TWI675429B - 晶圓載具輸送裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種晶圓載具輸送裝置，主要結構包括一具有至少一移動組件之殼體、一供承載晶圓載體之承載組件、複數設於該承載組件上之辨識組件、至少一感測組件、至少一供改變該承載組件之高度的垂直活動組件、一供水平移動該承載組件之第一水平活動組件、至少一使承載組件凸伸至該殼體外之第二水平活動組件、至少一供電元件、及一控制組件。藉上述結構，半自動的控制該承載組件的垂直位移及水平位移動作，使晶圓載體可利用第一、第二水平活動組件轉移至另一承載平台上，且可利用移動組件自由移動殼體至任意位置，以提高整體實用性及便利性。

Description

晶圓載具輸送裝置

本發明為提供一種晶圓載具輸送裝置，尤指一種結構體積小、移動便利性高，並可利用簡單的軸向動作輸送晶圓載體至其它平台置放的晶圓載具輸送裝置。

按，半導體產業於現代的科技發展來說是相當重要的一部份，以前半導體的製程大多是在無塵室中作業，但隨著半導體晶圓的尺寸加大，無塵室也須隨著增大，就會導致成本跟著增加，因此，後期都會將半導體晶圓利用晶圓載具來存放或運送，以保持清潔。

由於晶圓載具在移動時，都會利用相對應的晶圓專用移動機械來配合，而大多數的機械都是利用大型吊具或機械手臂的方式，移動至晶圓載具旁進行夾持，來移動晶圓載具，但是此種移動方式中的大型吊具及機械手臂，不但本體體積較大，在移動時都會需要預留一定的空間，因此對於使用空間的要求也較高，相對的使用上也會較為複雜麻煩。尤其大型吊具及機械手臂的購置成本較高，也因為其體積關係，一般都固定設置於某處，工作範圍不大、欠缺移動性，故在使用上較為不便。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之創作人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之創作人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種結構體積小、移動便利性高，並可利用簡單的軸向動作輸送晶圓載體至其它平台置放的晶圓載具輸送裝置的發明專利者。

本發明之主要目的在於：提供體積較小、機動性較高的半自動晶圓載具輸送裝置。

本發明之另一主要目的在於：利用垂直的軸向移動及兩段式的水平軸向移動，將晶圓載體準確且平穩的輸送另一承載平台上。

為達成上述目的，本發明之主要結構包括：一殼體，該殼體包含有至少一供該殼體位移之移動組件，且該殼體上活動設置有一承載組件，係供承載一晶圓載體，該承載組件上設有複數供該晶圓載體定位於該承載組件之預定位置上的辨識組件、及至少一供感測該晶圓載體之感測組件，且於該殼體與該承載組件之間活動設置有一第一水平活動組件及至少一第二水平活動組件，係供水平移動該承載組件，使該承載組件凸伸至該殼體外，而該殼體內設有至少一連結該第一水平活動組件之垂直活動組件，係供改變該承載組件之高度，並於該殼體內設有至少一供電元件，及於該殼體上設有一資訊連結該垂直活動組件、該第一水平活動組件、該第二水平活動組件、及該感測組件之控制組件，藉此將該晶圓載體輸送至一承載平台上。其中該辨識組件係包含複數設於該承載組件上之定位部、及至少一設於該定位部一側供辨識該晶圓載體種類之第二接觸感測元件，而該感測組件係包含複數供辨識該晶圓載體之置放動作的第一接觸感測元件。

俾當使用者利用本發明進行晶圓載體之輸送時，係將晶圓載體放置於承載組件上，此時可利用辨識組件的定位部及第二接觸感測元件固定該晶圓載體於正確的位置上，同時以感測組件的第一接觸感測元件回饋控制模組晶圓載體的放置資訊，接著，利用移動組件將殼體移動至承載平台一側，即可利用第一、第二水平活動組件將放有晶圓載體的承載組件，水平位移凸伸至殼體外，並位移至承載平台上方，再利用垂直活動組件降低承載組件的高度，使晶圓載體轉移置放於承載平台上，最後由第一、第二水平活動組件抽出承載組件，即完成晶圓載體的輸送。

