TWI803003B - 濕式晶圓處理裝置及晶圓卡匣 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種濕式晶圓處理裝置，置放至少一晶圓，該濕式晶圓處理裝置包含一固定座以及一晶圓卡匣。固定座包含相互間隔的一對卡榫構件。晶圓卡匣包含對應該對卡榫構件組裝的一對旋轉壓桿，每一旋轉壓桿末端包含一楔形件，楔形件受各卡榫構件的一導引面導引，使各旋轉壓桿轉動來限制所述晶圓相對晶圓卡匣之位移。

Description

濕式晶圓處理裝置及晶圓卡匣

本發明是有關一種半導體晶圓處理裝置，特別是涉及一種濕式晶圓處理裝置及晶圓卡匣。

如圖1所示，傳統的半導體濕式晶圓製程會將複數晶圓1放入晶圓卡匣2內，後續將卡匣2置入槽體3中進行清洗或蝕刻浸泡製程處理，然而有些藥液31的比重大於晶圓1的比重，導致晶圓1漂浮於藥液31上方，如此使晶圓1無法按順序進行清洗或蝕刻製程。有鑑於此，為了能夠有效限制晶圓1定位在卡匣2內，防止晶圓1產生漂浮/上移，以避免昂貴的晶圓1受到後續製程的碰撞或破損，是為本發明優化的方向。

本發明的目的，在於提供一種濕式晶圓處理裝置及晶圓卡匣，能夠限制晶圓產生浮動位移(向上移動)，防止晶圓受碰撞或破損，從而確保晶圓順利進行清洗或蝕刻等後續製程。

為達上述目的，本發明提供一種濕式晶圓處理裝置，置放至少一晶圓，該濕式晶圓處理裝置包含一固定座以及一晶圓卡匣。固定座包含相互間隔的一對卡榫構件。晶圓卡匣包含對應該對卡榫構件組裝的一對旋轉壓桿，每一旋轉壓桿末端包含一楔形件，楔形件受各卡榫構件的一導引面導引，使各旋轉壓桿轉動來限制所述晶圓相對晶圓卡匣位移。

在一實施例中，其中每一該卡榫構件還包含一凸出塊、從該凸出塊突起的一延伸塊以及設置在該延伸塊一端的該導引面，該端為一尖端部，該凸出塊包含與該尖端部齊平的一抵頂部。

在一實施例中，其中該晶圓卡匣包含抵觸該抵頂部的一限制塊，該限制塊接觸該抵頂部以限制該晶圓卡匣沿遠離該抵頂部的方向移動。

在一實施例中，其中該導引面包含一第一表面及連接該第一表面的一第二表面，該楔形件的一端沿該尖端部、該第一表面及該第二表面移動，使該楔形件移動的帶動該旋轉壓桿向該晶圓卡匣內部方向轉動。

在一實施例中，其中該第一表面為圓弧面，該第二表面為傾斜面，該楔形件與該尖端部接觸的一端為多角形。

在一實施例中，其中每一該旋轉壓桿還包含一桿體、一壓制部及一固定件，該壓制部設置在該桿體的一側，該固定件穿過該楔形件以緊固在該桿體的末端。

在一實施例中，其中該晶圓卡匣還包含多根定位桿及連接各該定位桿的二相對應的連接板，每一該旋轉壓桿可轉動的連接在各該連接板之間，每根該定位桿間隔的開設有多個切槽。

在一實施例中，其中該對連接板的內壁還包含一止擋部，該止擋部鄰近該旋轉壓桿設置，供限制並止擋該旋轉壓桿轉動的角度。

在一實施例中，還包含一底座及與該底座組裝的一機械手臂，其中該底座與該固定座嵌合，該機械手臂帶動該晶圓卡匣進行水平或垂直方向的移動。

本發明還提供一種晶圓卡匣，置放至少一晶圓。晶圓卡匣包含一對旋轉壓桿、多根定位桿以及一對連接板。每一旋轉壓桿末端包含一楔形件。每一根定位桿分別設置在該對旋轉壓桿的一側。該對旋轉壓桿及該些定位桿分別連接在該對連接板之間，其中該對旋轉壓桿可相對該對連接板轉動並限制所述晶圓相對晶圓卡匣的位移。

