專利名稱：熱處理用晶圓支持器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體晶圓熱制程中用以承載晶圓的支持器。
背景技術(shù)：
關(guān)于半導(dǎo)體晶圓熱制程當(dāng)中所普遍使用的一種加熱機具，可參考中國TW專利第 M266541號，該案的圖l表示了上述的加熱機具，該加熱機具的加熱區(qū)可供承載晶圓 的托盤定置，其托盤可在相關(guān)運送機械的帶動下將晶圓載入加熱區(qū)進行加熱處理， 以及將完成加熱處理的晶圓移出加熱區(qū)。
上述托盤事實上是以若干鎖固于其底部的支持器10來支持晶圓。習(xí)知支持器10如 圖1所示，包括一體相連的一固定部11以及一延伸部12，該固定部11設(shè)二鎖孔13，該 延伸部12開放端以一下降的階層構(gòu)成一晶圓支托部14，該晶圓支托部14于開放端設(shè) 一珠槽15及一滾輪容置空間16，該珠槽15中設(shè)一可滾動的圓珠17，該滾輪容置空間 i6則以一輪軸18樞架一滾輪19。 一扣夾90從該晶圓支托部14的幵放端水平地嵌于其 外部，據(jù)以限位該圓珠17以及該輪軸18。該支持器10經(jīng)鎖固元件穿鎖于固定部11的 鎖孔13而固定在前述托盤底部，該延伸部12則向該托盤的中心方向延伸。至少三個 支持器10以其晶圓支托部14共同支托一晶圓，以該圓珠17支托于晶圓的底面，該滾 輪18則觸接晶圓的圓周側(cè)部。
值得注意的問題焦點在于晶圓進出加熱區(qū)時，該支持器IO及其上的所有組件均 反復(fù)的承受差異極大的冷熱溫度變化，熱脹冷縮作用使支持器IO及其組件內(nèi)部形成 壓應(yīng)力及張應(yīng)力，造成的熱應(yīng)力破壞不容小覷。不僅如此，在晶圓鍍鉤程序中，該 支持器10、扣夾31均受到化學(xué)侵蝕作用，而于所述結(jié)構(gòu)表面殘留的鉤層需再以電漿 清洗技術(shù)去除。而習(xí)知支持器10容易受熱應(yīng)力、化學(xué)侵蝕以及電漿清洗而破壞斷裂 之處在于該晶圓支托部14、扣夾90以及珠槽15兩側(cè)的薄弱部141、 142。
習(xí)知扣夾90是由晶圓支托部14的開放端水平地嵌于其外部，其延伸長度含括 該晶圓支托部14以及大部份的延伸部12,而延伸長度愈長則彎折應(yīng)力相對增加，以 致扣夾90承受熱應(yīng)力、化學(xué)侵蝕以及電漿清洗時極容易斷裂。
習(xí)知晶圓支托部14除了承受晶圓的重量之外，尚需承受另外設(shè)置的圓珠17以 及扣夾90的重量，彎折應(yīng)力易集中在晶圓支托部14與延伸部12的連接處，該晶圓 支托部14極容易受熱應(yīng)力影響而從應(yīng)力集中處斷裂。
習(xí)知晶圓支托部14設(shè)有珠槽15以便填設(shè)圓珠17，而珠槽15的設(shè)置使晶圓支托 部14相對位置左右部份的結(jié)構(gòu)厚度變薄，形成了兩處的薄弱部141、 142，受熱應(yīng)力 或震動時極易斷裂，而致生圓珠17脫位的問題。
不論是支持件10或扣夾90損壞或圓珠17脫位，均可能嚴(yán)重磨損晶圓，而且必 需令生產(chǎn)線停工維修，造成龐大損失。
基于上述支持件10及扣夾90的種種問題，本實用新型新型人提出了解決方案。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種熱處理用晶圓支持器，以克服上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的缺陷，使其在承受熱應(yīng)力、震動、化學(xué)侵蝕、電漿清洗等狀況時，減少斷裂的發(fā)生 率及損壞率。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種熱處理用晶圓支持器，包括 一體相連的一 固定部以及一延伸部；該延伸部開放端以一下降的階層構(gòu)成一晶圓支托部，該晶圓 支托部于開放端頂面一體設(shè)一半球珠，該延伸部設(shè)一滾輪容置空間， 一滾輪以一輪 軸樞設(shè)于該滾輪容置空間；該延伸部設(shè)一扣夾樞設(shè)孔； 一扣夾，包括二平行的夾臂、 連接于二夾臂一端的連接部、以及設(shè)于該夾臂開放端相對的彈力作用部；該扣夾以 該連接部樞設(shè)于該扣夾樞設(shè)孔中，其二夾臂貼著該延伸部的側(cè)面，其彈力作用部將 該扣夾的彈夾力作用于該輪軸的兩端。
