TWM646220U - 晶圓吸盤 - Google Patents

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Abstract

一種晶圓吸盤，其適於連接一抽真空裝置，以吸附一晶圓，且該晶圓吸盤包含：一盤體，包含：一主體部，包含一外表面、相對於該外表面的一內表面、貫穿該外表面和該內表面的至少一抽真空氣孔以及貫穿該外表面和該內表面的多個破真空氣孔，且用以連接該抽真空裝置；以及一延伸部，連接該主體部的外周緣且用以接觸該晶圓的外周緣，使得該主體部、該延伸部與該晶圓共同形成一對流空間。藉此，可避免在吸附晶圓時造成晶圓毀損。

Description

晶圓吸盤
本創作涉及一種晶圓搬運技術，尤其是涉及一種應用於晶圓搬運的晶圓吸盤。
在半導體製程領域中，為了將晶圓進行測試、清洗、蒸鍍、乾燥或浸泡有機溶劑等的加工流程，一般是利用機械手臂或機械手指搭配晶圓吸盤來進行晶圓搬運作業。
現有的晶圓吸盤大多是利用白努利定律(Bernoulli's Law)，將氣體從吸盤的噴氣口高速噴出而在吸盤內部的筒狀空間內形成旋轉氣流並形成負壓，此旋轉氣流會透過吸盤與晶圓表面之間的間隙釋放到外部空間，從而在吸盤和晶圓之間的空間中形成穩定的層流，並造成晶圓上下表面之間的壓力差，最終形成對晶圓向上的吸附力。
然而，若吸附力設定不當，這種晶圓吸盤將晶圓吸附上來時仍會碰觸到晶圓表面的元件製作區域，進而造成晶圓毀損。
因此，本創作的主要目的是提供一種晶圓吸盤，以克服現有技術的晶圓吸盤在吸附晶圓時造成晶圓毀損的問題。
為達上述目的，本創作根據一實施例提供一種晶圓吸盤，其適於連接一抽真空裝置，以吸附一晶圓，且該晶圓吸盤包含：一盤體，包含：一主體部，包含一外表面、相對於該外表面的一內表面、貫穿該外表面和該內表面的至少一抽真空氣孔以及貫穿該外表面和該內表面的多個破真空氣孔，且用以連接該抽真空裝置；以及一延伸部，連接該主體部的外周緣且用以接觸該晶圓的外周緣，使得該主體部、該延伸部與該晶圓共同形成一對流空間。
可選擇地，該多個破真空氣孔圍繞該至少一抽真空氣孔。
可選擇地，該多個破真空氣孔依一圓形均勻間隔排列且圍繞該至少一抽真空氣孔。
可選擇地，該多個破真空氣孔圍繞該至少一抽真空氣孔。該至少一抽真空氣孔的數量為單數，該抽真空氣孔的孔徑大於該破真空氣孔的孔徑。
可選擇地，該至少一抽真空氣孔的數量為複數，且該些抽真空氣孔呈均勻間隔排列。
可選擇地，該主體部與該延伸部的夾角大於0度且小於180度。
可選擇地，該主體部在其中心與其外周緣之間具有至少一弧形區段。
此外，本創作還根據一實施例提供一種晶圓吸盤，其適於連接一抽真空裝置，以吸附一晶圓，且該晶圓吸盤包含：一盤體，包含：一主體部，包含一外表面、相對於該外表面的一內表面、貫穿該外表面和該內表面的至少一抽真空氣孔、貫穿該外表面和該內表面的多個破真空氣孔以及由該內表面凹設的一環槽，且用以連接該抽真空裝置；以及一延伸部，連接該主體部的外周緣且與該主體部共同形成供容置該晶圓的一容置空間；以及一密封圈，被配置於該容置空間且置入該環槽中，且用以接觸該晶圓的外周緣，使得該主體部、該密封圈與該晶圓共同形成一對流空間。
可選擇地，該多個破真空氣孔圍繞該至少一抽真空氣孔。
可選擇地，該多個破真空氣孔依一圓形均勻間隔排列且圍繞該至少一抽真空氣孔。
可選擇地，該多個破真空氣孔圍繞該至少一抽真空氣孔。該至少一抽真空氣孔的數量為單數，該抽真空氣孔的孔徑大於該破真空氣孔的孔徑。
可選擇地，該至少一抽真空氣孔的數量為複數，且該些抽真空氣孔呈均勻間隔排列。
可選擇地，該主體部與該延伸部的夾角大於0度且小於180度。
可選擇地，該主體部在其中心與其外周緣之間具有至少一弧形區段。
可選擇地，該環槽靠近該主體部的該外周緣，且該密封圈位於該容置空間中。
可選擇地，該密封圈朝徑向外側傾斜。
因此，本創作所提供的晶圓吸盤藉由在盤體上設置至少一個抽真空氣孔和多個破真空氣孔，可在盤體的主體部和延伸部共同形成的空間中產生適當的向上吸附力，以吸附晶圓，並可防止過大的應力對晶圓造成損害。此外，晶圓吸盤只接觸到晶圓的外周緣(即晶圓表面的非元件製作區域)，因此也可避免晶圓表面的元件製作區域受損。
請參考圖1至圖3，本創作所提供的一種晶圓吸盤1適於連接一抽真空裝置2，以吸附一晶圓3。
晶圓吸盤1包含一盤體10。盤體10包含一主體部11和一延伸部12。
主體部11可連接抽真空裝置2，且包含一外表面111、相對於外表面111的一內表面112、貫穿外表面111和內表面112的一抽真空氣孔113以及貫穿外表面111和內表面112的多個破真空氣孔114。
這些破真空氣孔114圍繞抽真空氣孔113。舉例來說，這些破真空氣孔114依一圓形均勻間隔排列且圍繞此抽真空氣孔113。