在一實施例中，其中每一該旋轉壓桿還包含一桿體、一壓制部及一固定件，該壓制部設置在該桿體的一側，該固定件穿過該楔形件以緊固在該桿體的末端。

在一實施例中，其中該對連接板的內側壁面還包含一止擋部，該止擋部鄰近該旋轉壓桿設置，供限制並止擋該旋轉壓桿轉動的角度。

本發明採用具有旋轉壓桿的晶圓卡匣與具有卡榫構件的固定座相互組裝，使多個晶圓限制在晶圓卡匣內，從而防止各晶圓在比重較大之藥液中產生向上漂浮現象。具體的，本發明的晶圓卡匣的一側上方具有兩根旋轉壓桿，在與固定座組裝過程中可以自動地轉動開啟(用以放入或取出晶圓)或自動地轉動關閉(防止晶圓產生向上位移/漂浮或保護晶圓不受損傷)，有效解決清洗或蝕刻藥液中產生晶圓漂浮的問題。

100:濕式晶圓處理裝置

110:固定座

120:卡榫構件

122:凸出塊

124:延伸塊

126:導引面

127:第一表面

128:第二表面

130:尖端部

132:抵頂部

150:晶圓卡匣

152:定位桿

154:切槽

156:連接板

160:旋轉壓桿

162:桿體

164:壓制部

166:楔形件

168:限制塊

170:固定件

172:止擋部

200:底座

W:晶圓

為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例並配合所附圖式，作詳細說明如下：圖1為現有晶圓卡匣置入槽體的示意圖；圖2為本發明濕式晶圓處理裝置的立體示意圖；圖3為本發明濕式晶圓處理裝置的固定座的立體示意圖；圖4A為本發明晶圓卡匣與固定座組裝前的部分放大圖；圖4B為本發明晶圓卡匣與固定座組裝後的部分放大圖；圖5A為本發明晶圓卡匣置入晶圓但尚未組裝在固定座的立體示意圖；圖5B為圖5A的剖面示意圖；圖6A為本發明晶圓卡匣置入晶圓且已經組裝在固定座的立體示意圖；以及圖6B為圖6A的剖面示意圖。

請參照上述圖式，其中相同的元件符號代表相同的元件或是相似的元件，本發明的原理是以實施在適當的環境中來舉例說明。以下的說明是基於所例示的本發明具體實施例，其不應被視為限制本發明未在此詳述的其它具體實施例。

如圖2及圖3所示，分別為本發明濕式晶圓處理裝置及其固定座的立體示意圖。本發明提供一種濕式晶圓處理裝置100，置放至少一晶圓W，濕式晶圓處理裝置100包含一固定座110以及一晶圓卡匣150。固定座110包含相 互間隔的一對卡榫構件120。在如圖3所示的實施例中，每一卡榫構件120還包含一凸出塊122、從凸出塊122突起的一延伸塊124以及設置在延伸塊124一端的導引面126。該端為一尖端部130，便於讓楔形件166進入導引面126。凸出塊122包含與尖端部130齊平的一抵頂部132，其中凸出塊122的寬度大於延伸塊124的寬度。

晶圓卡匣150包含對應該對卡榫構件120組裝的一對旋轉壓桿160，每一旋轉壓桿160末端包含一楔形件166，楔形件166受各卡榫構件120的一導引面126導引，使各旋轉壓桿160轉動的限制所述晶圓W相對晶圓卡匣150位移。如圖2的實施例所示，晶圓卡匣150包含抵觸抵頂部132的一限制塊168，限制塊168接觸抵頂部132以限制晶圓卡匣150朝遠離限制塊168的方向繼續移動。以下進一步說明晶圓卡匣150與固定座110組裝的詳細作動步驟：請一併參考圖4A及圖4B所示，為本發明晶圓卡匣與固定座組裝前以及組裝後的部分放大圖。當多個晶圓W(圖中僅繪示1片晶圓W示意)置入晶圓卡匣150後，即可組裝在固定座110上，準備將晶圓卡匣150置入槽體(圖略)進行後續的清洗、蝕刻或其他適合的濕式處理。由於固定座110的一端會事先安裝在一底座200上(底座200與一機械手臂組裝)，即底座200會先與固定座110嵌合，透過機械手臂(圖略)帶動晶圓卡匣150進行水平或垂直方向的移動，以進行盛裝有不同藥液的槽體的濕製程處理。

