TWI641073B - 晶圓載運裝置 - Google Patents

Abstract

一種晶圓載運裝置包含一盒體、一蓋體及一感測電路組。盒體包含一第一插槽。蓋體包含一第二插槽。第二插槽與第一插槽共平面，用以共同定位一半導體晶圓。感測電路組包含一警示裝置、一第一感測器、一第二感測器及一指示電路。舉例來說，第一感測器位於第一插槽內，用以獨立地感測該第一插槽內是否具有半導體晶圓。第二感測器位於第二插槽內，用以獨立地感測第二插槽內是否具有半導體晶圓。指示電路電性連接第一感測器、第二感測器與警示裝置，用以因應第一感測器與第二感測器分別的感測結果而發出指示訊號至警示裝置。

Description

晶圓載運裝置

本發明有關於一種晶圓載運裝置，尤指一種可確切地分辨出每個半導體晶圓是否已正確放置之晶圓載運裝置。

一般而言，半導體製程(Semiconductor process)通常將多個半導體晶圓(Semiconductor Wafer)平行裝載於一晶舟盒內，以便於搬運含半導體晶圓的晶舟盒至下個目的地。更具體地，晶舟盒之兩相對內壁分別形成有彼此相互對齊的第一狹縫及第二狹縫。半導體晶圓能夠分別插入相互對齊之第一狹縫與第二狹縫內，以便依序固持於晶舟盒內。然而，若其中一個半導體晶圓並未適當地插入同一位置之第一狹縫與第二狹縫時，此半導體晶圓可能於搬運或拿取時造成刮痕或破片，進而波及鄰近的其他半導體晶圓。

目前而言，當半導體晶圓全部裝入晶舟盒之後，工作人員不易透過肉眼確切地分辨出晶舟盒內的每個半導體晶圓是否放置於正確的第一狹縫及第二狹縫，因此，無法有效地降低破片機率，或者無法釐清半導體晶圓產生破片的場所。

本發明之一實施例提供了一種晶圓載運裝置。晶圓載運裝置包含一盒體、一蓋體、一第一側架、一第二側架及至少一感測電路組。盒體包含至少一第一插槽。蓋體可分離地蓋合盒體，包含至少一第二插槽。第二插槽與第一插槽相互面對。第一側架位於盒體內，具有至少一第一狹縫。第二側架位於盒體內，相對第一側架，具有至少一第二狹縫，第二狹縫與第一狹縫相互面對。第一狹縫、第二狹縫、第一插槽與第二插槽共平面，用以共同定位一半導體晶圓。感測電路組包含一警示裝置、一第一感測器、一第二感測器及一指示電路。第一感測器位於盒體內，用以獨立地感測第一插槽內是否具有半導體晶圓。第二感測器與第一感測器共平面，用以獨立地感測第二插槽內是否具有半導體晶圓。指示電路電性連接第一感測器、第二感測器與警示裝置，用以因應第一感測器與第二感測器的感測結果而相應地發出多種指示訊號其中之一至警示裝置。

依據本發明一或複數個實施例，在上述實施例之晶圓載運裝置中，第一感測器位於第一插槽內，且第二感測器位於第二插槽內。

依據本發明一或複數個實施例，在上述實施例之晶圓載運裝置中，感測電路組包含一第一導體圖案與一第二導體圖案。第一導體圖案位於盒體上，且電性連接指示電路與第一感測器。第二導體圖案位於蓋體上，且電性連接第二感測器與警示裝置。當蓋體蓋合盒體，以致第一導體圖案實體接觸第 二導體圖案時，感測電路組的指示電路電性接通第二感測器與警示裝置。

