晶圆转换装置及其晶圆转换方法

文档序号:10727558
晶圆转换装置及其晶圆转换方法
【专利摘要】一种晶圆转换装置,可供一第一承载架及一第二承载架放置,该第一承载架形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽,各该第一容置槽用以容置一晶圆,该第二承载架形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽,所述第一容置槽的数量与所述第二容置槽的数量不同,该晶圆转换装置包含一基座、一第一定位架、一第二定位架、一高度调整机构,及一顶推机构。该第一承载架及该第二承载架分别放置于该第一、第二定位架,该高度调整机构可带动该第一承载架在一第一高度位置及一第二高度位置间转换,再借由该顶推机构将第一承载架中的晶圆推送至该第二承载架中。
【专利说明】
晶圆转换装置及其晶圆转换方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种转换装置,特别是涉及一种用以将一承载架内的晶圆转移传送至另一个承载架内的晶圆转换装置。
【背景技术】
[0002]在半导体制程中,晶圆需通过多种机台的加工制程,通过承载装置承载晶圆在不同的制程机台间移动,以确保晶圆在移动过程中不会损坏。为了配合不同制程所需的机台及制程环境,晶圆需存放在不同构型的承载装置,而当晶圆要在不同承载装置间转换时,会使用晶圆转换装置来协助晶圆在两不同承载装置间安全地互换位置。晶圆转换装置的使用概念是操作人员先将要转出晶圆的承载装置及要接收晶圆的承载装置依照顺序放置在晶圆转换装置上的指定位置,确认两承载装置放置的位置正确后,再利用晶圆转换装置的推移机构,将要转出晶圆的承载装置中的晶圆转移至要接收晶圆的承载装置内,确认转移动作完成后,操作人员再依序将两承载装置取出。
[0003]然而,现有的晶圆转换装置只能容许两承载容量相同的承载装置彼此间做交换晶圆的动作,如何容许两承载容量不同的承载装置彼此间交换晶圆,将可提升整体制程的效率,是一值得研究的主题。

【发明内容】

[0004]本发明的一目的在于提供一种可在两晶圆数量不同的承载架间做晶圆交换的晶圆转换装置。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种在两晶圆数量不同的承载架间做晶圆交换的晶圆转换装置的晶圆转换方法。
[0006]本发明晶圆转换装置,可供一第一承载架及一第二承载架放置,该第一承载架形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽,各该第一容置槽用以容置一晶圆,该第二承载架形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽,所述第一容置槽的数量与所述第二容置槽的数量不同,该晶圆转换装置包含:一第一定位架,设置于该基座,该第一定位架包括一前端,及一相反于该前端的后端;一第二定位架,设置于该基座且位于该第一定位架的该后端,该第二定位架用以承载并定位该第二承载架;一高度调整机构,设置于该第一定位架,该高度调整机构用以承载该第一承载架并可将该第一承载架由一第一高度位置调整至一高度高于该第一高度位置的第二高度位置,当该第一承载架在该第一高度位置时,所述第一容置槽与所述第二容置槽其中之一的全部容置槽与其中另一的一部分容置槽位置相互对齐,当该第一承载架在该第二高度位置时,所述第一容置槽与所述第二容置槽其中之一的全部容置槽与其中另一的另一部分容置槽位置相互对齐;及一顶推机构,可滑动地设置于该基座且位于该第一定位架的该前端,该顶推机构可沿一由前朝后的顶推方向移动,用以将与所述第二容置槽位置相互对齐的所述第一容置槽中的所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内。
[0007]在一些实施态样中,该高度调整机构包括一第一承载板,及一第二承载板,该第一承载板的高度小于该第二承载板的高度,该第一承载板及该第二承载板其中之一可选择地设置于该第一定位架,该第一承载板可承载该第一承载架使其位在该第一高度位置,该第二承载板可承载该第一承载架使其位在该第二高度位置。
[0008]在一些实施态样中,该第一定位架包括一定位板、二凸设于该定位板表面且左右相间隔的限位板,及一由所述限位板及该定位板界定出的定位槽,该第一承载板及该第二承载板其中之一可选择地卡置于该定位槽内。
[0009]在一些实施态样中,该第二定位架包括一设置于该基座的承载座,及一安装治具,该承载座的表面凹陷形成一放置槽,该安装治具卡接于该放置槽内,该安装治具包含两个左右相间隔的侧壁,各该侧壁形成有多个上下相间隔排列的导引槽,该第二承载架接合于该安装治具后侧,且所述第二容置槽分别与所述导引槽位置对齐,各该导引槽用以导引对应的该晶圆移动至对应的该第二容置槽内。
[0010]在一些实施态样中,该承载座包括一形成有该放置槽的基板,及一凸设于该基板后端用以阻挡该第二承载架的阻挡板。
