本揭示涉及一種用于傳送基板的末端執(zhí)行器，特別是涉及一種于傳送基板的伯努利末端執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品朝著輕薄短小的趨勢發(fā)展，封裝前的晶圓的厚度也趨于薄型化。相應(yīng)地，對于大尺寸的晶圓而言，當(dāng)厚度減薄之后在制造過程中極易產(chǎn)生碎裂。舉例來說，當(dāng)晶圓的厚度減薄至300微米(μm)以下時，若采用一般真空吸盤吸取所述薄型的晶圓容易因為施力過大或不平均而導(dǎo)致所述晶圓破碎。

因此，為了避免在傳送與處理期間損壞晶圓，現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)展出多種針對薄型晶圓的傳送設(shè)備，其中一種為利用伯努利原理而發(fā)展出的伯努利末端執(zhí)行器，其通常被安裝固定在傳送裝置的機械手臂的前端，用于承載和取放薄型晶圓。所述伯努利末端執(zhí)行器具有一中空的氣體傳送通道，且所述氣體傳送通道的兩側(cè)分別設(shè)置進氣孔和出氣孔。通過從所述進氣孔注入一壓縮氣體，使所述壓縮氣體沿著所述氣體傳送通道從所述出氣孔高速噴出，進而帶動所述出氣孔周圍的空氣往所述出氣孔高速地流動以產(chǎn)生吸附作用。

然而，在現(xiàn)有的伯努利末端執(zhí)行器中，為了產(chǎn)生足夠大的吸附力以及足夠廣的吸附區(qū)域，必須在所述進氣孔注入至少2.5公斤的壓縮氣體。也就是說，注入的壓縮氣體產(chǎn)生的作用力與實際需要的吸附力有相當(dāng)大的落差，故若是單一出氣孔設(shè)計不當(dāng)時容易發(fā)現(xiàn)單點吸附力過大的問題。意味著，在現(xiàn)有的伯努利末端執(zhí)行器中存在難以精細地調(diào)控實際產(chǎn)生的吸附力和吸附區(qū)域的問題。因此，當(dāng)通過現(xiàn)有的伯努利末端執(zhí)行器傳送厚度減薄至100微米，甚至是75微米以下的晶圓時仍存在相當(dāng)高的破片率。

有鑒于此，有必要提出一種新的伯努利末端執(zhí)行器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本揭示的目的在于提供一種伯努利末端執(zhí)行器，其通過改變氣體傳送通道和與基板接觸的表面的設(shè)計，以在所述伯努利末端執(zhí)行器生成均勻分布的吸附力和足夠?qū)拸V的吸附區(qū)域，進而達到縮減注入的氣體量，并且可解決因單點吸附力過大導(dǎo)致晶圓破片的問題。