依據本發明一或複數個實施例，在上述實施例之晶圓載運裝置中，第一感測器位於第一狹縫內，第二感測器位於第二狹縫內。

依據本發明一或複數個實施例，在上述實施例之晶圓載運裝置中，第一插槽、第二插槽、第一狹縫、第二狹縫與感測電路組分別為複數個時，這些第一插槽、這些第二插槽、這些第一狹縫與這些第二狹縫皆沿一排列方向平行排列。晶圓載運裝置更包含一計數器與一顯示器。計數器電性連接這些指示電路，用以對指示電路所發出的這些指示訊號的數量進行計數。顯示器電性連接計數器，用以顯示這些指示訊號的數量。

依據本發明一或複數個實施例，在上述各實施例之晶圓載運裝置中，每個警示裝置更包含多個不同顏色之發光單元。這些發光單元位於蓋體，電性連接指示電路。指示電路所發出的一指示訊號點亮其中一發光單元。

依據本發明一或複數個實施例，在上述各實施例之晶圓載運裝置中，每個警示裝置更包含一綠色發光單元、一紅色發光單元與一藍色發光單元。綠色發光單元、紅色發光單元與藍色發光單元分別電性連接指示電路。如此，當同組的第一感測器與第二感測器皆感測到此物體時，指示電路所發出的指示訊號點亮綠色發光單元；當同組的第一感測器與第二感測器皆未感測到任何物體時，指示電路所發出的指示訊號點亮藍 色發光單元；或者，當同組的第一感測器或第二感測器感測到此物體時，指示電路所發出的指示訊號點亮紅色發光單元。

依據本發明一或複數個實施例，在上述各實施例之晶圓載運裝置中，每個警示裝置之綠色發光單元、紅色發光單元與藍色發光單元共同地封裝於一發光二極體模組內，且這些發光二極體模組排列於蓋體上。

依據本發明一或複數個實施例，在上述各實施例之晶圓載運裝置中，每個感測電路組之第一感測器與第二感測器的種類分別為一壓力感測器、一光收發感測器、一磁阻式感測器或一實體按鈕開關。

依據本發明一或複數個實施例，在上述各實施例之晶圓載運裝置中，晶圓載運裝置更包含一重力傳感器與一記錄器。重力傳感器固設於蓋體或盒體上，電性連接記錄器，用以在晶圓載運裝置受到摔落時發出訊號至記錄器。

如此，藉由以上實施例所述架構，工作人員得以透過警示裝置之提醒，確切地分辨出晶圓載運裝置內的每個半導體晶圓是否已位處正確位置，故，得以有效地降低破片機率，以及至少釐清半導體晶圓產生破片的場所。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施例及相關圖式中詳細介紹。

