TWI712078B - 搬送裝置 - Google Patents

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TWI712078B TW105139106A TW105139106A TWI712078B TW I712078 B TWI712078 B TW I712078B TW 105139106 A TW105139106 A TW 105139106A TW 105139106 A TW105139106 A TW 105139106A TW I712078 B TWI712078 B TW I712078B
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

本發明是在一系列的加工製程中，以搬送裝置搬送運轉的晶圓等，藉以解除裝置構成整體大型化的情形。
本發明是一種具備保持晶圓的晶圓保持機構，和保持環狀框架的環狀框架保持機構，並且能選擇晶圓和環狀保持框架再進行搬送之搬裝置；晶圓保持機構具有吸引保持晶圓的面之晶圓保持部，和支承晶圓保持部之第1臂；環狀框架保持部具有從上下挾持環狀框架之環狀框架挾持部，和支承環狀框架挾持部之第2臂；本發明之搬送裝置還具備選擇晶圓保持機構和環狀框架保持機構之任一者的選擇機構。

Description

搬送裝置
發明領域
本發明涉及一種保持並搬送晶圓或支承晶圓之環狀框架的搬送裝置。
發明背景
在半導體製造的後工程中，以分割預定線區劃成的表面上形成有IC、LSI等之複數個器件的晶圓係於，例如，以研磨裝置研磨背面形成預定的厚度之後，用配備切割刀的切割裝置進行分割形成一個個的晶片，再應用於各種子機器等。
並且將，例如，研磨裝置、將黏著膠帶黏貼於晶圓的膠帶貼合機，以及切割裝置連結在一起，或者，做成這些裝置的功能全數具備的群集型裝置，以便連續實施研磨步驟、膠帶黏貼步驟及切割步驟。而且，在各步驟間，利用搬送裝置搬送晶圓，以便實施各種加工(例如，參見專利文獻1)。各步驟間之晶圓的移動，有用移動收納了複數片晶圓的晶圓盒的方式來完成，和，採用一片晶圓未經搬出入晶圓盒等，直接搬送到各裝置的方式完成的。
先前技術文獻
〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕特開2013-98288号公報
發明概要
在研磨步驟中搬送晶圓的搬送裝置具有，例如，吸附晶圓的吸附面，可以利用由連接於搬送裝置之吸引源所產生的吸引力吸附保持晶圓。另外，該搬送裝置具備能夠使吸附面反轉的反轉機構。研磨步驟中，因為晶圓上僅黏貼著保護膠帶，所以在朝晶圓盒實施晶圓之搬出入的情形中，以透過晶圓之吸附保持進行的搬送為合適。
例如，收納了研磨後之晶圓的晶圓盒要從研磨裝置搬送到膠帶貼合機。在膠帶貼合機，晶圓由搬送裝置吸附保持住，從晶圓盒內搬送到黏貼工作台(有時也會在這之前先實施用於剝離保護膠帶的UV照射)。此外，利用不同於吸附保持晶圓以進行搬送之搬送裝置的其他搬送裝置(例如，可以挾持環狀框架的搬送裝置)，將環狀框架以晶圓位於其開口部之中心的狀態，載置到黏貼工作台上。接著，在黏貼工作台上利用壓輥將黏著膠帶按壓貼附於晶圓的背面。同時，將黏著膠帶之黏著面的外周部也貼附於環狀框架，藉而使晶圓成為以黏著膠帶為中介受環狀框架支承的狀態(形成框架單元的狀態)，形成能夠隔著環狀框架進行處理的狀態。
該框架單元係，例如，收容在晶圓盒內，從膠帶貼合機搬送到切割裝置。在切割裝置內，框架單元是 由保持環狀框架進行搬送的搬送裝置搬送到吸盤工作台上，並以被吸引保持在吸盤工作台上的狀態，施行對晶圓的切割加工。於是，對晶圓實施過切割加工的框架單元，已經形成晶圓被分割成晶片的狀態，因此是以環狀框架被保持著的狀態由搬送裝置進行搬送。
如上所述，以往，是以配備能夠吸附保持晶圓的搬送機構，或可以挾持環狀框架的搬送機構之任一者或兩者的方式，在各加工裝置進行晶圓之順暢的處理。但是，例如，在群集型半導體製造裝置中，為了順暢地進行晶圓及框架單元等之處理，如果配備吸附保持晶圓以進行搬送的晶圓搬送裝置，和挾持環狀框架以進行搬送的環狀框框搬送裝置兩者，就必須對各搬送裝置的配設位置做適當的設定，而且，也必須增設分別使各搬送裝置移動的移動機構等，因而也會導致裝置構成的大型化。
因此，例如，從研磨加工起到切割加工為止的一系列晶圓加工製程中，在以搬送裝置將晶圓搬送到各裝置間或各裝置上時，要解決的課題就是因配備搬送晶圓、環狀框架及框架單元的搬送裝置，以致裝置構成增大的情形。
