵件137’及間隔件136’可以係屬於單片式構造(例如,一起形成為單一整體片)。在某些其他的實施例中,導引特徵件137’及間隔件136’可以係分開的部件(例如,可以係多棱體結構),其可直接地或間接地彼此附接或以其他方式在操作上耦合。根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,可定制導引特徵件137’之形狀及尺寸。在至少某些實施例中,導引特徵件137’可以係大致上呈L狀,其中一條腿係大致上與間隔件136’平行對準,而另一條腿係大致上與間隔件136’垂直對準。導引特徵件137’可在給定的所需方向上從間隔件136’延伸,且可選地在高度上延伸。依照某些實施例,導引特徵件137’可至少部分地從間隔件136’偏移,側向地鄰近間隔件136’之旨在插入於基板20、30之間之部分來延伸。導引特徵件137’可以係大致上平面的,但是駐留在下方間隔件136’之平面上方的平面中。在此建構中,導引特徵件137’可用作為間隔件138’(以下所討論的)的參考擋止點(例如,頂板),因為其在接合器室410內在z方向上前進。以此種方式,一旦間隔件138’直接地(或間接地)接觸導引特徵件137’之底側,則間隔件138’可停止在z方向上前進且可開始朝向基板20、30前進以便於插入其間,如以下所討論的。用於導引特徵件137’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 使用傳送裝置100之接合製程與使用習知傳送夾具之接合製程係大致上不同的。傳統的傳送夾具將已對準的晶圓傳送至接合裝置中,且在接合製程的整個過程中必須保持在接合裝置中。相反地,傳送裝置100可允許將對準的基板(例如,晶圓)傳送至接合裝置中,且接著可在接合製程之前從接合室移除。因此,傳送裝置100可能經受在該接合裝置中之閒置溫度(例如,與500℃的溫度相比,係大約300℃)僅短暫的持續時間,而習知傳送夾具係經受長達一小時的持續時間。結果,傳送裝置100可能經歷較少的機械及熱應力而需要較少的維修,其可能起到提高效率及降低成本的作用。 圖7係繪示依照本揭示之實施例之被建構的包含複數個接合器室間隔件總成480’之接合器室410的等距局部側視圖。如圖所示,接合器室410可包含位於第一位置處之第一間隔件總成480’,位於第二位置處之第二間隔件總成480’,及位於第三位置處之第三間隔件總成480’。當然,如根據本揭示而將理解到的,依照其他的實施例,可根據針對給定的目標應用或終端用途所需要的,來提供更少量的(例如,兩個或更少)或更大量的(例如,四個或更多)間隔件總成480’。 圖8係繪示依照本揭示之實施例之被建構的間隔件總成480’的等距側視圖。圖9至10係分別地繪示依照本揭示之實施例之被建構的間隔件總成480’的橫截面側視圖及等距橫截面局部側視圖。圖11係繪示依照本揭示之實施例之被建構的間隔件總成480’的橫截面局部側視圖。 如從圖8至11所示,間隔件總成480’可包含安裝部分486’,該安裝部分486’可直接地或間接地與接合器室410的另一部分耦合。為此,安裝部分486’可經由任何適當的緊固裝置來進行耦合,如將根據本揭示而瞭解的。可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制安裝部分486’之尺寸及特定的建構。如將根據本揭示而瞭解的,依照一些實施例,安裝部分486’可被建構成以非常相同的方式來操作且用於非常相同的目的,例如,如在圖21中所描繪的擱架486。用於安裝部分802’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 間隔件總成480’可包含驅動器482’,驅動器482’可直接地或間接地與安裝部分486’耦合。驅動器482’可被建構成用以提供與其耦合之元件的直線移動(例如,伸出及縮回)。如將根據本揭示而瞭解的,驅動器482’可被建構成以非常相同的方式來操作且用於非常相同的目的,例如,如在圖21中所描繪的氣動活塞482。氣動活塞482係被安裝至環繞Z軸柱495來定位且位於下部加熱器490下方的環484。氣動活塞482係承載支撐接合器間隔件旗標138a之擱架486。當氣動活塞482被啟動時,其可在徑向方向上朝向及遠離接合區域的中心移動。 在至少某些實施例中,驅動器482’可以係典型地被建構之活塞式氣動驅動器。然而,如在某些其他實施例中的那樣,本揭示係非旨在被如此限制的,如將根據本揭示而瞭解的,驅動器482’可以係機械的、電子的或其他合適的驅動元件。可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制驅動器482’之衝程長度。在至少某些實施例中,驅動器482’可具有硬停衝程長度。用於驅動器482’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 間隔件總成480’進一步可包含軸桿806’,軸桿806’可直接地或間接地與驅動器482’耦合。可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制軸桿806’之尺寸及特定的建構。在至少某些實施例中,軸桿806’在形狀上可以係大致上圓柱形的。依照某些實施例,軸桿806’之第一端(例如,近端)可與驅動器482’在操作上耦合。依照某些實施例,軸桿806’之第二端(例如,遠端)可與安裝部分486’在操作上耦合且可與偏壓元件812’(以下所討論的)介接。在該介面處,安裝部分486’可以給定的餘隙度(例如,間隙)來接收軸桿806’之第二端,提供浮動耦合811’。以此種方式,驅動器482’可以線性的方式來驅動軸桿806’,且軸桿806’可將力施加至安裝部分486’及偏壓元件812’。用於軸桿806’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 如先前所述,間隔件總成480’可包含偏壓元件812’。偏壓元件812’可被建構為具有第一端之大致上細長的本體,該第一端被建構成與軸桿806’之第二端(例如,遠端)介接。為此,可使用緊固件810’,緊固件810’在其與安裝部分486’介接處界定軸桿806’之捕獲範圍。