TWM594267U - 晶舟盒轉換裝置 - Google Patents

Abstract

本創作為一種晶舟盒轉換裝置，包括：機台，機台設有底座，底座上安裝著依序並排第一置換模組、第二置換模組及推放機構；該第一置換模組包括第一升降平台、第一升降機構、第一滑移平台及第一滑移機構，第一升降平台供空的第一晶舟盒放置；該第二置換模組包括第二升降平台、第二升降機構、第二滑移平台及第二滑移機構，第二升降平台已承載晶圓的第二晶舟盒放置；該推放機構包括推動臂及驅動機構，驅動機構能帶動推動臂往該第二置換模組方向移動，用以將第二晶舟盒內的晶圓推至第一晶舟盒內，藉此裝置讓第一晶舟盒與第二晶舟盒能分離升降且平移對接，以利後續晶圓轉換作業。

Description

晶舟盒轉換裝置

本創作是一種關於晶舟盒轉換裝置的技術領域，特別針對每個晶舟盒設置個別獨立且具升降平移的置換模組，供晶舟盒個位取放、對接且互相不干涉，提升內部晶圓轉換精確性。

晶舟盒(cassette)用以裝載多個晶圓。一般用於廠內製程用晶舟盒與出貨用晶舟盒並不相同，出貨前須進行內部晶圓轉換作業，轉換過程中是由操作員手動進行。如圖1所示，為一種習用晶舟盒轉換器10，包括承座11及手動推柄12，承座11設有二組定位區111、112，供製程用晶舟盒20及出貨用晶舟盒21放置，如圖2所示。在轉換時，操作員先目視製程用晶舟盒20，確認內部多層晶圓是否處於正確位置，之後推動手動推柄12將製程用晶舟盒20內的晶圓推至出貨用晶舟盒21內。

由上所述，以人工手動作業，存在下列幾項缺點： 1.在目視作業中容易發生誤判，造成後續晶圓推送時因插斜而破片； 2.人工作業效率慢，且承座11上同時放置製程用晶舟盒20與出貨用晶舟盒21，操作員拿取或放置其中一個製程用晶舟盒20或出貨用晶舟盒21 ，容易發生碰撞而造成內部晶圓掉落的意外。 3.製程用晶舟盒20與出貨用晶舟盒21須正確對準後才能進行推送，人工放置有時疏忽未精確對位，易造成對位失真或失敗，影響後續晶圓進行轉換。

為了使晶圓損失減小，如何在晶舟盒轉換過程中，讓人工手動影響降低，在日後處理過程中將更為重要，於是本創作提供一種晶舟盒轉換裝置。

本創作是提供一種晶舟盒轉換裝置，主要藉由兩組獨立的置換模組適時升降晶舟盒，在同一時間下僅供一組晶舟盒取放，避免錯放或相互碰撞，造成晶圓損壞；另外機台內進行換轉作業時，可藉由感應器確認晶圓位置，無習用人為誤判情形，且晶舟盒採機構自動對接(docking)方式，減少人為誤差，藉此提升晶舟盒的置換效率及精確性，減少內部晶圓不必要的損失。

為達上述之目的，本創作為一種晶舟盒轉換裝置，包括：機台、第一置換模組、第二置換模組及推動機構；機台內設有底座，第一置換模組、第二置換模組及推放機構依序並排設置於底座上；第一置換模組包括第一升降平台、第一升降機構、第一滑移平台及第一滑移機構，第一升降機構樹立於第一滑移平台上，第一升降平台由第一升降機構控制升降，第一滑移平台由第一滑移機構控制移動方向，第一升降平台供第一晶舟盒放置；第二置換模組包括第二升降平台、第二升降機構、第二滑移平台及第二滑移機構，第二升降機構樹立於第二滑移平台上，第二升降平台由第二升降機構控制升降，第二滑移平台由第二第滑移機構控制移動方向，第二升降平台供第二晶舟盒放置；推放機構，包括推動臂及驅動機構，驅動機構帶動推動臂往第二置換模組方向移動，以將第二晶舟盒內的晶圓推至第一晶舟盒內。

作為較佳優選實施方案之一，機台進一步包括機殼，機殼與底座結合後兩者所成的空間供第一置換模組、第二置換模組及推動機構設置其中，機殼頂部具有至少一升降窗口，升降窗口供第一升降平台與第二升降平台上升後且與機殼頂面齊平。

