TW419773B - Wafer transportation mechanism - Google Patents

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419773 A7 B7 五、發明說明ί ) 【發明之所屬技術領域】 本發明係關於將半導體晶圓之類的被處理體搬入或搬 出收存被處理體之收存部之搬送機構及搬送方法’特別是 關於可以將被處理體搬送於收存部之規定位置之搬送裝置 及搬送方法。 【習知之技術】 處理室 處理室 典型的 此 。該臂 )。該 在半導體製造上，會進行由收存半導體晶圓之卡匣往 搬送一片之半導體晶圓’或由一個之處理室往其它 利用於其之搬送之 搬送一片之晶圓。圖1係顯示被 先前之搬送機構之斜視圖。 搬送機構1在前方具有可以保持 2之保持晶圓部份設置收存晶圓 臂2之後端被樞著於其之一端被 請 先 閱 讀· 背 面 之 注' 意 事 項 再 填 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 臂3及4之其中一方之補助臂3。另一 一端被連結於使補助臂4旋轉之旋轉機 出設置使臂2只在其之軸線方向可以往 此，藉由旋轉機構5補助臂4 一旋轉， 半導體晶圓之臂2 之凹處（參考圖3 樞著之2個之補助 方之補助臂4之另 構5。圖中未顯示 復移動之導件。因 臂2透過補助臂3 ，可以在供給晶圓之位置與保持晶圓縮回（或晶圓例如於 處理室被處理之間拉進）位置之間往復移動。 圖2係顯示臂保持晶圓位於縮回位置之搬送機構之斜 視圖。在此狀態，藉由使搬送機構全體旋轉，或藉由使之 移動（以下，單單稱此種旋轉或移動爲「移動」），可以 由1個之處理室將晶圓移送於其它之處理室。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） -4- A7 419773 __B7____ 五、發明說明έ ) 圖3及圖4係顯示利用此先前之搬送機構，將晶圓由 處理室卸載之動作及往該處裝載之動作。如圖3 ( a )所 示般地，晶圓W其之中心可以與處理室（未圖示出）內之 晶圓工作台2 1之中心一致地被以複數的銷2 2支撐著》 處理後，爲了將晶圓W卸載，如圖1般地，臂4旋轉，隨 之臂2伸長。臂2伸長至臂2之晶圓保持中心（圖中以白 三角顯示）與晶圓W之中心（圖中，以黑三角顯示）一致 之位置（伸長位置）爲止。接著，如圖3 ( b )所示般地 ，銷22下降，晶圓W位於臂2之凹處。而且，如圖3 ( c )所示般地，藉由臂4之旋轉，臂2在保持晶圓W之下 ，回到縮回位置。 爲了對於晶圓W進行如下之處理，由於要將晶圓w往 其它之處理室之位置移動之故，如圖3 ( d )所示般地， 使晶圓之保持中心與晶圓W之中心--致之下，如圖2所示 般地，使搬送機構全體移動（旋轉）。 而且，在到達其它之處理室之位置爲止時，如圖4 ( a )所示般地，臂4再度旋轉，臂2往其它之處理室之處 理位置（晶圓工作台之中心與晶圓之中心一致之位置）伸 長。在此處，銷上昇，晶圓移往晶圓工作台（圖4 ( b ) )，臂4旋轉，臂2返回縮回位置。上述處理位置與縮回 位置被記憶於搬送機構之控制部以便於其它之晶圓之卸載 、裝載動作中可被再現。 在此種圖示之搬送機構之外’也有藉由真空吸附以將 晶圓保持於臂之方式之機構。此方式係連通臂之晶圓保持 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁i i I ---— I 訂i! 線- 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 -5 - 419773 A7 ____B7 五、發明說明έ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 部與真空源，晶圓位於臂上時，藉由真空力以保持晶圓者 。藉由真空力之保持’在臂沒有需要設置晶圓保持用之凹 處，可以使臂小型化，又，可以高速使晶圓移動、旋轉。 【發明欲解決之課題】 但是’在以臂之凹處配置晶圓之先前的搬送機構（圖 1 )之卸載上，晶圓工作台上之晶圓雖然藉由銷之下降被 移往晶圓之凹處’此時，例如利用電漿在晶圓進行規定之 製程之處理室中’伴隨電漿產生之電荷之影響等，有時會 產生晶圓位置之偏差。 