TWI749990B

TWI749990B - 晶圓承載裝置

Info

Publication number: TWI749990B
Application number: TW110100371A
Authority: TW
Inventors: 許聖奇; 林祺浩; 胡瀚承
Original assignee: 華景電通股份有限公司
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2021-12-11
Also published as: TW202228239A

Abstract

一種晶圓承載裝置，包括：具有吹淨系統的機台本體、承載台，設置於機台本體上且承載台上包括可旋轉的承載盤，其中承載盤用以承載晶圓盒；背板，設置於機台本體上且與承載台呈垂直設置；感測器設置於承載台和背板二者至少之一處，用以感測晶圓盒上的充氣口位置；以及多個吹氣口分別設置於承載台和背板上，其中，吹淨系統透過多個吹氣口提供潔淨氣體至晶圓盒內。

Description

晶圓承載裝置

本發明涉及一種半導體晶圓技術領域，特別是一種可以判斷晶圓盒種類，再提供充氣氣體置晶圓盒內的晶圓承載裝置。

晶圓載運裝置(Load Port)可包括吹淨系統，在承載晶圓盒時同時對晶圓盒吹氣以清淨晶圓盒。晶圓盒有前開式晶圓傳送盒(FOUP，Front Opening Unified Pod)和前開式晶圓出貨盒(FOSB，Front Opening Shipping Box)二種型態，然目前的晶圓載運裝置無法判斷放置於承載盤上的晶圓盒型態，需由人工手動調整，將晶圓盒對準吹淨系統的噴嘴，才能進行後續的充氣吹淨程序。在追求重複工序自動化的目標下，優化現有晶圓載運裝置是廠商努力的目標之一。

本發明的主要目的在於提供一種晶圓承載裝置，利用感測器偵測晶圓盒的充氣口位置，若是充氣口在晶圓盒的底部，則晶圓承載裝置上的承載盤不進行旋轉，而吹淨系統透過承載盤由下往上對在承載盤上的晶圓盒內進行充氣；若是感測器在晶圓盒的底部沒有偵測到充氣口位置，則晶圓承載裝置會啟動承載盤進行旋轉，使得在承載盤上的晶圓盒的前門(Front door)的充氣口對準於晶圓承載裝置的背板上的吹氣口，使得吹淨系統透過背板及晶圓盒的前門對晶圓盒內進行充氣，據此可以藉由感測器來感測晶圓盒種類，來解決現有技術中，不同種類的晶圓盒需要不同設計的晶圓承載裝置的技術問題。

本發明的另一目的在於提供一種晶圓承載裝置，於晶圓承載裝置的機台本體上方設置有夾固件，藉由夾固件可以向下夾持並固定晶圓盒，以避免在進行操作時，由於晶圓盒的振動而損壞晶圓盒內的半導體物料。

本發明的又一目的在於提供一種晶圓承載裝置，於晶圓盒上附有包含有物料貨號及物料狀態的編碼資料的二維條碼或是無線射頻標籤具有掃描模組，使得晶圓承載裝置可以利掃描模組掃描晶圓盒上的二維條碼或是無線射頻標籤來得到目前在晶圓承載裝置上的晶圓盒內的物料貨號及物料進度，以便於後端控制或物流系統追蹤在此晶圓盒內的物料的進度及狀態。

本發明的更一目的在於提供一種晶圓承載裝置，其可以同時針對前開式晶圓出貨盒(Front Opening Shipping Box)及前開式晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod)兩種型態的晶圓盒進行充氣操作。

根據上述目的，本發明提供一種晶圓承載裝置，包括機台本體，至少由承載台及背板所組成，承載台與水平面平行且與背板呈垂直設置，其機台本體還包括：承載台，設置於承載台上用以承載晶圓盒；感測器，用以感測在承載盤上的晶圓盒的多個充氣口的所在位置；感測器設置於承載台和背板二者至少之一處，用以感測晶圓盒上的充氣口的所在位置；以及吹淨系統，設置於機台本體內，具有多個第一吹氣口設置於承載盤上及多個第二吹氣口設置於背板上，吹淨系統根據感測器感測晶圓盒的多個充氣口的所在位置，並透過多個第一吹氣口或多個第二吹氣口提供潔淨氣體至該晶圓盒內。

本發明的一較佳實施例中，其中當感測器感測到晶圓盒的充氣口的所在位置在晶圓盒的底部時，則吹淨系統經由承載台的第一吹氣口提供潔淨氣體，並由晶圓盒的底部的進入晶圓盒內對晶圓盒內進行充氣。

在本發明的一較佳實施例中，晶圓盒為前開式晶圓出貨盒(Front Opening Shipping Box)或是前開式晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod)。

