TWI786019B

TWI786019B - 晶圓承載座及其使用方法

Info

Publication number: TWI786019B
Application number: TW111116117A
Authority: TW
Inventors: 吳俊賢; 彭成斌; 柯宏坤
Original assignee: 台灣富創得工程股份有限公司
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2022-04-28
Publication date: 2022-12-01
Also published as: TW202343663A

Abstract

本發明係關於一種晶圓承載座及其使用方法，其中晶圓承載座設置於一載台上，包括一承載座主體、一扣合組件、一夾爪組件、一支撐導引組件以及一吸盤組件。該承載座主體包括一承載上蓋以及一承載下座。該扣合組件設置於該載台上，包括一扣合件及一扣合動力源。該夾爪組件設置於該載台上，包括一夾爪、一夾爪水平動力源以及一夾爪垂直動力源。該支撐導引組件包括一支撐單元以及一導引單元。該吸盤組件包括一驅動臂以及一吸盤。藉此，本發明之晶圓承載座得以自動化作業，達到高生產效率。

Description

晶圓承載座及其使用方法

本發明是關於一種晶圓承載座及其使用方法，特別是一種適用於半導體製程之晶圓承載座及其使用方法。

在半導體製程中，需要對晶圓進行多道製程處理。在對晶圓進行多道製程之前需要先將其固定於承載座上，以利於進行後續處理。然而，習知的方法是仰賴人為操作將晶圓固定於承載座上，未能實現自動化作業。因此存在操作失誤、或效率低等問題，造成營業損失或生產成本高昂。

發明人緣因於此，本於積極發明之精神，亟思一種可以解決或改善上述問題之晶圓承載座及其使用方法，幾經研究實驗終至完成本發明。

本發明之主要目的係在提供一種晶圓承載座及其使用方法，藉此可自動化作業，大幅減少人為操作及失誤風險，達到高生產效率。

為達成上述目的，本發明之晶圓承載座包括一承載座主體、一扣合組件、一夾爪組件、一支撐導引組件以及一吸盤組件。其中，晶圓承載座設置於一載台上。承載座主體包括一承載上蓋以及一承載下座，承載上蓋與承載下座之間可對應夾持或鬆脫一晶圓，換言之，可將晶圓夾持於承載上蓋與承載下座之間。扣合組件設置於載台上，包括一扣合件及一扣合動力源，扣合件可對應扣合或鬆脫承載下座。

此外，夾爪組件設置於載台上，包括一夾爪、一夾爪水平動力源以及一夾爪垂直動力源，夾爪可對應夾持或鬆脫承載上蓋，透過夾爪水平動力源可驅動夾爪夾持或鬆脫承載上蓋，而透過夾爪垂直動力源可使夾爪夾持之承載上蓋靠近或遠離承載下座，以利於將晶圓放置於承載上蓋與承載下座之間。支撐導引組件包括一支撐單元以及一導引單元，支撐單元包括一支撐座以及一支撐動力源，支撐座可對應支撐或遠離晶圓，透過支撐座以支撐或鬆脫晶圓，導引單元包括一導引座以及一導引動力源，導引座可對應導引或遠離晶圓，透過導引座將晶圓導引定位並放置於承載下座上。吸盤組件包括一驅動臂以及一吸盤，吸盤可對應吸取或不吸取晶圓，在吸盤吸取晶圓時，使晶圓沿導引座定位並放置於承載下座上。

