本發(fā)明是關(guān)于一種晶圓轉(zhuǎn)向裝置，特別是一種將晶圓的擺放方式由平放或直放之間改變，并將晶圓從不同載具之間轉(zhuǎn)換的晶圓轉(zhuǎn)向裝置。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體工藝中，需要對晶圓進行多種加工工藝。在不同工藝中，用來承載晶圓的載具也會不用，并且晶圓的擺放方式也會不同。當(dāng)晶圓在不同載具和不同的擺放方式之間轉(zhuǎn)換時，會使用許多裝置來讓晶圓在二個不同載具之間安全得轉(zhuǎn)換。若是需要將平放在平臺或流水線機臺上的晶圓300放置在直立擺放式的載具上時，如圖1所示，會需要先使用機械臂400抬起平放的晶圓300，再將平放的晶圓300放入晶圓暫存盒500。當(dāng)晶圓暫存盒500內(nèi)放滿晶圓300之后，如圖2所示，可將晶圓暫存盒500旋轉(zhuǎn)，使得晶圓暫存盒500的底部開口510朝向下方，以便頂升機構(gòu)600沿著移動方向m移動而穿過底部開口510，而將晶圓暫存盒500內(nèi)的晶圓300舉起。接著，如圖3所示，將晶圓移載機構(gòu)700和晶圓暫存盒500對齊后，使用者可以讓頂升機構(gòu)600升高以穿過底部開口510并舉起晶圓暫存盒500內(nèi)的晶圓300，使得晶圓300進入晶圓移載機構(gòu)700內(nèi)，以便晶圓移載機構(gòu)700的夾具710夾住晶圓300。最后，如圖4所示，當(dāng)夾具710夾住晶圓300后，夾具710可以沿著移動方向n移動至載具800的上方，并將直立的晶圓300放置在載具800上，如此一來，即可順利完成載具之間的轉(zhuǎn)換，并且也順利得讓晶圓300的擺放方式由平放改變?yōu)橹狈拧?/p>

然而，在上述的轉(zhuǎn)換載具和改變擺放方式的作業(yè)流程中，需要用到許多機臺來協(xié)助移動晶圓和暫放晶圓，因此該些機臺會占用較大的空間，并且作業(yè)流程時間也較長。因此，在工藝機臺空間要求越來越小，工藝時間要求縮短的情況下，上述的作業(yè)流程就無法符合使用要求。

因此，有必要提供一種新的機臺，其可以將晶圓的擺放方式由平放或直放之間改變，并將晶圓從不同載具之間轉(zhuǎn)換，并且不會占用過多的空間和作業(yè)時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是在提供一種晶圓轉(zhuǎn)向裝置，其可以將晶圓的擺放方式由平放或直放之間改變，并將晶圓從不同載具之間轉(zhuǎn)換。

