TWM597981U

TWM597981U - 晶圓載盤之壓環裝卸裝置

Info

Publication number: TWM597981U
Application number: TW109201842U
Authority: TW
Inventors: 宋茂炎
Original assignee: 總督科技股份有限公司
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-07-01

Abstract

一種晶圓載盤之壓環裝卸裝置，係利用一驅動機構驅動一壓環裝卸裝置，於該壓環裝卸裝置上設有複數組相互組接的驅動元件，以及一組夾持驅動元件，該等驅動元件係可驅動一銷向外穿入一預設晶圓盤周側之勾環中，並拉動該勾環沿一預設Ｌ形導槽移動，藉以鬆脫或鎖掣該晶圓盤上一預先蓋合於晶圓周側之壓環，且該夾持驅動元件可驅動二夾持件相對夾合或鬆脫該壓環，藉以形成一充份自動化裝卸壓環的作業方式。

Description

晶圓載盤之壓環裝卸裝置

本創作是有關晶圓載盤之壓環裝卸裝置，尤指一種可降低人力耗費、有效提昇組卸效率之壓環與晶圓盤的組卸結構。

一般的積體電路(integrated circuit, IC)的製造過程主要可分為：矽晶圓製造、積體電路製作以及積體電路封裝等三大部分；當矽晶棒切割成晶圓後，還需要經過黃光、長晶、蝕刻、機械研磨等多道手續繁雜的流程，方能完成積體電路的製作，而在上述的製造過程中，晶圓在進行測試、清洗、蒸鍍、乾燥或浸泡有機溶劑等流程時，為能有效固定晶圓以便於加工，皆需將各晶圓先分別固定於一晶圓盤上，由各該晶圓盤分別承載各晶圓進行上述各流程的加工作業。

如第１、２圖所示，在實際應用時，為能同時處理較大量之晶圓9，大多會將複數晶圓盤71設置於一大面積的載盤7上，該晶圓盤71乃係為一面積略大於晶圓9外徑之盤體，於該晶圓盤71外周側間隔設有複數向外凸出之結合部72，於各結合部72上分別設有一Ｌ形導槽723，該Ｌ形導槽723具有一接近該晶圓盤71中央之鎖固端721及一遠離該晶圓盤71之釋放端722，於該Ｌ形導槽723內設有一勾環73，各勾環73係分別經由位於晶圓盤71背側之複數彈性元件74形成連結，使各勾環73具有一朝向該晶圓盤71中央之彈性；另於各該晶圓盤71上方分別設有一可分離之壓環8，於該壓環8周側設有複數分別對應於各結合部72之被結合部83，於該被結合部83上分別凹設有對應於各該鎖固端721之凹部81，以及朝向該釋放端722同方向延伸之側缺口82。

當晶圓9置於該晶圓盤71上，可將該壓環8置於該晶圓9上，並使各被結合部83對應於各結合部72，將各勾環73由釋放端722（側缺口82）移至鎖固端721（凹部81），使各勾環73可卡掣於各凹部81上，以對各該壓環8形成鎖掣，並固定該晶圓9。

由於上述該壓環8與該晶圓盤71之間結合方式的動作較繁瑣且定位不易，因此，傳統上大多係以人工方式操作，不但耗費人力且組卸效率無法提昇，極不符合經濟效益；因此，如何能導入自動化作業方式，增進該壓環8與該晶圓盤71之間的組卸效率，乃為各相關業者所亟待努力的課題。

有鑑於習見之壓環與晶圓盤之間的組卸機構於實際應用時有上述缺點，創作人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本創作產生。

本創作之主要目的在於提供一種晶圓載盤之壓環裝卸裝置，其係利用一驅動機構（如：機械手臂、沿軌道滑移的滑座及其它相關具有承載移動功能之結構）驅動一壓環裝卸裝置，於該壓環裝卸裝置上設有複數組相互組接的驅動元件，以及一組夾持驅動元件，該等驅動元件係可驅動一銷向外穿入一預設晶圓盤周側之勾環中，並拉動該勾環沿一預設Ｌ形導槽移動，藉以鬆脫或鎖掣該晶圓盤上一蓋合於晶圓周側之壓環，且該夾持驅動元件可驅動二夾持件相對夾合或鬆脫該壓環，藉以充份利用自動化作業方式而可降低人力需求且增進組卸效率。

