201007881 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種在晶圓（例如，半導體晶圓、破螭基板 晶圓等）之加工作業(例如，切割、擴展等）或搬送作業所^ 之框架（以下稱為晶圓用框架）。 、 用 【先前技術】
半導體晶圓之晶圓用框架10通常為用於收納圖2〇所示口 徑⑼職⑹响〜編匪⑴減）之半導體晶_力的= 製晶圓用框架1()，其構造為將保持半導體晶圓於該桓架 切割膜31可剝離地貼附在晶圓用框架10之背面。“之 然後’如圖21所示’貼附在該切割膜31(圖2〇)上 體晶圓W，經由切判機之镨石 導 片^ 由刀。J機之鑽石刀3〇切斷（切割）成為多個晶 架=:各半=晶圓W貼附在上述半導趙晶_ 進4丁搬運，該收纳空^哭Q I、/、台 數片為單位排列收納半導體邊納*器9以複 放大表示收响二圓用框架1〇。另外，圖22為 aa]„，r. #分的收納容器（卡昨之概略圖。 框架1〇採用將習知不銹鋼板(厚产i 5mm左右)切 出成為既定形狀而成者(所辦二板(厚度心111左右)切 098121586 有較大值之重量。(所邊固體材料)’晶圓用框架W具 近年來逐漸生產較大直徑之晶圓W，晶圓用框架财大 3 201007881 型化’在由不銹鋼板之固體材料所構成之晶圓用框架1〇 中，大型化招致重量之增大，例如，上述收納容器（卡匣）9 之總重量’在12inch晶圓用框架1〇中25片組合計達l8kg 以上’對於將收納容器（卡匣）9搬運到切割機進行設定之作 業者而言會是很大的負擔。 因此’檢討各種使晶圓用框架10輕量化之技術，例如， 專利文獻1揭示有由樹脂構成之晶圓用框架。依照該技術， 可達成晶圓用框架之輕量化，但因為使用樹脂，所以為保持 剛性而需要使厚度比習知材料厚度15mm還厚，又隨長時 間使用會有特性產生變化之問題。更進一步，在從切割臈取 出晶圓時會對框架整體加熱，因此晶圓用框架亦要求具有耐 熱性。 (專利文獻1)日本專利特開2007 —48885號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 本發明目的在於提供一種可防4主 j丨方止特性之變化，且具有充分 剛性和耐熱性之輕量晶圓用框架。 (解決問題之手段） 為了達成上述目的，本發明提俾— π „ 種以下晶圓用框架和晶 圓用框架之製造方法。 [1] 一種晶圓用框架，具有：頂部、 料構成；及空間，由上述頂部、上迷2部和側壁，由金屬材 电4和上述侧壁所形成。 098121586 4 201007881 f2J如fij之晶圓用框架 上述底部由平坦之下极構赤，，上述頂部由平坦之上板構成， 間藉由在上述上板和上 二框構成’上述空 _]之晶_架，其中===而設置成。 W如⑴之晶圓用框架，A 不之樑 /、中形成有由上述頂部和上述側 .-體絲㈣㈣狀h字形狀的上蓋，形成有由上述 底部和上述側壁經—體成形出剖面形狀為〕字形 上述空間藉由嵌合上述上蓋和上述下蓋而形成。- m如[4]之晶__ ’其中，其更具有與上述下蓋一 形而設置在上述下蓋底部之樑，該樑具有收容切斷黏著膜用 切割器之溝。 肤用 问如[4]之晶__ ’其中，其更具有 上述下蓋間之補強構件。 *上丈上蓋和 ΠΜ4]之晶_框架’其中，其更具有沿周方向以任意間 隔言^置在上述上蓋之頂部丨個以上，而與下蓋之底部相接的 凹陷、或沿周方向以任意間隔設置在上述下蓋之底部丄個以 上，而與上蓋之頂部相接的凹陷。 m如m之晶圓用框架，其中，其更具有沿周方向 隔設置在上述上蓋之項部丨個以上’而與下蓋之底部二 凹m周方向以任意間隔設置在上述下蓋之底…個以 上’而與上蓋之頂部相接的凹陷，與上述下蓋之底部相 凹陷和與上蓋之頂部相接的凹陷形成為不相接觸。、 098121586 201007881 [9] 如[4]之晶圓用框架’其中，其更具有沿周方向以任意門 隔設置在上述上蓋之頂部上’而與下蓋之底部相接的 凹陷、及沿周方向以任意間隔設置在上述下蓋之底部工個以 上’而與上蓋之頂部相接的凹陷；和與上述下蓋之底部相接 的凹陷和與上蓋之頂部相接的凹陷形成為相接觸。 [10] 如[4]之晶圓用框架，其中’其更具有沿全周設置在上述 上蓋之頂部！條以上’而與下蓋之底部相接的連續凹陷、或 沿全周設置在上述下蓋之底部1條以上，而與上蓋之頂部相 接的連續凹陷。 [11] 如[4]之晶圓用框架，其中’其更具有沿全舰置在上述 上蓋之頂部1條以上’而與下蓋之底部相接的連續凹陷、及 沿全周設置在上述下蓋之底们條以上，而與上蓋之頂部相 接的連續凹陷，與上述下蓋之底部相接的連續凹陷和盘上蓋 之頂部相接的連續凹陷之底部彼此形成為相接。 [12] 如⑴至Π1]之晶圓用框架，其中，其更具有選自經填充 在上述空間之中空金屬體和樹月旨材料所構成群組之至少一 者。 ⑽如間之晶_框架，其中，上述中空金屬體為按 空鐵球使其變形之中空金屬體。 [14] 一種晶圓用框架之製造方法，用於製造[4]之晶圓用㈣ 其具有.核裁斷加工步驟，將金屬平板沖壓裁斷出 構件和下蓋用構件；及沖壓引伸加工步驟，從上述上蓋用構 098121586 201007881 件和下蓋用構件成形出側壁。 [15] 如[14]之晶圓用框架之製造方& ’其中，其更具有繼沖 壓引伸加工步驟後成形出框架整體形狀之沖壓成形步驟。 [16] -種晶圓用框架之製造方法’具有：將薄壁鋼管沿管轴 方向成形為大致圓形，熔接管端面彼此而成形出圓筒體之步 驟；在上述圓筒體成形出晶圓用框架之定位用缺口之步驟. 及對上述圓筒體進行扁平沖壓成形之步驟。 ❹[17]如间之晶_框架之製造方法，其中，在成形上述圓 笱體之步驟則，其更具備有在上述薄壁鋼管填充中空金屬體 及/或樹脂材料之步驟。 (發明效果） 依照本發明，可獲得在維持框架之強度、剛性、耐熱性下 比習知物品更顯著達輕量化之晶圓用框架。 【實施方式】 ® 以下參照圖式說明本發明較佳之實施形態。 本發明晶圓用框架10之形狀不受特別限定，本實施形態 晶圓用框架外觀上之形狀與圖20或圖21所示具備有可裝= 一自如地黏著保持半導體晶圓W之可撓性切割膜31的環狀框 ^架1G相類似’其不只可為規格品之形狀，亦可為圓形、四 角形或橢圓形等之形狀。 本發明晶圓用框架10中，頂部、底部及侧壁由金屬材料 所構成，且在框架内部設有空間。藉由以金屬材料構成框 098121586 ^ 201007881 架，可維持耐熱性，且確保充分之強度和剛性。又藉由在 内部設置空間，可達成晶圓用框架10之輕量化。 本發明晶圓用框架10中所使用之金屬材料，最好為鐵、 不銹鋼、鋁、鈦、鎂等，但從現狀、耐熱性、耐蝕性和成本 平衡之觀點來看’最好使用不銹鋼板。 [第一實施形態] 第一實施形態之晶圓用框架1〇使用圖丨所示之外觀形狀 平坦之金屬製上板1及與上板1相同形狀之平坦金屬製下板 2。上板1和下板2之厚度不受特別限定，可依照晶圓用框 架之尺寸或金屬材料之種類而適當設定。 更進一步’使用圖2或圖3所示之型框3作為構成晶圓用 框架之内部空間3c和側壁3a之構件。該型框3可藉由將金 屬板裁斷加工或雷射切斷加工而製造，因此型框3之厚产、 侧壁3a或樑3b之寬度不受限在圖2或圖3所示者，依照所 使用金屬材料之質量或晶圓用框架10之尺寸而適當地設 定，藉此可有助於框架10之輕量化。 在型框3設置樑部3b之位置不受特別限定，例如，在圖 3所示之型框3形狀申，將樑3b設在晶圓用框架1〇之半徑 方向互隔一定間隔，同時亦設在圓周方向。如此，當欲以使 用之金屬材料提高晶圓用框架1〇之強度、剛性時，可如將 圖2、圖3或圖4、圖5所示將樑3b隔開任意間隔地設在型 框3。然而，當使用圖3所示之型框3時，與圖2之型框3 098121586 8 201007881 相較，晶圓用框架ίο之強声ra, 度、剛性提高，但質量亦會變大， 因此最好依照晶圓用框架10所要求之剛 變大 定樑3b。 里阳適备,又 2在上述上板
1、底部2及侧壁3a由金屬 出頂口P pe ^ θ _材枓構成、且在框架内部具右作 二‘二框架。另外，因為定位用缺口 ％為當、工 ❹ =_機時之定位用缺。，所以在疊層上板： 及=框3時，必須使定位用缺口⑽到相同之位下板晶。 圖4(a)為本發明晶圓用 丁重a： 圓用框架1〇由圖 ^ 1〇之部分切剖俯視圖。該晶 框3_ 之上板卜下板2及圖2所示之型 瓜J风形’型框3由侧嘮 方向之樑3b所^ 地配置在框架之半徑 由上板1、 。圖4(b)為圖4⑻之A — A剖視圖。在 *門3 及側壁3a、樑3b所包圍之部位形成有 二二，由該種構成而實現輕量化。另外，上板卜下板2 之技術。接口可適當地選擇習知之黏著劑、硬焊、熔接等 圖為本發明另—實施形態之晶圓用框架，其型框3使用 圍3所示之型框2 切剖俯視圖，圖5(b^5⑷為本發明晶圓用框架1〇之部分 中，相較⑷之A —A剖視圖。本實施形態 ^ 月況’更在框架之圓周方向增加標3b， c亦細进地分布，而提高強度、剛性。 圖為本發明另—實施形態之晶圓用框架10，其為在圖 098121586 9 201007881 4、圖5所示本發明晶圓用框架10之空間3c填充中空金屬 體4之例。藉由使用中空金屬體4，而可抑制重量之増加， 可達成強度、剛性更進一步提高。 