晶片传输系统的制作方法【专利摘要】本发明公开一种晶片传输系统，其适于传输来自一晶片匣的多个晶片。所述晶片传输系统包括定位治具、入料机构、承载单元以及取放单元。定位治具具有对应于所述晶片的多个容置槽，而入料机构适于沿一平面上的一第一方向将晶片匣内的所述多个晶片同时载入定位治具的所述容置槽。承载单元包括一旋转盘，旋转盘上设置有多个承载部。旋转盘适于沿着垂直平面的一轴向转动，使所述多个承载部依序通过一放料位置，其中放料位置以及定位治具在平面上的投影沿着第一方向排列。取放单元用以将定位治具内的晶片分别且依序地传送到位于放料位置的承载部。【专利说明】晶片传输系统【
技术领域：
】[0001]本发明涉及一种晶片传输系统。【
背景技术：
】[0002]随着集成电路的半导体元件的积成度日益增加，制作工艺的准确度及生产效率相对重要。在半导体制作工艺中发生些微的错误，便可能导致制作工艺失败，造成晶片的毁损，因而耗费大量成本。[0003]然而，已知晶片传输系统的结构与运动方式相当复杂，须通过包括杆件与轴承等的机械手臂进行旋转、延伸及缩回等动作，以将晶片传输到定位，因此致使生产效率受限。然而，机械手臂频繁使用后往往会造成传动元件的材料老化、磨耗甚至是变形，而导致材料颗粒的产生与粉尘掉落，成为污染源。在机械手臂传送晶片的过程中，这些掉落的颗粒通常会随着制作工艺气体的流动方向而在晶片上产生缺陷(defect)或造成表面的刮伤或甚至于破片等情形。[0004]除此之外，晶片传输系统在长期使用后，上述传动元件的材料老化、磨耗越益严重，因而当机台运转一段的时间后就必须停机以更换老化、摩耗的元件，导致时间及成本的浪费，影响制作工艺产率。【
发明内容】[0005]本发明的目的在于提供一种晶片传输系统，其结构与运动方式简单，并可对料件进行快速的传输，因而可大幅延长传动元件的使用寿命，防止材料老化、磨耗，有助于降低成本，提升生产能力(throughput)。[0006]本发明的另一目的在于提供一种晶片传输系统，可将入料步骤与后续的分类或其他制作工艺步骤自动化，以节省时间成本。[0007]为达上述目的，本发明提出一种晶片传输系统，适于传输来自一晶片匣(cassette)的多个晶片。所述晶片传输系统包括定位治具(locatingjig)、入料机构(feedingmechanism)、承载单元以及取放单元(unload/loadunit)。定位治具具有对应于所述晶片的多个容置槽，而入料机构适于沿一平面上的一第一方向将晶片匣内的所述多个晶片同时载入定位治具的所述容置槽。承载单元包括一旋转盘(rotarytable)，旋转盘上设置有多个承载部。旋转盘适于沿着垂直平面的一轴向转动，使所述多个承载部依序通过一放料位置(loadposition)，其中放料位置以及定位治具在平面上的投影沿着第一方向排列。取放单元用以将定位治具内的晶片分别且依序地传送到位于放料位置的承载部。[0008]在本发明的一实施例中，所述晶片匣适于沿着平面上的一第二方向移动，且第二方向实质上垂直于第一方向。[0009]在本发明的一实施例中，晶片匣内的晶片沿着垂直平面的一第三方向相互层叠，且第三方向垂直于前述第二方向。相应地，定位治具的容置槽可沿着第三方向排列，且各容置槽在第一方向上具有相对的一第一开口以及一第二开口。各晶片适于由第一开口进入容置槽，并且适于由第二开口离开容置槽。[0010]在本发明的一实施例中，所述取放单元适于承载相应的晶片沿着所述第一方向移动至放料位置的上方，并且沿着所述第三方向将晶片放置于放料位置的承载部上。[0011]在本发明的一实施例中，所述旋转盘为圆形或对称多边形。[0012]在本发明的一实施例中，所述定位治具的底部镂空，且旋转盘的所述多个承载部的底部镂空。取放单元位于定位治具与旋转盘的下方，以经由所述多个镂空处取放晶片。[0013]在本发明的一实施例中，取放单元包括一机械手臂以及一真空吸嘴模块。所述真空吸嘴模块位于机械手臂的一端，用以吸取晶片。[0014]在本发明的一实施例中，所述多个承载部等分地设置于旋转盘上。【专利附图】【附图说明】[0015]图1为本发明的一实施例的一种晶片传输系统；[0016]图2为图1的晶片传输系统的局部放大图；[0017]图3A?图3D为依照本发明的一实施例的晶片传输系统的作动示意图；[0018]图4为本发明的另一实施例的承载单元的上视图；[0019]图5为图1的激光位移感测器的放大图。