转载治具及其使用方法与流程

本发明涉及一种转载治具，明确地说，涉及运输晶片或衬底的转载治具。

背景技术：

在集成电路制造过程中，晶片或衬底会经历多道工艺(例如不同生产线或厂之间的搬运)，在此过程中常需要移动晶片。一般在运输过程中，多片(例如13到15片)晶片或衬底被放置于同一层架或收纳盒上，待移到目的地后，再以人工方式将所述晶片或衬底一一转载到另一层架或收纳盒上。

由于晶片或衬底的至少一表面会布有诸多线路，人工的转载方式容易造成晶片或衬底表面损伤或破裂(受到刮损)而使集成电路制造的良率下降。目前虽有专门的转载机台，但其价格高昂且仅可于无尘室内使用而移动性不佳。再者，现行转载机台所具备的用以支撑晶片或衬底的结构只有两个支撑杆，其仅能转载圆形物件，对于矩形物件则难以提供足够支撑力，从而致使矩形物件中间区段时常下凹，容易造成被转载物的损坏。

技术实现要素：

本发明的一实施例提供一种转载治具。所述转载治具包含：第一承载部件，其包含三个支撑结构以支撑待转载物体，所述三个支撑结构实质上互相平行；以及壳体，其用于容纳所述待转载物体。在一或多个实施例中，所述转载治具进一步包含升降部，其连接到所述第一承载部件以控制所述第一承载部件沿第一方向移动，其中所述第一方向与所述三个支撑结构的延伸方向实质上垂直。在一或多个实施例中，所述壳体经配置以沿着第二方向朝向所述第一承载部件或远离所述第一承载部件移动。在一或多个实施例中，所述转载治具进一步包含至少一真空吸盘，所述真空吸盘设于所述支撑结构的至少一支撑结构上以支撑所述待转载物体。在一或多个实施例中，所述转载治具进一步包含多个真空吸盘，所述真空吸盘分别设于所述三个支撑结构上以支撑所述待转载物体。在一或多个实施例中，所述转载治具进一步包含抽气马达或吹气马达，其连接到所述真空吸盘，所述抽气马达或吹气马达经配置以对所述待转载物体提供吸附力。在一或多个实施例中，所述转载治具进一步包含：吹气部，其设于所述壳体内的第一端，所述吹气部用以对所述壳体内部提供气体；以及回气部，其设于所述壳体内的第二端，所述回气部用以对所述壳体内的气体提供回吸力。在一或多个实施例中，所述壳体用以容纳多个矩形衬底，所述矩形衬底在第一方向上互相平行且彼此分离，且其中所述吹气部与所述矩形衬底在所述第一方向上不重叠。在一或多个实施例中，所述转载治具进一步包含：第二承载部件，其包含三个支撑结构，所述三个支撑结构实质上互相平行，其中所述第二承载部件的所述三个支撑结构分别与所述第一承载部件的所述三个支撑结构对齐。在一或多个实施例中，所述三个支撑结构包含第一支撑结构、第二支撑结构及第三支撑结构，所述第二支撑结构位于所述第一支撑结构与所述第三支撑结构之间；所述第一支撑结构具有第一真空吸盘、所述第二支撑结构具有第二真空吸盘且所述第三支撑结构具有第三真空吸盘；且所述第二真空吸盘较所述第一真空吸盘或所述第三真空吸盘远离所述壳体。

本发明的另一实施例提供一种转载治具。所述转载治具包含：承载部件，所述承载部件包含：第一支撑结构；第二支撑结构；第三支撑结构；以及连接件，其连接所述第一支撑结构、所述第二支撑结构及所述第三支撑结构，其中所述第一支撑结构、所述第二支撑结构及所述第三支撑结构互相平行，且所述第二支撑结构位于所述第一支撑结构与所述第三支撑结构之间；第一吸盘，其位于所述第一支撑结构上；第二吸盘，其位于所述第二支撑结构上；以及第三吸盘，其位于所述第三支撑结构上，其中所述第二吸盘较所述第一吸盘或所述第三吸盘靠近所述连接件。在一或多个实施例中，所述第二支撑结构的长度小于所述第一支撑结构或所述第三支撑结构的长度。在一或多个实施例中，所述第二吸盘经配置以邻近于或位于待转载物体的中心。

