TWM572364U - 取晶棒裝置 - Google Patents

Abstract

一種取晶棒裝置，包含有移動裝置以及夾臂，移動裝置用以設置夾臂且係受操作而位移；夾臂連接移動裝置的另一端設有夾具，用以夾持晶棒，其中該夾具具有至少一夾持面，該夾持面上設置有止滑結構，該止滑結構用以接觸晶棒，使晶棒在移動至下一製程的搬運過程中能固定於夾具，避免晶棒在夾具夾持時發生位移、不受控地晃動或滑落的情形而導致晶棒損傷。

Description

取晶棒裝置

本創作係與晶棒製作有關，特別是指一種可自長晶爐中取出晶棒的取晶棒裝置。

晶圓製作的過程中有一步驟係將原料加入長晶爐中，原料經高溫加熱而成熔融態，接著再透過溫度與速度的調整在長晶爐中形成晶體，接著從晶體長成柱狀的晶棒，待晶棒冷卻之後須將晶棒自長晶爐中取出，並移動至下一個製程工作站。現有在取出晶棒、移動晶棒以及放置晶棒的過程多以機械手臂夾取來進行晶棒的移動。

然而，習用的取晶棒裝置在拿取晶棒時，夾爪用以接觸晶棒的部分為平整的結構所以無法穩定的固定晶棒而導致晶棒容易在拿取、搬運以及放置的過程中容易不受控地擺晃或是位移，嚴重地更可能脫離夾爪，上述皆會導致晶棒受損或是破裂，因受損或是破裂而有瑕疵的晶棒，在進行晶圓製作的過程前須先切除受損的部分才有辦法繼續使用，所以若是損害得太嚴重就得淘汰，如此不但使製程延宕更造成生產成本的增加。

除此之外，若是為了使夾具穩固的抓取晶棒而增加抓持的力道，當力道過大也容易造成晶棒的損傷，而導致與上述同樣的結果。

有鑑於此，本創作之目的在於提供一種取晶棒裝置，在拿取、搬運以及放置的過程中能穩固的搬運晶棒。

緣以達成上述目的，本創作提供的一種取晶棒裝置包括有移動裝置以及夾臂，其中移動裝置係受操作而位移；夾臂的一端連接移動裝置，另一端具有一夾具用以夾持晶棒，其中夾具面向晶棒的一面上設置有止滑結構，止滑結構用以接觸晶棒。

本創作之效果在於止滑結構的設置使夾具在夾持晶棒時能穩固晶棒，達到在拿取、搬運以及放置的過程中晶棒不會脫離夾具的目的。

為能更清楚地說明本創作，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後，請參圖１至圖７所示，為本創作較佳實施例之取晶棒裝置100。取晶棒裝置100係用以取出位於長晶爐中的晶棒S，取晶棒裝置100包括有移動裝置10、升降機構20、夾臂30以及角度調整機構40。

移動裝置10具有一主體12以及數個輪子14；主體12內部安裝有驅動機構（圖未示）用以驅使設置在主體12底部的輪子14轉動，以使移動裝置10移動。另，移動裝置10上具有操作介面，用以供使用者對取晶棒裝置100進行各項動作控制。

升降機構在本實施例中係包括第一導軌22、第二導軌24以及一滑座26，其中第一導軌22及第二導軌24設置在移動裝置10的主體12一側，且彼此以直立的方式相互平行設置，滑座26跨設第一導軌22與第二導軌24，並可受操控而沿著第一導軌22與第二導軌24上下移動。

夾臂30包括基座32、轉盤34、伸縮臂36以及夾具38。其中基座32上部係透過一軸銷42與滑座26樞接，基座32下部與滑座26之間則設置角度調整機構40；轉盤34結合於基座32並可受操控而相對基座32旋轉；伸縮臂36一端固接於轉盤34，另一端連結夾具38，在本實施例中伸縮臂36係具有可調整伸縮長度的功效，藉以改變夾具38的位置，然於實務上，伸縮臂36也可以被不具有可調整伸縮長度功效的懸臂所取代。