在本發明的一較佳實施例中，當感測器未感測在晶圓盒的底部具有多個充氣口時，則晶圓承載裝置將承載盤予以旋轉，使得在承載盤上的晶圓盒的前門的多個充氣口對應於在背板上的多個第二吹氣口，則吹淨系統經由在背板上的每一個第二吹氣口提供潔淨氣體，並由晶圓盒的前門進入晶圓盒內對晶圓盒進行充氣。

在本發明的一較佳實施例中，晶圓承載裝置還包含夾固件，其中夾固件可以設置於背板上方或是設置在承載盤上，當夾固件設置在背板上方時，夾固件由上往下並朝向晶圓盒的頂部用以夾持並固定晶圓盒；當夾固件設置在承載盤上時，夾固件由下往上朝向晶圓盒的底部用以夾持並固定晶圓盒。

在本發明的一較佳實施例中，設置在承載台的多個第一吹氣口及設置在背板的多個第二吹氣口為噴嘴。

在本發明的一較佳實施例中，於晶圓承載裝置上更包含掃描模組用以掃描晶圓盒以得到晶圓盒的編碼資料。

在本發明的一較佳實施例中，編碼資料儲存在二維條碼或是無線射頻辨識標籤(Radio frequency identification tag)內，且二維條碼或是無線射頻辨識標籤配置於晶圓盒上。

在本發明的一較佳實施例中，編碼資料包含晶圓盒的物料貨號及在晶圓盒內的物料的進度狀態。

1、1a、1b:晶圓承載裝置

2:晶圓承載系統

10、10a、10b:機台本體

12、12a、12b:承載台

14、14a、14b:背板

122、122a、122b:承載盤

124:感測器

126:旋轉模組

302:第一吹氣口

304:第二吹氣口

50、50a、50b:晶圓盒

52、52a、52b:前門

502a、502b:充氣口

60:夾固件

圖1是根據本發明所揭露的技術，表示晶圓承載裝置的一實施例的截面示意圖。

圖2是根據本發明所揭露的技術，表示晶圓承載系統的示意圖。

首先，請參考圖1。圖1表示本發明所揭露的晶圓承載裝置的一實施例的截面示意圖。在圖1中，晶圓承載裝置1，包括機台本體10，機台本體10至少由承載台12及背板14所組成，其中承載台12為水平設置，即與水平面平行，承載台12與背板14呈垂直設置，即承載台12與背板14呈L型設置。在本發明的實施例中，機台本體10內還包括設置在承載台12上的承載盤122及感測器124，其中承載盤122用以承載晶圓盒50。感測器124用以感測在承載盤122上的晶圓盒50的多個充氣口(未在圖中表示)的所在位置。另外，在機台本體10內還設置有吹淨系統(未在圖中表示)，其吹淨系統具有多個第一吹氣口302及多個第二吹氣口304，其中多個第一吹氣口302設置在承載盤122上，多個第二吹氣口304設置在背板14上，吹淨系統根據感測器124感測晶圓盒50的充氣口(未在圖中表示)的所在位置，並且透過第一吹氣口302或是第二吹氣口304提供潔淨氣體至晶圓盒50內。另外，於機台本體10的背板14的頂端設有夾固件(Clamp)60，此夾固件60由上往下朝下晶圓盒50的頂部來夾持並且固定晶圓盒50。於另一實施例中，夾固件60可以設置在承載盤122上(未在圖中表示)，夾固件60由下往上朝向晶圓盒50的底部來夾持並固定晶圓盒50。於本發明的實施例中，設置在承載盤122的第一吹氣口302及在背板14的第二吹氣口304為噴嘴(nozzle)，在承載盤122上的晶圓盒50的多個充氣口(未在圖中表示)亦可以是噴嘴(nozzle)。

在此實施例中，當晶圓盒50置放在晶圓承載裝置1的承載盤122上之後，設置在承載盤122上的感測器124會感測晶圓盒50的充氣口(未在圖中表示)的所在位置，當感測器124感測到晶圓盒50的充氣口(未在圖中表示)的所在位置是在晶圓盒50的底部時，此時吹淨系統會開始提供潔淨氣體，經由承載盤122的第一吹氣口302且由晶圓盒50的底部進入晶圓盒50內對晶圓盒50進行充氣。於此實施例中，晶圓盒50為前開式晶圓傳送盒(FOUP，Front Opening Unified Pod)，吹淨系統提供潔淨氣體。