[0020]主要元件符号说明[0021]100:晶片传输系统[0022]102:晶片[0023]110:入料机构[0024]112:气压缸[0025]114:连杆[0026]114a:顶块[0027]120:定位治具[0028]122:容置槽[0029]122a:容置槽的第一开口[0030]122b:容置槽的第二开口[0031]130:承载单元[0032]130a:承载单元的承载部[0033]140:取放单元[0034]142:机械手臂[0035]144:真空吸嘴模块[0036]160:机械手臂[0037]170:激光位移感测器[0038]172:固定治具[0039]172a:固定治具的开槽[0040]180:晶片匣[0041]190:输送带[0042]230:承载单元[0043]230a、230b:承载部[0044]Pl:入料位置[0045]S1:放料位置[0046]S2、S3:位置[0047]X、Y、Z:方向[0048]A:转轴[0049]Dl:旋转方向[0050]Θ1、Θ2:夹角【具体实施方式】[0051]以下通过实施例搭配附图来说明本发明的晶片传输系统可能的实施态样。[0052]图1绘示依照本发明的一实施例的一种晶片传输系统100。图2为此晶片传输系统100的局部放大图。本实施例的晶片传输系统100包括入料机构110、定位治具120、承载单元130以及取放单元140。图2的放大图省略了承载单元130，以清楚表示位于承载单元130下方的取放单元140。[0053]本实施例的晶片传输系统100可应用于半导体制作工艺中，用以在各个制作工艺反应室间传输晶片102。通常，晶片102被储存于晶片匣180内，并且通过晶片传输系统100将晶片102从晶片匣180中取出，以在制作工艺反应室内进行制作工艺。在制作工艺完成后，再将晶片102取回并传送至预定进行后续制作工艺步骤的另一个制作工艺反应室内；或者，在制作工艺结束后将晶片102传送回晶片匣180中，以完成一系列的制作工艺步骤。[0054]如图1所示，多个晶片匣180分别承载不同批次的晶片102，并且被输送带190沿着X-Y平面上的Y方向依序传送到入料机构110与定位治具120之间的入料位置Ρ1。通常，晶片102是以层叠方式储存于晶片匣180内。请同时参见图3A?3D，对应于晶片匣180的设置，定位治具120内设有可容纳同一批晶片102的多个容置槽122。例如，本实施例的晶片102是沿Z方向层叠于晶片匣180内，而定位治具120的容置槽122也是沿着Z方向排列。[0055]此外，各容置槽122在X方向上具有相对的第一开口122a以及第二开口122b。入料机构110适于沿X方向将位于入料位置Pl的晶片匣180内的晶片102同时载入定位治具120的容置槽122。具体而言，本实施例的入料机构110与定位治具120分别位于晶片匣180的相对两侧。入料机构110包括气压缸112以及连接气压缸112的连杆114，其中气压缸112适于驱动连杆114沿着X方向移动，而位于连杆114前端的顶块114a适于同时推顶晶片匣180内的晶片102，使晶片匣180内的所有晶片102分别沿着X方向由各容置槽122的第一开口122a进入定位治具120。在此，即使晶片102在晶片匣180中被输送时发生位移或错位，仍可通过顶块114a的推顶以及定位治具120的定位，使得晶片102整齐地排列于定位治具120内，以利后续制作工艺步骤的进行。[0056]在晶片102被载入定位治具120的容置槽122之后，可以通过承载单元130以及取放单元140将定位治具120内的晶片102取出并进行分类或其他制作工艺步骤。本实施例的承载单元130例如是旋转盘(rotarytable)，其适于沿着垂直X-Y平面的转轴A转动，以提供可相互轮换的多个承载部130a。所述多个承载部130a设置于承载单元130上，并且随着承载单元130转动而依序通过放料位置SI。由此，可形成相互轮换的承载部130a，并可通过取放单元140将定位治具120内的晶片102分别且依序地传送到位于放料位置SI的承载部130a。[0057]请同时参见图3A?