請配合圖２所示，夾具38包括第一夾爪381、第二夾爪382及連動組件383，其中第一夾爪381及第二夾爪382的一端分別樞接於連動組件383上，且受連動組件383帶動而為打開（參圖２）或夾合（參圖３），本實施例的第一夾爪381及第二夾爪382概為V型結構且具有一定的夾持縱深，所述夾持縱深為夾具夾持晶棒S的部位在晶棒S的軸向上定義為第二長度L2，與伸縮臂36兩端的距離在軸向上定義為第一長度L1相比，第二長度L2小於第一長度L1，亦即第一長度L1大於第二長度L2（請見圖４），於其他實施例中，第一夾爪381及第二夾爪382亦可概為U型結構。

上述第一夾爪381及第二夾爪382分別具有第一夾持面381a及第二夾持面382a，且夾持面上設置有止滑結構，在本實施例中，止滑結構由多數個止滑件39構成，當夾具38受控制而收合至夾持位置（請參照圖３）此時止滑件39接觸晶棒S，使搬運過程中晶棒S不位移或不脫離夾具。前述多數個止滑件39的排列設置方式可以是採等間距或是不等間距的方式為之，其具體的排列方式端視實際需求而定。

舉一不等間距設置方式的例子，止滑件39的設置可以集中在夾持面的上半部以及下半部，且中央預留空位不設置止滑件39。

角度調整機構40設置於移動裝置10與夾臂30之間，更具體地說，本實施例中的角度調整機構40是位於滑座26與基座32之間，目的在於可調整夾臂30的擺設位置。

請配合圖４所示，角度調整機構40包括至少一油壓缸44，油壓缸44設置在夾臂30的基座32面向升降機構20之滑座26的一側，油壓缸44具有一缸體441及一頂桿442，本實施例中的缸體441固定於基座32，但在其他的應用例上，缸體441亦可固定於升降機構20的滑座26，頂桿442穿設於缸體441中且受控制而往外伸出，透過頂桿442前端頂抵滑座26以及頂桿442的不斷伸出，將使得基座32以軸銷42為支點而緩步的樞擺，且樞擺後的基座32與滑座26之間夾有一夾角Θ（請見圖６），夾角Θ的角度以介於2~15度為佳，此角度的設計可以使夾臂30的夾具38在自長晶爐取出晶棒S時，能避免晶棒S不當碰觸長晶爐的爐頂而損傷。

以下將以圖４至圖７說明取晶棒裝置100在拿取以及搬運晶棒S時各構件的運作。

首先，控制取晶棒裝置100移動接近長晶爐，接著藉由操作介面控制夾臂30上的夾具38靠近晶棒S，於此同時，夾具38的第一夾爪381與第二夾爪382是如圖２所示之處於開啟狀態，以便能包夾晶棒S；之後，如圖４所示之控制第一夾爪381與第二夾爪382對夾抓取呈直立狀的晶棒S，在第一夾爪381與第二夾爪382的止滑件39接觸晶棒S時即表示晶棒S被夾固於夾具38中。

圖５揭示操控升降機構20，使滑座26沿著第一導軌22與第二導軌24往上移動，俾達到將晶棒S從長晶爐的底部向上提取的目的。

因受制於長晶爐的高度限制，為了避免上述提取晶棒S的過程中晶棒S碰觸長晶爐的爐頂，又或者，當長晶爐一側的物料取出口的縱向開口長度小於晶棒S長度時，為了能順利取出晶棒S，所以在本實施例中，選擇藉由角度調整機構40來調整夾臂30的傾斜夾角Θ（如圖６所示），如此一來，當取晶棒裝置100再次被操控而往離開長晶爐的方向移動時，夾具38上的晶棒S能因傾斜而順利地被取出，即晶棒S在長晶爐內時，晶棒S的軸線與長晶爐的軸線呈平行，但當夾具38夾持晶棒S並透過角度調整機構40調整夾角Θ時，使夾具38上的晶棒S在晶棒S的軸線與長晶爐的軸線出現傾斜角，該傾角的角度會等同於夾角Θ，使晶棒S能不碰觸該爐頂而離開長晶爐，藉由移動裝置10將夾臂30往長晶爐的反方向移動，使晶棒S能完全離開長晶爐（圖未示）。

接著角度調整機構40緩步樞擺夾臂30，將從圖６回復至如圖５所示的位置，再藉由操作介面控制轉盤34的轉動緩慢帶動夾具38的旋轉，使夾具38夾持的晶棒S從直立狀旋轉至與地面呈平行，如圖７中所示的位置，接著藉由升降機構20調整夾臂30下降並控制夾具38張開而放下晶棒。