為達成上述的目的，本發(fā)明的晶圓轉(zhuǎn)向裝置包括一殼體、一轉(zhuǎn)向件和一晶圓載具。殼體包括一殼體內(nèi)置空間與一殼體外表面。轉(zhuǎn)向件連接殼體外表面，用以使殼體旋轉(zhuǎn)。晶圓載具承載于殼體內(nèi)置空間，用以收容至少一晶圓。在轉(zhuǎn)向件使殼體旋轉(zhuǎn)，以翻轉(zhuǎn)收容至少一晶圓的晶圓載具時，晶圓載具的擺放方式會對應(yīng)得由平放或直放之間改變，使得晶圓載具和至少一晶圓可以一起從殼體內(nèi)置空間內(nèi)被取出。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中殼體更包括一底板和三個側(cè)板，底板和三個側(cè)板連接而形成殼體內(nèi)置空間，當(dāng)晶圓載具承載于殼體內(nèi)置空間時，晶圓載具的部分側(cè)面暴露于外。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中當(dāng)晶圓載具承載或取出于殼體內(nèi)置空間時，可選擇性得沿著兩種不同軸向而從殼體內(nèi)置空間進出。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中殼體更包括一底板和四個側(cè)板，底板和四個側(cè)板連接而形成殼體內(nèi)置空間，且四個側(cè)板環(huán)繞式得連接而形成一開口；其中當(dāng)晶圓載具承載或取出于殼體內(nèi)置空間時，晶圓載具將僅經(jīng)由開口進出。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，晶圓轉(zhuǎn)向裝置更包括一晶圓限位件，晶圓限位件設(shè)于殼體內(nèi)，以防止晶圓從該開口滑出。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，晶圓轉(zhuǎn)向裝置更包括一晶圓夾持件，晶圓夾持件設(shè)于殼體內(nèi)，其中晶圓夾持件與晶圓載具，用以夾持晶圓。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中晶圓載具為半圓式結(jié)構(gòu)，晶圓載具用以固定晶圓的一部份；其中晶圓夾持件位于晶圓載具的旁邊，晶圓夾持件用以夾持晶圓的另一部份。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，晶圓轉(zhuǎn)向裝置更包括一載具固定件，載具固定件設(shè)于殼體內(nèi)，并位于晶圓載具的旁邊以卡固住晶圓載具。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，晶圓轉(zhuǎn)向裝置更包括一旋轉(zhuǎn)底座，旋轉(zhuǎn)底座連接殼體的底部；旋轉(zhuǎn)底座的底座軸向旋轉(zhuǎn)會帶動殼體旋轉(zhuǎn)至一方向角度，并且轉(zhuǎn)向件也可以旋轉(zhuǎn)殼體，使得晶圓載具或至少一晶圓的擺放方式對應(yīng)得由平放或直放之間改變。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中晶圓的擺放方式會隨著殼體的旋轉(zhuǎn)，而由平放改變?yōu)橹狈拧?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中在晶圓從外部以平放的方式，放入殼體內(nèi)的晶圓載具之后，轉(zhuǎn)向件使殼體旋轉(zhuǎn)，使得殼體旋轉(zhuǎn)至直立，并且使得晶圓承載于晶圓載具，且晶圓及晶圓載具的擺放方式由平放改變?yōu)橹狈拧?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中在晶圓從外部以平放的方式，放入殼體內(nèi)的晶圓載具之前，晶圓載具承載進殼體內(nèi)置空間，轉(zhuǎn)向件使殼體旋轉(zhuǎn)，使得殼體由直立旋轉(zhuǎn)至平放，以供晶圓從外部以平放的方式放入。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的將晶圓放入晶圓暫存盒的示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的頂升機構(gòu)和晶圓暫存盒的示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)的頂升機構(gòu)將晶圓移動至晶圓移載機構(gòu)的示意圖。

圖4為現(xiàn)有技術(shù)的晶圓移載機構(gòu)將晶圓移動至載具上的示意圖。

圖5為本發(fā)明的一實施例的開口朝向第一方向的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

圖5a為本發(fā)明的一實施例的另一態(tài)樣的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

圖6為本發(fā)明的一實施例的載具固定件固定住晶圓載具的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

圖7為本發(fā)明的一實施例的旋轉(zhuǎn)后的晶圓夾持件的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

圖8為本發(fā)明的一實施例的晶圓移動機構(gòu)將晶圓放入開口朝向第二方向的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

圖9為本發(fā)明的一實施例的晶圓位于晶圓轉(zhuǎn)向裝置內(nèi)的示意圖。

圖10為本發(fā)明的一實施例的旋轉(zhuǎn)后的晶圓限位件的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

圖11為本發(fā)明的一實施例的容納著晶圓且旋轉(zhuǎn)至朝向第一方向的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記為：

