CN102543794A - 晶舟转换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶舟转换器，包含有底座，底座具有承载板，承载板上进一步形成沿第一方向分布的第一定位区与第二定位区，在第一定位区与第二定位区之间形成有预设的间隔部，并有第一阻挡装置设置于承载板上、且位于第二定位区远离间隔部的一端的外缘，而第一阻挡装置的高度大于间隔部的宽度，且第一阻挡装置形成有阻挡面，阻挡面朝向间隔部，第二定位区另包含第二阻挡装置，第二阻挡装置凸设于承载板上，藉此第一、第二阻挡装置可确保操作人员在放置晶舟及取卸晶舟时方向正确，以提升晶圆的安全性。

Description

晶舟转换器

【技术领域】

本发明关于一种晶舟转换器，尤其是指一种具有防呆功能的手动晶舟转换器。

【背景技术】

一般半导体制程中，晶圆需经过多种机台的加工制程，当晶圆在转换机台或移动时会放在晶舟中以确保晶圆的安全，为了配合各个不同制程所需的机台和制程环境，晶圆常常需使用不同构型的晶舟存放，而当晶圆要在不同晶舟间转换时，会使用晶舟转换器(Wafer Transfer)来协助晶圆在两晶舟间安全的互换位置。晶舟转换器的使用概念是操作人员先将要转出晶圆的晶舟和要接收晶圆的晶舟依照顺序放置在晶舟转换器上的指定位置，确认两晶舟的位置放置正确后，再利用晶舟转换器上的推移机构，将要转出晶圆的晶舟中的晶圆转移至要接收晶圆的晶舟内，当确认晶圆转移动作完成之后，操作人员再依序将已转出晶圆的晶舟和已接收晶圆的晶舟一一取出。

由于晶圆价格高昂，若是在移动过程中有任何损害、刮伤甚至掉落，都会造成巨额的损失，因此为避免晶圆受损的情形发生，除了晶舟及晶舟转换器上设计有多种协助晶圆定位和固定的装置外，操作人员在移动晶圆的相关过程都有明确的作动规范，以确保晶圆的安全。

现有的晶舟转换器具有工作台面用以放置晶舟，工作台面上都会设有引导晶舟定位的定位装置，使操作人员放置晶舟时可以依循定位装置作动，而当晶舟正确放置至晶舟转换器的工作台面上指定位置后，晶舟本体会将工作台面上设置的防呆装置下压，进一步连动使得工作台面下的勾型固定部脱离晶圆推移机构的顶持部，使晶圆推移机构可以顺指定方向推行，将晶圆由要转出晶圆的晶舟中转移至要接收晶圆的晶舟内。待移转完成后，操作人员必须将已转出晶圆的晶舟和已接收晶圆的晶舟分别依规定的顺序及作动姿势取出，顺利取卸后整个移转动作才告完成。

而在晶圆移转的全程中操作人员都必须依照指定的顺序及作动姿势进行，虽然现有的晶舟转换器上已具有引导操作人员定位晶舟的定位装置，但在放置晶舟时却没有定位装置协助确认晶舟开口是否面向正确的方向，若是晶舟开口面向的方向有误，即可能在晶圆移转的过程中使晶圆与要接收晶圆的晶舟发生碰撞，进而造成晶圆破片的风险。

同时，现有的晶舟转换器在移转晶圆动作完成后，必须要依规定的顺序及作动姿势将晶舟取出，如果操作人员一时不察，将晶舟以错误的拿取姿势取出，则可能使晶舟内的晶圆掉落出晶舟外，因而造成高额损失，所以如何安全且有效率的完成晶圆在晶舟转换器上转换的工作，让操作人员操作时能更便利且降低晶圆破损的风险，以及如何研发可降低晶圆取卸时的人为疏失的晶舟转换器是十分重要的议题。

