TWI399823B - 用以存放基板之裝置 - Google Patents

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Description

用以存放基板之裝置
本發明係關於一種用以存放基板之裝置，該裝置於申請專利範圍第1項及第18項中有加以描述，另外，本發明也包括申請專利範圍第27項所述之方法。
電子元件通常由板形基板製出，該板形基板一般而言設計成圓形之半導體薄片(晶圓)。該基板必須被送入各種不同之程序設備內，在其中基板主要受到表面處裡。在此過程中，常需要將基板暫時存放一邊，例如當在一程序設備中一個製程結束後，基板不直接送入另一個製程設備。通常，基板會暫時存放於具潔淨室條件之儲存裝置內。由於產生潔淨室條件之成本主要與空間大小有關，因此在存放時通常會盡量以最小之間距存放基板。
除了最小之間距，還經常要將特定單個晶圓從儲存裝置內取出。為從一疊以極小間距存放之晶圓中取出特定單個晶圓，世界專利案WO 2005/006407 A1已描述一建議之存放裝置。此存放裝置具獨立、可相互疊置之支承元件，具較其疊置範圍為高之支承面，晶圓被置於此支承面上。另一相鄰之支承元件係設置於前一支承元件之疊置範圍上。晶圓因而可以極小之間距，疊置於由此種支承元件構成之儲存匣內。將特定支承元件上之晶圓取出，或將晶圓置於一支承元件上時，在儲存匣及一開放工具之間進行相對運動，以將開放工具定位於儲存匣之特定位置上。然後開放工具伸入一或多個支承元件，以擴大於堆疊方向直接相鄰之二個支承元件之間距。如此可進入已置放或將進行置放晶圓之支承元件範圍。
為設計一儲存匣，不因其為數極多之支承元件而立刻傾倒或滑倒，在世界專利案WO 2005/006407 A1中所述之支承元件具定心圓頂做為疊置輔助。該定心圓頂扣住上下置放之支承元件，使儲存匣具有穩定性。事實顯示，尤其是疊置支承元件數量增多時，雖然已有此疊置輔助，但對支承元件之製造精度依然有極高要求。由於各支承元件疊置範圍或疊置輔助本身之製造誤差，在支承元件上下疊置後，實際位置相對設定位置有極大之累加偏移量。若該製造誤差在多個支承元件同一位置上，會導致儲存匣不穩定，最壞的情況下儲存匣會翻倒。
因此，本發明之任務係針對以下要求做出貢獻：即使支承元件具有製造誤差，或是由於其他原因，在由支承元件疊置成之儲存匣內支承元件之實際位置與設定位置有所偏移，仍可對疊置、可相互運動、尤其是可相互分離之支承元件進行操作。
本發明任務於一種上述已發明之裝置中，藉由平衡疊置誤差之補償方法加以解決。以本發明之補償方式可藉由一開放或操作裝置，相對儲存匣內支承元件作準確定性，以對此支承元件上進行置放或是取出操作。此補償方法可以修正因製造誤差所造成之疊置誤差，此疊置誤差使用儲存匣偏離預定之疊置軸。不過，使用之補償方法最好可補償導致儲存匣內一程序支承元件在疊置方向，即預定之疊置軸，從設定位置偏移至實際位置之誤差。可以同時平衡兩種疊置誤差之補償方法當然更好。
這種發明之補償方式可例如於疊置方向及其圓周方向設置相互轉動偏移設置之支承元件。製造誤差通常來自製造時之系統性誤差，例如所使用之射出模具誤差，該模具用於製造至少 在其疊置範圍大致上相同之支承元件。系統性之製造誤差也可來自其他原因，例如程序誤差，尤其是不當之程序參數。
本發明過程中發現，此誤差可以下述方法加以補償：可相互分離之支承元件設置時相互有轉動偏移，如此，製造誤差可均勻分布在儲存匣之圓周上。該方法尤其適用於能使用至少大致相同之支承元件以構成至少儲存匣之一部分。若從第一支承元件開始，多個支承元件相互偏移設置，則可補償裝置之支承元件因製造誤差形成之傾斜傾向，使每個支承元件與上述第一個支承元件有相同之轉動位置。儲存匣內其他的支承元件最好也依照同樣原理加以設置。因為如此設置之支承元件明顯靠近其設定位置，本發明方法可改進開啟工具於儲存匣上之定位精度，該儲存匣於操作基板時被開啟工具打開。另外，本發明可明顯降低該類儲存匣之翻倒傾向。
本發明之補償功能可藉由上下相鄰支承元件偏移180°度達成。以其他大小相同之支承元件轉動偏移，例如90°，也可獲得穩定之製造誤差補償之儲存匣。