偏壓元件812’之第二端可經由一或多個合適的緊固件而直接地或間接地與軸承488’ (以下所討論的)耦合。依照某些實施例,偏壓元件812’可被建構成用以提供徑向預載,在浮動耦合811’處提供預載起始點,以用於基板20、30之向外徑向熱膨脹順應性。以此種方式,偏壓元件812’,且因此更整體而言,間隔件總成480’可允許間隔件138’(以下所討論的)隨著基板20、30在尺寸上徑向增大或縮小而移動,其係因為在接合器室410中的溫度變化。為此,偏壓元件812’可以係例如被建構成用以提供給定程度的預載的低力板片彈簧或其他合適的彈簧元件。在某些情況下,偏壓元件812’可被建構成用以提供在大約0.5至2.0 N的範圍內的恢復力,儘管可提供更大或更小的力,依據針對給定的目標應用或終端用途所需要的。如將根據本揭示而瞭解的,由偏壓元件812’所提供之恢復力可以大致上等於或以其他所需的方式而與由給定的間隔件總成130’之給定的偏壓元件712’所提供之恢復力相反,如先前所討論的。用於偏壓元件812’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 再者,如先前所述,間隔件總成480’可包含軸承488’,該軸承488’可直接地或間接地與安裝部分486’耦合。依照某些實施例,軸承488’可被建構成用以促進與其耦合之元件的直線移動(例如,伸出及縮回)。為此,軸承488’可以係例如包含如典型地被建構之滑動軌道組件之線性運動軸承。憑藉驅動器482’與軸桿806’之耦合,當驅動器482’前進或後退軸桿806’時,軸承488’能夠前進或後退。因此,如以上所討論的,軸承488’可具有與驅動器482’之衝程長度大致上相同的衝程長度。而且,憑藉偏壓元件812’與軸承488’之耦合,軸承488’可部分地或全部地經歷由偏壓元件812’所提供之恢復力。用於軸承488’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 如從圖8至11所示,間隔件總成480’可包含基底部分814’,基底部分814’可直接地或間接地與安裝部分486’耦合。基底部分814’可具有從其延伸之支座部分816’。根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,可定制基底部分814’及其隨附的支座部分816’之形狀及尺寸。在至少某些實施例中,支座部分816’可以大致上垂直的方式延伸遠離基底部分814’。用於基底部分814’及支座部分816’之許多合適的建構將根據本揭示而瞭解。 間隔件總成480’亦可包含臂部分818’,臂部分818’可直接地或間接地與支座部分816’耦合。依照某些實施例,臂部分818’可被建構成用以固持或以其他方式提供桿部分820’(以下所討論的)於其上的安裝。為此,根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,可定制臂部分818’之形狀及尺寸。在至少某些實施例中,臂部分818’可以係大致上呈L狀,其中一條腿係大致上與支座部分816’平行對準,而另一條腿係大致上與支座部分816’垂直對準。用於臂部分818’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 如先前所述,間隔件總成480’可包含桿部分820’,該桿部分820’可直接地或間接地與臂部分818’耦合。依照某些實施例,桿部分820’可被建構成用以固持或以其他方式提供間隔件138’(以下所討論的)於其上的安裝。為此,根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,可定制桿部分820’之形狀及尺寸。在至少某些實施例中,桿部分820’可在其一端(例如,其遠端)處具有成角度部分822’之大致上細長的本體。如具體參照圖11所示,成角度部分822’可以給定的角度(θ)來延伸遠離臂部分818’,該給定的角度(θ)可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要來定制。用於桿部分820’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 如從圖8至11所示,間隔件總成480’可包含間隔件138’,間隔件138’可直接地或間接地與桿部分820’耦合。間隔件138’可以係間隔件旗標或其他合適的間隔件本體,該間隔件本體被建構成以暫時或以其他所需的方式插入在基板20、30之間。如將根據本揭示而瞭解的,間隔件138’可被建構成以非常相同的方式來操作且用於非常相同的目的,例如,如以上所討論的間隔件138’。為此,根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,可定制間隔件138’之形狀及尺寸。依照某些實施例,間隔件138’可比間隔件136’在至少一個尺寸上更小(例如,如從側視角來觀看,在垂直輪廓上係更薄),且在至少某些情況下,此種在尺寸上的差異可促進間隔件切換製程(在本文中所述)。憑藉驅動器482’與軸桿806’、安裝部分486’及軸承488’之耦合,當驅動器482’前進或後退軸桿806’時,間隔件138’能夠前進或後退。因此,如以上所討論的,間隔件138’可具有與驅動器482’之衝程長度大致上相同的衝程長度。而且,憑藉偏壓元件812’與軸承488’之耦合,間隔件138’可部分地或全部地經歷由偏壓元件812’所提供之恢復力。如先前所討論的,根據針對給定的目標應用或終端用途所需要的,此可提供給定程度的徑向順應性。再者,間隔件總成480’可包含限位擋止元件824’(例如,諸如肩部螺釘或其他合適的本體,其可選地可為緊固件),其被建構成用以在桿部分820’之成角度部分822’之區域中提供間隔件138’給定程度的預載。在某些情況下,間隔件138’可被提供有輕的預載力以抵抗限位擋止元件824’,該預載力具有足夠低的量值以防止(或以其他方式減小)間隔件136’在間隔件切換製程(在本文中所述)期間撓曲或其他移動的機會。在某些情況下,此預載力可以係在大約0.5至2.0 N之範圍內,儘管可提供更大或更小的力,依據針對給定的目標應用或終端用途所需要的。 