CN105280532A - 晶圆环快速换料装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种晶圆环快速换料装置，其包含有：一夹持单元，其具有一上夹模块与一下夹模块，该上夹模块与该下夹模块系形成为一双层模块；一承载单元，其相邻于该夹持单元；以及至少一供应单元，其相邻于该夹持单元，并且位于相邻该夹持单元且非与该承载单元相同的任一侧。该上夹模块系夹持一位于供应单元之晶圆环，并将该晶圆环移动至该承载单元；该下夹模块系夹持一位于该承载单元之晶圆环，并将该晶圆环移动至该供应单元。前述之取出与送入晶圆环的动作系同步进行，故能无缝且缩短更换晶圆环的时间。

Description

晶圆环快速换料装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种晶圆环快速换料装置及其方法，尤指一种能够同步将二晶圆环送入与取出一承载单元的方法及其装置。
背景技术
请配合参考第1图与第2图所示，现有的晶粒取放方式，其系于一晶圆环10设置有一蓝膜。蓝膜的一面贴附有多个晶粒11。具有多个晶粒11之晶圆环10系设置于一晶舟盒中。晶舟盒系设置于一升降单元的顶端。
升降单元系将晶舟盒上升至一设定高度或下降至一设定距离，以使一夹爪20能够晶圆环10由晶舟盒中夹出，并将晶圆环10放置于一承载机构21中。
如第2图所示，当晶圆环10位于承载机构21中后，承载机构21系下降至一设定距离，以使位于承载机构21下方的扩张环22能够接触蓝膜。所以扩张环22系进行一扩膜的动作，以使蓝膜的表面形成一平整的状态，并将晶粒彼此之间的距离拉大。一取放单元系开始进行挑选晶粒11的动作。
待晶粒11挑选完毕后，承载机构21系上升至一设定高度，以使扩张环22不再接触蓝膜。因蓝膜已经过晶粒11的挑选制程，以及脱离扩膜的制程。原先表面平整的蓝膜会形成为一松弛的蓝膜。
为了避免松弛的蓝膜于替换晶圆环10的过程中，损伤位于另一晶圆环10的晶粒11。一加热单元会对松弛的蓝膜进行一加热的动作，受热的蓝膜会再度形成一平整的蓝膜。
夹爪21会将具有已受热的蓝膜之晶圆环10送回晶舟盒中，并于晶舟盒中再夹持另一晶圆环10，并将另一晶圆环10送入承载机构21中，以再次进行一晶粒11的挑选制程。
综合上述，现有的晶粒挑选制程依序应具有夹持晶圆环、扩膜、挑选晶粒、加热蓝膜与更换晶圆环。然以往的晶粒的尺寸较小，所以蓝膜所贴附有晶粒的数量可能超过上千颗，所以需要较多之挑选晶粒的时间，若再加上加热蓝膜的时间，整个晶粒挑选程制程所消耗的时间是冗长。
但某些具有特殊规格的晶粒的尺寸系大于以往的晶粒之尺寸，所以蓝膜所贴附的晶粒之数量可能仅百颗，若仍依现有的晶粒挑选制程挑选这些尺寸较大的晶粒，对于讲求效率的晶圆产业而言，晶圆环更换与蓝膜加热所耗损的时间过长，现有的晶粒挑选制程所使用的晶圆环更换效率不能符合实际的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆环快速换料装置及其方法，其系利用一上夹模块将一晶圆环送入一承载单元，一下夹模块将另一晶圆环取出承载单元，送入与取出晶圆环之动作为同步，所以能够降低更换晶圆环所需的时间，以提升工作效率。
为达到上述目的，本发明采用的装置技术方案是：一种晶圆环快速换料装置，其特征在于：其包含有：
一夹持单元，其具有一上夹模块与一下夹模块，该上夹模块与该下夹模块形成为一双层模块；
一承载单元，其相邻于该夹持单元；以及
至少一供应单元，其相邻于该夹持单元，并且位于相邻该夹持单元且非与该承载单元相同的任一侧。
上述方案中，所述上夹模块系夹持一位于供应单元的晶圆环，并将该晶圆环移动至该承载单元；该下夹模块系夹持一位于该承载单元的晶圆环，并将该晶圆环移动至该供应单元。
上述方案中，所述夹持单元更具有一上往复模块与一下往复模块，该上往复模块系耦接该上夹模块，该下往复模块系耦接该下夹模块。
进一步，所述上往复模块与该下往复模块系同时运作，并于运作时该上往复模块与该下往复模块无须互等。所述夹持单元更具有一导引模块与一放置模块；该上往复模块与该下往复模块系设于该导引模块，该放置模块系设于该导引模块的底端。
