TWI626462B - 機台診斷工具、晶圓處理機台載入埠診斷工具及其診斷方法 - Google Patents

Abstract

晶圓處理機台載入埠診斷工具包含殼體以及震動感測器。殼體配置以放置於晶圓處理機台之載入埠的承載平台上。震動感測器設置於殼體中，並配置以偵測載入埠在運作過程中之實際震動頻譜。

Description

機台診斷工具、晶圓處理機台載入埠診斷工具及其診斷方法

本揭露係關於一種機台診斷工具，特別係關於晶圓處理機台載入埠診斷工具及其診斷方法。

就製造半導體製造而言，半導體晶圓經歷數個製程步驟，且各個步驟由專門製程機具所執行。舉例來說，晶圓盒係用以將半導體晶圓從一製程機具運送至另一製程機具。每個晶圓盒皆能運輸若干特定直徑的晶圓。晶圓盒係設計用以維護及保護其內部環境，以使位於其中的晶圓不受到如晶圓盒外環境中的汙染。此外，晶圓盒也用以運送其他類型的基板，例如光罩、液晶面板、硬碟機用剛性磁性媒體或太陽能電池等。

此外，載入埠係設定成提供標準機構介面(SMIF,standard mechanical interface)給晶圓處理機台(例如：製程及/或量測機具)，以使晶圓盒可載入至晶圓處 理機台的載入埠中並進入晶圓處理機台，或能從晶圓處理機台的載入埠上卸除，並同時確保位於其中的晶圓不受汙染。

依據本揭露之一些實施方式，機台診斷工具包含殼體以及震動感測器。殼體配置以放置於機台的承載平台上。震動感測器設置於殼體中，並配置以偵測機台在運作過程中之實際震動頻譜。

依據本揭露之另一些實施方式，晶圓處理機台載入埠診斷工具包含殼體以及震動感測器。殼體配置以放置於晶圓處理機台之載入埠的承載平台上。震動感測器設置於殼體中，並配置以偵測載入埠在運作過程中之實際震動頻譜。

依據本揭露之再一些實施方式，晶圓處理機台載入埠的診斷方法包含：放置機台診斷工具於晶圓處理機台之載入埠的承載平台上，其中機台診斷工具包含殼體；以及經由殼體偵測載入埠在運作過程中之實際震動頻譜。

1、3、4‧‧‧晶圓處理機台載入埠診斷工具

2‧‧‧晶圓處理機台

5‧‧‧高架升降傳送系統

10‧‧‧殼體

11‧‧‧承載板

12‧‧‧第一光學測距器

14‧‧‧第二光學測距器

16‧‧‧震動感測器

18‧‧‧處理器

20‧‧‧載入埠

30、40‧‧‧門板

50‧‧‧升降機構

52‧‧‧傳送軌道

100‧‧‧底部

101‧‧‧容置空間

102、103、402‧‧‧開口

105‧‧‧頂表面

106‧‧‧邊緣

108‧‧‧抓持部

109‧‧‧抵頂凸部

110‧‧‧內表面

120、140‧‧‧雷射光束

200‧‧‧承載平台

202‧‧‧載入門板

204‧‧‧載入通道

206‧‧‧載入門框

208‧‧‧水平座體

209‧‧‧門板開關機構

210‧‧‧平台推進驅動機構

300‧‧‧外表面

302‧‧‧鑰匙槽

304‧‧‧定位插銷接孔

400‧‧‧表面

1001~1005‧‧‧步驟

2000、2000a、2000b、2000c‧‧‧活動插銷

2020‧‧‧表面

2022‧‧‧門鎖鑰匙

2024‧‧‧門板接合裝置

2026‧‧‧門板定位插銷

2027‧‧‧門板基座

2028‧‧‧連桿

2029‧‧‧門鎖鑰匙驅動馬達

2090‧‧‧門板水平移動驅動機構

2092‧‧‧垂直移動支架

2094‧‧‧門板垂直移動驅動機構

2096‧‧‧蓋體

D1‧‧‧距離

H、H’、V‧‧‧方向

第1圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具以及載入埠的局部透視之側視圖。

第2A圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具的立體圖。

第2B圖繪示依據本揭露之另一實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具的立體圖。

第3圖繪示依據本揭露之一些實施方式之載入埠的立體圖。

第4圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具、晶圓處理機台以及高架升降傳送系統的立體圖。

第5圖繪示依據本揭露之一些實施方式之載入埠之診斷方法的流程圖。

第6A圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具以及載入埠的局部透視之側視圖，其中晶圓處理機台載入埠診斷工具位於承載平台上方。

第6B圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具以及載入埠的局部透視之側視圖，其中相對於第6A圖，承載平台支撐晶圓處理機台載入埠診斷工具。

