TWI474427B

TWI474427B - 晶舟轉換器

Info

Publication number: TWI474427B
Application number: TW99146994A
Authority: TW
Inventors: Chin Te Tien; Ming Hsiang Chang; Chun Hsiung Chang
Original assignee: Chipmos Technologies Inc
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2015-02-21
Also published as: CN102543794A; CN202034358U; TW201227863A; CN102543794B

Description

晶舟轉換器

本發明係關於一種晶舟轉換器，尤其是指一種具有防呆功能的手動晶舟轉換器。

一般半導體製程中，晶圓需經過多種機台的加工製程，當晶圓在轉換機台或移動時會放在晶舟中以確保晶圓的安全，為了配合各個不同製程所需的機台和製程環境，晶圓常常需使用不同構型的晶舟存放，而當晶圓要在不同晶舟間轉換時，會使用晶舟轉換器(Wafer Transfer)來協助晶圓在兩晶舟間安全的互換位置。晶舟轉換器的使用概念是操作人員先將要轉出晶圓的晶舟和要接收晶圓的晶舟依照順序放置在晶舟轉換器上的指定位置，確認兩晶舟的位置放置正確後，再利用晶舟轉換器上的推移機構，將要轉出晶圓的晶舟中的晶圓轉移至要接收晶圓的晶舟內，當確認晶圓轉移動作完成之後，操作人員再依序將已轉出晶圓的晶舟和已接收晶圓的晶舟一一取出。

由於晶圓價格高昂，若是在移動過程中有任何損害、刮傷甚至掉落，都會造成巨額的損失，因此為避免晶圓受損的情形發生，除了晶舟及晶舟轉換器上設計有多種協助晶圓定位和固定的裝置外，操作人員在移動晶圓的相關過程都有明確的作動規範，以確保晶圓的安全。

習知的晶舟轉換器具有工作檯面用以放置晶舟，工作檯面上都會設有引導晶舟定位的定位裝置，使操作人員放置晶舟時可以依循定位裝置作動，而當晶舟正確放置至晶舟轉換器的工作檯面上指定位置後，晶舟本體會將工作檯面上設置的防呆裝置下壓，進一步連動使得工作檯面下的勾型固定部脫離晶圓推移機構的頂持部，使晶圓推移機構可以順指定方向推行，將晶圓由要轉出晶圓的晶舟中轉移至要接收晶圓的晶舟內。待移轉完成後，操作人員必須將已轉出晶圓的晶舟和已接收晶圓的晶舟分別依規定的順序及作動姿勢取出，順利取卸後整個移轉動作才告完成。

而在晶圓移轉的全程中操作人員都必須依照指定的順序及作動姿勢進行，雖然習知的晶舟轉換器上已具有引導操作人員定位晶舟的定位裝置，但在放置晶舟時卻沒有定位裝置協助確認晶舟開口是否面向正確的方向，若是晶舟開口面向的方向有誤，即可能在晶圓移轉的過程中使晶圓與要接收晶圓的晶舟發生碰撞，進而造成晶圓破片的風險。

同時，習知的晶舟轉換器在移轉晶圓動作完成後，必須要依規定的順序及作動姿勢將晶舟取出，如果操作人員一時不察，將晶舟以錯誤的拿取姿勢取出，則可能使晶舟內的晶圓掉落出晶舟外，因而造成高額損失，所以如何安全且有效率的完成晶圓在晶舟轉換器上轉換的工作，讓操作人員操作時能更便利且降低晶圓破損的風險，以及如何研發可降低晶圓取卸時之人為疏失的晶舟轉換器是十分重要的議題。

有鑑於此，如何針對上述習知晶舟轉換器所存在之缺點進行研發改良，讓使用者能夠更方便使用且製作成本降到最低，實為相關業界所需努力研發之目標。

為了解決上述先前技術不盡理想之處，本發明提供了一種晶舟轉換器。此種晶舟轉換器包含有底座，底座具有承載板、第一定位導軌、第二定位導軌、第一導引裝置與第二導引裝置，承載板上進一步形成有沿第一方向分佈的第一定位區與第二定位區，第一定位導軌沿第一方向設置於第一定位區，而第一導引裝置設置於第一定位區的兩側，第二定位導軌沿第一方向設置於第二定位區，而第二導引裝置設置於第二定位區的兩側。晶舟轉換器又包含有晶圓推桿，晶圓推桿活動地設置於底座、並可沿第一方向自第一定位區移動至第二定位區，其中第一定位區與第二定位區之間形成有預設的間隔部。晶舟轉換器還包含有第一阻擋裝置，此第一阻擋裝置設置於承載板上、且位於第二定位區遠離間隔部一端的外緣，而第一阻擋裝置的高度大於間隔部的寬度，且第一阻擋裝置形成有阻擋面，此阻擋面朝向間隔部，第二定位區進一步包含第二阻擋裝置，此第二阻擋裝置凸設於承載板上，且第二阻擋裝置的高度大於第二定位導軌的高度。

