TWI795225B - 具預防碰撞之晶圓搬運裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種具預防碰撞之晶圓搬運裝置及其方法，主要結構包括一帶動組件，帶動組件內設有一操控模組，並供帶動一晶圓取放元件移動，晶圓取放元件上設有與操控模組資訊連結的一前反射式偵測模組、一上反射式偵測模組、及一下反射式偵測模組。藉此，可經由操控模組控制帶動組件移動，以接近晶圓載具之中來取放晶圓片，並在移動的同時，能經由前反射式偵測模組、上反射式偵測模組、及下反射式偵測模組進行偵測動作，以增加使用上的安全性。

Description

具預防碰撞之晶圓搬運裝置及其方法

本發明為提供一種降低損壞率的具預防碰撞之晶圓搬運裝置及其方法。

按，在工業與高科技產業之中，對於機器人的手或是機械手臂的手部皆可稱為末端處理器，末端處理器一般都是用於感應、夾取、拿取、或帶動某個物件。

而在於半導體產業之中，末端處理器之功能大多為用於承載晶圓片的承載盤，一般都會配合吸嘴來使用，以帶動晶圓片與各檢查站與製造站之間移動。

但一般末端處理器都只具備帶動晶圓片移動的效果，並在移動時大多是依照事先編排好的排程動作來移動，或是在特殊情況時經由人工操控的方式來進行移動，但不論是利用何種移動方式，都僅是具有帶動晶圓片移動的效果，但若是在移動的過程中遇到任何突發狀況，例如有障礙物阻擋到移動的路線或是末端處理器過度接近晶圓片，則無法即時偵測到此狀況，並可能造成晶圓片的損壞。

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，始設計出此種降低損壞率的具預防碰撞之晶圓搬運裝置及其方法的發明專利者。

本發明之主要目的在於：利用前反射式偵測模組、上反射式偵測 模組、及下反射式偵測模組在晶圓取放元件移動時檢測周圍狀況。

為達成上述目的，本發明之主要結構包括：一帶動組件、一連接帶動組件之操控模組、一設於帶動組件上之晶圓取放元件、一設於晶圓取放元件之前側處並與操控模組資訊連結的前反射式偵測模組、一設於晶圓取放元件之上側處並與操控模組資訊連結的上反射式偵測模組、及一設於晶圓取放元件之下側處並與操控模組資訊連結的下反射式偵測模組。

藉由上述之結構，操控模組可控制帶動組件之動作，以利用帶動組件帶動晶圓取放元件移動，藉此經由晶圓取放元件帶動晶圓片於各製造產線或檢查產線之間移動。

並當晶圓取放元件接近晶圓片時，能經由前反射式偵測傾組偵測與前側物件之距離，以防止碰撞到晶圓片，當穿入晶圓載具之中時，則能經由上反射式偵測模組與下反射式偵測模組偵測上下側的物件距離，以防止在取放晶圓片時產生刮傷或碰撞的可能性，藉此降低在搬運晶圓片時的損壞機率。

藉由上述技術，可針對習用之搬運裝置不具備任何偵測模組的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1:帶動組件