[0011 ]在一些实施态样中,该基座包括一立壁,该第一定位架及该第二定位架设置于该立壁,该高度调整机构包括一可滑动地连接于该第一定位架并可承载该第一承载架的滑动架,及一设置于该第一定位架并与该滑动架相连接的旋转组件,该旋转组件可通过该滑动架沿一上下方向带动该第一承载架在该第一高度位置与该第二高度位置间移动。
[0012]在一些实施态样中,该顶推机构包括一顶针导引板,及多个顶针,每一顶针用以顶推对应的该晶圆,各该顶针末端面凹陷形成一沟槽,该沟槽延伸于该顶针左右两端间,且该沟槽的纵向截面呈开口朝后的V字形,该顶针导引板设置于该基座,且具有多个数量与所述顶针相同的穿孔,供所述顶针穿设定位。
[0013]在一些实施态样中,该滑动架包括一可滑动地连接于该第一定位架的立板,该立板形成有一卡槽,该立板具有一界定出该卡槽的围绕面,该围绕面具有一下侧面部及一上侧面部,该旋转组件包含一枢接于该第一定位架的转轴、一设置于该转轴一端用以供旋转的旋钮、一固定地连接于该转轴另一端的偏心轴,及一套设于该偏心轴上的轴承,该转轴及该偏心轴的中心轴线彼此平行且相间隔,该轴承穿设于该卡槽内且分别卡接于该下侧面部及该上侧面部。
[0014]在一些实施态样中,该偏心轴包括一轴件,及一用以将该轴件固定于该转轴的插销。
[0015]在一些实施态样中,该滑动架更包括一设置于该立板并与其垂直的承载板,该高度调整机构更包括一设置于该承载板上的安装治具,该安装治具包含两个左右相间隔的侧壁,各该侧壁形成有多个上下相间隔排列的导引槽,该第一承载架接合于该安装治具且位于所述侧壁前侧,所述第一容置槽分别与所述导引槽位置对齐,各该导引槽用以导引对应的该晶圆移动至对应的该第二容置槽内。
[0016]在一些实施态样中,该第一定位架包括一固定于该立壁的第一导轨、一固定于该立壁且间隔位于该第一导轨后侧的第二导轨,该第一导轨及该第二导轨分别呈长形且其长向平行于该上下方向,该立板设置于该第一导轨与该第二导轨间,且该立板分别与该第一导轨及该第二导轨抵接。
[0017]本发明晶圆转换装置的晶圆转换方法适于将一第一承载架所承载的晶圆转移传送至一第二承载架内,该第一承载架形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽,各该第一容置槽用以容置一晶圆,该第二承载架形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽,所述第一容置槽的数量小于所述第二容置槽的数量,该方法包含以下步骤:安装步骤,将该第一承载架及该第二承载架分别安装于一高度调整机构及一定位架,使该第一承载架位于一第一高度位置,所述第一容置槽与所述第二容置槽中的一部分容置槽位置相互对齐;第一次顶推步骤,通过一顶推机构将位置相互对齐的所述第一容置槽与所述第二容置槽中的所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内;更换步骤,将空的该第一承载架移离该高度调整机构;高度调整步骤,将满载晶圆的另一个第一承载架安装于该高度调整机构,通过该高度调整机构将该另一个第一承载架调整至一高度高于该第一高度位置的第二高度位置,使该另一个第一承载架的所述第一容置槽与所述第二容置槽中的另一部分容置槽位置相互对齐;及第二次顶推步骤,通过该顶推机构顶推与所述第二容置槽中的另一部分容置槽相互对齐的所述第一容置槽中的所述晶圆,以将所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内。
[0018]在一些实施态样中,所述第一容置槽数量为所述第二容置槽数量的一半,所述第二容置槽数量为偶数个,在该安装步骤中,所述第一容置槽是分别与位在偶数位置的所述第二容置槽相互对齐,在该高度调整步骤中,所述第一容置槽是分别与位在奇数位置的所述第二容置槽相互对齐。
[0019]本发明晶圆转换装置的晶圆转换方法,适于将一第一承载架所承载的晶圆转移传送至一第二承载架内,该第一承载架形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽,各该第一容置槽用以容置一晶圆,该第二承载架形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽,所述第一容置槽的数量大于所述第二容置槽的数量,该方法包含以下步骤:安装步骤,将该第一承载架及该第二承载架分别安装于一高度调整机构及一定位架,使该第一承载架位于一第一高度位置,所述第一容置槽中的一部分容置槽与所述第二容置槽位置相互对齐;第一次顶推步骤,通过一顶推机构将与所述第二容置槽位置相互对齐的所述第一容置槽中的所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内;更换步骤,将满载晶圆的该第二承载架移离该定位架,并将另一个空的第二承载架安装于该定位架;高度调整步骤,通过该高度调整机构将该第一承载架调整至一高度高于该第一高度位置的第二高度位置,使所述第一容置槽中的另一部分容置槽与该另一个空的第二承载架的所述第二容置槽位置相互对齐;及第二次顶推步骤,通过该顶推机构顶推与所述第二容置槽位置相互对齐的所述第一容置槽的另一部分容置槽中的所述晶圆,以将所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内。