間隔件138’可由接合裝置使用來當兩個堆疊的基板20、30被放置在接合裝置內時將兩個堆疊的基板20、30間隔開。如圖所示,間隔件138’可被定位在間隔件136’的靠近位置中,間隔件136’可圍繞浮動載具120之半圓周邊而大致上等距地被間隔開。作為概述,依照一些實施例之接合可至少部分地由於使用被插入在基板20、30之間的間隔件138’來實現,藉此允許移除間隔件136’,且可從接合室移除整個傳送裝置100。接著可利用銷455’(以下所討論的)將該對準且間隔開的基板20、30進行銷定,且接著可在銷定的基板20、30上施加接合力。一旦接合完成,可使用傳送裝置100從接合裝置來移除該接合的基板20、30。用於間隔件138’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 圖12係繪示依照本揭示之實施例之被建構的銷455’的橫截面局部側視圖。圖13係繪示依照本揭示之實施例之被建構的銷455’的橫截面局部側視圖。圖14係繪示依照本揭示之實施例之被建構的銷455’的等距局部側視圖。如將根據本揭示而瞭解的,在一般意義上,銷455’可被建構成以非常相同的方式來操作且用於非常相同的目的,例如,如以下關於圖17A至22B所討論的銷455a、455b及455c中之任一者。 銷455’可由鈦、陶瓷(諸如氮化矽(Si3
N4
)陶瓷)或其他材料所構成,且可包含中心銷502,該中心銷502係由沿著銷455’之底部部分來定位的下部管件或套筒504所環繞。下部管件504可具有任何所需的橫截面幾何形狀(例如,圓形管狀或環形;矩形管狀)。更整體而言,銷455’可具有任何所需的橫截面幾何形狀(例如,圓形、橢圓形或其他曲線形狀;矩形、正方形或其他多邊形形狀)。中心銷502可包含平坦或尖的銷尖端506。如將進一步理解的,依照一些實施例,銷455’可在其尖端附近係徑向順應的,使得其被預載至頂部中心定位±0.5 mm處的中心位置且以允許銷尖端506以所需的碰觸角度來嚙合成對基板20、30。銷455’之預載可允許其在被致動時具有自然的置中位置,以及一旦在力的作用之下係徑向順應的。結果,依照一些實施例,銷455’可被建構成用以維持在基板20、30上施加正向力。 銷455’可被定位成大致上置中於具有中心銷襯套512的中心外殼510內,中心銷襯套512本身具有使用於定位銷455’之具有短長度對直徑比的襯套配合。中心銷襯套512可提供銷455’與接合器400之周圍的機械的電隔離,其對於其中顯著地高的電壓可被使用以接合基板20、30的陽極接合製程可能係重要的。朝向中心銷襯套512之下端係預載於由矽膠或類似材料所製造之中心徑向順應O形環520之少量力。O形環520可允許中心銷502及環繞的管件504在接合器400內徑向地移動。 如從圖12至14所示,銷455’可在其端部處包含腳部分900’。依照一些實施例,腳部分900’可包含本體部分902’,本體部分902’係被建構成用以直接地或間接地接觸基板20、30,以向其施加給定量的力。為此,可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制本體部分902’之尺寸及特定的建構。在至少一些實施例中,本體部分902’可以係具有大致上平面的、實心底座的大致上圓柱形的本體。在腳部分900’之未壓縮狀態下,在本體部分902’與管件504之間可存在間隙908’。然而,在銷455’與基板20、30進行碰觸時,間隙908’可部分地或全部地關閉。 本體部分902’可具有界定在其中的孔904’,保持銷912’或其他緊固元件可通過該孔而被插入以將本體部分902’相對於管件504而保持在適當位置中,同時允許沿著一或多個軸線移動。為此,可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制孔904’之尺寸及形狀。在至少一些實施例中,孔904’在形狀上可以係大致上呈圓形的。在某些情況下,可在管件504中提供相對應的橢圓形孔914’且使其部分地或全部地與孔904’對準。當腳部分900’在管件504之端部處在其未壓縮狀態與壓縮狀態之間轉換時,保持銷912’或其他緊固元件可在橢圓形孔914’內垂直地移動。 本體部分902’進一步可包含與其基底相對安置的點接觸特徵906’。依照一些實施例,點接觸特徵906’可被建構成藉由銷尖端506以用作於將中心銷502之施加的向下力傳遞至本體部分902’的方式直接地或間接地來接觸(且因此基板20、30可與本體部分902’碰觸)。以此種方式,腳部分900’可被建構成用以向基板20、30提供均勻的力分佈,同時消除(或以其他方式最小化)在接合器室410內移動那些基板20、30的機會。為此,可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制點接觸特徵906’之尺寸及幾何形狀。在至少一些實施例中,點接觸特徵906’可以係大致上半球形或其他凸形的,其從本體部分902’之局部表面延伸。用於腳部分900’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 如從圖12至14進一步所示,銷455’亦可包含可被安置在中心銷襯套512內的導引特徵件910’。依照一些實施例,導引特徵件910’可被建構成用以導引管件504,且因此導引中心銷502,提供管件504可在銷455’之操作中於其上滑動的表面。為此,可根據針對給定的目標應用或終端用途的需要,來定制導引特徵件910’之尺寸及特定的建構。在至少一些情況下,導引特徵件910’可被定尺寸,使得在其外表面與中心銷襯套512之內側壁表面之間存在間隙,藉此允許導引特徵件910’之給定程度的橫向移動,且因此管件504可位於中心銷襯套512內。在某些實施例中,導引特徵件910’可以允許中心銷502及圍繞的管件504徑向移動同時亦向中心力提供預載的方式來與O形環520介接。如將根據本揭示而瞭解的,依照一些實施例,O形環520可被建構成以非常相同的方式來操作且用作於例如如在該‘689申請案中的非常相同的目的。在至少某些情況下,導引特徵件910’可部分地或全部地由有助於管件504所需之滑動移動的高性能塑料材料來形成。