上述吸盤可為柏努力吸盤。

上述扣合動力源可為旋轉缸。

上述夾爪水平動力源、夾爪垂直動力源、支撐動力源以及導引動力源可皆為氣壓缸。

除了前述的晶圓承載座之外，本發明更提供一種晶圓承載座之使用方法，其中晶圓承載座如上所述，包括上述的承載座主體、上述的扣合組件、上述的夾爪組件、上述的支撐導引組件以及上述的吸盤組件，故此處不再贅述。本發明之晶圓承載座之使用方法包括以下步驟： (A)將承載座主體定位於載台上，並執行步驟(B)； (B)扣合動力源驅動扣合件，使扣合件對應扣合承載下座，用以固定承載下座，並執行步驟(C)； (C)夾爪水平動力源向前伸出夾爪，使夾爪對應夾持承載上蓋，並執行步驟(D)； (D)夾爪垂直動力源向上抬升夾爪，使承載上蓋遠離承載下座，並執行步驟(E)； (E)支撐動力源向前伸出支撐座，導引動力源向前伸出導引座，並執行步驟(F)； (F)將晶圓放置於支撐座上，並執行步驟(G)； (G)驅動臂驅動吸盤下降吸取晶圓，並執行步驟(H)； (H)支撐動力源向後縮回支撐座，導引座維持向前伸出之狀態，並執行步驟(I)； (I)驅動臂驅動吸盤將晶圓沿導引座下降放置於承載下座上，藉此將晶圓定位於承載下座上，並執行步驟(J)； (J)吸盤不吸取晶圓，驅動臂驅動吸盤上升遠離晶圓，導引動力源向後縮回導引座，並執行步驟(K)； (K)夾爪垂直動力源向下降低夾爪，使承載上蓋蓋合承載下座，且承載上蓋與承載下座之間對應夾持晶圓，並執行步驟(L)； (L)夾爪水平動力源向後縮回夾爪，使夾爪對應鬆脫承載上蓋，並執行步驟(M)；以及 (M)扣合動力源驅動扣合件，使扣合件對應鬆脫承載下座，使得承載座主體夾持晶圓。

上述之晶圓承載座之使用方法係將晶圓放置於承載座主體上之使用方法，若是反向執行上述使用方法之步驟則可將夾持於承載座主體上之晶圓鬆脫。

藉由上述之晶圓承載座及其使用方法，可自動化作業以將晶圓固定於承載座上，大幅減少人為操作及失誤風險，有助於降低生產成本，達到高生產效率。

以上概述與接下來的詳細說明皆為示範性質是為了進一步說明本發明的申請專利範圍。而有關本發明的其他目的與優點，將在後續的說明與圖示加以闡述。

請參閱圖1至圖3，其分別為本發明一實施例之晶圓承載座之示意圖、側視圖及另一視角之側視圖。圖中示出一種晶圓承載座1，設置於一載台10上，其中晶圓承載座1包括一承載座主體2、二扣合組件3、二夾爪組件4、二支撐導引組件5、一吸盤組件6、一晶圓7以及三定位件8。承載座主體2包括一承載上蓋21以及一承載下座22，承載上蓋21與承載下座22之間可對應夾持或鬆脫晶圓7，換言之，可將晶圓7夾持於承載上蓋21與承載下座22之間。扣合組件3設置於載台10上，包括一扣合件31及一扣合動力源32，扣合件31可對應扣合或鬆脫承載下座22。夾爪組件4設置於載台10上，包括一夾爪41、一夾爪水平動力源42以及一夾爪垂直動力源43，夾爪41可對應夾持或鬆脫承載上蓋21，透過夾爪水平動力源42可驅動夾爪41夾持或鬆脫承載上蓋21，而透過夾爪垂直動力源43可使夾爪41夾持之承載上蓋21靠近或遠離承載下座22，以利於將晶圓7放置於承載上蓋21與承載下座22之間。支撐導引組件5包括一支撐單元51以及一導引單元52，支撐單元51包括一支撐座511以及一支撐動力源512，支撐座511可對應支撐或遠離晶圓7，透過支撐座511以支撐或鬆脫晶圓7，導引單元52包括一導引座521以及一導引動力源522，導引座521可對應導引或遠離晶圓7，透過導引座521將晶圓7導引定位並放置於承載下座22上。吸盤組件6包括一驅動臂61以及一吸盤62，吸盤62可對應吸取或不吸取晶圓7，在吸盤62吸取晶圓7時，使晶圓7沿導引座521定位並放置於承載下座22上。

在本實施例中，吸盤62係為柏努力吸盤，扣合動力源32係為旋轉缸，而夾爪水平動力源42、夾爪垂直動力源43、支撐動力源512以及導引動力源522皆為氣壓缸。

請參閱圖9至圖21，其分別為本發明一實施例之晶圓承載座之作動示意圖。此外，請一併參閱圖4至圖5以及圖6至圖8，其分別為本發明一實施例之承載座主體之示意圖以及本發明一實施例之支撐導引組件之作動示意圖。在本發明之晶圓承載座之使用方法中，晶圓承載座1如上所述，包括上述的承載座主體2、上述的扣合組件3、上述的夾爪組件4、上述的支撐導引組件5、上述的吸盤組件6、上述的晶圓7以及上述的定位件8，故此處不再贅述。本發明之晶圓承載座之使用方法包括以下步驟(A)至步驟(M)。