[0020]在一些实施态样中,所述第一容置槽数量为所述第二容置槽数量的二倍,所述第一容置槽数量为偶数个,在该安装步骤中,所述第二容置槽是分别与位在奇数位置的所述第一容置槽相互对齐,在该高度调整步骤中,所述第二容置槽是分别与位在偶数位置的所述第一容置槽相互对齐。
[0021 ]本发明的有益效果在于:通过该高度调整机构带动该第一承载架分别在第一高度位置及第二高度位置时借由该顶推机构将所述晶圆自该第一承载架转换至该第二承载架,且第一承载架与第二承载架的可容置的晶圆数量不相同,如此便可达成在不同承载装置间转换晶圆的目的。
【附图说明】
[0022]本发明其他的特征及功效,将于参照图式的实施例详细说明中清楚地呈现,其中:
[0023]图1是一立体图,说明本发明晶圆转换装置的一第一实施例;
[0024]图2是一局部剖面前视图,说明该第一实施例的一第一承载架在一第一高度位置;
[0025]图3是一局部剖面前视图,说明该第一实施例的该第一承载架在一第二高度位置;
[0026]图4是一俯视图,说明该第一实施例的一顶推机构尚未顶推多个晶圆,所述晶圆位于该第一承载架的状态;
[0027]图5是一俯视图,说明该第一实施例的一顶推机构将所述晶圆自该第一承载架顶推至一第二承载架的状态;
[0028]图6是一流程示意图,说明本发明晶圆转换装置的晶圆转换方法,适用于该第一实施例;
[0029]图7为图2的一局部放大图,说明所述晶圆位于该第一承载架的多个第一容置槽内;
[0030]图8是一局部放大剖面前视图,说明所述晶圆被该顶推机构顶推至该第二承载架的多个第二容置槽内;
[0031]图9为图3的一局部放大图,说明所述晶圆位于所述第一容置槽内;
[0032]图10是一局部放大剖面前视图,说明所述晶圆被该顶推机构顶推至所述第二容置槽内;
[0033]图11是一立体图,说明本发明晶圆转换装置的一第二实施例;
[0034]图12是一立体图,为图11的另一视角;
[0035]图13是一部分立体分解图,说明该第二实施例的一旋转组件及一立板;
[0036]图14是一部分立体分解图,为图13的另一视角;
[0037]图15是一部分剖面侧视图,说明该第二实施例的该旋转组件及该立板;
[0038]图16是一部分立体图,说明一顶针及该顶针的沟槽;
[0039]图17为图16的一侧视图;
[0040]图18是一部分剖面前视图,说明该第一承载架在第一高度位置,所述晶圆位于所述第一容置槽中;
[0041]图19是一部分剖面侧视图,说明该旋转组件的一偏心轴在第一高度位置;
[0042]图20是一部分剖面前视图,说明该第一承载架在第二高度位置,所述晶圆位于所述第一容置槽中;
[0043]图21是一部分剖面侧视图,说明该旋转组件的该偏心轴在第二高度位置;
[0044]图22是一流程示意图,说明本发明晶圆转换装置的晶圆转换方法,适用于该第二实施例;
[0045]图23是一部分剖面侧视图,说明所述顶针在第一高度位置顶推所述晶圆至所述第二容置槽内;及
[0046]图24是一部分剖面侧视图,说明所述顶针在第二高度位置顶推所述晶圆至所述第二容置槽内。
【具体实施方式】
[0047]在本发明被详细描述前,应当注意在以下的说明内容中,类似的元件是以相同的编号来表不。
[0048]参阅图1及图2,本发明晶圆转换装置100的第一实施例可供一第一承载架6及一第二承载架7放置,该第一承载架6形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽61、一第一开口62,及一相反于第一开口 62的第二开口 63,各第一容置槽61用以容置一晶圆8。第二承载架7形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽71,所述第一容置槽61的数量与所述第二容置槽71的数量不同。该第一实施例的晶圆转换装置100包含一基座1、一第一定位架2、一第二定位架3、一高度调整机构4,及一顶推机构5。在本实施例中,第一承载架6是采用铁氟龙晶圆盒,第二承载架7是采用石英晶舟,第二容置槽71数量为偶数个,而第一容置槽61的数量小于第二容置槽71的数量,第一容置槽61数量为第二容置槽71数量的一半,其中,第一容置槽61数量是以25个为例,第二容置槽71数量是以50个为例,但不以此为限。
[0049]第一定位架2设置于基座1,第一定位架2包括一定位板21、二凸设于定位板21表面且左右相间隔的限位板22、一由定位板21与所述限位板22界定出的定位槽23、一前端24,及一相反于前端24的后端25。第一承载架6的第一开口 62是朝向前端24,第二开口 63是朝向后端25 ο