用於導引特徵件910’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 銷455’進一步可包含軸承916’,軸承916’可被安置在管件504之端部處。依照一些實施例,軸承916’可被建構成允許管件504,且因此允許管件504所穿過之導引特徵件910’,在中心襯套510內徑向地移動。以此方式,軸承916’可為中心銷502及腳部分900’提供萬向或其他的樞轉行為,以提供給定程度的徑向順應性且控制與基板20、30碰觸之角度,根據針對給定的目標應用或終端用途所需要的。為此目的,在至少一些實施例中,軸承916’可以係如典型地被建構的球形或其他的圓形軸承。用於軸承916’之其他合適的建構將取決於給定之應用且將根據本揭示而瞭解。 依照一些實施例,腳部分900’能夠進行萬向式的移動,同時亦被建構成用以接收來自中心銷502的點負載。以此種方式,腳部分900’可提供對於力的控制,且因此壓力被均勻地施加至基板20、30上。在至少某些情況下,可實現真正的正向力,且因此實現真正均勻的壓力。因此,依照一些實施例,腳部分900’可被使用來以與由周圍夾頭320、330(以上所討論的)所施加的壓力大致上匹配的方式向基板20、30施加壓力。 圖15係繪示依照本揭示之實施例之對準基板傳送裝置100及安置在接合器室410中之銷455’的等距視圖。如在本文中所述,傳送裝置100可在接合器室410內承載複數個基板20、30。由傳送裝置100所控管的一或多個間隔件總成130’最初可將其等之各別的間隔件136’安置在基板20、30之間。接著,由接合器室410所控管的一或多個間隔件總成480’可使其等之各別的間隔件138’插入基板20、30之間。同時(或之前或之後),銷455’可與基板20、30接合以向其施加壓力而將基板20、30固持穩定。在間隔件138’就定位且銷455’穩定基板20、30的情況下,間隔件136’可從被安置在基板20、30之間縮回,實現在接合器室410中的間隔件交遞。關於此製程的額外細節係緊接著於以下提供。 圖16A至16B係繪示依照本揭示之實施例之在間隔件交換製程中的幾個階段的局部等距視圖。如從圖16A所示,該間隔件切換製程可開始於間隔件136’被安置在基板20、30之間。在此位置中,導引特徵件137’可在間隔件136’之平面上方的平面中保持突出至間隔件136’之側邊。接著,間隔件138’可沿著z軸線向上移動,直到其與導引特徵件137’之底側碰觸。因此,在一般意義上,導引特徵件137’可用作為界定間隔件138’可在接合器室410中沿著z方向移動之界限的頂板。同時(或之前或之後),銷455’可接合基板20、30,如在本文中所述的。如從圖16B所示,接著,間隔件138’可朝向基板20、30前進且被插入於基板20、30之間,保持在導引特徵件137’下方。接著,間隔件136’及導引特徵件137’可從基板20、30退出,其中間隔件138’係保持安置在基板20、30之間。 在此間隔件切換製程中,銷455’可與間隔件總成130’及480’協作,以將基板20、30保持在適當位置中,同時在間隔件切換製程期間提供徑向順應性。當銷455’之腳部分900’首先接觸基板20、30時,本體部分902’可平坦化,變成與基板20、30之碰觸表面大致上共平面或以其他方式與基板20、30之碰觸表面大致上平行。當中心銷502在其點接觸特徵906’處向腳部分900’施加力時,接著,腳部分900’係將力施加至本體部分902’之大致上平坦的實心基底之區域之上,因此在碰觸之局部區域中均勻地向基板20、30施加壓力。憑藉其建構,腳部分900’可以平坦、均勻的方式來分佈壓力,藉此對下方的基板20、30提供良好的夾鉗而不會使其等翹曲,且同時以防止或以其他方式減小否則其可能由於在接合器室410中的處理溫度而發生的非對稱熱膨脹的機會的方式來堆疊基板20、30。因此,腳部分900’,及更整體而言銷455’,可提供對基板20、30之徑向增大的給定程度的控制,特別係關於其中心點。 以下就圖17A至22B來解釋關於銷455之構造及操作之模式的額外細節。 圖17A至17H係示意性地描繪依照本揭示之第一例示性實施例之利用圖4之末端效應器將已對準的晶圓對裝載至接合器中之步驟的橫截面示意圖。可於其中可利用機器人臂80及末端效應器100傳送及裝載已對準的晶圓20、30之處理站中之一者係接合器400。圖17A係繪示在晶圓被放置在接合器室410內之前處於閒置狀態下的接合器400。接合器400係包含定位於接合器室410下方及上方的底部夾頭430及頂部夾頭420,該兩者皆能夠保持加熱狀態以接合晶圓。頂部及底部夾頭420、430中之一者或兩者可沿著z軸線垂直地移動。在許多接合器400的設計中,僅夾頭中之一者可移動,而另一個將保持靜止。接合器間隔件138a係被包括在接合器400中,且可被附接至接合器400之下部平台,使得接合器間隔件旗標138a與底部夾頭430垂直地移動,藉此保持與底部夾頭430的恆定相對位置。在揭示中為了清楚起見,儘管每個附圖通常僅繪示單一接合器間隔件旗標138a,但是應注意到三個或更多個接合器間隔件138a、138b、138c可被使用於接合器400中,使得相同或類似的功能在相同時間或在不同但是預定的時間下於接合器中的三個或更多個點處發生。 使用末端效應器100之接合製程與使用習知的傳送夾具之接合製程係大致上不同的。習知的傳送夾具將已對準的晶圓傳送至接合裝置中,且在接合製程的整個過程中必須保持在該接合裝置中。相反地,本發明之末端效應器100係允許將已對準的晶圓傳送至接合裝置中,且接著在接合製程之前從接合室移除。因此,與習知的傳送夾具所經受的500℃溫度及長達一小時的持續時間相比,末端效應器100可能僅經受在接合裝置中的閒置溫度的短暫持續時間,例如,大約300℃。結果,末端效應器100係經歷較小的機械及熱應力且需要較少的維修,其起到提高效率及降低成本的作用。 作為概述,依照本揭示之接合係部分地由於使用接合器間隔件旗標138a而被實現,該接合器間隔件旗標138a被插入在晶圓之間,藉此允許末端效應器間隔件旗標136a、136b及136c被移除,且從接合室移除整個末端效應器100。接著可利用銷455a、455b及455c將該對準且間隔開的晶圓進行銷定,且接著可在已銷定的晶圓20、30上施加接合力。