專利名稱：彈性固定輪及包含其的晶圓適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，尤其涉及晶圓適配器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代半導(dǎo)體制造業(yè)中，為了降低半導(dǎo)體器件的成本，采用的晶圓尺寸不斷增大。 眾所周知，晶圓尺寸越大，利用單片晶圓制造出的芯片總數(shù)越多，由此單個芯片的成本就越低。
然而，晶圓尺寸的發(fā)展是個逐步的過程，且由于開發(fā)大尺寸晶圓需要巨額投資，因此對于半導(dǎo)體制造商來說，通常會同時生產(chǎn)兩種或更多種尺寸的晶圓。這就需要半導(dǎo)體制造加工設(shè)備提供對不同尺寸晶圓的兼容。
在半導(dǎo)體器件的制造過程中，從晶圓到半導(dǎo)體芯片，需要經(jīng)過各種復(fù)雜的加工步驟，這些加工步驟由不同的設(shè)備完成。為了簡化運輸和盡可能降低污染，通常使用一種前開式標(biāo)準(zhǔn)晶圓盒(Front Opening Unified Pod,FOUP)在不同設(shè)備之間搬移晶圓。FOUP中可以放置多個晶圓。承載有晶圓的FOUP移動到加工設(shè)備前端后，與各加工設(shè)備進(jìn)行對接，然后晶圓被加工設(shè)備吸入并進(jìn)行加工。完成加工后，晶圓被放回F0UP，再由FOUP運送到下一個加工設(shè)備處。
為使承載大尺寸晶圓的FOUP能夠同時兼容小尺寸晶圓，可以使用一種晶圓適配器。圖1示出常見的放置有晶圓適配器的FOUP的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在適用大尺寸晶圓的FOUP 100中放置有可承載小尺寸晶圓的適配器102。通過晶圓適配器102上的彈性固定輪104，使得晶圓適配器102能夠在彈性固定輪104與FOUP內(nèi)側(cè)壁的相互作用力下固定在FOUP 100中。
然而，現(xiàn)有的彈性固定輪104易因受力不均勻而發(fā)生斷裂，例如，當(dāng)彈性固定輪 104受到過大的擠壓力時，彈性固定輪104的輪圈106可能發(fā)生過度形變，從而導(dǎo)致輪圈 106發(fā)生斷裂。由此，不僅彈性固定輪104斷裂的破屑極易劃傷甚至擊碎放置在晶圓適配器102里的晶圓，而且使得晶圓適配器102不能在FOUP 100中穩(wěn)定地固定，甚至導(dǎo)致晶圓破裂，從而污染生產(chǎn)或量測機(jī)臺。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的晶圓適配器的彈性固定輪容易斷裂的問題。為了消除或者至少部分地減輕現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提出了本發(fā)明。
在本發(fā)明中，通過在用于晶圓適配器的彈性固定輪的主固定部與輪圈之間增加支撐條，來為彈性固定輪提供增強的支撐能力，由此減少或消除斷裂的發(fā)生`。
根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種用于晶圓適配器的彈性固定輪，包括輪圈； 和主固定部，該主固定部位于所述輪圈內(nèi)且與所述輪圈一體形成，該主固定部與所述輪圈的一部分之間存在間隙，其特征在于所述彈性固定輪還包括至少兩個支撐條，所述至少兩個支撐條中的每一個都位于所述間隙中，且每一個所述支撐條的一端與所述主固定部接觸，而另一端與所述輪圈的內(nèi)側(cè)接觸。
在一個實施例中，所述輪圈的內(nèi)側(cè)形成有滑道，每一個所述支撐條的所述另一端可滑動地設(shè)置在所述滑道中。
在一個實施例中，每一個所述支撐條的所述一端與所述主固定部固定接觸。
在一個實施例中，所述主固定部的側(cè)圍形成有主固定部滑道，每一個所述支撐條的所述一端可滑動地設(shè)置在所述主固定部滑道中。
在一個實施例中，每一個所述支撐條的所述另一端與所述輪圈的內(nèi)側(cè)固定接觸。
在一個實施例中，所述輪圈內(nèi)側(cè)的滑道由相互分開的多個滑道分段構(gòu)成，其中每一個所述支撐條的所述另一端可滑動地設(shè)置在相應(yīng)的一個所述滑道分段中。
在一個實施例中，所述主固定部滑道由相互分開的多個主固定部滑道分段構(gòu)成， 其中每一個所述支撐條的所述一端可滑動地設(shè)置在相應(yīng)的一個所述主固定部滑道分段中。