圖6(a)為本發明晶圓用框架1〇之部分切剖俯視圖，圖6卬) 為圖6(a)之A—A剖視圖。中空金屬體4之材質不受特別限 定，但由於其密閉收納在晶圓用框架之内部，因此需要選擇 可獲得相當耐蝕性、剛性之材質。一般而言，最好使用容易 取得之中空鐵球。 在使用中空鐵球等球形之中空金屬體4之情況時，最好使 用將該球形之中空金屬體4預先按壓使其變形而成之形 態。其原因在於’當保持球形使用時，因為中空金屬體4 與上板1、下板2為點接觸，因此穩定性不良，難以得到提 兩剛性之效果。當使球形中空金屬體變形而加以使用時 為中空金屬體4與上板卜下板2間接觸面積增加，因此可 期待剛性大幅提高。 另外，當在晶圓用框架1〇之内部空間填充令空 之情況時，由於使用晶__1()，致 生移動，而有在晶圓用框架1〇之内部產3=4發 此最好使用黏著材料或硬谭材料 偏移之問吨，因 著劑，最好使用兼具不會產生釋氣之規格中工金屬體，於勸 硬化型黏著劑。另外，硬焊所使用< e ° ^熱規格之加熱 焊材科或鎳系硬烊材科，除 臂踔#科最妤4銅系硬 :金屬 >98121586 、可將锡等之低融點 201007881 材料熔入於接合面。 [第二實施形態] 其次，說明本發明第二實施形態之晶圓用框架10。 圖7表示本發明第二實施形態之晶圓用框架10。圖7(a) 為表示晶圓用框架10上面側之俯視圖。圖7(b)為B — B剖 視圖。圖7(c)為表示B — B刻面下之上蓋21和下蓋22嵌合 前狀態之模式圖。上蓋21之頂部2沁和側壁21a由平板一 〇 體成形，上蓋21之框架剎面（B — B剖面）為大致：？字型。下 蓋22之底部22b與側壁22a亦與上蓋21同樣地由平板一體 成形，下蓋22之框架剖面（B_B剖面）亦為大致口字型。 因為上蓋21和下蓋22之剖面均成形為大致a字型，因此 可如圖7(b)、7(c)所示嵌合上蓋21和下蓋22，可使其剖面 成為箱型。由於如此使刹面成形為箱型，因此可達耐扭轉或 耐翹曲構造。又，因為箱内部成形出空間3c，因此可使框 ’ 架輕量化。更進一步，因為上蓋21嵌合在下蓋22之内側， 所以在下蓋22之底部22b不會出現上蓋21之侧壁21a端 部，底部22b成為平滑面’即使如圖20、21所示將切割膜 . 31貼附在晶圓用框架1〇之背面侧22b，亦不會使切割膜損 . 傷。 更進一步，在欲提高嵌合強度之情況時，上蓋21和下蓋 22之嵌合部21a、22a在圖7中顯示為直線形狀，但如圖18(a) 所示，藉由在上蓋侧壁21a或下蓋側壁22a設置缺口形狀之 098121586 11 201007881 肷合部，可較直線形狀更提高嵌合強度。又如圖18(b)所示， 藉由在下蓋側壁22a之前端部設置彎曲部，亦可提高嵌合強 度。更進一步，亦可在嵌合面塗佈黏著劑。 又，可如圖19(a)、（b)、（c)所示以熔接部42接合嵌合部， 更進-步㈣度提升。'賴方法可適當地適用電子射束溶 接、雷射熔接、微電聚熔接或TIG(tungsten inert gas，鎢極 惰性氣體)溶接等之習知炼接方法。 :又’亦可如圖剛)所示使用硬焊43取代溶接。硬焊材料 φ 最子為銅系硬知材料或錄系硬焊材料，除硬焊外亦可將錫等 之低融點金屬材料熔入在嵌合面。 ^外，在使用黏著劑之情況時，黏著劑最好為兼具不產生 釋氣之規格和耐熱規格之加熱硬化型黏著劑。 上蓋、下蓋一體成形前之材料，可依照晶圓用框架1〇之 厚度及尺寸自金料板(從縣、使財便㈣言最好為不 錄鋼板’但並不受限於此)透過沖壓裁斷加工或雷射崎加❹ 工而選擇適當加工法即可。另外，上蓋2卜下蓋22之頂部 或底部2213和側壁213、223之—體成形，藉由沖屋加 工或旋壓加工等將侧壁適當地調整至目的尺寸而製作。 沖壓加工由以金屬平板沖廢裁斷出上蓋及下蓋用構件之 - 步驟、和自上述構件成形㈣部之__伸加王步驟。在本 . 製作步驟巾’亦可在沖㈣伸加对職增加心調整 形狀之相成形步驟。更進_步，在上蓋、下蓋之嵌合部的 098121586 12 201007881 礙合精度較高之情況時，亦有時不特別需要接合材料， 防止洗淨水侵人等之觀點來看，可錢合部塗佈黏著劑 適當地加以硬焊、雷射熔接等。 ％ 圖8表示本發明之另一實施形態，上蓋21、下蓋^ ❹ ❹ 7同樣地’由頂部21b和侧壁21a、底部挪和側壁仏』 體成形。圖8⑷為本發明晶®用框架1G之部分切剖 圖8(b)為圖8(a)之B-B剖視圖。圖8(c)為表示 下之上蓋2i和下蓋22嵌合前狀態的模式圖。 剖面 本實施形態中如圖8(b)所示—體成形出具有溝之樑22， 用以收容切斷貼附在下蓋22底部22b之黏著膜(搭並二 晶圓W之切割膜31)的切割器㈣㈣。