用以解決上述課題之本發明的搬送裝置，是一種具有保持晶圓之晶圓保持機構，和保持環狀框架的環狀框架保持機構，能夠選擇晶圓和環狀框架來進行搬送的搬送裝置；該晶圓保持機構具有吸引保持晶圓的面之晶圓 保持部，和支承該晶圓保持部之第1臂；該環狀框架保持機構具有從上下挾持環狀框架之環狀框架挾持部，和支承該環狀框架挾持部的第2臂；並且具有選擇該晶圓保持機構和該環狀框架保持機構之任一者的選擇機構。
另外，前述選擇機構宜，具有使前述第1臂旋動之第1旋動軸，和與該第1旋動軸在同一軸上使前述第2臂旋動之第2旋動軸；該第1臂與第2臂上下連接並且使前述晶圓保持機構和前述環狀框架保持機構上下隔開地配設；依據是要搬送晶圓，還是要搬送環狀框架，選擇使該第1臂或該第2臂對搬送物進行旋動，並使所選擇的臂以旋動軸為軸進行旋動，對該晶圓保持機構和該環狀框架保持機構進行選擇。
或者，前述選擇機構宜，具有使前述晶圓保持機構和前述環狀框架保持機構於水平方向隔開配設的連結部，和使該連結部於水平方向旋動的旋動軸；依據是要搬送晶圓，還是要搬送環狀框架，使該連結部對搬送物以該旋動軸旋動，對該晶圓保持機構和該環狀框架保持機構進行選擇。
本發明之搬送裝置是備有保持晶圓的晶圓保持機構，和保持環狀框架的環狀架保持機構，能夠選擇晶圓和環狀框架進行搬送的搬送裝置；晶圓保持機構具有吸引保持晶圓的面之晶圓保持部，和支承晶圓保持部的第1臂；環狀框架保持機構具有從上下挾持環狀框架的環狀 框架挾持部，和支承環狀框架保持部的第2臂；由於配備了選擇晶圓保持機構和環狀框架保持機構的選擇機構，因此僅用該搬送裝置一部，就可以選擇性地執行晶圓搬送和環狀框架搬送，將搬送裝置組裝於群集型半導體製造裝置的情形，將各裝置連接在一起的情形，無論是哪一種，裝置構成作為一個整體都可以達成小型化。亦即，透過例如，將研磨裝置、本發明之搬送裝置，和膠帶貼合機排列在一起的方式，就能夠只用本發明之搬送裝置，即順暢地實施在研磨裝置內的晶圓搬送，和在膠帶貼合機內之環狀框架的搬送以及在膠帶貼合機內之晶圓搬送。
1:搬送裝置
2:移動機構
10:晶圓保持機構
100:晶圓保持部
100a:晶圓保持部的吸引面
100b:晶圓保持部的背面
100c:吸引口
100f:吸引通路
90:吸引源
101:第1臂
101a:夾持具
101b:轉軸
101c:外罩
101d:馬達
101e:驅動馬達
101f:驅動軸
101g:主動滑輪
101h:驅動皮帶
101i:從動滑輪
11:環狀框架保持機構
110:環狀框架挾持部
110a:上板
110b:下板
110c,110d:抵接塊
111:第2臂
111a:外罩
111e:驅動馬達
111f:驅動軸
111g:主動滑輪
111h:驅動皮帶
111i:從動滑輪
112:上板推出機構
112a:缸管
112b:活塞桿
112c:支承部件
112d:導軌
113:挾持汽缸
114:映像感測器
12:選擇機構
121:第1旋動軸
121a:軸承
121b:小徑前端部
122:第2旋動軸
122a:軸承
122b:小徑前端部
129:指示部
129a:配線
14:驅動部
141:第1橫臂部
142:第2橫臂部
143:第1橫臂部旋動機構
144:第2橫臂部旋動機構
F:環狀框架
Fc:平坦面
W:晶圓
Wa:晶圓的表面
Wb:晶圓的背面
8:晶圓盒
80:開口
81:托盤
5:搬送裝置
50:晶圓保持機構
500:晶圓保持部
500a:晶圓保持部的吸引面
500b:晶圓保持部的背面
500c:吸引口
500f:吸引通路
501:第1臂
501a:夾持具
501b:轉軸
501c:外罩
52:選擇機構
520:連結部
521:旋動軸
521a:馬達
529:指示部
529a:配線
【圖1】實施形態1之搬送裝置、收納了晶圓的晶圓盒及環狀框架之一例的示意斜視圖。
【圖2】從側面觀看實施形態1之搬送裝置的內部構造時之說明圖。
【圖3】利用實施形態1之搬送裝置中配備的晶圓保持機構吸引保持晶圓的狀態之示意斜視圖。
【圖4】圖4(A)是使實施形態1之搬送裝置中配備的環狀框架保持機構接近環狀框架的狀態之示意斜視圖。圖4(B)是從側面觀看使實施形態1之搬送裝置中配備的環狀框架保持機構接近環狀框架的狀態之示意斜視圖。
【圖5】從側面觀看使實施形態1之搬送裝置中配備的環狀框架保持機構的下板，接近環狀框架的下面的狀態之說明圖。
【圖6】從側面觀看使實施形態1之搬送裝置中配備的環狀框架保持機構的上板下降，以環狀框架挾持部挾持環狀框架的狀態之說明圖。
【圖7】利用實施形態1之搬送裝置中配備的晶圓保持機構，以環狀框架挾持部挾持環狀框架的狀態之示意斜視圖。