在一個實施例中，在所述支撐條的總個數(shù)為偶數(shù)時，所述支撐條關(guān)于所述主固定部對稱地分布。
在一個實施例中，在所述支撐條的總個數(shù)為奇數(shù)時，一個所述支撐條與所述主固定部的中心軸線共線，其余所述支撐條關(guān)于該共線的支撐條對稱地分布。
在一個實施例中，所述至少兩個支撐條的部分或全部集中在所述間隙的一部分中。
在一個實施例中，形成所述支撐條的材料與形成所述輪圈和所述主固定部的材料相同。
在一個實施例中，所述支撐條的材料為塑料。
在一個實施例中，所述主固定部上設(shè)置有螺孔，便于將所述彈性固定輪固定在晶圓適配器上。
在一個實施例中，所述支撐條的總個數(shù)為三個。
根據(jù)本公開的第二方面，還提供了一種晶圓適配器，包括上支架；下支架；以及晶圓層架，該晶圓層架設(shè)置在所述上支架和下支架之間，用以承載晶圓，其中，在所述上支架的上表面或下支架的上表面上固定有一個或多個根據(jù)本公開第一方面所述的彈性固定輪。
本公開實施例的用于晶圓適配器的彈性固定輪通過在主固定部與輪圈之間增加支撐條，從輪圈內(nèi)側(cè)對輪圈提供了增強的支撐力，由此阻止輪圈的過度形變，從而消除或減少彈性固定輪斷裂的發(fā)生。
本公開實施例的彈性固定輪可以在輪圈內(nèi)側(cè)設(shè)置有滑道，且支撐條可以在滑道內(nèi)滑動。通過支撐條在滑道內(nèi)的滑動，可以至少部分地分散彈性固定輪受到的不均勻力，由此進(jìn)一步減少彈性固定輪斷裂的發(fā)生。
通過以下參照 附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。


構(gòu)成說明書的一 部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中
圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)的放置有晶圓適配器的FOUP的結(jié)構(gòu)示意圖2A至2C是示出了根據(jù)本公開實施例的用于晶圓適配器的彈性固定輪的結(jié)構(gòu)示意圖3是示出了根據(jù)本公開實施例的包括如圖2A至2C所示的彈性固定輪的晶圓適配器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
同時，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。
以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。
在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。
應(yīng)注意到相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
為了減少或消除用于晶圓適配器的彈性固定輪的斷裂，本公開實施例提出了在彈性固定輪的主固定部與輪圈之間增加支撐條，由此為彈性固定輪提供增強的支撐能力。更進(jìn)一步，可以在彈性固定輪的輪圈內(nèi)側(cè)設(shè)置有滑道，且支撐條可以在滑道內(nèi)滑動。通過支撐條在滑道內(nèi)的滑動，可以至少部分地分散彈性固定輪受到的不均勻力，由此進(jìn)一步減少彈性固定輪斷裂的發(fā)生。
下面參考圖2A至2C，描述根據(jù)本公開實施例的用于晶圓適配器的彈性固定輪200 的結(jié)構(gòu)。
如圖2A所示，彈性固定輪200包括輪圈202和主固定部204。主固定部204位于輪圈202內(nèi)，并且通常與輪圈202 —體形成。主固定部204與輪圈202的一部分之間存在間隙205。在圖2A所示的示例中，主固定部204具有大體圓形或橢圓形形狀。然而，主固定部204可以具有任意其他適合的形狀。出于便于制造的考慮，主固定部204通常設(shè)計為具有對稱形狀，具有中心對稱軸線210。
在一個實施例中，主固定部204上可以設(shè)置有螺孔203，便于將彈性固定輪200固定在晶圓適配器上。在其他實施例中，也可以采取本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其他固定方法將彈性固定輪200固定在晶圓適配器上。
