申请/专利权人：致茂电子(苏州)有限公司

申请日：2016-11-10

公开（公告）日：2020-07-03

公开（公告）号：CN108074848B

主分类号：H01L21/677(20060101)

分类号：H01L21/677(20060101);H01L21/683(20060101);H01L21/66(20060101)

优先权：

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2022.11.01#未缴年费专利权终止;2018.06.19#实质审查的生效;2018.05.25#公开

摘要：一种垫片、晶圆堆叠结构、吸附式移动装置与晶圆移动方法，晶圆堆叠结构，包含至少二垫片与一晶圆。各垫片包含一内圈部与一外圈部。内圈部具有多个贯孔，外圈部围绕内圈部。晶圆位于二垫片之间。此外，本发明还揭露了可适用于前述晶圆堆叠结构的吸附式移动装置与晶圆移动方法，使得晶圆可藉由隔着垫片的方式来移动。

主权项：1.一种吸附式移动装置，用于移动一晶圆堆叠结构，其特征在于，该吸附式移动装置包含：一吸盘，具有一吸引面与多个气孔，该吸引面具有一内圈区与一外圈区，该外圈区围绕该内圈区，该些气孔位于该内圈区与该外圈区，该吸盘用以外接一真空产生器连通该些气孔，以选择性对该内圈区与该外圈区至少其中一区的该些气孔抽气；以及一移动机构，连接于该吸盘，用以移动该吸盘；其中，该吸盘的该内圈区和该外圈区分别对应晶圆堆叠结构的垫片的内圈部和外圈部，该垫片介于该吸盘与该晶圆堆叠结构之间，该垫片的该外圈部围绕该内圈部，且该内圈部具有多个贯孔围绕该内圈部的中心区域。