有鉴于此，如何针对上述现有晶舟转换器所存在的缺点进行研发改良，让使用者能够更方便使用且制作成本降到最低，实为相关业界所需努力研发的目标。

【发明内容】

为了解决上述先前技术不尽理想之处，本发明提供了一种晶舟转换器。此种晶舟转换器包含有底座，底座具有承载板、第一定位导轨、第二定位导轨、第一导引装置与第二导引装置，承载板上进一步形成有沿第一方向分布的第一定位区与第二定位区，第一定位导轨沿第一方向设置于第一定位区，而第一导引装置设置于第一定位区的两侧，第二定位导轨沿第一方向设置于第二定位区，而第二导引装置设置于第二定位区的两侧。晶舟转换器又包含有晶圆推杆，晶圆推杆活动地设置于底座、并可沿第一方向自第一定位区移动至第二定位区，其中第一定位区与第二定位区之间形成有预设的间隔部。晶舟转换器还包含有第一阻挡装置，此第一阻挡装置设置于承载板上、且位于第二定位区远离间隔部一端的外缘，而第一阻挡装置的高度大于间隔部的宽度，且第一阻挡装置形成有阻挡面，此阻挡面朝向间隔部，第二定位区进一步包含第二阻挡装置，此第二阻挡装置凸设于承载板上，且第二阻挡装置的高度大于第二定位导轨的高度。

所述的晶舟转换器，其中，第一阻挡装置的高度较佳为间隔部的宽度的1.2～2.0倍。

所述的晶舟转换器，其中，第一阻挡装置为一对阻挡块。

所述的晶舟转换器，其中，第一阻挡装置的阻挡面具有阶梯状构型。

所述的晶舟转换器，其中，此对阻挡块为二个相对的L形挡块。

所述的晶舟转换器，其中，第二阻挡装置设置靠近于间隔部。

所述的晶舟转换器，其中，第一定位导轨与第二定位导轨连接。

所述的晶舟转换器，其中，第一定位导轨及第二定位导轨分别在第一定位区与第二定位区设置有第一定位凹沟及第二定位凹沟。

所述的晶舟转换器，其中，第一定位区进一步包含第三阻挡装置，第三阻挡装置邻近于间隔部，且凸设于承载板上，第三阻挡装置的高度大于第一定位导轨的高度。

所述的晶舟转换器，其中，第二阻挡装置与第三阻挡装置都为凸设于承载板的柱体。

因此，本发明的首要目的是提供一种晶舟转换器，此晶舟转换器的承载板上设置有第一阻挡装置，此第一阻挡装置的高度大于间隔部的宽度，且第一阻挡装置形成有阻挡面，阻挡面朝向间隔部，所以藉此第一阻挡装置可确保操作人员在拿取置放于第二定位区的晶舟时，会朝指定方向正确取出，避免取出方向错误导致晶圆掉落损毁，确保操作人员移动晶舟时晶圆的稳定性，并提升晶圆的安全性。

本发明次要目的提供一种晶舟转换器，此晶舟转换器的承载板上凸设有第二阻挡装置及第三阻挡装置，且第二阻挡装置的高度大于第二定位导轨的高度，第三阻挡装置的高度大于第一定位导轨的高度，藉此两个阻挡装置可确保操作人员在放置晶舟时能将晶舟开口方向正确置于承载板上的指定方向，避免因晶舟开口面向的方向错误，使晶圆在移转过程中产生碰撞因而造成破片的风险。

【附图说明】

图1是根据本发明提出的第一较佳实施例，为一种晶舟转换器立体示意图。

图2是根据本发明提出的第一较佳实施例，为一种晶舟转换器与晶舟结合侧视图。

图3A是根据本发明提出的第一较佳实施例，为一种晶舟转换器与晶舟结合展开局部上视图。

图3B是根据本发明提出的第一较佳实施例，为一种晶舟转换器与晶舟结合展开局部上视图。

图4是根据本发明提出的实施例，为一种晶舟于晶舟转换器上错误放置上视图。

图5是根据本发明提出的实施例，为一种晶舟于晶舟转换器上错误放置侧视图。

图6是根据本发明提出的实施例，为一种晶舟转换器与晶舟结合立体示意图。

【主要组件符号说明】

晶舟转换器    100

晶舟          200

底座          10

承载板        11

第一定位导轨            12

第二定位导轨            13

第一导引装置            14

第二导引装置            15

第一定位区              17

第二定位区              18

晶圆推杆                19

间隔部                  20

第一阻挡装置            21

阻挡面                  22

第二阻挡装置            23

第一定位凹沟            24

第二定位凹沟            25

第三阻挡装置            26

顶持部                  27

第一固定部              28

第二固定部              29

第一防呆装置            30

第二防呆装置            31

第一方向                X

第二方向                Y

第一阻挡装置的高度      D1

间隔部的宽度            D2

【具体实施方式】

由于本发明揭露一种晶舟转换器，其中所利用的晶舟转换的方式已为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的图式，表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，合先叙明。