為達成上述目的，本揭示提供一種伯努利末端執(zhí)行器，用于傳送一基板，包含：一本體，包含一第一面和一相對所述第一面的第二面，并且所述本體沿著所述第一面形成有一進氣孔和至少一第一出氣孔，以及所述本體沿著所述第二面形成有一氣體傳送通道，其中所述氣體傳送通道連通所述進氣孔和所述至少一第一出氣孔；以及一間隔蓋板，覆蓋在所述氣體傳送通道上，其中所述本體在所述氣體傳送通道內(nèi)具有相對所述本體的所述第二面不同深度的第一階梯面和第二階梯面。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述本體沿著所述第一面設(shè)置有多個溝槽和一連通所述多個溝槽的連接通道，并且所述至少一第一出氣孔形成在所述本體的所述連接通道的位置。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述多個溝槽為依序排列的半環(huán)形溝槽，并且所述多個溝槽的長度依序遞增。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述本體包含一用于與一機械手臂組合的延伸部和一用于承載所述基板的承載部，其中所述氣體傳送通道、所述進氣孔和所述至少一第一出氣孔位在所述承載部。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述第二階梯面相對所述本體的所述第二面的深度大于所述第一階梯面相對所述本體的所述第二面的深度，并且所述至少一第一出氣孔設(shè)置在靠近所述第一階梯面與所述第二階梯面交接的位置。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述至少一第一出氣孔設(shè)置在所述第二階梯面上。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述氣體傳送通道延伸至所述本體的一側(cè)邊以形成至少一第二出氣孔，并且所述至少一第二出氣孔的出氣方向垂直于所述至少一第一出氣孔的出氣方向。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述至少一第二出氣孔的出氣方向平行于所述伯努利末端執(zhí)行器的行進方向。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述本體的外型呈現(xiàn)一“Y”字型，所述氣體傳送通道延伸至所述本體的對稱的兩側(cè)邊以在對稱的兩側(cè)邊分別形成一第二出氣孔，并且所述氣體傳送通道還包含另一第二出氣孔設(shè)置在所述本體的所述對稱的兩側(cè)邊之間，以及其中所述第二出氣孔的出氣方向垂直于所述至少一第一出氣孔的出氣方向。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述伯努利末端執(zhí)行器進一步包含一感測器，設(shè)置在所述本體的所述第一面，用于感測是否有所述基板放置在所述伯努利末端執(zhí)行器上。

本揭示還提供一種伯努利末端執(zhí)行器，用于傳送一基板，包含：一本體，包含一第一面和一相對所述第一面的第二面，并且所述本體沿著所述第一面形成有一進氣孔和至少一第一出氣孔，以及所述本體沿著所述第二面形成有一氣體傳送通道，其中所述氣體傳送通道連通所述進氣孔和所述至少一第一出氣孔；以及一間隔蓋板，覆蓋在所述氣體傳送通道上，其中所述本體沿著所述第一面設(shè)置有多個溝槽和一連通所述多個溝槽的連接通道，以及所述至少一第一出氣孔形成在所述本體的所述連接通道的位置。

本揭示其中之一優(yōu)選實施例當(dāng)中，所述本體在所述氣體傳送通道內(nèi)具有相對所述本體的所述第二面不同深度的第一階梯面和第二階梯面。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本揭示通過在氣體傳送通道設(shè)置階梯差，以及在伯努利末端執(zhí)行器上與基板接觸的表面設(shè)置多個依序排列的溝槽，使得所述伯努利末端執(zhí)行器能生成均勻分布的吸附力和足夠?qū)拸V的吸附區(qū)域，故能有效地降低注入的壓縮氣體的力道，以縮減注入的壓縮氣體的力道與實際對于晶圓單點所需的吸附力之間的差距，進而解決因?qū)A單點施加的吸附力過大導(dǎo)致破片的問題。

附圖說明

圖1顯示一種根據(jù)本揭示的第一優(yōu)選實施例的伯努利末端執(zhí)行器的上視立體圖；

圖2顯示圖1的伯努利末端執(zhí)行器的下視平面圖；

圖3顯示圖1的伯努利末端執(zhí)行器的本體的下視立體圖；

圖4A顯示沿著圖2的A-A截線的剖面圖；

圖4B顯示圖4A的G部分的放大圖；

圖5A顯示沿著圖2的B-B截線的剖面圖；

圖5B顯示圖5A的F部分的放大圖；

圖6顯示一種根據(jù)本揭示的第二優(yōu)選實施例的伯努利末端執(zhí)行器的立體圖；

圖7顯示一種根據(jù)本揭示的第三優(yōu)選實施例的伯努利末端執(zhí)行器的立體圖；

圖8顯示圖7的伯努利末端執(zhí)行器的下視平面圖；

圖9顯示圖7的伯努利末端執(zhí)行器的本體的下視立體圖；以及

圖10顯示一種根據(jù)本揭示的第四優(yōu)選實施例的伯努利末端執(zhí)行器的立體圖。

具體實施方式

為了讓本揭示的上述及其他目的、特征、優(yōu)點能更明顯易懂，下文將特舉本揭示優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