請參閱圖9，步驟(A)將承載座主體2定位於載台10上，更詳細而言，承載座主體2係設置於位在載台10的三個定位件8上，並執行步驟(B)；

請參閱圖10，步驟(B)扣合動力源32驅動扣合件31，使扣合件31對應扣合承載下座22，用以固定承載下座22，並執行步驟(C)；

請參閱圖11，步驟(C)夾爪水平動力源42向前伸出夾爪41，使夾爪41對應夾持承載上蓋21，並執行步驟(D)；

請參閱圖12，步驟(D)夾爪垂直動力源43向上抬升夾爪41與夾爪水平動力源42，使承載上蓋21遠離承載下座22(如圖4所示)，並執行步驟(E)；

請參閱圖13，並一併參閱圖6至圖8，步驟(E)支撐動力源512向前伸出支撐座511，導引動力源522向前伸出導引座521，使得支撐座511與導引座521同時由縮回之狀態(如圖6所示)變為伸出之狀態(如圖7所示)，並執行步驟(F)；

請參閱圖14，步驟(F)將晶圓7放置於支撐座511上，此時晶圓7係設置於承載上蓋21與承載下座22之間，並執行步驟(G)；

請參閱圖15，步驟(G)驅動臂61驅動吸盤62下降吸取晶圓7(圖未示)，並執行步驟(H)；

請參閱圖16，步驟(H)支撐動力源512向後縮回支撐座511，導引座521維持向前伸出之狀態，此時支撐座511與導引座521之狀態是如圖8所示，並執行步驟(I)；

請參閱圖17，步驟(I)驅動臂61驅動吸盤62將晶圓7(圖未示)沿導引座521下降放置於承載下座22上，藉此將晶圓7(圖未示)定位於承載下座22上，並執行步驟(J)；

請參閱圖18，步驟(J)吸盤62(圖未示)不吸取晶圓7，驅動臂61(圖未示)驅動吸盤62(圖未示)上升遠離晶圓7，導引動力源522向後縮回導引座521，使支撐座511與導引座521同時為縮回之狀態(如圖6所示)，並執行步驟(K)；

請參閱圖19，步驟(K)夾爪垂直動力源43向下降低夾爪41，使承載上蓋21蓋合承載下座22(如圖5所示)，且承載上蓋21與承載下座22之間對應夾持晶圓7，並執行步驟(L)；

請參閱圖20，步驟(L)夾爪水平動力源42向後縮回夾爪41，使夾爪41對應鬆脫承載上蓋21，並執行步驟(M)；以及

請參閱圖21，步驟(M)扣合動力源32驅動扣合件31，使扣合件31對應鬆脫承載下座22，使得承載座主體2夾持晶圓7。

上述步驟(A)至步驟(M)係為將晶圓放置於承載座主體2上之使用方法，反向執行上述步驟可將夾持於承載座主體2上之晶圓7鬆脫。

藉此，上述實施例之晶圓承載座可自動化作業，大幅減少人為操作及失誤風險，有助於降低生產成本，達到高生產效率。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1:晶圓承載座 2:承載座主體 21:承載上蓋 22:承載下座 3:扣合組件 31:扣合件 32:扣合動力源 4:夾爪組件 41:夾爪 42:夾爪水平動力源 43:夾爪垂直動力源 5:支撐導引組件 51:支撐單元 511:支撐座 512:支撐動力源 52:導引單元 521:導引座 522:導引動力源 6:吸盤組件 61:驅動臂 62:吸盤 7:晶圓 8:定位件 10:載台

圖1係本發明一實施例之晶圓承載座之示意圖。圖2係本發明一實施例之晶圓承載座之側視圖。圖3係本發明一實施例之晶圓承載座之另一視角之側視圖。圖4至圖5係本發明一實施例之承載座主體之示意圖。圖6至圖8係本發明一實施例之支撐導引組件之作動示意圖。圖9至圖21係本發明一實施例之晶圓承載座之作動示意圖。

