TWM609424U - 擺動式晶片固定機構及使用擺動式晶片固定機構的晶片預清潔機台 - Google Patents

Abstract

本新型提供一種擺動式晶片固定機構，主要包括一固定環、複數個擺動式固定件及一蓋環。固定環的上表面設置複數個連接槽，其中擺動式固定件分別設置在固定環的連接槽內，而蓋環則設置在固定環上，使得擺動式固定件位於固定環與蓋環之間。擺動式固定件會受到重力的作用向下擺，並接觸晶片的一上表面，以將晶片固定在一承載盤上。當晶片對擺動式固定件施加一推力時，擺動式固定件會在連接槽內相對於固定環向上擺，以避免擺動式固定件對晶片造成損害。

Description

擺動式晶片固定機構及使用擺動式晶片固定機構的晶片預清潔機台

本新型有關於一種擺動式晶片固定機構，透過擺動式固定件將晶片固定在承載盤上，並可相對於承載盤擺動，不會對晶片施加過大的壓力而壓破晶片，藉此可避免在預清潔晶片的過程中對晶片造成損害。

薄膜沉積是半導體製程中常用的技術，例如化學氣相沉積製程(CVD)及物理氣相沉積製程(PVD)，主要用以在晶片的表面形成薄膜。在實際應用時晶片的表面往往會具有氧化層或氧化物，進而影響薄膜沉積的品質。此外若沉積的薄膜與晶片之間存在氧化層或氧化物，亦可能會造成接觸電阻大幅昇高，進而提高晶片損壞的機率。

為了解決上述的問題，目前業界在進行沉積製程前，通常會對晶片進行預清潔(pre-clean)，以除去晶片表面上的氧化層或氧化物。具體而言，可將氬氣通入反應空間，並對反應空間施加磁場以形成氬電漿。而後對承載晶片的承載盤上提供負壓，使得氬離子撞擊晶片，以去除晶片表面的氧化層或氧化物。

一般而言，通常會使用固定環將晶片固定在承載盤上，其中固定環上的固定件會接觸並壓合晶片的表面，以防止在預清潔的過程中晶片相對於承載盤位移。然而晶片通常不會是完全平整的，當晶片放置在承載盤時，晶片的邊緣區域可能會向上凸起。固定環上的固定件在壓合晶片的邊緣區域時，可能會造成晶片的邊緣區域破碎，進而影響晶片的良率。

為了解決上述先前技術的問題，本新型提出一種新穎的擺動式晶片固定機構及使用擺動式晶片固定機構的晶片預清潔機台，其中擺動式晶片固定機構的擺動式固定件受到的外力大於一門檻值時將會擺動，以避免擺動式固定件對晶片施加過大的壓力，而造成晶片的破損。

本新型的一目的，在於提供一種擺動式晶片固定機構，主要包括一固定環及複數個擺動式固定件。固定環上設置複數個連接槽，並將各個擺動式固定件分別設置在連接槽內，其中擺動式固定件可在連接槽內相對於固定環擺動。擺動式固定件會受到重力的作用向下擺，並接觸基板的上表面，以將基板固定在承載盤上。

此外當擺動式固定件受到外力的作用時，例如當晶片上推擺動式固定件的力大於一門檻值時，擺動式固定件會相對於固定環向上擺動，以避免擺動式固定件壓碎晶片的邊緣區域。當施加在擺動式固定件上的外力消失時，擺動式固定件則會受到重力的作用，而回到原本的位置。

本新型的一目的，在於提供一種晶片預清潔機台，主要包括一腔體、一擺動式晶片固定機構及一承載盤，其中擺動式晶片固定機構及承載盤位於腔體的容置空間內。擺動式晶片固定機構包括一固定環及至少三個擺動式固定件，其中擺動式固定件可相對於固定環擺動。一升降單元可帶動承載盤及承載的晶片上升，使得承載盤連接固定環，而擺動式固定件則會接觸及固定承載盤上的晶片。當晶片施加在擺動式固定件的推力大於一門檻值時，擺動式固定件則會相對於固定環向上擺動，以避免晶片的邊緣區域被擺動式固定件壓碎。