【圖8】實施形態2之搬送裝置，以及收納了晶圓的晶圓盒之一例的示意斜視圖。
用於實施發明的形態
(實施形態1)
圖1、2中所示之搬送裝置1是，至少備有保持晶圓W之晶圓保持機構10，和保持環狀框架F之環狀框架保持機構11，能夠選擇晶圓W和環狀框架F再進行搬送之搬送裝置。搬送裝置1透過，例如，在並排設置之未圖示出的研磨裝置、膠帶貼合機，及切割裝置之間各配設一部的方式，就能夠在各裝置間及各裝置上，僅用搬送裝置1來執行晶圓W或環狀框架F，或由晶圓W及環狀框架F構成之框架單元的順暢處理。
示於圖1、2之晶圓保持機構10至少具備吸引保持晶圓W的面(表面Wa或背面Wb)之晶圓保持部100，和支承晶圓保持部100之第1臂101。晶圓保持部100形成，例如，大略長方形的平板狀，並於其內部沿縱向延伸地形成有吸引通路100f。吸引通路100f之一端連通到由真空產 生裝置及壓縮機等組成的吸引源90，另一端則在晶圓保持部100的前端側之吸引面100a形成開口(圖示之例中，在2個位置形成開口的吸引口100c。)。另外，也可以在吸引口100c配設由橡膠樹脂等形成，用於提高吸附力的吸附墊。
晶圓保持部100的一端由安裝於第1臂101之夾持具101a保持著(圖示之例中的夾持具101a，是可以挾持固定被插入夾持具101a的內部之晶圓保持部100的類型之夾持具。)。
如圖2(a)所示，軸向與晶圓保持部100之長向同方向的轉軸101b之一端連接於夾持具101a。轉軸101b由外罩101c可旋轉地支承著，在轉軸101b的另一端則連接了馬達101d。第1臂101中，利用馬達101d使轉軸101b旋轉，藉而使得以夾持具101a為中介而連接到轉軸101b的晶圓保持部100旋轉，並且讓晶圓保持部100的吸引面100a和背面100b可以上下反轉。
圖1、2中所示之環狀框架保持機構11至少具有，從上下挾持示於圖1之環狀框架F的環狀框架挾持部110，和支承環狀框架挾持部110之第2臂111。環狀框架挾持部110具有，例如，用以於該板間挾入環狀框架F的上板110a和下板110b。下板110b係以，例如，將平板狀鋼板之外周的一部分切成略圓弧狀凹口的作法，使外周的一部分形成大致上順著環狀的環狀框架F之外周的形狀。
示於圖1之略環狀的環狀框架F係，例如，以 不鏽鋼等之金屬材料形成略圓環板狀，並於中央，形成從表面貫通到背面的開口部。於環狀框架F的外周，以將其外周的一部分切成平坦狀的方式，形成定位用的平坦面Fc(圖示之例中，形成有3面)。
如圖1所示，於環狀框架挾持部110之下板110b的上面(接觸到晶圓W的面)，以下板110b的上面之中心線L1為基準，對稱地各配設1個，共計2個抵接環狀框架F的抵接塊110c、110d。由金屬、陶瓷或合成樹脂等形成之抵接塊110c、110d係形成，例如，其外形略呈長方體狀，環狀框架F抵接的面(在示於圖1之例中為，-X方向側的側面)則是平坦的。在環狀框架保持機構11中，可以透過對環狀框架F之定位用的平坦面Fc，以抵接塊110c、110d之抵接面抵接的方式，執行環狀框架F的定位。
在下板110b的上面，配設著沿對環狀框架F靠近的方向(在圖1之例中為X軸方向)推出上板110a之上板推出機構112。上板推出機構112具備，例如，是氣缸，且於內部安裝未圖示出之活塞的有底圓筒狀缸管112a，和，插入缸管112a，且一端安裝於活塞之活塞桿112b。活塞桿112b的另一端上則連接著支承上板110a的支承部件112c。支承部件112c，對於在下板110b的上面上，與活塞桿112b平行地配設之一對導軌112d，其底部形成鬆嵌合，可以在一對導軌112d上滑動接觸。
從未圖示出之空氣供給源對缸管112a供給(或者，排出)空氣，缸管112a內部之內壓發生變化，活塞 桿112b因而於X軸方向發生移動，支承部件112c隨之而靠近或遠離環狀框架F。此外，上板推出機構112並不限於氣缸的型式，例如，也可以是靠馬達等運轉的滾珠螺桿機構。
於支承部件112c的長向(在圖示之例中為，Y軸方向)兩端分別配設著挾持汽缸113。形成平板狀之各上板110a的上面，連接於挾持汽缸113中配備之Z軸方向可動的各活塞桿的下端。上板110a因其略呈長方形之外周的一部分被切成圓弧狀凹口，形成其外周的一部分大致上順著環狀框架F的形狀。環狀框架保持機構11將環狀框架F定位在上板110a和下板110b之間，透過挾持汽缸113使上板110a下降，可以用上板110a和下板110b將環狀框架F夾在中間保持住。