本发明的另一实施例提供一种操作转载治具的方法。所述方法包含：朝承载部件移动用以容纳矩形衬底的第一壳体，使所述矩形衬底位于所述承载部件的上方；移动所述承载部件，使所述承载部件抬起所述矩形衬底；以及移动所述第一壳体，使其远离所述承载部件。在一或多个实施例中，所述方法进一步包含：朝所述承载部件移动第二壳体，使所述矩形衬底位于所述第二壳体内；移动所述承载部件，使所述承载部件下移所述矩形衬底，以将所述矩形衬底放置于所述第二壳体内用以支撑所述矩形衬底的支撑结构上；以及移动所述第二壳体，使其远离所述承载部件。在一或多个实施例中，移动所述承载部件，使所述承载部件抬起所述矩形衬底的步骤进一步包含使设于所述承载部件上的至少一真空吸盘贴附于所述矩形衬底的下表面，并通过所述至少一真空吸盘对所述矩形衬底提供吸附力。在一或多个实施例中，所述方法进一步包含：于所述第一壳体内的远离所述承载部件的一端底部提供气体；以及于所述第一壳体内的靠近所述承载部件的一端底部抽出所述气体。在一或多个实施例中，所述气体为氮气，且所述气体是以10l/min到30l/min的流量提供。在一或多个实施例中，所述气体是以20l/min到30l/min的流量提供。在一或多个实施例中，提供所述气体的流速大于抽出所述气体的流速。

附图说明

由以下详细说明与附随图式得以最佳了解本申请案揭示内容的各方面。注意，根据产业的标准实施方式，各种特征并非依比例绘示。实际上，为了清楚讨论，可任意增大或缩小各种特征的尺寸。

图1绘示本发明的一实施例的转载治具的立体图。

图2绘示本发明的一实施例的转载治具的壳体的底视立体图。

图3a到图3d绘示本发明的一实施例的操作转载治具的方法。

具体实施方式

本发明提供了数个不同的实施方法或实施例，可用于实现本发明的不同特征。为简化说明起见，本发明还同时描述了特定组件与布置的范例。请注意，提供这些特定范例的目的仅在于示范，而非予以任何限制。举例来说，在以下说明第一特征如何在第二特征上或上方的叙述中，可能会包括某些实施例，其中第一特征与第二特征直接接触，而叙述中也可能包括其它不同实施例，其中第一特征与第二特征中间另有其它特征，以致于第一特征与第二特征并不直接接触。此外，本发明中的各种范例可能使用重复的参考数字和/或文字注记，以使文件更加简单化和明确，这些重复的参考数字与注记不代表不同的实施例与配置之间的关联性。

另外，本发明在使用与空间相关的叙述词汇，如“在…之下”、“低”、“下”、“上方”、“上”、“在…之上”及类似词汇时，为便于叙述，其用法均在于描述图示中一个元件或特征与另一个(或多个)元件或特征的相对关系。除了图示中所展示的角度方向外，这些空间相对词汇也用来描述所述装置在使用中以及操作时的可能角度和方向。所述装置的角度方向可能不同(旋转90度或其它方位)，而在本发明所使用的这些空间相关叙述可以同样方式加以解释。

在本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”语词描述各种元件、组件、区域、层、以及/或区段，这些元件、组件、区域、层、以及/或区段应不受限于这些语词。这些语词可仅用于一元件、组件、区域、层、或区段与另一元件、组件、区域、层、或区段。除非内文中清楚指明，否则当于本文中使用例如“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”语词时，并非意指序列或顺序。

