TWM446171U - 晶圓承載裝置 - Google Patents

Description

晶圓承載裝置

本新型是有關於一種晶圓承載裝置，且特別是有關於一種與晶圓接觸面積小而有助於物理洗淨之晶圓承載裝置。

半導體晶圓製程中，晶圓承載裝置係用以承載晶圓，使晶圓藉由晶圓承載裝置被運送至不同的處理設備，以進行不同的製程，或者於轉換製程之空檔，扮演存放晶圓的角色，因應不同製程與使用需求，晶圓承載裝置具有不同構造。

習用於洗淨製程之晶圓承載裝置，如台灣新型第M348333號「晶圓承載裝置」所揭示之結構，晶圓承載裝置上下各為一開口，兩開口分別為一定位板，此二定位板設有複數個相對應之溝槽，使晶圓可插入溝槽並定位其中，將晶圓依序插入晶圓承載裝置後，晶圓連同晶圓承載裝置一起浸入化學槽或水洗槽中進行洗淨。溝槽之長度一般設計為與晶圓之直徑相當，使晶圓插入溝槽時可產生一導向作用，有助於晶圓順利地滑入溝槽中。然而，此種構造之晶圓承載裝置，其定位板與晶圓之接觸面的面積過大，一方面會產生遮蔽作用，導致外部物理洗淨無法均勻，另一方面，製程中的外力會使晶圓與定位板產生碰撞，過大的接觸面積會增加晶圓因摩擦而受損之面積。因此，採用此種晶圓承載裝置，會增加晶圓產生缺陷的機率。

此外，習用之晶圓承載裝置以碳纖維合成塑材為主要材質，此等材質抗酸鹼之能力較差，具有易產生結構脆化、碳纖維外漏，以及容易藏污納垢等缺失，導致晶圓承載裝置使用壽命不長，且晶圓洗淨後易有髒污殘留，進而影響晶圓後續製程之良率。

因此，本新型之一目的是在提供一種晶圓承載裝置，其可用於洗淨製程，藉由定位板結構之改良，減少晶圓與定位板之接觸面積，而使物理洗淨均勻、減少晶圓摩擦受損之面積。

本新型之另一目的是在提供一種晶圓承載裝置，其定位板以PVDF(Polyvinylidene fluoride)作為材質，而可解決習用以碳纖維合成塑材作為材質之缺失，使晶圓承載裝置使用壽命較長，且晶圓洗淨後不易殘留髒污。

本新型之一態樣是在提供一種晶圓承載裝置，其用以承載晶圓，並包含一框架與二側板組。框架包含相對之第一開口與第二開口，二側板組分別設置於第一開口與第二開口。每一側板組包含二定位板，二定位板間具有一間距，且各個定位板於朝框架內部之一側設有複數個溝槽，以供晶圓插入。每一溝槽包含第一槽壁、第二槽壁以及第三槽壁，其中第一槽壁與第二槽壁相對，第三槽壁連接於第一槽壁與第二槽壁之間，第一槽壁另設有第一凸部、第二槽壁另設有第二凸部，藉由第一凸部及第二凸部的設計，可減少晶圓與定位板之接觸面的面積。

依據本新型一實施例，其中框架更包含一第一薄板、一第二薄板以及複數個支持部。第一薄板連接於第一開口之一側與第二開口之一側之間，且第一薄板具有第一底緣，第二薄板與第一薄板相對且連接於第一開口之另一側與第二開口之另一側之間，且第二薄板具有第二底緣，支持部則連接於第一薄板之第一底緣與第二薄板之第二底緣之間。

依據本新型一實施例，支持部與第一薄板連接第一開口之外緣具有一距離，此距離最小為1.5公分。支持部可製成活動可拆卸式，可於第一底緣與第二底緣設置相對應之複數個孔洞，使支持部對應嵌入孔洞，或者可於第一底緣與第二底緣分別設置相對應之溝槽，使支持部對應嵌入溝槽，而使支持部成為活動可拆式。

依據本新型一實施例，其中第一凸部與第二凸部可交錯排列，框架可使用金屬材質製成，定位板可使用PVDF(Polyvinylidene fluoride)材質製成，且第三槽壁可具有一貫孔。

依據本新型一實施例，定位板可以螺鎖方式固定於框架，且定位板更設有至少一嵌槽，框架對應嵌槽更設有複數個強化部，各強化部嵌入各嵌槽，以對定位板產生強化支撐之作用。

依照本新型另一實施方式之晶圓承載裝置，其用以承載晶圓，並包含一框架與二定位板。框架包含相對之第一開口與第二開口，二定位板分別設置於第一開口與第二開口。各個定位板於朝框架內部之一側設有複數個溝槽，以 供晶圓插入。每一溝槽包含第一槽壁、第二槽壁以及第三槽壁，其中第一槽壁與第二槽壁相對，第三槽壁連接於第一槽壁與第二槽壁之間，第一槽壁另設有第一凸部、第二槽壁另設有第二凸部，藉由第一凸部及第二凸部的設計，可減少晶圓與定位板之接觸面的面積。

