CN210467794U - 晶舟盒转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种晶舟盒转换装置，包括：机台，机台设有底座，底座上安装着依序并排第一置换模组、第二置换模组及推放机构；所述第一置换模组包括第一升降平台、第一升降机构、第一滑移平台及第一滑移机构，第一升降平台供空的第一晶舟盒放置；所述第二置换模组包括第二升降平台、第二升降机构、第二滑移平台及第二滑移机构，第二升降平台已承载晶圆的第二晶舟盒放置；所述推放机构包括推动臂及驱动机构，驱动机构能带动推动臂往所述第二置换模组方向移动，用以将第二晶舟盒内的晶圆推至第一晶舟盒内，借此装置让第一晶舟盒与第二晶舟盒能分离升降且平移对接，以利后续晶圆转换作业。

Description

晶舟盒转换装置

技术领域

本实用新型属于晶舟盒转换装置的技术领域，特别针对每个晶舟盒设置个别独立且具升降平移的置换模组，供晶舟盒个位取放、对接且互相不干涉，提升内部晶圆转换精确性。

背景技术

晶舟盒(cassette)用以装载多个晶圆。一般用于厂内制程用晶舟盒与出货用晶舟盒并不相同，出货前须进行内部晶圆转换作业，转换过程中是由操作员手动进行。如图1所示，为一种传统的晶舟盒转换器10，包括承座11及手动推柄12，承座11设有二组第一定位区111、第二定位区112，供制程用晶舟盒20及出货用晶舟盒21放置，如图2所示。在转换时，操作员先目视制程用晶舟盒20，确认内部多层晶圆是否处于正确位置，之后推动手动推柄12将制程用晶舟盒20内的晶圆推至出货用晶舟盒21内。

综上所述，以人工手动作业，存在下列几项缺点：

1、在目视作业中容易发生误判，造成后续晶圆推送时因插斜而破片。

2、人工作业效率慢，且承座11上同时放置制程用晶舟盒20与出货用晶舟盒21，操作员拿取或放置其中一个制程用晶舟盒20或出货用晶舟盒21，容易发生碰撞而造成内部晶圆掉落的意外。

3、制程用晶舟盒20与出货用晶舟盒21须正确对准后才能进行推送，人工放置有时疏忽未精确对位，易造成对位失真或失败，影响后续晶圆进行转换。

为了使晶圆损失减小，如何在晶舟盒转换过程中，让人工手动影响降低，在日后处理过程中将更为重要，是一个急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型一实施例提供一种晶舟盒转换装置，用于解决现有技术中的问题，包括：

一种晶舟盒转换装置，主要藉由两组独立的置换模组适时升降晶舟盒，在同一时间下仅供一组晶舟盒取放，避免错放或相互碰撞，造成晶圆损坏；另外机台内进行换转作业时，可借由感应器确认晶圆位置，不存在人为误判情形，且晶舟盒采用机构自动对接(docking)方式，减少人为误差，借此提升晶舟盒的置换效率及精确性，减少内部晶圆不必要的损失。

为达上述目的，本申请提供了一种晶舟盒转换装置，包括：机台、第一置换模组、第二置换模组及推动机构；机台内设有底座，第一置换模组、第二置换模组及推放机构依序并排设置于底座上；第一置换模组包括第一升降平台、第一升降机构、第一滑移平台及第一滑移机构，第一升降机构竖立于第一滑移平台上，第一升降平台由第一升降机构控制升降，第一滑移平台由第一滑移机构控制移动方向，第一升降平台供第一晶舟盒放置；第二置换模组包括第二升降平台、第二升降机构、第二滑移平台及第二滑移机构，第二升降机构竖立于第二滑移平台上，第二升降平台由第二升降机构控制升降，第二滑移平台由第二第滑移机构控制移动方向，第二升降平台供第二晶舟盒放置；推放机构，包括推动臂及驱动机构，驱动机构带动推动臂往第二置换模组向移动，以将第二晶舟盒内的晶圆推至第一晶舟盒内。

优选地，机台进一步包括机壳，机壳与底座结合后两者所成的空间内设置有第一置换模组、第二置换模组及推动机构，机壳顶部具有至少一升降窗口，升降窗口供第一升降平台与第二升降平台上升后且与机壳顶面齐平。