全文数据：垫片、晶圆堆叠结构、吸附式移动装置与晶圆移动方法技术领域[0001]本发明涉及一种垫片、晶圆堆叠结构、吸附式移动装置与使用其之晶圆移动方法，特别是一种用于晶圆检测的垫片、晶圆堆叠结构、吸附式移动装置与晶圆移动方法。背景技术[0002]自晶柱切割成薄片状晶圆（wafer后，晶圆还需先经过晶圆处理工艺（WaferFabrication，再经由针测工艺WaferProbe以找出晶圆上不合格的晶粒及依照针测结果对合格的晶粒电性分类。其中，在晶圆进行针测工艺前，处理好的晶圆需移动至晶圆夹头waferchuck上等待检测。[0003]传统上，是采用人工手动的方式将晶圆搬移至晶圆夹头，但人工的稳定度低，拿取晶圆时很容易接触到晶圆表面而增加损伤、污染晶圆的机率，并且，人工的方式也容易因力道过大或拿取不稳而不慎让晶圆脆裂或将晶圆摔破。且可理解的是，当拿取较薄的晶圆时，将会加剧上述人为因素所造成的问题。发明内容[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种垫片、晶圆堆叠结构、吸附式移动装置与使用其的晶圆移动方法，使得晶圆可隔着垫片的方式进行移动，使得晶圆在搬移的过程中被妥善保护，以解决前述传统上以人工搬运晶圆所产生的问题。[0005]根据本发明所揭露的一种塾片spacer，适于保护一晶圆wafer。塾片包含一内圈部与外圈部。内圈部具有多个贯孔。外圈部围绕内圈部。[0006]根据本发明所揭露的一种晶圆堆叠结构，包含至少一如前所述的垫片与至少一晶圆。至少一晶圆位于至少一垫片的一侧。[0007]根据本发明所揭露的一种吸附式移动装置，用于移动前述的晶圆堆叠结构。吸附式移动装置包含一吸盘与一移动机构。吸盘具有一吸引面与多个气孔。吸引面具有一内圈区与一外圈区。外圈区围绕内圈区。气孔位于内圈区与外圈区。吸盘用以外接一真空产生器连通气孔，以选择性对内圈区与外圈区至少其中一区的气孔抽气。移动机构连接于吸盘用以移动吸盘。[0008]根据本发明所揭露的一种晶圆移动方法，包含:提供一如前所述的晶圆堆叠结构；提供一如前所述的吸附式移动装置，其中，吸盘的内圈区与外圈区分别对应垫片的内圈部与外圈部;将至少一晶圆移至一检测载台。其中将至少一晶圆移至检测载台的步骤包含:至少对吸盘的该内圈区的气孔抽气，以通过覆盖于至少一晶圆上的垫片的贯孔吸附至少一晶圆；将至少一晶圆与覆盖于至少一晶圆上的垫片一并移至检测载台；对吸盘的外圈区的气孔抽气，且停止对吸盘的内圈区的气孔抽气，以令吸盘仅吸附垫片的外圈部；以及将吸附于吸盘的垫片移出检测载台。[0009]本发明所揭露的垫片、晶圆堆叠结构、吸附式移动装置与使用其的晶圆移动方法中，藉由吸盘可对内外圈的气孔选择性抽气的设计与垫片内圈具有贯孔的设计，吸盘可以1¾宥塑斤的万式来拳驭日日laj。例如，当对吸盘内圈的气孔进行抽气时，吸盘可隔着垫片一并将晶圆吸起，使得晶圆可在垫片的保护下被搬移;当仅对吸盘外圈的气孔进行抽气时，吸盘则可单独地将塾片吸起。如此一来，晶圆在移动的过程中都会受到妥善的保护，可有效降低损伤晶圆的机率，并不会发生传统上以人工搬运所产生的问题。[0010]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。附图说明[0011]图1为根据本发明的一实施例所绘示的吸附式移动装置与晶圆堆叠结构的示意图；[0012]图2为图1的吸附式移动装置的吸引面的平面示意图；[0013]图3A与3B为图1的垫片的平面示意图；[0014]图4〜12根据本发明的一实施例所绘示的吸附式移动装置与晶圆堆叠结构的使用示意图。[0015]其中，附图标记[0016]1吸附式移动装置[0017]2晶圆堆叠结构[0018]3堆叠单元[0019]10s贯孔[0020]11第一垫片[0021]12第二垫片[0022]21第一托盘[0023]22第二托盘[0024]31第一缓冲垫[0025]32第二缓冲垫[0026]40a第一载具[0027]40b第二载具[0028]50吸盘[0029]50a吸引面[0030]50s气孔[0031]60移动机构[0032]70检测载台[0033]91晶圆[0034]11〇内圈部[0035]120外圈部[0036]510内圈区[0037]520外圈区具体实施方式[0038]以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。