本发明所描述的转载治具可以在被转载物(例如晶片或衬底)进行换盒转载过程中提供稳固支撑，避免被转载物滑动或偏移而造成损伤，且可应用于方形物件而不致造成其中间下凹。此外，本发明所描述的转载治具可以较低成本制作。

图1绘示本发明的一实施例的转载治具10的立体图。如图1所示，转载治具10可包含多个承载部件100、壳体200、多个吸盘300、升降部400与移动部500。图1还绘示收容于壳体200中的多个待转载物体600。在一些实施例中，所述待转载物体600可为圆形或矩形的晶片或衬底。在一些实施例中，待转载物体600可包含玻璃或树脂(compound)，例如可包含厚度约1.1mm的玻璃或厚度约0.8mm的树脂。在一些实施例中，待转载物体600可具有约1.9mm的总厚度。

多个承载部件100可沿第一方向d1(例如竖直方向)间隔排列。各承载部件100在所述第一方向d1上彼此分离。各承载部件100可包含至少三个支撑结构120，用以在待转载物体600进行换盒(或换壳)转载过程中支撑待转载物体600。三个支撑结构120可实质上互相平行延伸，也可包含互相不平形的部分。如图1所示，在本实施例中，三个支撑结构120沿第二方向d2延伸，第二方向d2可垂直于第一方向d1，例如，第二方向d2可为水平方向。例如，第二方向可为所述壳体200相对于所述承载部件100的方向。

各承载部件100的支撑结构120可包含第一支撑结构121、第二支撑结构122及第三支撑结构123。第一支撑结构121、第二支撑结构122及第三支撑结构123可沿第三方向d3排列并通过连接件125相连接，且第二支撑结构122位于第一支撑结构121与第三支撑结构123之间。第三方向d3可分别垂直第一方向d1与第二方向d2。如图1所示的实施例中，第二支撑结构122的长度可小于第一支撑结构121或第三支撑结构123的长度。在其它实施例中，第一支撑结构121、第二支撑结构122与第三支撑结构123可具有相同的长度。在一些实施例中，多个承载部件100中的任两个承载部件100的各自的三个支撑结构120可分别在第一方向d1上相互对齐。此外，根据不同实施例，第一支撑结构121、第二支撑结构122或第三支撑结构123可具有矩形、圆形或其它形状的截面。

在部分实施例中，各承载部件仅包含两个支撑结构(如仅包含图1所示的支撑结构121及支撑结构123)。然而，对于部分承载物体(如具有较大尺寸、较薄厚度或矩形的晶片或衬底)来说，两个支撑结构无法提供足够的支撑，这会导致承载物体的中间部分凹陷，甚至使所述承载物体断裂。根据本发明的一些实施例中，通过至少三个支撑结构120的设计，其中位于中间的支撑结构122可用于支撑待转载物体600的中央部分(如中心处或质量重心处)，使得各承载部件100可对待转载物体600提供优选的支撑，而不致造成待转载物体600(如具有较大尺寸、较薄厚度或矩形的晶片或衬底)的凹陷变形。在部分实施例中，根据不同设计需求，各承载部件100可包含n个支撑结构，其中n为大于3的整数。例如，各承载部件100可包含4个支撑结构，沿所述第三方向d3排列并通过连接件125相连接，其中位于中间的两个支撑结构的长度较两侧的支撑结构短。