現(xiàn)有技術(shù)：

晶圓300

機械臂400

晶圓暫存盒500

底部開口510

頂升機構(gòu)600

晶圓移載機構(gòu)700

夾具710

載具800

移動方向m、n

本發(fā)明：

晶圓轉(zhuǎn)向裝置1、1a

殼體10、10a

開口11

底板12

側(cè)板13、13a

殼體內(nèi)置空間14、14a

殼體外表面15

轉(zhuǎn)向件20

晶圓載具30

載具凹槽31

晶圓夾持件40

夾持件凹槽41

晶圓限位件50

載具固定件60

馬達70

旋轉(zhuǎn)底座80

晶圓100

晶圓移動機構(gòu)200

第一方向a

第二方向b

旋轉(zhuǎn)方向r1、r2、r3、r4、r5、r6

放置方向p

具體實施方式

為能讓貴審查委員能更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉較佳具體實施例說明如下。

以下請一并參考圖5至圖11關(guān)于依據(jù)本發(fā)明的一實施例的晶圓轉(zhuǎn)向裝置。圖5為本發(fā)明的一實施例的開口朝向第一方向的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖；圖5a為本發(fā)明的一實施例的另一態(tài)樣的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖；圖6為本發(fā)明的一實施例的載具固定件固定住晶圓載具的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖；圖7為本發(fā)明的一實施例的旋轉(zhuǎn)后的晶圓夾持件的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖；圖8為本發(fā)明的一實施例的晶圓移動機構(gòu)將晶圓放入開口朝向第二方向的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖；圖9為本發(fā)明的一實施例的晶圓位于晶圓轉(zhuǎn)向裝置內(nèi)的示意圖；圖10為本發(fā)明的一實施例的旋轉(zhuǎn)后的晶圓限位件的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖；圖11為本發(fā)明的一實施例的容納著晶圓且旋轉(zhuǎn)至朝向第一方向的晶圓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

如圖5和圖8所示，在本發(fā)明的一實施例之中，晶圓轉(zhuǎn)向裝置1用以將收容著晶圓100的晶圓載具30的擺放方式由由平放或直放之間改變，并將原本平放的晶圓100放置在晶圓載具30上。晶圓轉(zhuǎn)向裝置1包括一殼體10、一轉(zhuǎn)向件20、一晶圓載具30、二個晶圓夾持件40、二個晶圓限位件50、二個載具固定件60和一馬達70。

在本發(fā)明的一實施例之中，殼體10包括一開口11、一底板12、四個側(cè)板13、13a、一殼體內(nèi)置空間14與一殼體外表面15；在四個側(cè)板13、13a中，其中兩個側(cè)板13a的寬度較短，另外兩個側(cè)板13的寬度較長。底板12和四個側(cè)板13、13a連接而形成殼體內(nèi)置空間14，且四個側(cè)板13、13a環(huán)繞式得連接而形成開口11，開口11用以供使用者放入或取出晶圓100。殼體外表面15是四個側(cè)板13、13a朝向外部的表面。當(dāng)晶圓載具30承載或取出于殼體內(nèi)置空間14時，晶圓載具30將僅經(jīng)由開口11進出。殼體10可以旋轉(zhuǎn)，使得開口11朝向一第一方向a或一第二方向b。然而，晶圓轉(zhuǎn)向裝置1的殼體10的態(tài)樣和側(cè)板13、13a的數(shù)量并不以上述為限，如圖5a所示，晶圓轉(zhuǎn)向裝置1a的殼體10a的側(cè)板13、13a數(shù)量為三個，在三個側(cè)板13、13a中，其中兩個側(cè)板13a的寬度較短，另外一個側(cè)板13的寬度較長。底板12和三個側(cè)板13、13a連接而形成殼體內(nèi)置空間14a；當(dāng)晶圓載具30承載于殼體內(nèi)置空間14a時，晶圓載具30的部分側(cè)面暴露于外；也就是說，當(dāng)晶圓載具30承載或取出于殼體內(nèi)置空間14a時，可選擇性得沿著兩種不同軸向(第一方向a或第二方向b)而從殼體內(nèi)置空間14a進出。

轉(zhuǎn)向件20連接殼體10的殼體外表面15，轉(zhuǎn)向件20用以使殼體10旋轉(zhuǎn)，使得開口11旋轉(zhuǎn)至朝向第一方向a或第二方向b，并且晶圓100的擺放方式會隨著殼體10的旋轉(zhuǎn)，而由平放改變?yōu)橹狈牛蛴芍狈鸥淖優(yōu)槠椒?。馬達70連接轉(zhuǎn)向件20，馬達70用以提供扭力，使轉(zhuǎn)向件20旋轉(zhuǎn)，以使轉(zhuǎn)向件20帶動殼體10旋轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明的一實施例之中，晶圓載具30為半圓式結(jié)構(gòu)，其設(shè)于殼體10的殼體內(nèi)置空間14內(nèi)，晶圓載具30用以收容晶圓100并固定晶圓100的一部份。晶圓載具30包括復(fù)數(shù)載具凹槽31，復(fù)數(shù)載具凹槽31用以在晶圓100的側(cè)面和底部固定住晶圓100，以穩(wěn)定得承載晶圓100。在轉(zhuǎn)向件70使殼體10旋轉(zhuǎn)，以翻轉(zhuǎn)收容晶圓100的晶圓載具30時，晶圓載具30的擺放方式會對應(yīng)得由平放或直放之間改變，使得晶圓載具30和晶圓100可以一起從殼體內(nèi)置空間14內(nèi)被取出。