第6C圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具以及載入埠的局部透視之側視圖，其中相對於第6B圖，晶圓處理機台載入埠診斷工具靠近載入門板。

第6D圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具以及載入埠的局部透視之側視圖，其中相對於第6C圖，載入門板與晶圓處理機台載入埠診斷工具於水平方向相距一距離。

第6E圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具以及載入埠的局部透視之側視圖，其中相對 於第6D圖，載入門板與晶圓處理機台載入埠診斷工具於重力方向相距一距離。

第7A圖繪示沿第6A圖中線段A-A的部分結構剖視圖。

第7B圖繪示沿第6B圖中線段B-B的部分結構剖視圖。

第7C圖繪示沿第6B圖中線段B’-B’的部分結構剖視圖。

第7D圖繪示沿第6C圖中線段C-C的部分結構剖視圖。

第7E圖繪示沿第6D圖中線段D-D的部分結構剖視圖。

第8圖繪示依據本揭露之另一實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具的立體圖。

以下的說明將提供許多不同的實施方式或實施例來實施本揭露的主題。元件或排列的具體範例將在以下討論以簡化本揭露。當然，這些描述僅為部分範例且本揭露並不以此為限。例如，將第一特徵形成在第二特徵上或上方，此一敘述不但包含第一特徵與第二特徵直接接觸的實施方式，也包含其他特徵形成在第一特徵與第二特徵之間，且在此情形下第一特徵與第二特徵不會直接接觸的實施方式。此外，本揭露可能會在不同的範例中重複標號或文字。重複的目的是為了簡化及明確敘述，而非界定所討論之不同實施方式及配置間的關係。

此外，空間相對用語如「下面」、「下方」、「低於」、「上面」、「上方」及其他類似的用語，在此是為了方便描述圖中的一個元件或特徵與另一個元件或特徵的關係。空間相對用語除了涵蓋圖中所描繪的方位外，該用語更涵蓋裝置 在使用或操作時的其他方位。也就是說，當該裝置的方位與圖式不同(旋轉90度或在其他方位)時，在本文中所使用的空間相對用語同樣可相應地進行解釋。

請參照第1圖。第1圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具1以及載入埠20的局部透視之側視圖。如第1圖所示，於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1配置以放置於載入埠20的承載平台200上。晶圓處理機台載入埠診斷工具1包含殼體10以及位於殼體10中的震動感測器16、第一光學測距器12、第二光學測距器14及處理器18。本實施方式的晶圓處理機台載入埠診斷工具1配置以偵測載入埠20在運作過程中之實際震動頻譜、或於運作過程中各元件之間的相對距離，以分別與設計上的標準值比較而檢查載入埠20的健康情形。以下將詳細介紹各元件的結構、功能以及各元件之間的連接關係。

請參照第2A圖。第2A圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具1的立體圖，如第2A圖所示，於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1包含殼體。殼體10具有開口102、開口103以及容置空間101。殼體10的容置空間101藉由開口103而連通於殼體10外的環境。殼體10的開口102開設於殼體10的底部100，連通殼體10的容置空間101至殼體10外，且對位於載入埠20的承載平台200上多個活動插銷2000中的一者(見第3圖，如對位於活動插銷2000a)。此外，晶圓處理機台載入埠診斷工具1的震動感測器16、第一光學測距器12、第二光學 測距器14以及處理器18係位於殼體10的容置空間101中。

於第2A圖中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1的震動感測器16以及處理器18設置於殼體10的底部100。震動感測器16配置以偵測載入埠20(見第3圖)在運作過程中的實際震動頻譜。本實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具1對於載入埠20的震動分析包含載入埠20於運作中的各個步驟、多個震動方向以及震動訊號之多個後置處理(例如，震動訊號的時間域、頻率域、震幅、震動訊號的包絡線面積等)。透過前述震動感測器16所偵測之震動訊號以及處理器18的計算而可獲得載入埠20所惡化的部位或惡化的嚴重性。若載入埠20已經無法運作，此時故障之判定可依據晶圓處理機台載入埠診斷工具1所擷取之震動訊號的歷史資料來判斷。

於實際應用中，依據機械接收原理，本實施方式的震動感測器16可為相對式震動感測器或慣性式震動感測器。相對地，依據機電變換原理，本實施方式的震動感測器16可為電動式震動感測器、電渦流式震動感測器、電感式震動感測器、電容式震動感測器、電阻式震動感測器或光電式震動感測器。

於本實施方式中，透過晶圓處理機台載入埠診斷工具1可定期對載入埠20進行量測與監控，並記錄載入埠20的運作狀況，以定期偵測載入埠20係處於正常狀態或劣化狀態，並作為是否對載入埠20進行維修的依據。因此，當載入埠20發生異常時即能採取必要的維修措施，進而避 免因為問題的累積而導致載入埠20所可能發生的嚴重故障。此外，可透過網際網路而遠端的收集載入埠20的工作資料(例如，載入埠20於運作時的震動頻譜)而加以分析與統計，以作為載入埠20之性能改進的依據，並可快速地診斷載入埠20的故障源，以縮短載入埠20的修復時間。

