TW526576B - Wafer carrying apparatus with pressure detection function - Google Patents

Description

⑽576 五、發明說明（1) 替明領域 於半關於一種搬運裝*，特別有關於-種適用 千導體製造中，具有壓力俏測开彼^ ^ m 發明背景 、蜀&刀偵冽凡件的晶圓搬運裝置。 隨著工廠生產邁入自動化，在各猶甚酱士 ^ 晶以泛°1"高精密度的半導體製造為：手： 鵠，並保持製程中的潔淨产。因此 /呆作，可減少失 袭置已成為半導體製造中不可或缺的角色。 =隨著晶圓規格由8吋走向更大尺寸12吋的趨勢， 於移：：t經濟價值越來越高’在晶圓移動的過程中，對 、移=置可能對晶圓造成的損害的容忍度也大為降低： 行製程的° =圓？ Ϊ裝置’ 常是將放置於晶舟上等待進 晶^的曰="Λ # 1機械手臂之類的夾持裝置，將放置有 中。、日曰；攸料架上取下，轉置於晶舟層上或是製程室 動曰$ ^ 3 Ϊ知技術中常見的問題’在於當機械手臂移 ，：”=日：’ U會因為搬運裝置的移動或轉動誤差 或疋晶Η本身在晶真卜| ^ 運裝置搬運晶舟或晶圓的準確已有偏差’而造成搬 定數個檢測點檢Ϊ: j:在-整個製造流程中’會設 間往往包含多個機所損害。檢測點與檢測點中 夕们棧σ間的製造步驟。當某一機台的移動裝 0503-6974TW(N) ； TSMC2001-0360 ; peggy.ptd 526576 ，導致晶 造成的， 提南生產 涉的機台 時。 體機台中 生對準上 複的出現 能已經累 刮傷都會 機械手臂 隔間之間 因為控制 碰撞到閥 圓受到損 圓刮傷 往往需 效率， 中，找 或機台 的偏移 ’因此 計損傷 造成重 等移動 常常以 失誤， 門，可 五、發明說明（2) 置發生誤差 機械手臂所 若為了 要從多個牵 為困難且耗 在半導 裝置，當產 ，通常為重 驗之前，可 而言，每次 另外， 搬運晶圓， 。然而有時 持續動作而 被搬運的晶 發明簡述 時，要追查 要花相當多 減少中間設 出移動裝置 之間所使用 時，則對於 ’當一整批 夕片晶圓。 大的損失。 裝置往往在 氣動閥門或 閥門已關閉 能造成閥門 是由哪 個機台的 的時間加以追縱。 立的檢測點時，則 所造成的問題則更 的機械手臂等移動 f曰圓所造成的傷害 :圓到檢測點被檢 ?於高單價的晶圓 不同的製程隔間中 其他類似裝置隔離 ，然而機械手臂仍 、機械手臂、甚至 為了保護晶圓搬運裝置不會因意外 害，也避免因為晶圓搬運裝置的位置 2碰楦造成損 此本發明的一個目的在於提 ，而刮傷晶圓，因 圓搬運裝置，可以避免在；;、搬則功能的晶 的異物時，立刻感應並暫停活動。 到任何非預期中 本發明的另一個目的在於提供一種呈 的晶圓搬運裝置’彳以即時發現晶運$ θ偵測功能 物，並在债測到外力後，停止動作，預；到異

DZOJ /Ο 五、發明說明（3) 根據本發明之一種具有壓 ，係包含：一固定部，用以固^測功能之晶圓搬運裝置 圓之晶舟；—移動冑，連接 ^拖—晶圓或-承載晶 部至-預定位置；—驅動元件°亥；定部’帛以移動該固定 =件控制器’用以控制 =驅動該移動部；一驅 偵測元件’裂置於該固定部之前：件之動:乍；以及一壓力 驅動元件控制器間的電性八 ，作為該驅動元件與該 力時，則中斷該驅動元件與點杜當該元件偵測-壓 ，使移動部停止動作。/、Λ驅動几件控制器之電性連結 其中’上述壓力偵測元件 到-壓力時，則使該驅盘：：：斷式元件，當接收 路成斷路。或者為一呈古 一忒驅動凡件控制器間的電 接收到一壓力時:則產生=^電谷值之電容式元件，當 驅動元件控制器，以中斷坟^改變，而產生一訊號至該 之電性連結，使移二Κι:元件與該驅動元件控制器 其中，上述壓力偵測元件中更可包含一 ^ 所偵測之該壓力大於或小於一 /震表置，虽 盥诗疏私-从^ 既疋值時，則使該驅動元件 ，、該驅動70件控制器間的電路成斷路。 實施例 百先以第1圖說明根據本發明之—實施例中，具有壓 能之晶圓搬運裝置之略圖。在第】圖中，晶圓搬 運裝置L含一固定部，，如γ型托臂i 6，用以承托一晶圓 1 5，或者承托一承載晶圓的晶舟。該固定部的形狀亦可r 為U型或其他適宜之形狀。品中加a & ^ _ 固定部連接於一移動部， 如

