载台及使用载台的晶圆搬送方法及加工装置与流程

本发明有关于一种载台及使用载台的晶圆搬送方法及加工装置，尤指一种用于承载由机械手移入的晶圆并搬送该晶圆至加工区进行加工的载台及使用载台的晶圆搬送方法及加工装置。

背景技术：

已知对晶圆(wafer)进行点胶的加工装置采用流道搬送待加工元件至预热、点胶、回温…等工作区进行加工或等待，且在流道的两端各设有一料盒用于供料、收料，料盒内的待加工元件以所谓的框架(frame)形式被保存，即使晶圆保持在一金属框架中间的胶膜上(请参阅图13的待加工元件w')；该流道两侧各设有一输送皮带且各工作区在流道下方设有对应的升降载台，各升降载台皆具有负压吸附与加热的功能且可相对于流道升降；在待加工元件自供料料盒被推杆推出至流道上时，待加工元件以其框架平行的两侧与输送皮带接触而被搬送；在待加工元件到达预热工作区时，对应的升降载台会上升吸附同时顶升待加工元件使其框架与输送皮带分离，并对待加工元件上的晶圆进行预热加热，在经过预定时间后升降载台会下降使待加工元件又回到流道上继续搬送至点胶工作区；在待加工元件到达点胶工作区时，底下对应的升降载台上升吸附并顶升待加工元件且对其上的晶圆进行加热，再以位于点胶工作区内的点胶头对晶圆表面进行液材涂布加工，在涂布完成后升降载台会下降使待加工元件又回到流道上继续搬送至回温工作区；在待加工元件到达回温工作区时，底下对应的升降载台上升吸附并顶升待加工元件且继续对其上的晶圆进行加热，其目的在于维持晶圆在温热状态，以确保涂布后的液材不会因冷却而丧失流动性，在经过预定时间后升降载台会下降使待加工元件又回到流道上继续搬送至流道末端最后进入收料料盒收集。

技术实现要素：

已知流道式的搬送方式，待加工元件仅可以框架形式被搬送，若采用不具金属框架仅单纯晶圆的形式，圆形的晶圆(请参阅图9的待加工元件w)不但不易在流道两侧的输送皮带上被搬送且在不受框架保护的下，晶圆亦容易直接地与流道摩擦而产生碎裂；且待加工元件被流道搬送至各工作区时，皆需受升降载台顶升脱离流道后又下放返回流道，在顶升、下放的过程中，待加工元件的位置容易产生偏移，导致在点胶工作区进行液材涂布加工的待加工元件，其实际液材涂布位置与期望液材涂布位置有所落差；此外，待加工元件到达各工作区时皆需进行加热的程序，故另需配合工作区数量设置相同数量的载台，造成成本的增加。

因此，本发明的目的，在于提供一种可承载不同待加工元件的载台。

本发明的另一目的，在于提供一种待加工元件不易在搬送过程中产生偏移的晶圆搬送方法。

本发明的又一目的，在于提供一种可稳定搬送待加工元件至不同工作区加工又可减少载台设置成本的加工装置。

依据本发明目的的载台，包括：一定位盘，用于承载一待加工元件；一固定座，其设有一支撑架，用于支撑该定位盘于一固定高度上；一顶升机构，设于该固定座上，其包括由一驱动件所驱动可作上、下位移的升降平台；该升降平台上设有数个支撑件，其一端固设于该升降平台上，另一端设有一支撑销，该支撑销上端设有一支撑面与一由支撑面一侧朝上方延伸凸出的限制部；该升降平台向上位移后该支撑销上端高于该定位盘的上表面，而在该升降平台向下位移后该支撑销的该支撑面会约略低于该定位盘的上表面，但该限制部仍高于该定位盘的上表面。

依据本发明另一目的的晶圆搬送方法，使用所述载台，包括：顶升机构的驱动件驱动升降平台向上位移使支撑销上端高于定位盘的上表面；使载台在一轨座上平移至一第一位置，在一机械手移入一待加工元件至载台上方预设位置后，该机械手向下位移使该待加工元件的底面贴靠于支撑面上且限制部位于该待加工元件外缘；该机械手移出且驱动件驱动升降平台向下位移使支撑销的支撑面约略低于定位盘的上表面，使该待加工元件底面贴靠于定位盘上表面；使载台在该轨座上平移至一第二位置。