请参考图1至图2，是根据本发明所提出的第一较佳实施例，为一种晶舟转换器100。此晶舟转换器100包含有底座10，底座10具有承载板11、第一定位导轨12、第二定位导轨13、第一导引装置14与第二导引装置15，而承载板11上进一步形成有沿第一方向X分布的第一定位区17与第二定位区18，此两定位区上都可分别置放晶舟，而第一定位导轨12沿第一方向X设置于第一定位区17，第一导引装置14设置于第一定位区17的两侧，第二定位导轨13沿第一方向X设置于第二定位区18，第二导引装置15则设置于第二定位区18的两侧，当操作人员将晶舟200放置于承载板11上的第一定位区17或第二定位区18时，第一定位导轨12及第一导引装置14或第二定位导轨13及第二导引装置15可卡持住晶舟200的底部及侧边，限制晶舟200在第二方向Y上的移动，藉此，使不同构型的晶舟200分别被限制在第一定位区17或第二定位区18中。进一步，第一定位导轨12、第二定位导轨13、第一导引装置14与第二导引装置15所构成限缩的范围，使晶舟转换器100操作时晶舟200会被适当引导至承载板11上的第一定位区17与第二定位区18位置，协助操作人员将晶舟200定位且不致位移。当两晶舟200分别放置在第一定位区17及第二定位区18时，两晶舟200的晶圆置入口互相面对，以使晶圆可由一晶舟内转移至另一晶舟内。

请继续参考图1至图2，第一定位区17与第二定位区18之间形成有预设的间隔部20，当两晶舟200分别放置于第一定位区17与第二定位区18时，两晶舟200间的间隔即可视为是间隔部20，而晶舟转换器100包含有第一阻挡装置21，设置于承载板11上、且位于第二定位区18远离间隔部20的一端的外缘，而第一阻挡装置21的高度D1需大于间隔部20的宽度D2，且第一阻挡装置21具有阻挡面22，阻挡面22朝向间隔部20的方向，当晶舟200放置于第二定位区18时，晶舟200远离晶圆置入口的一端的底部适可抵靠于阻挡面22。在正常的操作中，操作人员在取出第二定位区18上的晶舟200时，应将第二定位区18上的晶舟200靠近间隔部20的一端稍向上方转一角度，亦即晶舟200的晶圆置入口该端须向上转一角度抬起，进而将晶舟200拿起，但若操作人员不小心取物动作方向错误，将晶舟200远离晶圆置入口的该端向上转抬起，此时晶舟200内的晶圆便会自晶圆置入口掉落出造成损毁。然而通过设置第一阻挡装置21于第二定位区18的外缘，使第一阻挡装置21抵住晶舟200，并且由于第一阻挡装置21的高度D1大于间隔部20的宽度D2，在操作人员以错误的取物动作方向拿起位于第二定位区18上的晶舟200时，晶舟200抵靠于第一阻挡装置21该端的底部会被第一阻挡装置21阻挡住，而晶舟200的晶圆置入口该端的顶部则会抵靠到置放于第一定位区17的晶舟200，使得第二定位区18上的晶舟200无法被拿取出，降低操作人员操作时失误的可能性。

要特别注意的，第一阻挡装置21的高度D1较佳者为间隔部20的宽度D2的1.2～2.0倍，这个比例可确保晶舟从错误的取物动作方向拿起时第一阻挡装置21会阻挡住晶舟的底部。

请参考图3A和图3B，第一阻挡装置21可为一对阻挡块，此对阻挡块可为二个相对的L形挡块，并设置于第二定位区18远离间隔部20的一端的外缘，第一阻挡装置21的阻挡面22亦可具有一阶梯状构形，此阶梯状构形可使阻挡面22的一部份接近第二定位区18，一部份的阻挡面22稍远离第二定位区18，藉此可配合阻挡不同构型的晶舟，而第一阻挡装置21的外型、位置及数量不以上述为限，可以为上述形式或其它达成同样固定目的的方式，依照实际的应用环境及装设需求而改变其条件。

请再参考图1至图2，晶舟转换器100另包含有晶圆推杆19，此晶圆推杆19活动地设置于底座10、并可沿第一方向X自第一定位区17移动至第二定位区18，而底座10上进一步设有第一防呆装置30和第二防呆装置31，第一防呆装置30与第二防呆装置31分别具有第一固定部28及第二固定部29，当第一定位区17或第二定位区18没有放置晶舟200或是没有正确的放置晶舟200时，第一防呆装置30和第二防呆装置31就不会被晶舟200压下，此时，第一固定部28及第二固定部29凸出于底座10的下方，并与晶圆推杆19一端的顶持部27相互顶持，使得晶圆推杆19无法从第一定位区17往第二定位区18继续推动，以避免在未放置或未正确放置晶舟200的状况下推动晶圆推杆19而将位于第一定位区17的晶圆推出晶舟200外，防止因第一定位区17或第二定位区18的晶舟200未正确放置而使置于晶舟200内的晶圆造成掉落碰撞或损坏。