舉例來說，載入埠20的劣化徵兆包含當震動頻譜中某時間點所對應的實際震幅數值偏離標準震幅數值。進一步來說，透過處理器18接收震動感測器16所偵測的實際震幅數值，並將所偵測的實際震幅數值與標準震幅數值做比對，則當震動頻譜中某時間點所對應的實際震幅數值與標準震幅數值之間的差異大於一範圍時，則視為載入埠20發生異常，並產生警示訊號且回傳警示訊號予載入埠20。前述之範圍可為標準震幅數值的百分之五，但本揭露不以此範圍為限。於一些實施方式中，可依據實際需求來設定前述之範圍的數值，例如可為標準震幅數值的百分之三、百分之十、百分之十五或百分之二十等數值。

於本實施方式中，警示訊號的產生可視為載入埠20的健康程度已達到需要注意的情況。此時，載入埠20中的元件已偏離設計上的配置，並可準備對載入埠20進行維修。於一些實施方式中，當差異大於標準震幅數值的百分之十時，除了回傳警示訊號給載入埠20，載入埠20會自動停機並等待維修。當維修完成之後，載入埠20可藉由晶圓處理機台載入埠診斷工具1偵測各項偵測數值，當各項偵測數值落於設計範圍內，則載入埠20可再繼續運作。詳細來 說，標準震幅數值可為設計上的標準值。可選地，標準震幅數值也可為從另一標準載入埠(圖未示)於運作過程中所偵測到的震幅數值。

可選地，透過處理器18計算實際震動頻譜的實際包絡線面積與標準震動頻譜的標準包絡線面積，並進一步比對實際包絡線面積與標準包絡線面積，則當實際包絡線面積與標準包絡線面積之間的參數差異大於一範圍時，視則為載入埠20發生異常，並產生警示訊號並回傳警示訊號給載入埠20。也就是說，透過晶圓處理機台載入埠診斷工具1偵測載入埠20於每個運作步驟中的震動訊號，可判定載入埠20於各個運作步驟中的狀態是否偏離設定的標準狀態，並進行故障診斷。

進一步來說，對於偏離設定狀態的特定運作步驟，可針對於載入埠20中相關於前述步驟的元件做適時的保養、局部的維修或針對元件之間的組裝進行調整。如此，可避免因為個別零件之損壞(例如，元件於材質與強度上的異常或材料的疲勞)而造成載入埠20的異常，甚至導致載入埠20停機或無法修護的情形。

綜上所述，載入埠20的運作會產生震動，本實施方式透過晶圓處理機台載入埠診斷工具1擷取載入埠20於運作中產生的震動訊號，並經過處理與分析，以判斷載入埠20的健康狀態。由於載入埠20的劣化通常係逐漸形成的，當晶圓處理機台載入埠診斷工具1擷取到異常訊號之後，於載入埠20故障之前，可提供足夠的反應時間以對載 入埠20進行維修措施。

於第2A圖中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1還包含多個承載板11，而殼體10還包含多個抵頂凸部109。抵頂凸部109凸設於殼體10的內表面110，對應的設置於內表面110的相對兩側，並朝遠離開口103的方向實質上水平延伸。承載板11的兩側設置於抵頂凸部109上，以定位於殼體10的容置空間101中。於本實施方式中承載板11的數量為多個(繪示為兩個，承載板11a以及承載板11b)，且相互平行地排列於容置空間101中，且抵頂凸部109依據承載板11的數量對應設置。

於一些實施方式中，多個承載板11之間可不平行地排列於容置空間101中。於一些實施方式中，可依據實際上的需求彈性地設置承載板11以及抵頂凸部109。舉例來說，承載板11的數量可為三個，而抵頂凸部109對應設置於每個承載板11的的兩側。於一些實施方式中，抵頂凸部109的材質可為耐熱樹脂，例如，聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)或其他適合的材料，或者抵頂凸部109可被聚醚醚酮或其他適合的材料所包覆。

於第2A圖中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1之第二光學測距器14的數量為多個(繪示為三個)。於一些實施方式中，可依據實際上的需求彈性地配置第二光學測距器14的數量。本實施方式的第二光學測距器14設置於殼體10的承載板11a以及承載板11b，配置以位於同一平面上，且前述之平面實質上垂直於殼體10的底部100。然而，本揭露 之第二光學測距器14的配置方式不限於此。

