TWI660447B - 可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置 - Google Patents

Abstract

本創作提出一種可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其具有滑動架、滑座、及多個夾持件。滑動架具有縱向軌及複數個橫向軌，橫向軌的一端連接於縱向軌的下端。滑座設置於縱向軌並連接於該連接組件。各夾持件具有滑塊、連動桿、及至少一夾持部。滑塊設置於一橫向軌，連動桿一端連接於滑座，另一端連接於滑塊，而夾持部固設於該滑塊並用以承載該晶圓承載環。藉此，能適應於不同尺寸的承載環。而若承載環未準確置於機台中心，夾持部能推動承載環正對於夾取裝置的中心，因此拿取時不會造成受力不均而損害承載環。

Description

可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置

本創作是關於一種夾取裝置，特別是關於一種用於晶圓製造過程中用於由晶圓放置平台夾取晶圓片後，將晶圓片傳送到機構件準確放置定位的夾取裝置。

積體電路的製造過程，是在晶圓片上進行各種加工步驟時，由於加工時所使用的設備不相同，因此不可避免地需要將晶圓在不同的設備間傳送移動。而為配合不同的加工設備，承放晶圓的載具也不盡相同。例如，加工前的晶圓片可放置於一鋪設有藍膜的金屬承載環內進行加工，而經過多次反覆透過沉積、顯影、蝕刻、及清洗等加工步驟後，晶圓片便會進行切割。晶圓片被切割後，為了使所切割後的夾取裝置能輕易地被取用，會以尺寸小於前述金屬承載環但仍大於晶圓片的一塑膠承載環壓迫金屬承載環上的藍膜，使藍膜被撐開，藉此讓藍膜上的晶粒彼此的間隙加大而能以自動化機械取用。而在塑膠承載環壓迫於藍膜上後，藍膜即被切下而固定於塑膠承載環上，隨後即以塑膠承載環及被撐開變形後切下的藍膜承載被切割後的晶圓片移動。

因此，由於塑膠承載環的直徑與金屬承載環不相同，於習知技術中，為了能輸送金屬承載環及塑膠承載環，是以兩種夾爪分別抓取金屬承載環及塑膠承載環。而配置了兩種夾爪後，移動夾爪的作動機構便也需要設置兩組，因此廠房的建置成本大幅提升。

此外，由於加工過程中金屬承載環及塑膠承載環可能會移位，且藍膜變形後可能造成塑膠承載環也跟著變形，而在移動過程中金屬承載環及塑膠承載環必須精確定位才能拿取，以保持放置於正確的位置。因此，拿取金屬環承載前必須透過一整中心機構將金屬承載環的中心精確定位(即業界所慣稱的整中心)，而拿取塑膠承載環前必須透過一整圓形機構以將塑膠承載環回復為正圓形(即業界所慣稱的整圓形)，以免在拿取時因中心偏移而產生誤差。

有鑑於此，提供一種更佳的改善方案，乃為此業界亟待解決的問題。

本創作的主要目的在於，提供一種夾取裝置，其能用於夾取不同大小的承載環，以在不同階段運送承載環及承載環上的晶圓，且能於夾取同時對承載環整中心或整圓形。

為達上述目的，本創作所提供的可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置具有：一連接組件；一動力裝置，其設置於該連接組件；一滑動架，其具有：至少一縱向軌，其上端連接於該連接組件；及複數個橫向軌，各該橫向軌的一端連接於該至少一縱向軌的下端，並自該至少一縱向軌向外延伸；一滑座，其設置於該至少一縱向軌，並連接於該動力裝置，該動力裝置使該滑座沿該至少一縱向軌的長度方向移動； 複數個夾持件，其數量等於該橫向軌的數量；各該夾持件具有：一滑塊，其設置於其中一該橫向軌並能沿該橫向軌的長度方向移動；一連動桿，其一端連接於該滑座，另一端連接於該滑塊；及至少一夾持部，其固設於該滑塊，並用以承載該晶圓承載環。

因此，本創作透過滑座沿縱向軌上下移動時，連動桿能隨之樞轉而帶動滑塊與夾持部一同向內或向外移動，且夾持部能移動的幅度較現有技術的夾具變化的幅度更大，因此能適應於不同尺寸的晶圓片承載環，藉此只要設置一個夾取裝置便能用於輸送各種不同的晶圓片承載環，大幅減少了設備建置的成本。另一方面，藉由複數個夾持件同步向中心移動來抓取晶圓片承載環，因此若晶圓片承載環未準確置於機台中心，夾持件的夾持部能推動晶圓片承載環正對於本創作的晶圓片夾取裝置的中心，因此由晶圓放置平台夾取晶圓片後，將晶圓片傳送到機構件放置定位時，不會因晶圓片承載環尺寸大小、偏心、變形而造成承載環傳送到機構件時偏移或沒有對中心。

如前所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置中，該夾持件的各該至少一夾持部的上端設於該夾持件的該滑塊，並自該滑塊向下延伸，且該至少一夾持部的下端形成有一勾部。