10、11、12‧‧‧晶圓載運裝置

100‧‧‧盒體

101‧‧‧底面

102‧‧‧內側壁

103‧‧‧另一內側壁

104‧‧‧容置空間

105‧‧‧第一插槽

110‧‧‧第一側架

111‧‧‧第一狹縫

120‧‧‧第二側架

121‧‧‧第二狹縫

200‧‧‧蓋體

201‧‧‧內表面

202‧‧‧外表面

203‧‧‧第二插槽

300‧‧‧感測電路組

310、311‧‧‧第一感測器

320、321‧‧‧第二感測器

330‧‧‧指示電路

331‧‧‧第一反相器

332‧‧‧第二反相器

333‧‧‧第三反相器

334‧‧‧XNOR邏輯閘

335‧‧‧第一OR邏輯閘

336‧‧‧第二OR邏輯閘

340‧‧‧警示裝置

341‧‧‧發光二極體模組

341G‧‧‧綠色發光單元

341R‧‧‧紅色發光單元

341B‧‧‧藍色發光單元

350‧‧‧第一導體圖案

351‧‧‧第一接點

360‧‧‧第二導體圖案

361‧‧‧第二接點

400‧‧‧計數模組

410‧‧‧計數器

411‧‧‧加法器陣列群

412‧‧‧進位轉換器

413‧‧‧解碼器

420‧‧‧顯示器

500‧‧‧重力傳感器

600‧‧‧記錄器

S‧‧‧半導體晶圓

D1‧‧‧插入方向

D2‧‧‧排列方向

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實 施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示本發明一實施例之晶圓載運裝置的示意圖；第2圖繪示第1圖的晶圓載運裝置的盒體的上視圖；第3圖繪示第1圖的晶圓載運裝置的蓋體的下視圖；第4圖繪示第1圖的晶圓載運裝置的電子方塊圖；第5圖繪示第4圖的其中一感測電路組的電路示意圖；第6圖繪示第1圖的晶圓載運裝置的蓋體的上視圖；第7圖繪示第4圖的計數模組的電路示意圖；第8圖繪示本發明又一實施例之晶圓載運裝置的剖視圖；以及第9圖繪示本發明另一實施例之晶圓載運裝置的方塊圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示本發明一實施例之晶圓載運裝置10的示意圖。第2圖繪示第1圖的晶圓載運裝置10的盒體100的上視圖。第3圖繪示第1圖的晶圓載運裝置10的蓋體200的下視圖。如第1圖至第3圖所示，在本實施例中，晶圓載運裝置10用以裝載多個(如至少二個)彼此間隔層疊之半導體晶圓 S(semiconductor wafer)，包含一盒體100及一蓋體200。盒體100包含一容置空間104與多個第一插槽105。第一插槽105位於容置空間104內。蓋體200可分離地蓋合盒體100，且蓋體200包含多個第二插槽203。每個第二插槽203與其中一第一插槽105共平面，且面對此第一插槽105。彼此共平面的每組第一插槽105與第二插槽203用以接受一半導體晶圓S之二相對側。具體來說，當使用者將一半導體晶圓S沿一插入方向D1進入容置空間104內，並使半導體晶圓S之一側插入其中一第一插槽105內。接著，待蓋體200蓋合容置空間104後，蓋體200之第二插槽203恰好接受半導體晶圓S之另側，以便將此半導體晶圓S共同定位於晶圓載運裝置10內。須了解到，只要第一插槽與第二插槽能分別接受部分之半導體晶圓S，本發明不限第一插槽與第二插槽之外觀與形式。

第4圖繪示第1圖的晶圓載運裝置10的電子方塊圖。如第2圖至第4圖所示，晶圓載運裝置10更包含多個感測電路組300。每個感測電路組300包含一第一感測器310、一第二感測器320、一指示電路330及一警示裝置340。每個第一感測器310位於其中一第一插槽105內，用以獨立地感測第一插槽105內是否具有物體，例如半導體晶圓S。第二感測器320位於其中一第二插槽203內，與第一感測器310彼此共平面，用以獨立地感測第二插槽203內是否具有物體，例如半導體晶圓S(semiconductor wafer)。指示電路330電性連接第一感測器310、第二感測器320與警示裝置340，用以因應第一感測器310與第二感測器320的感測結果而相應地發出多種指示訊號其中 之一至警示裝置340。警示裝置340電性連接指示電路330，用以因應不同之指示訊號發出相應之提醒訊號。

需了解到，每個感測電路組300之第一感測器310與第二感測器320分別可獨立運作之感測器，並非必須相互配合才能感測插槽內是否已有物體。舉例來說，每個感測電路組300之第一感測器310與第二感測器320分別為實體按鈕開關。任一實體按鈕開關在受到半導體晶圓S之按壓後，可發出感測到半導體晶圓S的感測結果。然而，本發明不限於此，其他實施例中，每個感測電路組300之第一感測器310與第二感測器320至少其中之一也可能為壓力感測器、光收發感測器或磁阻式感測器等習知方式。此外，第一感測器310與第二感測器320可分別為同種或不同種的感測器。

具體來說，回第2圖所示，在本實施例中，這些第一插槽105位於盒體100內之一底面101，且這些第一插槽105沿一排列方向D2平行排列，排列方向D2與上述之插入方向D1相互正交。這些第二插槽203位於蓋體200面向盒體100之內表面201，且這些第二插槽203沿此排列方向D2平行排列。指示電路330位於盒體100上，例如位於盒體100之外側面，然而，本發明不限於指示電路330之配置位置。警示裝置340位於蓋體200上，例如位於蓋體200背對第二插槽203之外表面202，然而，本發明不限於警示裝置340之配置位置。

