CN108074847A - 一种晶圆输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种晶圆输送装置。本发明的晶圆输送装置，用于将晶圆从晶圆盒中取出并输送晶圆，晶圆输送装置包括气浮机构和带动机构，气浮机构包括供气模块和气浮平台，供气模块提供气体至气浮平台，且气浮平台适于配置在晶圆盒下方；带动机构配置于气浮平台的旁边，其中气浮平台喷出的气压能够使放置于晶圆盒内的晶圆飘浮，带动机构能够施力于晶圆的侧边以推动晶圆离开晶圆盒。其有益效果是：本发明的晶圆输送装置可通过不接触晶圆底面与正面的方式将晶圆从晶圆盒中取出并输送，以避免发生晶圆底面与正面刮片的情形。

Description

一种晶圆输送装置
技术领域
本发明涉及一种输送装置，特别涉及一种晶圆输送装置。
背景技术
一般而言，半导体晶圆会存放于晶圆盒内，晶圆盒内会有多层略微凸出于内壁的边缘层架，其可用来支撑芯片底部的两侧。目前，为了提升晶圆的储存量，晶圆盒中各层的层架之间的距离相当小(约4毫米至5毫米)。因此，在将晶圆从晶圆盒内取出的过程中，无论是用机构去接触晶圆底部的中央位置，将其撑高再取出；或者是通过皮带接触晶圆底部的中央位置，以将晶圆传送出，都可能会摩擦到晶圆的底面，而造成晶圆底面刮伤。甚至，晶圆在取出后的传输过程中，晶圆底面也可能会因为与传输带之间发生摩擦而损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种晶圆输送装置，可通过不接触晶圆底面与正面的方式将晶圆从晶圆盒中取出并输送，以避免发生晶圆底面与正面刮片的情形。
本发明提供的一种晶圆输送装置，其技术方案为：
一种晶圆输送装置，用于将晶圆从晶圆盒中取出并输送晶圆，晶圆输送装置包括气浮机构和带动机构，
气浮机构包括供气模块和气浮平台，供气模块提供气体至气浮平台，且气浮平台适于配置在晶圆盒下方；
带动机构配置于气浮平台的旁边，气浮平台喷出的气压能够使放置于晶圆盒内的晶圆飘浮，带动机构能够施力于晶圆的侧边以推动晶圆离开晶圆盒。
本发明提供的一种晶圆输送装置，还可以包括以下附属技术方案：
其中，带动机构包括输送带及配置在输送带上的推动件，推动件高于气浮平台，随着输送带移动的推动件接触飘浮于气浮平台上的晶圆的侧边，而推动晶圆。
其中，晶圆盒包括凸出于内壁的多层边缘层架，晶圆的边缘放置在其中一层的边缘层架上，放置在边缘层架上的晶圆适于受到气浮平台所喷出的气压而飘浮于边缘层架上方，推动件的移动方向平行于晶圆盒的边缘层架的延伸方向和气浮平台的延伸方向。
其中，气浮平台水平设置或者气浮平台倾斜设置，且气浮平台所喷出的气压具有沿气浮平台的表面方向上的分量。
其中，气浮平台倾斜设置，且气浮平台所喷出的气压具有沿气浮平台的表面方向上的分量。
其中，带动机构为推动件，推动件配置在气浮平台上方且位于晶圆盒的旁边，用以将晶圆从晶圆盒中推出。
其中，气浮机构包括连接供气模块的多个流量调节阀，流量调节阀分别对应气浮平台的多个区域。
其中，气浮平台沿第一方向延伸，且气浮平台的多个区域沿第一方向排列。
其中，气浮平台由多孔材料制作而成，气浮平台的孔隙尺寸在0.001毫米至1毫米之间。
其中，晶圆是尺寸为5时(12.70厘米)至8时(20.32厘米)的晶圆。
本发明中，1时＝2.54厘米。
本发明的实施包括以下技术效果：
采用本发明的晶圆输送装置，操作者可将晶圆盒放置在本发明的晶圆输送装置的气浮平台上方，放置于晶圆盒内的晶圆适于受到气浮平台所喷出的气压推动而上浮于边缘层架上方，带动机构再施以平行于边缘层架的延伸方向的力量于晶圆的侧边以推动晶圆离开晶圆盒。也就是说，在将晶圆取出晶圆盒的过程中，晶圆的底面一直是悬空的，晶圆的底面不会因为与其他部件摩擦而发生刮伤的状况。带动机构可以包括配置于气浮平台旁的输送带以及随着输送带移动的推动件。晶圆在离开晶圆盒之后，推动件持续推动晶圆移动。在此晶圆移动的过程中，由于晶圆仍位在气浮平台上方，因此晶圆的底部仍然悬空而不受摩擦。或者，晶圆除了在离开晶圆盒的过程中受到推动件的力量而移动之外，还可选择地将气浮平台设计为倾斜状态，让晶圆能靠气浮平台所喷出的气压在平行于气浮平台的表面的分量而持续移动。在上述移动晶圆过程中，晶圆均呈悬空，可有效避免摩擦与刮伤的状况。