當然也可能在360°範圍內有不同之轉動偏移。也可以超過360°轉動偏移，進行製造誤差補償。因此，例如可以六個上下相鄰之支承元件相互偏移180°-90°-180°-90°-180°，或者為七個上下相鄰之支承元件，以角度120°-90°-180°-120°-90°-120°相互偏移設置。其他支承元件亦可依相同模式加以設置，此處之範例只是眾多可能性中之一例。
為使支承元件在儲存匣內有確切之放置，可在支承元件上設計疊置輔助件。該疊置輔助可以例如是一設置在支承元件上之封閉元件，其可與承環上與該封閉元件互補之元件相契合。此封閉元件可例如是軸頸或圓頂，其與一形狀及大小相配合之 空穴或缺口相契合。疊置輔助件在支承元件上配置或位置最好與預定之支承元件對疊置軸之偏移相配合。本發明之補償方法也可補償疊置輔助範圍內之製造誤差，如此不僅避免翻倒傾向，也可使儲存匣內特定支承元件之操作較為確實。
根據本發明之另一重點，此裝置至少具一開啟工具，其可改變，尤其是擴大，支承元件構成之儲存匣內二支承元件間之距離，為此，裝置可設計一偵測器，藉其可得出儲存匣內各支承元件之位置資訊，此裝置另外具一控制器，可接收此位置資訊，以此控制器考慮位置資訊，可以產生控制訊號，令開啟工具及儲存匣作相對運動，並相對定位至一設定位置。
此解決方法可以取代或補充申請專利範圍第1項所述之措施。藉由偵測支承元件在儲存匣內之實際位置，即使與設定位置有偏差，仍可依實際狀況將開啟工具相對疊置方向進行定位。因此，開啟工具可針對操作特定之支承元件所需之位置而相對儲存匣進行定位。因製造誤差或其他原因產生之支承元件位置誤差可藉此確實補償。
本發明之另一偏好設計中，開啟工具具有至少兩個開啟元件，其相對儲存匣之圓周方向相互偏移設置，最好是相對儲存匣至少大約於直徑方向上。如此，本發明可以有利的將開啟元件以相互獨立方式，送至開啟儲存匣有利之相對位置，以操作特定之支承元件。為此，各個開啟元件可依控制訊號運動，控制訊號則以各開啟元件配置之後偵測器所送出之偵測訊號為基礎。在一偏好之實施形式中，可首先進行開啟元件之粗略定位，二開啟元件一同相對儲存匣進行相對運動。然後藉由二開啟元件獨立運動進行精確定位。
在一偏好之實施形式中，儲存匣可在疊置軸方向上運動。 此運動可能性可用於支承元件相對於最好是二開啟工具之粗略定位。
另外，可設計至少一同樣可運動之開啟工具，最好同樣是在疊置軸軸向上。此開啟工具之可運動性可用於開啟工具相對支承元件之精確定位，以對支承元件進行抓取動作。
此外有任務藉由申請專利範圍第27項或第28項所述之方法加以解決。
本發明之另一要點係如何防止置放於相互可分離支承元件組成之儲存匣內之儲存件受到污染，尤其是不潔微粒之污染。為使此防護功能以根據申請專利範圍第18項所述之裝置實現，可以設計方法將媒質導入儲存匣，並設計氣體導引方法。
在一偏好之實施形式中，氣體導引方式包括設計一在儲存匣內之管道，媒質流經其間，被導引至支承基板之範圍。如此可以極有利方式，在儲存匣內部創造出潔淨室條件。針對此點，設計之支承元件，從外到晶圓中央範圍方向具至少一氣體媒質用之密封件。在與之相比與中央範圍較小距離處，至少應設有一氣體導引元件，以之輸入之氣體媒質，在由多個支承元件構成之儲存匣內，可以至少是近乎預定之方式被引導。此至少一氣體導引元件應預先決定至少一部分儲存匣內之媒質流動方向。在一偏好之擴充中，一發明之支承元件具至少一定心及/或疊置輔助件，其與支承元件中央範圍或是與疊置軸之距離較氣體導引元件大，最好也較密封件大。
儘管該類儲存匣內之空間極為狹小，該方法可實現許多功能。支承元件可確實疊置，而所使用之疊置輔助件不會阻擋以一定方式指向晶圓之氣體流。此外可僅以支承元件導引氣體流穿過儲存匣，而不需要額外之氣體導入元件。藉由氣體形式之 媒值可將微粒導出儲存匣，否則這些顆粒可能沖積於置放之晶圓表面上，因而導致電子元件製造出現劣等品。
一偏好之擴充中，可於支承元件內做出凹槽做為氣體導引元件，藉由多個支承元件之凹槽形成管道形式之配置。該管道形式之配置可以導引從一或不同位置輸入之氣體媒質穿過儲存匣，並於適當位置朝向晶圓表面流出。
