TWI827870B - 發光二極體轉盤 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種藉由發光二極體對晶圓加熱的發光二極體轉盤，特別是有關於一種在發光二極體轉盤的加熱部的面積小於晶圓的面積的情況下亦可有效地達成對晶圓的非外圍區域與外圍區域、即晶圓的整體面積的加熱的發光二極體轉盤。

Description

發光二極體轉盤
本發明是有關於一種藉由發光二極體對晶圓加熱的發光二極體轉盤。
半導體晶圓是高精度的製品，且執行如蝕刻、清洗、拋光及材料沈積等各種表面處理製程。此種晶圓的表面處理製程藉由以下方式實現：當發光二極體(light emitting diode，LED)轉盤把持晶圓並使晶圓旋轉且藉由清洗噴嘴向發光二極體轉盤的上部噴射清洗液時，藉由發光二極體轉盤的發光二極體(LED)對晶圓加熱。
近年來，晶圓的直徑有逐漸增大的趨勢，因此，由於在乾燥晶圓時清洗液的表面張力而使得晶圓圖案塌陷的現象(塌陷或傾斜(collapse or leaning))逐漸增多。
作為晶圓圖案塌陷現象的原因之一是晶圓表面上殘留有清洗液，為了解決此問題，需要開發一種乾燥技術，所述乾燥技術能夠在均勻地乾燥晶圓整體的同時快速加熱清洗液，以使清洗液不會殘留在晶圓表面。
如上所述，作為對晶圓加熱以防止晶圓的圖案塌陷現象的發光二極體轉盤，已知有在韓國註冊專利第10-1981983號(以下稱為「專利文獻1」)及在美國註冊專利第10,312,117號(以下稱為「專利文獻2」)中記載者。
在專利文獻1中，在晶圓清洗製程中，LED加熱器藉由多個LED加熱晶圓。然而，專利文獻1的LED加熱器由於LED加熱器的面積以小於晶圓的面積的方式形成，因此產生不能對晶圓的外圍部分適當地進行加熱的問題。
在專利文獻2的情況下，僅存在對解決如下問題的記載：在發光二極體上配置菲涅耳透鏡(Fresnellens)以解決晶圓在作為轉盤的中央的支柱區域中未實現加熱的問題，或者在電路基板配置沿作為轉盤的中央的支柱區域方向傾斜的裝配面並在所述裝配面裝配發光二極體而在支柱區域未實現晶圓的加熱的問題，然而不能解決對晶圓的外圍區域不能適當地進行加熱的問題。
因此，如上所述，在晶圓的面積大於發光二極體轉盤的加熱區域的面積的情況下，需要開發一種可有效地加熱晶圓的外圍區域的技術。
[現有技術文獻]
[專利文獻1]韓國註冊專利第10-1981983號
[專利文獻2]美國註冊專利第10,312,117號
本發明是為了解決如上所述的問題而提出的，其目的在於提供一種在發光二極體轉盤的加熱部的面積小於晶圓的面積的情況下亦可有效地達成對晶圓的非外圍區域與外圍區域、即晶圓的整體面積的加熱的發光二極體轉盤。
根據本發明的一特徵的發光二極體轉盤，其把持晶圓且以能夠旋轉的方式配置並對所述晶圓加熱，其特徵在於包括：加熱部，配置有多個第一發光二極體及多個第二發光二極體，所述多個第一發光二極體垂直照射所述晶圓的下表面，所述多個第二發光二極體在外圍方向上傾斜地照射所述晶圓的外圍的下表面。
另外，其特徵在於在所述加熱部中，配置所述多個第一發光二極體的區域與配置所述多個第二發光二極體的區域彼此各別地獨立配置。
根據本發明的另一特徵的發光二極體轉盤，其特徵在於包括：主體，把持晶圓並以能夠旋轉的方式配置；以及加熱部，配置於所述晶圓與所述主體之間以對所述晶圓加熱，所述加熱部包括：板，在其外圍中的至少一部分配置以越向其外圍越向下傾斜的方式形成的傾斜部；第一發光二極體組，配置於所述板除所述傾斜部的傾斜面之外的上表面中的至少一部分；以及第二發光二極體組，配置於所述傾斜部的傾斜面。
另外，所述主體包括：第一空心，形成於所述主體的中央以供支柱插入；外圍部，配置於所述主體的外圍，排列有把持所述晶圓的多個卡盤銷；以及槽部，位於所述第一空心與所述外 圍部之間，並在所述槽部的上部定位有所述加熱部。
另外，所述多個卡盤銷比所述加熱部位於所述主體的外圍。
另外，所述第一發光二極體組裝配於第一發光二極體基板，所述第一發光二極體基板設置於所述板除所述傾斜部的傾斜面之外的上表面中的至少一部分，所述第二發光二極體組裝配於第二發光二極體基板，所述第二發光二極體基板設置於所述板的上表面中所述傾斜部的傾斜面。
另外，所述板包括：第二空心，形成於所述板的中央以供支柱插入；流入部及流出部，位於所述第二空心處；以及流路，連接所述流入部與所述流出部，並形成於所述板的內部。
根據如以上說明所述的本發明的發光二極體轉盤具有以下效果。
在加熱部的面積小於晶圓的面積的情況下亦可達成晶圓的外圍區域的加熱，藉此可有效地防止由於在晶圓清洗製程中清洗液殘留在晶圓的外圍區域表面而導致晶圓圖案塌陷。
由於流體藉由流路在板的整體區域流動，可更有效地實現配置於板上的多個第一發光二極體、多個第二發光二極體的冷卻。因此，可更容易地達成藉由多個第一發光二極體、多個第二發光二極體進行的對晶圓的溫度控制，並亦延長了發光二極體轉盤的壽命。
由於藉由三維(three dimensional，3D)列印來製造板， 即使在具有小的厚度的板上亦可如上所述般形成複雜的流路結構。因此，在發光二極體轉盤的槽部的高度低的情況下，亦可容易地設置加熱部，並且進一步可達成發光二極體轉盤的緊湊化。
10:發光二極體轉盤
100:主體
110:第一空心
111:連接部件
112:孔
130:外圍部
150:槽部
170:卡盤銷
171:把持部
180:支撐銷
300:支柱
310:支柱蓋
500:加熱部
510:板
511:第二空心
513:流入部
515:流出部
520:傾斜部
521:傾斜面
530:第一發光二極體基板
531:第一發光二極體
550:第二發光二極體基板
551:第二發光二極體
600:流路
610:第一流路
611:第一彎曲部
620:第二流路
621:第二彎曲部
630:第三流路
700:蓋
710:第三空心
W:晶圓
圖1是根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤的立體圖。
圖2是根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤的分解立體圖。
圖3是圖2的主體的立體圖。