主體部11在其中心與其外周緣之間具有至少一弧形區段。
延伸部12連接主體部11的外周緣，且主體部11與延伸部12的夾角大於0度且小於180度。
在使用上，晶圓吸盤1的延伸部12會接觸晶圓3的晶圓表面31的外周緣(即晶圓表面31的非元件製作區域) ，使得主體部11、延伸部12與晶圓3可共同形成一對流空間CS。並且，在此實施例中，抽真空氣孔113的孔徑大於破真空氣孔114的孔徑。當抽真空裝置2由抽真空氣孔113從對流空間CS中抽氣時，外部的氣體也會從破真空氣孔114進入對流空間CS中，使得對流空間CS中形成適當的氣流。藉此，抽真空裝置2透過晶圓吸盤1提供的吸附力可獲得適當的調整，使得吸附力不僅足以將晶圓3吸附起來，也可避免形成過大的應力施加在晶圓3上而造成晶圓3受損。
然而，抽真空氣孔113的孔徑大小、抽真空氣孔113的數量、抽真空氣孔113的位置、破真空氣孔114的孔徑大小、破真空氣孔114的數量以及破真空氣孔114的位置並不限於圖1所示的實施態樣。只要所有抽真空氣孔113的抽氣量總和以及所有破真空氣孔114的通氣量總和能使用來吸附晶圓3的吸附力充足，並使施加在晶圓3的應力適當且均勻分布，抽真空氣孔113的孔徑大小、抽真空氣孔113的數量、抽真空氣孔113的位置、破真空氣孔114的孔徑大小、破真空氣孔114的數量以及破真空氣孔114的位置可做任何的調整。
舉例來說，如圖7所示，晶圓吸盤1的主體部11的抽真空氣孔113的數量可改成大於1個(例如但不限於3個)，這些抽真空氣孔113呈均勻間隔排列且被多個破真空氣孔114圍繞，而且圖7的抽真空氣孔113的孔徑小於圖1的抽真空氣孔113的孔徑。或者例如，如圖8所示，晶圓吸盤1的主體部11的抽真空氣孔113的數量可改成大於1個(例如但不限於3個)，這些抽真空氣孔113呈均勻間隔排列且圍繞多個破真空氣孔114，而且圖7的抽真空氣孔113的孔徑小於圖1的抽真空氣孔113的孔徑。
此外，請參考圖4至圖6B，本創作還提供另一種晶圓吸盤4，此晶圓吸盤4大體上與晶圓吸盤1相似。以下僅就晶圓吸盤4與晶圓吸盤1不同之處做說明，晶圓吸盤4的其餘部分可參考晶圓吸盤1的相關說明，於此不再贅述。
相較於晶圓吸盤1，晶圓吸盤4更包含由彈性材料製成的一密封圈43，以及晶圓吸盤4的盤體40的主體部41的內表面412凹設一環槽415。
盤體40的延伸部42與主體部41可共同形成一容置空間AS，以容納密封圈43和晶圓3。
密封圈43的第一端容納在環槽415中，密封圈43相對於第一端的第二端則為自由端。密封圈43的第一端的直徑小於密封圈43的的第二端的直徑。因此，安裝在盤體40上的密封圈43不僅凸出於主體部41的內表面412，且朝晶圓吸盤4的徑向外側傾斜。
在使用上，晶圓吸盤4的密封圈43會接觸晶圓3的晶圓表面31的外周緣(即晶圓表面31的非元件製作區域) ，使得主體部41、密封圈43與晶圓3可共同形成一對流空間CS。當抽真空裝置由抽真空氣孔413從對流空間CS中抽氣時，外部的氣體也會從破真空氣孔414進入對流空間CS中，使得對流空間CS中形成適當的氣流。藉此，晶圓吸盤4也可達到與晶圓吸盤1相同的功效。
雖然本創作以前述之實施例揭露如上，然而這些實施例並非用以限定本創作。在不脫離本創作之精神和範圍內，所為之更動、潤飾與各實施態樣的組合，均屬本創作之專利保護範圍。關於本創作所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1:晶圓吸盤 10:盤體 11:主體部 111:外表面 112:內表面 113:抽真空氣孔 114:破真空氣孔 12:延伸部 2:抽真空裝置 3:晶圓 31:晶圓表面 4:晶圓吸盤 40:盤體 41:主體部 412:內表面 413:抽真空氣孔 414:破真空氣孔 415:環槽 42:延伸部 43:密封圈 AS:容置空間 CS:對流空間
在結合以下附圖研究了詳細描述之後，將發現本創作的其他方面及其優點： 圖1為根據本創作一實施例的晶圓吸盤的外觀示意圖； 圖2為圖1的晶圓吸盤的剖視圖； 圖3為圖2的晶圓吸盤在吸附晶圓時的示意圖； 圖4為根據本創作另一實施例的晶圓吸盤的分解示意圖； 圖5A為圖4的晶圓吸盤在組裝後的剖視圖； 圖5B為圖5A的局部放大圖； 圖6A為圖5A的晶圓吸盤在吸附晶圓時的示意圖； 圖6B為圖6A的局部放大圖； 圖7為根據本創作再一實施例的晶圓吸盤的外觀示意圖；及 圖8為根據本創作再一實施例的晶圓吸盤的外觀示意圖。
1:晶圓吸盤
10:盤體
11:主體部
111:外表面
112:內表面
113:抽真空氣孔
114:破真空氣孔
12:延伸部
2:抽真空裝置
3:晶圓
31:晶圓表面
CS:對流空間