依据本发明又一目的的加工装置，包括：用以执行如所述晶圆搬送方法的装置。

依据本发明又一目的的另一加工装置，包括：一工作台；一搬送机构，设于该工作台上，该搬送机构设有一轨座使一载台可在该轨座上平移；该载台设有一定位盘可承载一为晶圆的待加工元件；一龙门机构，设于该工作台上，由相隔间距并相互平行的二龙门轨架所构成，并设有一两端各设于二龙门轨架上的横梁；该横梁与该轨座平行，其可在二龙门轨架的轨道上平移，该横梁上设有一移动板可在横梁轨道上以平行于轨座的方向平移；一点胶机构，设于该移动板上，该点胶机构可受该龙门机构带动至载台上方对该待加工元件进行点胶加工。

本发明实施例的载台及使用载台的晶圆搬送方法及加工装置，以上升的支撑销承载由机械手移入的待加工元件后再下降使待加工元件底面贴靠于定位盘的上表面，使载台可承载单纯仅有晶圆形式的待加工元件；且在待加工元件承载于定位盘上时，支撑销的限制部可限制待加工元件的水平位移，不仅可防止在定位盘的负压解除后待加工元件因受热翘曲或弹跳所造成的偏移，亦可在载台在轨座上平移搬送待加工元件时，防止待加工元件在定位盘上晃动而偏移；此外，仅需以一个载台在轨座上移动搬送待加工元件至不同位置进行对应的加工即可，不需再设置多个载台，可减少载台的设置成本。

附图说明

图1本发明实施例中载台的立体示意图。

图2本发明实施例中载台的定位盘与顶升机构配置的示意图。

图3本发明实施例中凹沟内气孔的示意图。

图4本发明实施例中支撑件夹持支撑销的示意图。

图5本发明实施例中支撑销的上端高于定位盘上表面的示意图(顶升上位)。

图6本发明实施例中支撑销的支撑面约略低于定位盘的上表面且限制部高于定位盘的上表面的示意图(顶升下位)。

图7本发明实施例中定位盘、加热板、盖板、感温件分解的示意图。

图8本发明实施例中感温件嵌入感温孔的示意图。

图9本发明实施例中载台在点胶加工装置上使用的示意图。

图10本发明实施例中机械手以其保持部移入待加工元件至载台上方的示意图。

图11本发明实施例中支撑销下降且待加工元件底面贴靠于定位盘上表面的示意图。

图12本发明另一实施例中载台的定位盘与顶升机构配置的示意图。

图13本发明另一实施例中待加工元件与载台配置的示意图。

【符号说明】

a载台a1定位盘

a11凹沟a111气孔

a12凹沟a13气嘴

a14孔洞a15靠边

a16容置区a161感温孔

a162感测面a17加热板

a171通孔a18盖板

a181通孔a19感温件

a191感温头a192第一紧固件

a193第二紧固件a2固定座

a21支撑架a211隔热件

a3顶升机构a31驱动件

a32升降平台a33升降杆

a34支撑件a341夹槽

a35支撑销a351支撑面

a352限制部a353导引面

b搬送机构b1轨座

c龙门机构c1龙门轨架

c11轨道c2横梁

c21移动板c211轨道

c22横梁轨道d点胶机构

e工作站f控制单元

l1第一线l2第二线

m移动区间r机械手

r1保持部s移载区间

t工作台w待加工元件

d1距离d2距离

a1'定位盘a32'升降平台

a34'支撑件a35'支撑销

a351'支撑面a352'限制部

w'待加工元件

具体实施方式

请参阅图1、2，本发明实施例的载台a设有包括：

一定位盘a1，其具有约略八边形之外观结构，该定位盘a1的上表面设有环形的数个环相隔间距的同心凹沟a11，以及互呈九十度交叉设置的直线凹沟a12，凹沟a11、a12内设有分别通往位于定位盘a1一侧的数个负压接头a13的数个气孔a111(图3)，该数个负压接头a13可分阶段操作，使定位盘a1上的凹沟a11、a12可由定位盘a1中心朝外侧逐渐分段产生负压，以对定位盘a1上的承载物进行吸附；定位盘a1上开设有数量为三的数个孔洞a14，该三个孔洞a14分布于最外侧的同心凹沟a11的外侧周缘，以其中一个孔洞a14远离另两个相邻的孔洞a14并与另两个相邻的孔洞a14等距的方式排列，且两相邻孔洞a14之中心点连成一第一线l1，其与一穿经另一孔洞a14且平行于该第一线l1的第二线l2之间形成一具有宽度d1的移动区间m；

一固定座a2，其两侧各设有一支撑架a21，用于支撑定位盘a1于一固定高度上；该支撑架a21上设有一玻璃纤维所构成的隔热件a211，定位盘a1的两侧的靠边a15分别压靠于该隔热件a211上；

