TWI831634B - 晶棒治具模組及晶棒開溝方法 - Google Patents

Abstract

一種晶棒治具模組，包括晶向定位治具及開溝治具。晶向定位治具包括容置槽及中心固定部。容置槽適於容置晶棒。中心固定部適於連接至旋轉結構，以使晶向定位治具連同晶棒被旋轉結構帶動。開溝治具包括開溝底板及開溝蓋板。開溝底板可拆卸地固定於晶向定位治具的下方，且包括第一開溝凹槽。開溝蓋板覆蓋於晶向定位治具及開溝底板上方，且包括對應於第一開溝凹槽的第二開溝凹槽。晶棒與晶向定位治具適於被夾置在開溝底板與開溝蓋板之間，且晶棒局部地外露於第一開溝凹槽與第二開溝凹槽。

Description

晶棒治具模組及晶棒開溝方法

本發明是有關於一種治具模組及開溝方法，且特別是有關於一種晶棒治具模組及晶棒開溝方法。

目前，其中一種辨識晶棒的晶向的方式在晶棒的特定位置上開溝。若要對晶棒開溝，會先量測晶棒的晶向，並在晶棒上畫線，以確定欲開溝位置。之後再將晶棒轉移到用來開溝的機台上，以肉眼對準晶棒上的線來進行開溝。然而，這樣的做法較易有誤差。

本發明提供一種晶棒治具模組，其可降低晶棒開溝的誤差。

本發明提供一種晶棒開溝方法，其使用上述的晶棒治具模組。

本發明的一種晶棒治具模組，適於使一晶向量測裝置量 測一晶棒的晶向，其中晶向量測裝置包括一量測組件、一第一定位結構及一旋轉結構，晶棒適於抵靠在第一定位結構上，且被量測組件量測晶向，晶棒治具模組包括一晶向定位治具及一開溝治具。晶向定位治具包括一容置槽及一中心固定部，其中容置槽適於容置晶棒，中心固定部適於連接至旋轉結構，以使晶向定位治具連同晶棒被旋轉結構帶動。開溝治具包括一開溝底板及一開溝蓋板。開溝底板可拆卸地固定於晶向定位治具的下方，且包括一第二定位結構及一第一開溝凹槽，第二定位結構適於與第一定位結構定位。開溝蓋板覆蓋於晶向定位治具及開溝底板上方，且可拆卸地固定於開溝底板，開溝蓋板包括對應於第一開溝凹槽的一第二開溝凹槽，其中晶棒與晶向定位治具適於被夾置在開溝底板與開溝蓋板之間，且晶棒局部地外露於第一開溝凹槽與第二開溝凹槽。

在本發明的一實施例中，上述的晶向定位治具包括相對的一第一面與一第二面，容置槽位於第一面上方，中心固定部凸出於第二面，中心固定部對應於容置槽的中心，且中心固定部包括與旋轉結構對接的一卡槽或一卡塊。

在本發明的一實施例中，上述的晶向定位治具包括位於第一面且分離的多個弧形側壁，這些弧形側壁共圓，且容置槽形成於這些弧形側壁與第一面之間。

在本發明的一實施例中，上述的這些弧形側壁與第一面之間夾有一鈍角，而使容置槽的尺寸往靠近第一面的方向漸縮。

在本發明的一實施例中，上述的第一開溝凹槽的內凹深度大於第二開溝凹槽的內凹深度，當開溝底板固定於晶向定位治具時，晶向定位治具的中心固定部位於第一開溝凹槽內且隔開於開溝底板。

在本發明的一實施例中，上述的開溝治具包括設置於開溝底板的一頂塊及可活動地設置於頂塊的一推抵件，推抵件可移動地位於容置槽旁，晶向定位治具包括位於第一面且分離的多個弧形側壁，晶棒適於被固定在弧形側壁的其中兩者及推抵件之間。