Claims (10)

  1. 一種晶圓吸盤，適於連接一抽真空裝置，以吸附一晶圓，且該晶圓吸盤包含： 一盤體，包含： 一主體部，包含一外表面、相對於該外表面的一內表面、貫穿該外表面和該內表面的至少一抽真空氣孔以及貫穿該外表面和該內表面的多個破真空氣孔，且用以連接該抽真空裝置；以及 一延伸部，連接該主體部的外周緣且用以接觸該晶圓的外周緣，使得該主體部、該延伸部與該晶圓共同形成一對流空間。
  2. 一種晶圓吸盤，適於連接一抽真空裝置，以吸附一晶圓，且該晶圓吸盤包含： 一盤體，包含： 一主體部，包含一外表面、相對於該外表面的一內表面、貫穿該外表面和該內表面的至少一抽真空氣孔、貫穿該外表面和該內表面的多個破真空氣孔以及由該內表面凹設的一環槽，且用以連接該抽真空裝置；以及 一延伸部，連接該主體部的外周緣且與該主體部共同形成供容置該晶圓的一容置空間；以及 一密封圈，被配置於該容置空間且置入該環槽中，且用以接觸該晶圓的外周緣，使得該主體部、該密封圈與該晶圓共同形成一對流空間。
  3. 根據請求項1或2所述的晶圓吸盤，其中該多個破真空氣孔圍繞該至少一抽真空氣孔。
  4. 根據請求項3所述的晶圓吸盤，其中該多個破真空氣孔依一圓形均勻間隔排列且圍繞該至少一抽真空氣孔。
  5. 根據請求項3所述的晶圓吸盤，其中該至少一抽真空氣孔的數量為單數，該抽真空氣孔的孔徑大於該破真空氣孔的孔徑。
  6. 根據請求項1或2所述的晶圓吸盤，其中該至少一抽真空氣孔的數量為複數，且該些抽真空氣孔呈均勻間隔排列。
  7. 根據請求項1或2所述的晶圓吸盤，其中該主體部與該延伸部的夾角大於0度且小於180度。
  8. 根據請求項1或2所述的晶圓吸盤，其中該主體部在其中心與其外周緣之間具有至少一弧形區段。
  9. 根據請求項2所述的晶圓吸盤，其中該環槽靠近該主體部的該外周緣，且該密封圈位於該容置空間中。
  10. 根據請求項9所述的晶圓吸盤，其中該密封圈朝徑向外側傾斜。
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