圖4是圖2的加熱部的立體圖。
圖5是圖2的加熱部的分解立體圖。
圖6是圖5的板的立體圖。
圖7是示出圖6的板的內部流路的仰視圖。
圖8是示出自圖1的發光二極體轉盤移除蓋後的狀態的圖。
圖9是示出在圖1的發光二極體轉盤上由卡盤銷把持晶圓的圖。
圖10是示出根據本發明較佳實施例的藉由發光二極體轉盤的加熱部對晶圓加熱的圖。
圖11的(a)是示出由熱成像照相機對在根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤中使第一發光二極體運作時的晶圓的狀態進行拍攝的圖。
圖11的(b)是示出由熱成像照相機對在根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤中使第二發光二極體運作時的晶圓的狀態進行拍攝的圖。
圖11的(c)是示出由熱成像照相機對在根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤中使第一發光二極體及第二發光二極體運作時的晶圓的狀態進行拍攝的圖。
以下的內容僅例示發明的原理。因此，雖然並未在本說明書中明確說明或圖示，但本領域內的技術人員可發明實現發明的原理並包含在發明的概念與範圍內的各種裝置。另外，本說明書所列舉的所有條件部用語及實施例在原則上應理解為，僅作為用以理解發明的概念的目的進行明確地解釋，而並不限制為如上所述特別列舉的實施例及狀態。
所述的目的、特徵及優點藉由與附圖相關聯的下面詳細的說明而變得更明顯，因此，在發明所屬的技術領域內具有通常知識者可容易地實施發明的技術思想。
本說明書中記述的實施例參考作為本發明的理想的例示圖的剖面圖及/或立體圖而進行說明。因此，本發明的實施例並不限制為所圖示的特定形態，亦包括根據製備製程生成的形態的變化。
以下，將參照圖1至圖11的(a)~圖11的(c)對根據 本發明較佳實施例的發光二極體轉盤(10)進行說明。
圖1是根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤的立體圖，圖2是根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤的分解立體圖，圖3是圖2的主體的立體圖，圖4是圖2的加熱部的立體圖，圖5是圖2的加熱部的分解立體圖，圖6是圖5的板的立體圖，圖7是示出圖6的板的內部流路的仰視圖，圖8是示出自圖1的發光二極體轉盤移除蓋後的狀態的圖，圖9是示出在圖1的發光二極體轉盤上由卡盤銷把持晶圓的圖，圖10是示出根據本發明較佳實施例的藉由發光二極體轉盤的加熱部對晶圓加熱的圖，圖11的(a)是示出由熱成像照相機對在根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤中使第一發光二極體運作時的晶圓的狀態進行拍攝的圖，圖11的(b)是示出由熱成像照相機對在根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤中使第二發光二極體運作時的晶圓的狀態進行拍攝的圖，圖11的(c)是示出由熱成像照相機對在根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤中使第一發光二極體及第二發光二極體運作時的晶圓的狀態進行拍攝的圖。
如圖1及圖2所示，根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤(10)可包括如下構件構成：主體(100)，把持晶圓(W)並以可以支柱(300)為中心旋轉的方式配置；支柱(300)，插入至主體(100)的第一空心(110)並固定加熱部(500)；加熱部(500)，配置於晶圓(W)與主體之間以對晶圓(W)加熱；蓋(700)，設置於主體的上部以覆蓋加熱部(500)；以及控制部(未示出)， 對加熱部(500)進行控制。
根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤(10)是把持晶圓(W)並以可旋轉的方式配置來對晶圓(W)加熱的發光二極體轉盤(10)，可包括加熱部(500)來構成，所述加熱部(500)配置有：第一發光二極體組，包括垂直照射晶圓(W)的非外圍區域的下表面的多個第一發光二極體(531)；以及第二發光二極體組，包括在外圍方向上傾斜地照射晶圓(W)的外圍區域的下表面的多個第二發光二極體(551)。
第一發光二極體組意指包括多個第一發光二極體(531)的組，第二發光二極體組意指包括多個第二發光二極體(551)的組。
自第一發光二極體組中垂直照射的光意指在多個第一發光二極體(531)運作時主要照射的光的路徑。
在第二發光二極體組中在外圍方向上傾斜地照射的光意指當多個第二發光二極體(551)運作時主要照射的光的路徑。
另外，外圍方向意指以具有圓形形狀的晶圓(W)為基準自中心點向圓的外側方向的方向。
晶圓(W)的外圍區域意指在晶圓(W)的直徑內、除加熱部(500)中形成有包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組的區域的長度之外的區域。
例如，假定晶圓(W)的半徑為150mm，且形成第一發光二極體組的區域是距晶圓(W)的中心點長度為140mm的區間 的情況。
在此情況下，晶圓(W)的外圍區域是如下區域：自距晶圓(W)的中心點長度為140mm的區間至距晶圓(W)的中心點長度為150mm的區間的區域。
晶圓(W)的非外圍區域意指晶圓(W)的整體區域中除外圍區域之外的區域。
因此，在如上所述的實例中，晶圓(W)的非外圍區域是自晶圓(W)的中心點至距晶圓(W)的中心點的長度為140mm的區間的區域。
包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組與包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組配置於彼此區分開的區域。
換言之，包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組配置的區域與包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組彼此各別地獨立配置。