密封件最好藉由在各支承環下側及/或上側設計之至少一密封唇實現。此密封唇可在支承元件範圍沿至少一支承環之週邊部位延伸，以在此位置防止氣體形式之媒質溢出儲存匣。密封作用係藉由相應之密封唇緊貼於相鄰之支承環上，於二支承元件間形成氣流障礙。在一偏好之發明設計中，於二支承元件間設有多個密封唇，該等構成迷宮式密封件。
其他偏好之發明設計可參見申請專利範圍、發明說明及圖式。
本發明從支承元件及其操作方式開始，在世界專利案WO 2005/006407中已有原理性之描述。因而，世界專利案WO 2005/006407之內容完全引用列為本說明之一部分。圖三所示之支承元件係設計成具疊置範圍2之支承環1，以之，支承環可放置於一由支承元件疊置成之儲存匣內。在圖一中也顯示了此類之儲存匣3，此處只顯示儲存匣3下方之支承環1。其他支承環僅以由支承環所形成之儲存匣之輪廓來顯示。
如圖二所示之支承元件實施例中，疊置範圍2係支承元件之環形部分4，以之支承元件上下疊置。在圖一中，除了儲存匣最下之支承環外，包括最上之支承環，每個儲存匣內之支承環均置於其下之支承環1上。同樣，在其疊置範圍，儲存匣內之 支承環上均置有下一個支承環。相鄰之支承環1之接觸部份均在其環形部分4。
每個支承環在其環形部分4皆具有至少二個圓形、突出於環形部分4之定心元件5做為疊置輔助件，藉其沿著疊置軸6，支承環1可準確疊置。各支承環之二定心元件係相互偏移180°。上下相鄰之支承環之定心元件5可相互疊合，因此支承環間距雖小，仍可準確相互相對疊置軸6完成定心。在儲存狀態，支承環大約上下相互疊置，因而不需其他輔助即可接近支承元件之支承範圍7，以取出或置入晶圓8。
各個設計構造之相同之支承環在支承範圍7另外具四只挾持元件9用以存放晶圓8。從環形部分4起，挾持元件9傾斜向上，且朝向環形部分中央第一部位9a，在其上接有第二部位9b，其大致上為平面，且具輕微向下傾斜之置放面10(例如圖五)。晶圓8預定置於挾持元件9之置放面10上。
由於製造不準確，例如支承環1通常以射出成形製出，各支承元件經常在相同位置有例如不同厚度之環形部分。其他可能之重複精度誤差，可能是平面度誤差及其他類似誤差。為補償在支承元件同樣位置出現之誤差，可以將儲存匣內上下疊置之支承元件以特定之轉動角度相互偏移設置。
在圖一至圖四之實施例中，線性疊置軸6之轉動角度為180°，支承元件沿此軸上下疊置。如此，上下疊置之支承元件具一定製造精度之位置也被偏移180°。若無此偏置，支承元件之製造誤差均在儲存匣同一角度位置單向累加。如此可能造成儲存匣3巨大之傾斜。藉本發明方法，誤差平均分佈於儲存匣3直徑方向之對立側，因而避免儲存匣出現單向傾斜。只要支承元件出現多個系統性製造誤差時，此結果均應成立。
圖一中顯示，在疊置之支承環之儲存匣3上置有一蓋板12。儲存匣3與蓋板一起位於底板13上方，其具一接口13a用以導入空氣、氮氣或其他氣體。藉此接口，經底板13可連接氣體供應源，以於儲存匣3內產生近於封閉之大氣環境。
底板13以未詳細標示之方式與可做線性運動之Z軸相連，藉此，儲存匣3可在垂直方向沿疊置軸6被舉升或降下。Z軸設有路思特驅動公司(Lust Antriebstechnik GmbH)之伺服驅動器，及HSB驅動公司(HSB Antriebstechnik GmbH)之線性運動軸。此線性運動軸另外具有一由伺服驅動器驅動之環珠螺桿，其與一平台相連接，該平台則設置在一與Z軸方向平行之輪廓軌道上。一艾克曼公司(Eckelmann AG)之程式控制器控制Z軸及裝置中其他軸之運動。
此裝置另外設有一開啟工具，以之可擴大預先指定之支承環1與相鄰支承環1間之距離，以抓取指定之支承環1。從圖三可以明顯看出，開啟工具具有二相對儲存匣於直徑方向相對立之開啟裝置15。從圖二開啟裝置15之示意圖可以看出，各個開啟裝置設有三個相互有間距之固定元件16、17、18。各開啟裝置15之固定元件16、18係固定於各開啟裝置15之載板19上。此二載板19可對旋轉軸20轉動，其中二旋轉軸20與疊置軸6平行。固定元件16、18與疊置軸6高度相同，且設計相同，各具多個相互平行之槽21，槽之寬度較支承環之環形部分4高度稍大。固定元件16、18之槽21間之間距與儲存匣內上下相鄰之二支承環間者相當。