其中，該扣夾樞設(shè)孔上方的延伸部二側(cè)壁各設(shè)一凹槽。
其中，該延伸部是以左右內(nèi)縮的階層使該晶圓支托部的左右寬度小于該延伸部 的左右寬度。
本實用新型有益效果
基于本實用新型技術(shù)方案，使扣夾能以較佳的結(jié)構(gòu)強度應(yīng)付熱應(yīng)力以及震動， 確實減少扣夾斷裂的問題。
基于本實用新型技術(shù)方案，使晶圓支托部的負(fù)荷減少，緩和其與延伸部連接處 的彎折應(yīng)力，確實減少晶圓支托部從與延伸部連接之處斷裂的機率。
基于本實用新型技術(shù)方案，可省除于支持器上設(shè)置圓珠的加工手續(xù)。且使先前 技術(shù)中所述的珠槽兩側(cè)的薄弱部不存在，而完全避免薄弱部受熱應(yīng)力或震動而破損 以致圓珠脫位的問題。
基于本實用新型技術(shù)方案，確實減少支持件于晶圓熱制程中的損壞機率。


圖l為習(xí)知支持器的外觀圖。
圖2為本實用新型支持器的立體分解圖。
圖3為本實用新型支持器與扣夾結(jié)合的動作示意圖之一。
圖4為本實用新型支持器與扣夾結(jié)合的動作示意圖之二。
圖5為本實用新型支持器與扣夾結(jié)合的外觀圖。
圖6為本實用新型支持器與扣夾結(jié)合的俯視圖。
圖7為本實用新型支持器與扣夾結(jié)合的側(cè)視圖。
圖8為圖2中關(guān)于該支持器的8-8剖面圖。
圖9為本實用新型支持器結(jié)合于習(xí)知托盤以及承載晶圓的示意圖。
圖10為圖9中10-IO剖面圖。
具體實施方式
本實用新型支持器20如圖2以及圖6至圖8所示，包括一體相連的一固定部21 以及一延伸部22，該固定部21設(shè)二鎖孔23，該延伸部22開放端以一下降的階層構(gòu) 成晶圓支托部24，該晶圓支托部24于開放端頂面一體成型一半球珠25,該延伸部 22接近該晶圓支托部24設(shè)一滾輪容置空間26以及二軸孔27， 一滾輪28以輪軸29 樞設(shè)于二軸孔27中而設(shè)置于該滾輪容置空間26。該延伸部22設(shè)有一側(cè)向貫穿的扣 夾樞設(shè)孔30。
一扣夾31，包括二平行的夾臂32、連接于二夾臂32—端的連接部33、以及設(shè) 于該夾臂32開放端相對的彈力作用部34。如圖5所示，該扣夾31是以連接部33 樞設(shè)于該扣夾樞設(shè)孔30中，其二夾臂32貼著該延伸部22的側(cè)面，其彈力作用部34 將扣夾31的夾力作用于該輪軸29的兩端。
將扣夾31設(shè)置于夾持器20的方式如圖3、圖4、圖5所示。先將扣夾31的其 中一夾臂32穿過該扣夾樞設(shè)孔30，使扣夾31與夾持器20呈直角相交，之后翻轉(zhuǎn)該 扣夾31使其二夾臂32相對該延伸部22的左、右垂直面，再使該扣夾31與該延伸 部22平行，即可令其彈力作用部34著力于該輪軸29軸端。
如圖6所示，該扣夾樞設(shè)孔30上方延伸部22二側(cè)壁各設(shè)一凹槽35，使扣夾31 能較容易地從圖3的狀態(tài)被翻轉(zhuǎn)成圖4所示的狀態(tài)。該延伸部22是以左右內(nèi)縮的階 層使該晶圓支托部24的左右寬度Wl小于該延伸部21的左右寬度W2。
如圖9、圖10，本實用新型支持器20經(jīng)鎖固元件37穿鎖于固定部21的鎖孔 23而固定在一習(xí)知晶圓加熱機具的托盤40底部，該延伸部22則向該托盤40的中心 方向延伸。至少三個支持器20以其晶圓支托部24共同支托一晶圓50，以該半球珠 25支托于晶圓50的底面，該滾輪28則觸接晶圓50的圓周側(cè)部。
如先前技術(shù)所述，該托盤40可在相關(guān)運送機械的帶動下將晶圓50載入一加熱 單元的加熱區(qū)中進行鍍鎢處理，或?qū)⑼瓿杉訜崽幚淼木A移出加熱區(qū)。而無可避免 的狀況系該晶圓進出加熱區(qū)時，該支持器20及扣夾31均反復(fù)的承受差異極大的冷
熱溫度變化，熱脹冷縮作用使支持器20及扣夾31仍承受熱應(yīng)力的問題。不僅如此，