本新型之晶圓承載裝置利用側板組包含二定位板且二定位板間具有一間距之設計，取代習用僅含一定位板之結構，藉由間距之設計，有利於洗淨製程所使用之洗淨溶液進出框架，一方面有助於晶圓與洗淨溶液充分接觸，另一方面有助於晶圓上之髒污隨洗淨溶液排出框架外，而達到較優良的洗淨效果。透過第一凸部及第二凸部的設計，可大幅減少晶圓與定位板之接觸面的面積。

本新型另一實施方式，第一開口與第二開口分別包含一定位板，可藉由縮減定位板之長度，以減少溝槽之長度，而減少定位板對晶圓的遮蔽作用，使外部物理洗淨得以均勻。透過第一凸部及第二凸部的設計，可大幅減少晶圓與定位板之接觸面的面積。

當定位板以PVDF(Polyvinylidene fluoride)作為材質，其抗酸鹼之能力較佳，而可解決習用以碳纖維合成塑材作為材質，諸如不易產生結構脆化、碳纖維外漏，以及容易藏污納垢等缺失，使晶圓承載裝置使用壽命較長，且晶圓洗淨後不易殘留髒污。

請參照第1圖至第3圖，第1圖繪示依照本新型一實 施方式的一種晶圓承載裝置100之立體圖，第2圖是繪示第1圖之定位板130之立體示意圖，第3圖是繪示第1圖之局部使用示意圖。

晶圓承載裝置100包含一框架110與二側板組120。框架110包含相對之第一開口111及第二開口112，相對之第一薄板113及第二薄板114，二支持部115a、115b以及二支撐桿119。第一薄板113連接於第一開口111之一側與第二開口112之一側之間，並具有一第一底緣116，第二薄板114連接於第一開口111之另一側與第二開口112之另一側之間，並具有一第二底緣117，支持部115a、115b及支撐桿119則連接於第一底緣116與第二底緣117之間。第一薄板113及第二薄板114可依實際需求製造成不同形狀，並可於上面加裝握柄(圖未揭示)以供操作者搬運晶圓承載裝置100，或可於其上鑽設挾持孔(圖未揭示)，以供機械手臂挾持搬運晶圓承載裝置100。支持部115a、115b與支撐桿119製成圓柱狀，藉由支持部115a、115b與支撐桿119，可使第一薄板113及第二薄板114維持一固定距離。其中支持部115a、115b除了使第一薄板113及第二薄板114維持一固定距離，當晶圓200(見第3圖，僅繪示局部)插入此晶圓承載裝置100，支持部115a、115b更可提供一支撐作用，使晶圓200可被承載於晶圓承載裝置100中，為避免支持部115a、115b之硬度過大而使晶圓200受支持部115a、115b之撞擊而損壞，可於支持部115a、115b之表面披覆一塑膠層以漸少其硬度。在本實施例中，支持部115a、115b係活動可拆卸，可藉由於第一底緣116與第 二底緣117分別設有相對應之孔洞118a，使支持部115a、115b對應嵌入孔洞118a。二支持部115a、115b係對稱設置於第一底緣116與第二底緣117，亦即支持部115a與第一薄板113連接第一開口111之外緣113a具有一距離L1，支持部115b與第一薄板113連接第二開口112之外緣113b具有一距離L2，距離L1等於距離L2，且距離L1最小為1.5公分。前述距離L1之計算方式，係指支持部115a之圓柱之圓心(圖未揭示)至外緣113a之最小距離，前述距離L2之計算方式，係指支持部115b之圓柱之圓心(圖未揭示)至外緣113b之最小距離。進行洗淨製程時，洗淨溶液通過支持部115a與支持部115b時會分流而撞擊晶圓200，藉由將支持部115a與支持部115b分別設置於越鄰近外緣113a與外緣113b處，亦即距離L1與距離L2越小，則洗淨溶液之水流撞擊晶圓200之中心機率將越低，可降低晶圓200中心損壞的機率。

二側板組120分別設置於第一開口111與第二開口112。每一側板組120包含二定位板130，定位板130可使用螺絲140，以螺鎖方式固定於框架110，且二定位板130間具有一間距136，間距136有利於洗淨製程所使用之洗淨溶液進出框架110，一方面有助於晶圓200與洗淨溶液充分接觸，另一方面有助於由晶圓200上洗出之髒污隨洗淨溶液排出框架110外，而達到較優良的洗淨效果。