2:操控模組

3:晶圓取放元件

31:吸取元件

4:前反射式偵測模組

41:前發射元件

42:前接收元件

5:上反射式偵測模組

51:上發射元件

52:上接收元件

6:下反射式偵測模組

61:下發射元件

62:下接收元件

7:左反射式偵測模組

71:左發射元件

72:左接收元件

8:右反射式偵測模組

81:右發射元件

82:右接收元件

9:晶圓片

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之另一角度立體圖。

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防碰撞示意圖(一)。

第五圖 係為本發明較佳實施例之防碰撞示意圖(二)。

第六圖 係為本發明較佳實施例之防碰撞示意圖(三)。

第七圖 係為本發明再一較佳實施例之立體透視圖。

第八圖 係為本發明再一較佳實施例之步驟流程圖。

第九圖 係為本發明再一較佳實施例之防碰撞示意圖(一)。

第十圖 係為本發明再一較佳實施例之防碰撞示意圖(二)。

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。

請參閱第一圖至第六圖所示，係為本發明較佳實施例之立體圖至防碰撞示意圖(三)，由圖中可清楚看出本發明係包括：

一帶動組件1；

一連接該帶動組件1之操控模組2，本實施例之操控模組2為設於帶動組件1外側並控制伺服馬達以操控帶動組件1作動的處理器；

一設於帶動組件1上的晶圓取放元件3；

一設於晶圓取放元件3前側處之前反射式偵測模組4，且前反射式偵測模組4具有一前發射元件41及一前接收元件42；

一設於晶圓取放元件3前側處之上反射式偵測模組5，且上反射式偵測模組5具有一上發射元件51及一上接收元件52；

一設於晶圓取放元件3前側處之下反射式偵測模組6，且下反射式偵測模組6具有一下發射元件61及一下接收元件62，本實施例之前反射式偵測模組4、上反射式偵測模組5、及下反射式偵測模組6皆以紅外線反射感測器作為舉例，前發射元件41、上發射元件51、及下發射元件61係為紅外線發射器，前接收元件42、上接收元件52、及下接收元件62係為紅外線接收器；及

複數設於晶圓取放元件3上的吸取元件31。

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，即可具有偵測周圍物件以降低損壞率的優勢，而詳細之解說將於下述說明。

本發明具預防碰撞之晶圓搬運方法為：

(a)經由一帶動組件帶動一晶圓取放元件取放晶圓片；

(b)當該晶圓取放元件接近晶圓片時，係經由一前反射式偵測模組偵測該晶圓取放元件與前側物件之距離；

(c)當該晶圓取放元件進行取放動作時，係經由一上反射式偵測模組及一下反射式偵測模組偵測與上下側物件之距離；及

(d)係經由該帶動組件帶動晶圓片至預定位置處。

經由上述步驟可得知，操控模組2能控制帶動組件1進行移動，並經由帶動組件1帶動晶圓取放元件3移動，以配合吸取元件31進行晶圓片9的取放動作，並能經由前反射式偵測模組4偵測前方物件的距離、經由上反射式偵測模組5偵測上方物件的距離、及經由下反射式偵測模組6偵測下方物件的距離，且在距離過近時能經由操控模組2停止帶動組件1之作動，來達到防止碰撞的效果。

偵測方式可如第四圖至第六圖所示，當晶圓取放元件3接近晶圓片9時，前發射元件41會發射出紅外線並反彈後利用前接收元件42接收，以計算晶圓取放元件3之前端與晶圓片9的距離，當晶圓取放元件3前側與晶圓片9的距離小於預設的數值時，則會經由操控模組2停止帶動組件1之作動，例如小於10mm時則停止晶圓取放元件3向前移動的作動。

當晶圓取放元件3伸入晶圓載具內並要取放晶圓片9之間時，則能經由上反射式偵測模組5及下反射式偵測模組6偵測與上下側晶圓片9的距離，上反射式偵測模組5會經由上發射元件51發射出紅外線並反彈後利用上接收元件52接收，以計算晶圓取放元件3之上側與晶圓片9的距離，而下反射式偵測模組6能經由下發射元件61發射出紅外線並反彈後利用下接收元件62接收，以計算晶圓取放元件3之下側與晶圓片9的距離。

如此即能設定當與晶圓片9的距離小於預定數值(例如小於2mm)時，則能經由操控模組2控制帶動組件1停止作動，則能達到防止晶圓取放元件3刮傷或撞傷晶圓片9，藉此達到降低損壞率的優勢。

再請同時配合參閱第七圖至第十圖所示，係為本發明再一較佳實施例之立體透視圖至防碰撞示意圖(二)，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，僅於晶圓取放元件3之左側處設有一與操控模組2資訊連結之左反射式偵測模組7，晶圓取放元件3之右側處設有一與操控模組2資訊連結之右反射式偵測模組8，且左反射式偵測模組7具有一左發射元件71及一左接收元件72，右反射式偵測模組8具有一右發射元件81及一右接收元件82。