再者，第一定位区17的第一定位导轨12及第二定位区18的第二定位导轨13可依实际需要设计成分离状或相互连接，并且可分别设置有第一定位凹沟24及第二定位凹沟25，此第一定位凹沟24及第二定位凹沟25与晶舟200外壳底部的突起部相对应，如此通过第一定位导轨12及第二定位导轨13可限制晶舟200在第二方向Y的位移，同时通过第一定位凹沟24与第二定位凹沟25与晶舟200外壳的卡合，可限制晶舟200在第一方向X上的位置，如此可完成晶舟200放置时确定定位。同时，当晶舟200分别正确放置于第一定位区17与第二定位区18时，其底部外壳会分别压盖在底座10上的第一防呆装置30和第二防呆装置31上，当第一防呆装置30和第二防呆装置31被下压后会连动与其对应的第一固定部28和第二固定部29，使第一固定部28或第二固定部29向上翘起而收入底座10的内部，此时操作人员可顺利将晶圆推杆19顺第一方向X推动，使晶圆脱离要转出晶圆的晶舟进入要接收晶圆的晶舟。特别要说明的是，当只有第一定位区17的晶舟200正确放置，第二定位区18的晶舟200未放置或未正确放置时，第一防呆装置30的第一固定部28虽然会收入底座10的内部，但由于第二防呆装置31未被压持，因此第二固定部29仍呈现凸出于底座10底部的状态，亦使晶圆推杆19的顶持部27仍会被第二固定部29顶持住而无法顺利推动。

另外，请参考图4及图5，在第二定位区18进一步包含有第二阻挡装置23，第二阻挡装置23凸设于承载板11上，且第二阻挡装置23的高度需大于第二定位导轨13的高度，由于第二阻挡装置23所设置的位置正好对应于预计置放于第二定位区18的晶舟200晶圆置入口该端的底部构形内缘处，即在正确放置晶舟200的状况下，第二阻挡装置23会刚好于晶舟200的开口处而不会被晶舟200压住，且第二阻挡装置23的高度大于第二定位导轨13的高度，所以当预计置放的晶舟200在放置时放置错误或开口方向不正确，此时晶舟200底部便会压在第二阻挡装置23上而倾斜一角度，因此无法压持到第二防呆装置31，使得第二防呆装置31的第二固定部29无法顺利收入底座10的内部，进而使晶圆推杆19无法从第一定位区17往第二定位区18继续推动，以确保操作人员在置放晶舟时其前后放置方向是正确无误的，进而防止因第一定位区17或第二定位区18的晶舟200未正确放置而使置于晶舟200内的晶圆造成掉落碰撞或损坏。

同样地，请继续参考图6，第一定位区17进一步亦可包含有第三阻挡装置26，此第三阻挡装置26凸设于承载板11上，第三阻挡装置26的高度大于第一定位导轨12的高度，由于第三阻挡装置26所设置的位置正好对应于预计置放于第一定位区17的晶舟200晶圆置入口该端的底部构形内缘处，即在晶舟200正确放置的情况下，第三阻挡装置26会刚好位于晶舟200的开口处而不会被晶舟200压住，而且第三阻挡装置26的高度大于第一定位导轨12的高度，所以如果预计置放第一定位区17的晶舟200在放置时晶舟位置放置错误或开口方向不正确，此时晶舟200底部便会压在第三阻挡装置26上而倾斜一角度，因此无法压持到第一防呆装置30，使得第一防呆装置30的第一固定部28无法顺利收入底座10的内部，使晶圆推杆19无法推动，以确保操作人员在置放晶舟200时其前后放置方向是正确无误的。而第二阻挡装置23与第三阻挡装置26的构型都为凸设于承载板11上的柱体，由于柱体的构型无锐角，因此可以避免刮伤或阻挡晶舟200进入第一定位区17或第二定位区18。第二阻挡装置23与第三阻挡装置26的设置位置亦可靠近于间隔部22或配合晶舟200底部构型而设置，只要可达到相同目的的位置都可。