依照本新型另一實施方式之晶圓承載裝置100，以一定位板130取代側板組120之二定位板130，當第一開口111、第二開口112僅含一個定位板130時，可進一歩減少 定位板130對晶圓200所產生的遮蔽作用，有利於洗淨製程所使用之洗淨溶液進出框架110，而達到更優良的洗淨效果。

第2圖及第3圖中，各個定位板130於朝框架110內部之一側設有複數個溝槽134，以供晶圓200(見第3圖，僅繪示局部)插入。每一溝槽134包含第一槽壁131、第二槽壁132以及第三槽壁133，其中第一槽壁131與第二槽壁132相對，第三槽壁133連接於第一槽壁131與第二槽壁132之間。第三槽壁133具有一貫孔133a，藉由貫孔133a，有利於晶圓200與清洗溶液接觸，而達到較優良的洗淨效果。第一槽壁131設有第一凸部131a、第二槽壁132設有第二凸部132a，第一凸部131a與第二凸部132a係交錯排列，所謂「交錯排列」，是指將同一定位板130上所有第一凸部131a之最凸點，沿定位板130之延伸方向連起來，可形成一直線，而將同一定位板130上所有第二凸部132a之最凸點，沿定位板130之延伸方向連起來，可形成另一直線，亦即前述之兩直線，不會產生重疊。藉由定位板130具有第一凸部131a及第二凸部132a，可減少晶圓200與定位板130之接觸面210的面積。而藉由第一凸部131a與第二凸部132a交錯排列的設計，可使減少晶圓200產生翹曲等變形。前述「接觸面」，係指晶圓200與定位板130之第一凸部131a及第二凸部132a實際接觸的部分。

前述之框架110可使用金屬為材質，定位板130可使用PVDF作為材質。金屬與PVDF(Polyvinylidene fluoride)相較，其質地較為堅硬，且成本較低廉，以金屬為材質之 框架110具有剛性佳之優勢，可避免框架110在搬運或洗淨過程中，受外力撞擊變形，並可降低晶圓承載裝置100之材料成本。而定位板130需直接接觸晶圓200，因此需選擇抗酸鹼能力佳、不易藏污納垢，且在洗淨過程中不會與洗淨溶液反應而污染晶圓200之材質，採用PVDF作為定位板130之材質可滿足以上需求，且可解決習用以碳纖維合成塑材作為定位板130之材質之缺失。

請參照第4圖，其係繪示第1圖沿4-4線段之剖視示意圖。PVDF與金屬相較，其剛性較不足，可於各定位板130設置二嵌槽135(可同時參照第2圖)，框架110對應嵌槽135則設有八個強化部150，強化部150為金屬製成之圓柱，其兩端分別連接第一薄板113及第二薄板114之間(見第1圖)，各個強化部150對應嵌入嵌槽135，以加強定位板130之強度，使定位板130在洗淨或搬運過程中，不易因外力撞擊而變形或折損。

請參照第5圖，其係繪示依照本新型另一實施方式的一種晶圓承載裝置100之立體圖，在本實施例中，支持部115a、115b亦為活動可拆卸，可藉由於第一底緣116與第二底緣117分別設有相對應之溝槽118b，使支持部115a、115b對應嵌入溝槽118b，採用此結構，有利於彈性調整支持部115a、115b之位置。

由上述本新型實施方式可知，應用本新型具有下列優點：

1.本新型利用側板組包含二定位板及二定位板間具有一間距之設計，或者第一開口、第二開口分別僅使用一 個定位板，皆有利於洗淨製程所使用之洗淨溶液進出框架，一方面有助於晶圓與洗淨溶液充分接觸，另一方面有助於晶圓上之髒污隨洗淨溶液排出框架外，而達到較優良的洗淨效果。

2.透過第一凸部及第二凸部的設計，可有效地將晶圓支撐於第一凸部與第二凸部，且可大幅減少晶圓與定位板之接觸面的面積，一方面可以使物理洗淨均勻，另一方面可減少晶圓摩擦受損之面積。

3.藉由第一凸部與第二凸部交錯排列的設計，可使減少晶圓產生翹曲等變形。

4.框架可使用金屬材質，定位板可使用PVDF材質。金屬剛性佳且成本較低廉，可避免框架受外力撞擊變形，並降低材料成本。PVDF抗酸鹼能力佳、不易藏污納垢，且在洗淨過程中不會與洗淨溶液反應而污染晶圓之材質，且可解決習用以碳纖維合成塑材作為定位板之材質之缺失。採用前述兩種材質，可提供一兼具堅固耐用及成本低廉之晶圓承載裝置。

5.藉於強化部對應嵌入定位板之嵌槽，可進一歩強化定位板之強度，使定位板不易受外力撞擊而折損或變形，因此定位板各個溝槽之第一槽壁與第二槽壁之距離不易受外力擠壓而大小不一，可減少晶圓受變形之溝槽擠壓而受損之機率。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧晶圓承載裝置