作為較佳優選實施方案之一，第一滑移機構控制該第一滑移平台往第二置換模組方向移動，第二滑移機構控制第二滑移平台往第一置換模組方向移動，第一晶舟盒與第二晶舟盒能相互對接。

作為較佳優選實施方案之一，進一步包括第一感測器，底座上設有第一固定柱，第一感測器安裝於該固定柱且面對第一置換模組。

作為較佳優選實施方案之一，進一步包括第二感測器，底座上設有第二固定柱，第二感測器安裝於第二固定柱且面對第二置換模組。

綜合以上所述，本創作晶舟盒轉換裝置具有下列幾項優點： 1. 第一置換模組與第二置換模組採獨立運作，各別控制第一晶舟盒與第二晶舟盒錯位升降，即同一時間僅供一個晶舟盒進行取放，如此互相不干涉，降低人為誤差，且能避免碰撞而造成晶舟盒內晶圓掉落的情形。 2.習用人工方式無法有效每次精確對位晶舟盒，本創作利用不同滑移穖構控制不同滑移平台移動，利於第一晶舟盒與第二晶舟盒自動對接 (docking)，提高對位的精確度。 3.本創作設有多個感應器，能在轉換前及轉換後分別檢查第二晶舟盒及第一晶舟盒內的晶圓是否有斜插、滑出等異常，且可確認實際數量，提升確保轉換作業的進行。

以下配合圖式及元件符號對本新型之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者 在研讀本說明書後能據以實施。

如圖3及圖4所示，為本創作晶舟盒轉換裝置的立體及內部結構示意圖。本創作晶舟盒轉換裝置包括：機台3、第一置換模組4、第二置換模組5及推動機構6。

機台3包括相互結合的底座31及機殼32。前述第一置換模組4及第二置換模組5及推動機構6是橫向依序並排安裝於底座31上，且位於機殼32內的空間。機殼32頂部呈平坦狀且具有至少一升降窗口321。

第一置換模組4包括第一升降平台41、第一升降機構42、第一滑移平台43及第一滑移機構44。第一升降機構42樹立於第一滑移平台43上。第一升降平台41由第一升降機構42控制升降。第一滑移平台43由第一滑動機構44控制橫向移動方向，在本實施是向第二置換模組5方向移動。升降窗口321供第一升降平台41上升至頂部位置且與機殼32頂面齊平。在本實施例中第一升降平台41供第一晶舟盒22放置，該第一晶舟盒22可為空盒，用以待轉換的晶圓放入。

本實施例中，第一升降平台41與第一升降機構42可採用如滑塊、螺桿及伺服馬達等連動機構，精準地控制第一升降平台41升降位置及速率。但並不以此為限。相對地第一滑移平台43與第一滑移機構44也可採用滑塊、螺桿及伺服馬達等連動機構，精準地控制第一滑移平台43往第二置換模組5方向移動，以利第一晶舟盒22對接(docking)作業。另外第一升降平台41頂面可形成與第一晶舟盒22底部相配合的定位槽，以供放置定位後不會任意移動。

第二置換模組5包括第二升降平台51、第二升降機構52、第二滑移平台53及第二滑移機構54。第二升降機構52樹立於第二滑移平台53上。第二升降平台51由第二升降機構52控制升降。第二滑移平台54由第二滑動機構54控制移動方向及距離。升降窗口321也供第二升降平台51上升至頂部位置時與機殼32頂面齊平。在本實施例中第二升降平台51供第二晶舟盒23放置，第二晶舟盒23通常內部已放置許多晶圓，此可為製程用晶舟盒。

本實施例中，第二升降平台51與第二升降機構52可採用如滑塊、螺桿及伺服馬達等連動機構，精準地控制第二升降平台51升降位置及速率。但並不以此為限。相對地第二滑移平台53與第二滑移機構54也可採用滑塊、螺桿及伺服馬達等連動機構，控制第二滑移平台53向第一置換模組4方向移動的位置，以利第二晶舟盒23與第一晶舟盒22對接。另外第二升降平台51頂面可形成與第二晶舟盒22底部相配合的定位槽，以供放置定位後不會任意移動。