本實施例中取晶棒裝置100包括有移動裝置10、升降機構20、夾臂30以及角度調整機構40，於實務上可配合長晶爐的開口高度以及晶棒S的長度而選擇性設置角度調整機構40，例如：長晶爐設置有一開口，使晶棒S可透過該開口離開長晶爐，當該開口的縱向長度大於晶棒S的縱軸長度，此時取晶棒裝置100便不需設有角度調整機構40，因為此種情形下晶棒S可以以直立的方式離開開口，而不需以傾斜的方式才能離開，如此取晶棒裝置100即可藉由移動裝置10移動夾臂30並進行晶棒S的夾取，再藉由升降機構20將晶棒S自長晶爐底座體提起，之後移動裝置10即可往長晶爐的反方向移動，將晶棒S直接帶離長晶爐，是以此過程並不需要透過角度調整機構40進行角度的調整。

以上所述僅為本創作較佳可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

［本創作］

100‧‧‧取晶棒裝置

10‧‧‧移動裝置

12‧‧‧主體

14‧‧‧輪子

20‧‧‧升降機構

22‧‧‧第一導軌

24‧‧‧第二導軌

26‧‧‧滑座

30‧‧‧夾臂

32‧‧‧基座

34‧‧‧轉盤

36‧‧‧伸縮臂

38‧‧‧夾具

381‧‧‧第一夾爪

381a‧‧‧第一夾持面

382‧‧‧第二夾爪

382a‧‧‧第二夾持面

383‧‧‧連動組件

39‧‧‧止滑件

40‧‧‧角度調整機構

42‧‧‧軸銷

44‧‧‧油壓缸

441‧‧‧缸體

442‧‧‧頂桿

S‧‧‧晶棒

L1‧‧‧第一長度

L2‧‧‧第二長度

Θ‧‧‧夾角

圖１取晶棒裝置的立體圖。 圖２為取晶棒裝置的夾具的立體圖。 圖３為圖２夾具收合的立體圖。 圖４為取晶棒裝置的側視圖。 圖５為取晶棒裝置進行夾取動作的側視圖。 圖６為取晶棒裝置進行夾取動作的側視圖。 圖７為取晶棒裝置進行放置動作的側視圖。

Claims (9)

1. 一種取晶棒裝置，包含有： 一移動裝置，係受操作而位移； 一夾臂，一端連接該移動裝置，另一端設有一夾具用以夾持晶棒，其中該夾具具有至少一夾持面，該夾持面上設置有一止滑結構，該止滑結構用以接觸晶棒。
2. 如請求項1所述之取晶棒裝置，包括一角度調整機構設置於該移動裝置與該夾臂之間，用以調整該夾臂的擺設位置。
3. 如請求項2所述之取晶棒裝置，其中該角度調整機構包括至少一油壓缸，該油壓缸具有一缸體及一頂桿，其中該缸體固定於該移動裝置或是該夾臂，該頂桿穿設於該缸體中且受控制而往外伸出，該頂桿頂抵該夾臂或是該移動裝置。
4. 如請求項1或2所述之取晶棒裝置，包括一升降機構，該升降機構包括至少一導軌形成於該移動裝置，以及至少一滑座連結於該夾臂，該滑座沿著該導軌位移。
5. 如請求項1或2所述之取晶棒裝置，其中該夾臂包括有一轉盤，該轉盤以可轉動的方式連結於該移動裝置；該角度調整機構位於該移動裝置與該轉盤之間。
6. 如請求項1或2所述之取晶棒裝置，其中該夾臂兩端的距離在夾臂的軸向上定義為第一長度，該夾具夾持晶棒的部位在晶棒的軸向上為第二長度，該第一長度大於該第二長度。
7. 如請求項1所述之取晶棒裝置，其中該夾具包括一第一夾爪與一第二夾爪，該第一夾爪具有一第一夾持面，該第二夾爪具有一第二夾持面，且該第一夾持面面對該第二夾持面，其中該第一夾持面與該第二夾持面的至少一者設置有該止滑結構。
8. 如請求項7所述之取晶棒裝置，其中該止滑結構包括多數個止滑件，該些止滑件以間隔方式設置。
9. 如請求項8所述之取晶棒裝置，其中該些止滑件以非等間距方式排列設置。