TWI571956B - 晶圓傳輸手臂、晶圓傳輸裝置以及其晶圓保持構件 - Google Patents
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Description
本創作係有關於一種具有固定晶圓的晶圓傳輸手臂、晶圓傳輸裝置以及其晶圓保持構件，尤其涉及一種應用於高速旋轉時亦能快速穩定移動運送晶圓者。
隨著科技的快速發展，高科技電子產品使用於日常生活中已是相當普遍，例如手機、主機板、數位相機等電子產品，這些電子產品內部皆裝設並佈滿許多IC半導體，而IC半導體的材料來源就是晶圓，為了能夠因應各式高科技電子產品的大量需求，故晶圓代工產業皆以如何令晶圓製造流程更加快速、有效率為目標，不斷地進行研發與改良突破。
晶圓的加工程序十分繁複且精密，大致上包括有：定位、微影、蝕刻、擴散、離子佈植、薄膜、清洗等，習知係用機械手臂傳送晶圓至各個加工流程，由於機械手臂大多係透過伸縮、升降以及旋轉等作動方式導送晶圓，再者，除了能夠順利進行導送作業，機械手臂導送的時間效率也與機台的產量息息相關，成為影響生產成本的重要因素。
據此，當機械手臂移動的速度加快時，其所承載的晶圓也會
因為離心力的因素，時常造成晶圓移位，甚至是飛出去造成晶圓破片。
是以，針對上述習知結構所存在之問題點，如何開發一種更具理想實用性之創新結構，實使用者所企盼，亦係相關業者須努力研發突破之目標及方向。
有鑒於此，本發明即在提供一種晶圓傳輸手臂，係應用於從一晶圓的一面或側邊接觸該晶圓以傳送該晶圓，其特徵在於：該晶圓傳輸手臂具有一殼體、一連桿機構、一可動式抵持部、以及一承載盤，該承載盤係用以承載該晶圓；該連桿機構包含一組連桿、一組樞軸、一組S型帶體、以及一組凸部，該連桿機構係藉由該組樞軸耦合於該殼體之內，該組凸部係設置於該組樞軸，該組S型帶體圍繞該組樞軸而使該組樞軸向相對方向旋轉；該可動式抵持部具有一抵塊、一連動推桿與一復位元件，該抵塊與該連動推桿相結合，該連動推桿藉由一耦合部耦合於該殼體之內，且其第一端碰觸於該樞軸；藉此，當該樞軸旋轉而使該凸部抵觸到該第一端時，進而推動該連動推桿往第一位置移動且使該抵塊接近或接觸該承載盤上之該晶圓。
所述之晶圓傳輸手臂，其中該承載盤進一步包含一止檔部。
所述之晶圓傳輸手臂，其中該連桿與該S型帶體係由一輔助彈簧所連接。
所述之晶圓傳輸手臂，該可動式抵持部進一步具有一復位元件，設置於該耦合部，藉由該復位元件而使該連動推桿移動到第二位置。
所述之晶圓傳輸手臂，其中該復位元件係由一具有彈性材質
所組成。
此外，本發明另提出一種晶圓操作機台，用以對至少一晶圓進行操作，其包含一晶圓傳輸手臂、一驅動裝置，適於從一晶圓的背面托起該晶圓以傳送該晶圓；其特徵在於：該驅動裝置連結於該晶圓傳輸手臂，用以驅動該晶圓傳輸手臂移動；該晶圓傳輸手臂包含：一殼體、一連桿機構、一可動式抵持部、以及一承載盤，該承載盤係用以承載該晶圓；該連桿機構包含一組連桿、一組樞軸、一組S型帶體、以及一組凸部，該連桿機構係藉由該組樞軸耦合於該殼體之內，該組凸部係設置於該組樞軸，該組S型帶體圍繞該組樞軸而使該組樞軸向相對方向旋轉；該可動式抵持部具有一抵塊、一連動推桿與一復位元件，該抵塊與該連動推桿相結合，該連動推桿藉由一耦合部耦合於該殼體之內，且其第一端碰觸於該樞軸；藉此，當該樞軸旋轉而使該凸部抵觸到該第一端時，進而推動該連動推桿而往第一位置移動且使該抵塊接觸該承載盤上之該晶圓。
所述之晶圓操作機台，其中該承載盤進一步包含一止檔部。
所述之晶圓操作機台，其中該連桿與該S型帶體係由一輔助彈簧所連接。
所述之晶圓操作機台，該可動式抵持部進一步具有一復位元件，設置於該耦合部，藉由該復位元件而使連動推桿移動到第二位置。
所述之晶圓操作機台，其中該復位元件係由一具有彈性材質所組成。