被形成於臂2之凹處考慮到臂、臂間之連結、旋轉機 構等之機械誤差，雖然比收存於此之晶圓大若干（通常， 直徑方向大2 m m以下之程度），但是晶圓位置偏差如大 於其上，晶圓便無法被收存於凹處，成爲擱在凹處之段差 部份，而成爲搬送錯誤。雖然預先預測位置偏差，使凹處 之大小更大些，可以迴避此種錯誤，但是在此情形，凹處 內之晶圓位置不定，位置精度之信賴性、再現性變差。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，臂在往復移動、縮回位置之臂之旋轉移動之際， 晶圓在比晶圓大之凹處內移動，會引起位置之偏差。爲了 防止此，不得不使臂之移動（旋轉）之速度降低，無法期 望晶圓之搬送速度之高速化，搬送時間之縮短化。於真空 吸附式中，沒有此種問題 > 雖然可以高速化搬送速度，反 之，在真空吸附之際，晶圓之裏面與臂之緊密接觸之故， 容易產生微粒。又，此方式畢竟必須在大氣中使用。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 419773 A7 __B7___ 五、發明說明4 ) 本發明係爲了解決上述課題而完成者，其目的在於提 供：不須附加之工程，可以將被處理體配置於保持被處理 體之臂構件之規定之位置之搬送機構及搬送方法。 本發明之其它之目的在於提供：被處理體之往臂構件 之移送簡便，而且可以將晶圓配置於臂之規定位置之搬送 機構及搬送方法。 進而，本發明之其它之目的在於提供：由收存晶圓之 其中之一之收存部往另一方之收存部之搬送可以筒速化Z 搬送機構及搬送方法。 再者，本發明之其它之目的在於提供：即使在常壓下 、真空下，也可以進行被處理體之搬送之搬送機構及搬送 方法。 再者，本發明之其它之目的在於提供：可以適用於既 存之裝置之搬送機構及搬送方法。 【解決課題用之手段】 達成上述目的之本發明之將被處理體搬入或搬出收存 部之搬送機構係由：（a)前端具有可與被處理體之邊緣 部接觸之突起部，保持被處理體之臂構件，及（b )爲了 將被處理體對於收存部搬入或搬出，在保持被處理體之狀 態下，使該臂構件在縮回位置與伸長位置之間往復移動之 移動機構，及（c )位於臂構件之附近，將被保持之被處 理體配置於臂構件上之規定位置用之可與被處理體之邊緣 部接觸之配置構件所形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 々------—訂*-----I!線 A7 4l9773 B7 五、發明說明έ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 配置構件係在藉由移動機構’臂構件往縮回位置移動 時，與被保持在臂構件上之被處理體之邊緣部接觸，只阻 止被處理體之移動，配置於臂構件上之規定位置。 由其中一方之收存部往另一方之收存部搬送被處理體 時，移動機構具有在將臂構件維持於縮回位置狀態下，向 著各收存部移動之移動手段。此時，配置構件被安裝於移 動手段。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 本發明之搬送方法係一種由其中一方之收存部往另一 方之收存部搬送被處理體之方法，具有：（a)在前端具 有可與被處理體之邊緣部接觸之突起部’將保持被處理體 之臂構件在其中一方之收存部內，***至被收存於其中之 被處理體之邊緣部與突起部之間產生間隙之伸長位置爲止 ，將被處理體移往臂構件之工程，及（b )被移動之被處 理體之邊緣部接觸位於臂構件之附近之配置構件爲止地， 將臂構件縮回之工程，及（c )再者，配置構件與臂構件 上之被處理體接觸，防止其之移動，至配置於臂構件之規 定位置之縮回位置地，將臂構件縮回之工程，及（d )維 持在縮回位置之臂構件，向著另一方之收存部移動之工程 ，及（e )在保持被配置於規定之位置之被處理體之狀態 ，將臂構件***另一方之收存部內之工程。 【發明之實施形態】 圖5係顯示本發明之搬送裝置5 1之斜視圖。與圖1 所示之習知之搬送裝置1之不同爲在臂5 2沒有設置凹處 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 419773 ___B7___ 五、發明說明έ ) ，只在前端具有沿著半導體晶圓w之外圓周之邊緣部之形 狀之突起部5 2 >之點，及臂位於縮回位置時，在該臂之 附近之配置構件6 0之點。 