因此，本發明之首要目的係提供一種晶舟轉換器，此晶舟轉換器的承載板上設置有第一阻擋裝置，此第一阻擋裝置的高度大於間隔部的寬度，且第一阻擋裝置形成有阻擋面，阻擋面朝向間隔部，所以藉此第一阻擋裝置可確保操作人員在拿取置放於第二定位區的晶舟時，會朝指定方向正確取出，避免取出方向錯誤導致晶圓掉落損毀，確保操作人員移動晶舟時晶圓的穩定性，並提升晶圓的安全性。

本發明次要目的係提供一種晶舟轉換器，此晶舟轉換器的承載板上凸設有第二阻擋裝置及第三阻擋裝置，且第二阻擋裝置的高度大於第二定位導軌的高度，第三阻擋裝置的高度大於第一定位導軌的高度，藉此兩個阻擋裝置可確保操作人員在放置晶舟時能將晶舟開口方向正確置於承載板上的指定方向，避免因晶舟開口面向的方向錯誤，使晶圓在移轉過程中產生碰撞因而造成破片的風險。

由於本發明係揭露一種晶舟轉換器，其中所利用之晶舟轉換的方式已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故以下文中之說明，不再作完整描述。同時，以下文中所對照之圖式，係表達與本發明特徵有關之結構示意，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製，合先敘明。

請參考圖1至圖2，係根據本發明所提出的第一較佳實施例，為一種晶舟轉換器100。此晶舟轉換器100包含有底座10，底座10具有承載板11、第一定位導軌12、第二定位導軌13、第一導引裝置14與第二導引裝置15，而承載板11上進一步形成有沿第一方向X分佈的第一定位區17與第二定位區18，此兩定位區上皆可分別置放晶舟，而第一定位導軌12沿第一方向 X設置於第一定位區17，第一導引裝置14設置於第一定位區17的兩側，第二定位導軌13沿第一方向X設置於第二定位區18，第二導引裝置15則設置於第二定位區18的兩側，當操作人員將晶舟200放置於承載板11上的第一定位區17或第二定位區18時，第一定位導軌12及第一導引裝置14或第二定位導軌13及第二導引裝置15可卡持住晶舟200的底部及側邊，限制晶舟200在第二方向Y上的移動，藉此，使不同構型的晶舟200分別被限制在第一定位區17或第二定位區18中。進一步，第一定位導軌12、第二定位導軌13、第一導引裝置14與第二導引裝置15所構成限縮的範圍，使晶舟轉換器100操作時晶舟200會被適當引導至承載板11上的第一定位區17與第二定位區18位置，協助操作人員將晶舟200定位且不致位移。當兩晶舟200分別放置在第一定位區17及第二定位區18時，兩晶舟200之晶圓置入口係互相面對，以使晶圓可由一晶舟內轉移至另一晶舟內。

請繼續參考圖1至圖2，第一定位區17與第二定位區18之間形成有預設的間隔部20，當兩晶舟200分別放置於第一定位區17與第二定位區18時，兩晶舟200間的間隔即可視為是間隔部20，而晶舟轉換器100包含有第一阻擋裝置21，設置於承載板11上、且位於第二定位區18遠離間隔部20之一端的外緣，而第一阻擋裝置21的高度需大於間隔部20的寬度，且第一阻擋裝置21具有阻擋面22，阻擋面22朝向間隔部20的方向，當晶舟200放置於第二定位區18時，晶舟200遠離晶圓置入口之一端的底部適可抵靠於阻擋面22。在正常的操作中，操作人員在取出第二定位區18上的晶舟200時，應將第二定位區18上的晶舟200靠近間隔部20的一端稍向上方轉一角度，亦即晶舟200的晶圓置入口該端須向上轉一角度抬起，進而將晶舟200拿起，但若操作人員不小心取物動作方向錯誤，將晶舟200遠離晶圓置入口之該端向上轉抬起，此時晶舟200內的晶圓便會自晶圓置入口掉落出造成損毀。然而藉由設置第一阻擋裝置21於第二定位區18的外緣，使第一阻擋裝置21抵住晶舟200，並且由於第一阻擋裝置21的高度 D1大於間隔部20的寬度D2，在操作人員以錯誤的取物動作方向拿起位於第二定位區18上的晶舟200時，晶舟200抵靠於第一阻擋裝置21該端的底部會被第一阻擋裝置21阻擋住，而晶舟200的晶圓置入口該端的頂部則會抵靠到置放於第一定位區17的晶舟200，使得第二定位區18上的晶舟200無法被拿取出，降低操作人員操作時失誤的可能性。