此外，晶圓載運裝置10更包含一第一側架110與一第二側架120。第一側架110位於盒體100之容置空間104內，且位於盒體100內之一內側壁102。第二側架120位於盒體100 之容置空間104內，且位於盒體100內之另一內側壁103。換句話說，第二側架120相對第一側架110，且盒體100之底面101位於盒體100之上述二相對內側之間。第一側架110具有多個第一狹縫111，並且這些第一狹縫111沿此排列方向D2平行排列。第二側架120具有多個第二狹縫121，並且這些第二狹縫121沿此排列方向D2平行排列。每個第二狹縫121與其中一第一狹縫111共平面，且相互面對。任一第一狹縫111、第二狹縫121、第一插槽105與第二插槽203共平面，用以共同定位此半導體晶圓S。具體來說，當使用者將一半導體晶圓S沿上述插入方向D1進入容置空間104內，半導體晶圓S同時插入共平面之第一插槽105、第一狹縫111與第二狹縫121內，待蓋體200蓋合容置空間104後，蓋體200之第二插槽203恰好接受半導體晶圓S之另側，以便將此半導體晶圓S共同定位於晶圓載運裝置10內。第一插槽105(即第二插槽203、第一狹縫111、第二狹縫121)的數量與可放置半導體晶圓S的數量一致。

再者，每組感測電路組300包含一第一導體圖案350與一第二導體圖案360。第一導體圖案350位於盒體100上，且第一導體圖案350電性連接指示電路330與第一感測器310。第二導體圖案360位於蓋體200上，且第二導體圖案360電性連接第二感測器320與警示裝置340。如此，當蓋體200尚未蓋合盒體100時，每個感測電路組300的指示電路330尚未電性接通同組的第二感測器320與警示裝置340，故，第一感測器310、第二感測器320、指示電路330與警示裝置340尚無法相應工作。反之，一旦蓋體200蓋合盒體100，使得每個感 測電路組300的第一導體圖案350之第一接點351實體接觸同組的第二導體圖案360之第二接點361時，每個感測電路組300的指示電路330電性接通同組的第二感測器320與警示裝置340，第一感測器310、第二感測器320、指示電路330與警示裝置340便得以相應作動。例如，指示電路330因應同組的第一感測器310與第二感測器320的感測結果而發出指示訊號至同組的警示裝置340。

第5圖繪示第4圖的其中一感測電路組300的電路示意圖。第6圖繪示第1圖的晶圓載運裝置10的蓋體200的上視圖。如第5圖與第6圖所示，在本實施例中，每個警示裝置340更包含多個不同顏色之發光單元。這些發光單元位於蓋體200，電性連接指示電路330。指示電路330所發出的一指示訊號能夠點亮其中一發光單元。舉例來說，但不作為本發明之限制，每個警示裝置340更包含一綠色發光單元341G、一紅色發光單元341R與一藍色發光單元341B。綠色發光單元341G、紅色發光單元341R與藍色發光單元341B分別電性連接指示電路330。更具體地，每個警示裝置340之綠色發光單元341G、紅色發光單元341R與藍色發光單元341B共同地封裝於一發光二極體模組341內，且這些發光二極體模組341排列於蓋體200上，例如線性排列於蓋體200之外表面202上。

須了解到，綠色發光單元341G、紅色發光單元341R與藍色發光單元341B不限為發光二極體(micro LED)或微發光二極體(micro LED)，然而，本發明不限於此。