一顶升机构a3，设于该固定座a2上，其包括由一汽压缸所构成的驱动件a31所驱动可作上、下位移的升降平台a32，该升降平台a32受固定座a2上四支升降杆a33所支撑；升降平台a32上设有数量为三的数个水平支撑件a34，其一端固设于升降平台a32上，另一端设有一支撑销a35，该支撑销a35的排列方式对应定位盘a1上的孔洞a14；请配合参阅图4，支撑件a34的一端开设有夹槽a341可夹持该支撑销a35使两者相互垂直，支撑销a35上端设有一支撑面a351与一由支撑面a351一侧朝上方延伸凸出的约略半圆筒状的限制部a352，该限制部a352朝该支撑面a351方向设有一向下倾斜的导引面a353，支撑销a35上开设有一检测孔a354，其一端可嵌入一光纤构成的检测件a355，使光学讯号可由支撑面a351透出用于检测其上是否存在承载物；在升降平台a32向上位移时，升降平台a32连动支撑件a34与支撑销a35一同向上位移，使支撑销a35上端可经孔洞a14穿出而高于定位盘a1定位盘a1的上表面(图5)，而在升降平台a32向下位移时，受连动而向下位移的支撑销a35，其支撑面a351会没入孔洞a14内而约略低于定位盘a1的上表面，但限制部a352仍凸出显露于孔洞a14外高于定位盘a1的上表面(图6)。

请参阅图7、8，定位盘a1底面凹设有数个矩形的容置区a16，各容置区a16内设有对应的加热板a17，并设有一盖板a18可罩覆该容置区a16，使容置区a16内的加热板a17被夹设于定位盘a1与盖板a18之间；各容置区a16内靠近容置区a16中间处凹设有一为盲孔的感温孔a161，该加热板a17上设有一通孔a171，该盖板a18上设有数个通孔a181，且感温孔a161、通孔a171、通孔a181三者相互对应，使数个热电偶式(thermocouple)感温件a19上端的感温头a191可依序穿经通孔a181、通孔a171最后嵌入各容置区a16的感温孔a161中并抵靠于感温孔a161上端靠近定位盘a1上表面的感测面a162，使各感温件a19可感测到由各加热板a17传递到定位盘a1不同区域的温度；感温件a19经由一例如螺丝的第一紧固件a192与一例如螺帽的第二紧固件a193使其上端固定于感温孔a161内。

请参阅图9，本发明实施例的载台a可在如图所示的点胶加工装置上使用，该加工装置设有包括：

一工作台t，其上设有一罩壳h可罩覆该工作台t上设置的机构，该罩壳h一侧开设有一进出口h1，其具有可供一机械手r保持一待加工元件w穿经其中的高度与宽度；

一搬送机构b，设于工作台t上，该搬送机构b设有一轨座b1使载台a可在该轨座b1上平移，载台a可在一第一位置(轨座b1一端)承载由该机械手r穿经进出口h1移入的一待加工元件w，并搬送该待加工元件w至一第二位置(轨座b1约略中间处)进行点胶加工；其中，该待加工元件w为无框架的的晶圆，待加工元件w受该机械手r的一具有宽度d2的保持部r1保持，且该保持部r1的宽度d2小于定位盘a1上表面的移动区间m的宽度d1，使保持部r1可不受三个支撑销a35的干涉而自由地在移动区间m中移动(图10)；

一龙门机构c，设于该工作台t上，由相隔间距并相互平行的二龙门轨架c1所构成，并设有一两端各设于二龙门轨架c1上的横梁c2；该横梁c2与龙门轨架c1垂直并与轨座b1平行，其可在二龙门轨架c1的轨道c11上平移，横梁c2上设有一移动板c21可在横梁轨道c22上以平行于轨座b1的方向平移；二龙门轨架c1分别设于轨座b1的两端与罩壳h的两侧之间，机械手r在由高度位于龙门轨架c1的轨道c1下方与载台a上方之间的进出口h1进入后再穿经龙门轨架c1下方的移载区间s使待加工元件w移入或移出载台a，使机械手r移入或移出待加工元件w的移载流路与横梁c2在龙门轨架c1上平移的流路因位于不同的水平高度上而不受到干涉；其中，机械手r移入或移出的移载流路平行载台a在轨座b1上平移的流路与移动板c21在横梁轨道c22上平移的流路；

一点胶机构d，设于该移动板c21上，并可在移动板c21的一轨道c211上垂直移动；该点胶机构d可受龙门机构c带动至位于第二位置的载台a上方对待加工元件w涂布液材或受龙门机构c带动至数个包括点胶头对位、点胶头清洁、液材秤重…等工作站e暂时停靠；其中，该数个工作站e设于轨座b1一侧的工作台t上，位于二龙门轨架c1之间，并在轨座b1另一侧的工作台t上设有控制单元f，其可控制载台a(图2)上包括负压接头a13与驱动件a31的气体压力。