於其他實施方式中，多個(例如，三個或以上三個)第二光學測距器14彼此之間相互錯位的配置方式皆能應用於本揭露。於本實施方式中，第二光學測距器14係配置以分別經由開口103射出雷射光束140至載入埠20的載入門板202的表面2020(見第3圖)，並分別接收由表面2020所反射的光束，以測量多個第二光學測距器14分別與載入門板202的表面2020之間的實際距離，並分別比較實際距離與設計上的標準距離，而可得到每一第二光學測距器14至載入門板202的實際距離與設計上的標準距離之間的差異。藉此，由前述不同第二光學測距器14所得到的差異可得知載入門板202的設置所偏離設計上標準位置的方位以及偏離量。

於第2A圖中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1之第一光學測距器12的數量為一個。於一些實施方式中，可依據實際上的需求彈性地配置第一光學測距器12的數量。本實施方式的第一光學測距器12設置於殼體10的承載板11b，且位於承載板11b與開口102之間。也就是說，第一光學測距器12、開口102以及活動插銷2000a係排列於同一方向上。第一光學測距器12係配置以經由開口102射出雷射光束120至活動插銷2000a，並接收由活動插銷2000a所反射光的光束，以測量第一光學測距器12與活動插銷2000a之間的距離。於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1還包含第一控制器(圖未示)(例如，計算機或可編程邏輯控制 器)，藉此，第一光學測距器12與承載平台200的活動插銷2000a之間的距離相等於第一標準距離D1時(見第7B圖)，前述之第一控制器係配置以接收來自第一光學測距器12的適當信號，以啟動震動感測器16以及第二光學測距器14。

於本實施方式中，殼體10還包含抓持部108。抓持部108固接於殼體10相對於底部100的頂表面105。於實際應用中，高架升降傳送系統5(見第4圖)可藉由殼體10的抓持部108而抬升或降低殼體10，以將殼體10傳送並放置於預定的位置上。

請參照第2B圖。第2B圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具3的立體圖。如第2B圖所示，於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具3與第2B圖所示之晶圓處理機台載入埠診斷工具1於結構上實質相同，差別僅在於本實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具3還包含門板30。門板30覆蓋殼體10的開口103，封閉容置空間101，並可拆卸地鎖固至殼體10的邊緣106。於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具3的門板30為可透光的。因此，本實施方式之第二光學測距器14可分別經由門板30射出雷射光束140至載入埠20的載入門板202的表面2020(見第3圖)。由於門板30完全地覆蓋於殼體10的開口103，門板30可避免污染源由殼體10的開口103進入殼體10中，進而可防止位於殼體10中的基板被汙染。

於第2B圖中，晶圓處理機台載入埠診斷工具3的門板30具有定位插銷接孔304以及鑰匙槽302。定位插銷接 孔304以及鑰匙槽302位於門板30的外表面300。定位插銷接孔304配置以與載入埠20的載入門板202所凸出的門板定位插銷2026(見第3圖)對接。

進一步來說，當門板定位插銷2026插入晶圓處理機台載入埠診斷工具3的定位插銷接孔304時，晶圓處理機台載入埠診斷工具3可被維持於一設定位置，以便於後續晶圓處理機台載入埠診斷工具3在載入埠20上的操作。再者，門板30的鑰匙槽302配置以與載入埠20的載入門板202所凸出的門鎖鑰匙2022(見第3圖)對接。進一步來說，當門鎖鑰匙2022插入晶圓處理機台載入埠診斷工具3的鑰匙槽302，並與鑰匙槽302契合而順時針或逆時針自轉時，門板30可解除與殼體10之間的卡合關係，或者是門板30可被卡合於殼體10，以便針對位於殼體10之容置空間101中的元件進行後續的操作，或者是避免容置空間101中的元件被殼體10外的環境所汙染。

請參照第3圖。第3圖繪示依據本揭露之一些實施方式之載入埠20的立體圖。如圖所示，於本實施方式中，載入埠20包含承載平台200、載入門板202、載入通道204、載入門框206以及水平座體208。以下將詳細介紹各元件的結構、功能以及各元件之間的連接關係。

於本實施方式中，承載平台200可透過平台推進驅動機構210(見第6A圖)朝向或遠離載入門板202而可平移地設置於水平座體208上，且配置以將晶圓處理機台載入埠診斷工具1放置於其上。承載平台200遠離水平座體208的表 面包含多個活動插銷2000(繪示為三個，即，活動插銷2000a、活動插銷2000b及活動插銷2000c)或者包含一些可與殼體10的底部100上相應之槽狀結構相互配合的其它校準元件(圖未示)，以限制殼體10的水平移動。活動插銷2000a配置以經由晶圓處理機台載入埠診斷工具1之殼體10的開口102接收第一光學測距器12所射出的雷射光束120(見第2A圖)。於一些實施方式中，活動插銷2000的材質可為金屬，而可有效地反射由第一光學測距器12射出且經過開口102的雷射光束120。