[0039]此外，以下将以附图揭露本发明的实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到的是，这些实务上的细节非用以限制本发明。另外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在图中将以简单示意的方式绘示，甚至省略了部分元件上的纹路、细微突起等细节。并且，图中省略剖面线以保持图面整洁，于此先声明。[0040]再者，除非另有定义，本文所使用的所有词汇，包括技术和科学术语等具有其通常的意涵，其意涵能够被熟悉此技术领域者所理解。更进一步的说，上述的词汇的定义，在本说明书中应被解读为与本发明相关技术领域具有一致的意涵。除非有特别明确的定义，这些词汇将不被解释为过于理想化的或正式的意涵。[0041]首先，请参照图1〜2,图1为根据本发明的一实施例所绘示的吸附式移动装置与晶圆堆叠结构的示意图，而图2为图1的吸附式移动装置的吸引面的平面示意图。本实施例提出一种吸附式移动装置1可用以移动一晶圆堆叠结构2。[0042]具体来说，吸附式移动装置1包含一吸盘50与一移动机构60。吸盘50具有一吸引面50a与多个气孔50s。吸引面50a具有一内圈区510与一外圈区520,外圈区520围绕内圈区510。气孔50s分布于内圈区510与外圈区520,也就是说，部分的气孔50s位于内圈区510,而另一部分的气孔50s位于外圈区520。此外，于本实施例中，吸盘50可外接一真空产生器未绘示），所述的真空产生器可经由吸盘50内连接这些气孔50s的气道未绘示选择性连通这些气孔50s，以选择性地对内圈区510与外圈区520至少其中一区的气孔50s进行抽气。也就是说，吸盘50的吸引面50a上，可选择以内圈区510的气孔50s、外圈区520的气孔50s或两区的气孔50s来产生真空吸引力。另外，于本实施例与其他实施例中，构成内圈区510的材质硬度大于构成外圈区52〇的材质硬度。例如，内圈区510的材质可以但不限于是陶瓷或多孔石等，而外圈区520的材质可以但不限于是质地较内圈区510软的材质所构成。而移动机构60连接于吸盘50,可用以移动该吸盘50至特定位置。[0043]但需声明的是，本发明并非以气孔50s的尺寸与数量为限，使用者可依据实际需求进行调整，藉以调整吸引面50a上真空吸引力的分布。此外，移动机构60与其设计并非用以限制本发明。另外，本发明也非以实现对气孔50s抽气的机构与控制对气孔50s抽气的方式为限，例如于本实施例或其他实施例中，吸盘虽然连通单一个真空产生器，但吸盘内具有气阀可用以选择性地控制内圈区与外圈区的气孔来连通真空产生器;或者，吸盘可连通多个真空产生器，且多个真空产生器可分别连通内圈区与外圈区的气孔。[0044]接着，将进一步介绍晶圆堆叠结构2。于本实施例中，晶圆堆叠结构2放置于一第一载具40a。具体来说，从图1的视角来看，晶圆堆叠结构2由下到上依序包含一第一缓冲垫31、一第一托盘21、一第一垫片11、一晶圆91、一第二垫片12、一第二托盘22与一第二缓冲垫32。其中，晶圆91介于第一垫片11与第二垫片12之间，以共同形成一堆叠单元3。堆叠单元3位于第一托盘21与第二托盘22之间，也可以说，第一托盘21与第二托盘22分别位于第一垫片11与第二垫片I2的外侧。而第一缓冲垫31与第二缓冲垫32分别位于第一托盘21与第二托盘22相对堆叠单元3的一侧，也可以说，第一缓冲垫31与第二缓冲垫32分别位于第一托盘21与第二托盘22的外侧。[0045]此外，于本实施例中，第一垫片11与第二垫片12两者实质为相同的结构，第一托盘21与第二托盘22两者实质为相同的结构，而第一缓冲垫31与第二缓冲垫32两者实质为相同的结构。其中，第一垫片11与第二垫片12为片状，且可以但不限于是以塑胶或纸材所构成。