在本發明的一實施例中，上述的開溝底板包括垂直連接的一第一側面及一第二側面，第二定位結構位於第一側面，第一開溝凹槽位於第二側面。

本發明的一種晶棒開溝方法，包括：放置一晶棒至一晶向定位治具，其中晶向定位治具包括一容置槽及一中心固定部，中心固定部連接至一旋轉結構；使一量測組件量測晶棒的晶向，其中晶棒抵靠在一第一定位結構上，旋轉結構帶動晶向定位治具與晶棒轉動，以定位晶棒的晶向；固定一開溝底板至晶向定位治具的下方，其中開溝底板包括一第二定位結構及一第一開溝凹槽，第二定位結構與第一定位結構定位；覆蓋一開溝蓋板至晶棒、晶向定位治具及開溝底板上方，且固定開溝蓋板至開溝底板，其中開溝蓋板包括對應於第一開溝凹槽的一第二開溝凹槽，晶棒與晶向定位治具被夾置在開溝底板與開溝蓋板之間，且晶棒局部地外露於第一開溝凹槽與第二開溝凹槽；以及對晶棒外露於第一開 溝凹槽與第二開溝凹槽的部位進行開溝作業。

在本發明的一實施例中，上述的在固定開溝底板至晶向定位治具的下方的步驟中，更包括：使開溝底板沿一方向移動至晶向定位治具的下方，晶向定位治具的中心固定部進入第一開溝凹槽內且隔開於開溝底板。

在本發明的一實施例中，上述的開溝治具包括設置於開溝底板的一頂塊及可活動地設置於頂塊的一推抵件，推抵件可移動地位於容置槽旁，晶向定位治具包括位於第一面且分離的多個弧形側壁，在固定開溝底板至晶向定位治具的下方的步驟中，更包括：移動推抵件，以使晶棒被卡固在弧形側壁的其中兩者及推抵件之間。

基於上述，本發明的晶棒治具模組適於搭配晶向量測裝置來量測晶棒的晶向。晶棒適於抵靠在晶向量測裝置的第一定位結構上，且被晶向量測裝置的量測組件量測晶向。在晶棒治具模組中，晶向定位治具的容置槽適於容置晶棒，晶向定位治具的中心固定部適於連接至晶向量測裝置的旋轉結構，以使晶向定位治具連同晶棒被旋轉結構帶動。因此，量測組件在量測晶棒的晶向時，晶棒可連同晶向定位治具被旋轉結構帶動而微調到所需的位置。此外，在晶棒的晶向被定位好之後，開溝治具的開溝底板安裝於晶向定位治具的下方，且開溝底板的第二定位結構與晶向量測裝置的第一定位結構定位之後，再固定開溝底板與晶向定位治具。開溝蓋板覆蓋於晶向定位治具及開溝底板上方，晶棒與晶向 定位治具適於被夾置在開溝底板與開溝蓋板之間。開溝蓋板的第二開溝凹槽對應於開溝底板的第一開溝凹槽，且晶棒局部地外露於第一開溝凹槽與第二開溝凹槽。因此，當位於晶向定位治具的容置槽內的晶棒被晶向量測裝置的量測組件量測好晶向之後，開溝治具的開溝底板的第二定位結構與晶向量測裝置的第一定位結構定位，開溝底板固定於晶向定位治具，且開溝蓋板固定於開溝底板，以使晶棒要被開溝的部位外露於第一開溝凹槽與第二開溝凹槽，且晶棒被穩固地固定於晶棒治具模組內。後續再將晶棒連同晶棒治具模組一起移動至開溝機台，便可精確地完成開溝作業。