优选地，第一滑移机构控制所述第一滑移平台往第二置换模组方向移动，第二滑移机构控制第二滑移平台往第一置换模组方向移动，第一晶舟盒与第二晶舟盒能相互对接。

优选地，进一步包括第一感测器，底座上设有第一固定柱，第一感测器安装于所述固定柱上且面对第一置换模组设置。

优选地，进一步包括第二感测器，底座上设有第二固定柱，第二感测器安装于第二固定柱上且面对第二置换模组设置。

与现有技术相比，本实用新型的晶舟盒转换装置具有下列几项优点：

1.第一置换模组与第二置换模组能独立运作，分别控制第一晶舟盒与第二晶舟盒错位升降，即同一时间仅供一个晶舟盒进行取放，如此互相不干涉，降低人为误差，且能避免碰撞而造成晶舟盒内晶圆掉落的情形。

2.传统的人工方式无法每次都有效精确对位晶舟盒，本装置利用不同滑移机构控制不同滑移平台移动，利于第一晶舟盒与第二晶舟盒自动对接(docking)，提高对位的精确度。

3.本装置设有多个感应器，能在转换前及转换后分别检查第二晶舟盒及第一晶舟盒内的晶圆是否有斜插、滑出等异常，且可确认实际数量，提升确保转换作业的进行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统晶舟盒转换器的立体图；

图2为传统晶舟盒转换器的使用状态的立体图；

图3为本实用新型晶舟盒转换装置的立体图；

图4为本实用新型晶舟盒转换装置的内部结构示意图；

图5为本实用新型晶舟盒转换装置的简易架构示意图；

图6为本实用新型晶舟盒转换装置实际运作的示意图(一)；

图7为本实用新型晶舟盒转换装置实际运作的示意图(二)；

图8为本实用新型晶舟盒转换装置实际运作的示意图(三)；

图9为本实用新型晶舟盒转换装置实际运作的示意图(四)；

图10为本实用新型晶舟盒转换装置实际运作的示意图(五)。

附图标记说明：晶舟盒转换器10，承座11，第一定位区111，第二定位区112，手动推柄12，制程用晶舟盒20，出货用晶舟盒21，第一晶舟盒22，第一小开口221，第二晶舟盒23，第二小开口231，机台3，底座31，第一固定柱311，第二固定柱312，机壳32，升降窗口321，第一置换模组4，第一升降平台41，第一升降机构42，第一滑移平台43，第一滑移机构44，第二置换模组5，第二升降平台51，第二升降机构52，第二滑移平台53，第二滑移机构54，推动机构6，推动臂61，驱动机构62，第一感测器7，第二感测器8，晶圆A。

具体实施方式

通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本实用新型。本文中揭示本实用新型的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本实用新型的示范性，本实用新型可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本实用新型的代表性基础。

实施例1：

如图3及图4所示，为本实用新型晶舟盒转换装置的立体图及内部结构示意图。本实用新型晶舟盒转换装置包括：机台3、第一置换模组4、第二置换模组5及推动机构6。

机台3包括相互结合的底座31及机壳32，第一置换模组4及第二置换模组5及推动机构6是横向依序并排安装于底座31上，且位于机壳32内的空间，机壳32顶部呈平坦状且具有至少一升降窗口321。

第一置换模组4包括第一升降平台41、第一升降机构42、第一滑移平台43及第一滑移机构44，第一升降机构42竖立于第一滑移平台43上，第一升降平台41由第一升降机构42控制升降，第一滑移平台43由第一滑动机构44控制横向移动方向，在本实施例中是向第二置换模组5方向移动，升降窗口321供第一升降平台41上升至顶部位置且与机壳32顶面齐平，在本实施例中第一升降平台41供第一晶舟盒22放置，第一晶舟盒22可为空盒，用以待转换的晶圆放入。

本实施例中，第一升降平台41与第一升降机构42可采用如滑块、螺杆及伺服马达等连动机构，精准地控制第一升降平台41升降位置及速率，但并不以此为限，相对地第一滑移平台43与第一滑移机构44也可采用滑块、螺杆及伺服马达等连动机构，精准地控制第一滑移平台43往第二置换模组5方向移动，便于第一晶舟盒22对接(docking)作业，另外第一升降平台41顶面可形成与第一晶舟盒22底部相配合的定位槽，以供放置定位后不会任意移动。