如圖5至圖8所示，在本發(fā)明的一實施例之中，二個晶圓夾持件40設(shè)于殼體10內(nèi)并位于晶圓載具30的旁邊，晶圓夾持件40用以夾持晶圓100的另一部份。各個晶圓夾持件40包括復(fù)數(shù)夾持件凹槽41，復(fù)數(shù)夾持件凹槽41用以與晶圓載具30夾持晶圓100的側(cè)面。二個晶圓夾持件40和殼體10樞接。當(dāng)二個晶圓夾持件40分別沿著旋轉(zhuǎn)方向r3、r4旋轉(zhuǎn)時，各個晶圓夾持件40的夾持件凹槽41會由朝向開口11轉(zhuǎn)變?yōu)槌驅(qū)Ψ剑淮藭r，各個晶圓夾持件40的夾持件凹槽41可以穩(wěn)定得夾持住晶圓100的側(cè)面。然而，晶圓夾持件40的數(shù)量并不以兩個為限，其可以照設(shè)計需求而改變，例如改變?yōu)橐粋€。

如圖5、圖9和圖10所示，在本發(fā)明的一實施例之中，二個晶圓限位件50設(shè)于殼體10內(nèi)并位于晶圓載具30的上方，以防止晶圓100從開口11滑出。二個晶圓限位件50和殼體10樞接。當(dāng)晶圓100位于殼體10之內(nèi)，且二個晶圓限位件50分別沿著旋轉(zhuǎn)方向r6、r7旋轉(zhuǎn)時，二個晶圓限位件50可以限制晶圓100移動，以防止晶圓100從開口11滑出。然而，晶圓限位件50的數(shù)量并不以兩個為限，其可以照設(shè)計需求而改變。

如圖5和圖6所示，在本發(fā)明的一實施例之中，二個載具固定件60設(shè)于殼體10內(nèi)，并位于晶圓載具30的旁邊，以卡固住晶圓載具30。二個載具固定件60可分別沿著旋轉(zhuǎn)方向r1、r2旋轉(zhuǎn)，以卡固住晶圓載具30的兩側(cè)，以達成使晶圓載具30保持穩(wěn)固的功效。然而，載具固定件60的數(shù)量并不以兩個為限，其可以照設(shè)計需求而改變，例如改變?yōu)橐粋€。

如圖10和圖11所示，在本發(fā)明的一實施例之中，晶圓轉(zhuǎn)向裝置1包括一旋轉(zhuǎn)底座80，旋轉(zhuǎn)底座80連接晶圓轉(zhuǎn)向裝置1的殼體10的底部。旋轉(zhuǎn)底座80的底座軸向旋轉(zhuǎn)會帶動殼體10旋轉(zhuǎn)至所需的任一方向角度，并且轉(zhuǎn)向件20也可以使殼體10旋轉(zhuǎn)，使得晶圓載具30或晶圓100的擺放方式會對應(yīng)得由平放或直放之間改變，以提升晶圓轉(zhuǎn)向處理效率，并且方便晶圓載具30或晶圓100以適合的方向角度和擺放方式而進出晶圓轉(zhuǎn)向裝置1。

在本發(fā)明的一實施例之中，晶圓轉(zhuǎn)向裝置1和一外部的電腦電性連接。用戶可以操作電腦，以從遠程控制晶圓轉(zhuǎn)向裝置1的各個可活動的元件，如轉(zhuǎn)向件20、晶圓夾持件40、晶圓限位件50、載具固定件60、馬達70，或是旋轉(zhuǎn)底座80，以使晶圓轉(zhuǎn)向裝置1于不同軸向間運行。