如圖1至圖3所示，主體(100)把持晶圓(W)並以可以支柱(300)為中心旋轉的方式配置。此種主體(100)以整體上具有圓形形狀的方式形成。
另外，主體(100)可包括如下構件構成：第一空心(110)，形成於所述主體的中央以供支柱(300)插入；外圍部(130)，配置於主體(100)的外圍，排列有把持晶圓(W)的多個卡盤銷(170)與多個支撐銷(180)；槽部(150)，位於第一空心(110)與外圍 部(130)之間，且在槽部(150)的上部定位有加熱部(500)。
第一空心(110)形成於主體(100)的中央。在第一空心(110)中插入有連接部件(111)，且在此種連接部件(111)的孔(112)中插入有支柱(300)。因此，支柱(300)能夠容易地插入至第一空心(110)中。
以此種方式插入的支柱(300)能夠插入至第二空心(511)及第三空心(710)中。因此，支柱(300)能夠插入至第一空心(110)、第二空心(511)及第三空心(710)中。
在此情況下，支柱(300)僅插入至第一空心(110)及第三空心(710)中，而不連接至第一空心(110)及第三空心(710)。因此，支柱(300)為固定的狀態，且主體(100)及蓋(700)可相對地進行旋轉。
支柱(300)插入至連接部件(111)的孔(112)中，且支柱(300)的端部配置有支柱蓋(310)。
在此種連接部件(111)與支柱蓋(310)之間介置有加熱部(500)，藉此連接支柱(300)與加熱部(500)。藉由此種結構，支柱(300)起到固定加熱部(500)的作用。因此，支柱(300)及加熱部(500)可為固定的狀態，且主體(100)及蓋(700)可相對地進行旋轉。
如上所述，即使主體(100)藉由驅動部(未示出)旋轉，支柱(300)及加熱部(500)亦不旋轉。換言之，主體(100)以支柱(300)為中心旋轉，但加熱部(500)被固定至支柱(300)。
即，在發光二極體轉盤(10)中，主體(100)以支柱(300)為中心旋轉，並相對於加熱部(500)相對地進行旋轉。
在支柱(300)的內部形成空的空間，且在此種空的空間定位有對多個第一發光二極體(531)及多個第二發光二極體(551)供電的電線等其他電線等。
外圍部(130)是配置於主體(100)的外圍的區域。
在外圍部(130)排列有多個卡盤銷(170)與多個支撐銷(180)。
多個卡盤銷(170)以自第一空心(110)的中心點至多個卡盤銷(170)中的每一者的中心點的距離均相同的方式排列在外圍部(130)。換言之，當連接多個卡盤銷(170)的中心點時，多個卡盤銷(170)能夠排列成形成以第一空心(110)的中心點為中心點的一個圓。
多個卡盤銷(170)以在外圍部(130)可自主旋轉的方式配置。
多個卡盤銷(170)中的每一者均配置有把持部(171)。把持部(171)相對於多個卡盤銷(170)的中心點偏心地佈置。
多個卡盤銷(170)以可藉由驅動部(未示出)自主旋轉的方式配置。
隨著多個卡盤銷(170)自主旋轉，把持部(171)的位置可以朝向主體(100)的外側方向的方式定位，或者可以朝向主體(100)的內側方向的方式定位。
根據如上所述的構成，可根據多個卡盤銷(170)是否旋轉而容易地把持晶圓(W)。
詳細地進行說明，在多個卡盤銷(170)不把持晶圓(W)時，把持部(171)的位置以朝向主體(100)的外側方向的方式定位。因此，晶圓(W)的外圍僅安裝至多個卡盤銷(170)中不形成把持部(171)的區域的上表面而不被把持。
在多個卡盤銷(170)把持晶圓(W)的情況下，把持部(171)的位置以朝向主體(100)的內側方向的方式定位。因此，晶圓(W)的外圍在安裝至多個卡盤銷(170)中不形成把持部(171)的區域的上表面的同時使把持部(171)與晶圓(W)的外圍接觸，藉此實現晶圓(W)的把持。
多個支撐銷(180)以自第一空心(110)的中心點至多個支撐銷(180)中的每一者的中心點的距離均相同的方式排列在外圍部(130)。換言之，當連接多個支撐銷(180)的中心點時，多個支撐銷(180)能夠排列成形成以第一空心(110)的中心點為中心點的一個圓。
多個支撐銷(180)起到多個支撐銷(180)的上表面支撐晶圓(W)的下表面的作用。
換言之，上述多個卡盤銷(170)把持晶圓(W)的同時支撐晶圓(W)的下表面，而多個支撐銷(180)不把持晶圓(W)，僅發揮支撐晶圓(W)的下表面的功能。
如圖1、圖2、圖3、圖8及圖9所示，此種多個支撐銷 (180)可排列在多個卡盤銷(170)中的每一者的旁邊，但與此不同，多個支撐銷(180)亦可排列在距多個卡盤銷(170)很遠之處。
槽部(150)位於第一空心(110)與外圍部(130)之間，且在槽部(150)的上部定位有加熱部(500)。
因此，槽部(150)起到在主體(100)中提供設置加熱部(500)的空間的功能。
但是，由於加熱部(500)位於連接部件(111)的上部，因此加熱部(500)以不固定至槽部(150)並與槽部(150)的上部隔開的狀態定位。因此，即使主體(100)旋轉，加熱部(500)亦能夠不旋轉。
槽部(150)以在主體(100)中向下部方向凹陷的方式形成。因此，槽部(150)的上表面被形成為其高度低於外圍部(130)的上表面。換言之，以主體(100)的下表面為基準觀察時，自主體(100)的下表面至槽部(150)的上表面的高度更低於自主體(100)的下表面至外圍部(130)的上表面的高度。
主體(100)的面積以具有比發光二極體轉盤(10)所把持的晶圓(W)的面積更大的面積的方式形成。然而，槽部(150)的面積以具有比發光二極體轉盤(10)所把持的晶圓(W)的面積更小的面積的方式形成。
換言之，主體(100)的面積、晶圓(W)的面積及槽部(150)的面積之間的相關關係滿足「主體(100)的面積>晶圓(W) 的面積>槽部(150)的面積」的關係。
多個卡盤銷(170)以比槽部(150)位於主體(100)的外圍的方式排列。
如圖2及圖4至圖7所示，加熱部(500)以整體上具有圓形形狀的方式形成，並起到對晶圓(W)加熱的功能。
