TWI392634B - Wafer conveying and dispensing device and method thereof - Google Patents

Description

晶圓輸送分配裝置及其方法

本發明係關於一種晶圓輸送分配裝置及其方法，尤其是一種藉由不同輸送方向之晶圓輸送軌道，來達到晶圓進行輸送時，可自動分配晶圓輸送路徑之動作。

隨著科技不斷地提昇，目前半導體廠、太陽能電池晶圓廠為了提高生產力或保持競爭優勢，有很多都已經採用自動化方式進行晶圓的製造與搬運，同時可以節省人事成本以及提高生產效率，因此工廠自動化已經是半導體必然的走向了，而為了因應工廠自動化，有許多工廠的輸送系統以及輸送路線的設計是非常重要的。

一般在工廠中的晶圓搬送處理，係為載入裝置將晶圓載入輸送帶上，將晶圓藉由輸送帶(輸送軌道)運送至承載裝置或作業平台，因此輸送帶的穩定與否非常重要，當輸送帶發生蛇行或不平滑移動時，將很容易導致晶圓掉落、疊置、或不均勻沈積；然而目前之輸送系統大多為單一方向運送之輸送軌道，因此當晶圓輸送路徑需要轉換方向，往往僅能單一軌道對單一軌道運送，故會相當浪費廠房規劃之空間，而目前之輸送系統也都是採用無人自動化進行搬運，因此在設計之初整個廠房內部的尺寸、高度及晶圓輸送路徑等等都必須事先規劃好，這些規劃一旦確定之後就不能夠輕易做變更，因此若是有某一個地方在運送路徑上做了變更，將使得整個晶圓盒的輸送流程產生衝突。

因此，若能提供一種自動化晶圓輸送分配裝置及其方法，當複數個載入裝置將晶圓載入複數個輸送帶上時，可經由晶圓輸送裝置之改良，使晶圓能夠轉換輸送至不同輸送帶上，以期使作業平台與載送工具以及晶圓承載裝置之間，可以順利地進行輸送並且可以避免過多的廠房空間浪費。

本發明之目的即在於提供一種晶圓輸送分配裝置及其方法，係為了使晶圓輸送帶能夠自動調整，並能配合晶圓輸送路徑，使得晶圓輸送能夠自動調整方向。

本發明之次要目的即在於提供一種晶圓輸送分配裝置及其方法，係為了能夠在產線規劃時，可以使晶圓輸送路徑更有規劃之彈性，同時能節省產線空間使用。

可達成上述發明目的之晶圓輸送分配裝置及其方法，係由兩個橫向輸送軌道、複數個縱向輸送軌道所組成，其中該橫向輸送軌道中係包含複數個軌道交錯結構、一導正裝置、一緩衝容置件及兩組平行設置於橫向輸送軌道兩側之輸送帶，而該軌道交錯結構係設置於兩組平行設置之輸送帶中央，其中該軌道交錯結構之左右兩端係為一凹口，並於中央凸口頂端設置一感測器，用於晶圓通過縱向輸送軌道與橫向輸送軌道交錯區域之軌道交錯結構時，該複數個縱向輸送軌道會自動下降與兩個橫向輸送軌道交錯重疊，並使輸送之晶圓能經由橫向輸送軌道輸送，以方便承接設備之使用。

而該縱向輸送軌道及橫向輸送軌道之輸送晶圓方向前端處，係會各自設置一緩衝容置件，用於暫時容置晶圓之用，因此當輸送之晶圓停止於輸送帶上時，而次一片晶圓又開始向前輸送，輸送帶會將帶動原晶圓至緩衝容置件內；另外該橫向輸送軌道兩側係會跨設一導正裝置，用於晶圓輸送間導引晶圓歸回正確位置角度，以降低晶圓之損壞風險。

更具體的說，所述兩個橫向輸送軌道上各自可設置複數個軌道交錯結構於軌道交錯區域間，而該軌道交錯結構之數量係由縱向輸送軌道之數量而定。

更具體的說，所述縱向輸送軌道上係包含有一開口、一緩衝容置件及兩組平行設置於縱向輸送軌道上之輸送帶，其中該開口大小必須大於軌道交錯結構之中央凸口，以利於縱向輸送軌道能與橫向輸送軌道交錯重疊。