於另一實施例中，當感測器124未感測到在晶圓盒50的底部具有充氣口(未在圖中表示)時，此時晶圓承載裝置1會自動判定晶圓盒50的吹氣口在前門(Front Door)52，此時，晶圓承載裝置1會啟動旋轉模組126將承載盤122予以旋轉，使得在承載盤122上的晶圓盒50旋轉並前進至定位之後，使得晶圓盒50的前門52面對著背板14，即在晶圓盒的前門52上的多個充氣口(未在圖中表示)對應於在背板14上的第二吹氣口304，此時，吹淨系統提供潔淨氣體經由背板14上的第二吹氣口304由晶圓盒50的前門52進入晶圓盒50內，並且對晶圓盒50進行充氣。在此實施例中，晶圓盒50為前開式晶圓出貨盒(FOSB，Front Opening Shipping Box)。

因此，根據上述可以得知，在本發明中，利用感測器124感測晶圓盒50的充氣口(未在圖中表示)的所在位置，來判斷晶圓盒50的種類，感測器124在感測之後，若判斷晶圓盒50是前開式晶圓傳送盒，則晶圓承載裝置1不需要啟動旋轉模組126，而吹淨系統(未在圖中表示)可以直接提供潔淨氣體至晶圓盒50內進行充氣。若感測器124在感測之後，判斷晶圓盒50是前開式晶圓出貨盒，則啟動旋轉模組126，將在承載盤122上的晶圓盒50予以旋轉並前進至定位之後，使得晶圓盒50的前門52面對著背板14，吹淨系統提供潔淨氣體進入晶圓盒50對晶圓盒50進行充氣。利用感測器124感測晶圓盒50的充氣口的所在位置的優點在於可以不需要利用人工來判斷晶圓盒50的種類，也不需要利用人工將晶圓盒50由晶圓承載裝置1上取下做調整晶圓盒50的方向再進行充氣，可以節省人力，亦可以避免人為操作上的失誤造成晶圓盒50的物料毀損。

於本發明的另一實施例中，於機台本體10的背板14的頂端還設有夾固件60，此夾固件60由上往下朝向晶圓盒50的頂部方向夾持並固定住晶圓盒50於另一實施例中，夾固件60還可以設置在承載盤122上，由下往上朝向晶圓盒50的底部以下勾式的方式夾持並固定晶圓盒50。無論是在背板14的頂端的夾固件60或是在承載盤122上的夾固件60都是為了要防止晶圓盒50在充氣時，因機台本體的操作而對晶圓盒50產生不必要的振動，以避免晶圓盒50內的物件，例如半導體晶圓片(未在圖中表示)由於振動在晶圓盒50內產生碰撞而損壞。

因此，於本發明的實施例中，當感測器124感測晶圓盒50的充氣口，若判斷晶圓盒50是前開式晶圓傳送盒，則晶圓承載裝置1不需要啟動旋轉模組126，此時機台本體10會將承載有晶圓盒50的設置在承載盤122上(未在圖中表示)的夾固件60，由下往上朝向晶圓盒50的底部來夾持並固定晶圓盒50，接著吹淨系統(未在圖中表示)透過第一吹氣口302，提供潔淨氣體由晶圓盒50的底部進入晶圓盒50內進行充氣。於另一實施例中，若感測器124在感測之後，判斷晶圓盒50是前開式晶圓出貨盒，則啟動旋轉模組126，將在承載盤122上的晶圓盒50予以旋轉並前進至定位之後，在承載盤122上的夾固件60由下往上朝晶圓盒50的底部夾持並固定晶圓盒50，使得晶圓盒50的前門52面對著背板14，吹淨系統提供潔淨氣體進入晶圓盒50對晶圓盒50進行充氣。

於上述實施例是表示單一晶圓承載裝置1的型態，基於上述利用感測器124來感測晶圓盒50的充氣口的所在位置來判斷晶圓盒50的種類的概念，本發明另外提供一種整合性的晶圓承載系統，如圖2所示。圖2表示整合性的晶圓承載系統的示意圖。在圖2中，是將圖1中的晶圓承載裝置1整合成一個晶圓承載系統2，其由至少一個晶圓承載裝置1a或1b所組成，每一個晶圓承載裝置1a、1b的結構及功能與圖1中的晶圓承載裝置1相同，在此不多加重覆。要說明的是，晶圓承載裝置1a、1b可以只針對單一一種晶圓盒50來進行充氣，例如晶圓承載裝置1a可以是只針對晶圓盒50是前開式晶圓出貨盒，晶圓承載裝置1b可以是只針對晶圓盒50是前開式晶圓傳送盒來進行充氣；於另一實施例，晶圓承載裝置1a、1b與圖1的晶圓承載裝置1相同，都具有感測器(未在圖中表示)來感測置放在晶圓承載系統2中的兩個晶圓承載裝置1a、1b的承載盤122a、122b上的晶圓盒50a、50b的充氣口502a、502b的位置、再判斷是否不需要旋轉晶圓盒50a、50b或需要旋轉晶圓盒50a、50b之後，再進行充氣。