加熱部(500)位於主體(100)把持的晶圓(W)與主體(100)之間，以對晶圓(W)的下表面加熱。
加熱部(500)藉由位於槽部(150)的上部而配置至主體(100)。
另外，加熱部(500)可包括如下構件構成：板(510)，在其外圍中的至少一部分配置以越向其外圍越向下傾斜的方式形成的傾斜部(520)；第一發光二極體基板(530)，設置於除傾斜部(520)的傾斜面(521)之外的上表面中的至少一部分來配置；以及第二發光二極體基板(550)，設置於傾斜部(520)的傾斜面(521)來配置。
設置第一發光二極體基板(530)來配置的區域與設置第二發光二極體基板(550)來配置的區域彼此不重疊。
如圖5及圖6所示，在板(510)配置傾斜部(520)。
傾斜部(520)形成於板(510)的外圍中的至少一部分處。傾斜部(520)以越朝向板(510)的外圍越向下傾斜的方式形成。
此種傾斜部(520)可配置有多個。
作為一例，如圖5及圖6所示，傾斜部(520)在板(510)的前方外圍形成一個傾斜部(520)，且傾斜部(520)在板(510)的後方外圍形成一個傾斜部(520)，從而可形成總共兩個傾斜部(520)。
此種傾斜部(520)較佳為以主體(100)的中心點為基準彼此對稱或彼此對向地配置。
與上述不同，傾斜部(520)亦可在板(510)的前方區域形成兩個，且在板(510)的後方區域形成兩個，從而配置總共四個傾斜部(520)。
另外，傾斜部(520)亦可在板(510)的左側區域形成一個，在板(510)的右側區域形成一個，在板(510)的前方區域形成一個，且在板(510)的後方區域形成一個，從而配置總共四個傾斜部(520)。
傾斜部(520)可以傾斜面(521)與板(510)的下表面之間的夾角具有3度至30度的角度的方式形成，且特別是所述夾角較佳為形成為19度的角度。所述夾角可根據晶圓(W)的半徑與加熱部(500)的半徑的長度而不同地形成此角度。
可根據上述傾斜面(521)與板(510)的下表面之間的夾角來確定形成於板(510)中的流路(600)的整體面積。
換言之，在傾斜面(521)與板(510)的下表面之間的夾角大的情況下，傾斜面(521)的面積增加而自傾斜面(521)投影的長度變短，因此形成於板(510)的流路(600)的整體面 積增加。在傾斜面(521)與板(510)的下表面之間的夾角小的情況下，傾斜面(521)的面積減小而自傾斜面(521)投影的長度變長，因此形成於板(510)的流路(600)的整體面積變小。
第一發光二極體基板(530)設置於板(510)中除傾斜部(520)的傾斜面(521)之外的上表面中的至少一部分。換言之，第一發光二極體基板(530)設置於板(510)中除傾斜面(521)之外的平坦表面來配置。
在第一發光二極體基板(530)裝配多個第一發光二極體(531)。因此，多個第一發光二極體(531)裝配於第一發光二極體基板(530)，且第一發光二極體基板(530)設置於除傾斜部(520)的傾斜面(521)之外的上表面上。
此種多個第一發光二極體(531)構成第一發光二極體組。
第一發光二極體基板(530)以使第一發光二極體基板(530)的下表面與安裝於發光二極體轉盤(10)並被把持的晶圓(W)的下表面平行的方式設置於除傾斜部(520)的傾斜面(521)之外的上表面。
多個第一發光二極體(531)亦以使多個第一發光二極體(531)中的每一者的下表面與安裝於發光二極體轉盤(10)並被把持的晶圓(W)的下表面平行的方式裝配於第一發光二極體基板(530)來設置。
第一發光二極體基板(530)可配置有多個。
作為一例，如圖2、圖4及圖5所示，第一發光二極體基 板(530)在板(510)的左側區域設置一個並在板(510)的右側區域設置一個，從而可配置總共兩個第一發光二極體基板(530)。
此種多個第一發光二極體基板(530)較佳為以板(510)的中心點為基準以使多個第一發光二極體(531)的面積彼此對稱或彼此對向的方式配置。此是為了在藉由第一發光二極體(531)對晶圓(W)加熱時向晶圓(W)均勻地傳熱。
與上述不同，第一發光二極體基板(530)亦可在板(510)的左側區域設置兩個，在板(510)的右側區域設置兩個，從而配置總共四個第一發光二極體基板(530)。
另外，第一發光二極體基板(530)亦可在板(510)的左側區域設置一個，在板(510)的右側區域設置一個，在板(510)的前方區域設置一個，並在板(510)的後方區域設置一個，從而配置總共四個第一發光二極體基板(530)。
第一發光二極體基板(530)較佳為整體上具有扇形形狀。此是為了便於設置於板(510)的上表面上。
與上述不同，多個第一發光二極體(531)亦可不裝配至第一發光二極體基板(530)，可直接裝配至板(510)的上表面來配置。
包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組可直接裝配至除傾斜部(520)的傾斜面(521)的上表面來配置。在此情況下，可在板(510)的上表面形成用於對包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組供電的電極。
包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組可以具有以板(510)的圓周方向為基準形成的多個列的方式配置，且在此情況下，多個列可藉由控制部分別各別地控制。
包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組可以具有以板(510)的半徑方向為基準形成的多個行的方式配置，且在此情況下，多個行可藉由控制部分別各別地控制。
包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組藉由垂直照射晶圓(W)的下表面來對晶圓(W)加熱。
在此情況下，第一發光二極體組對晶圓(W)的非外圍區域的下表面加熱。
第二發光二極體基板(550)設置於板(510)中傾斜部(520)的傾斜面(521)上。