有關於本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱圖一A、圖一B及圖一C為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之立體結構圖、縱向輸送軌道上升示意圖及縱向輸送軌道下降示意圖，由圖一A中可知，該晶圓輸送分配裝置主要包括：複數個縱向輸送軌道1，係與橫向輸送軌道2交錯設置，而該橫向輸送軌道2與縱向輸送軌道1之間係會具有高度差，另外該縱向輸送軌道1上係包含有一開口11、一緩衝容置件12及兩組平行設置於縱向輸送軌道1兩側之輸送帶13，其開口11大小必須大於軌道交錯結構21之中央凸口211，以利於該複數個縱向輸送軌道1能與兩個橫向輸送軌道2交錯重疊；兩個橫向輸送軌道2，係與縱向輸送軌道1交錯設置，其中該橫向輸送軌道2中係包含有複數個軌道交錯結構21、一導正裝置22、一緩衝容置件23及一組平行設置於橫向輸送軌道2兩側之輸送帶24，而該軌道交錯結構21係設置於該組輸送帶24中央，其中該軌道交錯結構21之左右兩端係為一凹口212，並於中央凸口211頂端設置一感測器3，而該感測器3係為一用於測定物體的出現、離開和運動之感測器，因此當晶圓經由縱向輸送軌道1通過該軌道交錯結構21區域時，該感測器3自動觸發調整(上升或下降)縱向輸送軌道1之高度，使複數個縱向輸送軌道1自動下降與兩個橫向輸送軌道2交錯重疊，並使輸送之晶圓再經由橫向輸送軌道2輸送，以方便承接設備之使用；另外該導正裝置22係跨設於橫向輸送軌道2兩側，其中該導正裝置22係包含有兩組平行配置之夾具221，該夾具221內緣可沿晶圓4輸送方向，接觸並夾制導正晶圓4，使該晶圓4歸回正確位置角度(請參考圖三)；值得一提的是，該縱向輸送軌道1及橫向輸送軌道2之輸送晶圓方向前端處，係會各自設置一緩衝容置件12,23，用於暫時容置晶圓之用，因此當輸送之晶圓4停止於輸送帶上時，而次一片晶圓5又開始向前輸送，輸送帶會將帶動該晶圓4至緩衝容置件12,22內(請參考圖四及圖五)。

請參閱圖二A至圖二D，為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之實施例圖，由圖中可知，該晶圓輸送分配裝置及其方法之其中一實施運作方式為：

1.　輸入晶圓41,42,43,44經由縱向輸送軌道1輸送(請參考圖二A)；

2.　當晶圓41,42,43,44到達縱向輸送軌道1與橫向輸送軌道2交錯區域(軌道交錯結構)時(請參考圖二B)，該縱向輸送軌道1停止向前輸送晶圓41,42,43,44，並會自動下降與橫向輸送軌道2交錯重疊，同時橫向輸送軌道2啟動，將晶圓41,42及晶圓43,44送往不同之方向(請參考圖二C)；

3.　當晶圓41,42,43,44完全離開縱向輸送軌道1與橫向輸送軌道2交錯區域時，該縱向輸送軌道1會自動上升，與橫向輸送軌道2脫離連結，同時縱向輸送軌道1啟動，繼續向前輸送晶圓41,42,43,44(請參考圖二D)。

值得一提的是，當晶圓41,42,43,44到達縱向輸送軌道1與橫向輸送軌道2交錯區域時，該晶圓41,42,43,44會將軌道交錯結構所設置之感測器觸發，因此驅動縱向輸送軌道1自動下降，而當晶圓41,42,43,44完成離開軌道交錯區域時，感測器將再次被觸發，因此驅動縱向輸送軌道1自動上升。

本發明所提供之晶圓輸送分配裝置及其方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.　本發明之晶圓輸送分配裝置及其方法，係可使晶圓輸送帶能夠自動調整上升與下降，並能配合晶圓輸送路徑，使得晶圓輸送能夠自動調整方向，以配合承載裝置或不同作業平台使用。