該樑办如圖= 所示設在晶圓用框架10之底部22b之圓周方向，其具a 止扭轉、㈣等並賦予剛性之樑功能。又當在晶圓用王防 10之底部22b貼附黏著膜(搭載並保持晶圓;之士， 3D，配合晶_框架1G之錄輯上述黏著_二= 22c之溝防止切割器之刀尖接觸在上述晶圓用框架* 此，溝之寬度、深度L之傾斜肖度料配合 = 框架大小等適當地決定。又，在未製作收容切割器之溝2 時，樑22c亦可與上蓋21 —體成形。 圖9表不本發明之更另一實施形態，上蓋 广盖22與 圖7同樣地’由頂部21b和側壁21a、底部22b和侧壁u 一體成形。圖9(a)為表示本發明晶圓用框架1〇之部分切刊 098121586 13 201007881 俯視圖，@9(b)為圖％)之卜B剖視圖。
本實施形態如圖9(b)所示，為在上蓋頂部抓和下蓋底部 ⑽之間固賴強構件23的構造。補強構件23如圖9⑷表 示外觀例之俯涵所示，為在晶®用框架10之寬部圓周方 向設置成帶狀之補強用樑。相較於當晶圓用框架10呈大S 化之情況時使框架10之壁厚增加而提高剛性，本實施形態 將壁厚設為與小直徑大，丨1 大小相同並固定1件該補強構件23方 式，在可達輕量化之情况時為較有效處理。 另外’作為補強構件，最好為金屬、尤其鐵、不錄鋼、銘、 鈦等，若為發條等之彈簧材料、或可將墊圈等保持在空間内 者，則均可使用。另外’亦可使用樹脂作為補強構件。在此 情況時’可使樹脂為環狀，亦可在上制面紐或—部分使 用樹脂板。_構件之形狀不受制之限定。 [第三實施形態] 其次’說明本發明第三實施形態之晶圓用框架10。 圖10表示本發明第三實施形態之晶圓用框架1〇。圖 為表不晶圓用框架10上面侧之俯視圖。圖1G⑼為B —B剖 視圖。上蓋21之頂部21b和侧壁…由平板一體成形，但 在本實施形態中’以任意間隔在上蓋頂部21b設置多個與下 蓋底部22b相接之凹陷21d。凹陷21d之寬度、長度為任意， 但深度設為與下蓋底部22b相接，成為在框架之周長非連續 的配置。最好使該凹陷亦與上蓋一體成形。 098121586 14 201007881 °J面形狀與第二實施例同樣地，上蓋21之框架剖面（B_ ^面)為大致37子型。下蓋22之底部22b和侧壁22a亦與 上蓋η同樣地由平板-體成形，下蓋22之框架剖面(B —B 剖面）亦為大致字型。 . 如此-來，可提高晶圓用框架10之剛性，而替代圖9所 示之補強構件23。當考慮到晶圓用框架1〇之扭轉等時，凹 陷21d最好多個均等地非連續配置在上蓋頂部训之整體 (圖10中以對角配置）。凹陷21d在圖⑺⑼中描繪為銳角， 但壁面可具有傾斜，亦可使角部為⑽、或具有圓度。又， 寬度、長度亦可經由考慮晶圓用樞架10之大小、必要剛性 或扭轉、翹曲特性而適當決定。 又，因為框架内部成形出空間3c，因此可使框架輕量化。 更進步，因為上蓋21嵌合在下蓋22之内侧，所以在下蓋 ❷22之底部22b不會出現上蓋21之側壁21a端部，因此底部 22b成為平滑面，即使如圖2〇、21所示將切割膜31貼附在 B曰圓用框架1〇之背面侧22b ’亦不會使切割膜損傷。 圖11與圖10同樣地，為在下蓋22設置多個非連續凹陷 - 22d之例，其基本構造與圖1〇相同。 圖丨2中，在上蓋、下蓋均具有凹陷21d、22d，各凹陷21d、 22d彼此被配置多個成不互相接觸。本實施形態中，設置在 各上蓋、下蓋之凹陷21d、22d數目至少就晶圓用框架1〇 整體數目倍增。此例中’在晶_框架1G之寬度較窄，且 098121586 201007881 备凹fe之沖壓成形易於發生應變之情況下，因為各上、下蓋 之凹陷數目減少，所以較為有效。 圖13中，使設置在上蓋、下蓋的凹陷21d、22d在晶圓用 框架10之周長方向位置相同，凹陷之底部互相相接。本實 施形態在凹陷21d、22d之深度無法深沉沖壓成形之情況時 較為有效。因為凹陷21d、22d彼此相接，所以具有提高剛 性、防止扭轉之效果。 圖14所示之實施形態為在上蓋21或下蓋22之一者，配 置々aa圓用框架1〇之周長方向呈連續的凹陷2 例。凹陷 之寬度為任意，當為窄寬度，亦可在寬度方向設置2條以 上。基本上，凹陷之底部與上蓋頂部或下蓋底部相接，但在 無扭轉等問題之情況時亦可不相接，而為浮起狀態。 圖15所示之實施形態，為在上蓋21及下蓋22兩者，配 置有石晶圓用框架10之周長方向呈連續的凹陷2ld、22d 例。凹陷之底部彼此互相相接。藉由如此構成，可更進一步 提高剛性，亦可有效地防止扭轉。此例中，若框架之寬度亦 容許時’可設置2條以上。 圖16與圖6例子同樣地，為在圖7〜15所示晶圓用框架 10之内部空間3c填充中空金屬體4例，以更進一步提高晶 圓用框架10之剛性。圖16(a)為本發明晶圓用框架1〇之部 分切剖俯視圖，圖16(b)為圖16(a)之B — B剖視圖。藉由使 用中空金屬體4，可抑制重量之增加並可達成剛性之提高，
