CN102569141B - 基板转运设备 - Google Patents

Abstract

一种基板转运设备，用于接收自一进料位置取出的待处理基板以及将已处理基板送进一出料位置，于该进料位置以及出料位置间用于衔接一基板制程装置，该基板转运设备包括有一设置于该进料位置的导入机台、一设置于该出料位置的导出机台及至少两组于该些运行轨道及该基板制程装置之间作动的汲取装置，而该导入机台及导出机台皆具有升降模组、牙叉式轨道及运行轨道，其中导入机台能够输出基板，并由汲取装置将基板搬运至该基板制程装置，而基板制程装置所处理后的基板，能够再由汲取装置搬运及由导出机台接收来自该基板制程装置所输出基板，另外该汲取装置于搬运基板的过程中，旋转该基板的方向，以方便承接后续其他制程设备的使用。

Description

基板转运设备

技术领域

本发明关于一种基板转运设备，尤其是一种能够于进料位置取出的待处理基板、以及将基板制程装置已处理基板送进一出料位置的基板转运设备。

背景技术

目前半导体厂为了提高生产力或保持竞争优势，有很多都已经采用自动化方式进行晶圆的制造与搬运，同时可以节省人事成本以及提高生产效率，因此工厂自动化已经是半导体必然的走向了，而为了因应工厂自动化，有许多工厂的输送系统以及输送路线的设计是非常重要的。

一般在工厂中的晶圆搬送处理，为载入装置将晶圆载入输送带上，将晶圆藉由输送带(运行轨道)运送至承载装置或作业平台，因此输送带的稳定与否非常重要，当输送带发生蛇行或不平滑移动时，将很容易导致晶圆掉落、迭置、或不均匀沉积。

然而目前的输送系统大多为单一方向运送的运行轨道，因此当处理后的晶圆因后续其他制程设备，需将晶圆转换方向时，由于输送系统仅能单一轨道对单一轨道运送的结构，故必须多添加额外几段的轨道，才可能将处理后的晶圆转换方向，如此将会相当浪费厂房规划的空间，而目前的输送系统也都是采用无人自动化进行搬运，因此在设计之初整个厂房内部的尺寸、高度及晶圆输送路径等等都必须事先规划好，这些规划一旦确定之后就不能够轻易做变更，因此若是有某一个地方在运送路径上做了变更，将使得整个晶圆盒的输送流程产生冲突。

因此，若能提供一种基板转运设备，除了能够于进料位置取出的待处理基板、以及将基板制程装置已处理基板送进一出料位置外，更能够于搬运基板的过程中，旋转该基板的方向，以方便承接后续其他制程设备的使用，如此应为一最佳解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基板转运设备，其结构简单，使用方便，能够于进料位置取出的待处理基板、以及将基板制程装置已处理基板送进一出料位置外，更能够于搬运基板的过程中，旋转该基板的方向，以方便承接后续其他制程设备的使用。

为实现上述目的，本发明公开了一种基板转运设备，用于接收自一进料位置取出的待处理基板以及将已处理基板送进一出料位置，于该进料位置以及出料位置间用于衔接一基板制程装置，其特征在于该基板转运设备包括有：

一设置于该进料位置、用于输出该些基板至该基板制程装置的导入机台，其包含：

至少一组升降模组，该升降模组用以置放至少一个基板承载装置，该基板承载装置用以装载该待处理基板；

至少一组牙叉式轨道，用以将该待处理基板自该基板承载装置依序取出；

至少一组运行轨道，用以承接运送来自该牙叉式轨道的该待处理基板；

一设置于该出料位置、用于接收来自该基板制程装置所输出该已处理基板的导出机台，其包含：

至少一组的升降模组，该升降模组用以置放至少一个基板承载装置，该基板承载装置用以装载该已处理基板；以及

至少一组牙叉式轨道，用以将该已处理基板依序送入该基板承载装置；

至少一组运行轨道，用以承接来自该基板制程装置所输出该已处理基板；以及

至少两组于该运行轨道及该牙叉式轨道之间作动的汲取装置，用于搬运该待处理基板及已处理基板。

其中，该些运行轨道分别衔接设置于该导入机台、该基板制程装置以及该导出机台、该基板制程装置之间，用以将该些基板运送到该基板制程装置前，及/或提供将该些基板自该基板制程装置取出放置。

