[實用新型]翻轉式晶圓自動傳輸裝置

無效

• 申請號: 200920010069.7
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN201345358Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 吳功
• 申請（專利權）人: 富創得科技(沈陽)有限公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司
• 代理人: 刁佩德

技術領域

本實用新型涉及一種晶圓輸送設備。特別是一種對標準機械界面(Standard?MechanicalInterface，簡稱SMIF)晶圓盒進行載入載出操作的結構設計合理，在制程間傳輸運行平穩，實現晶圓匣在0-90度范圍翻轉動作更靈活可靠，拓展了適用范圍的翻轉式晶圓自動傳輸裝置。

背景技術

目前，在半導體的制造過程中，晶圓輸送對IC制造至關重要。為了確保晶圓在不同的制程間運送時的品質，避免晶圓受到塵粒或其它污染，越來越多的運送工作采用標準的運送容器，即采用了標準機械界面(standard?mechanical?interface，簡稱SMIF)技術。如美國專利4532970和4534389中，就公開了一種SMIF系統。該系統是通過明顯減少流過晶圓的塵粒，來降低塵粒對晶圓的污染。該效果是通過在機械方面保證晶圓輸送、存儲以及多數制程中，晶圓周圍的氣體相對晶圓保持靜止，以及外部環境中的塵粒不會進入晶圓環境來實現的。SMIF技術以“隔離技術”概念為中心。所謂隔離技術旨在通過將晶圓封閉在一個超潔凈的環境中，同時放寬對這個封閉環境以外的潔凈度要求來防止產品被污染。這使得節約巨額先期和運營成本成為可能，同時也使晶圓廠能夠更有效、更具成本效益。

另外，美國專利5934991公開了一種晶圓盒裝載設備界面改進的潔凈空氣系統(Podloader?interface?improved?clean?air?system)，是一種集成的空氣過濾系統，可以提供潔凈的微環境。該系統中的風扇、過濾器、壓力通風箱和裝載平臺作為一個整體移動，壓力通風室通過一個成角度有孔的網屏和裝載平臺上的晶圓盒相通，潔凈空氣流均勻的在成角度有孔網屏的所有高度上吹過晶圓表面。機械裝置在微環境下舉起晶圓盒外殼，然后載入和載出晶圓匣，使晶圓匣在載入和載出過程中被污染的幾率降到最低。此方法被業內人士廣泛采用。

美國專利6086323公開了一種為IC制程遞送晶圓的方法(Method?for?supplyingwafers?to?an?IC?manufacturing?process)，該方法包括支撐箱體、升降機、上料平臺以及一個多關節機械臂，上料平臺可與SMIF晶圓盒對接。提升機用于將晶圓盒蓋從SMIF晶圓盒上取下。由氣缸控制的夾桿在升降機升起打開晶圓盒以前，將SMIF晶圓盒固定到提升機上。其將晶圓盒基座與晶圓盒裝載界面的上料平臺對接后，打開晶圓盒蓋與基座之間的鎖定機構。在使晶圓處于清潔的微環境中的同時，將晶圓盒蓋從基座上提起，移動多關節機械臂的執行器到裸露的晶圓匣的位置，將晶圓匣抓緊，然后移動機械臂，將晶圓轉出微環境，遞送給IC制程。多關節機械臂包括旋轉肩關節、肘關節和腕關節，可以實現水平方向的移動。螺桿垂直驅動機構使機械臂可以垂直移動晶圓匣。但機械臂的功能有限，限制了設備的應用場合。在需要晶圓匣做更復雜動作的制程上，就無法實現自動傳輸。抓取機構由氣缸作為動力。采用氣缸作為動力元件很難對運動過程進行精確的控制，同時還要增加一套氣動系統。安裝在執行器下表面的定位機構采用一組圍繞中心安裝的四個定位塊。形成一個漏斗狀的結構，可以引導晶圓匣手柄達到居中的位置。但執行器定位塊的安裝只能適用于固定的一種晶圓匣，隨著制程設備的發展，晶圓匣的形式也越來越多樣，這就使得晶圓的自動傳輸受到限制。

美國專利5975825中公開了一種晶圓傳輸裝置(Transfer?apparatus?for?wafers)，它含有一個可升降移動的線性載臺，線性載臺承載一機械臂。該機械臂包括兩個伸展手臂(置于晶圓匣兩側)和一個擋片裝置(用于抵住晶圓片邊緣)。擋片裝置含有兩個由彈性材料制成的口邊，使其可抵在晶圓邊緣上。但此種晶圓傳輸裝置存在一些缺點，表現在以下方面：

1、機械臂的結構復雜，兩只伸展手臂限制了設備的使用場所。

2、機械臂作旋轉運動所需旋轉空間較大，并在機械臂旋轉的同時，線性載臺必須配合升降，且在配合中保證晶圓盒的水平運行穩定性，以使各部件搭配動作精確度準確。因此，該裝置不僅占用空間較大，投入的設備成本也較高，而且受其結構的限制，無法適用于在狹小空間作復雜動作的制程。

3、機械臂的功能單一，限制其應用場合。在需要晶圓匣做更復雜動作的特殊制程設備上，就無法實現自動傳輸。

4、執行器定位塊的設置只能適用于固定的一種晶圓匣，無法適應多樣化制程設備所對應的各種形狀的晶圓匣的自動傳輸。