在中間之固定元件17及二外部之固定元件16、18間各設置有一分隔元件24、25，其直接設於二外部固定元件16、18旁。分隔元件24、25各具一槽26，與固定元件16、18之槽21 平行。開啟裝置15之二分隔元件24、25各自設置在平行於疊置軸6可線性運動之平台27上。而此二平台27則又各在一未進一步標示出之導軌上，導軌則固定於二可轉動載板19之上。分隔元件24、25因而可轉動，並可相對固定元件16、18運動。
在固定元件16、18之二載板19上另外設有光感測器，例如具發光器28(雷射或類似光源)之光柵，其光束指向光接收器30。從圖二可看出，光束29係如此對準，當儲存匣3之支承環具光學感測器高度時，光束可被支承環1之周邊範圍遮斷。由於在疊置狀態之支承環1至少在其周邊範圍相互間距有少許間距，當光束29相對儲存匣3在二支承環之間時，光束不會被中斷。
在諸多支承環1之操作方法中，其中一種方法在第一步驟中進行起始教導程序。此時，以底板13沿疊置軸6之參考位置為基準，所有之儲存匣3在垂直方向以等速運動通過光柵。由於行程=速度×時間，在每次光柵被中斷時，控制器將行程值及相屬之支承環編號記錄於一數據表內。此行程值即為各支承環1與底板13間之距離。
若要對一特定支承環1進行操作，控制器從數據表讀出與此支承環相應之行程值。然後控制器驅使底板13相對參考位置運動至與此行程值相應之位置。當支承環1相對疊置軸6有與分隔元件24、25相同之高度時，載板19對旋轉軸20同步進行反方向之旋轉至儲存匣3。如此，一方面架空之支承環進入分隔元件24、25之槽26內，另一方面直接設置在此支承環上之四只支承環則置於固定元件16、18之四槽21中。
然後，底板13下降一特定行程。分隔元件24、25與要架 空之支承環同樣向下運動，不過行程較底板小。分隔元件24、25之運動可能由其重力及平台27之重力推動。同樣，也可以氣壓缸充氣或以彈簧力進行或支持此運動。藉此運動，一方面在要架空之支承環1及在疊置方向上方之支承環間形成預定之間距。另外，要架空之支承環與在儲存匣內直接位於下方之支承環間之距離被擴大一預定值。
如此，可以以一爪手(未進一步標示出)在被架空之支承環1上之晶圓8，及儲存匣內位於下方之支承環1上放置之晶圓8間運動。所希望之晶圓8可被往下一支承環方向向上提升並被取出。以相同方式，不過以相反之順序，可將晶圓放置於架空之支承環上。藉由將底板13提升先前向下降低之行程，儲存匣即被封閉。載板19可從儲存匣3旋轉離開，因而儲存匣又可在疊置軸6方向運動，例如至參考位置。
在另一個方法中，在每次操作一預定之支承環1時，以一感測器決定儲存匣內架空之支承環之位置，例如相對底板13之位置。基於該感測器，儲存匣可定位於開啟工具前。儲存匣實際之開啟程序即可以先前描述之方式進行。為決定儲存匣內特定之支承環，控制器只需算出中斷之數量，此數量亦反應出儲存匣內相應之支承環位置。只要感測器在Z方向與分隔元件24、25之高度相當，則在上一次光束29中斷時刻分隔元件24、25與架空之支承環有相同之Z位置。不然控制器必須考慮感測器及分隔元件24、25之間在Z方向之間距，相應驅動分隔元件以消除間距。
由於本發明方法之實施形式時常需要偵測程序，因此較先前描述之實施形式慢。但此實施形式之優點係精準度高，因為每次操作都為依據實際直接得出偵測器結果。
另一發明實施形式，可與前述之任一實施形式相組合，於二載板19上設置偵測器，用以決定出現之支承環或二載板之位置。偵測器可例如使用前述之感應器。以此解決方法可以得出開啟裝置15在儲存匣兩側之操作位置。此兩側偵測器之位置資訊，控制器可用來定位與偵測器相應之開啟裝置15，且獨立於另外一開啟裝置。開啟裝置可藉由儲存匣3之運動在垂直方向相對儲存匣預先定位。精密定位可由分隔元件24、25從二側或一側之運動達成，其中，二開啟裝置之分隔元件可相互獨立運動。
圖四至圖十二顯示之另一實施例中，與圖一至圖三實施例原理上相同之元件係以相同之編號標示。在此也有上下疊置、相同之支承環1，其中，上下相鄰之二支承環之間距可以改變。每個支承環1在環型部分4之內周邊面11範圍具有多個長孔形式凹槽35。此支承環之凹槽35至少相對一直徑直線36鏡象對稱配置。此映象直徑直線也通過疊置軸，而疊置軸則可以視為圖形晶圓表面中心點，只要儲存匣內所有晶圓位於其設定位置。