其中，于该导出机台、该基板制程装置间的运行轨道设置一组风扇，用以对自该基板制程装置取出的该些基板吹拂。

其中，于该导出机台、该基板制程装置间的运行轨道设置一组破片检测感测器，以检知该些基板的完整状态。

其中，各该升降模组内容置两个基板承载装置，其中一个基板承载装置用以进行该基板的运送，而另一个则用以进行该基板承载装置的更换。

其中，该些牙叉式轨道具有至少一组导正机构，用以抵靠该些基板以进行偏移导正。

其中，该些牙叉式轨道设置有至少一个感测器，用以感应控制该些基板于该牙叉式轨道上所停滞的位置。

其中，该些汲取装置能对该些基板实施旋转调整。

其中，该些汲取装置的任一者可对该基板实施高度调整，使邻近两基板高度错位。

还公开了一种基板转运设备，用于接收自一进料位置取出的待处理基板以及将已处理基板送进一出料位置，于该进料位置以及出料位置间用于衔接一基板制程装置，其特征在于：该基板转运设备包括有一设置于该进料位置、用于输出待处理基板至该基板制程装置的导入机台；一设置于该出料位置、用于接收来自该基板制程装置所输出已处理基板的导出机台；以及多个于该些导入机台、导出机台及基板制程装置之间搬运该些基板的汲取装置，所述该些多个汲取装置可对该些基板实施旋转调整。

通过上述内容，本发明的基板转运设备能够于进料位置顺利取出待处理基板，且将基板制程装置已处理基板顺利送进一出料位置，而在转运基板的过程中，还能够方便的旋转基板的方向，以便承接后续其他制程设备的使用。

有关于本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

附图说明

图1为本发明一种基板转运设备的整体架构图；

图2A至图2K为本发明一种基板转运设备的实施例图；

图3为本发明一种基板转运设备的导入机台示意图；

图4A为本发明一种基板转运设备的导出机台示意图；

图4B为本发明一种基板转运设备的导出机台侧意图；以及

图5为本发明一种基板转运设备的牙叉式轨道示意图。

具体实施方式

请参阅图1、图3及图4A，为本发明一种基板转运设备的整体架构图、导入机台示意图及导出机台示意图，该基板转运设备用于接收自一进料位置取出的待处理基板以及将已处理基板送进一出料位置，于该进料位置以及出料位置间用于衔接一基板制程装置，如图1所示，该基板转运设备包括有一设置于该进料位置的导入机台1、一设置于该出料位置的导出机台2及至少两组于该些运行轨道及该基板制程装置3之间搬运该多个基板的汲取装置41，42，该汲取装置41，42将视所搬运基板的数量搭配设置。

其中该用于输出基板至该基板制程装置3的导入机台1及该用于接收来自该基板制程装置3所输出基板的导出机台2皆包含至少一组的升降模组11，21、至少一组牙叉式轨道12，22及至少一组运行轨道13，23，而在实际的应用上，本发明基板转运的过程请参阅图2A至图2K，其中当导入机台1的升降模组11的两个基板承载装置111，112已装载多个待处理基板51后(图中的箭头及三角形仅为了表示基板的方向，并非表示该基板的结构特征)，如图2A及图2B所示，该导入机台1的牙叉式轨道12能够导入该基板承载装置111中，以将待处理基板51自该基板承载装置111中依序取出。