上板110a及下板110b係由，例如，鋼板和壓克力板等之樹脂板所構成。另外，例如，如圖1所示，也可以在下板110b之切成略圓弧狀的凹口的外周之側面部分(即，環狀框架挾持部110的前端部分)，配設用來確認有無環狀框架F的映像感測器114。映像感測器114是，例如，反射型或透射型的光感測器，可以依據環狀框架F是否將在投射器和光接收器之間所投射．接收的光予以遮光，確認有無環狀框架F。
支承環狀框架挾持部110之第2臂111具備外罩111a，且環狀框架挾持部110安裝於外罩111a的前面。
搬送裝置1備有對晶圓保持機構10和環狀框架保持機構11進行選擇之選擇機構12，例如，選擇機構12 具有使第1臂101旋動的第1旋動軸121，和與第1旋動軸121在同一軸上使第2臂111旋動之第2旋動軸122。
如圖2所示，第2旋動軸122被配設成，例如，在第2臂111的外罩111a和第1臂101的外罩101c之間將兩者連結起來。亦即，第2旋動軸122固定於外罩101c的上面，從外罩101c上向上方(+Z方向)延伸，通過軸承122a插通到外罩111a內。據此，搬送裝置1中，第1臂101和第2臂111被配設成上下相連接，將晶圓保持機構10和環狀框架保持機構11上下隔開，環狀框架保持機構11能夠以被固定著的第2旋動軸122為軸而旋動。
在第2旋動軸122的上端形成有能夠相對於第2旋動軸122繞軸旋轉之小徑前端部122b，並且在小徑前端部122b配設有從動滑輪111i。小徑前端部122b以未圖示出之連接部為媒介而連接於外罩111a，可以對外罩111a傳達被傳送到小徑前端部122b的旋動力。另外，在外罩111a的內部，固定地配設著驅動馬達111e，並於驅動馬達111e連接著軸方向為鉛直方向的驅動軸111f。主動滑輪111g安裝於驅動軸111f的上端，並於主動滑輪111g卷繞著無接頭循環狀的驅動皮帶111h。驅動皮帶111h也卷繞於從動滑輪111i，透過驅動馬達111e旋轉驅動驅動軸111f時，從動滑輪111i也隨之旋轉。因從動滑輪111i旋轉而產生的旋轉力，作為用於使第2臂111以第2旋動軸122為軸在箭頭R1方向旋動的旋動力，對外罩111a進行傳送。
第1旋動軸121被配設成，例如，在第1臂101 的外罩101c，和使晶圓保持機構10及環狀框架保持機構11移動到指定位置的驅動部14之間，將兩者連結起來。亦即，第1旋動軸121的下端被固定於構成驅動部14之第1橫臂部141的上面，從第1橫臂部141上向上方(+Z方向)延伸，通過軸承121a插通到外罩101c內。藉此，搬送裝置1中，晶圓保持機構10能夠以被固定住之第1旋動軸121為軸進行旋動。
在第1旋動軸121的上端，形成有能夠相對於第1旋動軸121繞軸旋轉之小徑前端部121b，於小徑前端部121b則配設著從動滑輪101i。小徑前端部121b以未圖示出之連接部件為中介而連接於外罩101c，可以將被傳送到小徑前端部121b的旋動力對外罩101c進行傳達。另外，在外罩101c的內部固定地配設著驅動馬達101e，於驅動馬達101e則又連接著軸方向為鉛直方向的驅動軸101f。在驅動軸101f的上端安裝著主動滑輪101g，主動滑輪101g上則又卷繞著無接頭循環狀的驅動皮帶101h。驅動皮帶101h也卷繞於從動滑輪101i，透過驅動馬達101e旋轉驅動驅動軸101f時，從動滑輪101i也隨之旋轉。因從動滑輪101i旋轉而產生的旋轉力，作為用於使第1臂101以第1旋動軸121為軸於箭頭R1方向進行旋動的旋動力，以小徑前端部121b為媒介對外罩101c進行傳達。
選擇機構12具備至少有CPU和記憶體等之儲存元件的指示部129；指示部129通過配線129a介分別連接到第2臂111的驅動馬達111e，以及第1臂101的驅動馬 達101e。指示部129藉執行預先記錄到記憶體的程式，根據是要搬送晶圓W，還是要搬送環狀框架F，選擇使第1臂101或第2臂111對搬送物進行旋動，並將選擇內容當作電氣信號傳送到驅動馬達101e或驅動馬達111e。亦即，例如，當驅動馬達101e(驅動馬達111e)是依據脈衝信號，使驅動軸101f(驅動軸111f)僅旋轉預定角度的脈衝馬達時，從指示部129，對驅動馬達101e(驅動馬達111e)，傳送指定量的脈衝信號。
在第1旋動軸121的下端，配設著使晶圓保持機構10及環狀框架保持機構11移動到指定位置的驅動部14。驅動部14是由，例如，第1橫臂部141、第2橫臂部142第1橫臂部旋動機構143，和第2橫臂部旋動機構144所構成，通過由處理器和記憶體等所構成之未圖示出的控制部控制其運轉。