須說明的是，晶圓卡匣150的每一旋轉壓桿160還包含一桿體162、一壓制部164及一固定件170。壓制部164突出的設置在桿體162的一側，其中壓制部164的旋轉半徑大於桿體162的旋轉半徑，使壓制部164在桿體162轉動時可以壓制晶圓W並限制晶圓W在晶圓卡匣150中的位移。固定件170穿過楔 形件166以緊固在桿體162的末端，當楔形件166受卡榫構件120驅動轉動時，可以帶動旋轉壓桿160旋轉，進而使壓制部壓制晶圓W的邊緣。在如圖4A的實施例中，固定件170例如為螺絲或螺釘。

如圖3及圖4A所示，導引面126還包含一第一表面127及連接第一表面127的一第二表面128。在本實施例中，第一表面127較佳為圓弧面，第二表面128較佳為傾斜面，楔形件166與尖端部130接觸的一端優選為三角形。然而，在其他不同的實施例中，第一表面127及第二表面128可以為平面、圓弧面、傾斜面其中之一或組合，視需要而改變。請進一步參考圖4B所示，當楔形件166對應卡榫構件120組裝時，楔形件166的一端能夠沿著尖端部130、第一表面127及第二表面128旋轉的移動，使楔形件166移動的帶動旋轉壓桿160向晶圓卡匣150內部方向轉動。換言之，當晶圓卡匣150向下的與卡榫構件120進行組裝時，晶圓卡匣150上方的兩根旋轉壓桿160會產生向內轉動壓制晶圓W，以固定的限制晶圓W相對晶圓卡匣150位移(向上移動)，可避免晶圓W於藥液中產生漂浮現象，從而確保晶圓W順利進行清洗或蝕刻等後續製程操作。

晶圓卡匣150還包含多根定位桿152及連接各定位桿152的二相對應的連接板156，每一旋轉壓桿160可轉動的連接在各連接板156之間，其中每根定位桿152還間隔的開設有多個切槽154，供各晶圓W定位。須說明的是，靠近卡榫構件120的連接板156外側壁面還包含一卡制塊(未繪示)，卡制塊能夠對應凸出塊122與延伸塊124之間的凹槽(未標示)以組裝到卡榫構件120上。限制塊168則能夠設置在連接板156的上緣，如此使晶圓卡匣150在水平方向及朝遠離限制塊168的方向上都受到卡榫構件120的固定來限制位移。

請進一步參考圖5A及圖5B所示，其為本發明晶圓卡匣置入晶圓但尚未組裝在固定座的立體及剖視示意圖。該對連接板156的內側壁面還包含一止擋部172，所述止擋部172例如為止擋銷、插銷或其他止擋元件。止擋部172鄰近旋轉壓桿160設置，供限制並止擋旋轉壓桿160轉動的角度，以避免旋轉壓桿160過度旋轉而損傷晶圓W。當至少一晶圓W要置入晶圓卡匣150時，透過人工、機械或其他適合方式將兩旋轉壓桿160轉動至開啟的位置，如圖5A及圖5B所示。也就是說，可將壓制部164轉動的遠離所述止擋部172，以便於晶圓W置入晶圓卡匣150的各定位桿152(各切槽154)上。

又如圖6A及圖6B所示，其為本發明晶圓卡匣置入晶圓並已經組裝在固定座的立體及剖視示意圖。當晶圓卡匣150組裝在固定座110時，兩旋轉壓桿160透過楔形件166與卡榫構件120的導引面126的導引，使旋轉壓桿160的壓制部164自動旋轉來限制晶圓W的位移。須注意的是，晶圓卡匣150還包含鄰近旋轉壓桿160設置的止擋部172，當旋轉壓桿160轉動來限制晶圓W相對晶圓卡匣150位移時，止擋部172能夠限制並止擋旋轉壓桿160轉動的角度，進而避免旋轉壓桿160過度旋轉而壓傷晶圓W，保護晶圓W不受損傷。