θ:鈍角

H1、H2:內凹深度

10:晶棒

20:晶向量測裝置

22、24:量測組件

26:第一定位結構

28:旋轉結構

100:晶棒治具模組

110:晶向定位治具

111:第一面

112:容置槽

113:弧形側壁

114:第二面

115:中心固定部

116:卡槽

120:開溝治具

121:開溝底板

122:第一側面

123:第二定位結構

124:第二側面

125:第一開溝凹槽

126:頂塊

127:推抵件

128:開溝蓋板

129:第二開溝凹槽

200:晶棒開溝方法

210~250:步驟

圖1A與圖1B是依照本發明的一實施例的一種晶棒治具模組與晶棒在不同視角的示意圖。

圖2A至圖2C是圖1A的晶棒治具模組的晶向定位治具的不同視角的示意圖。

圖2D是圖2A的弧形側壁以線段A-A的方向觀察的局部示意圖。

圖3A至圖3B是圖1A的晶棒治具模組的開溝底板的不同視角的示意圖。

圖4A至圖4B是圖1A的晶棒治具模組的開溝蓋板的不同視角的示意圖。

圖5A是依照本發明的一實施例的一種晶棒開溝方法的流程圖。

圖5B至圖5D是圖1A的晶棒治具模組在安裝過程的示意圖。

圖6是圖1A的晶棒治具模組安裝完成的俯視示意圖。

要說明的是，為了能夠看到晶棒與晶棒治具模組的相對位置，下面的圖均將晶棒治具模組的開溝蓋板與晶棒以透視表示。

圖1A與圖1B是依照本發明的一實施例的一種晶棒治具模組與晶棒在不同視角的示意圖。請參閱圖1A與圖1B，晶棒治具模組100包括一晶向定位治具110及一開溝治具120。晶向定位治具110用來在晶棒10被量測晶向時承載晶棒10，且隨著晶棒10一起轉動以利量測。開溝治具120包括一開溝底板121及一開溝蓋板128。開溝治具120用來在晶棒10的晶向被量測之後，固定晶棒10與晶向定位治具110，以進行後續晶棒10的開溝作業。

圖2A至圖2C是圖1A的晶棒治具模組的晶向定位治具的不同視角的示意圖。請參閱圖2A至圖2C，晶向定位治具110包括相對的一第一面111與一第二面114、一容置槽112、多個弧形側壁113及一中心固定部115。這些弧形側壁113位於第一面111且分離於彼此。在本實施例中，這些弧形側壁113共圓。容置槽112位於第一面111上方而形成於這些弧形側壁113與第一面111之間，容置槽112用以容置晶棒10。

圖2D是圖2A的弧形側壁以線段A-A的方向觀察的局部示意圖。要說明的是，圖2D僅示意其中一個弧形側壁113，其他的弧形側壁113亦具有相同鈍角θ。請參閱圖2D，弧形側壁113與第一面111之間夾有一鈍角θ，而使容置槽112的尺寸往靠近第一面111的方向漸縮。這樣的設計可使晶棒10在放置於容置槽112的過程中，會因為弧形側壁113的傾斜而略微往容置槽112的槽底集中，以定位晶棒10的圓心位置。

請回到圖2C，中心固定部115凸出於第二面114。在本實施例中，中心固定部115對應於容置槽112的中心，且中心固定部115包括一卡槽116，卡槽116可與晶向量測裝置20(圖5B)的旋轉結構28(圖5B)的卡塊(未繪示)對接，以使晶向定位治具110連同晶棒10隨著旋轉結構28轉動以在量測晶棒10的晶向時微調角度。在其他實施例中，中心固定部115也可以包括一卡塊(未繪示)，與旋轉結構28(圖5B)的卡槽(未繪示)對接。

圖3A至圖3B是圖1A的晶棒治具模組的開溝底板的不同視角的示意圖。請參閱圖3A至圖3B，開溝底板121可拆卸地固定於晶向定位治具110的下方。當開溝底板121要組裝至晶向定位治具110時，晶棒10適於抵靠在晶向量測裝置20(圖5B)的一第一定位結構26(圖5B)上。開溝底板121包括垂直連接的一第一側面122及一第二側面124、一第二定位結構123及一第一開溝凹槽125。第二定位結構123位於第一側面122，第一開溝凹槽125位於第二側面124。第二定位結構123適於與第一定位結構26定 位。