一旦接合完成,可使用末端效應器100從接合裝置來移除接合晶圓。 相對於圖17A至17H提供了用於利用末端效應器100在接合器400中裝載該對準的晶圓20、30對之製程的額外細節。首先參照圖17B,對準及夾鉗的晶圓20及30係由末端效應器100所承載且插入至接合器室410中。在此接合器建構中,頂部夾頭420係固定的而底部夾頭430可經由z驅動器450沿著方向425移動,但是應注意到接合器400可具有可移動的及固定的夾頭的任何建構。如先前所述,末端效應器利用夾鉗總成130a、130b及130c來固持晶圓20、30之邊緣20e、30e,且晶圓20、30係沿著方向99而被插入至接合器室410中,使得邊緣20e、30e從接合器400之裝載側突出,如在圖17B中所展示的。在此開始狀態下,浮動載具120係與框架構件110接觸且晶圓邊緣20e、30e被夾鉗在一起。 接著,如在圖17C中所展示的,具有夾鉗的晶圓20、30之浮動載具120從框架構件110脫離,使得其沿著方向90b向下移動,且晶圓20、30被放置於底部夾頭430上,使得晶圓30之底部表面係與底部夾頭430之頂部表面接觸。在許多另外選擇之一者中,具有夾鉗的晶圓20、30之浮動載具120能夠沿著方向90a向上移動,且晶圓20、30被放置於頂部夾頭420之底部表面上,使得晶圓20之頂部表面係與頂部夾頭420之底部表面接觸。如所展示的,底部夾頭430可沿著底部夾頭430之周邊的部分具有一或多個切口432,其可允許末端效應器100的適當餘隙,以將晶圓20、30放置於接合器400內,例如,因此晶圓20、30之外邊緣可與頂部及底部夾頭420、430之周邊大致上對準。接著,儘管末端效應器間隔件旗標136a維持在晶圓20、30之間的位置中,一或多個銷455a可被帶至與晶圓20之頂部表面在一或多個位置中接觸,如在圖17D中所展示的。 在工業界中,所欲的是,將晶圓儘可能有效率地接合以增加產能。增加接合晶圓對之產能的一個技術係,即便是在接合器400並未主動地接合晶圓時,在接合器400中保持高溫,藉此,減少接合器400在每個循環升高至操作溫度所需的時間。然而,將已對準的晶圓放置在已經加熱的接合器400中(例如,400℃的等級)可能影響晶圓20、30的對準。例如,使晶圓20、30經受此類型的加溫環境可能造成晶圓20、30徑向地擴張,所以所欲的是,將晶圓20、30快速地銷定在一起,且儘可能地精確。儘管晶圓20、30可在不同的位置處被銷定,較佳的是,將晶圓20、30在其中心點處一起銷定,而非沿著徑向邊緣,藉此,防止晶圓20、30從偏移點的熱擴張造成失準的情形。在圖17D至17F中,銷455a係被展示成定位於晶圓20、30之中心處,但是銷455a之數量及這些銷的位置可變化,如相對於圖19A至19C所討論的。 接著,如在圖17E中所展示的,儘管利用一或多個銷455a來維持晶圓20、30,但是被定位於靠近晶圓20、30之邊緣部分的一或多個的接合器間隔件旗標138a係沿著方向411b而被插入於晶圓20、30之間。接合器間隔件旗標138a可較末端效應器間隔件旗標136a更薄,且因此其等可被插入於被環繞末端效應器間隔件旗標136a而夾鉗的晶圓20、30之間。在一實例中,接合器間隔件旗標138a可以係大約100微米,而末端效應器間隔件旗標136a可以係大約200微米。 接著,夾鉗132a、132b、132c被釋放,且其等從晶圓30之底部表面的邊緣30e脫離,如在圖17F中所展示的。應注意的是,該夾鉗可依照諸如一起地、相繼地或其之組合的預定例行處理來移除。在夾鉗132a、132b、及132c的釋放以後,末端效應器間隔件旗標136a係沿著方向92b而從兩個晶圓20、30之間之空間被移除,如在圖17G中所展示的。該三個或以上的接合間隔件旗標138a係圍繞晶圓20、30之周邊而維持在晶圓20、30之間的位置中。一般地,接合器間隔件旗標138a將被定位成沿著晶圓20、30之周邊而接近末端效應器間隔件旗標136a之位置。在末端效應器間隔件旗標136a被移除以後,由於維持於晶圓20、30之間之附近的接合器間隔件旗標,晶圓20、30之間的間隔間隙可能仍然存在,如在圖17G至17H中所展示的。 最後,末端效應器100係沿著方向97a向上移動,直到真空墊122a、122b、122c從晶圓20之邊緣20e之頂部表面脫離為止,其將已銷定的晶圓20、30留在底部夾頭430之頂部上,如在圖17H中所展示的。在此階段中,末端效應器100係從接合器400被整個地移除,如在圖17I中所展示的,且可開始晶圓接合。在晶圓接合製程之初始階段中,晶圓20、30係圍繞接合器間隔件旗標138a而被接合在一起。在施加力之前,接合器間隔件旗標138a係被移除。在完成接合製程之後,利用末端效應器100將接合的晶圓對20、30從接合器400移除。 圖18係描繪依照本揭示之第一例示性實施例之被定位成用以接收圖4之末端效應器之接合器。詳言之,圖18之接合器400可具有不同設計的固定的及可移動的組件。在圖17A至17H中,接合器400係被設計成使得上部夾頭420被固定,而下部夾頭430係沿著z軸線移動。在圖18中所展示之接合器400之設計中,下部夾頭430係被固定,而上部夾頭420係沿著方向426移動,直到上部夾頭420之底部表面接觸頂部晶圓之頂部表面為止。關於接合器400之頂部夾頭420及/或底部夾頭420、430之移動的所有變型可與本揭示之裝置、系統及方法一起使用。 圖19A至19C係繪示在接合器中所使用之銷的變型。圖19A係描繪依照本揭示之第一例示性實施例之經由單一中心銷將兩個晶圓銷定的示意圖。圖19B係描繪依照本揭示之第一例示性實施例之經由中心銷及偏心防旋轉銷將兩個晶圓銷定的示意圖。圖19C係描繪依照本揭示之第一例示性實施例之經由三個周圍銷將兩個晶圓銷定的示意圖。一起參照圖19A至19C,銷455a、455b、455c中之一或多者可在一或多個不同位置中被帶至與晶圓20之頂部表面接觸。較佳的是,使用被定位於晶圓20、30之中心中的單一個銷455a,如在圖19A中所展示的。在中心中使用單一個銷 455a可允許晶圓20、30在沒有經歷失準的情形下熱膨脹。 在一個另外選擇中,晶圓20、30可利用兩個銷455a、455b而被銷定,如在圖19B中所展示的。