此外，本發明再提出一種晶圓保持構件，係安裝於晶圓操作機台之晶圓傳輸手臂，用以運送晶圓，其特徵為：具有一殼體、一連桿機
構以及一可動式抵持部；該連桿機構包含一組連桿、一組樞軸、一組S型帶體、以及一組凸部，該連桿機構係藉由該組樞軸耦合於該殼體之內，該組凸部係設置於該組樞軸，該組S型帶體圍繞該組樞軸而使該組樞軸向相對方向旋轉；該可動式抵持部具有一抵塊、一連動推桿與一復位元件，該抵塊與該連動推桿相結合，該連動推桿藉由一耦合部耦合於該殼體之內，且其第一端碰觸於該樞軸；藉此，當該樞軸旋轉而使該凸部抵觸到該第一端時，進而推動該連動推桿而往第一位置移動。
所述之晶圓保持構件，該可動式抵持部進一步具有一復位元件，設置於該耦合部，藉由該復位元件而使該連動推桿移動到第二位置。
所述之晶圓保持構件，該復位元件係由一具有彈性材質所組成。
所述之晶圓保持構件，其中該連桿與該S型帶體係由一輔助彈簧所連接。
1‧‧‧晶圓傳輸手臂
31‧‧‧殼體
32‧‧‧連桿機構
33‧‧‧可動式抵持部
11‧‧‧承載盤
20‧‧‧晶圓
321‧‧‧連桿
322‧‧‧樞軸
323‧‧‧S型帶體
324‧‧‧凸部
34‧‧‧復位元件
331‧‧‧抵塊
332‧‧‧連動推桿
3321‧‧‧第一端
3311‧‧‧第一位置
3312‧‧‧第二位置
111‧‧‧止檔部
325‧‧‧輔助彈簧
2‧‧‧晶圓操作機台
20‧‧‧驅動裝置
3‧‧‧晶圓保持構件
第1A圖至第1G圖為本發明之晶圓傳輸手臂的示意圖。
第2圖為本發明之晶圓傳輸裝置的示意圖。
第3A圖至第3C圖為本發明之晶圓保持構件的示意圖。
由於本發明係揭露一種晶圓傳輸手臂、晶圓傳輸裝置以及其晶圓保持構件，所利用的自動機械手臂運作原理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，盍先敘明。
請參考第1A圖，本發明之一種晶圓傳輸手臂1，係應用於從一晶圓的一面或側邊接觸晶圓以傳送晶圓，其特徵在於：晶圓傳輸手臂1具有一殼體31、一連桿機構32、一可動式抵持部33、以及一承載盤11，承載盤11係用以承載一晶圓20，請參考第1B圖，連桿機構32包含一組連桿321、一組樞軸322、一組S型帶體323、以及一組凸部324。連桿機構32係藉由樞軸322耦合於殼體31之內，而凸部324係凸設於樞軸322，S型帶體323則圍繞樞軸322，用以固定且牽引而使樞軸322向相對方向旋轉。在一較佳實施例中，樞軸322可以包含一滾珠軸承，此外，S型帶體323可以為一鋼帶，但是並不以此為限。
請參考第1C圖，可動式抵持部33具有一抵塊331、一連動推桿332與一復位元件34，抵塊331與連動推桿332相結合，而連動推桿332係藉由一耦合部311耦合於殼體31之內，且連動推桿332的第一端3321碰觸於連桿機構32的樞軸322，在本實施例中，第一端3321係更進一步設置有一能夠轉動的圓盤，或者第一端3321的外型直接以圓形為主，可以減少摩擦力，但並不以此為限。抵塊132則是設置在連動推桿131的第二端。請參考第1D圖，藉此，當連桿機構32的S型帶體323牽引而使樞軸322向相對方向旋轉而使凸部324抵觸到連動推桿332的第一端3321時，進而推動連動推桿332往第一位置3311移動，而使抵塊331接觸承載盤11上之晶圓20。
要特別說明的是，在一實施例中，本發明之可動式抵持部33進一步具有一復位元件34，設置於耦合部311，藉由此復位元件34而使連動推桿332移動到第二位置3312。而此復位元件係由一具有彈性材質所組成，
在本實施例係以彈簧為例，但不以此為限。