於本實施方式中，載入埠20的載入門框206具有載入通道204，而載入通道204用以連通載入門框206的兩側。當晶圓處理機台載入埠診斷工具1未放置於載入埠20的承載平台200上時，載入門板202嵌入載入於門框206上的通道204內，以封閉載入通道204。於本實施方式中，載入門板202的前表面2020包含一對門鎖鑰匙2022以及一對門板定位插銷2026。門板接合裝置2024(見第6A圖)設置於載入門板202相對於表面2020的一側，用於驅動門鎖鑰匙2022，以使得門鎖鑰匙2022可逆時針或順時針地自轉。

於一些實施方式中，載入埠20還具有一載入埠傳感器(圖未示)，係配置以判斷晶圓處理機台載入埠診斷工具1是否放置於承載平台200上。於一些實施方式中，載入埠20還包含一第二控制器(圖未示)，係配置以接收來自載入埠傳感器的適當信號，以操縱平台推進驅動機構210。此外，當晶圓處理機台載入埠診斷工具1已經移動到適當位置時，前 述之第二控制器可操縱載入門板202的門板接合裝置2024以驅動門鎖鑰匙2022。

請參照第4圖。第4圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具1、晶圓處理機台2以及高架升降傳送系統5的立體圖。一般來說，本實施方式的高架升降傳送系統5可於半導體製造工廠中用來傳送晶圓處理機台載入埠診斷工具3，並可將晶圓處理機台載入埠診斷工具3放置於載入埠20上，或將晶圓處理機台載入埠診斷工具3從載入埠20上帶離。晶圓處理機台2係連接於載入埠20，以透過載入埠20而接收放置於晶圓處理機台載入埠診斷工具3中的晶圓。相對地，於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1藉由高架升降傳送系統5而傳送於半導體製造工廠中，且藉由高架升降傳送系統5的升降機構50放置於載入埠20上，或藉由升降機構50而將晶圓處理機台載入埠診斷工具1從載入埠20上帶離。

於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1藉由高架升降傳送系統5而傳送於多個晶圓處理機台2之間，以診斷多個晶圓處理機台2的多個載入埠20。詳細來說，升降機構50的機械手臂(圖未示)會抓持晶圓處理機台載入埠診斷工具1之殼體10的抓持部108而彼此相互固定。當晶圓處理機台載入埠診斷工具1藉由高架升降傳送系統5的傳送軌道52傳送至預定的載入埠20上方時，升降機構50會降低晶圓處理機台載入埠診斷工具1的高度至晶圓處理機台載入埠診斷工具1可放置於載入埠20上。接著，當晶圓處理機台載入埠 診斷工具1契合於載入埠20時，升降機構50的機械手臂會脫離晶圓處理機台載入埠診斷工具1的抓持部108，而將晶圓處理機台載入埠診斷工具1留置於載入埠20上。

於一些實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1可使用其他工具以放置於載入埠20上，例如，無人搬運車(automated guided vehicle,AGV)、軌道搬運車(rail-guided vehicle,RGV)或人工搬運車(person-guided vehicle,PGV)等工具。於一些實施方式中，也可藉由手動來搬運晶圓處理機台載入埠工具1以放置於載入埠20上。

於一些實施方式中，晶圓處理機台2可為潔淨系統、乾燥系統、蝕刻系統、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)系統、物理氣相沉積(physical vapor deposition；PVD)系統、原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)系統、離子濺鍍(sputter)系統、任何其他適合的系統或前述系統的任意組合。

請參照第5圖。第5圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠20之診斷方法的流程圖。儘管本文將所揭示載入埠20的診斷方法繪示及描述為一系列步驟或事件，但應瞭解到，並不以限制性意義解讀此類步驟或事件之所繪示次序。舉例而言，除本文繪示及/或描述之次序外，一些步驟可以不同次序發生及/或與其他步驟或事件同時發生。另外，實施本文描述之一或多個態樣或實施方式可並不需要全部繪示操作。進一步地，可在一或多個獨立步驟及/或階段中實施本文所描繪之步驟中的一或更多者。具體 來說，載入埠20的診斷方法包含步驟1001~1005。

於步驟1001中，放置圓處理機台載入埠診斷工具1於載入埠20的承載平台200上，且測量殼體10之一部位與載入埠20的承載平台200之間的距離。

於步驟1002中，當殼體10之一部位與載入埠20的承載平台200之間的距離相等於標準距離時，啟動且經由殼體10而偵測載入埠20在運作過程中之實際震動頻譜，且偵測載入埠20的載入門板202與殼體10之另一部位的實際距離。

於步驟1003中，藉由處理器18計算實際震動頻譜的實際包絡線面積與標準震動頻譜的標準包絡線面積。

於步驟1004中，比對實際包絡線面積與標準包絡線面積，以及比對載入門板202與殼體10之另一部位之間的實際距離與標準距離。

於步驟1005中，當實際包絡線面積與標準包絡線面積之間的參數差異大於一範圍時，或者載入門板202至殼體10之另一部位的實際距離與標準距離之間的參數差異大於一範圍時，產生警示訊號。