要特別注意的，第一阻擋裝置21的高度D1較佳者為間隔部20的寬度D2的1.2~2.0倍，這個比例可確保晶舟從錯誤的取物動作方向拿起時第一阻擋裝置21會阻擋住晶舟的底部。

請參考圖3A和圖3B，第一阻擋裝置21可為一對阻擋塊，此對阻擋塊可為二個相對的L形擋塊，並設置於第二定位區18遠離間隔部20之一端的外緣，第一阻擋裝置21之阻擋面22亦可具有一階梯狀構形，此階梯狀構形可使阻擋面22的一部份接近第二定位區18，一部份的阻擋面22稍遠離第二定位區18，藉此可配合阻擋不同構型的晶舟，而第一阻擋裝置的外型、位置及數量不以上述為限，可以為上述形式或其他達成同樣固定目的之方式，依照實際的應用環境及裝設需求而改變其條件。

請再參考圖1至圖2，晶舟轉換器100另包含有晶圓推桿19，此晶圓推桿19活動地設置於底座10、並可沿第一方向X自第一定位區17移動至第二定位區18，而底座10上進一步設有第一防呆裝置30和第二防呆裝置31，第一防呆裝置30與第二防呆裝置31分別具有第一固定部28及第二固定部29，當第一定位區17或第二定位區18沒有放置晶舟200或是沒有正確的放置晶舟200時，第一防呆裝置30和第二防呆裝置31就不會被晶舟200壓下，此時，第一固定部28及第二固定部29凸出於底座10的下方，並與晶圓推桿19一端的頂持部27相互頂持，使得晶圓推桿19無法從第一定位區17往第二定位區18繼續推動，以避免在未放置或未正確放置晶舟200的狀況下推動晶圓推桿19而將位於第一定位區17的晶圓推出晶舟200外，防止因第一定位區17或第二定位區18的晶舟200未正確放置而使置於晶舟200內的晶圓造成掉落碰撞或損壞。

再者，第一定位區17的第一定位導軌12及第二定位區18的第二定位導軌13可依實際需要設計成分離狀或相互連接，並且可分別設置有第一定位凹溝24及第二定位凹溝25，此第一定位凹溝24及第二定位凹溝25與晶舟200外殼底部之突起部相對應，如此藉由第一定位導軌12及第二定位導軌13可限制晶舟200在第二方向Y的位移，同時藉由第一定位凹溝24與第二定位凹溝25與晶舟200外殼的卡合，可限制晶舟200在第一方向X上的位置，如此可完成晶舟200放置時確定定位。同時，當晶舟200分別正確放置於第一定位區17與第二定位區18時，其底部外殼會分別壓蓋在底座10上的第一防呆裝置30和第二防呆裝置31上，當第一防呆裝置30和第二防呆裝置31被下壓後會連動與其對應的第一固定部28和第二固定部29，使第一固定部28或第二固定部29向上翹起而收入底座10的內部，此時操作人員可順利將晶圓推桿19順第一方向X推動，使晶圓脫離要轉出晶圓的晶舟進入要接收晶圓的晶舟。特別要說明的是，當只有第一定位區17的晶舟200正確放置，第二定位區18的晶舟200未放置或未正確放置時，第一防呆裝置30的第一固定部28雖然會收入底座10的內部，但由於第二防呆裝置31未被壓持，因此第二固定部29仍呈現凸出於底座10底部的狀態，亦使晶圓推桿19的頂持部27仍會被第二固定部29頂持住而無法順利推動。

另外，請參考圖4及圖5，在第二定位區18進一步包含有第二阻擋裝置23，第二阻擋裝置23凸設於承載板11上，且第二阻擋裝置23的高度需大於第二定位導軌13的高度，由於第二阻擋裝置23所設置的位置正好對應於預計置放於第二定位區18的晶舟200晶圓置入口該端的底部構形內緣處，即在正確放置晶舟200的狀況下，第二阻擋裝置23會剛好於晶舟200的開口處而不會被晶舟200壓住，且第二阻擋裝置23的高度大於第二定位導軌13的高度，所以當預計置放的晶舟200在放置時放置錯誤或開口方向不正確，此時晶舟200底部便會壓在第二阻擋裝置23上而傾斜一角度，因此無法壓持到第二防呆裝置31，使得第二防呆裝置31的第二固定部29無法順利收入底座10的內部，進而使晶圓推桿19無法從第一定位區17往第二定位區18繼續推動，以確保操作人員在置放晶舟時其前後放置方向是正確無誤的，進而防止因第一定位區17或第二定位區18的晶舟200未正確放置而使置於晶舟200內的晶圓造成掉落碰撞或損壞。