藉由上述技術，可針對習用晶圓專用移動機械所存在之結構體積較大、工作空間需求較大、及無法任意移動便利性不足等問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1‧‧‧殼體

11‧‧‧移動組件

111‧‧‧輪體

112‧‧‧固定件

12‧‧‧升降導引口

13‧‧‧供電元件

2‧‧‧承載組件

21‧‧‧開口部

22‧‧‧卡扣元件

23‧‧‧驅動件

24‧‧‧辨識組件

241‧‧‧定位部

242‧‧‧第二接觸感測元件

3、3a‧‧‧感測組件

31、31a‧‧‧第一接觸感測元件

32a‧‧‧光學感測元件

4‧‧‧垂直活動組件

41‧‧‧垂直滑軌

42‧‧‧垂直滑動件

43‧‧‧垂直動力件

51‧‧‧第一水平活動組件

511、511b‧‧‧第一水平滑軌

5111b‧‧‧螺紋部

512、512b‧‧‧第一滑動件

513、513b‧‧‧第一水平動力件

5131b‧‧‧結合部

52‧‧‧第二水平活動組件

521‧‧‧第二水平滑軌

522‧‧‧第二滑動件

523‧‧‧第二水平動力件

6‧‧‧控制組件

61‧‧‧控制件

8、8a‧‧‧晶圓載體

81‧‧‧定位孔

82‧‧‧對接桿

9‧‧‧承載平台

91‧‧‧支撐軌道

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體透視圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之隱藏部分結構之立體圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之活動組件展開式意圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之放置示意圖。

第五圖 係為本發明較佳實施例之移動示意圖。

第六圖 係為本發明較佳實施例之啟動示意圖。

第七圖 係為本發明較佳實施例之輸送示意圖(一)。

第八圖 係為本發明較佳實施例之輸送示意圖(二)。

第九圖 係為本發明較佳實施例之輸送示意圖(三)。

第十圖 係為本發明較佳實施例之輸送示意圖(四)。

第十一圖 係為本發明再一較佳實施例之實施示意圖。

第十二圖 係為本發明又一較佳實施例之結構示意圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖至第三圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至活動組件展開示意圖，由圖中可清楚看出本發明係包括：一殼體1，係包含有至少一供該殼體1位移之移動組件11；一活動設置於該殼體1上之承載組件2，係供承載一晶圓載體，該承載組件2係包含有一形成於表面之開口部21、一活動設置於該開口部21內之卡扣元件22、及一連結該卡扣元件22以驅動該卡扣元件22固定該晶圓載體之驅動件23；一設於該殼體1一側之升降導引口12，係供該承載組件2向外凸伸時得以垂直移動；複數設於該承載組件2上之辨識組件24，係供該晶圓載體定位於該承載組件2上之預定位置，該辨識組件24係包含複數設於該承載組件2上之定位部241、及至少一設於該定位部241一側供辨識該晶圓載體種類之第二接觸感測元件242；至少一設於該承載組件2上之感測組件3，係供感測該晶圓載體，該感測組件3係包含複數供辨識該晶圓載體之置放動作的第一接觸感測元件31；一活動設置於該殼體1與該承載組件2之間的第一水平活動組件51，係 供水平移動該承載組件2，該第一水平活動組件51係包含至少一第一水平滑軌511、至少一活動設置於該第一水平滑軌511上之第一滑動件512、及一連結該第一水平滑軌511以供驅動該第一滑動件512位移之第一水平動力件513；至少一活動設置於該第一水平活動組件51上之第二水平活動組件52，係使該承載組件2凸伸至該殼體1外，該第二水平活動組件52係包含至少一設於該第一水平動力件513一側之第二水平滑軌521、一活動設置於該第二水平滑軌521上之第二滑動件522、及至少一連結該第二水平滑軌521以驅動該第二滑動件522位移之第二水平動力件523；至少一設於該殼體1內且連結該第一水平活動組件51之垂直活動組件4，係供改變該承載組件2之高度，該垂直活動組件4係包含至少一垂直滑軌41、至少一活動設置於該垂直滑軌41上之垂直滑動件42、及一連結該垂直滑軌41以供驅動該垂直滑動件42位移之垂直動力件43；至少一設於該殼體1內之供電元件13；及一設於該殼體1上且資訊連結該垂直活動組件4、該第一水平活動組件51、第二水平活動組件52、及該感測組件3之控制組件6，藉此將該晶圓載體輸送至一承載平台上。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，更可達到結構體積小、移動便利性高，並具有利用簡單的軸向動作輸送晶圓載體至其它平台置放之優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第十圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至輸送示意圖(四)，藉由上述構件組構時，由圖中可清楚看出，本發明在外型上係為一輕巧的移動式機台，可透過殼體1下方移動組件11的輪體111，讓使用者自由推移該殼體1至任意位置上，例如：殼體1的收納位置、晶圓載體8的裝載位置、或晶圓載體8輸送目標(承載平台9)一側，並可於移動至定點時利用固定件112，限制移動組件11之動作，藉此提供本發明高度的機動性，同時減少本發明之佔用空間(如第五圖所示)。