從圖八a及圖八b尤其可以看出，在支承環下側，在管道形式凹槽範圍有隔片37。該等隔片37所在位置到疊置軸之距離較定心元件到疊置軸之距離為短，但較凹槽35到疊置軸之距離為大。在其他實施形式中，隔片可位於支承環上側，或是在各支承環之上側及下側。
在儲存匣3內上下相鄰設置之支承環1，因以其管道形式凹槽35形成多個與疊置軸平行，且包圍晶圓之管道38。另外，隔片37位於下方支承環之表面上。如此，二上下疊置之支承環1形成環繞之密封，尤其是曲折密封。在其他支承環在底面及頂 面設有隔片之實施例中形成密封，其在一支承環底面之兩隔片37，與一直接位於下方之支承環頂面上之隔片37相契合。
圖九顯示一儲存匣部分剖面圖，可見儲存匣內形成之定心元件5之範圍32。在疊置軸方向緊接有設置於其側之密封範圍33，在密封範圍上，在疊置軸方向緊接著管道範圍34。
經由一設置於底板13上(如圖一所示)之接口13a，可從下方將氣體形式之媒質，例如氮氣，導入管道38。此媒質可於管道38中上升。媒質最好只被導入儲存匣一側之管道內，例如經大約是70°至180°之一周邊範圍，最好是90°至120°。在另一實施形式中，可將媒質導至儲存匣之其他位置。
由於在內周邊面範圍內一些凹槽35之邊界部位有較小之厚度，在該等區域形成間隔38a。藉由該等間隔38a，受壓力之媒質在上下相鄰之支承環間隔從管道38流出。由於導入媒質形成壓差，媒質經晶圓8表面，從此儲存匣內之出口側，經晶圓表面流至在對立端之導出側。媒質接著可以在此側進入管道38，並經蓋板12(見圖一)內之凹槽12a從儲存匣流出。此預定之儲存匣3內媒質清洗方向可再由抽吸裝置加強。此抽吸裝置可特別位於蓋板12範圍儲存匣之導出側，以在此將媒質從儲存匣導出。
在儲存匣中晶圓範圍內之微粒可被媒質帶出。因此，媒質可在儲存匣內造成潔淨室或超潔淨室條件。
每個支承環1另外在其周邊直徑對立位置，有具向上及向下開放切口40之三部位，及具向下開放削平41之三部位。此時，二不同部位40、41係直接相鄰設置。在一支承環上，相對一直徑直線，二具切口40之部位係在直徑直線之同側。同樣具向下開放之削平41也是如此。部位40、41係如此設計，當上 下二相鄰支承環相對偏移180°時，在儲存匣兩側及直徑直線兩端，其向下開放削平41之部位，一定直接位於具切口40之部位上，反之亦然。如此二上下疊置之支承環，例如支承環1c、1d，在儲存匣3兩側及直徑直線(或是由直徑直線形成之直徑平面)兩端，各形成操作槽45。在儲存匣3相同側，此二支承環在下方之支承環1c與其下一個在下方之支承環1b，及二支承環在上方之支承環1d與其下一個在下方之支承環1e，各形成另一操作槽45，不過，此操作槽是在直徑直線之另一端。如此，在儲存匣兩側垂直方向上，形成左右交互，具操作槽45之直徑平面序列46a、46b(圖五)。
此實施例在儲存匣兩側也具有大致相同之開啟工具，在圖八a至八d只顯示出在一側之開啟裝置15。如同已描述之發明方法實施形式，在此實施形式中開啟裝置15也是以可轉動(未進一步顯示出)加以支承，使得開啟裝置可以在側面轉向或轉離儲存匣3。
開啟裝置上設有氣壓缸47，其在垂直方向平行於疊置軸有可運動之活塞桿48。在活塞桿48上固定一下操作件49，其設有一面向儲存匣之操作指50。在下操作件49上，在活塞桿48上有套筒51，其相對活塞桿48在軸向移動。在套筒51之二軸向末端各設有一個圓盤形式之頂面51a、51b。在下圓盤形式之頂面51b上設有一面向儲存匣3之操作指。
在套筒51上，其二頂面51a、51b之間也有一上操作件53，其具總共五只上下設置之操作指54。上下相鄰指54間之距離，與支承環1上下相鄰之操作指45(圖五)間之距離相同。在圖十一a內所示之下操作件49之操作指50位置，與上操作件53最下方操作指54位置間之距離也是如此。上操作件53固 定在此處未進一步標示出開啟工具之載板上。
在上操作件53及套筒51間有一壓力彈簧55，其對上操作件53於套筒51上圓盤形頂面48a方向，或是對套筒51於下操作件49方向施力。上操作件53另外與一閉鎖裝置固定連接，其棘爪56係設置垂直於疊置軸6，並可克服壓力彈簧57之力而可運動之活塞58上。上操作件53及閉鎖裝置相對載板19為固定設置。棘爪56可在套筒51圓盤形頂面48a下運動，並因而確定套筒51在軸向之位置。