在第二發光二極體基板(550)上裝配有多個第二發光二極體(551)。因此，多個第二發光二極體(551)裝配於第二發光二極體基板(550)上，且第二發光二極體基板(550)設置於板(510)的傾斜部(520)的傾斜面(521)上。
此種多個第二發光二極體(551)構成第二發光二極體組。
如上所述，由於傾斜部(520)以越朝向板(510)的外圍越向下傾斜的方式形成，因此第二發光二極體基板(550)中第二發光二極體基板(550)的下表面不與安裝於發光二極體轉盤(10)並被把持的晶圓(W)的下表面平行。
第二發光二極體基板(550)的下表面和晶圓(W)的下 表面之間的夾角與上述傾斜部(520)的傾斜面(521)和板(510)的下表面之間的夾角具有相同的角度。例如，如上所述，在傾斜部(520)的傾斜面(521)與板(510)的下表面之間的夾角具有3度至30度的角度的情況下，第二發光二極體基板(550)的下表面與晶圓(W)的下表面之間的夾角亦具有3度至30度的角度。
多個第二發光二極體(551)亦即多個第二發光二極體(551)中的每一者的下表面不與安裝於發光二極體轉盤(10)並被把持的晶圓(W)的下表面平行。
第二發光二極體(551)的下表面和晶圓(W)的下表面之間的夾角與上述傾斜部(520)的傾斜面(521)和板(510)的下表面之間的夾角具有相同的角度。例如，如上所述，在傾斜部(520)的傾斜面(521)與板(510)的下表面之間的夾角具有3度至30度的角度的情況下，第二發光二極體(551)的下表面與晶圓(W)的下表面之間的夾角亦具有3度至30度的角度。
第二發光二極體基板(550)可配置有多個。在此情況下，第二發光二極體基板(550)可具有與傾斜部(520)的個數相同的個數。
作為一例，如圖2、圖4及圖5所示，第二發光二極體基板(550)在形成於板(510)的前方區域的傾斜部(520)設置一個，且在形成於板(510)的後方區域的傾斜部(520)設置一個，從而可配置總共兩個第二發光二極體基板(550)。
此種多個第二發光二極體基板(550)較佳為以板(510) 的中心點為基準以使多個第二發光二極體(551)的面積彼此對稱或彼此對向的方式配置。此是為了在藉由第二發光二極體(551)對晶圓(W)加熱時向晶圓(W)均勻地傳熱。
與前述不同，亦可在一個傾斜部(520)配置多個第二發光二極體基板(550)。
另外，第二發光二極體基板(550)的個數可根據傾斜部(520)的個數改變而改變。
第二發光二極體基板(550)較佳為具有與傾斜部(520)的傾斜面(521)的形狀相同的形狀，或者整體上具有矩形形狀。此是為了便於設置於傾斜部(520)的傾斜面(521)上。
與上述不同，包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組亦可不裝配於第二發光二極體基板(550)上，而是直接裝配於傾斜部(520)的傾斜面(521)來配置。
包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組可直接裝配於傾斜部(520)的傾斜面(521)來配置。在此情況下，可在傾斜部(520)的傾斜面(521)形成用於對包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組供電的電極。
包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組可以具有以板(510)的圓周方向為基準形成的多個列的方式配置，且在此情況下，多個列可藉由控制部分別各別地控制。
包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組可以具有以板(510)的半徑方向為基準形成的多個行的方式配置， 且在此情況下，多個行可藉由控制部分別各別地控制。
包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組藉由在外圍方向上傾斜地照射晶圓(W)的下表面來對晶圓(W)的外圍區域加熱。
第一發光二極體基板(530)與第二發光二極體基板(550)配置於彼此區分開的區域。
換言之，第一發光二極體基板(530)與第二發光二極體基板(550)彼此各別地獨立配置。
上述第一發光二極體組以加熱部(500)的中心點為基準跨及除第二空心(511)之外的全部區域配置。
例如，第一發光二極體基板(530)形成為扇形形狀，且裝配於第一發光二極體基板(530)的多個第一發光二極體(531)、即第一發光二極體組可沿扇形形狀的第一發光二極體基板(530)的半徑配置為多個列。
包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組的至少一部分可與包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組以位於距加熱部(500)的中心點的長度相同的區間的方式配置。
換言之，裝配於第一發光二極體基板(530)的包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組的至少一部分可與裝配於第二發光二極體基板(550)的包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組以位於距加熱部(500)的中心點的長度相同 的區間的方式配置。
例如，在第二發光二極體組配置於自距加熱部(500)的中心點的長度為120mm的區間至距加熱部(500)中心點的長度為140mm的區間的情況下，第一發光二極體組的至少一部分可配置於自距加熱部(500)的中心點的長度為120mm的區間至距加熱部(500)的中心點的長度為140mm的區間。
如上所述，在自加熱部(500)的中心點至作為配置有包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組的區間的加熱部(500)的外圍區域中可同時配置包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組與包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組。