在第1旋動軸121的下端，連結著第1橫臂部141之一端的上面。在第1橫臂部141之另一端的下面，以第1橫臂部旋動機構143為中介，連結著第2橫臂部142之一端的上面。在第2橫臂部142之另一端的下面，連結著第2橫臂部旋動機構144。而，第2橫臂部旋動機構144則配設於移動機構2上。
搬送裝置1中，第1橫臂部旋動機構143是利用未圖示出之旋動驅動源所產生的旋轉力，使第1橫臂部141相對於第2橫臂部142水平地旋動的構件。第2橫臂部旋動機構144是利用未圖示出之旋動驅動源所產生的旋轉 力，使第2橫臂部142相對於移動機構2水平地旋動的構件。移動機構2是使搬送裝置1於X軸方向平行移動，或於Z軸方向上下移動的機構，對晶圓W或環狀框架F，發揮將搬送裝置1定位到指定位置的作用。移動機構2是以，例如，藉馬達等而運轉的滾珠螺桿機構所構成。
以下，用圖1~7，就利用搬送裝置1選擇晶圓W和環狀框架F再進行搬送的情形中之，搬送裝置1的動作做說明。
圖1中所示之晶圓盒8具有開口80，形成可以從開口80將晶圓W搬出入的構成。在晶圓盒8的內部，於上下方向隔開指定間隔地形成有複數個托盤81，能夠將晶圓W以水平的狀態各一片地收容在托盤81中。例如，各托盤81係以其中央區域切出略長方形狀之凹口的平板形成，能夠以支承著晶圓W之外周部Wc的狀態，將晶圓W收容於晶圓盒8。此外，晶圓盒8也可以形成，例如，在載置於未圖示出之晶圓盒工件台的狀態下，能夠於Z軸方向來回移動的構成。收容於晶圓盒8的晶圓W係，例如，外形為圓形的半導體晶圓。
關於晶圓保持機構10保持晶圓W的情形，將在以下進行說明。首先，圖1中所示之移動機構2係定位成，使搬送裝置1於X軸方向及Z軸方向移動，或，驅動部14使搬送裝置1旋動，讓搬送裝置1位於晶圓盒8之開口80的正面。
此外，為了用搬送裝置1搬送晶圓W，會從 選擇機構12的指示部129，對示於圖2之驅動馬達101e傳送指定的電氣信號(例如，脈衝信號)。靠著由驅動馬達101e依據這個電氣信號產生出來的旋轉驅動力，第1臂101以第1旋動軸121為軸旋動，使晶圓保持部100的長向與晶圓盒8之晶圓W的插入方向變成一致。
在此，第1臂101以第1旋動軸121為軸旋動，使晶圓W的直徑與晶圓保持部100的中心線變成一致。此外，示於圖2的馬達101d使轉軸101b旋轉，置位成晶圓保持部100的吸引面100a朝向上側的狀態。
另外，為了防止環狀框架保持機構11對晶圓保持部100進入晶圓盒8內部的作業造成阻礙，會從選擇機構12的指示部129，對驅動馬達111e傳送指定的電氣信號(例如，脈衝信號)。亦即，如圖3所示地，靠著由驅動馬達111e依據這個電氣信號產生出來的旋轉驅動力，第2臂111以第2旋動軸122為軸旋動，使得例如，環狀框架挾持部110的推出方向(即，上板110a的進行方向)對晶圓保持部100的長向形成直交，環狀框架挾持部110從晶圓保持部100遠離。
接著，移動機構2使晶圓保持部100靠近晶圓盒8，晶圓保持部100從開口80一直進到晶圓盒8內部的指定位置為止。亦即，晶圓保持部100相對於晶圓W被定位成，例如，連結2個吸引口100c之線段的中點與晶圓W的中心變成大略一致。
然後，如圖3所示，晶圓保持部100上昇，使 吸引面100a接觸晶圓W的背面Wb。而且，透過吸引源90進行吸引而產生之吸引力，通過吸引通路100f傳達到吸引口100c，藉此，由晶圓保持部100吸引保持住晶圓W。此外，圖3中，省略顯示搬送裝置1之驅動部14等，以及晶圓盒8。
接著，吸引保持著晶圓W的晶圓保持部100從晶圓盒8的內部移動到晶圓盒8的外部，晶圓W被搬送裝置1從晶圓盒8的內部搬出來。被搬出來的晶圓W係由．如，搬送裝置1，搬送到未圖示出之膠帶貼合機的膠帶黏貼台等。
以下將就環狀框架保持機構11保持環狀框架F的情形進行說明。例如，環狀框架F係以，環狀框架保持機構11可以挾持保持環狀框架F之外周部的狀態，被收容於未圖示出之框架儲存系統中。首先，示於圖1之移動機構2使搬送裝置1在X軸方向及Z軸方向上移動，而且，驅動部14使搬送裝置1旋動，將搬送裝置1定位到環狀框架F的近旁。
此外，為了要用搬送裝置1搬送環狀框架F，從選擇機構12的指示部129，對示於圖2的驅動馬達111e傳送指定的電氣信號(例如，脈衝信號)。靠著由驅動馬達111e依據這個電氣信號產生出來的旋轉驅動力，第2臂111以第2旋動軸122為軸旋動，環狀框架挾持部110被定位成，下板110b的上面之中心線L1和環狀框架F的直徑變成大略一致。另外，在這個定位操作中，環狀框架挾持部110 的抵接塊110c、110d的抵接面，對環狀框架F之定位用的平坦面Fc形成面對面。