第二置换模组5包括第二升降平台51、第二升降机构52、第二滑移平台53及第二滑移机构54，第二升降机构52竖立于第二滑移平台53上。第二升降平台51由第二升降机构52控制升降，第二滑移平台54由第二滑动机构54控制移动方向及距离，升降窗口321也供第二升降平台51上升至顶部位置时与机壳32顶面齐平，在本实施例中第二升降平台51供第二晶舟盒23放置，第二晶舟盒23通常内部已放置许多晶圆，此可为制程用晶舟盒。

本实施例中，第二升降平台51与第二升降机构52可采用如滑块、螺杆及伺服马达等连动机构，精准地控制第二升降平台51升降位置及速率，但并不以此为限，相对地第二滑移平台53与第二滑移机构54也可采用滑块、螺杆及伺服马达等连动机构，控制第二滑移平台53向第一置换模组4方向移动的位置，便于第二晶舟盒23与第一晶舟盒22对接，另外第二升降平台51顶面可形成与第二晶舟盒22底部相配合的定位槽，以供放置定位后不会任意移动。

推动机构6包括推动臂61及驱动机构62，驱动机构62能带动推动臂61往第二置换模组5方向移动，用以将第二晶舟盒23内的晶圆推至第一晶舟盒22内，完成晶圆转换作业，其中推动臂61须位于面对第二晶舟盒23侧面第二小开口231的中间位置，便于顺利推动，驱动机构62在本实施例中为一气压缸，利用活塞柱与推动臂61连接，以驱动推动臂61线性往复移动，但驱动机构62并不以此为限，也可为油压缸、电动伸缩机构等。

另外，本实用新型为了进一步确认晶圆置换前、后于第二晶舟盒23及第一晶舟盒22内位置是否正确，本实用新型进一步包括有第一感测器7及第二感测器8，底座31上邻近第一置换模组4处设有第一固定柱311，第一感测器7安装于固定柱311上且面对第一置换模组4设置，较正确说法是第一感测器7面对第一晶舟盒22侧面第一小开口221的升降路径上，另外在底座31上邻近第二置换模组5处另设有第二固定柱312，第二感测器8安装于第二固定柱312上且面对第二置换模组5设置，较正确说法是第一感测器8面对第二晶舟盒23侧面第二小开口231升降的路径上，其中第二固定柱312安装位置必须不干涉推动臂61的运作。

另外第一感测器7与第二测器8的安装位置并不相同，在第二晶舟盒23于第二升降平台51上且上升至最高位置，第二感测器8安装高度可略低于第二晶舟盒23此时位置，因第二升降平台51受第二升降机构52控制渐渐下降时，可由第二感测器8感测第二晶舟盒23内各层晶圆位置，进而发现晶圆是否有斜置或缺漏的情形，适时发出讯号，相对地，在第一晶舟盒22于第一升降平台43上且下降至最低位置，第一感测器7安装高度可略高于第一晶舟盒22，因当晶圆全部被置换于第一晶舟盒22内，第一升降平台41受第一升降机构42控制渐渐上升时，可由第一感测器7依序感测第一晶舟盒22内各层晶圆位置，进而发现晶圆是否有斜置或缺漏的情形，并适时发出讯号，如此能适时的在置换前后，检视晶圆放置情形，并加以解决，其中第一感测器7与第二感测器8的安装位置会依选用的产品不同而作相对的调整，本实施例仅就其中一种方式作说明。

接着就本实用新型的实际运作方式作一说明：

为了便于解说本实用新型，依据图4的结构提供了简易的架构示意图，如图5所示，在最初状态，第一升降平台41上升至最高点，第二升降平台51下降至最低点，操作员将空的第一晶舟盒22放置于第一升降台41上。

如图6所示，第一升降平台41受所述第一升降机构42控制而下降，第一晶舟盒22隐藏于机壳32内，之后第二升降平台51受第二升降机52作动而上升，供第二晶舟盒23放置于第二升降平台51上，第二晶舟盒23内已放置着许多晶圆A，本实用新型的设计是同一时间内，仅供一组晶舟盒取放，避免错放或相互碰撞，故能避免晶圆掉出的意外。