因此通过本发明所提出的晶舟转换器，结构简单且组件单纯并可达到操作人员在取卸晶舟时晶圆不易脱落受损的功效，相较于传统的晶舟转换器，由于取卸晶舟时没有阻挡装置协助判断，当操作人员取卸晶舟的方向不正确时，即可能导致晶圆自晶圆置入口掉落出晶舟之外，不但会使晶圆受到不必要的损伤，且造成操作人员的许多不便，甚至严重受损时会影响晶圆可能无法使用；另外，还可协助判断晶舟是否放置方向正确，并配合防呆装置，当晶舟放置方向错误时，可阻挡晶圆推杆作动，因此晶圆不会被推出而碰撞到未正确放置的晶舟而造成损坏。因此，本发明不仅提高作业良率及晶圆移动时的安全性，并降低人为疏失，同时在操作时亦可协助操作人员确认晶舟的正确定位并进行晶圆移转工程，大大减少晶圆受损的可能性，达到降低整体成本且提升产能的效果。

以上所述仅为本发明较佳实施例，并非用以限定本发明申请专利权利；同时以上的描述对于相关技术领域具有通常知识者应可明了与实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于下述的申请专利范围。

Claims (10)

1.一种晶舟转换器，其特征在于包含有：

一底座(10)，具有一承载板(11)、一第一定位导轨(12)、一第二定位导轨(13)、一第一导引装置(14)与一第二导引装置(15)，所述承载板(11)上进一步形成有沿一第一方向(X)分布的一第一定位区(17)与一第二定位区(18)，所述第一定位导轨(12)沿所述第一方向(X)设置于所述第一定位区(17)，所述第一导引装置(14)设置于所述第一定位区(17)的两侧，所述第二定位导轨(13)沿所述第一方向(X)设置于所述第二定位区(18)，所述第二导引装置(15)设置于所述第二定位区(18)的两侧；以及

一晶圆推杆(19)，活动地设置于所述底座(10)、并可沿所述第一方向(X)自所述第一定位区(17)移动至所述第二定位区(18)；其特征在于：

所述第一定位区(17)与所述第二定位区(18)之间形成有一预设的间隔部(20)；

一第一阻挡装置(21)，设置于所述承载板(11)上、且位于所述第二定位区(18)远离所述间隔部(20)的一端的外缘，所述第一阻挡装置的高度(D1)大于所述间隔部的宽度(D2)，且所述第一阻挡装置(21)形成有一阻挡面(22)，所述阻挡面(22)朝向所述间隔部(20)；

所述第二定位区(18)进一步包含一第二阻挡装置(23)，所述第二阻挡装置(23)凸设于所述承载板(11)上，且所述第二阻挡装置(23)的高度大于所述第二定位导轨(13)的高度。

2.根据权利要求1所述的晶舟转换器，其特征在于：所述第一阻挡装置的高度(D1)较佳为所述间隔部的宽度(D2)的1.2～2.0倍。

3.根据权利要求1所述的晶舟转换器，其特征在于：所述第一阻挡装置(21)为一对阻挡块。

4.根据权利要求3所述的晶舟转换器，其特征在于：所述第一阻挡装置(21)的所述阻挡面(22)具有一阶梯状构型。

5.根据权利要求4所述的晶舟转换器，其特征在于：所述的一对阻挡块为二个相对的L形挡块。

6.根据权利要求1所述的晶舟转换器，其特征在于：所述第二阻挡装置(15)设置靠近于所述间隔部(20)。

7.根据权利要求1所述的晶舟转换器，其特征在于：所述第一定位导轨(12)与所述第二定位导轨(13)连接。

8.根据权利要求1所述的晶舟转换器，其特征在于：所述第一定位导轨(12)及所述第二定位导轨(13)分别在所述第一定位区(17)与所述第二定位区(18)设置有第一定位凹沟(24)及第二定位凹沟(25)。

9.根据权利要求1所述的晶舟转换器，其特征在于：所述第一定位区(17)进一步包含一第三阻挡装置(26)，所述第三阻挡装置(26)邻近于所述间隔部(20)，且凸设于所述承载板(11)上，所述第三阻挡装置(26)的高度大于所述第一定位导轨的高度。

10.根据权利要求9所述的晶舟转换器，其特征在于：所述第二阻挡装置(23)与所述第三阻挡装置(26)都为凸设于所述承载板(11)的柱体。

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