第一發光二極體組在加熱部(500)的板(510)上沿放射方向配置於整個區域，且第二發光二極體組在加熱部(500)的板(510)上僅配置於外圍區域。因此，藉由第一發光二極體組對除晶圓(W)的外圍區域之外的非外圍區域加熱，且藉由第二發光二極體組對發生溫度偏差的外圍區域加熱。
在板(510)的外圍區域設置有傾斜部(520)的區間中，可沿圓周方向同時配置第一發光二極體基板(530)與第二發光二極體基板(550)。因此，在板(510)的外圍區域設置有傾斜部(520)的區間中，可沿圓周方向同時配置包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組與包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組。
換言之，在配置有傾斜部(520)的加熱部(500)的板(510)的外圍區域中配置裝配於第一發光二極體基板(530)的多個第一發光二極體(531)、即第一發光二極體組的同時，可配置裝配於第二發光二極體基板(550)的多個第二發光二極體(551)、即第二發光二極體組。
藉由如上所述的構成，可有效地防止發生晶圓(W)的溫度偏差。
以下，對上述說明更詳細地進行說明。
與上述說明不同，假定僅在加熱部(500)的非外圍區域配置第一發光二極體組並在加熱部(500)的外圍區域配置第二發光二極體組的結構。
作為一例，假定為如下情況：包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組僅配置於自加熱部(500)的中心點至距加熱部(500)的中心點的長度為120mm的區間，且包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組配置於自距加熱部(500)的中心點的長度為120mm的區間至距加熱部(500)的中心點的長度為140mm的區間。在此情況下，晶圓(W)的半徑為150mm，且可設定傾斜部(520)的傾斜角度以使包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組對晶圓(W)的外圍區域照射光進行加熱，晶圓(W)的外圍區域是距晶圓(W)的中心點的長度為140mm的區間至距晶圓(W)的中心點的長度為150mm的區間。
在如上所述的結構中，由於包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組沿垂直方向照射光，因此可對晶圓(W)加熱的區域是自晶圓(W)的中心點至距晶圓(W)的中心點的長度為120mm的區間。
另外，由於包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組在外圍方向上傾斜地照射光，因此可對晶圓(W)加熱的區域是自距晶圓(W)的中心點的長度為140mm的區間至距晶圓(W)的中心點的長度為150mm的區間。
因此，自距晶圓(W)的中心點的長度為120mm的區間至距晶圓(W)的中心點的長度為140mm的區間為由第一發光二極體組及第二發光二極體組無法照射光的死角區域，因此會發生晶圓(W)的溫度偏差。
然而，如上所述，在包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組配置於自加熱部(500)的中心點至距加熱部(500)的中心點的長度為140mm的區間的情況下，藉由包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組可對晶圓(W)加熱的區域為自晶圓(W)的中心點至距晶圓(W)的中心點的長度為140mm的區間，因此不會發生上述死角區域。
如上所述，本發明的發光二極體轉盤(10)藉由在加熱部(500)中直至加熱部(500)的外圍區域為止、即跨及加熱部(500)的半徑將第一發光二極體組配置於整個區域，並將第二發光二極體組僅配置於加熱部(500)的外圍區域，從而可有效地防 止發生無法對晶圓(W)加熱的死角區域。
第二發光二極體組的多個第二發光二極體(551)之間的間隔較佳為以比第一發光二極體組的第一發光二極體(531)之間的間隔更密集的方式配置。
特別是，第二發光二極體組的多個第二發光二極體(551)之間的間隔較佳為以如下方式配置：比與第二發光二極體組對應的第一發光二極體組的一部分區域、即在第一發光二極體組的外圍區域中的多個第一發光二極體(531)之間的間隔更密集。
此是為了在具有相對少的區域的第二發光二極體組中更有效地對晶圓(W)的外圍區域加熱。
第一發光二極體組的多個第一發光二極體(531)以具有圓形帶形狀的多個列與行的方式配置、即多個第一發光二極體(531)以放射狀配置，且第二發光二極體組的多個第二發光二極體(551)較佳為以具有矩陣(matrix)形狀的多個行與列的方式配置。
此是為了更密集地配置多個第二發光二極體(551)，以便在具有相對少的區域的第二發光二極體組中更有效地對晶圓(W)的外圍區域加熱。
以下，將參照圖5至圖7對板(510)詳細地進行說明。
板(510)可包括如下構件構成：傾斜部(520)，在板(510)的外圍中的至少一部分以越向板(510)的外圍越向下傾斜的方式形成；第二空心(511)，形成於板(510)的中央以供支柱(300) 插入；流入部(513)及流出部(515)，位於第二空心(511)處；以及流路(600)，連接流入部(513)與流出部(515)，並形成於板(510)的內部。
第二空心(511)形成於與上述主體(100)的第一空心(110)及蓋(700)的第三空心(710)對應的位置，藉此支柱(300)可容易地插入至第一空心(110)、第二空心(511)至第三空心(710)。
流入部(513)以配置於第二空心(511)的內部的方式定位並起到用於流入外部流體的通路功能。
流出部(515)以配置於第二空心(511)的內部的方式定位，並起到用於使在流路(600)中流動的流體向外部流出的通路的功能。