請參照第6A至6E圖以及第7A至7E圖。第6A至6E圖以及第7A至7E圖繪示對應於步驟1001~1005的一些實施方式。進一步來說，第6A至6E圖繪示依據本揭露之一些實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具1以及載入埠20於不同運作階段之局部透視的側視圖。第7A至7E圖繪示沿第6A至6D圖中特定線段的部分結構剖視圖。

請參照第6A圖及第7A圖。第7A圖繪示沿第6A圖中線段A-A的部分結構剖視圖。如圖所示，於本實施方式中，在放置晶圓處理機台載入埠診斷工具1於載入埠20的承載平台200上的過程中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1中第一光學測距器12配置以經由殼體10的開口102而測量第一光學測距器12與載入埠20的承載平台200之間的距離。進一步來說，第一光學測距器12係配置以經由開口102射出雷射光束120至承載平台200的活動插銷2000a，並接收由活動插銷2000a所反射光的光束，以測量第一光學測距器12與活動插銷2000a之間的距離。

接著，請參照第6B圖、第7B圖及第7C圖。第7B圖及第7C圖分別繪示沿第6B圖中線段B-B以及線段B’-B’的部分結構剖視圖。如圖所示，於本實施方式中，當殼體10中第一光學測距器12與承載平台200的活動插銷2000a之間的距離相等於第一標準距離D1時(見第7B圖)，晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的第一控制器(圖未示)會啟動震動感測器16以及第二光學測距器14。

於第6B圖中，水平座體208水平地突出於載入埠20的一側。平台推進驅動機構210固定於水平座體208中。當載入埠20中的傳感器(圖未示)檢測到殼體10設置於承載平台200上時，平台推進驅動機構210藉由轉動凸輪(圖未示)而驅動位於水平座體208上的承載平台200沿方向H朝載入門板202水平地移動，並同時帶動承載平台200上的晶圓處理機台載入埠診斷工具1也朝向載入門板202水平地移動。晶圓 處理機台載入埠診斷工具1中的震動感測器16經由殼體10以偵測承載平台200、水平座體208以及平台推進驅動機構210等元件在運作過程中的實際震動頻譜。晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的處理器18配置以將偵測到的實際震動頻譜與標準震動頻譜進行比對，並配置以在實際震動頻譜與標準震動頻譜之間之參數差異大於一範圍時產生警示訊號。

此外，晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的第二光學測距器14係配置以分別經由殼體10的開口103(見第2A圖)射出雷射光束140至載入埠20的載入門板202的表面2020，並分別接收由表面2020所反射的光束，以測量多個第二光學測距器14分別與載入門板202的表面2020之間的距離。藉此，當測量到的多個第二光學測距器14分別至載入門板202的表面2020的距離與設計上的標準距離之間存在差異時，則表示載入門板202的位置係偏離設計上的標準位置，或者表示殼體10、承載平台200、水平座體208以及平台推進驅動機構210等元件之間的位置關係偏離了設計上的標準位置。再者，藉由處理器18比對載入門板202與第二光學測距器14之間的實際距離與標準距離，當載入門板202至第二光學測距器14的實際距離與標準距離之間的參數差異大於一範圍時，產生警示訊號。

接著，請參照第6C圖及第7D圖。第7D圖繪示沿第6C圖中線段C-C的部分結構剖視圖。如圖所示，於本實施方式中，門板接合裝置2024設置於載入門板202相對於表面2020的一側，用於驅動門鎖鑰匙2022，以使得載入門板202 的門鎖鑰匙2022(見第6B圖)可逆時針或順時針地自轉。

詳細而言，門板接合裝置2024包含連桿2028以及門鎖鑰匙驅動馬達2029。連桿2028將每一門鎖鑰匙2022耦合於門鎖鑰匙驅動馬達2029。當晶圓處理機台載入埠診斷工具1朝載入門板202水平地移動至設定位置時，門鎖鑰匙驅動馬達2029會藉由連桿2028而驅動門鎖鑰匙2022自轉。於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的震動感測器16經由殼體10以偵測載入門板202、門板接合裝置2024、連桿2028以及門鎖鑰匙驅動馬達2029等元件在運作過程中的實際震動頻譜。晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的處理器18配置以將偵測到的實際震動頻譜與標準震動頻譜進行比對，並配置以在實際震動頻譜與標準震動頻譜之間之參數差異大於一範圍時產生警示訊號。