同樣地，請繼續參考圖6，第一定位區17進一步亦可包含有第三阻擋裝置26，此第三阻擋裝置26凸設於承載板11上，第三阻擋裝置26的高度大於第一定位導軌12的高度，由於第三阻擋裝置26所設置的位置正好對應於預計置放於第一定位區17的晶舟200晶圓置入口該端的底部構形內緣處，即在晶舟200正確放置的情況下，第三阻擋裝置26會剛好位於晶舟200的開口處而不會被晶舟200壓住，而且第三阻擋裝置26的高度大於第一定位導軌12的高度，所以如果預計置放第一定位區17的晶舟200在放置時晶舟位置放置錯誤或開口方向不正確，此時晶舟200底部便會壓在第三阻擋裝置26上而傾斜一角度，因此無法壓持到第一防呆裝置30，使得第一防呆裝置30的第一固定部28無法順利收入底座10的內部，使晶圓推桿19無法推動，以確保操作人員在置放晶舟200時其前後放置方向是正確無誤的。而第二阻擋裝置23與第三阻擋裝置26的構型皆為凸設於承載板11上的柱體，由於柱體的構型無銳角，因此可以避免刮傷或阻擋晶舟200進入第一定位區17或第二定位區18。第二阻擋裝置23與第三阻擋裝置26的設置位置亦可靠近於間隔部22或配合晶舟200底部構型而設置，只要可達到相同目的之位置皆可。

因此藉由本發明所提出的晶舟轉換器，結構簡單且元件單純並可達到操作人員在取卸晶舟時晶圓不易脫落受損的功效，相較於傳統的晶舟轉換器，由於取卸晶舟時沒有阻擋裝置協助判斷，當操作人員取卸晶舟的方向不正確時，即可能導致晶圓自晶圓置入口掉落出晶舟之外，不但會使晶圓受到不必要的損傷，且造成操作人員的許多不便，甚至嚴重受損時會影響晶圓可能無法使用；另外，還可協助判斷晶舟是否放置方向正確，並配合防呆裝置，當晶舟放置方向錯誤時，可阻擋晶圓推桿作動，因此晶圓不會被推出而碰撞到未正確放置之晶舟而造成損壞。因此，本發明不僅提高作業良率及晶圓移動時的安全性，並降低人為疏失，同時在操作時亦可協助操作人員確認晶舟的正確定位並進行晶圓移轉工程，大大減少晶圓受損的可能性，達到降整體成本且提升產能的效果。

以上所述僅為本發明較佳實施例，並非用以限定本發明申請專利權利；同時以上的描述對於相關技術領域具有通常知識者應可明瞭與實施，因此其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含於下述之申請專利範圍。

100‧‧‧晶舟轉換器

200‧‧‧晶舟

10‧‧‧底座

11‧‧‧承載板

12‧‧‧第一定位導軌

13‧‧‧第二定位導軌

14‧‧‧第一導引裝置

15‧‧‧第二導引裝置

17‧‧‧第一定位區

18‧‧‧第二定位區

19‧‧‧晶圓推桿

20‧‧‧間隔部

21‧‧‧第一阻擋裝置

22‧‧‧阻擋面

23‧‧‧第二阻擋裝置

24‧‧‧第一定位凹溝

25‧‧‧第二定位凹溝

26‧‧‧第三阻擋裝置

27‧‧‧頂持部

28‧‧‧第一固定部

29‧‧‧第二固定部

30‧‧‧第一防呆裝置

31‧‧‧第二防呆裝置

X‧‧‧第一方向

Y‧‧‧第二方向

D1‧‧‧第一阻擋裝置的高度

D2‧‧‧間隔部的寬度

圖1係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種晶舟轉換器立體示意圖。

圖2係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種晶舟轉換器與晶舟結合側視圖。

圖3A係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種晶舟轉換器與晶舟結合展開局部上視圖。

圖3B係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種晶舟轉換器與晶舟結合展開局部上視圖。

圖4係根據本發明提出之實施例，為一種晶舟於晶舟轉換器上錯誤放置上視圖。

圖5係根據本發明提出之實施例，為一種晶舟於晶舟轉換器上錯誤放置側視圖。

圖6係根據本發明提出之實施例，為一種晶舟轉換器與晶舟結合立體示意圖。