另外，為了防止環狀框架保持機構11對晶圓保持部10挾持環狀框架F的作業造成阻礙，會從選擇機構12的指示部129，對驅動馬達101e傳送指定的電氣信號(例如，脈衝信號)。亦即，靠著由驅動馬達101e依據這個電氣信號產生出來的旋轉驅動力，第1臂101以第1旋動軸121為軸旋動，使得例如，晶圓保持部100的長向對環狀框架挾持部110之上板110a的進行方向形成直交，晶圓保持部100從環狀框架挾持部110遠離。
接著，如圖4(A)、(B)所示，讓環狀框架挾持部110接近環狀框架F(圖示之例中，環狀框架挾持部110是向-X方向移動)，直到抵接塊110c、110d的抵接面接觸環狀框架F的平坦面Fc為止。以抵接塊110c、110d的抵接面接觸環狀框架F之平坦面Fc的方式，執行環狀框架挾持部110之對環狀框架F的定位，而且，環狀框架挾持部110停住。另外，以下圖4~7中，省略顯示搬送裝置1之晶圓保持機構10及驅動部14等。
此外，如圖4所示，通過上板推出機構112，例如，上板110a在下板110b上沿-X方向移動，直到上板110a的前端位置(圖示之例中是在-X方向的位置)抵達下板110b之切成略圓弧狀凹口的外周的位置為止。
上板110a移動直到抵達在X軸方向中的指定位置之後，如圖5所示地，環狀框架挾持部110往+Z方向上 昇，直到下板110b的上面接觸到環狀框架F的下面為止。
接著，如圖6所示，利用挾持汽缸113使上板110a往-Z方向下降，藉而如圖7所示地，由上板110a和下板110b將環狀框架F夾住，從而完成由環狀框架挾持部110對環狀框架F的保持。然後，例如，用搬送裝置1，將被環狀框架挾持部110挾持保持住的環狀框架F，搬送到未圖示出之膠帶貼合機的膠帶黏貼台等。
如上所述，本發明之搬送裝置1是具備保持晶圓W之晶圓保持機構10，和保持環狀框架F之環狀框架保持機構11，能夠選擇晶圓W和環狀框架F以進行搬送之搬送裝置；晶圓保持機構10具有吸引保持晶圓W的面之晶圓保持部100，和支承晶圓保持部100的第1臂101；環狀框架保持機構11具有從上下挾持環狀框架F的環狀框架挾持部110，和支承環狀框架挾持部110的第2臂111；因為配備選擇晶圓保持機構10和環狀框架保持機構11的選擇機構12，所以僅用該搬送裝置一部，就可以選擇性地實施晶圓W的搬送和環狀框架F的搬送，可以達成裝置構成(例如，安裝有搬送裝置1的群集型半導體製造裝置的裝置構成)的小型化。亦即，例如，透過將研磨裝置、搬送裝置1，和膠帶貼合機並排在一起的方式，為了將環狀框架F置於膠帶貼合機之膠帶黏貼台上而實施之環狀框架F的搬送，往環狀框架F已經完成置位之膠帶貼合機的膠帶黏貼台上搬送在研磨裝置內研磨過的晶圓W，以及用膠帶貼合機完成製作的環狀框架單元(由環狀框架F、晶圓W及黏著膠帶 組成的單元)的處理等，都可以只用搬送裝置1就順暢地實施。
另外，選擇機構12具有，使第1臂101旋動之第1旋動軸121，和與第1旋動軸121在同一軸使第2臂111旋動之第2旋動軸122，且將第1臂101和第2臂111上下連接，使晶圓保持機構10和環狀框架保持機構11上下遠離地配設，藉而能夠依據是要搬送晶圓W，還是要搬送環狀框架F，對搬送物選擇要讓第1臂101或第2臂111的哪一個旋動，並使所選擇的臂以旋動軸為軸旋動而可以對晶圓保持機構10和環狀框架保持機構11進行選擇，能夠更順暢地僅用搬送裝置1來實施晶圓W及環狀框架F等的處理。
(實施形態2)
示於圖8之搬送裝置5是至少具備保持晶圓之晶圓保持機構50，和保持環狀框架之環狀框架保持機構11，能夠選擇並搬送晶圓和環狀框架的搬送裝置。環狀框架保持機構11和實施形態1中已經說明之安裝於搬送裝置1的環狀框架保持機構是相同的結構。搬送裝置5在，例如，並列設置之未圖示出的研磨裝置、膠帶貼合機，以及切割裝置之間各配設一部，藉而在各裝置間及各裝置上，僅用搬送裝置5就能夠實施晶圓或環狀框架，或框架單元之順暢的處理。
示於圖8之晶圓保持機構50至少具有吸引保持晶圓W的面(表面Wa或背面Wb)之晶圓保持部500，和配設晶圓保持部500的第1臂501。晶圓保持部500形成，例 如，外形為平板狀的略Y字狀，並於其2個前端的吸引面500a開口成吸引口500c。圖示之例中，吸引口500c在各前端的吸引面500a，並列地各形成3個。此外，也可以在吸引口500c配設由橡膠樹脂等形成之用於提高吸附力的吸附墊。
如圖8所示，吸引通路500f連通到吸引口500c。吸引通路500f係，例如，通過晶圓保持部500的內部地配設於晶圓保持部500，其一端連接到真空產生裝置及壓縮機等所構成的吸引源90。因吸引源90進行吸引而產生之吸引力，通過吸引通路500f傳達到吸引面500a。