為達成上述目的及功效，本創作所採行的技術手段包括：一種晶圓載盤之壓環裝卸裝置，具有一壓環裝卸裝置，係應用於將預設壓環由一載盤之晶圓盤上進行組裝或取下動作，其中該晶圓盤外周側間隔設有複數結合部，於各該結合部上分別設有一Ｌ形導槽，該Ｌ形導槽具有一接近該晶圓盤中央之鎖固端及一遠離該晶圓盤之釋放端，於該Ｌ形導槽內設有一具彈性之勾環，於該壓環周側設有複數分別對應於各結合部之被結合部，於各該被結合部上分別凹設有對應於各該鎖固端之凹部，以及朝向該釋放端同方向延伸之側缺口；該壓環裝卸裝置包括：一座體，連結一夾持板；一主驅動組件，組設於該座體與該夾持板之間，用以驅動一銷，該銷可被驅動穿入該勾環，並帶動該勾環進行三維的活動，該勾環能沿該Ｌ形導槽於該鎖固端及該釋放端之間移動，當該勾環位移至鎖固端時能壓迫各該凹部與相對應之鎖固端定位組合，進而將該壓環定位於該晶圓盤上，反之，若使該勾環位移至釋放端，則能由晶圓盤上鬆釋該壓環。

依上述結構，其中另設有一夾持驅動元件，組設於該座體與該夾持板之間，該夾持驅動元件能驅動二夾持件在該夾持板二旁側產生內外伸縮活動，用以夾持於該壓環外周側邊緣，進而將該壓環由該晶圓盤上移除或移置該壓環。

依上述結構，其中該主驅動組件係由一第一驅動元件、一第二驅動元件及一第三驅動元件所組成，該第一驅動元件係組設於該座體，用以驅動一第一活動件進行高低昇降活動；該第二驅動元件係組設於該第一活動件，用以驅動一第二活動件沿該夾持板邊緣往復活動；該第三驅動元件係組設於該第二活動件，用以驅動一第三活動件沿朝向座體中央方向往復活動。

依上述結構，其中該第三活動件上設有一穿套驅動元件，用以驅動一穿套活動件沿該第三活動件之移動方向進行往復活動，且該銷係結合於該穿套活動件上，能隨該穿套活動件的活動而伸入該勾環中。

依上述結構，其中該座體係經由一支架連結該夾持板，使該座體與該夾持板之間具有固定的容置空間。

本創作所採行的技術手段另包括：一種晶圓載盤之壓環裝卸裝置，具有一壓環裝卸裝置，係應用於將預設壓環由一載盤之晶圓盤上進行組裝或取下動作，其中該晶圓盤外周側間隔設有複數結合部，於各該結合部上分別設有一Ｌ形導槽，該Ｌ形導槽具有一接近該晶圓盤中央之鎖固端及一遠離該晶圓盤之釋放端，於該Ｌ形導槽內設有一具彈性之勾環，於該壓環周側設有複數分別對應於各結合部之被結合部，於各該被結合部上分別凹設有對應於各該鎖固端之凹部，以及朝向該釋放端同方向延伸之側缺口；該壓環裝卸裝置包括：一座體，連結一夾持板；一夾持驅動元件，組設於該座體與該夾持板之間，該夾持驅動元件能驅動二夾持件在該夾持板二旁側產生內外伸縮活動，用以夾持於該壓環外周側邊緣，進而將該壓環由該晶圓盤上移除或移置該壓環。