此外，在本發明的較佳實施例中，為了得知目前晶圓盒50內的物料貨號及在物料的進度狀態，每一個晶圓盒50上都配置有二維條碼(bar code)或是無線射頻辨識標籤(RFID，Radio frequency identification tag)(未在圖中表示)，上述的物料貨號及在物料的進度狀態都可以做為編碼資料，且儲存在二維條碼或是無線射頻辨識標籤中。因此，當晶圓盒50被放置在晶圓承載裝置1(如圖1所示)、1a(如圖2所示)及/或1b(如圖2所示)的承載台122(如圖1所示)、122a(如圖2所示)及/或122b(如圖2所示)上的時候，晶圓承載裝置1、1a、1b可以先對晶圓盒50、50a、50b上的二維條碼或是無線射頻辨識標籤進行掃描，先取得在此晶圓盒50、50a、50b的物料貨號及在晶圓盒50、50a、50b內的物料的進度狀態，透過與晶圓承載裝置1(如圖1所示)或是晶圓承載系統2(如圖2所示)連線的後端伺服器或是電腦，可以得知在該晶圓盒50、50a、50b內的物料貨號及在晶圓盒50、50a、50b內的物料的進度狀態，輔助來判斷在該晶圓盒50、50a、50b內的物料貨號及在晶圓盒50、50a、50b內的物料的進度狀態是否需要符合現在的操作流程，另一方面也可以監控每一個晶圓盒50、50a、50b在半導體廠內的進度狀態。

綜上所述，本發明提供了一種可以藉由感測器來感測晶圓盒種類的晶圓承載裝置或晶圓承載系統，來解決現有技術中，不同種類的晶圓盒需要不同設計的晶圓承載裝置的技術問題。

1:晶圓承載裝置

10:機台本體

12:承載台

14:背板

122:承載盤

124:感測器

126:旋轉模組

302:第一吹氣口

304:第二吹氣口

50:晶圓盒

52:前門

60:夾固件

Claims

一種晶圓承載裝置，包括：一機台本體，至少由一承載台及一背板組成，該承載台與一水平面平行，且該承載台與該背板呈垂直設置，該機台本體包括：一承載盤，設置於該承載台上，用以承載一晶圓盒；一感測器，用以感測在該承載盤上的該晶圓盒的多個充氣口的一所在位置；以及一吹淨系統，設置於該機台本體內，具有多個第一吹氣口設置於該承載盤上及多個第二吹氣口設置於該背板上，該吹淨系統根據該感測器感測該晶圓盒的該等充氣口的該所在位置，並透過該等第一吹氣口或該等第二吹氣口提供一潔淨氣體至該晶圓盒內。
如請求項1所述的晶圓承載裝置，其中當該感測器感測到該晶圓盒的該等充氣口的該所在位置在該晶圓盒的一底部時，則該吹淨系統經由該承載台的該等第一吹氣口提供該潔淨氣體，並由該晶圓盒的該底部進入該晶圓盒內對該晶圓盒進行充氣。
如請求項2所述的晶圓承載裝置，其中該晶圓盒為一前開式晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod)。
如請求項1所述的晶圓承載裝置，其中當該感測器未感測到在該晶圓盒的一底部具有該等充氣口時，則該晶圓承載裝置將該承載盤予以旋轉，使得在該承載盤上的該晶圓盒的一前門的多個充氣口對應於在該背板上的該等第二吹氣口，則該吹淨系統經由該背板上的各該第二吹氣口提供該潔淨氣體，並由該晶圓盒的該前門進入該晶圓盒內，且對該晶圓盒進行充氣。
如請求項4所述的晶圓承載裝置，其中該晶圓盒為一前開式晶圓出貨盒(Front Opening Shipping Box)。
如請求項1所述的晶圓承載裝置，更包括一夾固件，該夾固件設置於該背板的一頂端或是設置在該承載盤上，其中在該背板的該頂端的該夾固件由上往下朝向該晶圓盒的一頂部用以夾持並固定該晶圓盒，及在該承載盤上的該夾固件由下往上朝向該晶圓盒的一底部用以夾持並固定該晶圓盒。
如請求項1所述的晶圓承載裝置，其中設置在該承載台的該等第一吹氣口及在該背板的該等第二吹氣口為噴嘴。
如請求項1所述的晶圓承載裝置，更包含一掃描模組用以掃描該晶圓盒以得到該晶圓盒的一編碼資料。
如請求項8所述的晶圓承載裝置，其中該編碼資料儲存在一二維條碼或是一無線射頻辨識標籤(Radio frequency identification tag)內，且該二維條碼或是該無線射頻辨識標籤配置於該晶圓盒上。
如請求項8或9所述的晶圓承載裝置，其中該編碼資料包含該晶圓盒的一物料貨號及在該晶圓盒內的一物料的一進度狀態。