配設晶圓保持部500的第1臂501具有，例如，夾持具501a。晶圓保持部500的基端側被夾持具501a挾持，且轉軸501b之一端連接於夾持具501a。轉軸501b的軸向和晶圓保持部500之突伸方向形成同方向。轉軸501b被安裝於第1臂501之外罩501c可旋轉地支承著，在轉軸501b的另一端則連接著未圖示出的馬達。未圖示出之馬達使轉軸501b旋轉時，連接於轉軸501b之晶圓保持部500也伴隨著旋轉，可以讓晶圓保持部500的表面(吸引面)500a和晶圓保持部500的背面500b上下反轉。此外，轉軸501b亦可裝配成，例如，能夠從外罩501c向水平方向移動。
搬送裝置5配備選擇晶圓保持機構50和環狀框架保持機構11之任一者的選擇機構52；選擇機構52具有使晶圓保持機構50和環狀框架保持機構11於水平方向隔開配設之連結部520，使連結部520於水平方向旋動之旋動 軸521。
旋動軸521配設在實施形態1中所說明之安裝於搬送裝置1的驅動部相同之驅動部14上。本實施形態中，例如，馬達521a內置於驅動部14之第1橫臂部141的內部，且旋動軸521的下端連接著這個馬達521a。於是，旋動軸521就變成以未圖示出之軸承連接於第1橫臂部141，而且軸向為Z軸方向。
在旋動軸521的上端配設著連結部520。連結部520形成，例如，外形為90度彎曲之彎頭區塊狀，並於其大致中央部分，設有供旋動軸521嵌插或螺合的插入孔520a。配設於旋動軸521的上端之連結部520的一端，連接著晶圓保持機構50的第1臂501，另一端則連接著環狀框架保持機構11的第2臂111，藉此形成使晶圓保持機構50和環狀框架保持機構11於水平方向隔開配設的狀態。隨著馬達521a旋轉驅動旋動軸521，連接於連結部520的環狀框架保持機構11及晶圓保持機構50就進行旋動。此外，本實施形態中，並未在第2臂111的內部配設實施形態1中所說明的馬達111e等。
選擇機構52配備，例如，至少有CPU和記憶體等之儲存元件的指示部529，指示部529通過配線529a連接到馬達521a。指示部529依據是要搬送晶圓，還是要搬送環狀框架，執行預先記錄於記憶體的程式，藉以選擇旋動軸521的旋動方向，並以該選擇作為電氣信號傳送到馬達521a。
搬送裝置5和實施形態1中所說明之搬送裝置1同樣地，以驅動部14為中介連接著移動機構2，能夠於X軸方向進行平行移動，或於Z軸方向進行上下移動。
以下，用圖8說明有關於以搬送裝置5選擇晶圓和環狀框架進行搬送時之搬送裝置5的運轉情況。
以下將說明有關於晶圓保持機構50保持示於圖8之晶圓W的情形。首先，移動機構2使搬送裝置5在X軸方向及Z軸方向移動，而且，驅動部14使搬送裝置5旋動，將搬送裝置5定位成位在實施形態1中所說明之晶圓盒8的開口80的正面位置。
此外，為了以晶圓保持機構50搬送晶圓W，從選擇機構52的指示部529，對馬達521a傳送指定的電氣信號(例如，脈衝信號)。靠著由馬達521a依據這個電氣信號產生出來的旋轉驅動力，第1臂501以旋動軸521為軸旋動，使得晶圓保持部500的前端位於晶圓盒8之開口80的正面位置，而且，將晶圓保持部500定位成晶圓W的直徑與晶圓保持部500的中心線L2大略形成一致。此外，未圖示出之馬達使轉軸501b旋轉，置位成晶圓保持部500的吸引面500a朝向上側的狀態。在該狀態中，由於環狀框架保持機構11從晶圓保持部500以旋動軸521為軸隔開90度，因此環狀框架保持機構11不會妨礙晶圓保持部500進入晶圓盒8之內部的作業。
接著，移動機構2使晶圓保持部500靠近晶圓盒8，晶圓保持部500從開口80進入到晶圓盒8內部的指定 位置，晶圓保持部500面對著晶圓W被定位。
然後，晶圓保持部500上昇，使吸引面500a接觸晶圓W的背面Wb。而且，因吸引源90啟動吸引的操作產生出來之吸引力，通過吸引通路500f被傳達到吸引口500c，藉而使得晶圓W受晶圓保持部500吸引保持。
接著，吸引保持著晶圓W的晶圓保持部500從晶圓盒8的內部移動到晶圓盒8的外部，晶圓W被搬送裝置5從晶圓盒8的內部搬出來。被搬出來的晶圓W係由，例如，搬送裝置5，搬送到未圖示出之膠帶貼合機的膠帶黏貼台等。
關於環狀框架保持機構11保持示於圖1之環狀框架F的情形，首先，係如圖8所示，移動機構2使搬送裝置5在X軸方向及Z軸方向移動，而且驅動部14使搬送裝置5旋動，將搬送裝置5定位成位於環狀框架F的近傍的位置。進一步，從選擇機構52的指示部529對馬達521a傳送指定的電氣信號(例如，脈衝信號)。靠著由馬達521a依據這個電氣信號產生出來的旋轉驅動力，第1臂501以旋動軸521為軸旋動，環狀框架保持機構11對著環狀框架F被定位。關於之後的環狀框架保持機構11的運轉，和在實施形態1之搬送裝置1的運轉中所說明的運轉是相同的。