推動機構6包括推動臂61及驅動機構62，該驅動機構62能帶動該推動臂61往該第二置換模組5方向移動，用以將第二晶舟盒23內的晶圓推至第一晶舟盒22內，完成晶圓轉換作業。其中推動臂61須位於面對第二晶舟盒23側面小開口231的中間位置，以利順利推動。驅動機構62在本實施例為一氣壓缸，利用活塞柱與推動臂61連接，以驅動推動臂61線性往復移動。但驅動機構62並不以此為限，也可為油壓缸 、電動伸縮機構…等。

另外，本創作為了進一步確認晶圓置換前、後於第二晶舟盒23及第一晶舟盒22內位置是否正確，本創作進一步包括有第一感測器7及第二感測器8。於底座31上於鄰近第一置換模組4處設有第一固定柱311，第一感測器7安裝於固定柱311且面對第一置換模組4，較正確說法是第一感測器7面對第一晶舟盒22側面小開口221的升降路徑上。另外在底座31上於鄰近第二置換模組5處另設有第二固定柱312，該第二感測器8安裝於第二固定柱312且面對第二置換模組5，較正確說法是第一感測器8面對第二晶舟盒23側面小開口231升降的路徑上。其中第二固定柱312安裝位置必須不干涉推動臂61的運作。

另外該第一感測器7與第二測器8的安裝位置並不相同。在第二晶舟盒23於第二升降平台51上且上升至最高位置，第二感測器8安裝高度可略低於第二晶舟盒23此時位置。因第二升降平台51受第二升降機構52控制漸漸下降時，可由第二感測器8感測第二晶舟盒23內各層晶圓位置，進而發現晶圓是否有斜置或缺漏的情形，適時發出訊號。相對地，在第一晶舟盒22於第一升降平台43上且下降至最低位置，第一感測器7安裝高度可略高於第一晶舟盒22。因當晶圓全部被置換於第一晶舟盒22內，第一升降平台41受第一升降機構42控制漸漸上升時，可由第一感測器7依序感測第一晶舟盒22內各層晶圓位置，進而發現晶圓是否有斜置或缺漏的情形，並適時發出訊號。如此適時在置換前後，能檢視晶圓放置情形，並加以解決。其中第一感測器7與第二感測器8的安裝位置會依選用的產品不同而作相對的調整，本實施例僅就其中一種方式作說明。

接著就本創作的實際運作方式作一說明：

為了便於解說本創作依據圖4的結構提供了簡易的架構示意圖，如圖5所示。在最初狀態，第一升降平台41上升至最高點，第二升降平台51下降至最低點。操作員將空的第一晶舟盒22放置於第一升降台41上。

如圖6所示，第一升降平台41受該第一升降機構42控制而下降，第一晶舟盒22隱藏於機殻32內。之後第二升降平台51受第二升降機52作動而上升，供第二晶舟盒23放置於第二升降平台51上，第二晶舟盒23內已放置著許多晶圓A。本創作的設計是同一時間內，僅供一組晶舟盒取放，避免錯放或相互碰撞，故能避免晶圓掉出的意外。

如圖7所示，第二升降平台51下降，過程中可利用該第二感應器8偵測下降過程中各晶圓A的位置及數量，若發現有斜插或缺漏立即發出訊號，提醒操作員注意及排除，避免後續置換過程中時因斜插導致晶圓破損。之後第一滑移機構44及第二滑移動機構54作動，使第一滑移平台43及第二滑移平台53相互靠近，進而將第一晶舟盒22與第二晶舟盒23對接(Docking)。

如圖8所示，推放機構6作動，驅動機構62驅使推動臂61移動，將第二晶舟盒23內的晶圓A推至第一晶舟盒22內，以完成晶圓A置換作業。完成後推動臂61會退至原位。

如圖9所示，第一升降平台41上升，過程中第一感測器7並同步偵測各層晶圓A的位置或數量，若發現有斜插或缺漏也立即發出訊號，提醒操作員注意及排除。上升至最高位置後，使用者就可將內部已承放晶圓A的第一晶舟盒22取走。

如圖10 所示，第二降平台51上升，以便於操作員將空的第二晶舟盒23取走，如此即完成晶圓A置換作業。

綜合以上所述，本創作晶舟盒轉換裝置利用個別獨立的第一置換模組及第二置換模組分別控制該第一晶舟盒與第二晶舟盒的升降，在同一時間下僅供一組晶舟盒取放，避免錯放或相互碰撞，造成晶圓損壞；另外進行機台內進行換轉作業時，可藉由感應器確認晶圓位置，避免人為誤判情形，若有問題可立即處理；另外第一晶舟盒與第二晶舟盒利用機構採自動對接(docking)方式，減少人為誤差，藉此提升晶舟盒的置換效率及精確性，且能減少內部晶圓不必要的損失，符合專利之申請要件。