[0050]第二定位架3设置于基座I且位于第一定位架2的后端25,第二定位架3用以承载并定位第二承载架7。第二定位架3包括一设置于基座I的承载座31及一安装治具32,承载座31的表面凹陷形成一放置槽313。该承载座31包括一形成有该放置槽313的基板311,及一凸设于该基板311后端用以阻挡该第二承载架7的阻挡板312。安装治具32卡接于放置槽313内,安装治具32包含两个左右相间隔的侧壁321,各侧壁321形成有多个上下相间隔排列的导引槽322。第二承载架7接合于安装治具32后侧,且所述第二容置槽71分别与所述导引槽322位置对齐。在本实施例中,导引槽322的数量与第二容置槽71的数量相同,皆为50个,但不以此为限,只要数量相同即可。
[0051 ]参阅图1至图3,高度调整机构4设置于第一定位架2,用以承载第一承载架6并可将第一承载架6由一第一高度位置(如图2所示)调整至一高度高于第一高度位置的第二高度位置(如图3所示)。高度调整机构4包括一第一承载板41及一第二承载板42,第一承载板41的高度Hl小于该第二承载板42的高度H2。第一承载板41及第二承载板42其中之一可选择地卡置于第一定位架2的定位槽23内,高度调整机构4即是借由第一承载板41及第二承载板42的置换来调整第一承载架6在第一高度位置及第二高度位置间转换。第一承载板41可承载第一承载架6使其位在第一高度位置,该第二承载板42可承载第一承载架6使其位在该第二高度位置。当第一承载架6在第一高度位置时,所述第一容置槽61与所述第二容置槽71其中之一的全部容置槽与其中另一的一部分容置槽位置相互对齐。当第一承载架6在第二高度位置时,所述第一容置槽61与所述第二容置槽71其中之一的全部容置槽与其中另一的另一部分容置槽位置相互对齐。具体而言,在本实施例中,如图2所示,当第一承载架6在第一高度位置时,所述第一容置槽61的全部容置槽与所述第二容置槽71的偶数位置容置槽(由上至下数来)相互对齐;如图3所示,当第一承载架6在第二高度位置时,所述第一容置槽61的全部容置槽与所述第二容置槽71的奇数位置容置槽(由上至下数来)相互对齐。
[0052]参阅图1至图5,顶推机构5可滑动地设置于基座I且位于第一定位架2的前端24,且可沿一由前朝后的顶推方向P移动,用以将与所述第二容置槽71位置相互对齐的所述第一容置槽61中的所述晶圆8由所述第一容置槽61顶推至所述第二容置槽71内。顶推机构5包括一长条状连接杆51及一呈长方形的顶推板52,连接杆51可滑动地设置于基座I且沿垂直于基座I的方向延伸,顶推板52设置于连接杆51朝顶推方向P延伸。
[0053]参阅图6,本实施例的晶圆转换装置100的晶圆转换方法适于将第一承载架6所承载的晶圆8转移传送至第二承载架7内,该转换方法包含以下步骤:一安装步骤S1、一第一次顶推步骤S2、一更换步骤S3、一高度调整步骤S4,及一第二次顶推步骤S5。
[0054]参阅图4、图6及图7,在安装步骤SI中,先将第二承载架7接合于安装治具32后侧,再将第一承载架6安装于高度调整机构4的第一承载板41上,以及将安装治具32卡接于第二定位架3的放置槽313内。此时,第一承载架6位于第一高度位置,所述第一容置槽61的全部容置槽与所述第二容置槽71中的一部分容置槽位置相互对齐,在本实施例中,所述第一容置槽61的全部容置槽与所述第二容置槽71中的偶数位置容置槽相互对齐。
[0055]参阅图5、图6及图8,在第一次顶推步骤S2中,使用者可通过手推动顶推机构5的连接杆51使顶推板52沿顶推方向P移动。顶推板52沿顶推方向P移动的过程中会穿伸入第一承载架6的第一开口62内,随后顶推板52会顶推与所述第二容置槽71的偶数位置容置槽相互对齐的所述第一容置槽61中的所述晶圆8移动,使各晶圆8移离第一容置槽61并且借由安装治具32的对应导引槽322导引而移动至对应的第二容置槽71内。当各晶圆8移动至对应的第二容置槽71后,使用者可通过手拉动顶推机构5的连接杆51,使顶推机构5沿一相反于顶推方向P的复位方向D移动至图4所示的一初始位置。
[0056]参阅图6及图9,在更换步骤S3中,将空的该第一承载架6移离第一承载板41。
[0057]在高度调整步骤S4中,先将第一承载板41移离第一定位架2的定位槽23,随后将第二承载板42安装于定位槽23内,接着,将另一个满载晶圆8的第一承载架6安装于高度调整机构4的第二承载板42上。借由将第一承载板41更换为第二承载板42的方式,便可将该另一个满载晶圆8的第一承载架6调整至第二高度位置,使该另一个第一承载架6的所述第一容置槽61与所述第二容置槽71中的另一部分容置槽位置相互对齐,在本实施例中,所述第一容置槽61的全部容置槽是与所述第二容置槽71中的奇数位置容置槽相互对齐。
[0058]参阅图5、图6及图10,在第二次顶推步骤S5中,使用者可通过手推动顶推机构5的连接杆51使顶推板52沿顶推方向P移动。顶推板52沿顶推方向P移动的过程中会穿伸入第一承载架6的第一开口62内,随后顶推板52会顶推与所述第二容置槽71中的奇数位置的第二容置槽71相互对齐的所述第一容置槽61中的所述晶圆8移动,使各晶圆8移离第一容置槽61并且借由安装治具32的对应导引槽322导引而移动至对应的第二容置槽71内。如此便完成将晶圆8由两个25片装的铁氟龙晶圆盒转换至50片装的石英晶舟的步骤。