第一托盘21与第二托盘22可以但不限于是塑胶构成，例如聚乙烯对苯二甲酸酯PolyethyleneTerephthalate，PET等。而第一缓冲垫31与第二缓冲垫32可以但不限于是以具有缓冲效果的材质所构成，例如海绵、橡胶等，可吸收外界对晶圆堆叠结构2的冲击力。[0046]接着，请参阅图3A〜3B，图3A与3B为图1的垫片的平面示意图。图3A为第一垫片11，第一垫片11包含一内圈部110与一外圈部120。外圈部120围绕内圈部110,而内圈部11〇具有多个贯孔l〇s，围绕于内圈部110的中心区域。于本实施例中，贯孔10s呈现多圈同心圆的图案排列，但本发明并非以贯孔10s的数量与排列为限，例如于其他实施例中，贯孔1〇也可仅为四个，但仍环绕于内圈部110的中心区域。而图3B为第二垫片12,第二垫片12与第一垫片11实质为相同的结构，故请容不多赘述。[0047]此外，请同时参阅图2与3A，当吸盘50对准第一垫片11时，吸盘50的内圈区510可对应于第一垫片11的内圈部110,而外圈区520可对应于第一垫片11的外圈部120。更具体的说，吸盘50的内圈区510的气孔50s对应于第一垫片11的内圈部11〇，而外圈区520的气孔50s对应于第一垫片11的外圈部120。当然，由于第二垫片12具有与第一垫片11相同的结构，是故当吸盘50对准第二垫片12时也应具有类似于吸盘50与第一垫片11前述的对应关系，即吸盘50的内圈区510的气孔50s对应于第二垫片12的内圈部110，而外圈区520的气孔50s对应于第二垫片12的外圈部120。[0048]另外，需声明的是，本发明并非以前述实施例中晶圆堆叠结构2的元件数量为限。例如于其他实施例中，晶圆堆叠结构可包含多个堆叠单元3,在此情况下，托盘与缓冲垫的数量则可适应性地增加。[0049]接着，将进一步介绍应用吸附式移动装置1来移动晶圆堆叠结构2以检测晶圆的方法与步骤。请参阅图4〜12,图4〜12根据本发明的一实施例所绘示的吸附式移动装置与晶圆堆叠结构的使用示意图。其中，需先说明的是，除了如前述介绍的元件之外，还额外包含了一检测载台70与一第二载具40b。其中，于本实施例中，检测载台70可与另一真空产生器未绘示）相搭配，使得当晶圆91放置于检测载台70时，该真空产生器可产生吸引气流而将晶圆91固定于检测载台70上。而第二载具40b与前述的第一载具40a为实质相同的结构。此夕卜，第二载具40是用以放置检测完毕的晶圆及相邻的保护元件，以待后续作业使用，因此，于此也可以称第二载具40为一等待区。[0050]首先，如图4〜8,将晶圆91移至一检测载台70。详细来说，由图4可看到，吸盘50的内圈区510与外圈区520至少其中一者的气孔50s或两者的气孔50s同时产生真空吸引力以将第二缓冲垫32吸起，接着移动机构60会带着吸附有第二缓冲垫32的吸盘50至第二载具40b。当吸盘50将吸附的第二缓冲垫32带至第二载具40b时，则停止真空吸引力以将第二缓冲垫32保留放置于第二载具40b中。[0051]接着，如图5,类似于图4的方式，吸盘50的内圈区510与外圈区520至少其中一者的气孔50s或两者的气孔50s同时产生真空吸引力以将第二托盘22吸起以带往第二载具4〇b。当吸盘50将吸附的第二托盘22带至第二载具40b时，则停止真空吸引力以将第二托盘22保留放置于第二载具40b中的第二缓冲垫32上。[0052]接着，对未受检测的晶圆91进行初步对位。具体来说，如图6,吸盘50的内圈区51〇与外圈区520两者的气孔50s或仅外圈区520的气孔50s产生真空吸引力以吸引覆盖于晶圆91的第二垫片12。具体来说，吸盘50的外圈区520的气孔50s对应于第二垫片12的外圈部120，因而吸盘50得以将第二垫片12吸起。于此，第二垫片12被吸盘50提起并维持于半空中，使得晶圆91不再受第二垫片12覆盖而暴露于外。在此情况下，可使用一检测机构未绘示），例如为对位相机alignmentcamera来检测晶圆91上的缺角notch未绘示），以对晶圆91进行初步的对位。当晶圆91对位完毕后，吸盘50会将第二垫片12放回晶圆91上。