098121586 1A 201007881 故較佳。 填充之中空金屬體4數量可依照晶圓用框架1〇内部空間 之尺寸或中空金屬體4之大小等而適當設定。因此，關於中 空金屬體4之材質、形狀，基本上與第一實施形態中圖6 說明所述相同。 另外，本實施例中，就中空金屬體說明，但晶圓用框架 10内部空間3c之填充材料可使用樹脂材料。關於樹脂材 ❹料，丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂、矽系樹脂、聚碳酸脂樹脂、 尼龍樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、PBT樹脂（聚丁烯對 苯二甲酸二丁酯樹脂）、PPS樹脂（聚苯硫醚樹脂)和ABs樹 脂等適合用作填充材料。更進一步，亦可為以玻璃纖維強化 上述樹脂材料而成之樹脂材料（以下稱為GFRP，glass fiber reinforced plastic，玻璃纖維補強塑膠）。在此情況下，不會 產生釋氣，且最好以低線膨脹係數之聚碳酸脂樹脂作為基 ® 體，含有體積百分率為10〜20%之玻璃纖維。另外，破螭纖 維更適合有剖面為圓形形狀或扁平形狀之單獨或複合添加。 (晶圓用框架之製造方法） • 在透過沖壓加工一體成形上蓋、下蓋之情況時（圖7或圖 10所示之上蓋21和下蓋22) ’對金屬平板(例如，不銹鋼 薄鋼板)沖壓裁斷加工’而作成上蓋原板或下板原板。其次， 對裁斷成之上蓋原板或下板原板進行模具引伸沖壓，而成形 侧壁21 a、22a。更進一步’最好經用來調整框架整體形狀 098121586 17 201007881 之沖壓成形步驟。另外，就圖10所示之凹陷21d，於模具 引伸沖壓步驟中，在侧壁成形後進行引伸沖壓出凹陷部、或 在侧壁成形之同時以引伸沖壓成形出凹陷部。 [第四實施形態] 以上’說明從金屬平板製造晶圓用框架之情況，但本實施 形態中，說明使用薄壁鋼管成形晶圓用框架之步驟。 根據圖17說明從薄壁鋼管具體地成形晶圓用框架之步 在圖17(a)步驟中’沿管軸方向彎曲薄壁鋼管，而作成大 致圓形之圓筒體。在(b)步驟中，溶接接合圓筒體之兩端 而成為環狀。在(c)步驟中，沖壓成形晶圓用框架 面 缺口。在(d)步驟中，沖壓成形圓筒體，而成為箱型用 狀。另外，為了提高剛性，亦可在薄壁鋼管填 架形 體 及/或樹脂材料，在此種情況，可在⑻步驟 前’於薄壁鋼管填充中空金屬體或樹脂材料。 ak ± 中空金屬 成形 之圓筒 (關於评價試驗) (測定重量比） 測定晶圓用框架10之重量，當將習知材料曰 10 曰曰圓用框牟 質量設為100之情況下，以質量比表示其比。 ” 以上未 評價結果，質量比未滿50者以◎表示，質| 戛比5〇 滿70者以〇表示，質量比70以上者以X表示。 (負載變形試驗) 098121586 18 201007881 本試驗是，將特定負載施加至晶圓用框架ίο —端一定時 間後，除去負載，評價框架所產生之翹曲量。試驗方法於圖 23表示。圖23(a)為說明晶圓用框架10之固定方法、負載 方法的模式圖。圖23(b)為說明晶圓用框架10之固定位置的 俯視圖。 ' 藉由夾具來固定離晶圓用框架10—端之全寬3/4位置或 1/4位置處，在固定3/4位置處之情況時對與固定部相對 © 之自由端部施加30N，在固定1 /4位置處之情況時則施加 10N力而經60秒後，將力釋放，將晶圓用框架10放置在平 台上，以高度規測定變形翹曲量。 試驗結果中，當變形翹曲量未滿0.3mm者以◎表示，變 形龜曲量為〇.3mm以上且未滿0.5mm者以〇表示，變形魅 曲量為0.5mm以上者以X表示。 (平坦度試驗） ® 將晶圓用框架10放置在平台上，藉由高度規測定框架上 之最高點和最低點，以此差作為平坦度。 試驗結果中，當平坦度未滿0.3mm者以◎表示，平坦度 為0.3mm以上且未滿0.4mm者以〇表示，平坦度為0.4mm 以上者以X表不。 [實施例1] 以下具體說明實施例。 試驗No.1〜7為與第1至3項發明對應之實施例，由 098121586 19 201007881 〇.2〇mm厚之不_板作成圖！所示形狀之上板卜下板2， 由LOmm厚之不錄鋼板作成圖2所示之型框3形狀(表i纪 材：型框A)或圖3所示之形狀（表丨怒材：型框B)，並組合 上板1、下板2和型框3而作成框架尺寸外徑4〇〇mm、内徑 350mm、厚度l.5mm之晶圓用框架（全厚15mm)。