如上所述，本發明之搬送裝置5是具備保持晶圓W的晶圓保持機構50，和保持環狀框架F的環狀框架保持機構11，並且能夠選擇晶圓W和環狀框架F以進行搬送的搬送裝置；晶圓保持機構50具有吸引保持晶圓W的面 之晶圓保持部500，和支承晶圓保持部500的第1臂501；環狀框架保持機構11具有從上下挾持環狀框架F的環狀框架挾持部110，和支承環狀框架挾持部110的第2臂111；因為配備選擇晶圓保持機構50和環狀框架保持機構11的選擇機構52，所以僅用一部該搬送裝置5，就可以選擇性地實施晶圓W的搬送和環狀框架F的搬送，能夠達成裝置構成(例如，安裝著搬送裝置5之群集型半導體裝置的裝置構成)的小型化。亦即，例如，透過將研磨裝置、搬送裝置5，和膠帶貼合機並排在一起的方式，例如，為了將環狀框架F置於膠帶貼合機之膠帶黏貼台上而實施之環狀框架F的搬送，往環狀框架F已經完成置位之膠帶貼合機的膠帶黏貼台上搬送在研磨裝置內研磨過的晶圓W，以及用膠帶貼合機完成製作的環狀框架單元(由環狀框架F、晶圓W及黏著膠帶組成的單元)的處理等，都可以只用搬送裝置5就順暢地實施。
另外，選擇機構52具有使晶圓保持機構50和環狀框架保持機構11在水平方向隔開而配設的連結部520，和使連結部520在水平方向旋動的旋動軸521，因此可以依據是要搬送晶圓W，還是要搬送環狀框架F，使連結部520對搬送物以旋動軸521旋動而選擇晶圓保持機構50和環狀框架保持機構11，可以更順暢地只用搬送裝置5來實施晶圓W及環狀框架F等的處理。
此外，本發明之搬送裝置並不限於上述實施形態1及2的構成，而且，關於所附圖式中圖示的搬送裝置 之各構成的尺寸和形狀等，也不受限於此，可以在能夠發揮本發明之效果的範圍內做適當變更。例如，搬送裝置5中，晶圓保持機構50也可以做成利用白努利(Bernoulli)原理來吸引保持晶圓W的構成。在這個情形中，晶圓保持部500連接著，例如，高壓氣體供給源等。
1:搬送裝置
10:晶圓保持機構
100:晶圓保持部
100a:晶圓保持部的吸引面
100b:晶圓保持部的背面
100c:吸引口
100f:吸引通路
101:第1臂
101a:夾持具
101c:外罩
11:環狀框架保持機構
110:環狀框架挾持部
110a:上板
110b:下板
110c、110d:抵接塊
111:第2臂
111a:外罩
112:上板推出機構
112a:缸管
112b:活塞桿
112c:支承部件
112d:導軌
113:挾持汽缸
114:映像感測器
12:選擇機構
121:第1旋動軸
122:第2旋動軸
129:指示部
14:驅動部
141:第1橫臂部
142:第2橫臂部
143:第1橫臂部旋動機構
144:第2橫臂部旋動機構
2:移動機構
8:晶圓盒
80:開口
81:托盤
90:吸引源
F:環狀框架
Fc:平坦面
W:晶圓
Wa:晶圓的表面
Wb:晶圓的背面
Wc:晶圓的外周部

Claims (3)

  1. 一種搬送裝置，係配備有保持晶圓之晶圓保持機構、及保持環狀框架的環狀框架保持機構，且能夠選擇晶圓和環狀框架來進行搬送的搬送裝置，該晶圓保持機構具有吸引保持晶圓的面之晶圓保持部、及支承該晶圓保持部之第1臂，該環狀框架保持機構具有從上下挾持環狀框架之環狀框架挾持部、及支承該環狀框架挾持部的第2臂，且該搬送裝置具有選擇該晶圓保持機構和該環狀框架保持機構之任一者的選擇機構。
  2. 如請求項1記載之搬送裝置，其中前述選擇機構係，具有使前述第1臂旋動之第1旋動軸、及與該第1旋動軸在同一軸上使前述第2臂旋動之第2旋動軸；該第1臂與第2臂上下連接並且使前述晶圓保持機構和前述環狀框架保持機構上下隔開地配設，依據是要搬送晶圓，還是要搬送環狀框架，選擇使該第1臂或該第2臂對搬送物進行旋動，並使所選擇的臂以旋動軸為軸進行旋動，對該晶圓保持機構和該環狀框架保持機構進行選擇。
  3. 如請求項1記載之搬送裝置，其中前述選擇機構係，具有使前述晶圓保持機構和前述環狀框架保持機構於水平方向隔開配設的連結部、及使該連結部於水平方向旋 動的旋動軸，依據是要搬送晶圓，還是要搬送環狀框架，使該連結部對搬送物以該旋動軸旋動，對該晶圓保持機構和該環狀框架保持機構進行選擇。
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