2.　本發明之晶圓輸送分配裝置及其方法，係有利於進行廠房規劃時，配合整個廠房內部的尺寸、高度，使晶圓輸送路徑更有規劃之彈性，同時能節省廠房空間使用。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1．．．縱向輸送軌道

11．．．開口

12．．．緩衝容置件

13．．．輸送帶

2．．．橫向輸送軌道

21．．．軌道交錯結構

211．．．中央凸口

212．．．凹口

22．．．導正裝置

221．．．夾具

23．．．緩衝容置件

24．．．輸送帶

3．．．感測器

4．．．晶圓

41~44．．．晶圓

5．．．晶圓

圖一A為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之立體架構圖；

圖一B為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之縱向輸送軌道上升示意圖；

圖一C為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之縱向輸送軌道下降示意圖；

圖二A為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之實施例圖；

圖二B為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之實施例圖；

圖二C為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之實施例圖；

圖二D為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之實施例圖；

圖三為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之導正裝置實施示意圖；

圖四為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之縱向輸送軌道之緩衝容置示意圖；以及

圖五為本發明晶圓輸送分配裝置及其方法之橫向輸送軌道之緩衝容置示意圖。

1．．．縱向輸送軌道

11．．．開口

12．．．緩衝容置件

2．．．橫向輸送軌道

22．．．導正裝置

221．．．夾具

23．．．緩衝容置件

Claims (10)

1. 一種晶圓輸送分配裝置，其包含：複數個縱向輸送軌道，係與橫向輸送軌道交錯設置，而該縱向輸送軌道上係包含有一開口及一組設置於縱向輸送軌道兩側之輸送帶；兩個橫向輸送軌道，係與縱向輸送軌道交錯設置，其中該橫向輸送軌道中係包含有複數個軌道交錯結構及一組設置於橫向輸送軌道兩側之輸送帶，而該橫向輸送軌道係與縱向輸送軌道交錯重疊，使晶圓輸送調整方向，以方便承接設備之使用。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓輸送分配裝置，其中該橫向輸送軌道上設置複數個軌道交錯結構於軌道交錯區域間，而該軌道交錯結構之數量係由縱向輸送軌道之數量而定。
3. 如申請專利範圍第2項所述之晶圓輸送分配裝置，其中該軌道交錯結構係設置於橫向輸送軌道之兩組輸送帶中央，而該軌道交錯結構之左右兩端係為一凹口，並於中央凸口頂端設置一感測器。
4. 如申請專利範圍第3項所述之晶圓輸送分配裝置，其中該感測器係為一用於測定物體的出現、離開和運動之感測器，並觸發縱向輸送軌道自動調整高度。
5. 如申請專利範圍第3項所述之晶圓輸送分配裝置，其中該開口大小係大於軌道交錯結構之中央凸口，用於該複數個縱向輸送軌道與兩個橫向輸送軌道交錯重疊。
6. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓輸送分配裝置，其中該縱向輸送軌道及橫向輸送軌道之輸送晶圓方向前端處，係會各自設置一緩衝容置件，用於暫時容置晶圓之用。
7. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓輸送分配裝置，其中該橫向輸送軌道兩側係跨設一導正裝置，而該導正裝置係包含兩組平行配置之夾具，用於接觸並夾制導正晶圓。
8. 一種晶圓輸送分配方法，其步驟包含：1) 輸入晶圓經由縱向輸送軌道輸送；2) 當縱向輸送軌道自動下降與橫向輸送軌道交錯重疊時，同時橫向輸送軌道將晶圓送往不同之方向；3) 當橫向輸送軌道開始輸送晶圓時，該縱向輸送軌道自動上升，與橫向輸送軌道脫離連結，並繼續輸送晶圓。
9. 如申請專利範圍第8項所述之晶圓輸送分配方法，其中該晶圓到達縱向輸送軌道與橫向輸送軌道交錯區域時，該縱向輸送軌道停止向前輸送晶圓，並會自動下降與橫向輸送軌道交錯重疊。
10. 如申請專利範圍第8項所述之晶圓輸送分配方法，其中該晶圓離開縱向輸送軌道與橫向輸送軌道交錯區域時，該縱向輸送軌道會自動上升，與橫向輸送軌道脫離連結，同時縱向輸送軌道啟動，繼續向前輸送晶圓。