再进一步，所述夹持单元更具一加热模块，该加热模块系位于该放置模块的下方。
所述夹持单元更具一旋转模块，该旋转模块系耦接该放置模块，该旋转模块系使该上往复模块、该下往复模块与该放置模块转动一设定角度。
所述导引模块具有一上层件、一第一导道、一第二导道、一下层件，该第一导道与该第二导道系位于该上层件与该下层件之间，该上往复模块系设于该上层件，该下往复模块系设于该下层件；该夹持单元更具有一轨道支架，该轨道支架系设于该放置模块，该轨道支架具有一第三导道与一第四导道，该第三导道系相对于该第一导道，该第四导道系相对于该第二导道。
上述方案中，所述承载单元具有一座环、一上压模块、一支撑模块与一扩张环，该上压模块系设于该座环的顶端；该支撑模块系设于该座环与该上压模块之间；该扩张环系位于该座环的下方。
进一步，所述支撑模块具有至少一承接部与至少一支撑条，各支撑条系突出于该支撑模块的外部，或者各支撑条系缩回该支撑模块的内部。
上述方案中，所述供应单元为多个，该供应单元系位于相邻该夹持单元且非与该承载单元相同的的任二侧或任三侧；各供应单元具有一升降模块，以使该供应单元系上升一设定高度或下降至一设定距离。
为达到上述目的，本发明采用的方法技术方案是：一种晶圆环快速换料方法，其特征在于：其步骤包含有：
提供一晶圆环，一上夹模块系将一晶圆环送至一承载模块中；该晶圆环具有一蓝膜，该蓝膜具有多个晶粒；
扩张该蓝膜，该承载模块系下降一设定距离，以使一扩张环与一上压模块交互作用于该蓝膜，以扩张该蓝膜，并将各晶粒的距离拉开；
挑选该晶粒，一取放单元系吸取位于该蓝膜之晶粒；
更换晶圆环，该承载装置系上升至一最初位置，该上夹模块系将另一晶圆环送入该承载单元中，一下夹模块系将已被吸取该晶粒之晶圆环由该承载单元中取出。
上述方案中，所述下夹模块将该已被吸取晶粒之晶圆环移动至一放置模块触处，一加热模块系加热该蓝膜，该下夹模块系将具有已被加热之蓝膜的晶圆环移动至一供应单元。
上述方案中，所述承载单元具有一支撑模块，该支撑模块具有至少一支撑条与至少一承接部，当晶圆环位于该承载单元中时，该晶圆环系位于该支撑条上，该承载单元系下降该设定距离，以使该扩张环接触该蓝膜的一面，该支撑条缩回该支撑模块的内部，该承载单元持续下降，该上压模块接触该蓝膜的另一面与该晶圆环的一面，以扩张该蓝膜。
进一步，在该承载单元上升时，该晶圆环系位于该承接部，当该承载单元上升至该最初位置后，该蓝膜系与该扩张环相互分离；当该承载单元回复至该最初位置后，该支撑条系突出该承载单元的外部，该下夹模块系取出位于该承接部之晶圆环，该上夹模块将该另一晶圆环放置于该支撑条上。
上述方案中，所述承载单元具有一支撑模块，该支撑模块具有至少一支撑条与至少一承接部，当晶圆环位于该承载单元中时，该晶圆环系位于该支撑条上，该承载单元系下降该设定距离，以使该扩张环接触该蓝膜的一面，该支撑条未缩回该支撑模块的内部，该承载单元持续下降，该晶圆环离该支撑条，该上压模块接触该蓝膜的另一面与该晶圆环的一面，以扩张该蓝膜。
进一步，当承载单元上升时，该支撑条系缩回该支撑膜组的内部，该承载单元持续上升，该晶圆环系位于于该承接部，当该承载单元上升至该最初位置后，该蓝膜系与该扩张环相互分离；当该承载单元回复至该最初位置后，该支撑条系突出该承载单元的外部，该下夹模块系取出位于该承接部之晶圆环，该上夹模块将该另一晶圆环放置于该支撑条上。
综合上述本发明晶圆环快速换料装置及其方法，本发明夹持单元具有一上夹模块与一下夹模块，上夹模块系用于将晶圆环送入承载单元，下夹模块系将晶圆环取出承载单元，前述之取出与送入晶圆环的动作系同步进行，故能无缝且缩短更换晶圆环的时间，所以本发明系能够适用于各种尺寸之晶粒的取放制程，特别是尺寸较大的晶粒。
附图说明
图1为现有技术一承载机构、一晶圆环与一夹爪的示意图；
图2为现有技术承载机构的动作示意图；
图3为本发明之晶圆环快速换料装置的示意图；
图4为本发明一夹持单元、一晶舟盒与一承载单的立体示意图；
图5为本发明一支撑支架与一晶圆环的局部示意图；
图6为本发明一晶圆环位于一承载单元中，并且位于一支撑条上之局部示意图；