如图7所示，第二升降平台51下降，过程中可利用所述第二感应器8侦测下降过程中各晶圆A的位置及数量，若发现有斜插或缺漏立即发出讯号，提醒操作员注意及排除，避免后续置换过程中时因斜插导致晶圆破损，之后第一滑移机构44及第二滑移动机构54作动，使第一滑移平台43及第二滑移平台53相互靠近，进而将第一晶舟盒22与第二晶舟盒23对接(Docking)。

如图8所示，推放机构6作动，驱动机构62驱使推动臂61移动，将第二晶舟盒23内的晶圆A推至第一晶舟盒22内，以完成晶圆A置换作业，完成后推动臂61会退至原位。

如图9所示，第一升降平台41上升，过程中第一感测器7并同步侦测各层晶圆A的位置或数量，若发现有斜插或缺漏也立即发出讯号，提醒操作员注意及排除，上升至最高位置后，使用者就可将内部已承放晶圆A的第一晶舟盒22取走。

如图10所示，第二降平台51上升，以便于操作员将空的第二晶舟盒23取走，如此即完成晶圆A置换作业。

综合以上所述，本实用新型晶舟盒转换装置利用个别独立的第一置换模组及第二置换模组分别控制所述第一晶舟盒与第二晶舟盒的升降，在同一时间下仅供一组晶舟盒取放，避免错放或相互碰撞，造成晶圆损坏；另外进行机台内进行换转作业时，可借由感应器确认晶圆位置，避免人为误判情形，若有问题可立即处理；另外第一晶舟盒与第二晶舟盒利用机构采自动对接(docking)方式，减少人为误差，借此提升晶舟盒的置换效率及精确性，且能减少内部晶圆不必要的损失，符合专利之申请要件。

尽管已参考说明性实施例描述了本实用新型，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本实用新型的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本实用新型的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本实用新型的教示。因此，本文并不打算将本实用新型限制于用于执行本实用新型的所揭示特定实施例，而是打算使本实用新型将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (5)

1.一种晶舟盒转换装置，其特征在于，包括：机台、第一置换模组、第二置换模组及推动机构；其中

所述机台内设有底座，所述第一置换模组、第二置换模组及推放机构依序并排安装于底座上；

所述第一置换模组包括第一升降平台、第一升降机构、第一滑移平台及第一滑移机构，所述第一升降机构竖立于所述第一滑移平台上，所述第一升降平台由所述第一升降机构控制升降，所述第一滑移平台由所述第一滑移机构控制移动方向，所述第一升降平台供第一晶舟盒放置；

所述第二置换模组包括第二升降平台、第二升降机构、第二滑移平台及第二滑移机构，所述第二升降机构竖立于所述第二滑移平台上，所述第二滑移平台由所述第二滑移机构控制移动方向，所述第二升降平台供第二晶舟盒放置；以及

所述推放机构，包括推动臂及驱动机构，所述驱动机构带动所述推动臂往所述第二置换模组方向移动，用以将所述第二晶舟盒内的晶圆推至所述第一晶舟盒，以完成晶圆转换作业。

2.根据权利要求1所述的晶舟盒转换装置，其特征在于，所述机台进一步包括机壳，所述机壳与所述底座结合后两者所成的空间供所述第一置换模组、所述第二置换模组及所述推动机构设置其中，所述机壳顶部具有至少一升降窗口，所述升降窗口供所述第一升降平台与所述第二升降平台上升后且与所述机壳顶面齐平。

3.根据权利要求1所述的晶舟盒转换装置，其特征在于，所述第一滑移机构控制所述第一滑移平台往所述第二置换模组方向移动，所述第二滑移机构控制所述第二滑移平台往所述第一置换模组方向移动，所述第一晶舟盒与所述第二晶舟盒能相互对接。

4.根据权利要求1所述的晶舟盒转换装置，其特征在于，进一步包括第一感测器，所述底座上设有第一固定柱，所述第一感测器安装于所述固定柱且面对所述第一置换模组。

5.根据权利要求1所述的晶舟盒转换装置，其特征在于，进一步包括第二感测器，所述底座上设有第二固定柱，所述第二感测器安装于所述第二固定柱且面对所述第二置换模组。

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