TWI742826B - 晶圓載具真空移動裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種晶圓載具真空移動裝置及其方法，主要結構包括一第一真空殼體，第一真空殼體上設有一蓋體，而第一真空殼體內設有一載具承載件及一氣體抽吸組件，氣體抽吸組件包含有一惰性氣體補充元件及一真空抽氣元件，第一真空殼體之側處設有一第二真空殼體，第二真空殼體內設有一晶圓抽取元件，且第一真空殼體及第二真空殼體係通過一連通開口相連通，連通開口處設有一活動式密封門體，而活動式密封門體上設有一開蓋元件，藉此，使用者可通過氣體抽吸組件將第一真空殼體及晶圓載具內抽取至真空狀態，讓第一真空殼體及第二真空殼體於真空狀態下相連通，使晶圓抽取元件能在全真空的狀態下抽取或置放晶圓片，最後再通過氣體抽吸組件補充氣體進入晶圓載具及第一真空殼體內，以提高方便性與加強保存效果。

Description

晶圓載具真空移動裝置及其方法

本發明為提供一種晶圓載具真空移動裝置及其方法，尤指一種提高使用上的方便性與增加保存效果的晶圓載具真空移動裝置及其方法。

按，晶圓(英語：Wafer)是指製作矽半導體積體電路所用的矽晶片，由於其形狀為圓形，故稱為晶圓。晶圓是生產積體電路所用的載體，而一般晶圓產量多為單晶矽圓片。

由於晶圓片本身相當的精細，所以在製造與運送時，必需更加的注意，倘若晶圓片產生氧化狀況，則會造成相當大的損失，因此大多會於裝載晶圓的載具中進行抽真空的動作，來去除空氣中的水氣及氧氣，而有的晶圓載具還會補充入惰性氣體，以降低晶圓片的活性，藉此來大幅降低晶圓片產生氧化或其他化學反應的機會。

但一般的晶圓載具都只會針對內部進行抽氣或補充惰性氣體的動作，因此在抽取晶圓片時，仍然會有氧化的可能，於作業上較為麻煩，且保存效果也會較差。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之申請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，本發明之發明人有鑑於上述缺失，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，始設計出此種使用上更加方便，並增加保存效果的晶圓載具真空移動裝置及其方法的發明專利者。

本發明之主要目的在於：通過氣體抽吸組件來抽取氣體或補充惰 性氣體進入晶圓載具與第一真空殼體內，來增加使用上的方便性與加強保存效果。

為達成上述目的，本發明之主要結構包括：一第一真空殼體、一設於第一真空殼體上的蓋體、一活動設置於第一真空殼體內的載具承載件、一設於第一真空殼體內的氣體抽吸組件、一設於第一真空殼體側處之第二真空殼體、一設於第一真空殼體及第二真空殼體之間的連通開口、一設於連通開口處的活動式密封門體、一設於活動式密封門體上的開蓋元件、及一設於第二真空殼體內的晶圓抽取元件，其中氣體抽吸組件包含有一惰性氣體補充元件、及一真空抽氣元件。

藉由上述之結構，當使用者需要將晶圓片放入或取出晶圓載具內時，可先開啟蓋體，以將晶圓載具放入第一真空殼體內，並設於載具承載件上，之後再蓋起蓋體使第一真空殼體內不會與外部相連通，此時，會先通過氣體抽吸組件中的真空抽氣元件抽取第一真空殼體及晶圓載具內的空氣，且會持續抽取至真空狀態，之後載具承載件會帶動晶圓載具往活動式密封門體的方向移動，並通過開蓋元件配合活動式密封門體開啟晶圓載具，活動式密封門體移動時，會開啟連通開口，讓第一真空殼體與第二真空殼體經由連通開口相連通，以讓第二真空殼體內的晶圓抽取元件來取放晶圓載具內的晶圓片，由於第二真空殼體會常態式的保持真空狀態，而第一真空殼體會被抽取至真空狀態後，才經由連通開口與第二真空殼體相連通，即可讓晶圓載具中的晶圓片能在完全真空的狀態下通過晶圓抽取元件來進行取放的動作。