請參考第1E圖與第1F圖，在一實施例中，，承載盤進一步包含一止檔部111，當連桿機構32的S型帶體323牽引而使樞軸322向相對方向旋轉而使凸部324抵觸到連動推桿332的第一端3321時，進而推動連動推桿332往第一位置3311移動，而使抵塊331接觸承載盤11上之晶圓20，此時請參考第1F圖，晶圓20接近或抵靠在止檔部111，主要在於減少了晶圓20在承載盤11上的間隙，較佳地，本發明一種晶圓傳輸手臂1更可以應用在晶圓需要高速旋轉移動的機台中。
此外，請參考第1G圖，在另一實施例中，為一種晶圓傳輸手臂1，其中連桿321與S型帶體323係由一輔助彈簧325所連接，據此可以平衡拉力，讓晶圓20在晶圓傳輸手臂1的承載盤11上快速的旋轉移動時，能更加的穩定。
此外，在一較佳具體實施例中，連動推桿332較佳係由鈦合金、鋁材或不鏽鋼材所製成。另一選擇是，整個連桿機構32以及可動式抵持部33之組合可為陶瓷，其顯然對腐蝕性化學品較具抵抗性。這些連動推桿332較佳係乾式運轉，也就是無須潤滑劑，據此可以避免污染晶圓20。
請參考第2圖，為本發明所提出之一種晶圓操作機台2，用以對至少一晶圓10進行操作，其包含一晶圓傳輸手臂1、一驅動裝置20，適於從一晶圓10的背面托起以傳送晶圓10，其特徵在於：驅動裝置20連結於晶圓傳輸手臂1，用以驅動晶圓傳輸手臂1的移動，而晶圓傳輸手臂1的結構特徵如前所述，在此不再贅述。
請參考第3A圖，為本發明所提出之一種晶圓保持構件3，係
安裝於晶圓操作機台2之晶圓傳輸手臂1，用以運送晶圓10。其特徵為：具有一殼體31、一連桿機構32以及一可動式抵持部33。請參考第3B圖，連桿機構32包含一組連桿321、一組樞軸322、一組S型帶體323、以及一組凸部324，連桿機構32係藉由樞軸322耦合於殼體31之內，凸部324則是凸設於樞軸322，而S型帶體323圍繞於樞軸322而使樞軸322向相對方向旋轉，如第3C圖則為旋轉後的示意圖。要特別說明的是，在一較佳實施例中，S型帶體323可以為一鋼帶，但是並不以此為限。
可動式抵持部33具有一抵塊331、一連動推桿332與一復位元件34，抵塊331與連動推桿332係為相結合，連動推桿332藉由一耦合部311耦合於殼體31之內，且連動推桿332的第一端3321碰觸於樞軸322；藉此，當連桿機構32的S型帶體323牽引而使樞軸322向相對方向旋轉而使凸部324抵觸到連動推桿332的第一端3321時，進而推動連動推桿332往第一位置3311移動。
要特別說明的是，在一實施例中，本發明之可動式抵持部33進一步具有一復位元件34，設置於耦合部311，藉由此復位元件34而使連動推桿332移動到第二位置3312。而此復位元件係由一具有彈性材質所組成，在本實施例係以彈簧為例，但不以此為限。
此外，連桿321與S型帶體323可以由一輔助彈簧325所連接，據此可以平衡拉力，讓晶圓20在晶圓傳輸手臂1的承載盤11上快速的旋轉移動時，能更加的穩定。
此外，在一較佳具體實施例中，連動推桿332較佳係由鈦製成。另一選擇是，整個連桿機構32以及可動式抵持部33之組合可為陶瓷，
其顯然對腐蝕性化學品較具抵抗性。這些連動推桿332較佳係乾式運轉，也就是無須潤滑劑，據此可以避免污染晶圓。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利權利；同時以上的描述，對於熟知本技術領域之專門人士應可明瞭及實施，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，均應包含在申請專利範圍中。
1‧‧‧晶圓傳輸手臂
11‧‧‧承載盤
31‧‧‧殼體
32‧‧‧連桿機構
33‧‧‧可動式抵持部
Claims (14)