附图说明
图1是依照本发明的实施例一的晶圆输送装置的侧视示意图。
图2是晶圆与图1的晶圆输送装置的气浮机构的另一视角的侧视示意图。
图3是依照本发明的实施例二的一种气浮机构的俯视示意图。
图4是依照本发明的实施例三的一种晶圆输送装置的侧视示意图。
其中，10：晶圆，100：晶圆输送装置，110：气浮机构，112：供气模块，114：气浮平台，120：带动机构，122：输送带，124：推动件。
具体实施方式
下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1
图1是本实施例的一种晶圆输送装置的侧视示意图。图2是晶圆与图1的晶圆输送装置的气浮机构的另一视角的侧视示意图。本实施例的晶圆输送装置100适于以不接触晶圆10的底面的方式，将晶圆10从晶圆盒20(标示于图2)中取出并输送。由于视角的关系，晶圆10放置在晶圆盒20内的示意图以图2来表示，在图1中特意隐藏晶圆盒20，而仅显示出晶圆10与晶圆输送装置100。
如附图1和图2所示，晶圆输送装置100包括气浮机构110及带动机构120。气浮机构110包括供气模块112及气浮平台114，供气模块112可以选择空压器等设备。在本实施例中，气浮平台114由多孔材料制作而成，气浮平台114的材料可以是多孔性陶瓷，其可使气体通过。在本实施例中，气浮平台114适用各种多孔隙材料，优选地，气浮平台114的孔隙尺寸在0.001毫米至1毫米之间。当然，气浮平台114的材料与孔隙尺寸可视实际需求而变，并不以此为限制。在本实施例中，供气模块112能够提供一定压力的气体至气浮平台114，气体在通过气浮平台114之后会在气浮平台114的表面形成向上的气压。
如附图2所示，在本实施例中，晶圆盒20包括凸出于内壁的多层边缘层架22，晶圆10底面的两侧放置在其中一层的边缘层架22上，晶圆10底面在靠近中央的部位则悬空。各层的边缘层架22可以是两个条状结构平行地配置在两相对的内壁上。晶圆10可以从晶圆盒20的未配置有边缘层架22的另外两侧进出于晶圆盒20。
当要使用本实施例的晶圆输送装置100来取出位在晶圆盒20内的晶圆10时，操作者可将晶圆盒20放置在晶圆输送装置100的气浮平台114上方。换句话说，气浮平台114会位在晶圆盒20内最下方的晶圆10的下方。放置于晶圆盒20内的边缘层架22上的最下方的晶圆10会受到气浮平台114所喷出的向上气压而被推升，脱离原本接触的边缘层架22，更明确地说，最下方的晶圆10会飘浮于原本接触的边缘层架22上方。
在本实施例中，晶圆10以5时至8时的太阳能晶圆为例，若要使此尺寸范围的晶圆10浮起，气浮机构110约需提供0.2兆帕(MPa)至0.5兆帕之间的压力。当然，晶圆10的种类与尺寸及气浮机构110所要提供的气压压力可视情况而异，并不以此为限制。但特别需注意的是，由于5时至8时的晶圆10的重量相当地轻，气浮机构110所能提供的气压需要精准地控制，以使晶圆10浮起时能够稳定地在垂直方向维持力平衡，以使晶圆10能飘浮于原本接触的边缘层架22上方又不会接触到上一层的边缘层架22。
在晶圆10飘浮于边缘层架22上方之后，本实施例的晶圆输送装置100会通过带动机构120来将晶圆10移出于晶圆盒20，并带动晶圆10移动至目的地。下面介绍带动机构120及其与气浮平台114之间的配置关系。
带动机构120配置于气浮平台114旁。本实施例中，带动机构120包括至少一输送带122及配置在输送带122上的至少一推动件124。更明确地说，带动机构120可以包括两条输送带122(图1由于视角的关系仅显示出其中一条输送带122)，分别位在气浮平台114的两侧，这两条输送带122上分别有多个推动件124且彼此对应，且推动件124会高于位于气浮平台114的表面。