在半導(dǎo)體工藝中，常會需要將流水線機臺上的平放的晶圓100，改變?yōu)橹狈挪⑶肄D(zhuǎn)移到晶圓載具30上，因此，使用者可以運用本發(fā)明的晶圓轉(zhuǎn)向裝置1來轉(zhuǎn)移晶圓100。首先，如圖5所示，使用者可以先將直立的晶圓載具30放入朝向第一方向a的殼體10內(nèi)。接著，如圖6所示，用戶可以操作外部的電腦，以控制晶圓轉(zhuǎn)向裝置1的二個載具固定件60分別沿著旋轉(zhuǎn)方向r1、r2旋轉(zhuǎn)，以卡固住晶圓載具30的兩側(cè)，使得晶圓載具30保持穩(wěn)固。接著，如圖7所示，用戶可以操作外部的電腦，以控制晶圓轉(zhuǎn)向裝置1的二個晶圓夾持件40分別沿著旋轉(zhuǎn)方向r3、r4旋轉(zhuǎn)，使各個晶圓夾持件40的夾持件凹槽41由朝向開口11轉(zhuǎn)變?yōu)槌驅(qū)Ψ?；藉此，各個晶圓夾持件40的夾持件凹槽41和晶圓載具30的載具凹槽31可以穩(wěn)固得卡固住稍后放入的晶圓100的周圍。接著，如圖8和圖9所示，用戶可以操作外部的電腦，控制馬達70帶動轉(zhuǎn)向件20沿著旋轉(zhuǎn)方向r5旋轉(zhuǎn)，以使轉(zhuǎn)向件20帶動殼體10旋轉(zhuǎn)至開口11朝向第二方向b，使得殼體10由直立旋轉(zhuǎn)至平放，以供晶圓100從外部以平放的方式放入；此時，用戶可以操作外部的電腦以控制一外部的晶圓移動機構(gòu)200，讓晶圓移動機構(gòu)200抬起流水線機臺上的平放的晶圓100，將平放的晶圓100從開口11放入殼體10內(nèi)部的晶圓載具30里，并將晶圓100和各個晶圓夾持件40的夾持件凹槽41以及晶圓載具30的載具凹槽31互相卡固，藉此，晶圓100可以穩(wěn)固得位于殼體10內(nèi)部。

如圖9和圖10所示，在本發(fā)明之中，當(dāng)殼體10內(nèi)部的晶圓載具30裝滿晶圓100之后，用戶可以操作外部的電腦，控制二個晶圓限位件50分別沿著旋轉(zhuǎn)方向r6、r7旋轉(zhuǎn)；此時，旋轉(zhuǎn)后的二個晶圓限位件50可以限制晶圓100移動，以防止晶圓100從殼體10滑出。最后，如圖5和圖11所示，用戶可以操作外部的電腦，控制馬達70帶動轉(zhuǎn)向件20沿著旋轉(zhuǎn)方向r8旋轉(zhuǎn)，以使轉(zhuǎn)向件20帶動殼體10旋轉(zhuǎn)至開口11朝向第一方向a，也就是使得殼體10旋轉(zhuǎn)至直立；藉此，晶圓100會承載于晶圓載具30上，且晶圓100及晶圓載具30的擺放方式會從平放變成直放，且晶圓100會承載于晶圓載具30上。因此，用戶可以操作外部的電腦，控制二個晶圓限位件50和二個晶圓夾持件40恢復(fù)原狀，使晶圓限位件50不再限制晶圓100移動，并且使晶圓夾持件40不再卡固晶圓100。如此一來，使用者即可將晶圓載具30以及位于晶圓載具30上的晶圓100，從殼體10內(nèi)取出，讓位于晶圓載具30上的直放的晶圓100進行其他的半導(dǎo)體工藝。

藉由本發(fā)明的晶圓轉(zhuǎn)向裝置1的設(shè)計，可以讓晶圓100從外部的機臺移動到晶圓載具30上，并且將晶圓100的擺放方式由平放或直放之間改變，以及可藉由旋轉(zhuǎn)底座80的底座軸向旋轉(zhuǎn)至所需的任一方向角度，增加晶圓載具30及晶圓100的進出晶圓轉(zhuǎn)向裝置1的方向選擇，以提升晶圓轉(zhuǎn)向處理效率。另外，本發(fā)明的晶圓轉(zhuǎn)向裝置1具有改變晶圓100的擺放方式以及將晶圓100擺放于晶圓載具30的功效，因此不需要使用傳統(tǒng)的晶圓暫存盒、頂升機構(gòu)和晶圓移載機構(gòu)，就可以順利得使平放的晶圓100以直放的方式承載于晶圓載具30，如此一來，可以省去傳統(tǒng)的晶圓暫存盒、頂升機構(gòu)和晶圓移載機構(gòu)的占用空間，并且也可以減少使用傳統(tǒng)的晶圓暫存盒、頂升機構(gòu)和晶圓移載機構(gòu)的作業(yè)時間。

需注意的是，上述僅為實施例，而非限制于實施例。譬如此不脫離本發(fā)明基本架構(gòu)者，皆應(yīng)為本專利所主張的權(quán)利范圍，而應(yīng)以本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。