本實施例之具預防碰撞之晶圓搬運方法為：

(a)經由一帶動組件帶動一晶圓取放元件取放晶圓片；

(b)當該晶圓取放元件接近晶圓片時，係經由一前反射式偵測模組 偵測該晶圓取放元件與前側物件之距離；

(c)當該晶圓取放元件進行取放動作時，係經由一上反射式偵測模組及一下反射式偵測模組偵測與上下側物件之距離；

(c1)當該帶動組件帶動該晶圓取放元件移動時，係透過一左反射式偵測模組及一右反射式偵測模組偵測與左右側物件之距離；及

(d)係經由該帶動組件帶動晶圓片至預定位置處。

如此當帶動組件1帶動晶圓取放元件3移動時，能經由左反射式偵測模組7及右反射式偵測模組8偵測左右兩側處與物件的距離，左反射式偵測模組7之偵測方式能經由左發射元件71發射出紅外線並反彈後利用左接收元件72接收，以計算晶圓取放元件3之左側與物件的距離，而右反射式偵測模組8之偵測方式則能經由右發射元件81發射出紅外線並反彈後利用右接收元件82接收，以計算晶圓取放元件3之右側與物件的距離。

藉此透過此方式讓晶圓取放元件3在移動時，能偵測左右兩側處的物件距離，以防止碰撞的產生，能再次降低損壞的機率。

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，本發明之具預防碰撞之晶圓搬運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:帶動組件

2:操控模組

3:晶圓取放元件

31:吸取元件

4:前反射式偵測模組

41:前發射元件

42:前接收元件

5:上反射式偵測模組

51:上發射元件

52:上接收元件

Claims (10)

1. 一種具預防碰撞之晶圓搬運裝置，其主要包含：

   一帶動組件；

   一操控模組，該操控模組係連接該帶動組件，以供控制該帶動組件之作動；

   一晶圓取放元件，該晶圓取放元件設於該帶動組件上；

   一前反射式偵測模組，該前反射式偵測模組設於該晶圓取放元件之前側處，並與該操控模組資訊連結；

   一上反射式偵測模組，該上反射式偵測模組設於該晶圓取放元件之上側處，並與該操控模組資訊連結；及

   一下反射式偵測模組，該下反射式偵測模組設於該晶圓取放元件之下側處，並與該操控模組資訊連結。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具預防碰撞之晶圓搬運裝置，其中該晶圓取放元件之左側處設有一與該操控模組資訊連結之左反射式偵測模組，該晶圓取放元件之右側處設有一與該操控模組資訊連結之右反射式偵測模組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具預防碰撞之晶圓搬運裝置，其中該左反射式偵測模組具有一左發射元件及一左接收元件，該右反射式偵測模組具有一右發射元件及一右接收元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具預防碰撞之晶圓搬運裝置，其中該前反射式偵測模組具有一前發射元件及一前接收元件，該上反射式偵測模組具有一上發射元件及一上接收元件，該下反射式偵測模組具有一下發射元件及一下接收元件。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具預防碰撞之晶圓搬運裝置，其中該晶圓取放元件上設有複數之吸取元件。
6. 一種具預防碰撞之晶圓搬運方法，其步驟包括：

   (a)經由一帶動組件帶動一晶圓取放元件取放晶圓片；

   (b)當該晶圓取放元件接近晶圓片時，係經由一前反射式偵測模組偵測該晶圓取放元件與前側物件之距離；

   (c)當該晶圓取放元件進行取放動作時，係經由一上反射式偵測模組及一下反射式偵測模組偵測與上下側物件之距離；及

   (d)係經由該帶動組件帶動晶圓片至預定位置處。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具預防碰撞之晶圓搬運方法，其中於該步驟(c)之後進行步驟(c1)當該帶動組件帶動該晶圓取放元件移動時，係透過一左反射式偵測模組及一右反射式偵測模組偵測與左右側物件之距離。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具預防碰撞之晶圓搬運方法，其中該左反射式偵測模組具有一左發射元件及一左接收元件，該右反射式偵測模組具有一右發射元件及一右接收元件。
9. 如申請專利範圍第6項所述之具預防碰撞之晶圓搬運方法，其中該前反射式偵測模組具有一前發射元件及一前接收元件，該上反射式偵測模組具有一上發射元件及一上接收元件，該下反射式偵測模組具有一下發射元件及一下接收元件。
10. 如申請專利範圍第6項所述之具預防碰撞之晶圓搬運方法，其中該晶圓取放元件上設有複數之吸取元件。

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