110‧‧‧框架

111‧‧‧第一開口

112‧‧‧第二開口

113‧‧‧第一薄板

114‧‧‧第二薄板

113a‧‧‧外緣

113b‧‧‧外緣

115a‧‧‧支持部

115b‧‧‧支持部

116‧‧‧第一底緣

117‧‧‧第二底緣

118a‧‧‧孔洞

118b‧‧‧溝槽

119‧‧‧支撐桿

120‧‧‧側板組

130‧‧‧定位板

131‧‧‧第一槽壁

131a‧‧‧第一凸部

132‧‧‧第二槽壁

132a‧‧‧第二凸部

133‧‧‧第三槽壁

133a‧‧‧貫孔

134‧‧‧溝槽

135‧‧‧嵌槽

136‧‧‧間距

140‧‧‧螺絲

150‧‧‧強化部

200‧‧‧晶圓

210‧‧‧接觸面

L1‧‧‧距離

L2‧‧‧距離

為讓本新型之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖是繪示依照本新型一實施方式的一種晶圓承載裝置之立體圖。

第2圖是繪示第1圖之定位板之立體示意圖。

第3圖是繪示第1圖之局部使用示意圖。

第4圖是繪示第1圖沿4-4線段之剖視示意圖。

第5圖是繪示依照本新型另一實施方式的一種晶圓承載裝置之立體圖。

130‧‧‧定位板

131‧‧‧第一槽壁

131a‧‧‧第一凸部

132‧‧‧第二槽壁

132a‧‧‧第二凸部

133‧‧‧第三槽壁

133a‧‧‧貫孔

200‧‧‧晶圓

210‧‧‧接觸面

Claims (13)

1. 一種晶圓承載裝置，其用以承載至少一晶圓，包含：一框架，該框架包含相對之一第一開口與一第二開口；以及二側板組，該二側板組係分別設置於該第一開口及該第二開口，各該側板組包含：二定位板，該二定位板間具有一間距，且各該定位板於朝該框架內部之一側設有複數個溝槽，各該溝槽包含：一第一槽壁，其設有一第一凸部；一第二槽壁，其與該第一槽壁相對，該第二槽壁設有一第二凸部；及一第三槽壁，其連接於該第一槽壁與該第二槽壁之間，藉該第一凸部及該第二凸部減少該晶圓與該些定位板之一接觸面的面積。
2. 如請求項1之晶圓承載裝置，其中該框架更包含：一第一薄板，其連接於該第一開口之一側及該第二開口之一側之間，該第一薄板具有一第一底緣；一第二薄板，其與該第一薄板相對且連接該第一開口之另一側及該第二開口之另一側之間，該第二薄板具有一第二底緣；以及複數個支持部，該些支持部連接於該第一底緣與該第 二底緣之間。
3. 如請求項2之晶圓承載裝置，其中該些支持部與該第一薄板連接該第一開口之外緣具有一距離，該距離最小為1.5公分。
4. 如請求項2之晶圓承載裝置，其中該些支持部係活動可拆卸。
5. 如請求項4之晶圓承載裝置，其中該第一薄板之該第一底緣與該第二薄板之該第二底緣分別設有相對應之複數個孔洞，各該支持部對應嵌入各該孔洞。
6. 如請求項4之晶圓承載裝置，其中該第一薄板之該第一底緣與該第二薄板之該第二底緣分別設有相對應之一溝槽，各該支持部對應嵌入各該溝槽。
7. 如請求項1之晶圓承載裝置，其中該第一凸部及該第二凸部係交錯排列。
8. 如請求項1之晶圓承載裝置，其中該框架係以金屬製成。
9. 如請求項1之晶圓承載裝置，其中該些定位板係以 PVDF(Polyvinylidene fluoride)製成。
10. 如請求項1之晶圓承載裝置，其中該些定位板係以螺鎖方式固定於該框架。
11. 如請求項1之晶圓承載裝置，其中該第三槽壁具有一貫孔。
12. 如請求項1之晶圓承載裝置，其中各該定位板更設有至少一嵌槽，該框架對應該些嵌槽更設有複數個強化部，各該強化部嵌入各該嵌槽。
13. 一種晶圓承載裝置，其用以承載至少一晶圓，包含：一框架，該框架包含相對之一第一開口與一第二開口；以及二定位板，係分別設置於該第一開口及該第二開口，且各該定位板於朝該框架內部之一側設有複數個溝槽，各該溝槽包含：一第一槽壁，其設有一第一凸部；一第二槽壁，其與該第一槽壁相對，該第二槽壁設有一第二凸部；及一第三槽壁，其連接於該第一槽壁與該第二槽壁之間，藉該第一凸部及該第二凸部減少該晶圓與該些 定位板之一接觸面的面積。