上板〗 . 和型框3之接合、下板2和型框3之接合，透過不產生釋氣 _ 的耐熱規格之黏著劑、硬焊及雷射熔接進行接合。 試驗No.8〜21為與第4至6項發明對應之實施例，上蓋、鲁 下蓋之材料使用〇.20mm厚之不銹鋼板，透過沖壓引伸加工 而一體成形出頂部21b和側壁21a、底部22b和側壁22a。 侧壁之高度中，上蓋為l.3mm之高度，下蓋為i 之高 度’作成框架尺寸外徑40〇mm、内徑35〇mm、厚度丨5讓 之晶圓用框架（全厚1.5mm)。另外，試驗N〇13〜16之圖9(c) 所示的補強構件23(表i芯材：型框c)，為從板厚i 〇腿 之鋼板裁斷出中心直徑037〇mm、寬度3mm之環者，藉由 υ 黏著劑或硬焊而接合在框架之内部。 另外，試驗Νο.Π〜21之圖8所示具有收容切割器之溝的 樑22c ’於沖壓弓|伸加工前藉由沖壓加I設在下蓋之框架。 一 ”式驗No.22〜33為與第7至15項發明對應之實施例，上 盍、下盍之材料使用〇 2〇mm厚之不錄鋼板，藉由沖壓引伸 加工一體成形出上蓋侧壁2la、上蓋頂部训和上蓋凹陷 21 d、下蓋侧壁22a、下蓋底部22b和下蓋凹陷22d。側壁之 098121586 20 201007881 高度中，上蓋為1.3mm之高度，下蓋為1.5mm之高度，作 成框架尺寸外徑400mm、内徑350mm、厚度1.5mm之晶圓 用框架（全厚1.5mm)。上蓋和下蓋、中空鐵球藉由黏著劑接 合0 ‘ 試驗No.34〜35為與第16至17項發明對應之實施例，將 ' 薄壁鋼管41沿管軸方向成形為大致圓形，將管端面彼此雷 射熔接而成形圓筒體，扁平沖壓成形圓筒體，作成高度 G 1.5mm之晶圓用框架（全厚1.5mm)。 試驗No.36為習知例，框架材料使用厚度1.5mm之不錄 鋼板，作成框架尺寸外徑400mm、内徑350mm、厚度1.5mm 之晶圓用框架。 以上，整理各種試驗材料之構造和重量測定結果、平坦度 試驗結果及負載變形試驗結果，而以表1及表2表示。 參 098121586 21 201007881 【I<1 備註 _1 發明例 發明例 發明例 發明例 發明例 發明例 丨發明例 發明例| 發明例 發明例 丨發明例 |發明例| |發明例| |發明例| |發明例1 丨發明例| |發明例| 丨發明例| 丨發明例丨 丨發明例丨 |發明例| 負載變形試驗 翹曲量評償 1/4固定 ：10N 〇 ◎ 〇 ◎ 〇 ◎ 〇 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 ◎ 〇 ◎ ◎ 3/4固定 ：30N j _I 〇 ◎ 〇 ◎ 〇 ◎ 〇 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 ◎ 〇 ◎ ◎ 平坦度 tm ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ l重量測定 輕量化 m ◎ 〇 〇 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 ◎ ◎ ◎ 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 質量比* ^Ti 接合方法 _1 黏著劑 黏著劑 黏著劑 黏著劑 .w> * W w 雷射'J容接 黏著劑 雷龄雜 黏著劑 1黏著劑 I黏著劑| |Ai 黏著劑 黏著刻 1 S w 雷射· 框架構造之 對應圖號 寸 m V〇 画 »n s 圖5+中空_ in m 圖5+中空鐵球 寸 匾 卜 画 卜 Μ r- 画 圖16 圖16 函 |圖奸中空鐵球 ON 固 圖中空鐵球1 00 画 圖8+中空鐵球 00 画 圊8+中空鐵球 〇〇 画 芯材 型框A 型框A令空鐵球 型框B 型框Β中空鐵球 型框Β 型框B中空鐵球 | 型框A 中空鐵球 中空麟 _____1 型框C 型框c中空鐵球 型框C 型框C中空鐵球 中空雜 中空鐵球 表背面薄板 形狀 平板 平板 平板 平板 平板 平板 平板 1 -舰形側壁部 -體成形側壁部 -體成形側壁部 -體成形側壁部 -體成形側壁部 一體成形側壁部 1 一触形側壁部 一鱧成形側壁部 -舰形側壁部 -體成形側壁部'欲入溝 -體成賴壁部' 欲入溝 一舰賴壁部、嵌入溝 -舰形側壁部' 欲入溝 -體成形側壁部'嵌入溝 框架大小 外徑X内徑度 (mm) 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 1 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1. 