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)于半導體晶圓熱制程當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 壓應力及張應力，造成的熱應力破壞不容小覷。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。而習知支持器10容易受熱應力、化學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力相對增加，以 致扣夾90承受熱應力、化學侵蝕以及電漿清洗時極容易斷裂。
習知晶圓支托部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極容易受熱應力影響而從應力集中處斷裂。
習知晶圓支托部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，使其在承受熱應力、震動、化學侵蝕、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)強度應付熱應力以及震動， 確實減少扣夾斷裂的問題。
基于本實用新型技術(shù)方案，使晶圓支托部的負荷減少，緩和其與延伸部連接處 的彎折應力，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，使其在承受熱應力、化學侵蝕、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的負荷減 少，緩和其與延伸部22連接處的彎折應力，在支持器20反復進出加熱區(qū)而承受熱應 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)強度應付進出上述加熱區(qū)時的熱應力、震動、化學侵蝕、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。使其在承受熱應力、震動、化學侵蝕、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