請回到圖1B，在本實施例中，當開溝底板121固定於晶向定位治具110時，晶向定位治具110的中心固定部115位於第一開溝凹槽125內且隔開於開溝底板121。由於開溝底板121的第一開溝凹槽125不會碰觸到晶向定位治具110的中心固定部115，可避免開溝底板121的安裝作業移動到已經量測好的晶向。

另外，如圖1A所示，開溝治具120包括設置於開溝底板121的一頂塊126及可活動地設置於頂塊126的一推抵件127，推抵件127可移動地位於容置槽112旁，以伸入或退出於容置槽112。在本實施例中，推抵件127可以推抵晶棒10的邊緣，以使晶棒10被推抵件127與相對於推抵件127的兩弧形側壁113共同抵靠而固定。

圖4A至圖4B是圖1A的晶棒治具模組的開溝蓋板的不同視角的示意圖。請參閱圖4A至圖4B，開溝蓋板128包括對應於第一開溝凹槽125的一第二開溝凹槽129。由圖1A可見，開溝蓋板128覆蓋於晶向定位治具110及開溝底板121上方，且可拆卸地固定於開溝底板121。晶棒10與晶向定位治具110適於被夾置在開溝底板121與開溝蓋板128之間。

在本實施例中，同時參閱圖3B與圖4B可見，第一開溝凹槽125的內凹深度H1大於第二開溝凹槽129的內凹深度H2。因為第一開溝凹槽125的內凹深度H1要超過容置槽112的中心，才能夠容納且不接觸晶向定位治具110的中心固定部115。因此， 第一開溝凹槽125具有較大的內凹深度H1。第二開溝凹槽129只需要露出晶棒10要開溝的部位即可，因此，第二開溝凹槽129具有較小的內凹深度H2。

圖5A是依照本發明的一實施例的一種晶棒開溝方法的流程圖。圖5B至圖5D是圖1A的晶棒治具模組在安裝過程的示意圖。請先參閱圖5A與圖5B，一種晶棒開溝方法200，包括下列步驟。首先，如步驟210，放置晶棒10至晶向定位治具110，晶向定位治具110包括容置槽112及中心固定部115(圖1B)。旋轉結構28會有一部分伸到晶向定位治具110的下方，以使中心固定部115可連接至旋轉結構28。

接著，如步驟220，使量測組件22、24量測晶棒10的晶向，晶棒10抵靠在第一定位結構26上，旋轉結構28帶動晶向定位治具110與晶棒10轉動，以定位晶棒10的晶向。

在本實施例中，量測組件22、24包括一發射器及一接收器，發射器發出的量測光線會被接收器接收，以取得晶棒10的晶向資訊。在量測晶向的過程中，旋轉結構28可帶動晶向定位治具110與晶棒10轉動，以微調晶向定位治具110與晶棒10的角度，以利量測晶向。待晶棒10的晶向量測完成之後，旋轉結構28可選擇地被移除。

請參閱圖5A與圖5C，再來，如步驟230，固定開溝底板121至晶向定位治具110的下方，開溝底板121包括第二定位結構123及第一開溝凹槽125，第二定位結構123與第一定位結構26 定位。

由於晶棒10抵靠於第一定位結構26，且開溝底板121的第二定位結構123也抵靠第一定位結構26，晶棒10與開溝底板121的相對位置即被固定。換句話說，開溝底板121與晶棒10透過第一定位結構26來彼此定位。

此外，在固定開溝底板121至晶向定位治具110的下方的步驟230中，更包括：使開溝底板121沿一方向(如圖5C的右方往左方)移動至晶向定位治具110的下方，晶向定位治具110的中心固定部115進入第一開溝凹槽125內且隔開於開溝底板121。在此過程中，開溝底板121的第一開溝凹槽125不會碰觸到晶向定位治具110的中心固定部115，可避免移動到已經量測好的晶向。開溝底板121定位好之後可以透過鎖固的方式固定於晶向定位治具110。