請參照圖1和圖2，其圖1顯示一種根據(jù)本揭示的第一優(yōu)選實施例的伯努利末端執(zhí)行器10的上視立體圖，以及圖2顯示圖1的伯努利末端執(zhí)行器10的下視平面圖。所述伯努利末端執(zhí)行器10可裝設(shè)在一自動化控制裝置的機械手臂上，用于承載、傳送和取放一基板。優(yōu)選地，所述基板為一薄型的半導(dǎo)體晶圓。如圖1和圖2所示，所述伯努利末端執(zhí)行器10包含一本體100和一間隔蓋板200。所述本體100大致呈現(xiàn)一“Y”字型，具有一承載部110和一延伸部120。所述本體100的厚度優(yōu)選地小于3毫米(mm)，故所述伯努利末端執(zhí)行器10伸入卡匣內(nèi)時，其可順利地通過任兩片晶圓之間的空間。所述延伸部120上設(shè)置有一進氣孔140，用于與一氣體供應(yīng)源連接。所述承載部110上設(shè)置有一對第一出氣孔130和一對第二出氣孔135，其中所述對第一出氣孔130和所述對第二出氣孔135分別位在所述承載部110的對稱的兩側(cè)。如圖1所示，所述對第一出氣孔130的出氣方向Z垂直于所述對第二出氣孔135的出氣方向X。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實施例中所述第二出氣孔135的出氣方向X平行于所述伯努利末端執(zhí)行器10的行進方向，此設(shè)計是為了配合在一般放置晶圓的卡匣中，卡匣正對于所述伯努利末端執(zhí)行器10的行進方向的位置通常是采用簍空無遮蔽的設(shè)計，故當(dāng)所述第二出氣孔135噴出氣體時，氣體可順利地朝卡匣外排出不會造成放置在卡匣上的晶圓的晃動。由此可知，本揭示的所述第二出氣孔135的出氣方向優(yōu)選地可視對應(yīng)使用的卡匣結(jié)構(gòu)而改變其出氣方向的設(shè)計。

請參照圖1至圖3，圖3顯示圖1的伯努利末端執(zhí)行器10的本體100的下視立體圖。所述本體100包含一第一面102和一相對所述第一面102的第二面104。所述本體100的所述第二面104設(shè)置有相對所述第二面104凹陷的氣體傳送通道150，其中所述氣體傳送通道150延伸至所述本體100的側(cè)邊以形成所述對第二出氣孔135。為了防止氣體從所述第二面104泄漏，所述間隔蓋板200覆蓋在所述本體100的所述氣體傳送通道150上，進而形成僅連通所述進氣孔140和所述對第一出氣孔130與所述對第二出氣孔135的所述氣體傳送通道150。當(dāng)通過氣體供應(yīng)源從所述進氣孔140注入一壓縮氣體時，所述壓縮氣體通過所述氣體傳送通道150傳送至所述本體100的所述承載部110，接著通過所述對第一出氣孔130與所述對第二出氣孔135高速噴出，進而帶動所述承載部110上的對應(yīng)出氣位置的周圍(如圖5B中的虛線區(qū)域R)的空氣高速地流動以產(chǎn)生吸附作用。

請參照圖4A和圖4B，圖4A顯示沿著圖2的A-A截線的剖面圖，以及圖4B顯示圖4A的G部分的放大圖。所述本體100具有相對所述第二面104凹陷不同深度的第一階梯面S1、第二階梯面S2和第三階梯面S3，其中所述第三階梯面S3相對于所述第二面104的深度H3淺于所述第一階梯面S1和所述第二階梯面S2相對于所述第二面104的深度。所述第一階梯面S1和所述第二階梯面S2的特征將于后續(xù)詳細描述。所述第三階梯面S3是用于與所述間隔蓋板200固定連接，并且當(dāng)所述間隔蓋板200放置在所述第三階梯面S3上時，所述間隔蓋板200的外表面會與所述本體100的所述第二面104共平面。也就是說，從所述伯努利末端執(zhí)行器10的下方(即，從圖2的方向)視的時，所述本體100與所述間隔蓋板200的接合處不具有階梯差。