图3D，放料位置SI以及定位治具120在X-Y平面上的投影沿着X方向排列，而取放单元140具有X方向以及Z方向的两个运动自由度，是以当晶片匣180内的所有晶片102分别沿着X方向被载入定位治具120之后，取放单元140可以将晶片102由容置槽122的第二开口122b取出，并且沿X方向与Z方向将晶片102传送至承载单元130的承载部130a。[0058]另一方面，为了方便取放单元140作业，本实施例的定位治具120的底部以及承载单元130的承载部130a的底部是镂空的。如此，位于定位治具120与承载单元130下方的取放单元140可经由前述镂空处来取放晶片102。取放单元140例如是末端设有真空吸嘴模块144的机械手臂142，真空吸嘴模块144用以吸取晶片102，并由机械手臂142带往承载单元130的承载部130a。[0059]如图3A?图3D所示的本实施例的晶片传输系统100的作动示意图，承载晶片102的晶片匣180首先被传送到图3A所示的入料位置P1，接着入料机构110沿X方向将晶片匣180内的晶片102由容置槽122的第一开口122a载入定位治具120。然后，入料机构110可退回原位。之后，如图3C所示，取放单元140由定位治具120的下方沿Z方向往上移动，以通过真空吸嘴模块144来吸取晶片102。再如图3D所示，通过取放单元140带动晶片102沿X方向移动，使晶片102由容置槽122的第二开口122b离开定位治具120。待晶片102移动到承载单元130的承载部130a上方时，再使取放单元140沿Z方向往下移动，以将晶片102放置于位于放料位置SI的承载部130a上。[0060]换言之，本实施例将入料位置P1、定位治具120以及放料位置SI沿着X方向设置，其中通过沿X方向作动的入料机构110来达成入料位置Pl上的晶片匣180与定位治具120之间的晶片102传输，并且通过具有X方向与Z方向的运动自由度的取放单元140来达成定位治具120与承载单元130之间的晶片102传输。[0061]在本实施例中，定位治具120不仅可对晶片匣180内的晶片102进行定位，也可作为晶片102载入的缓冲区。亦即，在进行前述如图3C与3D所示的步骤，通过取放单元140将定位治具120内的晶片102依序取出并传送到承载单元130的同时，承载下一批晶片102的另一个晶片匣180可被移动到定位治具120旁预备。在定位治具120内的最后一片晶片102被取出并且被传送到承载单元130的过程中，可同时进行图3A与图3B所示的步骤，通过入料机构110将下一批晶片102载入定位治具120。如此，承载单元130在完成图3D所示的步骤之后，定位治具120仍旧存有晶片102，使得入料、取料、放料等步骤得以不间断地自动化实施，可大幅提升制作工艺效率(processingefficiency)0[0062]此外，本实施例的承载单元130的形态并不限于旋转盘。举凡能够提供持续轮换的承载部130a的设计，都可作为本实施例的承载单元130。此外，旋转盘的形状也不受限，举凡圆形或对称多边形等形状的旋转盘都可达到类似的效果。[0063]如图1所示，本实施例的承载单元130例如具有三个承载部130a，可分别对应于放料位置SI以及其他的两个位置S2与S3。位置S2例如可被设定为对晶片102进行检测或其他制作工艺步骤的站别，而位置S3则作为出料的站别。承载单元130可沿逆时针方向Dl旋转。当一个承载部130a在放料位置SI得到晶片102之后，会随着承载单元130移动到位置S2，以通过例如激光位移感测器170来对晶片102进行检测，或者可通过其他装置来对晶片102进行其他制作工艺步骤。[0064]更具体而言，前述对应于位置SI的站别可执行入料承载的动作，对应于位置S2的站别可执行例如厚度检测、均匀度检测、微粒或粉尘侦测、外观检验(颜色、透光度、刮伤…)、电性功能测试、激光修补(修补刮痕缺陷)、清洁、复判...等动作，而对应于位置S3的站别可执行出料传递或复判等动作。[0065]当然，本发明的承载单元不限于只具有三个承载部。例如，承载部可增加为四个以上，此时对应增加的站别可为执行前述位置S2的站别所执行的动作之一。[0066]此外，虽然前述实施例的三个承载部130a等分地设置于承载单元(旋转盘)130上。换言之，任两相邻承载部130a与承载单元130中心的连线的夹角θ1约为120度。然而，本发明并不限制承载部在承载单元上的设置位置。例如，承载部不需等分地设置于承载单元上。