图7为本发明一扩张环扩张一蓝膜之局部动作示意图；
图8为本发明晶圆环位于承载单元中，并且位于一承接部之局部示意图；
图9为本发明晶圆环位于承接部，并且支撑条突出于一支撑模块的外部之局部示意图；
图10为本发明二晶圆环分别位于承接部与支撑模块之局部示意图。
以上附图中：10、晶圆环；11、晶粒；20、夹爪；21、承载机构；22、扩张环；30、夹持单元；31、上往复模块；32、上夹模块；33、下往复模块；34、下夹模块；35、放置模块；36、加热模块；37、旋转模块；38、轨道支架；380、第三导道；381、第四导道；39、导引模块；390、上层件；391、下层件；392、第一导道；393、第二导道；40、承载单元；41、座环；42、上压模块；43、支撑模块；430、支撑条；431、承接部；44、扩张环；50、供应单元；500、升降模块；501、晶舟盒；60、晶圆环；600、蓝膜；601、晶粒。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：
请配合参考第3图所示，本实施例系一种晶圆环快速换料装置，其具有一夹持单元30、一承载单元40与至少一供应单元50。
请配合第4图所示，夹持单元30具有一上往复模块31、一上夹模块32、一下往复模块33、一下夹模块34、一放置模块35、一加热模块36、一旋转模块37、一轨道支架38与一导引模块39。
导引模块39具有一上层件390与一下层件391，上层件390位于下层件391的上方。上层件390与下层件391能够为一导引轨道。导引模块39更具有一第一导道392与一第二导道393，第一导道392系位于第二导道393的上方。第一导道392与第二导道393系位于上层件390与下层件391之间。
上往复模块31系设于上层单元390。上往复模块31系耦接上夹模块32，以使上夹模块32能够进行一直线往复运动。上往复模块31能够为一线性滑轨与滑块之组合或一机械臂。
下往复模块33系系设于下层单元391，而使下往复模块33与上往复模块31形成一双层模块。下往复模块33系耦接下夹模块34，以使下夹模块34能够进行一直线往复运动。下往复模块33能够为一线性滑轨与滑块之组合或一机械臂。上往复模块31与下往复模块33系同时运作，并于运作时上往复模块31与下往复模块33无须互等。
放置模块35系设于导引模块39的底端，放置模块35系进一步耦接旋转模块37，旋转模块37系能够使上往复模块31、下往复模块33与放置模块35转动一设定角度。
加热模块36系设于放置模块33的下方，加热模块36能够为一微波加热装置、电磁加热装置或一热风加热装置。
如第4图与第5图所示，轨道支架38系设于放置模块33，轨道支架38具有第三导道380与第四导道381。第三导道380系相对于第一导道392。第四导道381系相对于第二导道393。
请配合参考第6图，承载单元40相邻于于夹持单元30。承载单元40有一座环41、一上压模块42、一支撑模块43与一扩张环44。
座环41系耦接一升降模块（图中未示），以使座环41能够进行一往复升降运动。
上压模块42系设于座环41的顶端，上压模块42为两个半环或弧形片体。
支撑模块43系设于座环41与上压模块42之间，支撑模块43具有至少一承接部431与至少一支撑条430。各支撑条430系设于各承接部431的上方，各支撑条430系耦接一往复模块（图中未示），以使各支撑条430能够突出于支撑模块43外部或缩回支撑模块43的内部。
扩张环44系设于座环41的下方。
请再配合参考第3图所示，供应模块50系相邻于夹持单元30，并且位于相邻夹持单元30且非与承载单元40相同的任一侧。若供应单元50的数量为单一个，供应单元50的设置方式能够如前所述。假若供应单元50为多个，则供应单元50系设置于夹持单元30未与承载单元40相同的任二侧或任三侧。各供应单元50系供一晶舟盒设置。供应单元50具有一升降模块500，以使供应单元50能够上升一设定高度或下降至一设定距离。
本实施例系一种晶圆环快速换料方法，其步骤包含有：