[0059]参阅图11及图12,本发明晶圆转换装置的第二实施例可供一第一承载架6’及一第二承载架7’放置,该第一承载架6’形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽61’(如图18所示)、一位于前端的第一开口 62 ’,及一位于后端且相反于第一开口 62 ’的第二开口 63 ’,各该第一容置槽61’用以容置一晶圆8。该第二承载架7’形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽71 ’,所述第一容置槽61 ’的数量与所述第二容置槽71 ’的数量不同。该第二实施例的晶圆转换装置200包含一基座I ’、一第一定位架2 ’、一第二定位架3 ’、一高度调整机构4 ’,及一顶推机构5 ’ ο在本实施例中,第一承载架6 ’是采用石英晶舟,第二承载架7 ’是采用铁氟龙晶圆盒,第一容置槽61’的数量为偶数个,第一容置槽61’的数量大于第二容置槽71’的数量,第一容置槽61’数量为第二容置槽71’数量的二倍,其中,第一容置槽61’数量是以50个为例,第二容置槽71’的数量是以25个为例,但不以此为限。
[0060]基座I ’包括一立壁11 ’。第一定位架2 ’包括一前端23 ’、一相反于前端23 ’的后端24’、一固定于立壁11’的第一导轨21 ’、一固定于该立壁11’且间隔位于第一导轨21 ’后侧的第二导轨22’,及一固接于第一导轨21’及第二导轨22’的锁固板25’。第一导轨21’及第二导轨22 ’分别呈长条形且沿一上下方向Dl延伸。第二定位架3 ’设置于立壁11 ’且位于第一定位架2’的后端24’,用以承载并定位第二承载架7’。
[0061 ]参阅图11、图12及图13,高度调整机构4 ’设置于第一定位架2 ’,用以承载第一承载架6’并可将第一承载架6’由一第一高度位置调整至一高度高于第一高度位置的第二高度位置。高度调整机构4’包括一可滑动地连接于第一定位架2’并可承载第一承载架6’的滑动架41’、一设置于第一定位架2 ’并与该滑动架41’相连接的旋转组件42’,及一设置于滑动架
41’的安装治具43 ’。滑动架41 ’包括一可滑动地连接于该第一定位架2 ’的第一导轨21 ’及第二导轨22 ’间的立板44 ’,及一设置于立板44 ’并与其垂直的承载板45 ’。立板44 ’形成有一卡槽441 ’,且具有一界定出卡槽441 ’的围绕面442 ’,围绕面442 ’具有一下侧面部442b ’及一上侧面部442a ’。承载板45 ’是用以承载安装治具43 ’及第一承载架6 ’。旋转组件42 ’可通过滑动架41’沿上下方向Dl带动第一承载架6’在第一高度位置与第二高度位置间移动。安装治具43’包含两个左右相间隔的侧壁431’,各侧壁431’形成有多个上下相间隔排列的导引槽432 ’ (如图18所示),第一承载架6 ’接合于安装治具43 ’且位于两侧壁431 ’前侧,所述第一容置槽61’分别与所述导引槽432’位置对齐,各导引槽432’用以导引对应的晶圆8移动至对应的该第二容置槽71’内。在本实施例中,导引槽432’的数量与第一容置槽61 ’的数量相同,皆为50,但不以此为限,只要数量相同即可。
[0062]参阅图13至图15,在此更进一步介绍旋转组件42’,其具有一转轴46 ’、一^合于转轴46’一端用以供旋转的旋钮47’、一固定地连接于转轴46’另一端的偏心轴48’,及一套设于偏心轴48 ’上的轴承49 ’。转轴46 ’可转动地枢接于锁固板25 ’的枢接孔251’。旋钮47 ’上凹陷形成有一指示槽471’,用以指示高度调整机构4’是在何种高度位置。转轴46’及偏心轴48’的中心轴线L1、L2彼此平行且相间隔,偏心轴48’包括一轴件481’及一用以将轴件481’固定于转轴46 ’的插销482 ’。轴承49 ’套设于偏心轴48 ’的轴件481 ’上,且轴承49 ’穿设于立板44’的卡槽441 ’内且分别卡接于下侧面部442b’及上侧面部442a’。
[0063]参阅图11、图16及图17,顶推机构5’可滑动地设置于基座I’的立壁11’且位于第一定位架2’的前端23’,且可沿一由前朝后的顶推方向P移动,用以将与所述第二容置槽71’位置相互对齐的所述第一容置槽61 ’中的所述晶圆8由所述第一容置槽61’顶推至所述第二容置槽71 ’内。顶推机构5’包括一可滑动地连接于立壁11’的连接杆50’、多个彼此上下相间隔地设置于连接杆50’上的顶针51’,及一顶针导引板52’。每一顶针51’用以顶推对应的该晶圆8,各该顶针51’末端面凹陷形成一沟槽511’,沟槽511’延伸于顶针51’左右两端间,且该沟槽511’的纵向截面呈开口朝后的V字形,此结构设计是用以夹持晶圆8在顶推的过程中不易晃动产生上下的位移,确保顶推过程顺利,防止晶圆8在过程中破裂。顶针导引板52’设置于基座I ’的立壁11’,且具有多个数量与所述顶针51’相同的穿孔521 ’,供所述顶针51 ’穿设定位。在本实施例中,所述顶针51’及穿孔521’的数量为25,但不以此为限。