第6頁 526576 五、發明說明（4) 機械手臂14 ’藉以移動該晶圓或 ^ 驅動元件與一驅動元件控制器組人而、I移動部的移動藉由 既定路徑移動晶圓或承載晶圓的=文到控制，而沿著— 1圖中的馬達1G，主要用以提供動"舟。驅動元件可以為第 可以為馬達控制器1 2，用以控制。而驅動元件控制器 的前端，如Y型托臂16的雙前端18、、，的運作。而在固定部 ’作為馬達1 0與馬達控制器丨2間的裝/ 一壓力偵測元件 明並不限定固定部的形狀，而壓 =中"連結點。本發 形狀固定部之前端即可，主要、'貝1 70件係裝置在任何 壓力。 要用以感測前端所可能受到的 第_ 一實施例 接 中，壓 在 ，裝置 件20中 與兩組 板22經 達10與 18，在 觸而相 達1 0驅 接 f以第2a與2b圖詳細說明根據 力偵測元件與馬達丨。與馬達控制器12 =連=例 第-實施例中，壓力㈣元件採用 於Y型托臂16的前端18。如第2a圖所示，電斷式牛元0 骚含一減震裝置21。減震装置21由-壓力板22 弹百24所組成，主要用以提供一緩衝空間。而壓力 由厂連動式電路28與電路26連結。電路26則連結馬 馬達控制器1 2。在正常操作中，γ型托臂丨6的前端 運行過程不會碰到異物，因此電路26與28間互相接 連結，成電性導通狀態，因此機械手臂丨4可以受馬 動而正常動作。 、 著參見第2b圖，當Y型托臂1 6的前端因為在承托晶 526576

圓或晶舟 中的反應 當受 時，則壓 狀態。因 械手臂1 6 以得知晶 整機械手 到傷後續 時，因為位晉伯^兰 、， 宮姓拔 k 偏差而娅觸到晶圓或是半導體機台 力;;於 力& 、查红、置21中的彈黃24預設的減震限度 ,, 到電路28，導致電路28與26間成斷路 “ΐί 馬達控制器12間則成斷路狀態，機 由於機械手臂停止動作，線上人員可 臂# it ί置出現問題，而即時進行檢查，重新調 ί ί :,置’把不必要的損失降至最低，並免 曰曰圓’或是損傷機台内部結構。 中 造 接著以第3 a與3 b圖詳細說明根據 壓力偵測元件與馬達丨〇與馬達控 本發明之第二實施例 制器1 2間的連接構 在第二實施例中，壓力偵測元件採用一電容式元 ，裝置於Y型托臂16的前端18。如第3a圖所示，電容式元 件30中，可包含一減震裝置31。減震裝置31乃由一壓工70 32與兩組彈簧34所組成，主要用以提供一緩衝空間。壓力 ，32與與一連動式電容器36相互連結。在正常狀況下i電 容器36中的複數層導電板間，均保持等距離1)，而維持一 固定的電容值。而電容器36可連結馬達1〇與馬達控制器j2 。在正常操作中，γ型托臂16的前端18，在搬運進行過程 中’不會碰到異物，因此馬達1 〇與馬達控制器1 2間相°連 結，成電性導通狀態，因此機械手臂1 4可以受馬逵】η 品X合^ a 丈i υ .驅動

526576 五、發明說明（6) 曰η參見第仏圖，當Y型托臂16的前端18因為在承托 △ i，曰9舟日守，因為位置偏差而碰觸到晶圓或是半導體機 :^ ^應室結構’而接受到一壓力F · ’則壓力板32受 雷六二^ ί F大於彈簧34的減震限度時，則壓力板32推動 D ΛΓ/中的連動的導電板’導致導電板間的dl與d2矣 伯& 由於導電板間的距離改變，電容器3 6中的電容 =產生：變，此時電容器元件3。則送出一訊號至馬達控 村leu馬達1〇與馬達控制器12間成斷路，進而停止機 械手臂1 6的動作。 < ,it an機 受到容式元件3〇作為壓力摘測元件的優點，除了在 作^，另夕Γί生電容值的變化’而可停止機械手臂的動 =门=當壓力板受到牵引而向外部拉，而非向内壓日出 則冋樣可以有效偵測到異常的情況，使 動作。這種優點在於當γ型把臂鉤住機台結 Ύ τ止 櫃時，同樣可以即時得知。因此，電容口、° 5疋曰曰舟一料 ，可以同時偵測拉與壓的兩種壓力。"、i力感測兀件 雖然本發明以較佳實施例揭露如上，麸 定本發明，任何熟悉此項技藝者， ^八、’_用以限 和範圍内，當可做些許更動與潤飾，因=發明之精砷 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。^明之保護範