图4为本发明的另一实施例的承载单元230的上视图。承载单元230例如是一旋转盘，其上具有承载部230a与230b，承载部230a、230b与承载单元230中心的连线的夹角θ2约为90度。[0067]图5为图1的激光位移感测器170的放大图。如图1与图5所示，激光位移感测器170例如是通过固定治具172被固定在位置S2，且固定治具172具有开槽172a，使得承载单元130可带动晶片102进入开槽172a，以通过激光位移感测器170来判定晶片102的平整度。[0068]当晶片102在位置S2完成检测或其他制作工艺步骤之后，承载单元130可继续带动晶片102到达位置S3，并且对晶片102进行分类，以通过机械手臂160或其他输送装置将晶片102传送至预定进行后续制作工艺步骤的另一个制作工艺反应室。[0069]当然，承载单元130的承载部130a的数量不限于本实施例所示的三个，其可视需求而定，以分别对晶片102进行不同的处理。例如，可将承载部130a的数量增加为四个，并且于出料的站别(位置S3)之后增设验证的站别，用以判断通过此验证站别的承载部130a是否净空，避免因为承载部130a仍留存有晶片102而再回到放料位置SI时，造成制作工艺错误。[0070]综上所述,本发明的晶片传输系统将传动兀件架构在同一方向上，避免复杂的机构布局并且可简化晶片的传输动作，因此可对晶片进行快速的传输，有助于加快入料、取料、放料等自动化步骤的进行，节省时间成本；此外，还可大幅延长传动元件的使用寿命，防止材料老化、磨耗，有助于降低成本，提升制作工艺产率。再者，定位治具可对晶片匣内的晶片进行定位，并且可作为晶片载入的缓冲区。在取放单元将定位治具内的晶片依序取出的同时，便可将承载下一批晶片的晶片匣移动到定位治具旁预备，因此使得入料、取料、放料等步骤得以不间断地自动化实施，以大幅提升制作工艺效率。[0071]虽然发明结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属【
技术领域：
】中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的发明权利要求所界定的为准。【权利要求】1.一种晶片传输系统，其适于传输来自一晶片匣的多个晶片，该晶片传输系统包括:定位治具，具有对应于该些晶片的多个容置槽；入料机构，适于沿一平面上的第一方向将该晶片匣内的该些晶片同时载入该定位治具的该些容置槽；承载单元，包括旋转盘，该旋转盘上设置有多个承载部，且该旋转盘适于沿着垂直该平面的一轴向转动，使该些承载部依序通过一放料位置，该放料位置以及该定位治具在该平面上的投影沿着该第一方向排列；以及取放单元，用以将该定位治具内的该些晶片分别且依序地传送到位于该放料位置的该些承载部。2.如权利要求1所述的晶片传输系统，其中该晶片匣适于沿着该平面上的一第二方向移动，且该第二方向实质上垂直于该第一方向。3.如权利要求2所述的晶片传输系统，其中该晶片匣内的该些晶片沿着垂直该平面的一第三方向相互层叠，且该第三方向垂直于该第二方向。4.如权利要求3所述的晶片传输系统，其中该定位治具的该些容置槽沿着该第三方向排列，且各该容置槽在该第一方向上具有相对的第一开口以及第二开口，各该晶片适于由该第一开口进入该容置槽，并且适于由该第二开口离开该容置槽。5.如权利要求3所述的晶片传输系统，其中该取放单元适于承载相应的该晶片沿着该第一方向移动至该放料位置的上方，并且沿着该第三方向将该晶片放置于该放料位置的该承载部上。6.如发明权利要求1所述的晶片传输系统，其中该旋转盘为圆形或对称多边形。7.如权利要求1所述的晶片传输系统，其中该定位治具的底部镂空，该旋转盘的该些承载部的底部镂空，而该取放单元位于该定位治具与该旋转盘的下方，以经由该些镂空处取放该些晶片。8.如权利要求1所述的晶片传输系统，其中该取放单元包括机械手臂以及真空吸嘴模块，该真空吸嘴模块位于该机械手臂的一端，用以吸取该些晶片。9.如权利要求1所述的晶片传输系统，其中该些承载部等分地设置于该旋转盘上。【文档编号】H01L21/677GK103515273SQ201210300941【公开日】2014年1月15日申请日期:2012年8月22日优先权日:2012年6月19日【发明者】罗传仙,陈钧贺,廖俊杰申请人:财团法人工业技术研究院