[0053]接着，如图7,至少吸盘50的内圈区510或吸盘50的内圈区510与外圈区520两者的气孔50s同时产生真空吸引力，在此情况下，当吸盘50的吸引面50a碰触第二垫片12时，吸盘50的真空吸引力可经由第二垫片12的贯孔10s吸引第二垫片12另一侧的晶圆91，使得吸盘50可隔着第二垫片12而将晶圆91一并吸起。接着，吸盘50将吸起的第二垫片12与晶圆91一并移至检测载台70。其中，在第二垫片12与晶圆91接近检测载台70但晶圆91未被平贴于检测载台70前，吸盘50的真空吸引力会先被调小以让检测载台70产生的真空吸引力可逐渐将晶圆91吸引固定于检测载台70上。[0054]接着，如图8,当晶圆91吸附固定于检测载台7〇上后，吸盘50可维持外圈区520的气孔5〇s对第二垫片12的吸附而可将第二垫片I2拿起并移至第二载具40b，并且晶圆91可接着进行后续的检测前准备与检测流程。其中，当吸盘50将吸附的第二垫片12带至第二载具40b时，则停止真空吸引力以将第二垫片12保留放置于第二载具40b中的第二托盘22上。[0055]接着，如图9〜10,当晶圆91检测完毕后，将晶圆91移出检测载台70。具体来说，吸盘50的内圈区510与外圈区520两者的气孔50s或仅外圈区520的气孔50s产生真空吸引力以吸引覆盖于第一托盘21上的第一塾片11。由于吸盘50的外圈区520的气孔50s对应于第一垫片11的外圈部120,因而吸盘50得以将第一垫片11吸起并带至晶圆91上方。过程中，吸盘50会在检测载台70取消吸附晶圆91前带着第一垫片11接近晶圆91。接着，至少吸盘50的内圈区510或吸盘50的内圈区510与外圈区52〇两者的气孔50s同时产生真空吸引力，在此情况下，当吸盘50带着第一垫片11碰触晶圆91时，吸盘50的真空吸引力可经由第一垫片11的贯孔l〇s吸引第一垫片12另一侧的晶圆91，且检测载台70停止吸附晶圆91，使得吸盘50可隔着第一垫片11而将晶圆91一并吸起。接着，吸盘50会将一并吸起的第一垫片11与晶圆91移离检测载台70并带往第二载具40b放置，即将第一垫片11与晶圆91放置于第二载具40b中的第二垫片12上，使得晶圆91位于第一垫片11与第二垫片12之间。[0056]最后，如图11〜12,类似于前述图4〜5的方式，吸盘50依序将第一托盘21与第一缓冲垫31带往第二载具40b放置。[0057]由上述的方法与步骤移动晶圆堆叠结构2,最后在第二载具40b中的晶圆堆叠结构由下到上的顺序变成第二缓冲垫32、第二托盘22、第二垫片12、检测完毕的晶圆91、第一垫片11、第一托盘21与第一缓冲垫31。即与图1中位于第一载具40a中的晶圆堆叠结构2的排列顺序正好相反。也就是说，晶圆堆叠结构经过前述的检测流程后，仍可维持妥善保护晶圆91的堆叠方式。[0058]并且，由前述的步骤可知，藉由吸盘50可对内外圈的气孔50s选则性抽气的设计与垫片11、12的内圈具有贯孔10s的设计，吸盘50可以隔着垫片11或12的方式来拿取晶圆。例如，当对吸盘50内圈的气孔50s进行抽气时，吸盘50可隔着垫片11或12—并将晶圆91吸起，使得晶圆91可在垫片11或12的保护下被搬移;当对吸盘50外圈的气孔50s进行抽气时，吸盘50则可单独地将垫片11或12吸起。如此一来，晶圆91在移动的过程中都会受到妥善的保护，可有效降低损伤晶圆91的机率，并不会发生传统上以人工搬运所产生的问题。[0059]此外，由于吸盘50的内圈区510的材质硬度较硬，可确保晶圆91与垫片11或12被吸盘50吸附移动的过程中，至少在内圈区510的部分维持一定的平整度。[0060]但需提醒的是，本发明并非以吸盘产生的真空吸引力的大小为限，理想上吸盘只要可将目标物提起，但吸引力道不至于让目标物产生扭曲变形即可。例如当垫片与晶圆一并被吸盘吸附提起时，吸盘的气孔产生的吸引气流的大小足以将垫片与晶圆提起但不至于让垫片与晶圆产生扭曲变形甚至破裂的问题。[0061]另外，本发明也非以前述的贯孔与气孔的尺寸大小的设计，至少不会让吸引气流流通的过程中将吸起的垫片吸破或造成垫片扭曲变形的情况发生。[0062]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