為了達到上述的目的，本新型提出一種晶片預清潔機台，包括：一腔體，包括一容置空間；至少一抽氣端，流體連接腔體的容置空間，並用以抽出容置空間內的一氣體；至少一進氣端，流體連接腔體的容置空間，並用以將一清潔氣體輸送至容置空間；至少一線圈，與腔體相鄰，並電性連接一交流電源，其中線圈用以在容置空間內形成一磁場，使得清潔氣體成為一電漿；一承載盤，位於容置空間內，並用以承載至少一晶片，其中承載盤電性連接一偏壓電源，並在承載盤上形成一偏壓，使得電漿撞擊承載盤上的晶片，以清潔承載盤承載的晶片；至少一固定環，設置在容置空間內，並包括一容置區及複數個連接槽，其中容置區位於固定環內，並用以容置承載盤承載的晶片，而複數個連接槽則環繞設置在容置區的周圍；複數個擺動式固定件，分別設置在固定環的連接槽內，並在連接槽內相對於固定環擺動，其中擺動式固定件受到重力的作用向下擺，並接觸晶片的一上表面，以將晶片固定在承載盤上；及一蓋環，設置在固定環上，使得擺動式固定件位於固定環及蓋環之間，並被限制在連接槽內。

本新型還提出一種擺動式晶片固定機構，包括：至少一固定環，包括一容置區及複數個連接槽，其中容置區位於固定環內，並用以容置一晶片，而複數個連接槽則環繞設置在容置區的周圍；複數個擺動式固定件，分別設置在固定環的連接槽內，其中擺動式固定件受到重力的作用向下擺，並接觸晶片的一上表面，當晶片對擺動式固定件施加一推力時，擺動式固定件會在連接槽內相對於固定環向上擺；及一蓋環，設置在固定環上，使得擺動式固定件位於固定環及蓋環之間，並被限制在連接槽內。

所述的晶片預清潔機台及擺動式晶片固定機構，其中擺動式固定件包括一軸桿及一固定部，軸桿連接固定部，使得固定部以軸桿為軸心在連接槽內相對於固定環擺動。

所述的晶片預清潔機台及擺動式晶片固定機構，其中連接槽包括一擺動槽及一軸桿槽，擺動式固定件的軸桿設置在軸桿槽內，而固定部則位於擺動槽內。

所述的晶片預清潔機台及擺動式晶片固定機構，其中晶片向上推擺動式固定件，使得固定部在擺動槽內相對於固定環向上擺動，而軸桿則在軸桿槽內轉動。

所述的晶片預清潔機台及擺動式晶片固定機構，其中蓋環包括複數個凹槽，凹槽的位置及數量相對於固定環上的連接槽。

請參閱圖1，為本新型晶片預清潔機台一實施例的剖面示意圖。如圖所示，晶片預清潔機台10主要包括一腔體11、一承載盤13、一擺動式晶片固定機構100及一線圈19，其中腔體11具有一容置空間12，承載盤13及擺動式晶片固定機構100位於腔體11的容置空間12內。承載盤13用以放置至少一晶片14，而擺動式晶片固定機構100則用以將晶片14固定在承載盤13上。

腔體11設置至少一進氣端111及一抽氣端113，其中進氣端111及抽氣端113流體連接腔體11的容置空間12。抽氣端113可連接一抽氣裝置114，並用以抽出容置空間12內的氣體。進氣端111可連接一氣體源112，其中氣體源112可為儲存一清潔氣體的容器，並經由進氣端111將清潔氣體輸送至容置空間12內。例如清潔氣體可為氬氣或其他惰性氣體，而抽氣裝置114可為幫浦，並可於預清潔之前、預清潔當下及/或預清潔後抽出容置空間12內的氣體。

線圈19電性連接一交流電源191，其中交流電源191提供一交流電流給線圈19，使得線圈19在腔體11的容置空間12內形成一磁場。容置空間12內的清潔氣體受到磁場的作用形成一電漿，例如使得氬氣形成氬離子。線圈19與腔體11相鄰，並位於腔體11的上方或側邊，基本上只要使得線圈19可以在腔體11的容置空間12內產生磁場，並在容置空間12內形成電漿即可，因此線圈19的位置並非本新型權利範圍的限制。