當晶圓抽取元件完成取放的動作後，活動式密封門體會帶動開蓋元件關閉晶圓載具，並且封閉連通開口，使第一真空殼體與第二真空殼體不再繼續連通，此時，氣體抽吸組件中的惰性氣體補充元件會補充惰性氣體進入第一真空殼體與晶圓載具之中，以讓晶圓載具內佈滿惰性氣體，以降低晶圓載具內的晶圓片產生氧化的機會，之後即可讓使用者開啟蓋體取出晶圓載具。

藉由上述技術，可針對習用之晶圓載具在作業及保存上效果較差的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1、1a:第一真空殼體

11、11a、11b:蓋體

111a:蓋體密封元件

112b:蓋體帶動元件

12:載具承載件

13:承載移動組件

131:滑軌

132:伺服馬達

2:氣體抽吸組件

21:惰性氣體補充元件

22:真空抽氣元件

23:電磁閥

3、3a:第二真空殼體

31:連通開口

4:活動式密封門體

41:門體密封元件

42:開蓋元件

5、5a:晶圓抽取元件

6:晶圓載具

61:載具蓋體

62:穿孔

63:彈性塞體

7a:處理空間

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第一圖之A-A線剖視圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之步驟流程圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之置放示意圖。

第五圖 係為本發明較佳實施例之抽氣示意圖。

第六圖 係為本發明較佳實施例之移動示意圖。

第七圖 係為本發明較佳實施例之開啟示意圖。

第八圖 係為本發明較佳實施例之取放示意圖。

第九圖 係為本發明較佳實施例之關閉示意圖。

第十圖 係為本發明較佳實施例之補氣示意圖。

第十一圖 係為本發明再一較佳實施例之立體透視圖。

第十二圖 係為本發明再一較佳實施例之第十一圖之B-B線剖視圖。

第十三圖 係為本發明又一較佳實施例之立體圖。

第十四圖 係為本發明又一較佳實施例之開啟示意圖。

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。

請參閱第一圖至第十圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至補氣示意圖，由圖中可清楚看出本發明係包括：

一第一真空殼體1；

一設於第一真空殼體1上之蓋體11；

一活動設於第一真空殼體1內的載具承載件12，載具承載件12上設有一承載移動組件13，並通過承載移動組件13帶動該載具承載件12於第一真空殼體1內移動，於本實施例中，承載移動組件13包含有複數之滑軌131與一帶動該載具承載件12於滑軌131上移動之伺服馬達132；

一設於第一真空殼體1內的氣體抽吸組件2，氣體抽吸組件2包含有一惰性氣體補充元件21、及一真空抽氣元件22，於本實施例中，惰性 氣體補充元件21乃為與第一真空殼體1內相連通之氮氣補充馬達，而真空抽氣元件22為與第一真空殼體1內相連通之抽氣馬達，並且氣體抽吸組件2於本實施例中，會設置於載具承載件12上，並通過一電磁閥23進行控制；

一設於第一真空殼體1側處之第二真空殼體3，而第一真空殼體1與第二真空殼體3於本實施例中皆以塑膠外殼作為舉例，但其並不設限，且第二真空殼體3內會常態式的保持於真空狀態；

一設於第一真空殼體1及第二真空殼體3之間的連通開口31，以供使第一真空殼體1及第二真空殼體3通過連通開口31相連通；

一設於連通開口31側處的活動式密封門體4，於本實施例中，活動式密封門體4上會設置有一門體密封元件41，並配合門體密封元件41密封連通開口31，且活動式密封門體4能依需求離開連通開口31，以控制第一真空殼體1與第二真空殼體3之間的連通效果；

一設於活動式密封門體4上的開蓋元件42，於本實施例中，開蓋元件42以吸嘴配合卡合元件作為舉例；及

一設於第二真空殼體3內的晶圓抽取元件5，晶圓抽取元件5以可取放晶圓片的真空機械手臂作為舉例。

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，即可具有加強使用上的方便性與提高晶圓片保存效果的優勢，而詳細之解說將於下述說明。

而本發明晶圓載具真空移動裝置之使用方法，其步驟包括：

(a)開啟蓋體步驟：開啟一第一真空殼體1上之蓋體11；

(b)放置晶圓載具步驟：將晶圓載具6放入該第一真空殼體1內，並承載於一載具承載件12上；

(c)進行抽氣步驟：將該蓋體11關閉後，經由一氣體抽吸組件2中的真空抽氣元件22抽取該第一真空殼體1及該晶圓載具6內的氣體，將該第一真空殼體1及該晶圓載具6抽取至真空狀態；