另外，在固定開溝底板121至晶向定位治具110的下方的步驟230中，更包括：移動推抵件127，以使關棒10被卡固在弧形側壁113的其中兩者及推抵件127之間。

圖6是圖1A的晶棒治具模組安裝完成的俯視示意圖。請參閱圖5A、圖5D與圖6，接著，如步驟240，覆蓋開溝蓋板128至晶棒10、晶向定位治具110及開溝底板121上方，且固定開溝蓋板128至開溝底板121。開溝蓋板128例如透過鎖固的方式固定至開溝底板121。開溝蓋板128包括對應於第一開溝凹槽125的第二開溝凹槽129，晶棒10與晶向定位治具110被夾置在開溝底板 121與開溝蓋板128之間，且晶棒10局部地外露於第一開溝凹槽125與第二開溝凹槽129。

值得一提的是，開溝治具120的安裝過程是在晶向量測裝置20處進行，以避免在安裝過程移動到晶棒10，而使開溝位置錯誤或產生誤差。

最後，如步驟250，對晶棒10外露於第一開溝凹槽125與第二開溝凹槽129的部位進行開溝作業。在本實施例中，由於晶棒10已經被固定於晶棒治具模組100，晶棒10會連同晶棒治具模組100一起轉移到切割機台(未繪示)，以對晶棒10局部地外露於第一開溝凹槽125與第二開溝凹槽129進行開槽作業。在切割機台上，晶棒治具模組100可透過第二定位結構123來與切割機台定位，進而定位晶棒10上的待開槽位置，以使晶棒10可在準確的位置上進行開槽。

綜上所述，本發明的晶棒治具模組適於搭配晶向量測裝置來量測晶棒的晶向。晶棒適於抵靠在晶向量測裝置的第一定位結構上，且被晶向量測裝置的量測組件量測晶向。在晶棒治具模組中，晶向定位治具的容置槽適於容置晶棒，晶向定位治具的中心固定部適於連接至晶向量測裝置的旋轉結構，以使晶向定位治具連同晶棒被旋轉結構帶動。因此，量測組件在量測晶棒的晶向時，晶棒可連同晶向定位治具被旋轉結構帶動而微調到所需的位置。此外，在晶棒的晶向被定位好之後，開溝治具的開溝底板安裝於晶向定位治具的下方，且開溝底板的第二定位結構與晶向量 測裝置的第一定位結構定位之後，再固定開溝底板與晶向定位治具。開溝蓋板覆蓋於晶向定位治具及開溝底板上方，晶棒與晶向定位治具適於被夾置在開溝底板與開溝蓋板之間。開溝蓋板的第二開溝凹槽對應於開溝底板的第一開溝凹槽，且晶棒局部地外露於第一開溝凹槽與第二開溝凹槽。因此，當位於晶向定位治具的容置槽內的晶棒被晶向量測裝置的量測組件量測好晶向之後，開溝治具的開溝底板的第二定位結構與晶向量測裝置的第一定位結構定位，開溝底板固定於晶向定位治具，且開溝蓋板固定於開溝底板，以使晶棒要被開溝的部位外露於第一開溝凹槽與第二開溝凹槽，且晶棒被穩固地固定於晶棒治具模組內。後續再將晶棒連同晶棒治具模組一起移動至開溝機台，便可精確地完成開溝作業。

100:晶棒治具模組

110:晶向定位治具

111:第一面

112:容置槽

113:弧形側壁

120:開溝治具

121:開溝底板

126:頂塊

127:推抵件

128:開溝蓋板

Claims (10)