本发明实施例的载台及使用该载台的晶圆搬送方法及加工装置在实施上，顶升机构a3的驱动件a31驱动升降平台a32向上位移使支撑销a35上端经孔洞a14穿出高于该定位盘a1的上表面并使载台a在轨座b1上平移至第一位置(轨座b1一端)，在机械手r穿经罩壳h的进出口h1与龙门轨架c1下方的空间s1移入待加工元件w至载台a上方预设位置(机械手r的保持部r1在移动区间m内，且待加工元件w之外缘约略对齐在下方三个支撑面a351与限制部a352之间)后，机械手r向下位移使待加工元件w的底面贴靠于支撑面a351上且限制部a352位于待加工元件w外缘用于限制待加工元件w的水平位移(图10)；在检测件a355确定待加工元件w已放置于支撑销a35后，机械手r移出移动区间m1且驱动件a31驱动升降平台a32向下位移使支撑销a35的支撑面a351没入孔洞a14内约略低于该定位盘a1的上表面，但限制部a352仍凸出显露于孔洞a14外，此时待加工元件w底面会贴靠于定位盘a1上表面，但限制部a352仍可限制待加工元件w在定位盘a1上的水平位移(图11)；待加工元件w在定位盘a1上受到由定位盘a1中心朝外侧逐渐产生的负压吸附，可防止一次全面积吸附造成有翘曲特征的待加工元件w因急速的吸力而破损；定位盘a1受到数个块加热板a17均匀的热传递使其上的待加工元件w可被加热，并以感温件a19随时感测对应区域的温度，以回馈给加热板a17进行温度调整；

受定位盘a1吸附与加热的待加工元件w接着由载台a搬送至第二位置(轨座b1约略中间处)，使点胶机构d移动至第二位置上方对待加工元件w进行液材涂布；涂布完成后的待加工元件w再经载台a送回第一位置，顶升机构a3的支撑销a35上升顶撑待加工元件w脱离定位盘a1上表面，使机械手r的保持部r1伸入远离的两个支撑销a35间的移动区间m，并向上位移机械手r使待加工元件w脱离支撑销a35后由机械手r保持待加工元件w再移出机械手r；

其中，在本发明实施例中，载台a皆在第一位置(轨座b1一端)由机械手r移入或移出待加工元件w(同侧进出)，但亦可在罩壳h上开设二进出口h1于对应的两侧，此时载台a可在第一位置(轨座b1一端)与一第三位置(轨座b1另一端)间平移，并由二组机械手r分别对应二进出口h1以负责待加工元件w的移入与移出，载台a在第一位置承载由对应机械手r移入的待加工元件w后至第二位置由点胶机构d涂布液材，接着至第三位置由另一对应机械手r移出待加工元件w。

本发明实施例的载台及使用载台的晶圆搬送方法及加工装置，以上升的支撑销a35承载由机械手r移入的待加工元件w后再下降使待加工元件w底面贴靠于定位盘a1的上表面，使载台a可承载单纯仅有晶圆形式的待加工元件w；且在待加工元件w承载于定位盘a1上时，支撑销a35的限制部a352可限制待加工元件w的水平位移，不仅可防止在定位盘a1的负压解除后待加工元件w因受热翘曲或弹跳所造成的偏移，亦可在载台a在轨座b1上平移搬送待加工元件w时，防止待加工元件w在定位盘a1上晃动而偏移；此外，仅需以一个载台a在轨座b1上移动搬送待加工元件w至不同位置进行对应的加工即可，不需再设置多个载台a，可减少载台a的设置成本。

请参阅图12、13、本发明的另一实施例的待加工元件w'为框架(frame)形式，支撑件a34'与支撑销a35'只需变更其分布位置即可对应不同的待加工元件w'外缘；升降平台a32'上设有数量为四的数个支撑件a34'，其一端各固设于升降平台a32'的四个边角上，另一端可夹持支撑销a35'，支撑销a35'的排列方式使支撑销a35'可分布在定位盘a1'之外侧周缘，使待加工元件w'框架外缘的底面可贴靠于支撑面a351'上且限制部a352'位于待加工元件w'外缘；在升降平台a32'向上位移时支撑销a35'上端高于定位盘a1'的上表面，而在升降平台a32'向下位移时支撑销a35'的支撑面a351'会约略低于定位盘a1'的上表面，但限制部a352'仍高于定位盘a1'的上表面以限制待加工元件w'的水平位移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明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。