雖然在圖十一a-c之原理示意圖中不能看出，但在圖十中則顯示出，在每個開啟裝置上，前述之元件包括下操作件49，套筒51及上操作件53均有兩套，其與儲存匣範圍約30°相互偏移設置。上操作件之操作指54由二在支承環周邊方向相鄰設置之操作元件53a、53b構成。操作元件53a之操作指54間之間距，與序列46a或46b(圖五)操作槽45間之間距相同。同樣，另一操作元件53b之操作指54也是如此。因二操作元件53a、53b之指54在疊置軸(Z軸)方向，偏移上下相鄰之操作槽45一半之距離，操作元件53a抓取序列46a上下相鄰之二操作槽45、另一操作元件53b之操作指54則抓取相鄰，但在Z方向偏移一半槽距，另一序列46之操作槽45(圖五及圖十)。
此裝置可進行二不同之抓取方式，可以在一次抓取時架空儲存匣內偶數或奇數位置之支承環。在第一個方法中，套管51藉由棘爪固定在上操作件53上。在二方法中，為架空之故，首先底板13與支承環沿疊置軸運動至一預定之Z-位置，則下操作件49位於一預定之操作槽45前。此操作槽45，向下受架空之支承環1限制。在圖十一a中顯示出此情形。
然後，開啟工具轉動至儲存匣3前，使下操作件49之操作 指50進入所述之操作槽45內。上操作件53之操作指54因此進入五個操作槽45內，其在垂直方向直接在所述之操作槽45。圖十一b顯示出此情形。
然後活塞桿48縮回，直到活塞桿48之止擋48a到達套筒51上圓盤形式之頂面51a。與此運動之同時，底板13繼續下降，此底板13所走之行程較下操作件49所走之行程大。
如圖十一c所示，藉由此運動，要架空之支承環1係為儲存匣下降部分3a最上位之支承元件。藉由活塞桿48止擋48a貼在上頂面51a上，在要架空之支承環1及由上操作件抓住之上疊置部份3b間形成一預定之間距。由於底板13相對下操作件49行走較大之行程，在要架空之支承環1及在其下之支承環1間也出現一預定大小之間距。如此形成足夠之空間，可以一般之爪手進入要架空之支承環1之晶圓下，將晶圓提升，然後從儲存匣中取出。藉由底板13向上之運動，儲存匣在抓取特定之支承環後又關閉。
於圖十二a-c所示之第二個操作方法中，支承環1應被架空，此支承環係位於儲存匣3內從底板13算起之奇數位置，例如在位置11。為此，儲存匣相對下操作元件49運動至一預定位置，也就是圖十二a所示之位置。然後根據圖十二a所示，開啟裝置15旋轉至儲存匣上。此時套筒51仍被棘爪56鎖住。在此運動後，下操作件49之操作指50在要架空之支承環下之下操作槽45內。
然後，活塞桿48進行縮回運動，底板13被降下，如圖十二b所示。棘爪56退回，因而套筒51可相對上操作件53運動。隨後之活塞桿縮回運動中，壓力彈簧55壓迫套筒51向下，因上操作件53與開啟裝置載板有固定連接，其位置維持不 變。當套筒51之上頂面51a觸及上操作件53，套筒51即停止運動。如此，支承環1相對在其上之支承環被架空，如圖十二c所示。
藉由活塞桿48之縮回運動及底板13之同步運動，在架空支承環下之疊置部份3a向下與所在之支承環1分離。此結果可單獨由此疊置部份內支承環之重力造成。
要架空之支承環1被套筒51之操作指52固定。由於上操作件53及套筒51間之相對運動行程，較下操作件49或是底板13所走之行程小，上述之支承環1也相對其他所有在其下方於儲存匣內置放之支承環，在抓取後被架空。此時也可藉由底板向上運動而關閉儲存匣，此時棘爪藉由斜面56a，回到套筒內閉鎖位置。
在本發明所有之實施形式中，支承環及晶圓可位於一水平方向，也可在大致上垂直之方向上。
1‧‧‧支承環
2‧‧‧疊置範圍
3‧‧‧儲存匣
4‧‧‧環形部分
5‧‧‧定心元件
6‧‧‧疊置軸
7‧‧‧支承範圍
8‧‧‧晶圓
9‧‧‧挾持元件
9a‧‧‧第一部位
9b‧‧‧第二部位
10‧‧‧置放面
11‧‧‧內周邊面
12‧‧‧蓋板
12a‧‧‧凹槽
13a‧‧‧接口
13‧‧‧底板
15‧‧‧開啟裝置
16‧‧‧固定元件
17‧‧‧固定元件
18‧‧‧固定元件
19‧‧‧載板
20‧‧‧旋轉軸
21‧‧‧槽
24‧‧‧分隔元件
25‧‧‧分隔元件