流路(600)連接流入部(513)與流出部(515)，且形成於板(510)的內部。供應至流入部(513)的流體在此種流路(600)中流動之後藉由流出部(515)排出。此種流體是冷卻流體，且板(510)可藉由此種流路(600)結構執行對配置於板(510)的第一發光二極體(531)及第二發光二極體(551)冷卻的功能。
在流路(600)中，在自流入部(513)流入的流體在一區域中自板(510)的內側向外側方向流動之後，在另一區域中自板(510)的外側向內側方向流動並藉由流出部(515)流出。
作為一例，流路(600)可包括如下構件構成：與流入部(513)連接的第一流路(610)；與流出部(515)連接的第二流 路(620)；以及連接第一流路(610)與第二流路(620)的第三流路(630)。
第一流路(610)配置於板(510)的內部左側區域。
在第一流路(610)的一端連接流入部(513)，並在第一流路(610)的另一端連接第三流路(630)。
第一流路(610)具有使多個第一彎曲部(611)連續的形狀，使得自流入部(513)流入的流體自板(510)的內側向外側流動。在此情況下，多個第一彎曲部(611)以位於外側的第一彎曲部(611)比位於內側的第一彎曲部(611)更長的方式形成。
第二流路(620)配置於板(510)的內部右側區域。
在第二流路(620)的一端連接第三流路(630)，並在第二流路(620)的另一端連接流出部(515)。
第二流路(620)具有使多個第二彎曲部(621)連續的形狀，使得藉由第一流路(610)及第三流路(630)流入的流體自板(510)的外側向板(510)的內側流動，並由流出部(515)排出。在此情況下，多個第二彎曲部(621)以位於外側的第二彎曲部(621)比位於內側的第二彎曲部(621)更長的方式形成。
此種第一流路(610)與第二流路(620)具有以板(510)的中心線為基準彼此對稱的形狀。
第三流路(630)將第一流路(610)的另一端與第二流路(620)的一端彼此連接。第三流路(630)位於流路(600)的最外圍。換言之，第一流路(610)的另一端所在的區間、第二流 路(620)的一端所在的區間與第三流路(630)構成流路(600)的最外圍的大致的圓。
由於上述第一流路(610)、第二流路(620)至第三流路(630)的結構，自流入部(513)流入的流體在板(510)的左側區域中自板(510)的內側向外側方向流動，且在板(510)的右側區域中自板(510)的外側向內側方向流動之後，藉由流出部(515)排出。
如上所述，隨著流體藉由流路(600)在板(510)的整個區域中流動，可更有效地實現對配置於板(510)的多個第一發光二極體(531)、第二發光二極體(551)的冷卻。
因此，可更容易地達成藉由多個第一發光二極體(531)、多個第二發光二極體(551)進行的對晶圓(W)的溫度控制，並亦延長了發光二極體轉盤(10)的壽命。
流路亦可具有與上述不同的構成：自流入部流入的流體在一區域中自板的外側向內側方向流動，然後在另一區域中自板的內側向外側方向流動，並藉由流出部(515)流出。
為了進一步提高上述板(510)的冷卻效率，板(510)較佳為由導熱率高的材質的金屬材質形成。
另外，可藉由3D列印來製造此種金屬材質的板(510)。在此情況下，藉由3D列印製造的板(510)的厚度可具有2mm至5mm的厚度。
製造板(510)的3D列印較佳為使用增材製造(Additive Manufacturing，AM)3D列印技術。
如上所述，由於藉由3D列印來製造板(510)，因此即使在厚度小的板(510)上亦可形成複雜的流路(600)結構。
因此，即使在發光二極體轉盤(10)的槽部(150)的高度低的情況下，亦可容易地設置加熱部(500)。另外，可達成發光二極體轉盤(10)的緊湊性。
另外，由於藉由3D列印製造板(510)，因此相對於藉由以往加工方式製造的板可具有流路(600)的高耐壓特性。
詳細地進行說明，在藉由以往加工方式在板上形成流路的情況下，將板分為上部板與下部板，並在上部板的下表面及下部板的上表面中的至少一者形成流路，然後將上部板與下部板結合在一起。在此情況下，藉由上部板與下部板的結合來製造板，因此流路的耐壓特性下降。
然而，在藉由3D列印製造板(510)的情況下，由於可由一個板(510)在內部形成流路(600)，因此流路(600)的耐壓特性提高，且板(510)的壽命增加，且可使冷卻流體更有效地流動。
上述板(510)的第一流路(610)及第二流路(620)較佳為位於第一發光二極體基板(530)或包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組的下部。
此是由於在個數比第二發光二極體組相對多的第一發光二極體組中產生更多的熱量，從而有效地對其進行冷卻以控制溫 度。
板(510)的面積較佳為大於或等於第一發光二極體基板(530)的面積與第二發光二極體基板(550)的面積之和。另外，板(510)的面積較佳為大於或等於包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組的面積與包括多個第二發光二極體(551)的第二發光二極體組的面積之和。
其原因在於由於起到冷卻功能的板(510)的面積增加，可更容易地對裝配於第一發光二極體基板(530)的多個第一發光二極體(531)及裝配於第二發光二極體基板(550)的多個第二發光二極體(551)進行溫度控制。
如圖1及圖2所示，蓋(700)設置於主體的上部以覆蓋加熱部(500)。
蓋(700)較佳為由透明材質形成，以便於藉由配置於蓋(700)的下部的加熱部(500)的第一發光二極體(531)、第二發光二極體(551)容易地實現照射。例如，蓋(700)可由作為透明材質的石英形成。
在蓋(700)的中央形成第三空心(710)，並將支柱(300)插入至第三空心(710)中。
控制部與加熱部(500)的第一發光二極體基板(530)的多個第一發光二極體(531)及第二發光二極體基板(550)的多個第二發光二極體(551)連接，以起到控制加熱部(500)的功能。
在此情況下，能夠各別地對第一發光二極體(531)及第二發光二極體(551)進行控制。