提供一晶圆环。如第3图、第4图与第7图所示，至少一晶舟盒501系设置于至少一供应单元50。晶舟盒501中具有至少一晶圆环60。晶圆环60具有一蓝膜600，蓝膜600的顶端面贴附有至少一晶粒601。升降模块500系使晶舟盒501上升一设定高度或下降至一设定距离，以供夹持单元30夹持晶圆环60。
旋转模块37系转定一设定角度，以使夹持单元30面对所欲夹持晶圆环60之晶舟盒501。上往复模块31系驱动上夹模块32，并沿着上层件390的导引，而朝向晶舟盒501方向移动，以使上夹模块32夹持所欲夹持之晶圆环60。待上夹模块32夹持晶圆环60后，上往复模块31系再次沿着上层件390的导引，并将上夹模块32退出晶舟盒501。
旋转模块37系再转动一设定角度，以使夹持有晶圆环60之上夹模块60面对承载单元40。上往复模块31系再次驱动上夹模块32，晶圆环60的两侧系被第一导道392与第三导道380所引导，以使上夹模块32将晶圆环60放置于突出于支撑模块43外部之支撑条430上。待上夹模块60将晶圆环60放置于支撑条430后，上往复模块31系再次驱动上夹模块32，以使上夹模块32退出承载单元40。
扩张蓝膜600，请配合参考第7图与第8图所示，承载单元40之座环41系开始下降。直至蓝膜600的一面接触扩张环44，支撑条430系缩回支撑模块43的内部。
座环41持续下降，以使蓝膜600的另一面与晶圆环60的一面接触上压模块42。藉由扩张环44与上压模块42二者的作用下，以扩张蓝模600，而使蓝膜600形成一平整状，并将晶粒601的距离拉开。
于座环41下降的过程中，支撑条430亦可不缩回支撑模块43的内部，待座环41下降一设定距离后，其系使扩张环44接触蓝膜600的一面。若座环41持续下降，扩张环44系迫使晶圆环60离开支撑条430，并使蓝膜600的另一面与晶圆环60的一面接触上压模块42。藉由扩张环44与上压模块42二者的作用下，以扩张蓝模600，而使蓝膜600形成一平整状，并将晶粒601的距离拉开。
挑选晶粒601，一取放单元系挑选，并吸取位于呈平整状之蓝膜600的晶粒601。
更换晶圆环60，待上述之挑选晶粒结束后，请配合参考第8图所示，座环41系上升至最初位置。于座环41的上升过程中，晶圆环60之蓝膜600仍与扩张环44保持接触的状态，直到晶圆环60位于系承接部431。座环41仍持续上升至最初位置，蓝膜600系与扩张环44相互分离。位于承接部431之晶圆环60的蓝膜600因为受到扩张环44与上压模块42的交互作用，并且晶粒601未位于蓝膜600的一面，故蓝膜600此时会呈现一松弛状态。
若如上述之支撑条430未缩回支撑模块43的内部，于座环42的上升过程中，并且晶圆环60回到支撑条430的位置时，支撑条430会缩回支撑模块43的内部，蓝膜600仍与扩张环44保持接触，直至晶圆环60位于系承接部431，蓝膜600才与扩张环44相互分离。
请配合参阅第9图所示，当已被挑选晶粒601之晶圆环60位于承接部431后，支撑条430系突出于支撑模块43的外部。
请配合参考第10图与第4图所示，上夹模块32系于晶舟盒中夹持出另一待挑选晶粒601之晶圆环60，上往复模块31系沿着上层件390的导引，以使上夹模块32朝向承载单元40方向移动。
下往复模块33系沿着下层件391的导引，以使下夹模块34朝向承载单元40方向移动。
如第10图与第5图所示，下夹模块34系夹持位于承接部431的晶圆环60。下夹模块34系再次沿着下层件391的导引，以使下夹模块34朝向承载模块40方向移动。晶圆环60的两侧系受到第二导道393与第四导道381的导引，以使晶圆环60位于承载模块40的上方。
加热模块36系对蓝膜600进行一加热的动作，而使已呈松弛状的蓝膜600受热后成为一平整状的蓝膜600。夹持单元30系再转动一设定角度，以使晶圆环6朝向所欲放入之晶舟盒501。下夹模块34再将具有已加热之蓝膜600的晶圆环60送入晶舟盒501中。于下夹模块34将晶圆环60送入晶舟盒501时，下夹模块34系再次受到下层件391的导引，晶圆环60亦再次受到第二导道393与第四导道381的导引。前述之加热与转动能够同时进行，或者先加热再转动，或者先转动再加热。