在此,銷455a係中心銷,而銷455b係防旋轉銷,使得銷455b防止晶圓20、30的旋轉。在此設計中,中心銷455a比防旋轉銷455b可將較大的銷定力施加至晶圓20、30。此外,該偏心銷455b可以係徑向順應的,因為其可沿著晶圓20、30之半徑移動,以順應晶圓之熱膨脹。在圖19C所展示的另一個另外選擇中,可使用三個銷455a、455b、455c,其中其等可被配置於晶圓20、30之周圍處,諸如在每個接合器間隔件旗標138a的附近。其等可圍繞晶圓20、30周邊而被大致上等距地間隔開,諸如彼此以120度隔開。其亦可能使用這些建構之組合或未明確地展示之其他的銷建構。例如,可為所欲的是,使用圖19A之中心銷與圖19C之三個周邊銷。 圖20係依照本揭示之第一例示性實施例之例示性晶圓接合器的示意圖。如在圖20中所展示的,接合器400進一步包含具有薄膜力及馬達定位的壓力頭460、具有壓力板及上部銷455的接合頭470、接合器間隔件旗標機構480、具有夾心板及沖洗特徵的下部加熱器490以及靜態Z軸線支撐柱495。 圖21係依照本揭示之一實施例之與晶圓接合器400一起使用之例示性接合器間隔件旗標機構480的示意圖。參照圖20至21,接合器間隔件旗標機構480可被使用來將接合器間隔件旗標138a、138b、138c移動於對準的晶圓對之間的插入及縮回位置之間。在一實例中,接合器間隔件旗標機構480可具有被安裝至環件484的氣動活塞482,環件484係被定位成環繞Z軸柱495且位於下部加熱器490的下方。氣動活塞482係承載支撐接合器間隔件旗標138a的擱架486。當氣動活塞482被啟動時,其可在徑向方向上朝向及遠離接合區域之中心移動。接合器間隔件旗標138a之移動可藉由擱架486可滑動於其上之軌道488而被導引。這些結構可允許接合器間隔件旗標138a具有徑向順應性,藉此,允許在晶圓經歷熱膨脹時,接合器間隔件旗標138a在徑向方向上與晶圓20、30的移動。氣動控制裝置以外的其他機械及電機裝置亦可被使用來移動接合器間隔件旗標138a。 習用接合裝置已經使用一或多個銷來壓縮晶圓,但是這些裝置對銷係提供有限的力控制。在一實例中,習用銷係具有由僅能夠將恆常壓力施加至晶圓的壓縮彈簧或類似裝置所建立的單一力。結果,當頂部及底部夾頭壓縮晶圓時,該晶圓與該銷對準的區域係具有較該晶圓與該夾頭所接觸的區域更少的施加於其的壓力,其在該晶圓與該銷接觸的部分處造成機械高產率損失。同時,習知銷之較低的熱導電率係在晶圓與銷對準的部分處造成熱高產率損失。當這些問題與習知銷具有較大直徑及大的環繞間隙(一般大約12 mm至14 mm)的事實結合時,機械及熱高產率損失相加而在晶圓接合上係顯著無效率的。 為了克服這些問題,本發明係設想可減少機械產率損失與熱產率損失兩者之銷455a。為此,圖22A至22B係依照本揭示之第一例示性實施例之銷455a之一個實例的示意圖。如所展示的,銷455a可延伸通過接合裝置之頂部夾頭420,使得其可移動至晶圓(未圖示)將被定位用於接合的接合器室410區域中。在一實例中,銷455a在直徑上可以係5 mm,且被定位於頂部夾頭420內的6 mm孔內,以提供銷455a至頂部夾頭420的大約0.50 mm的餘隙。相較於具有大約12 mm至14 mm之銷及間隙直徑之先前技術的銷,具有6 mm直徑及間隙之銷455a可大大地改善機械高產率損失。此外,不像使用壓縮彈簧來提供機械力之習知銷,銷455a可使用氣動致動器來控制銷455a在晶圓上的力。結果,由銷455a所施加之壓力可被選擇來大致上匹配夾頭之壓力,藉此進一步減少機械產率損失。 銷455a可由鈦、陶瓷(諸如氮化矽陶瓷)及其他材料所建構,且可包含:中心銷502,中心銷502係由沿著銷455a之底部部分來定位之下部管件或套筒504所圍繞;及上部管件或套筒505,上部管件或套筒505係具有薄壁且沿著銷455a之上方部分來定位。下部套筒504及上部套筒505可諸如利用熔接或其他技術在靠近中心銷502的接頭處被連接在一起。中心銷502可包含平的銷尖端506。上部套筒505可藉由周圍夾頭420及/或與被定位於夾頭420上方的加熱器526鄰接的加熱器銷532而主動地被加熱,如相對於圖22B而進一步描述的,且中心銷502亦可由周圍夾頭420來加熱。此外,其可能利用與銷455a之結構介接的電阻式加熱元件來加熱銷455a之組件。在一些設計中,從夾頭420之被動加熱與從電阻式加熱元件之主動加熱兩者皆可被使用來加熱銷455a之各種不同的組件。 銷455a接近尖端處可以係徑向順應的,使得其被預載至頂部中心定位±0.5 mm處的中心位置,以允許銷尖端506以所需的碰觸角度來嚙合成對的晶圓20、30。將銷455a預載係允許銷455a在被致動時具有自然、置中的位置,但是一旦受力時亦允許銷455a係徑向順應的。結果,銷455a可保持將正向力施加於晶圓上。 銷455a之額外機械係詳細地展示於圖22B中。銷455a係被定位成大致上置中於具有中心銷襯套512(亦習知為瞄孔襯套(peek bushing)之中心外殼510內,中心銷襯套512本身具有襯套配合,其具有被使用於放置銷455a之小短長度對直徑比514。中心銷襯套512可提供銷455a與接合器400之圍繞的機械的電隔離,其對於其中顯著地高的電壓可被使用以接合晶圓的陽極接合製程係重要的。室罩516及不鏽鋼力反應板518亦被定位成圍繞中心銷襯套512。朝向中心銷襯套512之下端係預載至由聚矽氧或類似材料所製造的中心徑向順應O形環520之少量力。O形環 520係允許中心銷502及圍繞的管件504在接合器400內徑向地移動。鋁冷卻凸緣522係被定位於力反應板518下方,且熱隔離構件524係被定位於冷卻凸緣522下方,以將加熱器526熱隔離。 冷卻凸緣522之內部係圍繞中心銷502之一部分的襯套528。襯套528及熱隔離構件524可由諸如以商品名稱ZERODUR®所販售的鋰鋁矽酸鹽玻璃陶瓷或類似材料所構成。襯套528可在兩側上具有插入腔530,其作用為重疊特徵,以在真空中提供具有低空氣介電質的電隔離。被定位於襯套528下方且環繞中心銷502及管件504之下部邊緣的係加熱器銷532。加熱器銷532可由氮化矽所形成,且可與襯套528之下部插入腔530嚙合。加熱器銷532亦可沿著加熱器526之厚度及上部夾頭420之至少一部分來與中心銷502及管件504介接。加熱器銷532與加熱器526鄰接之定位以及被使用來建構加熱器銷532之材料可允許有效率的熱轉移從加熱器526通過加熱器銷532而到達中心銷502及管件504。此可允許中心銷502及管件504具有與頂部夾頭420之溫度大致上匹配的溫度,因為所有結構係被定位成將熱從加熱器526適當地轉移至其等接觸晶圓之部分。因此,習知銷所經歷之熱產率損失可被顯著地改善。增加銷455a之熱連接性且同時能夠控制對銷455a所施加的力可超越由先前技術之前所達到的而改善晶圓之接合。 應強調的是,本揭示之上述實施例,特別係任何「較佳的」實施例僅係實施方案之可能實例,其僅係用於清楚地瞭解本揭示之原理而提出。在大致上沒有脫離本揭示之精神及原理的情形下,可對上述實施例進行許多變型及修改。所有此種的修改及變型在本文中係旨在被包括在本揭示及本揭示之範圍內,且由以下申請專利範圍所保護。