(d)連通步驟：抽取完畢後，通過一活動式密封門體4及一開蓋元件42開啟該晶圓載具6，並供該第二真空殼體3與該第一真空殼體1經由一連通開口31相連通；

(e)取放步驟：利用一晶圓抽取元件5抽取該晶圓載具6內之 晶圓片、或放入晶圓片進入該晶圓載具6內；

(f)遮蔽步驟：當該晶圓抽取元件5抽取完畢後，該活動式密封門體4會帶動該開蓋元件42關閉該晶圓載具6，並封閉該連通開口31；及

(g)補氣步驟：該連通開口31被封閉後，該氣體抽吸組件2中的惰性氣體補充元件21則會補充惰性氣體進入該第一真空殼體1及該晶圓載具6內。

配合上述之步驟，使用者可如第四圖及第五圖所示，將蓋體11開啟(本實施例以手動開啟作為舉例，但其並不設限)，以讓使用者將晶圓載具6放入第一真空殼體1之內，並將晶圓載具6放置於載具承載件12上，且於本實施例中，晶圓載具6上會具有一穿孔62，且此穿孔62於平時會經由彈性塞體63封閉住，當晶圓載具6設於載具承載件12上時，彈性塞體63會被頂起，以供使晶圓載具6內部與氣體抽吸組件2相連通。

當晶圓載具6設於載具承載件12上後，會經由電磁閥23使真空抽氣元件22與第一真空殼體1及晶圓載具6相連通，而真空抽氣元件22會進行抽氣的動作，以將晶圓載具6及第一真空殼體1內抽取至真空狀態，之後可再配合第一圖、第六圖、及第七圖所示，經由載具移動組件中的伺服馬達132來帶動載具承載件12於滑軌131上移動，以讓晶圓載具6的載具蓋體61連接於開蓋元件42上，而後活動式密封門體4會帶動開蓋元件42移動，藉此將晶圓載具6之載具蓋體61脫離晶圓載具6，並由於活動式密封門體4會離開連通開口31處，因此會讓第一真空殼體1與第二真空殼體3相連通。

之後可再配合第八圖所示，控制晶圓抽取元件5來取放晶圓載具6內的晶圓片，此控制方式並不設限，為電腦控制、遙控器控制、或手把控制皆可，由於第一真空殼體1會被抽取至真空狀態，而第二真空殼體3內會常態式的處於真空狀態，因此相互連通時，能讓整體都處於真空的狀態，藉此讓晶圓抽取元件5於真空的狀態下來進行作業。

當處理完畢後，可再配合第九圖所示，活動式密封門體4會帶動載具蓋體61重新蓋合於晶圓載具6上，同時通過活動式密封門體4配合門體密封元件41封閉住連通開口31，使第一真空殼體1與第二真空殼體3不再 相連通，之後能配合第十圖所示，電磁閥23會控制惰性氣體補充元件21與晶圓載具6及第一真空殼體1相連通，並讓惰性氣體補充元件21將惰性氣體補充入晶圓載具6及第一真空殼體1之內，本實施例之惰性氣體以氮氣作為舉例，並由於本案會同時在第一真空殼體1內及晶圓載具6內進行抽真空及補充氮氣的動作，比起單獨針對晶圓載具6內部進行抽真空或補充氮氣的動作要來的有效，因此可讓晶圓載具6內的氮氣遍布的更加完整，藉此來提高晶圓片的保存效果，降低氧化的機會。

再請同時配合參閱第十一圖及第十二圖所示，係為本發明再一較佳實施例之立體透視圖及第十一圖之B-B線剖視圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，於本實施例中會於蓋體11a上設置一蓋體密封元件111a，藉此增加蓋體11a的密封效果，並且第一真空殼體1a之數量以二作為舉例，藉此表示其數量並不設限，可同時放入多個晶圓載具，而且第二真空殼體3a會連接一處理空間7a，並且處理空間7a也會處於常態式的真空狀態，以讓通過晶圓抽取元件5a抽取出之晶圓片，能運送至處理空間7a中進行處理動作。