在加熱以及晶圓鍍鎢程序中，該托盤40、支持器20、扣夾31均受到化學(xué)侵蝕作用， 而于所述結(jié)構(gòu)表面的殘留鎢層則需再以電漿清洗技術(shù)去除。而本實用新型對該支持 器20以及該扣夾31的設(shè)計，使其在承受熱應(yīng)力、化學(xué)侵蝕、電槳清洗等狀況時， 減少斷裂的發(fā)生率，申請人將原因詳述如下。
本實用新型晶圓支托部24以一體成型的半球珠25支托晶圓50，且該扣夾31未作 用至該晶圓支托部24，以及該晶圓支托部24的左右寬度小于該延伸部22左右寬度而 縮減體積的多重有利條件下，該晶圓支托部24除了承受晶圓50的重量之外，并不需 額外承受如習(xí)知的整顆圓珠及扣夾的重量，所以本實用新型晶圓支托部24的負(fù)荷減 少，緩和其與延伸部22連接處的彎折應(yīng)力，在支持器20反復(fù)進出加熱區(qū)而承受熱應(yīng) 力及震動時，可確實減少該晶圓支托部24斷裂的機率。
本實用新型晶圓支托部24以一體成型的半球25支托晶圓50,可省除習(xí)知者外置 圓珠的加工手續(xù)。除此之外，本實用新型晶圓支托部24與該半球25為一體式的結(jié)構(gòu)， 在先前技術(shù)中位于珠槽兩側(cè)的薄弱部即不存在，而完全避免薄弱部受熱應(yīng)力或震動 而破損以致圓珠脫位的問題。
本實用新型扣夾31是由該延伸部22與固定部21交界處的扣夾樞設(shè)孔30向該滾輪 28輪軸29的方向延伸，習(xí)知扣夾則是由晶圓支托部14的開放端向固定部11的方向延 伸；所以本實用新型扣夾31的延伸長度大致上僅含括該延伸部22的長度，但是習(xí)知 扣夾90的延伸長度則含括了延伸部12以及晶圓支托部14兩者的長度；相較之，本實 用新型扣夾31的延伸長度較短，彎折應(yīng)力較小，所以本實用新型扣夾31能以較佳的 結(jié)構(gòu)強度應(yīng)付進出上述加熱區(qū)時的熱應(yīng)力、震動、化學(xué)侵蝕、電漿清洗，而確實減 少扣夾31斷裂的問題。
雖然本實用新型是以一個最佳實施例做說明，但精于此技藝者能在不脫離本實 用新型精神與范疇下做各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本實用新 型而已，非用以限制本實用新型的范圍。舉凡不違本實用新型精神所從事的種種修 改或變化，俱屬本實用新型申請專利范圍。
權(quán)利要求1.一種熱處理用晶圓支持器，其特征在于一體相連的一固定部(21)以及一延伸部(22)；該延伸部(22)開放端以一下降的階層構(gòu)成一晶圓支托部(24)，該晶圓支托部(24)于開放端頂面一體設(shè)一半球珠(25)，該延伸部(22)設(shè)一滾輪容置空間(26)，一滾輪(28)以一輪軸(29)樞設(shè)于該滾輪容置空間(26)；該延伸部(22)設(shè)一扣夾樞設(shè)孔(30)；一扣夾(31)，包括二平行的夾臂(32)、連接于二夾臂(32)一端的連接部(33)、以及設(shè)于該夾臂(32)開放端相對的彈力作用部(34)；該扣夾(31)以該連接部(33)樞設(shè)于該扣夾樞設(shè)孔(30)中，其二夾臂(32)貼著該延伸部(22)的側(cè)面，其彈力作用部(34)將該扣夾(31)的彈夾力作用于該輪軸(29)的兩端。
2. 如權(quán)利要求l所述熱處理用晶圓支持器，其特征在于，該扣夾樞設(shè)孔(30) 上方的延伸部二側(cè)壁各設(shè)一凹槽(35)。
3. 如權(quán)利要求l所述熱處理用晶圓支持器，其特征在于，該延伸部(22)是以 左右內(nèi)縮的階層使該晶圓支托部(24)的左右寬度小于該延伸部(22)的左右寬度。
專利摘要一種熱處理用晶圓支持器，包括一體相連的一固定部以及一延伸部；該延伸部開放端設(shè)一晶圓支托部，該晶圓支托部包括半球珠以及滾輪，半球珠系一體成型的設(shè)在晶圓支托部頂面；該延伸部設(shè)一扣夾樞設(shè)孔，供一扣夾的端部定位其中，該扣夾沿著該延伸部，其開放端的彈夾力作用于該滾輪的輪軸兩端。使其在承受熱應(yīng)力、震動、化學(xué)侵蝕、電漿清洗等狀況時，減少斷裂的發(fā)生率及損壞率。
文檔編號H01L21/687GK201075384SQ20072012745
公開日2008年6月18日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者陳漢陽 申請人:陳漢陽