5 400x350x1.5 400x350x1.5 1 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1. 5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1.5 NO. 1 <N 寸 卜 〇〇 〇\ 〇 Cvj ΓΟ S 00 r*H qi蚌伥<-B 81 ^ f ^ s - Γ ❿ 【3< 備註 ί 1 發明例 |發明例| 發明例 1發明例I I發明例1 |發明例1 |發明例J 發明例| |發明例| |發明例| 發明例 |發明例| |發明例1 發明例 |習知例| 負載變形試驗 ί 1/4固定 :腦 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Μ 3/4固定 ：30N ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 平坦度 織 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 〇 ◎ 重量測定 輕量化 評價 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ X 質量比* Ρί Τ-Η cn cn S r-H 接合方法 黏著劑 黏著劑 黏著劑 I黏著劑| 黏著劑 黏著劑 I黏著劑| I黏著劑 黏著劑 I黏著劑 黏著劑 黏著劑 雷射熔接 雷射雜 黏著劑 1 框架構造之 對應圖號 圖10 圖10f中空^球 圖11 圖11+中空鐵球 圖12 圖12+中空鐵球 圖13 圖13+中空鐵球 圖14 圖14+中空求 圖15 圖15+中空鐵球 圖17 圖17+中空鐵球 1 芯材 中空鐵球 碡 中空鐵球 中空鐵球 41 中空鐵球 中空鐵球 磯 I中空鐵球 中空鐵球 1 表背面薄板 形狀 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 一體成形側壁部、凹陷 成形薄壁鋼管 成形薄壁鋼管 1 框架大小 外徑X内徑X厚度 (mm) 400x350x1.5 400x350x1. 5 400x350x1. 5 400x350x1. 5 400x350x1. 5 400x350x1.5 400x350x1.5 400x350x1. 5 400x350x1. 5 400x350x1.5 400x350x1. 5 400x350x1.5 400x350x1. 5 400x350x1. 5 400x350x1.5 g 3 CS -砘长< -當〇〇l瓣雜#鉍¥外駚维#: u s-SInss 201007881 上處，但當重作說明時，表1 (聶層、兩^ 及表2所示之「芯材」 中，型框 上羞、下盍間之材料)欄 型框 坦框^表示圖3所示 t、’型框C表示圖9⑹所示之環狀補強構件& 斤作成之晶圓用框架基本構造被記栽於表1之「框架構造 1應圖魂」攔’試驗N〇1〜7為在上、下板疊 之 構造，复it '、中圖4所示之構造為以試驗No.l、2、7試驗而得 者圖5所示之構造為以試驗No.3〜6試驗而得者。另外， 在试驗No.4和6中為在圖5所示之構造更填充有中空鐵球 4之構造’相同地在試驗No.2中為在圖4所示之構造更填 Μ +空鐵球4之構造（圖6)。 一體成形出上蓋、下蓋和侧壁部之實施例為試驗 Ν〇·8〜21。其中，試驗N〇 8〜12為不具有樑之圖7所示構造’ N〇.U、12為更填充有中线球之構造（圖16)。另外’试 驗N〇·13〜16為圖9所示之構造，其為在圖7所示之構造铁 置晶圓用樞架1〇之補強構# 23的構造。試驗NCU7〜21為 圖8所示之構造’在下蓋之框架設置有具有收容切％黏著# 31之切割器之溝的樑22c。另外，在試驗No·18和20十 為在圖8所示之構造更填充有中空鐵球4之構造。 一體成形出上蓋、下蓋、側雙部和四陷之實施例為试驗 No.22〜33。試驗Νο·22〜23為圖10所系之構造，上蓋21外 置有與下蓋22之底部Mb相接的四陷21(1成沿框架之肩喪 098121586 24 201007881 方向。No.24〜25為圖11所示之構造，下蓋22設置有與上 蓋之頂部21b相接的凹陷22d成沿框架之周長方向。 No.26〜27為圖12所示之構造，上蓋21和下蓋22設置有在 相互不同處與上蓋21之頂部21b或下蓋22之底部22b相接 ' 的凹陷21d及22d，成沿框架之周長方向。No.28〜29為圖 • 13所示之構造，上蓋21和下蓋22設置有凹陷21d及22d， 成凹陷彼此在框架周長方向同一處相接觸。No.30〜31為圖 © 14所示之構造，在上蓋21之框架周長方向設置有1條呈現 連續之凹陷21d。No.32〜33為圖15所示之構造，上蓋21 和下蓋22分別設置有各1條相互接觸之連續凹陷21d及 22d，成沿框架之周長方向。