請參照圖5A和圖5B，圖5A顯示沿著圖2的B-B截線的剖面圖，以及圖5B顯示圖5A的F部分的放大圖。所述本體100具有相對所述第二面104凹陷深度H1的所述第一階梯面S1和相對所述第二面104凹陷深度H2的所述第二階梯面S2。如同前述，由于所述間隔蓋板200的外表面會與所述本體100的所述第二面104共平面，因此在圖5B中所述第一階梯面S1和所述第二階梯面S2相對所述間隔蓋板200的外表面凹陷的深度相當(dāng)于相對所述本體100的所述第二面104凹陷的深度。如圖5B所示，所述第一出氣孔130設(shè)置在所述第二階梯面S2，且位在靠近所述第一階梯面S1與所述第二階梯面S2交接的位置。因此，本揭示通過所述第一階梯面S1和所述第二階梯面S2之間的階梯差設(shè)計，可提升壓縮氣體通過所述第一出氣孔130噴出而產(chǎn)生的壓差比，故可達到有效地降低注入的壓縮氣體的力道，以縮減注入的壓縮氣體的力道與實際對于基板單點所需的吸附力之間的差距，進而避免因存在單點吸附力過大導(dǎo)致薄型基板破碎的問題。此外，通過實驗證實，當(dāng)通過現(xiàn)有的伯努利末端執(zhí)行器與本揭示的所述伯努利末端執(zhí)行器10傳送同一基板時，本揭示只需注入力道相較現(xiàn)有技術(shù)的十分的一的壓縮氣體，即可達到搬運和傳送基板的效果。故，通過本揭示的所述伯努利末端執(zhí)行器10傳送基板還可有效地節(jié)省消耗的氣體量。

如圖1所示，所述伯努利末端執(zhí)行器10的所述本體100的所述第一面102設(shè)置有四個溝槽160和兩個連通所述四個溝槽160的連接通道172和一個輔助連接通道174，其中所述四個溝槽160為依序排列的半環(huán)形溝槽，并且所述四個溝槽160的長度依序遞增。所述對第一出氣孔130分別形成在所述兩個連接通道172上?？梢岳斫獾氖?，所述多個溝槽160、所述多個連接通道172和所述輔助連接通道174的數(shù)量僅作為一種示例，本揭示并不局限于此。所述多個溝槽160和所述多個連接通道172和輔助連接通道174皆相對于所述本體100的所述第一面102凹陷一特定深度(如圖4A所示)。因此，當(dāng)氣體從所述對第一出氣孔130噴出時，氣體會通過所述多個連接通道172傳遞至所述多個溝槽160內(nèi)。在本實施例中，通過多道半環(huán)形溝槽160的設(shè)計，使得所述伯努利末端執(zhí)行器10會由內(nèi)而外(從最內(nèi)層的所述溝槽160往最外層的所述溝槽160)逐漸生成吸附力，以達到順向整平晶圓的效果，故可避免當(dāng)晶圓非平坦的放置時，采用紊亂多點一起對晶圓施加吸附力，容易發(fā)生因晶圓內(nèi)部應(yīng)力不平均而破碎的問題。

請參照圖6，其顯示一種根據(jù)本揭示的第二優(yōu)選實施例的伯努利末端執(zhí)行器20的立體圖。所述伯努利末端執(zhí)行器20是由兩個相同的伯努利末端執(zhí)行器10’疊置組合而形成，以達到可雙面吸附的效果。第二優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器10’的結(jié)構(gòu)和特征大致相同于第一優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器10，在此不加以贅述。第二優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器10’相較于第一優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器10差別在于，所述伯努利末端執(zhí)行器10’上設(shè)置有多個鎖固孔21。通過鎖固件將所述兩個伯努利末端執(zhí)行器10’鎖固在一起，可避免所述伯努利末端執(zhí)行器20因厚度過薄而翹曲變形。