26‧‧‧槽
27‧‧‧平台
28‧‧‧發光器
29‧‧‧光束
30‧‧‧光接收器
32‧‧‧範圍
33‧‧‧密封範圍
34‧‧‧管道範圍
35‧‧‧長孔形式凹槽
36‧‧‧直徑直線
37‧‧‧隔片
38‧‧‧管道
38a‧‧‧間隙
40‧‧‧切口
41‧‧‧削平
42‧‧‧部分
43‧‧‧切口
45‧‧‧操作槽
46a‧‧‧序列
46b‧‧‧序列
47‧‧‧氣壓缸
48‧‧‧活塞桿
48a‧‧‧止檔
49‧‧‧下操作件
50‧‧‧操作指
51‧‧‧套筒
51a‧‧‧頂面
51b‧‧‧頂面
52‧‧‧操作指
53‧‧‧上操作件
53a‧‧‧操作元件
53b‧‧‧操作元件
54‧‧‧操作指
55‧‧‧壓力彈簧
56‧‧‧棘爪
56a‧‧‧斜面
57‧‧‧壓力彈簧
58‧‧‧活塞
以下藉由圖中純為示意顯示之實施例更進一步說明本發明。各圖式內容如下：圖一 一種存放晶圓之裝置透視圖，其具一由支承環組成之儲存匣；圖二 圖一之剖面圖，其中只顯示出儲存匣之一部分；圖三 圖一及圖二所示裝置之俯視圖；圖四 多個上下疊置之支承元件之部份透視圖，該支承元件係依另一發明實施形式設計；圖五 圖四之剖面圖；圖六 圖四及圖五支承環之部分視圖； 圖七 圖六支承環之俯視圖；圖八a 依圖四至圖七疊置之支承環之透視剖面圖；圖八b 依圖四至圖七疊置之支承環之另一透視剖面圖；圖九 疊置之支承環之部分示意剖面圖；圖十 開啟裝置之透視圖；圖十一a-c 開啟由圖四至圖十支承環構成之儲存匣之程序步驟示意圖，該儲存匣具圖十所示之開啟裝置；圖十二a-c 開啟由圖四至圖十支承環構成之儲存匣之程序步驟之其他示意圖。
1‧‧‧支承環
4‧‧‧環形部分
5‧‧‧定心元件
6‧‧‧疊置軸
7‧‧‧支承範圍
8‧‧‧晶圓
9‧‧‧挾持元件
15‧‧‧開啟裝置
16‧‧‧固定元件
17‧‧‧固定元件
18‧‧‧固定元件
19‧‧‧載板
21‧‧‧槽
24‧‧‧分隔元件
25‧‧‧分隔元件
26‧‧‧槽
27‧‧‧平台
28‧‧‧發光器
29‧‧‧光束
30‧‧‧光接收器

Claims (28)

  1. 一種用以存放板形基板之裝置，尤其主要用於製造電子元件之晶圓或測試晶圓，此裝置具多個在疊置方向上下相鄰且可相互運動之支承元件，以之置放至少一基板，各支承元件設有方法以支承基板，各支承元件具一疊置範圍，用以疊加由支承元件構成之儲存匣內各支承元件，且最好一些支承元件之設計大致相同，其特徵為，補償平衡疊置誤差。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其特徵為，補償至少一支承元件於疊置方向上疊置軸設定位置之偏差。
  3. 根據前述申請專利範圍至少其中一項所述之裝置，其特徵為，補償至少一支承元件相對垂直於疊置軸方向，設定位置之偏差。
  4. 根據前述申請專利範圍至少一項所述之裝置，其特徵為，為補償疊置誤差，支承元件之設置相對其周邊方向相互轉動偏移。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之裝置，其特徵為，三或多個在儲存匣內前後設置之支承元件，上下相鄰支承元件相對疊置軸，相互間有轉動偏移，第一及最後上下相鄰之三或多個支承元件至少大致上位於相同之轉動位置。
  6. 根據申請專利範圍第4項或第5項所述之裝置，其特徵為，多個上下相鄰之支承元件以相同之角度值相互轉動偏移設置。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述之裝置，其特徵為，三或多個上下相鄰之支承元件各以相同之角度值相互偏移設置。
  8. 根據申請專利範圍第1項至第7項中至少一項所述之裝置， 其特徵為，至少有一開啟工具，以之可改變，尤其是擴大由支承元件構成之儲存匣內二支承元件間之間距，且至少有一偵測器，以之可得出儲存匣內各支承元件之位置資訊，有一控制器，可接收位置資訊，並考慮此位置資訊產生控制訊號，令開啟工具及儲存匣進行相對運動，並相對定位至一設定位置。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述之裝置，其特徵為，位置資訊係用於產生儲存匣在疊置方向之運動。