- 一晶圓傳輸手臂，係應用於從一晶圓的一面或側邊接觸該晶圓以傳送該晶圓，其特徵在於：該晶圓傳輸手臂具有一殼體、一連桿機構、一可動式抵持部、以及一承載盤，該承載盤係用以承載該晶圓；該連桿機構包含一組連桿、一組樞軸、一組S型帶體、以及一組凸部，該連桿機構係藉由該組樞軸耦合於該殼體之內，該組凸部係設置於該組樞軸，該組S型帶體圍繞該組樞軸而使該組樞軸向相對方向旋轉；該可動式抵持部具有一抵塊、一連動推桿與一復位元件，該抵塊與該連動推桿相結合，該連動推桿藉由一耦合部耦合於該殼體之內，且其第一端碰觸於該樞軸；藉此，當該樞軸旋轉而使該凸部抵觸到該第一端時，進而推動該連動推桿往第一位置移動且使該抵塊接觸該承載盤上之該晶圓。
- 如請求項1所述之晶圓傳輸手臂，其中該承載盤進一步包含一止檔部。
- 如請求項1所述之晶圓傳輸手臂，其中該連桿與該S型帶體係由一輔助彈簧所連接。
- 如請求項1所述之晶圓傳輸手臂，該可動式抵持部進一步具有一復位元件，設置於該耦合部，藉由該復位元件而使該連動推桿移動到第二位置。
- 如請求項4所述之晶圓傳輸手臂，其中該復位元件係由一具有彈性材質所組成。
- 一種晶圓操作機台，用以對至少一晶圓進行操作，其包含一晶圓傳輸手臂、一驅動裝置，適於從一晶圓的背面托起該晶圓以傳送該晶圓；其特徵在於：該驅動裝置連結於該晶圓傳輸手臂，用以驅動該晶圓傳輸手臂移動； 該晶圓傳輸手臂包含：一殼體、一連桿機構、一可動式抵持部、以及一承載盤，該承載盤係用以承載該晶圓；該連桿機構包含一組連桿、一組樞軸、一組S型帶體、以及一組凸部，該連桿機構係藉由該組樞軸耦合於該殼體之內，該組凸部係設置於該組樞軸，該組S型帶體圍繞該組樞軸而使該組樞軸向相對方向旋轉；該可動式抵持部具有一抵塊、一連動推桿與一復位元件，該抵塊與該連動推桿相結合，該連動推桿藉由一耦合部耦合於該殼體之內，且其第一端碰觸於該樞軸；藉此，當該樞軸旋轉而使該凸部抵觸到該第一端時，進而推動該連動推桿而往第一位置移動且使該抵塊接觸該承載盤上之該晶圓。
- 如請求項6所述之晶圓操作機台，其中該承載盤進一步包含一止檔部。
- 如請求項6所述之晶圓操作機台，其中該連桿與該S型帶體係由一輔助彈簧所連接。
- 如請求項6所述之晶圓操作機台，該可動式抵持部進一步具有一復位元件，設置於該耦合部，藉由該復位元件而使連動推桿移動到第二位置。
- 如請求項9所述之晶圓操作機台，其中該復位元件係由一具有彈性材質所組成。
- 一種晶圓保持構件，係安裝於晶圓操作機台之晶圓傳輸手臂，用以運送晶圓，其特徵為：具有一殼體、一連桿機構以及一可動式抵持部；該連桿機構包含一組連桿、一組樞軸、一組S型帶體、以及一組凸部，該連桿機構係藉由該組樞軸耦合於該殼體之內，該組凸部係設置於該組樞軸，該組S型帶體圍繞該組樞軸而使該組樞軸向相對方向旋轉； 該可動式抵持部具有一抵塊、一連動推桿與一復位元件，該抵塊與該連動推桿相結合，該連動推桿藉由一耦合部耦合於該殼體之內，且其第一端碰觸於該樞軸；藉此，當該樞軸旋轉而使該凸部抵觸到該第一端時，進而推動該連動推桿而往第一位置移動。
- 如請求項11所述之晶圓保持構件，該可動式抵持部進一步具有一復位元件，設置於該耦合部，藉由該復位元件而使該連動推桿移動到第二位置。
- 如請求項12所述之晶圓保持構件，該復位元件係由一具有彈性材質所組成。
- 如請求項11所述之晶圓保持構件，其中該連桿與該S型帶體係由一輔助彈簧所連接。
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2014
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| TW201037780A (en) * | 2008-10-17 | 2010-10-16 | Ulvac Inc | Transfer apparatus and vacuum apparatus |
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