No.34〜35為圖17所示之構造，將薄壁鋼管41沿管軸方 向成形為大致圓形，將管端面彼此雷射熔接42後成形圓筒 體，更進一步對該圓筒體進行扁平沖壓成形。 ® 試驗No.l〜35具有本案發明構造，因此當將習知例晶圓用 框架之質量設為100之情況時，可獲得質量比表示為30〜62 值之晶圓用框架。另外，即便可達如此輕量化，可獲得平坦 _ 度試驗、負載變形試驗值毫不遜色於習知例晶圓用框架之 值。 圖24表示以趣曲量評價和輕量化率（=100 —質量比）之關 係將表1及表2所示之試驗結果圖示出而成者。當框架構造 為具有側壁部一體成形、側壁部嵌入溝一體成形及侧壁部凹 098121586 25 201007881 陷一體成形之芯材時’可知翹曲量之變化比習知例之晶圓用 框架少，且輕量化率可達到48%〜62%。 (產業上之可利用性） 本發明可獲得輕量且具優異耐熱性之框架，因此可適用在 具有框架構造之構件輕量化。 - 【圖式簡單說明】 圖1為表示晶圓用框架外觀例之俯視圖。 圖2為表示本發明晶圓用框架所使用型框例之俯視圖。 ❿ 圖3為表示本發明晶圓用框架所使用型框另一例之俯視 圖。 圖4(a)為本發明第一實施形態之晶圓用框架部分切剖俯 視圖。（b)為a — A剖視圖。 圖5(a)為本發明另一實施形態之晶圓用框架部分切剖俯 視圖。（b)為a — A剖視圖。 圖6(a)為本發明填充有中空金屬體之晶圓用框架部分切 〇 剖俯視圖。(b)為A-A剖視圖。 圖7(a)為本發明第二實施形態之晶圓用框架俯視圖。⑻ 為B B剖視圖。⑷為表*B—B剖視圖中之喪合前狀態之 模式圖。 - •圖8(a)為表示本發明晶圓用框架另—例之部分切剖俯* * 圖⑼為B〜B剖視圖。⑷為表示B — B剖視圖中之嵌合前 狀態之模式圖。 098121586 26 201007881 圖9(a)為表示本發明晶圓用框架另一例部分切剖俯視 圖。（b)為B — B剖視圖。（c)為表示補強構件外觀例之俯視 圖。 圖10(a)為表示本發明第三實施形態晶圓用框架之部分切 ' 剖俯視圖。（b)為B —B剖視圖。 ' 圖11(a)為表示本發明第三實施形態晶圓用框架另一例之 俯視圖。（b)為B —B剖視圖。 ❿ 圖12(a)為表示本發明第三實施形態晶圓用框架更另一例 之俯視圖。（b)為B —B剖視圖。（c)為C —C剖視圖。 圖13(a)為表示本發明第三實施形態晶圓用框架另一例之 俯視圖。（b)為B — B剖視圖。 圖14(a)為表示本發明第三實施形態具有連續凹陷之晶圓 用框架例之俯視圖。（b)為B — B剖視圖。 圖15(a)為表示本發明第三實施形態具有連續凹陷之晶圓 ® 用框架例之俯視圖。（b)為B — B剖視圖。 圖16(a)為本發明填充有中空金屬體之晶圓用框架之部 分切剖俯視圖。（b)為B — B剖視圖。 . 圖17說明利用薄壁鋼管之晶圓用框架之製造方法。 圖18說明上蓋、下蓋之侧壁形狀。 圖19說明嵌合部之接合方法。 圖20為表示半導體晶圓切割用框架的切割作業狀態之立 體圖。 098121586 27 201007881 圖21表示將半導體晶圓切割用框架設定在擴展裝置後之 狀態。 圖22表示半導體晶圓之收納容器（卡匣）概略。 圖23(a)為說明負載變形試驗方法之模式圖，（b)為說明框 架固定位置之俯視圖。 圖24表示翹曲量和輕量化率（=100 —質量比）之關係。 【主要元件符號說明】 1 上板 la 頂部 2 下板 2a 底部 3 型框 3a 側壁 3b 樑 3c 空間 4 中空金屬體 9 收納容器 10 框架 21 上蓋 21a 上蓋側壁 21b 上蓋頂部 21d 上蓋凹陷
098121586 28 201007881 22 下蓋 22a 下蓋侧壁 22b 下蓋底部 22c 具有收容切割器之溝之樑 ' 22d 下蓋凹陷 ' 23 補強構件 26 定位用缺口 ❹ 30 鑽石刀 31 切割膜 41 鋼管 42 熔接部 43 硬焊 D 晶片 W 參 半導體晶圓 098121586 29