在本实施例中，气浮平台114的宽度会略小于晶圆10的直径，也就是说，若由从上往下的视角来看，少部分的晶圆10(也就是晶圆10的两侧)会超出于气浮平台114的宽度范围之外。这两条输送带122上相对应的推动件124之间的距离会略大于气浮平台114的宽度且小于晶圆10的直径。因此，在晶圆10上浮之后，位于晶圆10两侧的推动件124可接触到晶圆10，而推动晶圆10离开晶圆盒20。
在本实施例中，晶圆盒20的各边缘层架22的延伸方向平行于推动件124的移动方向。并且，从图1可看到，气浮平台114基本上是从左往右延伸，推动件124的移动方向会平行于气浮平台114的延伸方向。因此，在推动件124移动晶圆10，以使晶圆10离开晶圆盒20之后，推动件124会持续推动飘浮于气浮平台114上的晶圆10，由于晶圆10在前述的阶段均会持续位于气浮平台114上方而保持飘浮，晶圆10的底面不会接触到其他对象而能避免刮伤。此外，气浮平台114可延伸至输送目的地，以使晶圆10以飘浮的方式被推动件124带动而移动至输送目的地。
另外，在本实施例中，气浮平台114呈倾斜的状态，也就是说，气浮平台114与地面(水平面)夹有一锐角。气浮平台114在靠近晶圆盒20处(也就是图1中气浮平台114在左方的部位)是位在重力方向的上方，气浮平台114在远离晶圆盒20处(也就是图1中气浮平台114在右方的部位)是位在重力方向的下方。气浮平台114倾斜配置的设计可使得气浮平台114所喷出的气压具有平行于气浮平台114的表面方向上的分量，此沿气浮平台114的表面方向上的压力分量也可以带动晶圆10沿着气浮平台114的表面方向下移。换句话说，在本实施例中，晶圆10除了被推动件124推动而移动之外，还受到气压在沿着气浮平台114的表面方向上的分量而能够往右下方移。
需说明的是，在其他实施例中，气浮平台114也可以呈水平，晶圆输送装置纯粹通过推动件124来推动晶圆10。或者，晶圆输送装置不具有推动件124，纯粹通过倾斜的气浮平台114来提供沿着气浮平台114的表面方向上的气压分量来使晶圆10沿着气浮平台114的表面方向移动。
此外，当原本位于最下方的晶圆10被带离晶圆盒20之后，晶圆盒20可再下移一小段距离，而使新位于最下方的晶圆10能如同前述地被气浮平台114所喷出的气压上推而飘浮，且被输送带122上的其他推动件124带动而离开晶圆盒20。也就是说，原本位于晶圆盒20内的这些晶圆10便会被本实施例的晶圆输送装置100由下往上地依序带离晶圆盒20且输送至所需目的地。
实施例2
下面介绍其他的实施方式，在下面的实施例中，与前述实施例相同或是相似的组件以相同或是相似的符号表示，仅就与前述实施例差异之处说明。
图3是本发明的另一实施例的一种气浮机构的俯视示意图。如附图3所示，由于气浮平台114的长度可能很长，为了使供气模块112提供到气浮平台114的不同区域的气压能够更为接近，气浮机构110a包括连接于供气模块112的多个流量调节阀118，这些流量调节阀118分别对应于气浮平台114的多个区域116。气浮平台114沿第一方向D1延伸，且气浮平台114的这些区域118沿第一方向D1排列。
本实施例的气浮机构110a通过这些流量调节阀118来控制供气模块112提供给气浮平台114上这些区域116的气体流量，来使气浮平台114上这些区域116所喷出的气压更为接近。因此，这些晶圆10(如图1所示)在气浮平台114的不同区域116的飘浮程度能更为接近。此外，图3中的各区域116可以分别对应到一个或是多个晶圆，区域116的范围大小可以由设计者视实际情况决定。另外，在其他实施例中，气浮机构110a也可以不止有一个供气模块112，供气模块112的数量并不以图式为限制。
实施例3
图4是本发明的另一实施例的一种晶圆输送装置的侧视示意图。请参阅图4，本实施例的晶圆输送装置100b与图1的实施例的晶圆输送装置100的主要差异在于，在本实施例中，带动机构120并不具有输送带，带动机构120为一推动件124，推动件124配置在气浮平台114上方且位于晶圆盒20旁的位置，用以将晶圆10推出晶圆盒20。在晶圆10离开晶圆盒20之后，晶圆10仅通过倾斜的气浮平台114所喷出的气压具有沿气浮平台114的表面方向上的压力分量来带动晶圆10沿着气浮平台114移动。