為使本創作的上述目的、功效及特徵可獲致更具體的瞭解，茲依下列附圖說明如下：

請參第３、４圖所示，可知本創作之結構具有一可由預設驅動機構B（如：機械手臂、沿軌道滑移的滑座及其它相關具有承載移動功能之結構）驅動之壓環裝卸裝置A，該壓環裝卸裝置A係可應用於前述第１、２圖所示之載盤7、晶圓盤71、壓環8及其相關組件，該壓環裝卸裝置A包括：座體1、主驅動組件C、穿套驅動元件5及夾持驅動元件6等部份；其中該座體1係經由一支架11連結一夾持板12，使該座體1與該夾持板12之間具有一固定的容置空間。

該主驅動組件C係組設於該座體1與該夾持板12之間，其係由一第一驅動元件2、一第二驅動元件3及一第三驅動元件4所組成，該第一驅動元件2係組設於該座體1下方，可驅動一第一活動件21進行高低昇降的活動；該第二驅動元件3係固定於該第一活動件21下方，可驅動一第二活動件31沿該夾持板12邊緣往復活動；該第三驅動元件4係組設於該第二活動件31下方，可驅動一第三活動件41朝向該座體1（夾持板12）中央方向往復活動。

該穿套驅動元件5係結合於該第三活動件41下方，可驅動一穿套活動件51沿該第三活動件41之移動方向進行往復活動，且於該穿套活動件51旁側橫設一銷52。

該夾持驅動元件6係組設於該座體1與該夾持板12之間，可驅動二夾持件61於該夾持板12二旁側向內伸縮活動。

請參第４至１１圖所示，可知本創作在卸載該壓環8的操作時，首先，該驅動機構B驅動該壓環裝卸裝置A移至該載盤7的其中一晶圓盤71上方，並以該夾持板12貼靠於該壓環8上（如第４圖所示）；此時，該勾環73係位於該Ｌ形導槽723之鎖固端721，以鎖掣該壓環8；然後，該穿套驅動元件5驅動該穿套活動件51動作，使銷52可穿入勾環73（如第５圖所示）；且該第一驅動元件2可驅動該第一活動件21動作，經由該第二驅動元件3、第三驅動元件4、穿套驅動元件5連動該銷52向上拉提該勾環73（如第６圖所示）。

再由該第三驅動元件4驅動該第三活動件41動作，以經由該穿套驅動元件5連動該銷52帶動該勾環73沿該Ｌ形導槽723向外（遠離該夾持板12）移動（如第７圖所示）；並由該第二驅動元件3驅動該第二活動件31動作，以經由該第三驅動元件4、穿套驅動元件5連動該銷52帶動該勾環73沿該Ｌ形導槽723通過該側缺口82移至釋放端722（如第８圖所示）；另由該夾持驅動元件6驅動二夾持件61朝向夾持板12中央方向活動，以供夾持於該壓環8的外周側，且該第三驅動元件4驅動該第三活動件41動作，以經由該穿套驅動元件5連動該銷52脫離該勾環73（如第９圖所示）；最後，該驅動機構B驅動該壓環裝卸裝置A向上移動，使該壓環8脫離該晶圓盤71（如第１０、１１圖所示）。

請參第１２至１９圖所示，可知本創作在置載該壓環8的操作時，首先，係先將晶圓置於該晶圓盤71上（如第１２圖所示）；由該驅動機構B驅動該壓環裝卸裝置A連動該壓環8移至該晶圓盤71上，並以該夾持板12推抵該壓環8貼靠於該晶圓9及晶圓盤71，且該夾持驅動元件6驅動二夾持件61向外鬆脫該壓環8，此時，該壓環8受該夾持板12推抵，而可保持貼靠於該晶圓9及晶圓盤71（如第１３圖所示）；然後，該穿套驅動元件5驅動該穿套活動件51動作，使銷52可再次穿入勾環73，且該第一驅動元件2可驅動該第一活動件21動作，經由該第二驅動元件3、第三驅動元件4、穿套驅動元件5連動該銷52向上拉提該勾環73（如第１４圖所示）。