而该牙叉式轨道12可具有至少一组导正机构121，或包括至少一个感测器122，因此当待处理基板51自该基板承载装置111中依序取出后，如图2B及图2C所示，能够由该导正机构121先行导引该些待处理基板51的正确位置，而该感测器122能够使该些待处理基板51侦测于该牙叉式轨道12被停滞的位置，因此当该待处理基板51移动至感测器122的感测位置时，如图2C所示，则会停于该感测器122所设置的相对位置上。或者如另一种实施方式，将待处理基板51透过步进控制输送方式，譬如：马达带动轨道，将牙叉式轨道12的前进速度与待处理基板51置放在牙叉式轨道12上的时间搭配，以趋近同速的方式，让待处理基板51依序放在牙叉式轨道12上前进，此种方式即无需感测器设置，待牙叉式轨道12满载待处理基板51，即由汲取装置41后续运行。

接着，如图2D所示，当牙叉式轨道12的任一者满载待处理基板51，该汲取装置41则会移动到该牙叉式轨道12上方位置，并向下同时吸附多个待处理基板51，将多个待处理基板51同时搬运至导入机台1的运行轨道13上。如图2E所示，在汲取装置41搬运待处理基板51至运行轨道13的时间内，必须完成同时旋转该待处理基板51的方向，故该汲取装置41的任一者可对待处理基板51实施旋转调整以符合客制化基板制程装置3所要求的某些制程条件要求。此外，由于机台设计上必须有效利用有限空间，在此条件限制下为了避免邻近基板51与基板51于旋转调整时发生碰撞，在本实施说明里进一步提到该汲取装置41至少之一者具有高度调整功能，能够使邻近两基板进行方向调整时高度错位，可降低因旋转所发生的碰撞机率。在此特别提到，于本段说明以及全文说明书中所提到的旋转，均为以基板平面的X轴方向一维旋转。

而当汲取装置41将多个待处理基板51搬运至导入机台1的运行轨道13上后，如图2F及图2G所示，该运行轨道13能够承接运送来自该牙叉式轨道12上的多个待处理基板51，并将多个待处理基板51往基板制程装置3方向进行运送；而当多个待处理基板51进入该基板制程装置3进行处理后，如图2H所示，再由该基板制程装置3将多个已处理基板52输出至该导出机台2的运行轨道23上，之后另一汲取装置42则会移动到多个已处理基板52的位置上，并向下吸附起多个已处理基板52。

当基板制程装置3将多个已处理基板52输出时，将其放置于该导出机台2的运行轨道23上；而该些运行轨道23上更能够设置一组风扇(图中未示)或是一组破片检测感测器(图中未示)相对应于多个已处理基板52的运行路径，其中该风扇用以对自该基板制程装置3取出的该些基板52吹拂，而该破片检测感测器系用以检知该些基板是否在运行、处理、制程的过程发生破片情况，以便将破片者排除。

因此，如图2I及如图2J所示，于汲取装置42搬运多个已处理基板52的过程中时，能够再一次同时旋转该已处理基板52的方向，此时将与图2E旋转的方向相反，将已处理基板52回复原始的方向性，汲取装置42的任一者亦如图2E所述同样具有旋转调整及高度调整，并由汲取装置42将多个已处理基板52搬运至导出机台2的牙叉式轨道22后，如图2K所示，该导出机台2的牙叉式轨道22能够将已处理基板52逐一导引进入该基板承载装置211中，以将多个已处理基板52依序由牙叉式轨道22送入该导出机台2的升降模组21的基板承载装置211(或是基板承载装置212)中，而由图2K中亦明显可知，该已处理基板52上的三角形标示跟图2A的待处理基板51上的三角形方向相同，因此本发明确实能够于检测或处理基板的过程中，进行旋转基板的方向，而旋转的角度则依汲取装置41，42设计，故不仅只能旋转90度或180度。