彈性固定輪200還包括位于間隙205中的至少兩個支撐條206。如圖2A所示，每一個支撐條206的一端222與主固定部204接觸，例如，支撐條206的這一端222可以固定到主固定部204上，進(jìn)一步例如可以固定到主固定部204的側(cè)圍220。另選地，支撐條206可以與主固定部204 —體形成。每一個支撐條206的另一端224與輪圈202的內(nèi)側(cè)接觸。 形成支撐條206的材料可以與形成輪圈202和主固定部204的材料相同，例如為塑料，進(jìn)一步例如為硬質(zhì)塑料。
在將包括上述彈性固定輪200的晶圓適配器放入如圖1所示的FOUP 100中時，彈性固定輪200的輪圈202會受到來自FOUP 100的內(nèi)側(cè)壁的擠壓力，由此發(fā)生形變。由于支撐條206的一端222連接到主固定部分204，且另一端224與輪圈202的內(nèi)側(cè)接觸，因此支撐條206能夠從輪圈內(nèi)側(cè)對輪圈202起到支撐作用，從而防止輪圈202的過度形變，由此減少彈性固定輪200斷裂的情形。進(jìn)一步，可以防止彈性固定輪斷裂而帶來的晶圓適配器固定不穩(wěn)定的問題，也避免了斷裂的破屑劃傷或擊碎放置在晶圓適配器里的晶圓，或者破屑對晶圓以及生產(chǎn)或量測機(jī)臺的污染，再或者碎裂的晶圓本身給生產(chǎn)或量測機(jī)臺造成的污染。
在一個實施例中，支撐條206的與輪圈202內(nèi)側(cè)接觸的一端224可以固定到輪圈 202內(nèi)側(cè)。在另一個實施例中，輪圈202的內(nèi)側(cè)形成有滑道208，每一個支撐條206的一端 224可滑動地設(shè)置在滑道208中。
當(dāng)彈性固定輪200的輪圈202受外力作用發(fā)生擠壓形變時，支撐條206設(shè)置于滑道208中的一端224會受外力作用在滑道208中向受力點兩側(cè)滑動。彈性固定輪200的輪圈202的受力處發(fā)生彈性形變，而支撐條206在滑道208內(nèi)進(jìn)行有限的滑動后，被迫固定于滑道208中，并對彈性固定輪200的輪圈202的形變起到阻止的作用，這可以防止彈性固定輪所受外力不均，而內(nèi)部無反作用力阻止其過度的形變而發(fā)生斷裂。
需要說明的是，盡管在以上實施例中將支撐條206描述為其一端222固定到主固定部204上，但是在其他實施例中，主固定部204上(例如，在主固定部204的側(cè)圍220上) 也可以形成有主固定部滑道(未示出)，并且每一個支撐條206的一端222可滑動地設(shè)置在該主固定部滑道中。
另外，盡管圖2A至2C所示的滑道208沿整個輪圈202的內(nèi)側(cè)形成，但是在一些實施例中，滑道208可以僅設(shè)置在輪圈202的一部分的內(nèi)側(cè)上。例如，滑道208可以由相互分開的多個滑道分段構(gòu)成。每一個滑道分段與一個支撐條206相對應(yīng)。即，一個支撐條206的一端224只可在相應(yīng)的一個滑道分段中滑動。另外，在主固定部204形成有主固定部滑道的情況下，也可以將主固定部滑道形成為由多個主固定部滑道分段構(gòu)成，且每一個支撐條206 的一端222可滑動地設(shè)置在相應(yīng)的一個主固定部滑道分段中。
彈性固定輪200的支撐條206可以相對均勻地分布在主固定部204與輪圈202之間的間隙205中，例如各支撐條206可以等角間隔地分布在間隙205中。在一個實施例中， 當(dāng)支 撐條206的總個數(shù)為偶數(shù)時，支撐條206可以關(guān)于主固定部204對稱地分布，如圖2B 所示。在另一個實施例中，當(dāng)支撐條206的總個數(shù)為奇數(shù)時，其中一個支撐條206可以與通過主固定部204的中心軸線210共線，其余支撐條206關(guān)于該共線的支撐條206對稱地分布，如圖2A所示。
彈性固定輪200的支撐條206也可以部分或全部集中在間隙205的一部分中，如圖2C所示。如上所述，彈性固定輪200的支撐條206的一個作用是，在彈性固定輪200受到外力不均勻或者該外力過大的情況下，從內(nèi)側(cè)對輪圈202起到支撐作用以及在一定程度上分散所受外力，從而防止輪圈202的過度形變。因此，在一個實施例中，考慮到彈性固定輪200需要具有適當(dāng)?shù)膹椥砸詫⒕A適配器固定到FOUP中，支撐條206可以部分或全部集中分布在與輪圈202的受力部分相對的間隙205部分。