換言之，控制部藉由各別地對第一發光二極體基板(530)及第二發光二極體基板(550)進行控制，從而可各別地對多個第一發光二極體(531)及多個第二發光二極體(551)進行控制。
另外，如上所述，控制部可各別地對多個第一發光二極體(531)的多個列或多個行進行控制，且可各別地對多個第二發光二極體(551)的多個列或多個行進行控制。
如上所述，藉由利用控制部各別地對多個第一發光二極體(531)與多個第二發光二極體(551)進行控制，從而在需要精確地對晶圓(W)的外圍進行加熱的情況下，可各別地使多個第二發光二極體(551)運作。
以下，參照圖8至圖11的(a)~圖11的(c)，對藉由根據上述本發明較佳實施例的發光二極體轉盤(10)的加熱部(500)對晶圓(W)加熱的情況進行說明。
如上所述，在本發明的情況下，多個第一發光二極體(531)及多個第二發光二極體(551)僅配置於加熱部的一部分區域，但在晶圓清洗製程中，由於晶圓(W)與主體(100)一起旋轉，因此在晶圓(W)的整個區域上均勻地進行藉由第一發光二極體(531)及第二發光二極體(551)進行的照射，藉此可達成對晶圓(W)的整個區域的加熱。
如圖8所示，加熱部(500)位於發光二極體轉盤(10) 的除外圍之外的區域。
如圖9所示，在藉由卡盤銷(170)將晶圓(W)安裝並把持在發光二極體轉盤(10)上時，晶圓(W)覆蓋加熱部(500)的整個區域與主體(100)的外圍部(130)的一部分區域。
如上所述，發光二極體轉盤(10)的面積以具有比發光二極體轉盤(10)所把持的晶圓(W)的面積更大的面積的方式形成。然而，加熱部(500)的面積以具有比發光二極體轉盤(10)所把持的晶圓(W)的面積更小的面積的方式形成。
換言之，發光二極體轉盤(10)的面積、晶圓(W)的面積及加熱部(500)的面積之間的相關關係滿足「發光二極體轉盤(10)的面積>晶圓(W)的面積>加熱部(500)的面積」的關係。
如圖11所示，裝配於加熱部(500)的第一發光二極體基板(530)的多個第一發光二極體(531)垂直照射晶圓(W)的下表面。另外，裝配於加熱部(500)的第二發光二極體基板(550)的多個第二發光二極體(551)沿外側傾斜地照射晶圓(W)的下表面。
如上所述，多個第二發光二極體(551)藉由使照射方向向外側傾斜，從而可對晶圓(W)的外圍加熱。
如此，本發明的發光二極體轉盤(10)藉由包括多個第一發光二極體(531)的第一發光二極體組來對晶圓(W)的非外圍區域的下表面加熱，藉由包括多個第二發光二極體(551)的第 二發光二極體組對晶圓(W)的外圍區域的下表面加熱，從而可均勻地對晶圓(W)的整個區域加熱。
藉由圖11的(a)至圖11的(c)可以目視確認此種本發明的晶圓(W)加熱。
圖11的(a)至圖11的(c)是藉由熱成像照相機表示晶圓(W)的加熱狀態的圖，且以接近於白色的顏色顯示熱量最高的狀態。
如圖11的(a)所示，在控制部控制第一發光二極體基板(530)以使多個第一發光二極體(531)、即僅第一發光二極體組運作時，晶圓(W)的外圍區域相較於非外圍區域而不能被適當地加熱。
如圖11的(b)所示，在控制部控制第二發光二極體基板(550)以使多個第二發光二極體(551)、即僅第二發光二極體組運作時，僅實現對晶圓(W)的外圍區域進行加熱。
如圖11的(c)所示，在控制部對第一發光二極體基板(530)、第二發光二極體基(550)進行控制以使多個第一發光二極體(531)、多個第二發光二極體(551)、即第一發光二極體組、第二發光二極體組均運作時，能夠實現對晶圓(W)的外圍區域及非外圍區域均勻地進行加熱。
特別是，在圖11的(c)的情況下，可確認晶圓(W)的整個區域被均勻地加熱，且晶圓(W)在整體上被加熱至高溫。
如上所述，根據本發明較佳實施例的發光二極體轉盤 (10)與在加熱部的面積小於晶圓的面積的情況下無法適當地對晶圓(W)的外圍加熱的以往的發光二極體轉盤不同，可達成對晶圓(W)的外圍區域的加熱，藉此可有效地防止在晶圓(W)的清洗製程中清洗液殘留在晶圓(W)的外圍區域表面上而使晶圓(W)的圖案塌陷。
如上所述，儘管已參照本發明較佳實施例進行了說明，但是相應技術領域的普通技術人員可在不脫離下述申請專利範圍中所記載的本發明的思想及領域的範圍內對本發明實施各種修改或變形。
10:發光二極體轉盤
100:主體
170:卡盤銷
180:支撐銷
300:支柱
310:支柱蓋
700:蓋

Claims (5)

  1. 一種發光二極體轉盤，包括：主體，把持晶圓並以能夠旋轉的方式配置；以及加熱部，配置於所述晶圓與所述主體之間以對所述晶圓加熱，所述加熱部包括：板，在其外圍中的至少一部分配置以越向其外圍越向下傾斜的方式形成的傾斜部；第一發光二極體組，配置於所述板除所述傾斜部的傾斜面之外的上表面中的至少一部分；以及第二發光二極體組，配置於所述傾斜部的所述傾斜面，所述傾斜部朝遠離所述晶圓的方向向下傾斜以使所述第二發光二極體組朝向外側傾斜，以沿外圍方向向所述外側傾斜地照射所述晶圓的外圍區域的下表面，其中，所述外圍區域是所述晶圓對應所述第一發光二極體組以外的區域，所述外圍方向是從所述晶圓的中心點朝向所述晶圓外緣的方向。
  2. 如請求項1所述的發光二極體轉盤，其中所述主體包括：第一空心，形成於所述主體的中央以供支柱插入；外圍部，配置於所述主體的外圍，排列有把持所述晶圓的多個卡盤銷；以及槽部，位於所述第一空心與所述外圍部之間，並在所述槽部的上部定位有所述加熱部。
  3. 如請求項2所述的發光二極體轉盤，其中所述多個卡盤銷比所述加熱部位於所述主體的外圍。
  4. 如請求項1所述的發光二極體轉盤，其中所述第一發光二極體組裝配於第一發光二極體基板，所述第一發光二極體基板設置於所述板除所述傾斜部的所述傾斜面之外的所述上表面中的至少一部分，所述第二發光二極體組裝配於第二發光二極體基板，所述第二發光二極體基板設置於所述板的所述上表面中所述傾斜部的所述傾斜面。
  5. 如請求項1所述的發光二極體轉盤，其中所述板包括：第二空心，形成於所述板的中央以供支柱插入；流入部及流出部，位於所述第二空心處；以及流路，連接所述流入部與所述流出部，並形成於所述板的內部。
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