12‧‧‧接合室16‧‧‧傳送裝置18‧‧‧晶圓對20‧‧‧基板20e‧‧‧邊緣24‧‧‧傳送夾具30‧‧‧基板30e‧‧‧邊緣50‧‧‧對準器站60‧‧‧接合站80‧‧‧機器人臂90a‧‧‧方向90b‧‧‧方向92‧‧‧方向92b‧‧‧方向97a‧‧‧方向99‧‧‧方向100‧‧‧傳送裝置110‧‧‧框架110a‧‧‧半圓形內周邊111a‧‧‧第一位置111b‧‧‧第二位置111c‧‧‧第三位置120‧‧‧浮動載具120a‧‧‧半圓形內周邊122b‧‧‧真空墊122c‧‧‧真空墊130a‧‧‧夾鉗總成130b‧‧‧夾鉗總成130c‧‧‧夾鉗總成130’‧‧‧間隔件總成132a‧‧‧夾鉗132b‧‧‧夾鉗132c‧‧‧夾鉗136a‧‧‧末端效應器間隔件旗標136b‧‧‧末端效應器間隔件旗標136c‧‧‧末端效應器間隔件旗標136’‧‧‧間隔件137’‧‧‧導引特徵件138a‧‧‧接合器間隔件旗標138b‧‧‧接合器間隔件旗標138c‧‧‧接合器間隔件旗標138’‧‧‧間隔件188’‧‧‧軸承280‧‧‧圓形狀環280a‧‧‧鼻部280b‧‧‧鼻部280c‧‧‧鼻部282a‧‧‧間隔件及夾鉗總成282b‧‧‧間隔件及夾鉗總成282c‧‧‧間隔件及夾鉗總成283‧‧‧線性致動器284‧‧‧間隔件285‧‧‧線性致動器286‧‧‧夾鉗300‧‧‧對準裝置320‧‧‧周圍夾頭330‧‧‧周圍夾頭400‧‧‧接合站410‧‧‧接合器室411b‧‧‧方向420‧‧‧頂部夾頭425‧‧‧方向426‧‧‧方向430‧‧‧底部夾頭432‧‧‧切口450‧‧‧z驅動器455‧‧‧銷455a‧‧‧銷455b‧‧‧銷455c‧‧‧銷455’‧‧‧銷460‧‧‧壓力頭470‧‧‧接合頭480‧‧‧接合器間隔件旗標機構480’‧‧‧間隔件總成482‧‧‧氣動活塞482’‧‧‧驅動器484‧‧‧環486‧‧‧擱架486’‧‧‧安裝部分488‧‧‧軌道488’‧‧‧軸承490‧‧‧下部加熱器495‧‧‧Z軸柱502‧‧‧中心銷504‧‧‧管件505‧‧‧上部套筒506‧‧‧銷尖端510‧‧‧中心外殼512‧‧‧中心銷襯套514‧‧‧短長度對直徑比516‧‧‧室罩518‧‧‧力反應板520‧‧‧O形環522‧‧‧冷卻凸緣524‧‧‧熱隔離構件526‧‧‧加熱器528‧‧‧襯套530‧‧‧插入腔532‧‧‧加熱器銷702’‧‧‧安裝部分704’‧‧‧驅動器706’‧‧‧軸桿708’‧‧‧耦合臂710’‧‧‧浮動耦合712’‧‧‧偏壓元件802’‧‧‧安裝部分806’‧‧‧軸桿810’‧‧‧緊固件811’‧‧‧浮動耦合812’‧‧‧偏壓元件814’‧‧‧基底部分816’‧‧‧支座部分818’‧‧‧臂部分820’‧‧‧桿部分822’‧‧‧成角度部分824’‧‧‧限位擋止元件900’‧‧‧腳部分902’‧‧‧本體部分904’‧‧‧孔906’‧‧‧點接觸特徵908’‧‧‧間隙910’‧‧‧導引特徵件912’‧‧‧保持銷914’‧‧‧橢圓形孔916’‧‧‧軸承
參照以下圖式可更佳地瞭解本揭示的許多態樣。在圖式中之組件不一定按比例繪製,而是將重點放在清楚地繪示出本揭示的原理上。再者,在圖式中,貫穿幾個視圖,相同的元件符號係表示相對應的部分。 圖1A係描繪依照先前技術之使用於將已對準基板從對準器傳送至接合器之習知傳送夾具的示意圖。 圖1B係描繪依照本揭示之第一例示性實施例之使用於將已對準基板從對準器傳送至接合裝置之對準基板傳送裝置及方法的示意圖。 圖2A係描繪依照先前技術之圖1A之習知傳送夾具,且如在圖3中所展示的那樣。 圖2B係描繪依照先前技術之圖2A之習知傳送夾具之夾鉗總成的放大視圖。 圖3係依照先前技術之藉由使用習知傳送夾具來將已對準的基板對裝載至接合室中的示意圖。 圖4A至4B係分別地繪示依照本揭示之實施例之被建構的包含複數個間隔件總成之對準基板傳送裝置的俯視平面圖及仰視平面圖。 圖5係繪示依照本揭示之實施例之被建構的對準基板傳送裝置間隔件總成的等距側視圖。 圖6係繪示依照本揭示之實施例之被建構的對準基板傳送裝置間隔件總成的橫截面側視圖。 圖7係繪示依照本揭示之實施例之被建構的包含複數個接合器室間隔件總成之接合器室的等距局部側視圖。 圖8係繪示依照本揭示之實施例之被建構的接合器室間隔件總成的等距側視圖。 圖9至10係分別地繪示依照本揭示之實施例之被建構的接合器室間隔件總成的橫截面側視圖及等距橫截面局部側視圖。 圖11係繪示依照本揭示之實施例之被建構的接合器室間隔件總成的橫截面局部側視圖。 圖12係繪示依照本揭示之實施例之被建構的銷的橫截面局部側視圖。 圖13係繪示依照本揭示之實施例之被建構的銷的橫截面局部側視圖。 圖14係繪示依照本揭示之實施例之被建構的銷的等距局部側視圖。 圖15係繪示依照本揭示之實施例之對準基板傳送裝置及安置在接合器室中的銷的等距視圖。 圖16A至16B係繪示依照本揭示之實施例之在間隔件交換製程中的幾個階段的局部等距視圖。 圖17A至17I係示意性地描繪依照本揭示之一實施例之利用圖4之末端效應器將已對準的晶圓對裝載至接合器中之步驟。 圖18係描繪依照本揭示之一實施例之利用圖4之末端效應器將已對準的晶圓對裝載至接合器中。 圖19A係描繪依照本揭示之一實施例之經由單一中心銷來銷定兩個晶圓的示意圖。 圖19B係描繪依照本揭示之一實施例之經由中心銷及偏心防旋轉銷來銷定兩個晶圓的示意圖。 圖19C係描繪依照本揭示之一實施例之經由三個周邊銷來銷定兩個晶圓的示意圖。 圖20係依照本揭示之一實施例之例示性晶圓接合器的示意圖。 圖21係依照本揭示之一實施例之與晶圓接合器一起使用之例示性接合器間隔件旗標機構的示意圖。 圖22A至22B係依照本揭示之一實施例之銷的一個實例的示意圖。