實際操作時(請同參第一圖至第四圖)，係先將晶圓載體8放置於承載組件2上，因本發明為半自動的輸送裝置，對於對應位置的精確度要求較高，故可利承載組件2上的辨識組件24，將欲放置晶圓載體8之位置，透過定位部2 41以三點以上的面定位方式，固定於晶圓載體8的定位孔81處，並藉由放置定位後抵觸感測組件3的動作，確認晶圓載體8的存在(本實施例之感測元件3包含有三個第一接觸感測元件31)，同時以第二接觸感測元件242被晶圓載體8抵觸壓制之位置與數量，辨識晶圓載體8的種類，藉此，以多重辨識確保晶圓載體8的設置精準度。接著利用驅動件23(如汽缸)驅動卡扣元件22，使卡扣元件22經由開口部21從承載組件2底部，由下而上固定於晶圓載體8的對接桿82上，避免其在後續輸送動作中發生位置偏差。

晶圓載體8放置完成後，使用者即連同殼體1推移至承載平台9一側(或推至定位後再放置晶圓載體8)，並利用供電元件13的電力，讓控制組件6發出輸送訊號，於承載平台9接收到該輸送訊號，並回饋給控制組件6後，控制件61即驅動第一、第二水平活動組件51、52及垂直活動組件4運作(如第六圖所示)，而使第一水平動力件513(本實施例係以線性馬達為舉例)驅動第一滑動件512在第一水平滑軌511上位移，同時使第二水平動力件523(本實施例係以汽缸為舉例)驅動第二滑動件522在第二水平滑軌521上位移，且因第二水平滑軌521設置於第一滑動件512上，故可使第一、第二水平活動組件51、52達到兩段式的延伸效果，而讓設於第二滑動件522上的承載組件2凸伸至殼體1外，如第七圖所示。

此時，承載組件2係運載著晶圓載體8停滯於承載平台9的支撐軌道91上方，然後利用垂直活動組件4的垂直動力件43(本實施例係以馬達為舉例)，使垂直滑動件42活動於垂直滑軌41上，且該第一水平活動組件51係結合於該垂直活動組件4一側，故可藉由垂直活動組件4的效果，以及殼體1前側的升降導引口12，讓承載組件2的高度降低，也因為該支撐軌道91係為兩條中空平行的結構，而在承載組件2降低時，讓支撐軌道91兩側凸出於承載組件2外緣的部分，利用支撐軌道91的銜接效果，達到晶圓載體8轉移輸送至承載平台9之目的(如第八圖及第九圖所示)，最後，再利用第一、第二水平活動組件51、52反向抽回承載組件2，即可將晶圓載體8留置於承載平台9(如第十圖所示)。