[0064]参阅图18及图19,高度调整机构4’是借由操作旋钮47 ’来改变高度位置。当旋钮47’的指示槽471’是指向后侧,且偏心轴48’的中心轴线LI是低于转轴46’的中心轴线L2,滑动架41 ’将安装治具43 ’及第一承载架6 ’支撑在第一高度位置。此时,第一承载架6 ’的所述第一容置槽61 ’中的奇数位置容置槽分别与所述顶针51 ’以及第二承载架7 ’的所述第二容置槽71 ’的全部容置槽位置相互对齐。接着参阅图20及图21,操作旋钮47 ’顺时针旋转180度使指示槽471 ’指向前侧,旋钮47 ’会带动转轴46 ’旋转进而带动偏心轴48 ’旋转180度,使偏心轴48’的中心轴线LI高于转轴46’的中心轴线L2,进而使轴承49’向上位移并且同时带动立板44 ’及承载板45 ’向上移动,使第一承载架6 ’到达第二高度位置。在第二高度位置时,所述第一容置槽61’中的偶数位置容置槽分别与所述顶针51 ’以及第二承载架7 ’的所述第二容置槽71 ’的全部容置槽位置相互对齐。
[0065]参阅图22,本实施例的晶圆转换装置200的晶圆转换方法适于将一第一承载架6’所承载的晶圆转移传送至一第二承载架7 ’内,该转换方法包含以下步骤:一安装步骤SI ’、一第一次顶推步骤S2’、一更换步骤S3’、一高度调整步骤S4’,及一第二次顶推步骤S5’。
[0066]参阅图18及图22,在安装步骤SI’,先将第一承载架6 ’接合于安装治具43 ’内,再将安装治具43 ’安装于高度调整机构4 ’的滑动架41 ’的承载板45 ’上,以及将第二承载架7 ’安装于第二定位架3 ’上。此时,第一承载架6 ’位于第一高度位置,所述第一容置槽61’中的一部分第一容置槽61 ’与所述第二容置槽71 ’位置相互对齐,在本实施例中,所述第一容置槽61 ’中的奇数位置容置槽与所述第二容置槽71 ’的全部容置槽以及所述顶针51’位置相互对齐。
[0067]参阅图22及图23,在第一次顶推步骤S2’中,使用者可通过手推动顶推机构5’的连接杆50’使所述顶针51’沿顶推方向P移动。顶针51’沿顶推方向P移动的过程中会穿伸入第一承载架6 ’的第一开口 62 ’内,随后顶针51’会顶推与所述第二容置槽71’位置相互对齐的所述第一容置槽61’的奇数位置容置槽中的所述晶圆8移动,使各晶圆8移离第一容置槽61’并且借由安装治具43’的对应导引槽432’导引而移动至对应的第二容置槽71’内。当各晶圆8移动至对应的第二容置槽71 ’后,使用者可通过手拉动顶推机构5 ’的连接杆50 ’,使顶推机构5’沿一相反于顶推方向P的复位方向D移动至图18所示的初始位置。
[0068]参阅图20及图22,在更换步骤S3’中,将满载晶圆8的第二承载架7 ’移离第二定位架3’,并将另一个空的第二承载架7’安装于第二定位架3’。
[0069]在高度调整步骤S4’中,通过旋转旋钮47’带动滑动架41’的立板44 ’及承载板45 ’向上位移,便可将第一承载架6’调整至一高度高于第一高度位置的第二高度位置,使所述第一容置槽61 ’中的另一部分第一容置槽61 ’与该另一个空的第二承载架7 ’的所述第二容置槽71’位置相互对齐,在本实施例中,所述第一容置槽61’中的偶数位置容置槽与所述第二容置槽71 ’的全部容置槽以及所述顶针51’位置相互对齐。
[0070]参阅图22及图24,在第二次顶推步骤S5’中,使用者可通过手推动顶推机构5’的连接杆50’使所述顶针51’沿顶推方向P移动。顶针51’沿顶推方向P移动的过程中会穿伸入第一承载架6 ’的第一开口 62 ’内,随后顶针51’会顶推与所述第二容置槽71’位置相互对齐的所述第一容置槽61’中的所述晶圆8移动,使各晶圆8移离第一容置槽61’并且借由安装治具43’的对应导引槽432’导引而移动至对应的第二容置槽71’内。如此便完成将晶圆8由50片装的石英晶舟转换至两个25片装的铁氟龙晶圆盒的步骤。
[0071 ]值得一提的是,本发明晶圆转换装置的第二实施例,只需稍微地修改其设计,将顶推机构5 ’以第二承载架7 ’为基准镜像地设置在第二承载架7 ’的后侧,如此一来顶推机构5 ’便可将第二承载架7’中的晶圆8顶推至第一承载架6’中,达到本发明晶圆转换装置的第一实施例所能达到的效果,将晶圆8由25片装的铁氟龙晶圆盒转换至50片装的石英晶舟。
[0072]需要说明的是,本发明晶圆转换装置的发明背景是因为在半导体制程中有一烧结站制程,晶圆在进行此制程前是以25片装的铁氟龙晶圆盒做输送的作业,但在进行烧结制程前须将晶圆转换至石英晶舟才可继续进行烧结制程。为了提高烧结站点的产能效率,石英晶舟的容量设计为50片装。因此先借由本发明第一实施例的晶圆转换装置100的本发明晶圆转换方法,经步骤SI?S5将晶圆自铁氟龙晶圆盒转换至石英晶舟。待烧结制程结束后,再借由本发明第二实施例的晶圆转换装置200的晶圆转换方法,经步骤SI’?S5’将晶圆自石英晶舟转换至铁氟龙晶圆盒内,便可通过铁氟龙晶圆盒承载晶圆以进行后续的制程。因此,借由本发明晶圆转换装置使晶圆可达到在不同容量的承载装置间转换的目的,进而可提高整体制程的产能效率。其中,还需要补充的是,第一高度位置及第二高度位置的高度差只为石英晶舟的一个槽位的高度,因此高度调整机构只需控制第一承载架在此高度差间变化,不需要大量的机构作动空间,可精简整体装置的设计。再者,高度调整机构带动第一承载架移动一小段的移动行程便能使其由第一高度位置调整至第二高度位置,借此,使得操作人员能迅速地调整第一承载架的高度,以缩短操作工时并提升操作上的效率。