20‧‧‧基板
30‧‧‧基板
100‧‧‧傳送裝置
110‧‧‧框架
130’‧‧‧間隔件總成
136’‧‧‧間隔件
137’‧‧‧導引特徵件
188’‧‧‧軸承
704’‧‧‧驅動器
706’‧‧‧軸桿
708’‧‧‧耦合臂
710’‧‧‧浮動耦合
712’‧‧‧偏壓元件
Claims (23)
- 一種基板處理系統,被建構成用以接合一對基板,該基板處理系統包括:處理室;及間隔件總成,被安置在該處理室中且包括間隔件,該間隔件被建構成用以:插入於該對基板之間;且與被安置在該處理室中之對準基板傳送裝置之導引特徵件接觸,其中,該間隔件被建構成在被插入該對基板之間之前在與該導引特徵件接觸後便停止在該處理室中前進。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理系統,其中,該間隔件總成進一步包括偏壓元件,該偏壓元件被建構成用以提供徑向預載,其中,該偏壓元件提供針對該對基板之用於向外徑向熱膨脹順應之預載起始點。
- 如申請專利範圍第2項之基板處理系統,其中:該間隔件總成進一步包括:驅動器;軸桿,與該驅動器在操作上耦合;及軸承,與該軸桿及該間隔件在操作上耦合;且該驅動器被建構成以提供該軸承及該間隔件之直線移動的方 式來提供該軸桿之直線移動。
- 如申請專利範圍第3項之基板處理系統,其進一步包括安裝部分,該安裝部分在操作上耦合該軸桿及該軸承,使得該安裝部分經由該軸桿之移動提供該軸承之移動,其中:該軸承被安裝至該安裝部分;該安裝部分與該軸桿具有餘隙度以在其等之間提供浮動耦合;且該預載起始點被提供在該浮動耦合處。
- 如申請專利範圍第4項之基板處理系統,其中,該偏壓元件包括彈簧元件,該彈簧元件具有:第一端,與該安裝部分耦合;及第二端,與該軸桿延伸超過該安裝部分之部分介接。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理系統,其中,該間隔件總成被建構成用以提供該間隔件具有預載力以當該間隔件被插入於該對基板之間時可降低間隔件之撓曲的機會。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理系統,其中,被建構成用以處理一對基板之設備被併入,該設備包括:框架構件;及 間隔件總成,與該框架構件耦合且包括:第一間隔件,被建構成可被插入於該對基板之間;及導引特徵件,被建構成用以提供用於基板處理系統之第二間隔件之前進的參考擋止點。
- 如申請專利範圍第7項之系統,其中,該導引特徵件大致上呈L狀,具有:第一腿,附接至該第一間隔件且與該第一間隔件之長度大致上垂直對準;及第二腿,與該第一間隔件之該長度大致上平行對準。
- 如申請專利範圍第7或8項之系統,其中:該導引特徵件與該第一間隔件係單片式構造;且該導引特徵件係大致上呈L狀,具有:第一腿,從該第一間隔件延伸且與該第一間隔件之長度大致上垂直對準;及第二腿,與該第一間隔件之該長度大致上平行對準。
- 如申請專利範圍第7項之系統,其中,在被建構成用以提供用於該第二間隔件之該參考擋止點的情況下,該導引特徵件被建構成用以實體地接觸該第二間隔件且阻止該第二間隔件在垂直方向上的前進。
- 如申請專利範圍第7項之系統,其進一步包括偏壓元 件,該偏壓元件被建構成用以提供徑向預載,其中,該偏壓元件提供針對該對基板之用於向外徑向熱膨脹順應之預載起始點。
- 如申請專利範圍第11項之系統,其中:該間隔件總成進一步包括:驅動器;軸桿,與該驅動器在操作上耦合;及軸承,與該軸桿及該第一間隔件在操作上耦合;且該驅動器被建構成以提供該軸承及該第一間隔件直線移動之方式來提供該軸桿之直線移動。
- 如申請專利範圍第12項之系統,其進一步包括臂部分,該臂部分在操作上耦合該軸桿及該軸承,使得該臂部分經由該軸桿之移動提供該軸承之移動,其中:該臂部分與該軸桿具有餘隙度以在其等之間提供浮動耦合;且該預載起始點被提供在該浮動耦合處。
- 如申請專利範圍第13項之系統,其中,該偏壓元件包括彈簧元件,該彈簧元件具有:第一端,與該軸承耦合;及第二端,與該軸桿延伸超過該臂部分之部分介接。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中,提供銷設備,該銷設備被建構用以施加壓縮力至基板處理室中呈間隔對準之一對基板,該銷設備包括:銷尖端;及腳部分,包括:點接觸特徵,被安置在該腳部分之第一端且被建構成與該銷尖端碰觸;及大致上平面基底,被安置在該腳部分之第二端,與該第一端相對,且被建構成與該對基板中之一基板碰觸。
- 如申請專利範圍第15項之系統,其中,該點接觸特徵係半球形形狀,從該腳部分之該第一端延伸朝向該銷尖端。
- 如申請專利範圍第15項之系統,其中,該腳部分可相對於該銷尖端而移動,使得:在該腳部分之未壓縮狀態中,在該腳部分與該銷尖端之間存在一間隙;且在該腳部分之壓縮狀態中,該點接觸特徵係與該銷尖端碰觸。
- 如申請專利範圍第15項之系統,其中,該銷設備被建構成徑向順應,使得其被預載至中心及頂部中心定位。
- 如申請專利範圍第15項之系統,其中,該腳部分被建構成用以與該對基板中之一基板之中心碰觸。
- 如申請專利範圍第15項之系統,其進一步包括O形環,該O形環被建構成用以:允許該銷尖端與腳部分之徑向移動;且提供預載至中心力。
- 如申請專利範圍第15項之系統,其進一步包括軸承,該軸承被建構成用以:允許該銷尖端與腳部分之徑向移動;且藉由該銷設備提供萬向支架轉動行為。
- 如申請專利範圍第15項之系統,其中,該銷設備被建構成以以下至少一個方式來施加該壓縮力至該對基板:匹配藉由一或多個周圍夾頭施加至該對基板之壓力;及相對於該對基板被均勻地分佈。
- 如申請專利範圍第15項之系統,其中,提供三個銷,該銷被配置成在圓周方向上等距隔開。
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