如前所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置中各該夾持件更具有至少一抵靠塊，其分別設置於該至少一夾持部上並可沿該至少一夾持部的長度方向移動，藉此該至少一抵靠塊的下側面能與該至少一夾持部的該勾部的上側面共同夾住該晶圓承載環。

如前所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置中，各該夾持件具有二夾持部，該二夾持部彼此相間隔設置。

如前所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，該滑座套設於該至少一縱向軌，並具有複數個凸片；各該夾持件的該連動桿樞設於其中一該凸片上。

如前所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置中：該動力裝置包含：一本體，其設置於該連接組件；及一推桿，其設置於該本體下端，且該推桿的一端固設於該滑座；且該滑動架具有複數個縱向軌，該等縱向軌的上端連接於該連接組件的下端，且該等縱向軌平均地設置於該推桿周圍。

11‧‧‧連接組件

12‧‧‧動力裝置

121‧‧‧本體

122‧‧‧推桿

20‧‧‧滑動架

21‧‧‧縱向軌

22‧‧‧橫向軌

30‧‧‧滑座

31‧‧‧凸片

40‧‧‧夾持件

41‧‧‧滑塊

42‧‧‧連動桿

43‧‧‧夾持部

430‧‧‧勾部

44‧‧‧抵靠塊

A1‧‧‧金屬晶圓片承載環

A2‧‧‧塑膠晶圓片承載環

圖1為本創作夾取金屬晶圓片承載環的示意圖。

圖2為本創作的滑座的側視圖。

圖3為本創作的滑座的俯視圖。

圖4為本創作的夾持件的側視圖。

圖5為本創作的夾持件的俯視圖。

圖6為本創作夾取塑膠晶圓片承載環的示意圖。

首先請參考圖1。本創作提出一種可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其能用於夾持一晶圓片承載環，且能調整以適應不同大小的晶圓片承載環。晶圓片夾取裝置並具有一連接組件11、一動力裝置12、 一滑動架20、一滑座30、以及多個夾持件40。動力裝置12設置於連接組件11上，並可包含一本體121及一推桿122。本實施例中，本體121為一壓缸，而推桿122設置於本體121下端，並能相對於本體121伸長縮短。於其他實施例中，本體121可包含一伺服馬達或步進馬達，而推桿122實為一螺桿。

滑動架20固設於連接組件11，並具有至少一縱向軌21及至少一橫向軌22。縱向軌21的上端連接於連接組件11的下端。於本實施例中，滑動架20具有複數個縱向軌21，該等縱向軌21平均地設置於推桿122周圍，以保持結構受力的平衡。本實施例中，縱向軌21可為長直桿體。各橫向軌22的一端連接於該等縱向軌21的下端，並自該等縱向軌21向外延伸。本實施例中，橫向軌22共有四個，且彼此相連而形成一十字形，該十字形的中心固設於該等縱向軌21的下端。於其他實施例中，橫向軌22的數量並不以此為限，也可為三個或五個等等。

接著請一併參考圖2及圖3。滑座30設置於縱向軌21上，並能沿縱向軌21的長度方向移動，具體而言滑座30是套設於縱向軌21上。推桿122的一端固設於滑座30上，因此滑座能受動力裝置12的推桿122作用而移動。滑座30具有複數個凸片31，各凸片31向外延伸。本實施例中凸片31兩兩一組相互間隔且平行向外凸出。

接著請參考圖1、圖4、及圖5。夾持件40的數量等於橫向軌22的數量，且各夾持件40具有一滑塊41、一連動桿42、以及至少一夾持部43，並選擇性地具有至少一抵靠塊44。滑塊41設置於其中一橫向軌22上並能沿橫向軌22的長度方向移動。連動桿42的一端連接於滑座30，另一端連接於滑塊41。具體而言，連動桿42可樞設於滑座30的其中一凸片31上，且本實施例中是由滑座30上同組的二凸片31夾持且樞設於連動桿42的兩側。

夾持部43固設於滑塊41，並用以承載晶圓片承載環。本實施例中各夾持部43的上端設於同一組夾持件40的滑塊41，並自該滑塊41向下延伸，且各夾持部43的下端形成有一勾部430，該勾部430即用於承載晶圓片承載環。本實施例中各夾持件40具有二夾持部43，該二夾持部43彼此相間隔設置。藉此每一夾持件40所能夾取的位置更寬，以能更穩固定夾取晶圓片承載環。

各夾持件40中，抵靠塊44的數量等於夾持部43的數量。各抵靠塊44設置於其中一夾持部43上，並可沿該夾持部43的長度方向移動，藉此抵靠塊44的下側面能與夾持部43的勾部430的上側面共同夾住該晶圓片承載環。