在本實施例的晶圓卡匣150上方安裝有兩根旋轉壓桿160可以產生轉動開啟或轉動關閉的操作，當各旋轉壓桿160開啟時可將多個晶圓W放入晶圓卡匣150內，再將此晶圓卡匣150安裝在固定座110上。由於固定座110具有卡榫構件120與晶圓卡匣150的楔形件166的卡制下，不僅使晶圓卡匣150的旋轉壓桿160自動地轉動定位晶圓W外，還具有固定晶圓卡匣150於固定座110的效果。當晶圓卡匣150向下移動的與卡榫機構120嵌合時，卡榫機構120的導引面126使晶圓卡匣150上方的兩根旋轉壓桿160產生向內轉動而呈關閉狀態，從而 限制晶圓W脫離晶圓卡匣150限制而向上移動。如此一來，兩根旋轉壓桿160便能自動的將多個晶圓W固定於晶圓卡匣150內。當晶圓卡匣150與固定座110同時下降浸入槽體(圖略)內時，由於晶圓卡匣150之兩根旋轉壓桿160已將多個晶圓W固定於晶圓卡匣150內，所以可防止各晶圓W浸泡於清洗或蝕刻的藥液(圖略)中產生漂浮現象，如此各晶圓W就可順利進行清洗、蝕刻或其他適合的濕製程。

此外，固定座110嵌合的連接於機械手臂(圖略)的底座200，透過機械手臂帶動可使晶圓卡匣150作垂直(上下)與水平(左右)移動。當晶圓卡匣150與固定座110組裝固定後，透過機械手臂移動並下降晶圓卡匣150至槽體上方，便可將晶圓卡匣150與部分的固定座110浸泡於清洗或蝕刻藥液中，以便進行清洗、蝕刻或其他適合的濕製程。在完成進行清洗或蝕刻等製程後，此時機械手臂上升，便可將晶圓卡匣150與固定座110上升離開清洗或蝕刻藥液。由於此機械手臂除了具備上下移動功能外，也可進行左右橫向的移動，進而將晶圓卡匣150與固定座110傳送至其他如水洗槽及乾燥槽等槽體中。當完成上述所需製程後，便可將晶圓卡匣150與固定座110進行分離，也就是說，將晶圓卡匣150從固定座110朝上移動以脫離卡榫構件120，使晶圓卡匣150上方之兩根旋轉壓桿160自動地回復到原本向外轉動的開啟狀態，以利各晶圓W從晶圓卡匣150內取出。

本實施例採用具有旋轉壓桿160的晶圓卡匣150與具有卡榫構件120的固定座110的組裝方式，使多個晶圓W限制在晶圓卡匣150內，從而防止各晶圓W在比重較大之藥液中產生向上漂浮現象。具體而言，本實施例晶圓卡匣150的一側上方具有兩根旋轉壓桿160，在與固定座110組裝過程中可以自動 地轉動開啟(用以放入或取出晶圓W)或自動地轉動關閉(防止晶圓W產生向上位移/漂浮或保護晶圓W不受損傷)，有效解決清洗或蝕刻藥液中產生晶圓W漂浮的問題。

本發明還提供一種晶圓卡匣150，置放至少一晶圓W。如圖2及圖6B所示，晶圓卡匣150包含一對旋轉壓桿160、多根定位桿152以及一對連接板156，其中每一旋轉壓桿160的末端包含一楔形件166。各定位桿152分別設置在該對旋轉壓桿160的上方。該對旋轉壓桿160及該些定位桿152分別連接在該對連接板156之間，其中該對旋轉壓桿160可相對該對連接板156轉動並限制所述晶圓W相對晶圓卡匣150的位移。

