[发明专利]端部处理器

说明书

技术领域

本文描述的端部处理器广泛用于半导体制造工艺中处理或传输薄膜框架。

背景技术

所述端部处理器通常与晶圆制造工具(诸如晶圆切割工具和晶圆光刻检验工具)的机械臂相耦接，以处理和传输这些薄膜框架。在该阶段，已完成加工的整个晶圆应已与薄膜框架相连。薄膜框架由刚性框架组成，通常由钢材制得，其具有通过贴有薄膜的部分看到的圆形，且已加工的整个晶圆已依附在薄膜上。当安装到薄膜框架后，这些位于薄膜框架上的晶圆将装到匣盒内，以允许晶圆的下一阶段加工，其可涉及用于切割、缺陷的检查或测试。端部处理器用于装载和卸载这些薄膜框架，以及将一个或多个薄膜框架从一处位置移至另一处位置。

照惯例，端部处理器包括至少两个用于支撑、处理或握持物件(如薄膜框架)的指状物。这些指状物配备有各种设计的真空垫。在一个常规设计中，真空垫由与薄膜框架的金属框架对吸的端部处理器的表面的细小开口组成。在另一个设计中，真空垫为凸起型真空垫，其具有延伸到超过端部处理器的顶部或上表面的凸起面朝上的开口，以吸住薄膜框架的薄膜。在这些常规设计中，当真空压力通过真空垫内的细小开口施加时，其意指当从晶圆加工工具的一个点到另一个点的处理和传输时，用于固定整个薄膜框架。

使用如上所述的具有传统真空垫的端部处理器会导致多种问题。在真空垫吸住金属框架的情况中，薄膜框架的非柔性的金属表面无法产生压制薄膜框架的真空吸力的有效真空密封。

在凸起型真空垫的情况中，与凸起型真空垫相接触的薄膜部分将随时间而不可逆地变膨胀或变形。进一步，凸起型真空垫的使用增加了端部处理器的总厚度并提高了其进入用于处理薄膜框架的标准匣盒的难度。标准的薄膜框架匣盒容纳高达25片晶圆，且匣盒内的薄膜框架的间距仅介于5mm到8mm。在很多例子中，由于附设的晶圆向下压薄膜，朝向薄膜框架的中心的晶圆间的间隙变得较小且不均匀。凸起型真空垫的使用增加了端部处理器的总厚度，使得进入匣盒这一原本就非常精密的操作变得更甚。在其进入时的任何错误将导致附设的贵重晶圆和端部处理器自身的损坏。在一些情形中，需要将薄膜框架的间隔插槽腾空，以有助于端部处理器的进入来提取或装载。这意味着匣盒将不得不经常重新装载，造成机械化工具的更多停工时间。这会影响整体效率。

然而，所有传统设计的最重大的缺点在于其具有较弱的吸取力。传统的设计涉及通过经过真空垫(无论是否为凸起型)上的细小空洞的真空力直接吸抵薄膜框架的薄膜(或金属框架)的应用，这无法提供足够强的真空力以固持薄膜框架。当这些薄膜框架必须以较高速度运动时，无法施加足够大的吸取力尤为严重。在较高速度时，没有强的或较强的真空力，薄膜框架将在传输中滑动或脱落。

从上述讨论中可知，需要提供一种能够高效和快速地牢固握持薄膜框架的端部处理器，而不会产生关于上述传统系统的任何问题。

发明内容

本文的实施例整体涉及一种端部处理器以及处理薄膜框架的方法。以下描述适用于安装有薄膜框架的平台已装载入匣盒中已准备好并待用于半导体制造工艺的下一阶段(切割、检验或测试)。

本发明的端部处理器包括与器械连接的下方支撑部分，和用于支撑位于支撑面上的薄膜框架(未示出)的支撑部分。所述支撑部分包括支撑底座部分，所述支撑底座部分具有从支撑底座部分延伸的延伸部件(或指状物)，以及位于支撑表面上的至少一个真空端口，以当真空源激活时，有助于薄膜框架对支撑表面的依附。

本发明的关键特征涉及端部处理器上的真空端口的设计。所述至少一个真空端口包括至少一个凹穴，其具有配置在凹穴壁的侧面附近的至少一个真空开口。所述凹穴为端部处理器的表面的浅薄的压痕(凹处)，且当薄膜框架的薄膜装载到端部处理器时，具有与薄膜框架的薄膜相接触的表面开口。所述至少一个真空开口在凹穴壁的侧面附近的设置使得上述靠近凹穴的边缘的薄膜有效地向下吸住而抵靠于凹穴的边缘，而不会使得在中心覆盖凹穴的薄膜过度膨胀。表面开口的面积为真空开口的开口的面积的数倍。凹穴的表面开口的尺寸取决于薄膜框架的薄膜(或其他柔性材料)的柔性。其不应过大而造成薄膜向凹穴内过度膨胀，如果薄膜接触凹穴的底部，则会减小用于吸取力的表面的面积。