透過上述結構，本創作於使用時，夾持件40可類似於雨傘來進行開合。由於晶圓可能放置於直徑較大的金屬晶圓片承載環A1上進行輸送，或可放置於直徑較小的塑膠晶圓片承載環A2上進行輸送，因此本創作的夾取裝置便藉由改變夾持件40間的間距來適應不同尺寸的晶圓片承載環。

請參考圖1及圖6。若欲夾取直徑較大的金屬晶圓片承載環A1時，動力裝置12的推桿122即向下伸出，將滑動架20向下推，因此各連動桿42便向下及向外樞轉，並帶動滑塊41沿橫向軌22向外移動，藉此使固設於滑塊41的夾持部43向外移動。當夾持向相對於中心的距離大於晶圓片承載環的半徑時，晶圓片夾取裝置即可下移，至夾持部43的勾部430低於晶圓片承載環，然後推桿122略為向上縮回，以使夾持部43向內移動至勾部430延伸於晶圓片承載環的下方，隨後晶圓片夾取裝置只要上移便能提取晶圓片承載環。

若欲夾取尺寸較小的塑膠晶圓片承載環A2時，只要使動力裝置12的推桿122帶動滑座30大幅向上縮回，夾持部43便能隨之大幅向內靠攏，以對應尺寸較小的晶圓片承載環。

另一方面，即使在加工過程中晶圓片承載環位移或是發生變形，當多個夾持部43由外向內移動時，即能將晶圓片承載環推回至正確位置。 同時，當夾持部43向內移動至定位時便能抵靠於晶圓片承載環的外周緣，因此能推抵晶圓片承載環恢復原形。

綜上所述，本創作透過滑座30沿縱向軌21上下移動時，連動桿42能隨之樞轉而帶動滑塊41與夾持部43一同向內或向外移動，且夾持部43能移動的幅度較現有技術的夾具變化的幅度更大，因此能適應於不同尺寸的晶圓片承載環，藉此只要設置一個夾取裝置便能用於輸送各種不同的晶圓片承載環，大幅減少了設備建置的成本。另一方面，藉由複數個夾持件40同步向中心移動來抓取晶圓片承載環，因此若晶圓片承載環未準確置於機台中心，夾持件40的夾持部43能推動晶圓片承載環正對於本創作的可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置的中心，因此自晶圓放置平台夾取晶圓後，將晶圓片傳送到機構件放置定位時，不會因晶圓片承載環尺寸大小、偏心、變形而造成晶圓片承載環傳送到機構件時偏移或沒有對中心。

Claims (8)

1. 一種可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其能用於夾持一晶圓片承載環，並具有： 一連接組件； 一動力裝置，其設置於該連接組件； 一滑動架，其具有： 至少一縱向軌，其上端連接於該連接組件；及 複數個橫向軌，各該橫向軌的一端連接於該至少一縱向軌的下端，並自該至少一縱向軌向外延伸； 一滑座，其設置於該至少一縱向軌，並連接於該動力裝置，該動力裝置使該滑座沿該至少一縱向軌的長度方向移動； 多個夾持件，其數量等於該橫向軌的數量；各該夾持件具有： 一滑塊，其設置於其中一該橫向軌並能沿該橫向軌的長度方向移動； 一連動桿，其一端連接於該滑座，另一端連接於該滑塊；及 至少一夾持部，其固設於該滑塊，並用以承載該晶圓承載環。
2. 如請求項1所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其中，該夾持件的各該至少一夾持部的上端設於該夾持件的該滑塊，並自該滑塊向下延伸，且各該至少一夾持部的下端形成有一勾部。
3. 如請求項2所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其中各該夾持件更具有至少一抵靠塊，其分別設置於該至少一夾持部上並可沿該至少一夾持部的長度方向移動，藉此該至少一抵靠塊的下側面能與該至少一夾持部的該勾部的上側面共同夾住該晶圓承載環。
4. 如請求項1至3中任一項所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其中，各該夾持件具有二夾持部，該二夾持部彼此相間隔設置。
5. 如請求項1至3中任一項所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其中，該滑座套設於該至少一縱向軌，並具有複數個凸片；各該夾持件的該連動桿樞設於其中一該凸片上。
6. 如請求項4所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其中，該滑座套設於該至少一縱向軌，並具有複數個凸片；各該夾持件的該連動桿樞設於其中一該凸片上。
7. 如請求項1至3中任一項所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其中： 該動力裝置包含： 一本體，其設置於該連接組件；及 一推桿，其設置於該本體下端，且該推桿的一端固設於該滑座；且 該滑動架具有複數個縱向軌，該等縱向軌的上端連接於該連接組件的下端，且該等縱向軌平均地設置於該推桿周圍。
8. 如請求項6所述之可設定晶圓片尺寸大小及整中心、整圓形的夾取裝置，其中： 該動力裝置包含： 一本體，其設置於該連接組件；及 一推桿，其設置於該本體下端，且該推桿的一端固設於該滑座；且 該滑動架具有複數個縱向軌，該等縱向軌的上端連接於該連接組件的下端，且該等縱向軌平均地設置於該推桿周圍。