1:晶圓承載座

2:承載座主體

21:承載上蓋

22:承載下座

3:扣合組件

31:扣合件

32:扣合動力源

4:夾爪組件

41:夾爪

42:夾爪水平動力源

43:夾爪垂直動力源

5:支撐導引組件

6:吸盤組件

61:驅動臂

62:吸盤

7:晶圓

8:定位件

10:載台

Claims

一種晶圓承載座，設置於一載台上，包括：一承載座主體，包括一承載上蓋以及一承載下座，該承載上蓋與該承載下座之間可對應夾持或鬆脫一晶圓；一扣合組件，設置於該載台上，包括一扣合件及一扣合動力源，該扣合件可對應扣合或鬆脫該承載下座；一夾爪組件，設置於該載台上，包括一夾爪、一夾爪水平動力源以及一夾爪垂直動力源，該夾爪可對應夾持或鬆脫該承載上蓋；一支撐導引組件，包括一支撐單元以及一導引單元，該支撐單元包括一支撐座以及一支撐動力源，該支撐座可對應支撐或遠離該晶圓，該導引單元包括一導引座以及一導引動力源，該導引座可對應導引或遠離該晶圓；以及一吸盤組件，包括一驅動臂以及一吸盤，該吸盤可對應吸取或不吸取該晶圓。
如請求項1所述的晶圓承載座，其中，該吸盤係為柏努力吸盤。
如請求項1所述的晶圓承載座，其中，該扣合動力源係為旋轉缸。
如請求項1所述的晶圓承載座，其中，該夾爪水平動力源、該夾爪垂直動力源、該支撐動力源以及該導引動力源皆為氣壓缸。
一種晶圓承載座之使用方法，該晶圓承載座，設置於一載台上，包括有一承載座主體、一扣合組件、一夾爪組件以及一支撐導引組件；該承載座主體包括一承載上蓋以及一承載下座，該承載上蓋與該承載下座之間可對應夾持或鬆脫一晶圓；該扣合組件設置於該載台上，包括一扣合件及一扣合動力源，該扣合件可對應扣合或鬆脫該承載下座；該夾爪組件設置於該載台上，包括一夾爪、一夾爪水平動力源以及一夾爪垂直動力源，該夾爪可對應夾持或鬆脫該承載上蓋；該支撐導引組件，包括一支撐單元以及一導引單元，該支撐單元包括一支撐座以及一支撐動力源，該支撐座可對應支撐或遠離該晶圓7，該導引單元包括一導引座以及一導引動力源，該導引座可對應導引或遠離該晶圓；該吸盤組件包括一驅動臂以及一吸盤，該吸盤可對應吸取或不吸取該晶圓；其中，該晶圓承載座之使用方法包括下列步驟： (A)將該承載座主體定位於該載台上，並執行步驟(B)； (B)該扣合動力源驅動該扣合件，使該扣合件對應扣合該承載下座，並執行步驟(C)； (C)該夾爪水平動力源向前伸出該夾爪，使該夾爪對應夾持該承載上蓋，並執行步驟(D)； (D)該夾爪垂直動力源向上抬升該夾爪，使該承載上蓋遠離該承載下座，並執行步驟(E)； (E)該支撐動力源向前伸出該支撐座，該導引動力源向前伸出該導引座，並執行步驟(F)； (F)將該晶圓放置於該支撐座上，並執行步驟(G)； (G)該驅動臂驅動該吸盤下降吸取該晶圓，並執行步驟(H)； (H)該支撐動力源向後縮回該支撐座，該導引座維持向前伸出之狀態，並執行步驟(I)； (I)該驅動臂驅動該吸盤將該晶圓沿該導引座下降放置於該承載下座上，並執行步驟(J)； (J)該吸盤不吸取該晶圓，該驅動臂驅動該吸盤上升遠離該晶圓，該導引動力源向後縮回該導引座，並執行步驟(K)； (K)該夾爪垂直動力源向下降低該夾爪，使該承載上蓋蓋合該承載下座，且該承載上蓋與該承載下座之間對應夾持該晶圓，並執行步驟(L)； (L)該夾爪水平動力源向後縮回該夾爪，使該夾爪對應鬆脫該承載上蓋，並執行步驟(M)；以及 (M)該扣合動力源驅動該扣合件，使該扣合件對應鬆脫該承載下座。