承載盤13用以承載至少一晶片14，承載盤13電性連接一偏壓電源131，其中偏壓電源131用以在承載盤13上形成一偏壓，使得電漿撞擊承載盤13上的晶片14，例如偏壓電源131可為交流電源或直流電源。具體而言，承載盤13可為導體，而偏壓電源131則用以在承載盤13形成負電壓，以吸引帶正電的氬離子(Ar+)，使得氬離子撞擊承載盤13上的晶片14，藉此以去除晶片14表面的氧化層或氧化物，並達到預清潔(pre-clean)晶片14的目的。

擺動式晶片固定機構100包括一固定環15、複數個擺動式固定件17及一蓋環16，如圖2及圖3所示。固定環15為環狀，並包括一容置區152及複數個連接槽18，其中容置區152位於固定環15內側，並用以容置承載盤13承載的晶片14，而複數個連接槽18則環繞設置在容置區152的周圍。

複數個擺動式固定件17分別設置在固定環15的連接槽18內，並在連接槽18內相對於固定環15擺動。蓋環16設置在固定環15上，使得擺動式固定件17位於固定環15及蓋環16之間，並被限制在連接槽18內。

具體而言，固定環15包括一上表面151、一下表面153、一外表面155及一內表面157，其中上表面151及下表面153可為環形構造，外表面155及內表面157則是連接上表面151及下表面153的側表面。外表面155及內表面157的俯視近似圓形，其中外表面155的半徑大於內表面157。固定環15的內表面157的內側可形成一容置區152，其中容置區152可為圓柱狀或圓盤狀，而承載盤13及晶片14可位於固定環15的容置區152內。

連接槽18設置在固定環15的上表面151，並緊貼容置區152。複數個擺動式固定件17分別設置在各個連接槽18內，並可在連接槽18內相對於固定環15擺動，例如沿著固定環15的軸向上下擺動，其中擺動式固定件17及連接槽18的數量可為三個以上。

在本新型一實施例中，如圖4所示，連接槽18可包括一擺動槽181及至少一軸桿槽183，例如軸桿槽183的數量可為兩個，並分別設置在擺動槽181的兩側邊，其中軸桿槽183約略與擺動槽181垂直。此外擺動槽181的深度可大於軸桿槽183，使得擺動式固定件17可以在擺動槽181內相對於固定環15擺動。

擺動式固定件17包括一固定部171及至少一軸桿173，固定部171及軸桿173可為兩個獨立的構件，其中固定部171上可設置一穿孔172，而軸桿173則穿過穿孔172，以連接固定部171。在本發明另一實施例中，固定部171及軸桿173亦可為一體成型的構件。

擺動式固定件17的軸桿173可設置在連接槽18的軸桿槽183內，而擺動式固定件17的固定部171則位在連接槽18的擺動槽181內。軸桿173的截面積略小於軸桿槽183，並可相對於軸桿槽183轉動，例如軸桿173及軸桿槽183可為圓柱狀。固定部171的體積則小於擺動槽181，並可在擺動槽181內擺動。具體而言，擺動式固定件17的固定部171以軸桿173為軸心，在連接槽18內相對於固定環15擺動。

將擺動式固定件17設置在連接槽18內時，部分的固定部171會凸出固定環15的內表面157，並位於容置區152內。在本新型一實施例中，固定環15的外觀近似圓環狀，而擺動式固定件17則沿著固定環15的徑向延伸。

當固定環15連接承載盤13上時，承載盤13及承載的晶片14會位於容置區152內，而設置在固定環15上的擺動式固定件17將會接觸承載盤13承載的晶片14的上表面，藉此將晶片14固定在承載盤13上。

在實際應用時，承載盤13可連接一升降裝置133，如圖1所示，其中升降裝置133用以驅動承載盤13及晶片14相對於固定環15位移。具體而言，升降裝置133可帶動承載盤13下降至入料位置，並透過一機械手臂將晶片14輸送至承載盤13，而後升降裝置133會帶動承載盤13及晶片14上升，使得承載盤13連接固定環15，而擺動式固定件17則會接觸承載盤13上的晶片14。擺動式固定件17會受到重力的作用向下擺，並對下方的晶片14施加一向下的力，以將晶片14固定在承載盤13上。