更具體地，每組指示電路330更包含第一反相器 331、第二反相器332、第三反相器333、XNOR邏輯閘334、第一OR邏輯閘335與第二OR邏輯閘336。第一感測器310電性連接第一反相器331與XNOR邏輯閘334。第一OR邏輯閘335電性連接第一反相器331、綠色發光單元341G與第二OR邏輯閘336。綠色發光單元341G電性連接第一OR邏輯閘335與第二反相器332。第二反相器332電性連接綠色發光單元341G與第二OR邏輯閘336。藍色發光單元341B電性連接第二OR邏輯閘336。第二感測器320電性連接XNOR邏輯閘334。XNOR邏輯閘334電性連接第三反相器333與紅色發光單元341R。第三反相器333電性連接XNOR邏輯閘334與紅色發光單元341R。

如此，當同組的第一感測器310與第二感測器320皆感測到半導體晶圓S時，指示電路330所發出的指示訊號點亮綠色發光單元341G；當同組的第一感測器310與第二感測器320皆未感測到任何物體時，指示電路330所發出的指示訊號點亮藍色發光單元341B；或者，當同組的第一感測器310或第二感測器320感測到半導體晶圓S時，指示電路330所發出的指示訊號點亮紅色發光單元341R。

在本實施例中，第7圖繪示第4圖的計數模組400的電路示意圖。如第7圖所示，晶圓載運裝置10更包含一計數模組400。計數模組400包含一計數器410與一顯示器420。計數器410分別電性連接這些指示電路330，用以對指示電路330所發出的這些指示訊號的數量進行計數。舉例來說，計數器410用以對位處共平面的第一插槽與第二插槽內的半導體晶圓的數量進行計數，意即，計數器410用以對綠色發光單元341G(第 5圖)的數量進行計數。顯示器420位於蓋體200，電性連接計數器410，用以顯示這些指示訊號的數量，然而，本發明不限於此，顯示器420也可以位於盒體100或其他位置。舉例來說，在本實施例中，如第6圖所示，在十個發光二極體模組341中，有九個發光二極體模組341發出綠色光，只有一個發光二極體模組341發出紅色光，故，顯示器420顯示出數字9。

舉例來說，計數器410包含一加法器陣列群411、一進位轉換器412與一解碼器413。加法器陣列群411電性連接進位轉換器412與每個指示電路330(見代碼A，第5圖與第7圖)。進位轉換器412電性連接加法器陣列群411與解碼器413。進位轉換器412為二進位轉十進位之轉換器(Binary to BCD converter)。解碼器413電性連接進位轉換器412與顯示器420，然而，本發明不限於此種計數方式。顯示器420為七段顯示器(Seven-segment display)。然而，本發明不限於此。

第8圖繪示本發明又一實施例之晶圓載運裝置11的剖視圖。如第8圖所示，第8圖之晶圓載運裝置11與第1圖之晶圓載運裝置10大致雷同，相同的部件沿用相同的符號，其差別在於：第一感測器311與第二感測器321分別位於彼此共平面的每組第一狹縫111與第二狹縫121內，並非位於第一插槽105與第二插槽203內，而且每個感測電路組300之警示裝置340、第一感測器311、第二感測器321及指示電路330皆位於盒體100上。

故，使用者在置放這些半導體晶圓S之後，藉由每個警示裝置340之提醒，使用者不需蓋體200蓋合盒體100，便 能夠立即分辨出晶圓載運裝置11內的每個半導體晶圓S是否已位處正確位置，以便快速修正錯位之半導體晶圓S的位置。

第9圖繪示本發明另一實施例之晶圓載運裝置12的方塊圖。如第9圖所示，第9圖之晶圓載運裝置12與第4圖之晶圓載運裝置10大致雷同，相同的部件沿用相同的符號，其差別在於：晶圓載運裝置12更包含一重力傳感器500與一記錄器600。重力傳感器500固設於蓋體200或盒體100上，電性連接記錄器600，用以在晶圓載運裝置12受到摔落時，發出訊號至記錄器600。如此，透過記錄器600之記錄，使用者便可得知晶圓載運裝置12在搬運過程中是否受到摔落，甚至晶圓載運裝置12被摔落之次數。