[0073]综上所述,通过高度调整机构4、4’调整第一承载架6、6 ’分别在第一高度位置及第二高度位置移动,借由顶推机构5、5’将所述晶圆8自该第一承载架6、6’顶推传送至该第二承载架7、7 ’内,如此便可达成在不同容量的第一承载架6、6 ’与第二承载架7、7 ’间转换晶圆8的目的,进而可提高整体制程的产能效率,所以确实能达成本发明的目的。
[0074]以上所述,仅为本发明的实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即大凡依本发明权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种晶圆转换装置,可供一第一承载架及一第二承载架放置,该第一承载架形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽,各该第一容置槽用以容置一晶圆,该第二承载架形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽,所述第一容置槽的数量与所述第二容置槽的数量不同,其特征在于,该晶圆转换装置包含: 一基座; 一第一定位架,设置于该基座,该第一定位架包括一前端,及一相反于该前端的后端; 一第二定位架,设置于该基座且位于该第一定位架的该后端,该第二定位架用以承载并定位该第二承载架; 一高度调整机构,设置于该第一定位架,该高度调整机构用以承载该第一承载架并可将该第一承载架由一第一高度位置调整至一高度高于该第一高度位置的第二高度位置,当该第一承载架在该第一高度位置时,所述第一容置槽与所述第二容置槽其中之一的全部容置槽与其中另一的一部分容置槽位置相互对齐,当该第一承载架在该第二高度位置时,所述第一容置槽与所述第二容置槽其中之一的全部容置槽与其中另一的另一部分容置槽位置相互对齐;及 一顶推机构,可滑动地设置于该基座且位于该第一定位架的该前端,该顶推机构可沿一由前朝后的顶推方向移动,用以将与所述第二容置槽位置相互对齐的所述第一容置槽中的所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内。2.如权利要求1所述的晶圆转换装置,其特征在于,该高度调整机构包括一第一承载板,及一第二承载板,该第一承载板的高度小于该第二承载板的高度,该第一承载板及该第二承载板其中之一可选择地设置于该第一定位架,该第一承载板可承载该第一承载架使其位在该第一高度位置,该第二承载板可承载该第一承载架使其位在该第二高度位置。3.如权利要求2所述的晶圆转换装置,其特征在于,该第一定位架包括一定位板、二凸设于该定位板表面且左右相间隔的限位板,及一由所述限位板及该定位板界定出的定位槽,该第一承载板及该第二承载板其中之一可选择地卡置于该定位槽内。4.如权利要求2所述的晶圆转换装置,其特征在于,该第二定位架包括一设置于该基座的承载座,及一安装治具,该承载座的表面凹陷形成一放置槽,该安装治具卡接于该放置槽内,该安装治具包含两个左右相间隔的侧壁,各该侧壁形成有多个上下相间隔排列的导引槽,该第二承载架接合于该安装治具后侧,且所述第二容置槽分别与所述导引槽位置对齐,各该导引槽用以导引对应的该晶圆移动至对应的该第二容置槽内。5.如权利要求4所述的晶圆转换装置,其特征在于,该承载座包括一形成有该放置槽的基板,及一凸设于该基板后端用以阻挡该第二承载架的阻挡板。6.如权利要求1所述的晶圆转换装置,其特征在于,该基座包括一立壁,该第一定位架及该第二定位架设置于该立壁,该高度调整机构包括一可滑动地连接于该第一定位架并可承载该第一承载架的滑动架,及一设置于该第一定位架并与该滑动架相连接的旋转组件,该旋转组件可通过该滑动架沿一上下方向带动该第一承载架在该第一高度位置与该第二高度位置间移动。7.如权利要求6所述的晶圆转换装置,其特征在于,该顶推机构包括一顶针导引板,及多个顶针,每一顶针用以顶推对应的该晶圆,各该顶针末端面凹陷形成一沟槽,该沟槽延伸于该顶针左右两端间,且该沟槽的纵向截面呈开口朝后的V字形,该顶针导引板设置于该基座,且具有多个数量与所述顶针相同的穿孔,供所述顶针穿设定位。8.如权利要求7所述的晶圆转换装置,其特征在于,该滑动架包括一可滑动地连接于该第一定位架的立板,该立板形成有一卡槽,该立板具有一界定出该卡槽的围绕面,该围绕面具有一下侧面部及一上侧面部,该旋转组件包含一枢接于该第一定位架的转轴、一设置于该转轴一端用以供旋转的旋钮、一固定地连接于该转轴另一端的偏心轴,及一套设于该偏心轴上的轴承,该转轴及该偏心轴的中心轴线彼此平行且相间隔,该轴承穿设于该卡槽内且分别卡接于该下侧面部及该上侧面部。9.如权利要求8所述的晶圆转换装置,其特征在于,该偏心轴包括一轴件,及一用以将该轴件固定于该转轴的插销。10.