如圖1說明過般地，本發明之搬送裝置5 1也係：臂 5 2可以在伸長位置與縮回位置往復移動地，透過2個之 補助臂5 3 ，5 4被安裝於旋轉機構5 5。再者，雖然未 圖示出，設置可以使臂5 2只在其之軸線方向往復移動之 導件。因此，藉由旋轉機構55，臂54 —旋轉，臂52 透過臂53可以往復移動。 本發明之特徵之臂5 2如圖般地，保持晶圓W之部份 比柄部份寬，在前端兩個地方具有突起部5 2 ζ 。此突起 部5 2 與晶圓W之邊緣部接觸之故，期望不會弄傷晶圓 地，在接觸部份具有彈性構件，例如彈簧構件。 配置構件6 0在臂5 2之附近，被安裝於旋轉機構 5 5。此配置構件6 0位於臂5 2之上方，由在兩端具有 突出部份之水平部份61及將該水平部份安裝於旋轉機構 5 5之垂直部份6 2所形成，水平部份6 1之內側形成梯 形之凹處1再者，被安裝有與晶圓之邊緣彈性地接觸之彈 性片6 3 ，例如彈簧體。彈性片係對於晶圓W彈性地接觸 用合適之物，但是並非必須之要件，也可以水平部份之梯 形凹處與晶圓之邊緣部接觸。 於圖示之例中，雖然做成爲水平部份6 1被形成爲梯 形之凹處，在晶圓之邊緣部兩個地方接觸，但是一個地方 接觸之形狀亦可，或三個地方以上接觸之形狀亦可。接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲婧背面之注意事項再填寫本頁) ------- 訂----- ----線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- A7 Λ197Τ3 B7____ 五、發明說明f ) 地方愈多，如後述般地，雖然容易將晶圓W配置於臂5 2 上之規定位置，但是對於不同直徑之晶圓不容易對應。 於被安裝配置構件6 0之搬送機構5 1中，藉由旋轉 機構55 ，臂一旋轉，透過臂53，臂52往縮回方向一 移動，被保持在臂5 2上之晶圓W與臂5 2 —同被縮回， 如圖6所示般地，與配置構件6 0之彈性構件6 3，6 3 接觸。再者，臂5 2被縮回時，配置構件6 0阻止晶圓W 與臂一同地移動。因此，晶圓W在臂5 2上被推往臂之突 起部52一，52'。藉由此突起部52一，52一與配 置構件之彈性構件6 3 ，6 3被夾住。此時，設晶圓W被 配置於臂5 2上之位置爲規定之位置，在臂5 2被縮回之 動作時，晶圓W必定成爲被配置於臂5 2上之規定之位置 0 晶圓W由於係在臂5 2上之規定位置藉由突起部 5 2 >與配置構件6 0被固定，例如如圖6所示般地，搬 送機構5 1即使旋轉移動，或雖然未圖示出，搬送機構 5 1即使全體並進移動，晶圓W不會由規定位置偏離。 參考圖7及圖8說明使用上述本發明之搬送機構51 ’由處理室卸載晶圓，將其裝載於其它之處理室之動作。 爲了卸載位於處理室內之晶圓工作台2 1上之處理位 置之被處理晶圓，如圖7 ( a )所示般地，至被形成於位 於處理位置之晶圓之邊緣部與臂5 2之突起部5 2 /之間 之間隔，即間隙只產生規定値之位置（伸長位置）爲止， 使臂5 2在晶圓w之下方，通過銷5 5之間地，伸長於處 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------ - 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 419 77 3 A7 _ B7 五、發明說明έ ) 理室內。此間隙例如因電漿產生之電荷的影響，即使晶圓 之位置偏離，也不會擱於突起部5 2 —之程度，通常定爲 2 m m之程度。 接著’如圖7 ( b )所示般地，銷2 2下降，晶圓W 被移往臂上。此時，晶圓之中心（圖中以黑三角顯示）與 晶圓位於臂上之規定位置時之晶圓之中心位置（圖中以白 色三角顯示）一般並不一致。而且，藉由旋轉機構5 5， 臂5 4 —旋轉，臂5 2被縮回，晶圓W由處理室被排出（ 圖 7 ( c ))。 臂5 2在保持晶圓W之狀態下一旦被縮回，與配置構 件6 0之彈性片6 3接觸。彈性片6 3只阻止臂5 2上之 晶圓W之移動。再者，臂5 2 —被縮回，彈性片6 3將晶 圓W在臂5 2上推往突起部5 2 > 。而且，晶圓W之邊緣 部與突起部5 2 >接觸時，臂5 4之旋轉停止，臂5 2之 縮回終了（圖7 ( d ))。