當晶圓處理機台載入埠診斷工具1的殼體10朝載入門板202靠近時，若殼體10與載入門板202之間的距離比期望位置近，則殼體10的邊緣106與載入門框206可能會相互碰撞，前述之碰撞可能會於晶圓製造的環境中產生污染微粒。也就是說，於載入埠20在實際晶圓製造過程的運作中，晶圓處理機台載入埠診斷工具3的殼體10的邊緣106也可能會撞擊到載入門框206而於晶圓製造的環境中產生污染微粒。因此，本實施方式的晶圓處理機台載入埠診斷工具1可藉由偵測載入埠20在運作過程中實際的全頻譜震動值，並將實際的全頻譜震動值與標準的全頻譜震動值做比較，而偵測到殼體10與載入門板202之間的距離偏離期望位 置。藉由前述偵測而可對相關的元件做適時的保養、局部的維修或針對元件之間的組裝進行調整。

接著，請參照第6D圖及第7E圖。第7E圖繪示沿第6D圖中線段D-D的部分結構剖視圖。如圖所示，於本實施方式中，載入門板202藉由門板開關機構209沿方向H’遠離載入門框206以及晶圓處理機台載入埠診斷工具1水平地移動。詳細來說，門板開關機構209包含門板水平移動驅動機構2090以及垂直移動支架2092。門板水平移動驅動機構2090係設置於垂直移動支架2092中。門板水平移動驅動機構2090藉由門板基座2027而支撐門板接合裝置2024。當晶圓處理機台載入埠診斷工具1移動到適當位置時，門板水平移動驅動機構2090轉動凸輪(圖未示)而驅動門板接合裝置2024沿方向H’遠離載入門框206水平地移動，並同時帶動門板接合裝置2024上的載入門板202也遠離載入門框206水平地移動而離開載入通道204。

於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的震動感測器16經由殼體10以偵測門板基座2027、門板開關機構209、門板水平移動驅動機構2090以及垂直移動支架2092等元件在運作過程中的實際震動頻譜。晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的處理器18配置以將偵測到的實際震動頻譜與標準震動頻譜進行比對，並配置以在實際震動頻譜與標準震動頻譜之間之參數差異大於一範圍時產生警示訊號。

此外，晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的第二 光學測距器14係配置以分別經由殼體10的開口103射出雷射光束140且通過載入通道204，而到達載入埠20的載入門板202的表面2020，並分別接收由表面2020所反射的光束，以測量多個第二光學測距器14分別與載入門板202的表面2020之間的距離。藉此，當測量到的多個第二光學測距器14分別至載入門板202的表面2020的距離與設計上的標準距離之間存在差異時，則表示載入門板202的位置係偏離設計上的標準位置，而可適時地對載入門板202、門板接合裝置2024、門板基座2027、門板開關機構209、門板水平移動驅動機構2090或垂直移動支架2092等元件進行保養、局部的維修或針對元件之間的組裝進行調整。

可選地，前述之差異也可能表示殼體10、承載平台200、水平座體208以及平台推進驅動機構210等元件之間的位置關係偏離了設計上的標準位置，而可適時地對殼體10、承載平台200、水平座體208以及平台推進驅動機構210等元件進行保養、局部的維修或針對元件之間的組裝進行調整。

接著，請參照第6E圖。如圖所示，於本實施方式中，載入門板202藉由門板開關機構209沿方向V遠離載入門框206以及晶圓處理機台載入埠診斷工具1垂直地移動。詳細來說，門板開關機構209還包含門板垂直移動驅動機構2094以及蓋體2096。門板垂直移動驅動機構2094係設置於蓋體2096中，且支撐垂直移動支架2092。門板垂直移動驅動機構2094驅動垂直移動支架2092沿方向V遠離載入門框206垂 直地移動，並同時帶動門板接合裝置2024上的載入門板202也遠離載入門框206垂直移動而離開載入通道204，因而使載入通道204完全暴露於載入門板202外。

於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的震動感測器16經由殼體10以偵測門板垂直移動驅動機構2094等元件在運作過程中的實際震動頻譜。晶圓處理機台載入埠診斷工具1中的處理器18配置以將偵測到的實際震動頻譜與標準震動頻譜進行比對，並配置以在實際震動頻譜與標準震動頻譜之間之參數差異大於一範圍時產生警示訊號，而可適時地對門板垂直移動驅動機構2094等元件進行保養、局部的維修或針對元件之間的組裝進行調整。

請參照第8圖。第8圖繪示依據本揭露之另一實施方式之的立體圖。如所示，本實施方式之晶圓處理機台載入埠診斷工具4在元件的結構、功能以及各元件之間的連接關係皆與第2A圖所示之晶圓處理機台載入埠診斷工具1大致相同，在此不再贅述。因此，本實施方式沿用前述實施方式的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。

在此要說明的是，本實施方式與第2A圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式中，晶圓處理機台載入埠診斷工具4還包含門板40。本實施方式之門板40與第2B圖所示之門板30於結構上實質相同，差別僅在於本實施方式之門板40還具有開口402。開口402對應第二光學測距器14(見第2A圖)設置。第二光學測距器14所發出的雷射光束140透 過開口402而射出殼體10外。