可以根據(jù)實際支撐需要來確定適合的支撐條的總個數(shù)。例如，在彈性固定輪破裂嚴(yán)重的情況下，可以設(shè)置較多的支撐條，以提供較強的內(nèi)部支撐力。而若支撐條的數(shù)量過多，則彈性固定輪的彈性減弱，不利于晶圓適配器固定到FOUP中。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，平衡支撐力與固定效果兩者，支撐條的總個數(shù)優(yōu)選為三個。
如圖2A至2C所示的根據(jù)本公開實施例的彈性固定輪200可以適用于半導(dǎo)體制造設(shè)備中的各種晶圓適配器。下面將參照圖3以用于FOUP的晶圓適配器為例，描述彈性固定輪200的應(yīng)用。
圖3示意性地示出了根據(jù)本公開實施例的包括如圖2A至2C所示的彈性固定輪 200的晶圓適配器300的結(jié)構(gòu)。晶圓適配器300包括上支架301、下支架302以及晶圓層架303。晶圓層架303設(shè)置在上支架301和下支架302之間，用以承載晶圓。目前，通常的晶圓層架可以放置25片晶圓。
通常，一個或多個如圖2A至2C所示的根據(jù)本公開前述實施例的彈性固定輪200 可以固定在上支架301的上表面304和/或下支架302的上表面305上。例如，在上支架 301的上表面304或下支架302的上表面305上的特定位置處可以設(shè)置有螺孔，通過與彈性固定輪200上的螺孔203配合，可以將彈性固定輪200固定到上支架301和下支架302上。 如上所述，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其他固定方法來將彈性固定輪200固定在晶圓適配器300上也是可以的。
根據(jù)本公開實施例的用于晶圓適配器的彈性固定輪通過在主固定部與輪圈之間增加支撐條，從輪圈內(nèi)側(cè)對輪圈提供了增強的支撐力，由此阻止輪圈的過度形變，從而消除或減少彈性固定輪斷裂的發(fā)生。
根據(jù)本公開實施例的彈性固定輪可以在輪圈內(nèi)側(cè)設(shè)置有滑道，且支撐條可以在滑道內(nèi)滑動。通過支撐條在滑道內(nèi)的滑動，可以至少部分地分散彈性固定輪受到的不均勻力， 由此進(jìn)一步減少彈性固定輪斷裂的發(fā)生。
至此，已經(jīng)詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實施這里公開的技術(shù)方案。
雖然已經(jīng)通過示例對本發(fā)明的一些特定實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進(jìn)行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進(jìn)行修改。本發(fā)明 的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于晶圓適配器的彈性固定輪(200)，包括 輪圈(202);和 主固定部(204)，該主固定部(204)位于所述輪圈(202)內(nèi)且與所述輪圈(202) —體形成，該主固定部(204)與所述輪圈(202)的一部分之間存在間隙(205)，其特征在于所述彈性固定輪(200)還包括 至少兩個支撐條(206)，所述至少兩個支撐條(206)中的每一個都位于所述間隙(205)中，且每一個所述支撐條(206)的一端(222)與所述主固定部(204)接觸，而另一端(224)與所述輪圈(202)的內(nèi)側(cè)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性固定輪，其特征在于，所述輪圈(202)的內(nèi)側(cè)形成有滑道(208)，每一個所述支撐條(206)的所述另一端(224)可滑動地設(shè)置在所述滑道(208)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性固定輪，其特征在于，每一個所述支撐條(206)的所述一端(222)與所述主固定部(204)固定接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性固定輪，其特征在于，所述主固定部(204)的側(cè)圍(220)上形成有主固定部滑道，每一個所述支撐條(206)的所述一端(222)可滑動地設(shè)置在所述主固定部滑道中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