再請同時配合參閱第十一圖所示，係為本發明再一較佳實施例之實施示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例之感測組件3a更包含至少一設於該第一接觸感測元件31a一側之光學感測元件32a，係供輔助該第一接觸感測元件 31a之辨識動作，以加強用感測組件3a的功能，使晶圓載體8a更正確的放於正確位置，例如：將光學感測元件32a資訊連結夾取設備，以協助校正置放位置，或利用警示聲提醒使用者置放位置是否正確，且本實施例之光學感測元件32a數量為二，更具有晶圓載體8a反置的防呆效果。

又請同時配合參閱第十二圖所示，係為本發明又一較佳實施例之結構示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，僅令該第一水平動力件513b之動力型態以馬達帶動皮帶之方式作為實施，以於該第一水平滑軌511b上形成有至少一螺紋部5111b，且該第一水平動力件513b一側具有一螺設於該螺紋部5111b之結合部5131b。藉上述結構，將第一水平動力件513b的動作原理設定為電動螺桿，使第一水平動力件513b帶動第一水平滑動件512b，並使第一水平滑動件512b透過結合部5131b與螺紋部5111b的作動，水平移動於第一水平滑軌511b上，並可提供慢速微調的效果。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之晶圓載具輸送裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障創作人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

Claims (8)

1. 一種晶圓載具輸送裝置，其主要包括：一殼體，係包含有至少一供該殼體位移之移動組件；一活動設置於該殼體上之承載組件，係供承載一晶圓載體；至少一設於該承載組件上之辨識組件，係供辨識該晶圓載體之種類及置放位置，該辨識組件係包含複數設於該承載組件上之定位部、及至少一設於該定位部一側供辨識該晶圓載體種類之第二接觸感測元件；至少一設於該承載組件上之感測組件，係供感測該晶圓載體之置放動作，該感測組件係包含複數供辨識該晶圓載體之置放動作的第一接觸感測元件；一活動設置於該殼體與該承載組件之間的第一水平活動組件，係供水平移動該承載組件；一活動設置於該第一水平活動組件上之第二水平活動組件，係使該承載組件凸伸至該殼體外；至少一設於該殼體內且連結該第一水平活動組件之垂直活動組件，係供改變該承載組件之高度；至少一設於該殼體內之供電元件；及一設於該殼體上且資訊連結該垂直活動組件、該第一水平活動組件、該第二水平活動組件、及該感測組件之控制組件，藉此將該晶圓載體輸送至一承載平台上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具輸送裝置，其中該第一水平活動組件係包含至少一第一水平滑軌、至少一活動設置於該第一水平滑軌上之第一滑動件、及一連結該第一水平滑軌以供驅動該第一滑動件位移之第一水平動力件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之晶圓載具輸送裝置，其中該第一水平滑軌上形成有至少一螺紋部，且該第一水平動力件一側具有一螺設於該螺紋部之結合部。
4. 如申請專利範圍第2項所述之晶圓載具輸送裝置，其中該第二水平活動組件係包含至少一設於該第一水平動力件一側之第二水平滑軌、一活動設置於該第二水平滑軌上之第二滑動件、及至少一連結該第二水 平滑軌以驅動該第二滑動件位移之第二水平動力件。
5. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具輸送裝置，其中該殼體一側具有一升降導引口，係供該承載組件向外凸伸時得以垂直移動。
6. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具輸送裝置，其中該承載組件係包含有一形成於表面之開口部、一活動設置於該開口部內之卡扣元件、及一連結該卡扣元件以驅動該卡扣元件固定該晶圓載體之驅動件。
7. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具輸送裝置，其中該垂直活動組件係包含至少一垂直滑軌、至少一活動設置於該垂直滑軌上之垂直滑動件、及一連結該垂直滑軌以供驅動該垂直滑動件位移之垂直動力件。
8. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具輸送裝置，其中該感測組件係包含至少一設於該第一接觸感測元件一側之光學辨識元件，係供輔助該第一接觸感測元件之辨識動作。