如此，晶圓W成爲被配置於臂 5 2上之規定位置，即晶圓W之中心與臂5 2之規定位置 之中心一致之位置。 要將晶圓送往其它處理室時，如圖6所示般地，使搬 送機構5全體旋轉移動。晶圓由於係被夾住於配置構件 6 0與突起部5 2 >之故，藉由此旋轉移動，不會由規定 位置偏離，因此，可以高速地將晶圚送往其它處理室。此 時，配置構件6 0可以與臂5 2 —齊地旋轉地，有必要被 安裝於旋轉機構5 5。又’此例係使搬送機構5 1全體旋 轉移動，送往其它處理室’當然也可以藉由使搬送機構 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

* --I I ^ 111·11 I J I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 經濟部智慧財產局員Η消費合作杜印製 ‘ 419773 A7 B7 五、發明說明6 ) 5 1全體並進移動之移動手段’移動至在其它之處理室可 以裝載晶圓之位置。 晶圓W在被送往其它處理室時，如圖8 ( a )所示般 地，臂5 2伸長於處理室內。臂5 2之伸長進行至臂上之 晶圓W之中心（圖中之白三角印）與晶圓工作台2 1 -之 中心（圖中之黑三角印）一致爲止。 如上述般地，臂上之晶圓藉由配置構件與突起部 5 2 >被夾住’被配置、維持於規定之位置之故，臂5 2 只需伸長之所希望之處，臂上之晶圓W之中心與晶圓工作 台2 1 >之中心可以一致。而且，銷22 上昇，臂5 2 一被縮回（圖8 (b)，圖8 (c))，晶圓W成爲被配 置於晶圓工作台2 1 >之所希望之位置，即處理位置。 如此，晶圓藉由臂之突起部與配置構件被夾住之故， 臂只需伸長，可以正確地配置於處理室內。在此配置並不 要求嚴密正確性之搬送，於臂之縮回之際，即使晶圓之邊 緣部與突起部之間有間隙亦可。但是，於晶圓之處理中， 此間隙即使大，也寄望在2 m m，最好在1 . 5 m hi以下 〇 上述說明之例雖係由1個之處理室往其它之處理室搬 送晶圓者，但是並不限於此，由收存晶圓之卡匣往處理室 ，或反之搬送之情形，本發明之搬送機構也可以適用。又 ，也可以理解搬送物並不限定爲晶圓。 又，於半導體晶圓之搬送，由於微粒之產生爲重要之 問題，又，於半導體晶圓之搬送，由於微粒之產生爲重耍 ------I ------ — 1 I I (請先閱婧背面之>i*意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210x297公釐） -12- 419773 A7 B7 五、發明說明) 之問題，搬送速度、臂之形狀、與晶圓接觸之突起部、配 置構件之形狀、彈性皆係適當決定爲以不產生微粒爲宜。 {請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 【發明之效果】 藉由本發明，搬送被處理體之臂構件只在前端具有突 起部，變成不需要收存被處理體之凹處，因此，將被收存 之被處理體移往臂構件之際，不需要將臂構件正確地定位 於被收存於收存部內之被處理體之位置，搬送控制變得簡 便。而且，被處理體在搬送工程中之縮回動作中，被配置 於臂構件之規定位置，因此，只需單純將臂構件伸長，可 以將被處理體搬送於所希望之位置。 又，被處理體藉由臂構件之突起部與配置構件被夾住 ，被保持於臂構件上之故，不會由臂構件上之規定位置偏 離，因此，可以將被處理體保持於臂構件上之規定位置下 ，往其它之收存部高速地移動。藉由此，可以謀求搬送之 高速化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .再者，本發明不借用吸引力保持被處理體之故，即使 在常壓下之搬送、減壓下之搬送都可以適用。 再者，本發明雖然配置構件係必要者，但是實質上不 須改變利用臂構件之搬送機構，可以利用此實施之。 【圖面之簡單說明】 圖1係顯示習知之搬送機構之斜視圖。 圖2係顯示全體旋轉移動狀態之圖1之習知的搬送機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 419773 A7 __B7___ 五、發明說明61 ) 構之斜視圖。 ·, 一， 圖顯示使用圖1之搬送機構，將晶圓由處理室卸 載之各動_弋 圖示使用圖1之搬送機構，將晶圓往處理室裝 載之各動作。 