性固定輪，其特征在于，每一個所述支撐條(206)的所述另一端(224)與所述輪圈(202)的內(nèi)側(cè)固定接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性固定輪，其特征在于，每一個所述支撐條(206)的所述一端(222)與所述主固定部(204)固定接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性固定輪，其特征在于，所述輪圈(202)內(nèi)側(cè)的滑道(208)由相互分開的多個滑道分段構(gòu)成，其中每一個所述支撐條(206)的所述另一端(224)可滑動地設(shè)置在相應(yīng)的一個所述滑道分段中。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性固定輪，其特征在于，所述主固定部滑道由相互分開的多個主固定部滑道分段構(gòu)成，其中每一個所述支撐條(206)的所述一端(222)可滑動地設(shè)置在相應(yīng)的一個所述主固定部滑道分段中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的彈性固定輪，其特征在于，在所述支撐條(206)的總個數(shù)為偶數(shù)時，所述支撐條(206)關(guān)于所述主固定部(204)對稱地分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的彈性固定輪，其特征在于，在所述支撐條(206)的總個數(shù)為奇數(shù)時，一個所述支撐條(206)與所述主固定部(204)的中心軸線(210)共線，其余所述支撐條(206)關(guān)于該共線的支撐條(206)對稱地分布。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的彈性固定輪，其特征在于，所述至少兩個支撐條(206)的部分或全部集中在所述間隙(205)的一部分中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的彈性固定輪，其特征在于，所述支撐條(206)的材料與所述輪圈(202)和所述主固定部(204)的材料相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的彈性固定輪，其特征在于，所述支撐條(206)的材料為塑料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的彈性固定輪，其特征在于，所述主固定部(204)上設(shè)置有螺孔(203)，便于將所述彈性固定輪(200)固定在晶圓適配器上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的彈性固定輪，其特征在于，所述支撐條(206)的總個數(shù)為三個。
16.—種晶圓適配器(300),包括 上支架(301)； 下支架(302);以及 晶圓層架(303)，該晶圓層架設(shè)置在所述上支架(301)和下支架(302)之間，用以承載晶圓，其中 在所述上支架(301)的上表面(304)或下支架(302)的上表面(305)上固定有一個或多個根據(jù)權(quán)利要求1至15所述的彈性固定輪(200)。
全文摘要
公開了一種彈性固定輪及包含該彈性固定輪的晶圓適配器。該彈性固定輪包括輪圈、位于輪圈內(nèi)的主固定部以及至少兩個支撐條。每一個支撐條位于輪圈與主固定部之間的間隙中。支撐條的一端與主固定部接觸，例如固定到主固定部，而另一端與輪圈的內(nèi)側(cè)接觸。例如，在輪圈內(nèi)側(cè)形成有滑道，支撐條的所述另一端可在滑道中滑動。當(dāng)彈性固定輪受到不均勻外力時或者當(dāng)外力過大時，支撐條能夠從輪圈內(nèi)側(cè)對輪圈提供增強的支撐作用，或者至少部分地分散彈性固定輪受到的不均勻力，從而防止輪圈的過度形變，由此減少或避免彈性固定輪斷裂的發(fā)生。
文檔編號H01L21/687GK103035559SQ20111030143
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者趙昱劼 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司