如权利要求9所述的晶圆转换装置,其特征在于,该滑动架更包括一设置于该立板并与其垂直的承载板,该高度调整机构更包括一设置于该承载板上的安装治具,该安装治具包含两个左右相间隔的侧壁,各该侧壁形成有多个上下相间隔排列的导引槽,该第一承载架接合于该安装治具且位于所述侧壁前侧,所述第一容置槽分别与所述导引槽位置对齐,各该导引槽用以导引对应的该晶圆移动至对应的该第二容置槽内。11.如权利要求6所述的晶圆转换装置,其特征在于,该第一定位架包括一固定于该立壁的第一导轨、一固定于该立壁且间隔位于该第一导轨后侧的第二导轨,该第一导轨及该第二导轨分别呈长形且其长向平行于该上下方向,该滑动架包括一可滑动地连接于该第一定位架的立板,该立板设置于该第一导轨与该第二导轨间,且该立板分别与该第一导轨及该第二导轨抵接。12.—种晶圆转换装置的晶圆转换方法,适于将一第一承载架所承载的晶圆转移传送至一第二承载架内,该第一承载架形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽,各该第一容置槽用以容置一晶圆,该第二承载架形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽,所述第一容置槽的数量小于所述第二容置槽的数量,其特征在于,该方法包含以下步骤: 安装步骤,将该第一承载架及该第二承载架分别安装于一高度调整机构及一定位架,使该第一承载架位于一第一高度位置,所述第一容置槽与所述第二容置槽中的一部分容置槽位置相互对齐; 第一次顶推步骤,通过一顶推机构将与所述第二容置槽位置相互对齐的所述第一容置槽中的所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内; 更换步骤,将空的该第一承载架移离该高度调整机构; 高度调整步骤,将满载晶圆的另一个第一承载架安装于该高度调整机构,通过该高度调整机构将该另一个第一承载架调整至一高度高于该第一高度位置的第二高度位置,使该另一个第一承载架的所述第一容置槽与所述第二容置槽中的另一部分容置槽位置相互对齐;及 第二次顶推步骤,通过该顶推机构顶推与所述第二容置槽中的另一部分容置槽相互对齐的所述第一容置槽中的所述晶圆,以将所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内。13.如权利要求12所述的晶圆转换装置的晶圆转换方法,其特征在于,所述第一容置槽数量为所述第二容置槽数量的一半,所述第二容置槽数量为偶数个,在该安装步骤中,所述第一容置槽是分别与位在偶数位置的所述第二容置槽相互对齐,在该高度调整步骤中,所述第一容置槽是分别与位在奇数位置的所述第二容置槽相互对齐。14.一种晶圆转换装置的晶圆转换方法,适于将一第一承载架所承载的晶圆转移传送至一第二承载架内,该第一承载架形成有多个上下相间隔排列的第一容置槽,各该第一容置槽用以容置一晶圆,该第二承载架形成有多个上下相间隔排列的第二容置槽,所述第一容置槽的数量大于所述第二容置槽的数量,其特征在于,该方法包含以下步骤: 安装步骤,将该第一承载架及该第二承载架分别安装于一高度调整机构及一定位架,使该第一承载架位于一第一高度位置,所述第一容置槽中的一部分容置槽与所述第二容置槽位置相互对齐; 第一次顶推步骤,通过一顶推机构将与所述第二容置槽位置相互对齐的所述第一容置槽中的所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内; 更换步骤,将满载晶圆的该第二承载架移离该定位架,并将另一个空的第二承载架安装于该定位架; 高度调整步骤,通过该高度调整机构将该第一承载架调整至一高度高于该第一高度位置的第二高度位置,使所述第一容置槽中的另一部分容置槽与该另一个空的第二承载架的所述第二容置槽位置相互对齐;及 第二次顶推步骤,通过该顶推机构顶推与所述第二容置槽位置相互对齐的所述第一容置槽的另一部分容置槽中的所述晶圆,以将所述晶圆由所述第一容置槽顶推至所述第二容置槽内。15.如权利要求14所述的晶圆转换装置的晶圆转换方法,其特征在于,所述第一容置槽数量为所述第二容置槽数量的二倍,所述第一容置槽数量为偶数个,在该安装步骤中,所述第二容置槽是分别与位在奇数位置的所述第一容置槽相互对齐,在该高度调整步骤中,所述第二容置槽是分别与位在偶数位置的所述第一容置槽相互对齐。
【文档编号】H01L21/677GK106098603SQ201610220193
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月11日 公开号201610220193.0, CN 106098603 A, CN 106098603A, CN 201610220193, CN-A-106098603, CN106098603 A, CN106098603A, CN201610220193, CN201610220193.0
【发明人】林塘棋, 李德浩, 施英汝, 徐文庆
【申请人】环球晶圆股份有限公司
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