如图1所示，多个吸盘300可设置于各承载部件100上并用以在待转载物体600转载过程中支撑待转载物体600。吸盘300可为真空吸盘，且可包含例如橡胶材质等软性或弹性结构。在本实施例中，各承载部件100的三个支撑结构120的第一支撑结构121、第二支撑结构122及第三支撑结构123分别设置有两个吸盘300。须注意，此仅为一例示，多个吸盘300的设置方式及数目并不限于此，只要所述吸盘300可提供待转载物体600稳固支撑即可。例如，每一支撑结构上可具有n个吸盘300，其中n为正整数。如图1所示，设置于第二支撑结构122上的吸盘300可较设置于第一支撑结构121上的吸盘300或设置于第三支撑结构123上的吸盘300远离壳体200。或者，设置于第二支撑结构122上的吸盘300可较设置于第一支撑结构121上的吸盘300或设置于第三支撑结构123上的吸盘300靠近连接件125。在一些实施例中，设置于第二支撑结构122上的吸盘300经配置以在转载过程中邻近于或位于待转载物体600的中心(或质量重心)。在一些实施例中，设置于同一承载部件100上的多个吸盘300的几何分布中心经配置以在转载过程中邻近于或位于待转载物体600的中心。

在一些实施例中，转载治具10可进一步包含或连接到抽气马达或吹气马达(未图示)，所述抽气马达或吹气马达可连接到多个吸盘300且经配置以通过多个吸盘300对待转载物体600提供吸附力，进而在转载过程中更稳固地支撑待转载物体600，可避免待转载物体600滑动或脱落。在一些实施例中，所述吸附力大致为1kpa。此外，通过吸盘300的软性或弹性结构，其可在转载过程中适应待转载物体600的形变(例如表面翘曲(warpage)等)而产生适当形变，以更贴合地支撑待转载物体600。

如图1所示，升降部400可与多个承载部件100相连接，且经配置以控制所述多个承载部件100沿例如第一方向d1升降移动，进而在转载过程中抬起或下降待转载物体600。

壳体200可用于容纳待转载物体600，且经配置以沿着例如第二方向d2朝向承载部件100或远离承载部件100移动。待转载物体600可为矩形衬底，例如，可为尺寸大致为300mm×300mm的矩形衬底。待转载物体600可于第一方向d1上互相平行且彼此分离地排列。意即，多个待转载物体600可沿着垂直于壳体200的移动方向间隔排列。在一些实施例中，任两个相邻待转载物体600之间隔距离至少为2mm。此外，在一些实施例中，壳体200的体积不大于455mm×375mm×335mm。

移动部500用以使壳体200相对于升降部400或承载部件100沿例如第二方向d2移动，其可包含例如滑轨或滑轮组件。在一些实施例中，也可为升降部400或承载部件100相对于壳体200沿例如第二方向d2移动。

图2绘示本发明的一实施例的转载治具的壳体200的底视立体图。如图2所示，吹气部220与回气部240(或抽气部)可沿例如第二方向d2排列而分别设置于壳体200的相对的两端。例如，同时参照图1，吹气部220可设置于壳体200的底部200b的在转载过程中较远离承载部件100的第一端，相对地，回气部240可设置于壳体200的底部200b的在转载过程中较接近承载部件100的第二端。在部分实施例中，如图2所示，吹气部220可包含靠近壳体200两侧配置的两个吹气部件221与222，回气部240可包含靠近壳体200两侧配置的两个回气部件241与242。在一些实施例中，吹气部220可设置为与容纳于壳体200内的待转载物体或已转载物体在例如第一方向d1上不重叠，以避免吹气部220所提供的气体直接被最底层的待转载物体或已转载物体遮蔽。另外，壳体200可进一步包含盖250，其可于非转载过程时盖住壳体200而保护内部容纳的待转载物体或已转载物体。在部分实施例中，所述盖250可省略。

吹气部220可用以对壳体200内部(即容纳待转载物体或已转载物体的空间)提供气体，所述气体可为惰性或抗氧化气体，例如可为氮气。在一些实施例中，吹气部220以10l/min到30l/min的流量提供所述气体。在优选实施例中，吹气部220以20l/min到30l/min的流量提供所述气体。回气部240可用以对壳体200内的气体提供回吸力。在一些实施例中，吹气部220提供所述气体的流速可大于回气部240抽出所述气体的流速。例如，吹气部220提供气体的流速可为562mm/s，回气部240抽出气体的流速可为160mm/s。在一些实施例中，吹气部220可为外部气体供应器的一部分，回气部240可为外部抽气马达的一部分。通过以上配置，可使惰性或抗氧化气体于壳体200内部流动，进而防止壳体200内部物体氧化并可达到除尘效果。此外，以上吹气部220与回气部240的位置、流量或流速等设计也不致使惰性或抗氧化气体于壳体200内部形成乱流。