综上，操作者可将晶圆盒放置在本发明的晶圆输送装置的气浮平台上方，放置于晶圆盒内的晶圆适于受到气浮平台所喷出的气压推动而上浮于边缘层架上方，带动机构再施以平行于边缘层架的延伸方向的力量于晶圆的侧边以推动晶圆离开晶圆盒。也就是说，在将晶圆取出于晶圆盒的过程中，晶圆的底面一直是悬空的，晶圆的底面不会因为与其他对象摩擦而发生刮伤的状况。带动机构可以包括配置于气浮平台旁的输送带以及随着输送带移动的推动件。晶圆在离开晶圆盒之后，推动件持续推动晶圆移动。在此晶圆移动的过程中，由于晶圆仍位在气浮平台上方，因此晶圆的底部仍然悬空而不受摩擦。或者，晶圆除了在离开晶圆盒的过程中受到推动件的力量而移动之外，还可选择地将气浮平台设计为倾斜状态，让晶圆能靠气浮平台所喷出的气压在平行于气浮平台的表面的分量而持续移动。在上述移动晶圆过程中，晶圆均呈悬空，可有效避免摩擦与刮伤的状况。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种晶圆输送装置，用于将晶圆从晶圆盒中取出并输送所述晶圆，所述晶圆输送装置包括气浮机构和带动机构，其特征在于：
所述气浮机构包括供气模块和气浮平台，所述供气模块提供气体至所述气浮平台，且所述气浮平台适于配置在所述晶圆盒下方；
所述带动机构配置于所述气浮平台的旁边，所述气浮平台喷出的气压能够使放置于所述晶圆盒内的所述晶圆飘浮，所述带动机构能够施力于所述晶圆的侧边以推动所述晶圆离开所述晶圆盒。
2.根据权利要求1所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述带动机构包括输送带及配置在所述输送带上的推动件，所述推动件高于所述气浮平台，随着所述输送带移动的推动件接触飘浮于所述气浮平台上的所述晶圆的侧边，而推动所述晶圆。
3.根据权利要求2所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述晶圆盒包括凸出于内壁的多层边缘层架，所述晶圆的边缘放置在其中一层的所述边缘层架上，放置在所述边缘层架上的所述晶圆适于受到所述气浮平台所喷出的气压而飘浮于所述边缘层架上方，所述推动件的移动方向平行于所述晶圆盒的边缘层架的延伸方向和所述气浮平台的延伸方向。
4.根据权利要求2所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述气浮平台水平设置或者所述气浮平台倾斜设置，且所述气浮平台所喷出的气压具有沿所述气浮平台的表面方向上的分量。
5.根据权利要求1所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述气浮平台倾斜设置，且所述气浮平台所喷出的气压具有沿所述气浮平台的表面方向上的分量。
6.根据权利要求5所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述带动机构为推动件，所述推动件配置在所述气浮平台上方且位于所述晶圆盒的旁边，用以将所述晶圆从所述晶圆盒中推出。
7.根据权利要求1所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述气浮机构包括连接所述供气模块的多个流量调节阀，所述流量调节阀分别对应所述气浮平台的多个区域。
8.根据权利要求7所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述气浮平台沿第一方向延伸，且所述气浮平台的多个区域沿所述第一方向排列。
9.根据权利要求1所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述气浮平台由多孔材料制作而成，所述气浮平台的孔隙尺寸在0.001毫米至1毫米之间。
10.根据权利要求1所述的晶圆输送装置，其特征在于：所述晶圆是尺寸为5时至8时的晶圆。
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