進一步來說，當晶圓處理機台載入埠診斷工具4之門板40的外表面400距離載入門板202比期望位置遠，則當殼體10朝載入門板202靠近時，載入門板202的門鎖鑰匙2022(見第3圖)可能會無法插入於門板40的鑰匙槽302中。如此，會導致門鎖鑰匙2022對門板40的損害，或者會於晶圓製造的環境中產生微粒，或者會造成門板40無法打開。因此，當實際生產過程中的晶圓處理機台載入埠診斷工具3與載入埠20發生前述現象時，可能會導致半導體元件的生產中斷或延遲。相對地，當晶圓處理機台載入埠診斷工具4之門板40之門板40的外表面400距離載入門板202比期望位置近，當朝載入門板202靠近時，晶圓處理機台載入埠診斷工具4與載入門框206之間的接觸會產生微粒。也就是說，當實際生產過程中的晶圓處理機台載入埠診斷工具3(見第2B圖)與載入埠20發生前述現象時，可能會導致晶圓製造的環境中產生汙染源。

藉此，本實施方式的晶圓處理機台載入埠診斷工具4中的震動感測器16經由殼體10以偵測載入埠20在運作過程中實際的全頻譜震動值，並將實際的全頻譜震動值與標準的全頻譜震動值做比較，而偵測到晶圓處理機台載入埠診斷工具4與載入門板202或載入門框206之間的距離偏離期望位置。藉由前述偵測而可對相關的元件做適時的保養、局部的維修或針對元件之間的組裝進行調整。

前述多個實施方式的特徵使此技術領域中具有通 常知識者可更佳的理解本案之各方面，在此技術領域中具有通常知識者應瞭解，為了達到相同之目的及/或本案所提及之實施方式相同之優點，其可輕易利用本案為基礎，進一步設計或修飾其他製程及結構，在此技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，該等相同之結構並未背離本案之精神及範圍，而在不背離本案之精神及範圍下，其可在此進行各種改變、取代及修正。

Claims (10)

1. 一種機台診斷工具，包含：一殼體，配置以放置於一機台的一承載平台上；以及一震動感測器，設置於該殼體中，並配置以偵測該機台在一運作過程中之一實際震動頻譜。
2. 如請求項1所述之機台診斷工具，還包含一處理器，配置以將該實際震動頻譜與一標準震動頻譜進行比對，並配置以在該實際震動頻譜與該標準震動頻譜之間之一參數差異大於一範圍時產生一警示訊號。
3. 一種晶圓處理機台載入埠診斷工具，包含：一殼體，配置以放置於一晶圓處理機台之一載入埠的一承載平台上；以及一震動感測器，設置於該殼體中，並配置以偵測該載入埠在一運作過程中之一實際震動頻譜。
4. 如請求項3所述之晶圓處理機台載入埠診斷工具，其中該殼體為一晶圓傳送盒之至少一部位。
5. 如請求項3所述之晶圓處理機台載入埠診斷工具，還包含一第一光學測距器，該第一光學測距器設置於該殼體中，該殼體具有一開口，且該開口開設於該殼體的一底面，其中該第一光學測距器配置以經由該開口測量該第一光學測距器與該承載平台之間的一距離。
6. 如請求項3所述之晶圓處理機台載入埠診斷工具，還包含複數個第二光學測距器，該些第二光學測距器設置於該殼體中，並配置以測量該些第二光學測距器分別與該載入埠之一載入門板之間的距離。
7. 如請求項3所述之晶圓處理機台載入埠診斷工具，還包含一處理器，配置以將該實際震動頻譜與一標準震動頻譜進行比對，並配置以在該實際震動頻譜與該標準震動頻譜之間之一參數差異大於一範圍時產生一警示訊號。
8. 一種晶圓處理機台載入埠的診斷方法，包含：放置一機台診斷工具於一晶圓處理機台之一載入埠的一承載平台上，其中該機台診斷工具包含一殼體；以及經由該殼體偵測該載入埠在一運作過程中之一實際震動頻譜。
9. 如請求項8所述之晶圓處理機台載入埠的診斷方法，還包含：計算該實際震動頻譜的一實際包絡線面積與一標準震動頻譜的一標準包絡線面積；比對該實際包絡線面積與該標準包絡線面積；以及當該實際包絡線面積與該標準包絡線面積之間的一參 數差異大於一範圍時，產生一警示訊號。
10. 如請求項8所述之晶圓處理機台載入埠的診斷方法，還包含：測量該殼體之一部位與該承載平台之間的一距離；以及當該距離相等於一標準距離時，啟動偵測該載入埠在該運作過程中之該實際震動頻譜。