上夹模块32系将晶圆环60放置于支撑条430上。放置于支撑条430之晶圆环60系进行上述之扩张蓝膜600的步骤。前述之上夹模块32放置晶圆环60之动作与下夹模块34取出晶圆环60之动作系同时进行。
综合上述，本实施例晶圆环快速换料装置及其方法，其特点有三：
一为夹持单元具有一上夹模块与一下夹模块，上夹模块系用于将晶圆环送入承载单元，下夹模块系将晶圆环取出承载单元，前述之取出与送入晶圆环的动作系同步进行，故能无缝且缩短更换晶圆环的时间，所以本实施例能应用于各种尺寸之晶粒取放制程，特别是尺寸较大的晶粒；
二为承载单元之支撑模块所具有支撑条与承接部系使支撑模块具有一高度差，该高度差系能够供二晶圆环同时设置，一晶圆环系被放入承载单元，另一晶圆环系被取出承载单元，另外该高度差的设计亦能够避免位于下层且松弛的蓝膜损伤位于上层之蓝膜的晶粒；
三为加热模块系设于夹持单元处，所以蓝膜系于晶圆环被取出承载单元后才被加热，故能缩短晶圆环取出的时间。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆环快速换料装置，其特征在于：其包含有：
一夹持单元，其具有一上夹模块与一下夹模块，该上夹模块与该下夹模块形成为一双层模块；
一承载单元，其相邻于该夹持单元；以及
至少一供应单元，其相邻于该夹持单元，并且位于相邻该夹持单元且非与该承载单元相同的任一侧。
2.根据权利要求1所述晶圆环快速换料装置，其特征在于：所述上夹模块系夹持一位于供应单元的晶圆环，并将该晶圆环移动至该承载单元；该下夹模块系夹持一位于该承载单元的晶圆环，并将该晶圆环移动至该供应单元。
3.根据权利要求1所述晶圆环快速换料装置，其特征在于：所述夹持单元更具有一上往复模块与一下往复模块，该上往复模块系耦接该上夹模块，该下往复模块系耦接该下夹模块。
4.根据权利要求3所述晶圆环快速换料装置，其特征在于：所述上往复模块与该下往复模块系同时运作，并于运作时该上往复模块与该下往复模块无须互等。
5.根据权利要求3所述晶圆环快速换料装置，其特征在于：所述夹持单元更具有一导引模块与一放置模块；该上往复模块与该下往复模块系设于该导引模块，该放置模块系设于该导引模块的底端。
6.根据权利要求1所述晶圆环快速换料装置，其特征在于：所述承载单元具有一座环、一上压模块、一支撑模块与一扩张环，该上压模块系设于该座环的顶端；该支撑模块系设于该座环与该上压模块之间；该扩张环系位于该座环的下方。
7.一种晶圆环快速换料方法，其特征在于：其步骤包含有：
提供一晶圆环，一上夹模块系将一晶圆环送至一承载模块中；该晶圆环具有一蓝膜，该蓝膜具有多个晶粒；
扩张该蓝膜，该承载模块系下降一设定距离，以使一扩张环与一上压模块交互作用于该蓝膜，以扩张该蓝膜，并将各晶粒的距离拉开；
挑选该晶粒，一取放单元系吸取位于该蓝膜之晶粒；
更换晶圆环，该承载装置系上升至一最初位置，该上夹模块系将另一晶圆环送入该承载单元中，一下夹模块系将已被吸取该晶粒之晶圆环由该承载单元中取出。
8.根据权利要求7所述晶圆环快速换料方法，其特征在于：所述下夹模块将该已被吸取晶粒之晶圆环移动至一放置模块触处，一加热模块系加热该蓝膜，该下夹模块系将具有已被加热之蓝膜的晶圆环移动至一供应单元。
9.根据权利要求7所述晶圆环快速换料方法，其特征在于：所述承载单元具有一支撑模块，该支撑模块具有至少一支撑条与至少一承接部，当晶圆环位于该承载单元中时，该晶圆环系位于该支撑条上，该承载单元系下降该设定距离，以使该扩张环接触该蓝膜的一面，该支撑条缩回该支撑模块的内部，该承载单元持续下降，该上压模块接触该蓝膜的另一面与该晶圆环的一面，以扩张该蓝膜。
10.根据权利要求7所述晶圆环快速换料方法，其特征在于：所述承载单元具有一支撑模块，该支撑模块具有至少一支撑条与至少一承接部，当晶圆环位于该承载单元中时，该晶圆环系位于该支撑条上，该承载单元系下降该设定距离，以使该扩张环接触该蓝膜的一面，该支撑条未缩回该支撑模块的内部，该承载单元持续下降，该晶圆环离该支撑条，该上压模块接触该蓝膜的另一面与该晶圆环的一面，以扩张该蓝膜。
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