最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種晶圓載運裝置，包含：一盒體，包含至少一第一插槽；一第一側架，位於該盒體內，具有至少一第一狹縫；一第二側架，位於該盒體內，相對該第一側架，具有至少一第二狹縫，該第二狹縫與該第一狹縫相互面對；一蓋體，可分離地蓋合該盒體，包含至少一第二插槽，該第二插槽與該第一插槽共平面且相互面對，且該第一狹縫、該第二狹縫、該第一插槽與該第二插槽共平面，用以共同定位一半導體晶圓；以及至少一感測電路組，包含：一警示裝置；一第一感測器，位於該盒體內，用以獨立地感測該第一插槽內是否具有該半導體晶圓；一第二感測器，與該第一感測器共平面，用以獨立地感測該第二插槽內是否具有該半導體晶圓；以及一指示電路，電性連接該第一感測器、該第二感測器與該警示裝置，用以因應該第一感測器與該第二感測器的感測結果而相應地發出多種指示訊號其中之一至該警示裝置。
2. 如請求項1所述之晶圓載運裝置，其中該第一感測器位於該第一插槽內，且該第二感測器位於該第二插槽內。
3. 如請求項2所述之晶圓載運裝置，其中該感測電路組包含：一第一導體圖案，位於該盒體上，且電性連接該指示電路與該第一感測器；以及一第二導體圖案，位於該蓋體上，且電性連接該第二感測器與該警示裝置，其中，當該蓋體蓋合該盒體，以致該第一導體圖案實體接觸該第二導體圖案時，該感測電路組的該指示電路電性接通該第二感測器與該警示裝置。
4. 如請求項1所述之晶圓載運裝置，其中該第一感測器位於該第一狹縫內，該第二感測器位於該第二狹縫內。
5. 如請求項3或4所述之晶圓載運裝置，其中該至少一第一插槽、該至少一第二插槽、該至少一第一狹縫、該至少一第二狹縫與該至少一感測電路組分別為複數個時，該些第一插槽、該些第二插槽、該些第一狹縫與該些第二狹縫皆沿一排列方向平行排列；以及該晶圓載運裝置更包含：一計數器，電性連接該些感測電路組之該些指示電路，用以對該些指示電路所發出的該些指示訊號的數量進行計數；以及一顯示器，電性連接該計數器，用以顯示該些指示訊號的該數量。
6. 如請求項1所述之晶圓載運裝置，其中該警示裝置更包含：複數個不同顏色之發光單元，位於該蓋體，電性連接該指示電路，其中該指示電路所發出的該其中一種指示訊號點亮該些發光單元其中之一。
7. 如請求項1所述之晶圓載運裝置，其中該警示裝置更包含一綠色發光單元、一紅色發光單元與一藍色發光單元，該綠色發光單元、該紅色發光單元與該藍色發光單元分別電性連接該指示電路，其中，當該第一感測器與該第二感測器皆感測到該半導體晶圓時，該指示電路所發出的該其中一種指示訊號點亮該綠色發光單元，當該第一感測器與該第二感測器皆未感測到任何物體時，該指示電路所發出的該其中一種指示訊號點亮該藍色發光單元，或者當該第一感測器或該第二感測器感測到該半導體晶圓時，該指示電路所發出的該其中一種指示訊號點亮該紅色發光單元。
8. 如請求項7所述之晶圓載運裝置，其中該綠色發光單元、該紅色發光單元與該藍色發光單元共同地封裝於一發光二極體模組內，且該些發光二極體模組排列於該蓋體上。
9. 如請求項1所述之晶圓載運裝置，其中該第一感測器與該第二感測器至少其中之一為一壓力感測器、一光收發感測器、一磁阻式感測器或一實體按鈕開關。
10. 如請求項1所述之晶圓載運裝置，更包含：一記錄器；以及一重力傳感器，固設於該蓋體或該盒體上，電性連接該記錄器，用以在該晶圓載運裝置受到摔落時發出訊號至該記錄器。