再由該第二驅動元件3驅動該第二活動件31動作，以經由該第三驅動元件4、穿套驅動元件5連動該銷52帶動該勾環73，由該釋放端722沿該Ｌ形導槽723移動（如第１５圖所示）；並由該第三驅動元件4驅動該第三活動件41動作，以經由該穿套驅動元件5連動該銷52帶動該勾環73移至該鎖固端721（如第１６圖所示）；另由該第一驅動元件2驅動該第一活動件21動作，經由該第二驅動元件3、第三驅動元件4、穿套驅動元件5連動該銷52向下釋放該勾環73（如第１７圖所示）；同時，該穿套驅動元件5驅動該穿套活動件51動作，使銷52脫離該勾環73（如第１８圖所示）；最後，該驅動機構B驅動該壓環裝卸裝置A向上移動，使該壓環8保持於該晶圓盤71上壓合固定該晶圓9（如第１９圖所示）的狀態，藉以完成將該壓環8由該晶圓盤71上移除，或將該壓環8移至該晶圓盤71上的作業。

綜合以上所述，本創作晶圓載盤之壓環裝卸裝置確可達成降低人力成本、增進壓環與晶圓盤的組卸效率等功效，實為一具新穎性及進步性之創作，爰依法提出申請新型專利；惟上述說明之內容，僅為本創作之較佳實施例說明，舉凡依本創作之技術手段與範疇所延伸之變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本創作之專利申請範圍內。

A:壓環裝卸裝置

B:驅動機構

C:主驅動組件

1:座體

11:支架

12:夾持板

2:第一驅動元件

21:第一活動件

3:第二驅動元件

31:第二活動件

4:第三驅動元件

41:第三活動件

5:穿套驅動元件

51:穿套活動件

52:銷

6:夾持驅動元件

61:夾持件

7:載盤

71:晶圓盤

72:結合部

721:鎖固端

722:釋放端

723:Ｌ形導槽

73:勾環

74:彈性元件

8:壓環

81:凹部

82:側缺口

83:被結合部

9:晶圓

第１圖係應用於本創作之載盤、晶圓盤及壓環的俯視結構圖。

第２圖係第１圖之載盤、晶圓盤的仰視結構圖。

第３圖係本創作之整體結構外觀圖。

第４圖係本創作之壓環裝卸裝置移至晶圓盤上方定位的狀態示意圖。

第５圖係本創作之壓環裝卸裝置以銷穿入勾環的動作圖。

第６圖係本創作之壓環裝卸裝置以銷拉提勾環的動作圖。

第７圖係本創作之壓環裝卸裝置以銷將勾環由鎖固端向外推出的動作圖。

第８圖係本創作之壓環裝卸裝置以銷帶動勾環沿側缺口朝向釋放端移動的動作圖。

第９圖係本創作之壓環裝卸裝置使銷脫離該勾環，並以二夾持件夾持該壓環的動作圖。

第１０圖係本創作之壓環裝卸裝置夾持該壓環脫離晶圓盤的動作圖。

第１１圖係本創作之壓環裝卸裝置以二夾持件夾持該壓環的狀態示意圖。

第１２圖係本創作將晶圓置於晶圓盤上的狀態示意圖。

第１３圖係本創作之壓環裝卸裝置以二夾持件鬆脫該壓環的動作圖。

第１４圖係本創作之壓環裝卸裝置以銷重新穿入並拉提勾環的動作圖。

第１５圖係本創作之壓環裝卸裝置以銷帶動勾環由釋放端沿側缺口移動的動作圖。

第１６圖係本創作之壓環裝卸裝置以銷將勾環向內拉回鎖固端的動作圖。

第１７圖係本創作之壓環裝卸裝置以銷帶動勾環下降迫緊該壓環的動作圖。

第１８圖係本創作之壓環裝卸裝置使銷脫離該勾環的動作圖。

第１９圖係本創作之壓環裝卸裝置上升，完成以壓環定位晶圓的動作圖。