每一旋轉壓桿160還包含一桿體162、一壓制部164及一固定件170。壓制部164設置在桿體162的一側，固定件170穿過楔形件166以緊固在桿體162的末端。該對連接板156的內側壁面還包含一止擋部172，止擋部172鄰近旋轉壓桿160設置，供限制並止擋旋轉壓桿160轉動的角度，進而避免旋轉壓桿160過度旋轉壓傷晶圓W，保護晶圓W不受損傷。有關本實施例晶圓卡匣150的其他結構與相關說明，請參考前述實施例所述，在此不再贅述。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

100: 濕式晶圓處理裝置 110: 固定座 120: 卡榫構件 150: 晶圓卡匣 152: 定位桿 154: 切槽 156: 連接板 160: 旋轉壓桿 162: 桿體 164: 壓制部 166: 楔形件 168: 限制塊 200: 底座 W: 晶圓

Claims (11)

1. 一種濕式晶圓處理裝置，置放至少一晶圓，該濕式晶圓處理裝置包含：一固定座，包含相互間隔的一對卡榫構件；以及一晶圓卡匣，包含對應該對卡榫構件組裝的一對旋轉壓桿，每一該旋轉壓桿末端包含一楔形件，該楔形件受各該卡榫構件的一導引面導引，使各該旋轉壓桿轉動來限制所述晶圓相對該晶圓卡匣位移。
2. 如請求項1所述之濕式晶圓處理裝置，其中每一該卡榫構件還包含一凸出塊、從該凸出塊突起的一延伸塊以及設置在該延伸塊一端的該導引面，該端為一尖端部，該凸出塊包含與該尖端部齊平的一抵頂部。
3. 如請求項2所述之濕式晶圓處理裝置，其中該晶圓卡匣包含抵觸該抵頂部的一限制塊，該限制塊接觸該抵頂部以限制該晶圓卡匣沿遠離該抵頂部的方向移動。
4. 如請求項2所述之濕式晶圓處理裝置，其中該導引面包含一第一表面及連接該第一表面的一第二表面，該楔形件的一端沿該尖端部、該第一表面及該第二表面移動，使該楔形件移動的帶動該旋轉壓桿向該晶圓卡匣內部方向轉動。
5. 如請求項4所述之濕式晶圓處理裝置，其中該第一表面為圓弧面，該第二表面為傾斜面，該楔形件與該尖端部接觸的一端為多角形。
6. 如請求項1所述之濕式晶圓處理裝置，其中每一該旋轉壓桿還包含一桿體、一壓制部及一固定件，該壓制部設置在該桿體的一側，該固定件穿過該楔形件以緊固在該桿體的末端。
7. 如請求項1所述之濕式晶圓處理裝置，其中該晶圓卡匣還包含多根定位桿及連接各該定位桿的二相對應的連接板，每一該旋轉壓桿可轉動的連接在各該連接板之間，每根該定位桿間隔的開設有多個切槽。
8. 如請求項7所述之濕式晶圓處理裝置，其中該對連接板的內壁還包含一止擋部，該止擋部鄰近該旋轉壓桿設置，供限制並止擋該旋轉壓桿轉動的角度。
9. 如請求項1所述之濕式晶圓處理裝置，還包含一底座及與該底座組裝的一機械手臂，其中該底座與該固定座嵌合，該機械手臂帶動該晶圓卡匣進行水平或垂直方向的移動。
10. 一種晶圓卡匣，置放至少一晶圓，該晶圓卡匣包含：一對旋轉壓桿，每一該旋轉壓桿末端包含一楔形件；多根定位桿，分別設置在該對旋轉壓桿的一側；以及一對連接板，該對旋轉壓桿及該些定位桿分別連接在該對連接板之間，其中該對旋轉壓桿可相對該對連接板轉動並限制所述晶圓相對該晶圓卡匣的位移，其中該對連接板的內側壁面還包含一止擋部，該止擋部鄰近該旋轉壓桿設置，供限制並止擋該旋轉壓桿轉動的角度。
11. 如請求項10所述之晶圓卡匣，其中每一該旋轉壓桿還包含一桿體、一壓制部及一固定件，該壓制部設置在該桿體的一側，該固定件穿過該楔形件以緊固在該桿體的末端。

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