1. 一種晶棒治具模組，適於使一晶向量測裝置量測一晶棒的晶向，其中該晶向量測裝置包括一量測組件、一第一定位結構及一旋轉結構，該晶棒適於抵靠在該第一定位結構上，且被該量測組件量測晶向，該晶棒治具模組包括：一晶向定位治具，包括一容置槽及一中心固定部，其中該容置槽適於容置該晶棒，該中心固定部適於連接至該旋轉結構，以使該晶向定位治具連同該晶棒被該旋轉結構帶動；以及一開溝治具，包括：一開溝底板，可拆卸地固定於該晶向定位治具的下方，且包括一第二定位結構及一第一開溝凹槽，該第二定位結構適於與該第一定位結構定位；以及一開溝蓋板，覆蓋於該晶向定位治具及該開溝底板上方，且可拆卸地固定於該開溝底板，該開溝蓋板包括對應於該第一開溝凹槽的一第二開溝凹槽，其中該晶棒與該晶向定位治具適於被夾置在該開溝底板與該開溝蓋板之間，且該晶棒局部地外露於該第一開溝凹槽與該第二開溝凹槽。
2. 如請求項1所述的晶棒治具模組，其中該晶向定位治具包括相對的一第一面與一第二面，該容置槽位於該第一面上方，該中心固定部凸出於該第二面，該中心固定部對應於該容置槽的中心，且該中心固定部包括與該旋轉結構對接的一卡槽或一卡塊。
3. 如請求項2所述的晶棒治具模組，其中該晶向定位治具包括位於該第一面且分離的多個弧形側壁，該些弧形側壁共圓，且該容置槽形成於該些弧形側壁與該第一面之間。
4. 如請求項3所述的晶棒治具模組，其中該些弧形側壁與該第一面之間夾有一鈍角，而使該容置槽的尺寸往靠近該第一面的方向漸縮。
5. 如請求項1所述的晶棒治具模組，其中該第一開溝凹槽的內凹深度大於該第二開溝凹槽的內凹深度，當該開溝底板固定於該晶向定位治具時，該晶向定位治具的該中心固定部位於該第一開溝凹槽內且隔開於該開溝底板。
6. 如請求項1所述的晶棒治具模組，其中該開溝治具包括設置於該開溝底板的一頂塊及可活動地設置於該頂塊的一推抵件，該推抵件可移動地位於該容置槽旁，該晶向定位治具包括位於一第一面且分離的多個弧形側壁，該晶棒適於被固定在該弧形側壁的其中兩者及該推抵件之間。
7. 如請求項1所述的晶棒治具模組，其中該開溝底板包括垂直連接的一第一側面及一第二側面，該第二定位結構位於該第一側面，該第一開溝凹槽位於該第二側面。
8. 一種晶棒開溝方法，包括：放置一晶棒至一晶向定位治具，其中該晶向定位治具包括一容置槽及一中心固定部，該中心固定部連接至一旋轉結構； 使一量測組件量測該晶棒的晶向，其中該晶棒抵靠在一第一定位結構上，該旋轉結構帶動該晶向定位治具與該晶棒轉動，以定位該晶棒的晶向；固定一開溝底板至該晶向定位治具的下方，其中該開溝底板包括一第二定位結構及一第一開溝凹槽，該第二定位結構與該第一定位結構定位；覆蓋一開溝蓋板至該晶棒、該晶向定位治具及該開溝底板上方，且固定該開溝蓋板至該開溝底板，其中該開溝蓋板包括對應於該第一開溝凹槽的一第二開溝凹槽，該晶棒與該晶向定位治具被夾置在該開溝底板與該開溝蓋板之間，且該晶棒局部地外露於該第一開溝凹槽與該第二開溝凹槽；以及對該晶棒外露於該第一開溝凹槽與該第二開溝凹槽的部位進行開溝作業。
9. 如請求項8所述的晶棒開溝方法，其中在固定該開溝底板至該晶向定位治具的下方的步驟中，更包括：使該開溝底板沿一方向移動至該晶向定位治具的下方，該晶向定位治具的該中心固定部進入該第一開溝凹槽內且隔開於該開溝底板。
10. 如請求項8所述的晶棒開溝方法，更包括設置於該開溝底板的一頂塊及可活動地設置於該頂塊的一推抵件，該推抵件可移動地位於該容置槽旁，該晶向定位治具包括位於一第一面且分離的多個弧形側壁，在固定該開溝底板至該晶向定位治具 的下方的步驟中，更包括：移動該推抵件，以使該晶棒被卡固在該弧形側壁的其中兩者及該推抵件之間。

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