如圖5及圖6所示，升降裝置133驅動承載盤13及平整的晶片14連接固定環15時，固定環15上的擺動式固定件17會接觸並固定承載盤13上的晶片14，此時擺動式固定件17可能不會相對於固定環15向上擺動。

反之，如圖7所示，升降裝置133驅動承載盤13及不平整的晶片14連接固定環15時，例如晶片14的邊緣區域上翹，使得放置在承載盤13的晶片14的邊緣區域高於中央區域。由於本新型設置在固定環15上的擺動式固定件17為可動件，因此晶片14上凸起的邊緣區域向上推擺動式固定件17時，擺動式固定件17會在連接槽18內相對於固定環15及晶片14向上擺動，以避免擺動式固定件17施加在晶片14的壓力過大，而造成晶片14的損害。相較之下，在先前技術中當升降裝置驅動承載盤及晶片靠近固定環時，固定環上的固定件將會壓迫晶片凸起的邊緣區域，並造成晶片的邊緣區域破損。

在實際應用時可依據晶片14可承受的最大外力及造成晶片14移動的最大外力，選擇適當重量的擺動式固定件17。使得擺動式固定件17在不造成晶片14損壞的同時，亦可將晶片14固定在承載盤13上。

在不同實施例中，亦可將擺動式晶片固定機構100設計為不論晶片14是否平整，只要升降裝置133驅動承載盤13及晶片14連接固定環15，擺動式固定件17都會向上擺動。具體而言，當晶片14為平整時，擺動式固定件17向上擺動的幅度較小，而當晶片14為不平整時，擺動式固定件17向上擺動的幅度較大。

在本新型一實施例中，固定環15的擺動槽181內可設置一可設置一止檔部1811，如圖4及圖5所示，例如止檔部1811位於擺動式固定件17的下方，用以限制擺動式固定件17相對於固定環15的擺動角度，以避免擺動式固定件17垂直向下。

在本新型一實施例中，蓋環16上亦可設置複數個凹槽161，如圖3及圖5所示，其中凹槽161的數量與連接槽18及擺動式固定件17的數量相同。在將蓋環16設置在固定環15上時，蓋環16上的凹槽161可對準固定環15上的連接槽18，而擺動式固定件17則位於固定環15上的連接槽18與蓋環16上的凹槽161之間，並可在連接槽18及凹槽161所形成的空間內擺動。

在本新型一實施例中，固定環15的上表面151亦可設置一環狀凹槽154，並可將蓋環16以鑲嵌的方式設置在固定環15的環狀凹槽154內，而後再透過固定螺絲163將蓋環16鎖固在固定環15上。

以上所述者，僅為本新型之一較佳實施例而已，並非用來限定本新型實施之範圍，即凡依本新型申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本新型之申請專利範圍內。

10:晶片預清潔機台 100:擺動式晶片固定機構 11:腔體 111:進氣端 112:氣體源 113:抽氣端 114:抽氣裝置 12:容置空間 13:承載盤 131:偏壓電源 133:升降裝置 14:晶片 15:固定環 151:上表面 152:容置區 153:下表面 154:環狀凹槽 155:外表面 157:內表面 16:蓋環 161:凹槽 163:固定螺絲 17:擺動式固定件 171:固定部 172:穿孔 173:軸桿 18:連接槽 181:擺動槽 1811:止檔部 183:軸桿槽 19:線圈 191:交流電源

[圖1]為本新型晶片預清潔機台一實施例的剖面示意體。

[圖2]為本新型擺動式晶片固定機構一實施例的立體示意圖。

[圖3]為本新型擺動式晶片固定機構一實施例的立體分解示意圖。

[圖4]為本新型擺動式晶片固定機構的連接槽及擺動式固定件一實施例的立體分解示意圖。

[圖5]為本新型晶片預清潔機台的部分構造一實施例的放大示意圖。

[圖6]為本新型晶片預清潔機台的部分構造一實施例的放大剖面示意圖。

[圖7]為本新型晶片預清潔機台的部分構造又一實施例的放大剖面示意圖。

10:晶片預清潔機台

100:擺動式晶片固定機構

11:腔體

111:進氣端

112:氣體源

113:抽氣端

114:抽氣裝置

12:容置空間

13:承載盤

131:偏壓電源

133:升降裝置

14:晶片

15:固定環

16:蓋環

17:擺動式固定件

19:線圈

191:交流電源

Claims (10)