再請同時配合參閱第十三圖及第十四圖所示，係為本發明又一較佳實施例之立體圖及開啟示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，於本實施例中會於蓋體11b上設置一蓋體帶動元件112b，藉此通過蓋體帶動元件112b來帶動蓋體11b移動，而蓋體帶動元件112b使用汽缸帶動或氣壓馬達來帶動皆可，其動力源並不設限，藉此達到自動開啟或關閉蓋體11b的功能。

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，本發明之晶圓載具真空移動裝置及其方法於使用時，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，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1:第一真空殼體

11:蓋體

12:載具承載件

13:承載移動組件

131:滑軌

132:伺服馬達

3:第二真空殼體

4:活動式密封門體

42:開蓋元件

5:晶圓抽取元件

Claims (10)

1. 一種晶圓載具真空移動裝置，其主要包含：

   一第一真空殼體；

   一蓋體，該蓋體設於該第一真空殼體上；

   一載具承載件，該載具承載件活動設置於該第一真空殼體之內，係供承載晶圓載具；

   一氣體抽吸組件，該氣體抽吸組件設於該第一真空殼體內，且該氣體抽吸組件包含有一與該第一真空殼體內相連通之惰性氣體補充元件、及一與該第一真空殼體內相連通之真空抽氣元件，該真空抽氣元件係供抽取該第一真空殼體及該晶圓載具內之空氣，而該惰性氣體補充元件係供補充惰性氣體進入該第一真空殼體及該晶圓載具內；

   一第二真空殼體，該第二真空殼體設於該第一真空殼體之側處，且該第二真空殼體內係常態式保持真空狀態；

   一連通開口，該連通開口設於該第一真空殼體及該第二真空殼體之間，以供使該第一真空殼體及該第二真空殼體通過該連通開口相連通；

   一活動式密封門體，該活動式密封門體設於該連通開口處，以供封閉或開啟該連通開口；

   一開蓋元件，該開蓋元件設於該活動式密封門體上，以供開啟該晶圓載具；及

   一晶圓抽取元件，該晶圓抽取元件設於該第二真空殼體內，以供抽取該晶圓載具內之晶圓片。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具真空移動裝置，其中該活動式密封門體上設有一門體密封元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具真空移動裝置，其中該蓋體上設有一蓋體密封元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具真空移動裝置，其中該第二真空殼體係供連接一處理空間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓載具真空移動裝置，其中該載具承載件上設有一承載移動組件，以通過該承載移動組件帶動該載具承載件於該第一真空殼體內移動。
6. 一種晶圓載具真空移動裝置之使用方法，其步驟包含：

   (a)開啟一第一真空殼體上之蓋體；

   (b)將晶圓載具放入該第一真空殼體內，並承載於一載具承載件上；

   (c)將該蓋體關閉後，經由一氣體抽吸組件中的真空抽氣元件抽取該第一真空殼體及該晶圓載具內的氣體，將該第一真空殼體及該晶圓載具抽取至真空狀態；

   (d)抽取完畢後，通過一活動式密封門體及一開蓋元件開啟該晶圓載具，並供該第二真空殼體與該第一真空殼體經由一連通開口相連通；

   (e)利用一晶圓抽取元件抽取該晶圓載具內之晶圓片、或放入晶圓片進入該晶圓載具內；

   (f)當該晶圓抽取元件抽取完畢後，該活動式密封門體會帶動該開蓋元件關閉該晶圓載具，並封閉該連通開口；及

   (g)該連通開口被封閉後，該氣體抽吸組件中的惰性氣體補充元件則會補充惰性氣體進入該第一真空殼體及該晶圓載具內。
7. 如申請專利範圍第6項所述之晶圓載具真空移動裝置之使用方法，其中該活動式密封門體上設有一門體密封元件。
8. 如申請專利範圍第6項所述之晶圓載具真空移動裝置之使用方法，其中該蓋體上設有一蓋體密封元件。
9. 如申請專利範圍第6項所述之晶圓載具真空移動裝置之使用方法，其中該第二真空殼體係供連接一處理空間。
10. 如申請專利範圍第6項所述之晶圓載具真空移動裝置之使用方法，其中該載具承載件上設有一承載移動組件，以通過該承載移動組件帶動該載具承載件於該第一真空殼體內移動。

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