526576 圖式簡單說明 僅，^ ^讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易 f重 以下配合所附圖式，作綠& —1 ητ 口八忭坪細說明如下·· 弟1圖所示為根據本發明之一竇 目古颅士乂占 測Μ能夕S间1Α 只知例中’具有廢力偵 、 b之日日圓搬運裝置之略圖。 第2a與2b圖所示為根據本發 一杏 #測亓杜命运、去A or 4· 〈弟一只施例中，愿六 俏J 70件與馬達與馬達控制器間的連接椹、生 &力 筮h也OU 〜一、… j〜$接構造。 符號說明 …V咬矜巧廷徑制 器間的連接構造。 10〜 馬達； 12、 /馬達控制器； 1 4〜 機械手臂； 15、 /晶圓； 16〜 Υ型托臂； 1 8〜壓力偵測元件區； 2 0〜 電斷式壓力偵 測元件； 2 1〜 減震裝置； 22〜 /壓力板； 24〜 彈簧； 26〜 /電路； 28〜 連動式電路； 30〜 '電容式壓力偵測元 31〜 減震裝置； 3 2〜 '壓力板； 34〜 彈簧； 3 6〜 '電容器。 第10頁 0503-6974TWF(N) » TSMC2001-0360 ； peggy.ptd

Claims (1)

1. 526576 六、申請專利範圍 1. 一種具有壓力偵測功能之 一固定部，用以田〜4、7 1 四慨逆瑕置’係包含： 舟； 用以固疋或承托-晶圓或-承载晶圓之晶 -移動部’連接於該固定部，用以 預定位置； W切邊固疋部至一 一驅動元件，用以驅動該移動部； 及—驅動元件控制器，用以控制該驅動元件之動作；以 動元；ί:::元裝置於該固定部之前端，作為該驅 “ η τ件控制器間的電性中介連結.點，當該元 、υ—堊力時，則中斷該驅動元件與該制 之電性連結，使移動部停止動作。 ^件控制裔 2 ·根據申凊專利範圍第丨項所述之具有壓力偵 之曰曰圓搬運裝置，其中該壓力偵測元件係為一電斷式元件 二當接收到一壓力日夺，則使該驅動元件與該驅動元；栌制 器間的電路成斷路。 切凡仵控制 3·根據申請專利範圍第2項所述之具有壓力偵測功 之晶圓搬運裝置，其中該電斷式元件更包含一減震裝置， 當所偵測之該壓力大於一既定值時，則使該驅動元件與哕 驅動元件控制器間的電路成斷路。 ^ 4·根據申請專利範圍第1項所述之具有壓力偵測功能 之晶圓搬運裝置，其中該壓力偵測元件係為一具有一既定 電谷值之電容式元件，當接收到一壓力時，則產生電容值 改麦 而產生一訊號至該驅動元件控制器，以中斷該|區動

   0503-6974TWF(N) ； TSMC2001-0360 ； peggy.ptd 第11頁 526576 六、申請專利範圍 兀件與該驅動70件控制器之電性連結，使移動部佟 作。 T止動 5 ·根據申請專利範圍第4項所述之具有壓力偵 之晶圓搬運裝置，其中該電容式元件更包含_減 ' 月匕 當所偵測之戎壓力使該電容值改變大於或小於—二置、 比時，則發出一訊號至該驅動元件控制器。 疋百刀 6·根據申請專利範圍第丨項所述之具有壓力 之晶圓搬運裝置，其中該驅動元件為馬達。 、則功月匕 7·根據申請專利範圍第丨項所述之具有壓 之晶圓搬運裝置，其中嗜驅. > 杜批^ β ^貝州功月匕 «轵嬙由咬奎1 動件制15為馬達控制器。 8·根據申印專利範圍第丨項所述之具 之晶圓搬運裝置，其中該移動部為機械手臂。力偵測功月匕 9·根據申請專利範圍第丨項所述之具有 之晶圓搬運裝置，其中該固定部為γ型承、“ "b 1 0 ·根據申請專利範圍第1項所述、 t曰mF tA π貝所这之具有壓力偵測功能 之曰曰圓搬運裝置其中該固定部au型承托 0503-6974TWF(N) ； TSMC2001-0360 ； peggy.ptd 第12頁