  10. 根據申請專利範圍第8項及第9項中至少一項所述之裝置，其特徵為，位置資訊係用於產生開啟工具之運動。
  11. 根據申請專利範圍第8項至第10項中至少一項所述之裝置，其特徵為，開啟工具具至少二在儲存匣圓周方向相互偏移之開啟裝置，其用於大致同時與一支承元件相接觸，至少二開啟裝置可在疊置方向相互獨立運動。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述之裝置，其特徵為，至少二開啟裝置可同步且相互獨立運動。
  13. 根據申請專利範圍第8項及第11項所述之裝置，其特徵為，至少有二偵測器，每一偵測器配置至少二開啟裝置，此二偵測器用於決定支承元件之位置資訊，而此偵測器之位置資訊被用產生開啟裝置間之相對運動。
  14. 根據前述申請專利範圍中至少一項所述之裝置，其特徵為，至少二上下相鄰設置之支承元件構成至少一開啟工具用之操作輔助件。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述之裝置，其特徵為，上下疊置之支承元件構成至少二大致相鄰設置之操作輔助件序列。
  16. 根據申請專利範圍第15項所述之裝置，其特徵為，二序列之操作輔助件於疊置軸方向，以二序列中之一上下相鄰輔助件間距之一半加以偏置。
  17. 根據前述申請專利範圍中至少一項所述之裝置，其特徵為，操作輔助件係設計成操作槽。
  18. 一種用以存放板形基板之裝置，尤其主要用於製造電子元件之晶圓或測試晶圓，此裝置具多個在疊置方向上下相鄰且可相互運動之支承元件，其設計成支承環，以之置放一基板，各支承元件設有方法以支承基板，各支承元件具一疊置範圍，用以疊加由支承元件構成之儲存匣內各支承元件，且最好一些支承元件之設計大致相同，尤其是根據前述申請專利範圍中任一項，其特徵為，設有手段將媒質導入儲存匣，及儲存匣內設有氣體導引手段。
  19. 根據申請專利範圍第18項所述之裝置，其特徵為，至少有一氣體導引元件，藉之媒質可被導入置放基板之範圍內。
  20. 根據申請專利範圍第18項或第19項所述之裝置，其特徵為，在支承元件上設有，特別是在支承元件上構成之氣體導引手段。
  21. 根據申請專利範圍第18項至第20項中至少一項所述之裝置，其特徵為，有一設置在儲存匣內之管道，尤其是一至少大致上在整個儲存匣高度上流通之管道，其方向最好至少大致上平行於疊置軸。
  22. 根據申請專利範圍第18項至第20項中至少一項所述之裝置，其特徵為，至少設有一由支承元件構成之氣體導引元件，及至少在二儲存匣內上下相鄰之支承元件間有一密封件，至少一氣體導引元件至疊置軸之間距較至少一密封件至 疊置軸之間距小。
  23. 根據申請專利範圍第22項所述之裝置，其特徵為，密封件由支承元件本身構成。
  24. 根據申請專利範圍第23項所述之裝置，其特徵為，一密封件包圍上下相鄰支承元件之各隔片。
  25. 根據申請專利範圍第21項至第24項中至少一項所述之裝置，其特徵為，有至少一設計在支承元件上之疊置輔助件，此支承元件至少一疊置輔助件之間距，較相同支承元件之密封件至疊置軸之間距大。
  26. 根據前述申請專利範圍中至少一項所述之裝置，其特徵為，至少一氣體導引元件設計成藉由上下疊置支承元件之凹槽形成之管道。
  27. 一種用以存放板形基板之方法，尤其主要用於製造電子元件之晶圓或測試晶圓，可分離之支承元件於疊置方向被上下置放，在支承元件之存放件上可置放一基板，且支承元件間之間距可藉由一開啟工具改變，其特徵為，以一偵測器得出儲存匣內各支承元件之位置資訊，將位置資訊送至控制器，並依位置資訊產生儲存匣及開啟工具間之相對運動，藉由此相對運動，開啟工具可定位於支承元件前一預定之相對設定位置。
  28. 根據申請專利範圍第27項所述之方法，其特徵為，以至少二感測器相互獨立得出支承元件之位置資訊，將此位置資訊送至控制器，其考慮位置資訊造成運動，令二開啟裝置相互獨立進行定位，使一特定支承元件與儲存匣內相鄰之支承元件在疊置軸方向產生間距。
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