图3a到图3d绘示本发明的一实施例的操作转载治具10的方法。

参照图3a与图3b，容纳有多个待转载物体600(可为圆形或方形的晶片或衬底)的第一壳体200被朝向多个承载部件100移动(例如通过包含滑轨组件的移动部500)，使多个待转载物体600分别位于承载部件100的上方。接着，移动所述承载部件100(例如通过移动部400)以使所述承载部件100抬起多个待转载物体600(例如将每个待转载物体600抬起2mm)，进而使多个待转载物体600与第一壳体200分离。在一些实施例中，可设置至少一吸盘300(例如真空吸盘)于各承载部件100上，且可于使各承载部件100抬起待转载物体600时，使吸盘300贴附于待转载物体600的下表面，并通过吸盘300对待转载物体600提供吸附力。此步骤可更稳固地将待转载物体600固定于承载部件100上。

接着，参照图3c，移动第一壳体200(例如通过包含滑轨组件的移动部500)使其远离所述承载部件100以及被所述承载部件100所支撑的多个待转载物体600。接着，参照图3d，朝所述承载部件100移动第二壳体200n，使所述待转载物体600位于第二壳体200n内。接着，移动所述承载部件100(例如通过移动部400)，使所述承载部件100下移所述待转载物体600，以将所述待转载物体600放置于第二壳体200n内用以支撑所述待转载物体600的一支撑结构(图上未展示)上。在一些实施例中，于将所述待转载物体600放置于第二壳体200n内时，可包含解除吸盘300对待转载物体600的吸附力的步骤。最后，移动第二壳体200n使其远离所述承载部件100，完成所述待转载物体600的转载作业。

如本文中所使用，词语“近似地”、“实质上”、“实质的”及“约”用以描述及说明小变化。当与事件或情形结合使用时，所述词语可指事件或情形明确发生的情况及事件或情形极近似于发生的情况。举例来说，当结合数值使用时，所述词语可指小于或等于彼数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。作为另一实例，“实质正交”可指变化范围小于或等于90°的±10％(例如，小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％)。

另外，有时在本文中按范围格式呈现量、比率及其它数值。应理解，此类范围格式是为便利及简洁起见而使用，且应灵活地理解为不仅包括明确指定为范围极限的数值，且还包括涵盖于彼范围内的所有个别数值或子范围，就如同明确指定每一数值及子范围一般。

尽管已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明，但这些描述及说明并不限制本发明。所属领域的技术人员应理解，在不脱离如由所附权利要求书界定的本发明的真实精神及范围的情况下，可作出各种改变且可用等效物取代。说明可能不一定是按比例绘制。归因于工艺及容限，本发明中的艺术再现与实际装置之间可能存在区别。可存在并未特定说明的本发明的其它实施例。应将本说明书及图式视为说明性而非限制性的。可作出修改，以使特定情形、材料、物质组成、方法或工艺适应于本发明的目标、精神及范围。所有所述修改均意欲处于此处随附的权利要求书的范围内。尽管已参看按特定次序执行的特定操作描述本文中所揭示的方法，但应理解，在不脱离本发明的教示的情况下，可组合、再分或重新定序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中具体指示，否则操作的次序及分组并非对本发明的限制。

符号说明

10转载治具

100承载部件

120支撑结构

121第一支撑结构

122第二支撑结构

123第三支撑结构

125连接件

200壳体

200n第二壳体

200b底部

220吹气部

221吹气部件

222吹气部件

240回气部

241回气部件

242回气部件

250盖

300吸盘

400升降部

500移动部

600待转载物体