前述內文概述了實施例特徵，使本技術領域中具有通常知識者可以從各方面更加地了解本實施例。本技術領域中具有通常知識者也可了解這些相等結構未背離本新型精神與範圍，在不背離本新型精神與範圍之前提下，可對本新型進行各種改變、置換或修改。

10:晶舟盒轉換器 11:承座 111:定位區 112:定位區 12:手動推柄 20:製程用晶舟盒 21:出貨用晶舟盒 22:第一晶舟盒 221:小開口 23:第二晶舟盒 231:小開口 3:機台 31:底座 311:第一固定柱 312:第二固定柱 32:機殼 321:升降窗口 4:第一置換模組 41:第一升降平台 42:第一升降機構 43:第一滑移平台 44:第一滑移機構 5:第二置換模組 51:第二升降平台 52:第二升降機構 53:第二滑移平台 54:第二滑移機構 6:推動機構 61:推動臂 62:驅動機構 7:第一感測器 8:第二感測器 A:晶圓

圖1為習用晶舟盒轉換器的立體圖。 圖2為習用晶舟盒轉換器的使用狀態的立體圖。 圖3為本創作晶舟盒轉換裝置的立體圖。 圖4為本創作晶舟盒轉換裝置的內部結構示意圖。 圖5為本創作結構的簡易架構示意圖。 圖6為本創作實際運作的示意圖(一)。 圖7為本創作實際運作的示意圖(二)。 圖8為本創作實際運作的示意圖(三)。 圖9為本創作實際運作的示意圖(四)。 圖10為本創作實際運作的示意圖(五)。

22:第一晶舟盒

221:小開口

23:第二晶舟盒

231:小開口

3:機台

31:底座

311:第一固定柱

312:第二固定柱

32:機殼

321:升降窗口

4:第一置換模組

41:第一升降平台

42:第一升降機構

43:第一滑移平台

44:第一滑移機構

5:第二置換模組

51:第二升降平台

52:第二升降機構

53:第二滑移平台

54:第二滑移機構

6:推動機構

61:推動臂

62:驅動機構

7:第一感測器

8:第二感測器

Claims (5)

1. 一種晶舟盒轉換裝置，包括：機台、第一置換模組、第二置換模組及推動機構；其中該機台內設有底座，該第一置換模組、第二置換模組及推放機構依序並排安裝於底座上；該第一置換模組包括第一升降平台、第一升降機構、第一滑移平台及第一滑移機構，該第一升降機構樹立於該第一滑移平台上，該第一升降平台由該第一升降機構控制升降，該第一滑移平台由該第一滑移機構控制移動方向，該第一升降平台供第一晶舟盒放置；該第二置換模組包括第二升降平台、第二升降機構、第二滑移平台及第二滑移機構，該第二升降機構樹立於該第二滑移平台上，該第二滑移平台由該第二滑移機構控制移動方向，該第二升降平台供第二晶舟盒放置；以及該推放機構，包括推動臂及驅動機構，該驅動機構帶動該推動臂往該第二置換模組方向移動，用以將該第二晶舟盒內的晶圓推至該第一晶舟盒，以完成晶圓轉換作業。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶舟盒轉換裝置，其中，該機台進一步包括機殼，該機殼與該底座結合後兩者所成的空間供該第一置換模組、該第二置換模組及該推動機構設置其中，該機殼頂部具有至少一升降窗口，該升降窗口供該第一升降平台與該第二升降平台上升後且與該機殼頂面齊平。
3. 如申請專利範圍第1項所述之晶舟盒轉換裝置，其中該第一滑移機構控制該第一滑移平台往該第二置換模組方向移動，該第二滑移機構控制該第 二滑移平台往該第一置換模組方向移動，該第一晶舟盒與該第二晶舟盒能相互對接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之晶舟盒轉換裝置，進一步包括第一感測器，該底座上設有第一固定柱，該第一感測器安裝於該固定柱且面對該第一置換模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之晶舟盒轉換裝置，進一步包括第二感測器，該底座上設有第二固定柱，該第二感測器安裝於該第二固定柱且面對該第二置換模組。

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