权利要求：1.一种垫片，适于保护一晶圆，其特征在于，包含：一内圈部，具有多个贯孔;以及一外圈部，围绕该内圈部。2.根据权利要求1所述的垫片，其特征在于，该些贯孔围绕该内圈部的中心区域。3.—种晶圆堆叠结构，其特征在于，包含：至少一如权利要求1所述的垫片；至少一晶圆，位于该至少一垫片的一侧。4.根据权利要求3所述的晶圆堆叠结构，其特征在于，该至少一垫片的数量为二，该至少一晶圆位于该些垫片之间。5.根据权利要求4所述的晶圆堆叠结构，其特征在于，更包含至少二托盘，分别位于该些垫片的外侧。6.根据权利要求5所述的晶圆堆叠结构，其特征在于，更包含二缓冲垫，分别位于该至少二托盘的外侧。7.—种吸附式移动装置，用于移动一晶圆堆叠结构，其特征在于，该吸附式移动装置包含：一吸盘，具有一吸引面与多个气孔，该吸引面具有一内圈区与一外圈区，该外圈区围绕该内圈区，该些气孔位于该内圈区与该外圈区，该吸盘用以外接一真空产生器连通该些气孔，以选择性对该内圈区与该外圈区至少其中一区的该些气孔抽气；以及一移动机构，连接于该吸盘，用以移动该吸盘。8.根据权利要求7所述的吸附式移动装置，其特征在于，该吸盘的该内圈区的材质硬度高于该外圈区的材质硬度。9.一种晶圆移动方法，其特征在于，包含：提供一如权利要求3所述的晶圆堆叠结构；提供一如权利要求7所述的吸附式移动装置，其中，该吸盘的该内圈区与该外圈区分别对应该至少一垫片的该内圈部与该外圈部；将该至少一晶圆移至一检测载台，该步骤包含：至少对该吸盘的该内圈区的该些气孔抽气，以通过覆盖于该至少一晶圆上的该至少一垫片的该些贯孔吸附该至少一晶圆；将该至少一晶圆与覆盖于该至少一晶圆上的该至少一垫片一并移至该检测载台；对该吸盘的该外圈区的该些气孔抽气，且停止对该吸盘的该内圈区的该些气孔抽气，以令该吸盘仅吸附该至少一垫片的该外圈部；以及将吸附于该吸盘的该至少一垫片移出该检测载台。10.根据权利要求9所述的晶圆移动方法，其特征在于，将吸附于该吸盘的该至少一垫片移出该检测载台的步骤还包含：将吸附于该吸盘上的该至少一垫片移至一等待区；以及停止对该吸盘的该外圈区的该些气孔抽气，以停止吸附该至少一垫片而将该至少一垫片留于该等待区。11.根据权利要求10所述的晶圆移动方法，其特征在于，该晶圆堆叠结构中的该至少一垫片的数量为二，且将该至少一晶圆移至该检测载台的步骤之后还包含：将该至少一晶圆移出该检测载台，该步骤包含：对该吸盘的该外圈区的该些气孔抽气，以吸附另一该垫片；将该吸盘吸附的另一该垫片覆盖于该检测载台上的该至少一晶圆；对该吸盘的该内圈区的该些气孔抽气，以通过覆盖于该至少一晶圆上的另一该垫片的该些贯孔吸附该至少一晶圆；以及将被吸附的另一该垫片与该至少一晶圆一并移至该等待区。12.根据权利要求11所述的晶圆移动方法，其特征在于，将被吸附的另一该垫片与该至少一晶圆一并移至该等待区的步骤还包含：停止对该吸盘的该内圈区的该些气孔抽气，以停止吸附该吸盘上的另一该垫片与该至少一晶圆而叠放于该等待区的该垫片上。13.根据权利要求9所述的晶圆移动方法，其特征在于，将该至少一晶圆移至该检测载台的步骤之前还包含：对该吸盘的该外圈区上的该些气孔抽气，以吸附覆盖于该至少一晶圆上的该至少一垫片；将吸附的该至少一垫片提起以暴露该至少一晶圆；提供一检测机构检测该至少一晶圆以确定该至少一晶圆的位置；以及将提起的该至少一垫片放回该至少一晶圆上。

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