請參照圖7到圖9，圖7顯示一種根據(jù)本揭示的第三優(yōu)選實施例的伯努利末端執(zhí)行器30的立體圖，圖8顯示圖7的伯努利末端執(zhí)行器30的下視平面圖，以及圖9顯示圖7的伯努利末端執(zhí)行器30的本體300的下視立體圖。所述伯努利末端執(zhí)行器30包含一本體300和一間隔蓋板400。所述本體300具有一第一面302和一相對所述第一面302的第二面304，并且大致呈現(xiàn)一“Y”字型，包含一承載部310和一延伸部320。所述延伸部320上設(shè)置有一進氣孔340，用于與一氣體供應(yīng)源連接。所述間隔蓋板400覆蓋在所述本體300的氣體傳送通道350上。第三優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器30的結(jié)構(gòu)和特征大致相同于第一優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器10。例如，在第三優(yōu)選實施例中，所述承載部310上設(shè)置有一對第一出氣孔330，并且所述氣體傳送通道350對應(yīng)于所述對第一出氣孔330的結(jié)構(gòu)和特征大致相同于第一優(yōu)選實施例，在此不加以贅述。

如圖7到圖9所示，第三優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器30和第一優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器10兩者差別在于，第三優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器30進一步包含一感測器500，以及所述承載部310上設(shè)置有三個第二出氣孔335，其中所述三個第二出氣孔335位在所述承載部310的對稱的兩側(cè)以及中間。具體來說，所述氣體傳送通道350延伸至“Y”字型的所述本體300的對稱的兩側(cè)邊，以在對稱的兩側(cè)邊分別形成一第二出氣孔335，并且所述氣體傳送通道350還包含另一第二出氣孔335設(shè)置在所述本體300的所述對稱的兩側(cè)邊之間。所述第二出氣孔335的出氣方向垂直于所述第一出氣孔330的出氣方向。在第三優(yōu)選實施例中，通過在對應(yīng)所述本體300的所述承載部310的中間的位置增設(shè)所述第二出氣孔335，使得所述伯努利末端執(zhí)行器30施加在基板上的吸附力更為均勻。另一方面，在第三優(yōu)選實施例中，所述感測器500是設(shè)置在所述本體300的所述第一面302，并且是設(shè)置所述承載部310的位置。因此，可通過所述感測器500感測是否有基板放置在所述伯努利末端執(zhí)行器30上。

請參照圖10，其顯示一種根據(jù)本揭示的第四優(yōu)選實施例的伯努利末端執(zhí)行器40的立體圖。所述伯努利末端執(zhí)行器40是由兩個相同的伯努利末端執(zhí)行器30’疊置組合而形成，以達到可雙面吸附的效果。第四優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器30’的結(jié)構(gòu)和特征大致相同于第三優(yōu)選實施例的所述伯努利末端執(zhí)行器30，在此不加以贅述。在第四優(yōu)選實施例中，所述兩個伯努利末端執(zhí)行器30’可通過各種適合的鎖固件鎖固在一起，進而避免所述伯努利末端執(zhí)行器40因厚度過薄而翹曲變形。

綜上所述，本揭示通過在氣體傳送通道設(shè)置階梯差，以及在伯努利末端執(zhí)行器上與基板接觸的表面設(shè)置多個依序排列的溝槽，使得所述伯努利末端執(zhí)行器能生成均勻分布的吸附力和足夠?qū)拸V的吸附區(qū)域，故能有效地降低注入的壓縮氣體的力道，以縮減注入的壓縮氣體的力道與實際對于晶圓單點所需的吸附力之間的差距，進而解決因?qū)A單點施加的吸附力過大導(dǎo)致破片的問題。

以上僅是本揭示的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域具有通常知識者，在不脫離本揭示原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本揭示的保護范圍。