1. 一種晶片預清潔機台，包括： 一腔體，包括一容置空間； 至少一抽氣端，流體連接該腔體的該容置空間，並用以抽出該容置空間內的一氣體； 至少一進氣端，流體連接該腔體的該容置空間，並用以將一清潔氣體輸送至該容置空間； 至少一線圈，與該腔體相鄰，並電性連接一交流電源，其中該線圈用以在該容置空間內形成一磁場，使得該清潔氣體成為一電漿； 一承載盤，位於該容置空間內，並用以承載至少一晶片，其中該承載盤電性連接一偏壓電源，並在該承載盤上形成一偏壓，使得該電漿撞擊該承載盤上的該晶片，以清潔該承載盤承載的該晶片； 至少一固定環，設置在該容置空間內，並包括一容置區及複數個連接槽，其中該容置區位於該固定環內，並用以容置該承載盤承載的該晶片，而該複數個連接槽則環繞設置在該容置區的周圍； 複數個擺動式固定件，分別設置在該固定環的該連接槽內，並在該連接槽內相對於該固定環擺動，其中該擺動式固定件受到重力的作用向下擺，並接觸該晶片的一上表面，以將該晶片固定在該承載盤上；及 一蓋環，設置在該固定環上，使得該擺動式固定件位於該固定環及該蓋環之間，並被限制在該連接槽內。
2. 如請求項1所述的晶片預清潔機台，其中該擺動式固定件包括一軸桿及一固定部，該軸桿連接該固定部，使得該固定部以該軸桿為軸心在該連接槽內相對於該固定環擺動。
3. 如請求項2所述的晶片預清潔機台，其中該連接槽包括一擺動槽及一軸桿槽，該擺動式固定件的該軸桿設置在該軸桿槽內，而該固定部則位於該擺動槽內。
4. 如請求項3所述的晶片預清潔機台，其中該晶片向上推該擺動式固定件，使得該固定部在該擺動槽內相對於該固定環向上擺動，而該軸桿則在該軸桿槽內轉動。
5. 如請求項1所述的晶片預清潔機台，其中該蓋環包括複數個凹槽，該凹槽的位置及數量相對於該固定環上的該連接槽，而該擺動式固定件則位於該凹槽及該連接槽內。
6. 一種擺動式晶片固定機構，包括： 至少一固定環，包括一容置區及複數個連接槽，其中該容置區位於該固定環內，並用以容置一晶片，而該複數個連接槽則環繞設置在該容置區的周圍； 複數個擺動式固定件，分別設置在該固定環的該連接槽內，其中該擺動式固定件受到重力的作用向下擺，並接觸該晶片的一上表面，當該晶片對該擺動式固定件施加一推力時，該擺動式固定件會在該連接槽內相對於該固定環向上擺；及 一蓋環，設置在該固定環上，使得該擺動式固定件位於該固定環及該蓋環之間，並被限制在該連接槽內。
7. 如請求項6所述的擺動式晶片固定機構，其中該擺動式固定件包括一軸桿及一固定部，該軸桿連接該固定部，使得該固定部以該軸桿為軸心在該連接槽內相對於該固定環擺動。
8. 如請求項7所述的擺動式晶片固定機構，其中該連接槽包括一擺動槽及一軸桿槽，該擺動式固定件的該軸桿設置在該軸桿槽內，而該固定部則位於該擺動槽內。
9. 如請求項8所述的擺動式晶片固定機構，其中該晶片向上推該擺動式固定件，使得該固定部在該擺動槽內相對於該固定環向上擺動，而該軸桿在該軸桿槽內轉動。
10. 如請求項6所述的擺動式晶片固定機構，其中該蓋環包括複數個凹槽，該凹槽的位置及數量相對於該固定環上的該連接槽，而該擺動式固定件則位於該凹槽及該連接槽內。

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