另外，导入机台1的一实施机构如图3所示，该导入机台1的升降模组11内容置两个基板承载装置111，112，其中一个基板承载装置111用以进行该基板的运送，而另一个基板承载装置112则用以进行该基板承载装置111的更换，以增加机台效率并不影响输送动作；而导出机台2的实际样式如图4A及图4B所示，该升降模组21内容置三个基板承载装置211，212，213，其中两个基板承载装置211，212，一个基板承载装置211用以进行该基板的运送，另一个基板承载装置212则用以进行该基板承载装置211的更换，而第三个该基板承载装置213为一暂存区，用以预防当操作人员来不及进行更换基板承载装置时，并可避免基板流入破片收集区24。

另外，牙叉式轨道12的实际样式如图5所示，该牙叉式轨道12上安装有导正机构121，该导正机构121能够抵靠基板进行偏移导正，使基板进入后续轨道后能维持方向性一致而不偏斜。(本图仅以导入机台1的牙叉式轨道12进行解释，但导出机台2的牙叉式轨道22亦与导入机台1的牙叉式轨道12机械结构相同，故不再赘述)。

本发明所提供的一种基板转运设备，与其他习用技术相互比较时，更具备下列优点：

本发明的基板转运设备能够于进料位置取出的待处理基板、以及将基板制程装置已处理基板送进一出料位置，而基板搬运的过程，更能够旋转基板的方向，以方便承接后续其他制程设备的使用。

本发明的基板转运设备能使晶圆输送路径更有规划的弹性。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (7)

1.一种基板转运设备，用于接收自一进料位置取出的待处理基板以及将已处理基板送进一出料位置，于该进料位置以及出料位置间用于衔接一基板制程装置，其特征在于,该基板转运设备包括有：

一设置于该进料位置、用于输出该些基板至该基板制程装置的导入机台，其包含：

至少一组升降模组，该升降模组用以置放至少一个基板承载装置，该基板承载装置用以装载该待处理基板；

至少一组牙叉式轨道，用以将该待处理基板自该基板承载装置依序取出；

至少一组运行轨道，用以承接运送来自该牙叉式轨道的该待处理基板；

一设置于该出料位置、用于接收来自该基板制程装置所输出该已处理基板的导出机台，其包含：

至少一组的升降模组，该升降模组用以置放至少一个基板承载装置，该基板承载装置用以装载该已处理基板；以及

至少一组牙叉式轨道，用以将该已处理基板依序送入该基板承载装置，所述牙叉式轨道具有至少一组导正机构，用以抵靠该些基板以进行偏移导正，所述牙叉式轨道还设置有至少一个感测器，用以感应控制该些基板于该牙叉式轨道上所停滞的位置；

至少一组运行轨道，用以承接来自该基板制程装置所输出该已处理基板；以

及

至少两组于该运行轨道及该牙叉式轨道之间作动的汲取装置，用于搬运该待处理基板及已处理基板。

2.如权利要求1所述的基板转运设备，其特征在于，该些运行轨道分别衔接设置于该导入机台、该基板制程装置以及该导出机台、该基板制程装置之间，用以将该些基板运送到该基板制程装置前，及/或提供将该些基板自该基板制程装置取出放置。

3.如权利要求2所述的基板转运设备，其特征在于，于该导出机台、该基板制程装置间的运行轨道设置一组风扇，用以对自该基板制程装置取出的该些基板吹拂。

4.如权利要求2所述的基板转运设备，其特征在于，于该导出机台、该基板制程装置间的运行轨道设置一组破片检测感测器，以检知该些基板的完整状态。

5.如权利要求1所述的基板转运设备，其特征在于，各该升降模组内容置两个基板承载装置，其中一个基板承载装置用以进行该基板的运送，而另一个则用以进行该基板承载装置的更换。

6.如权利要求1所述的基板转运设备，其特征在于，该些汲取装置能对该些基板实施旋转调整。

7.如权利要求1或6所述的基板转运设备，其特征在于，该些汲取装置的任一者可对该基板实施高度调整，使邻近两基板高度错位。