圖5係顯示本發明之搬送機構之斜視圓。 圖6係顯示全體旋轉移動狀態之圖5之搬送機構之斜 視圖。rz穿 圖示使用圖5之搬送機構，將晶圓由處理室卸 載之各 圖示使用圖5之搬送機構，將晶圓往處理室裝 載之各動作。 【標號之說明】 5 1 :本發明之搬送機構，52 :臂，52 > :突起部， 53 :臂，54 :臂，55 :旋轉機構，60 :配置構件 ，6 1 :水平部份，6 2 :垂直部份，6 3 :彈性片 1 I I ^----- ^ - I I--— II ^ - — I!———— (請先閲讀背面之^'意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 -14- 未紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. i 419TT3 g ' D8 六、申請專利範圍 1 . 一種搬送機構，其係將被處理體搬入或搬出收存 部之搬送機構，其特徵爲由：（a)前端具有可與被處理 體之邊緣部接觸之突起部，保持上述被處理體之臂構件， 及（b )爲了將上述被處理體對於上述收存部搬入或搬出 ，在保持上述被處理體之狀態下，使該臂構件在縮回位置 與伸長位置之間往復移動之移動機構， 及（c )位於上述臂構件之附近，將被保持之上述被處理 體配置於上述臂構件上之規定位置用之可與被處理體之邊 緣部接觸之配置構件所形成， 藉由上述移動機構，上述臂構件往上述縮回位置移動 時，上述配置構件與被保持在上述臂構件上之上述被處理 體之邊緣部接觸，只阻止上述被處理體之移動，配置於上 述臂構件上之規定位置。 2 ·如申請專利範圍第1項記載之搬送機構，其中上 述配置構件及上述突起部之至少其中一方之與上述被處理 體之邊緣部接觸之部份係由彈性體構成。 3 ·如申請專利範圍第1項記載之搬送機構，其中藉 由上述臂構件之往上.述縮爲位置移動，上述被處理體在位 於上述規定位置時’上述被處理體與上述突起部及上述配 置構件接觸而被夾住。 4 .如申請專利範圍第1項記載之搬送機構，其中藉 由上述臂構件之往上述縮爲位置移動，上述被處理體在位 於上述規定位置時，上述被處理體之邊緣部與上述突起部 之間有間隙》 本紙張/LA適用中關家揉率（CNS > A4^ ( 21GX297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ~ 15 - .'41 977 3 as * C8 D8 六、申請專利範圍 5 .如申請專利範圍第4項記載之搬送機構，其中上 述間隙爲2 m m以下之間隔。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 .如申請專利範圍第1項記載之搬送機構，其中上 述收存部係處理室，上述移動機構藉由上述臂構件之往上 述縮回位置移動，將被配置於上述規定位置之上述被處理 體，在使臂構件移動於上述仲長位置下，搬入上述處理室 內之處理位置。 7 .如申請專利範圍第3項或第4項記載之搬送機構 ，其中上述收存部爲複數個， 上述移動機構具有在將上述臂構件維持於上述縮回位 置之狀態，向者上述各收存部移動之移動收段u 8 . —種搬送方法，係一種由其中一方之收存部往另 一方之收存部搬送被處理體之方法，其特徵爲由下述工程 所形成： (a )在前端具有可與被處理體之邊緣部接觸之突起 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 部，將保持上述被處理體之臂構件在上述其中—方之收存 部內，***至被收存於其中之被處理體之邊緣部與上述突 起部之間產生間隙之伸長位置爲止，將上述被處理體移往 上述臂構件之工程，及 (b )上述被移動之被處理體之邊緣部接觸位於上述 臂構件之附近之配置構件爲止地，將上述臂構件縮回之工 程，及 (c )再者，上述配置構件與上述臂構件上之被處理 體接觸，防止其之移動，至配置於上述臂構件之規定位置 本紙張尺度適用中國國家揉承（CNS ) A4規格（ZlOX297公釐） ‘419773申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之縮回位置地，將上述臂構件縮回之工程，及 (d )維持在上述縮回位置之上述臂構件，向著上述 另一方之收存部移動之工程，及 (e )在保持被配置於上述規定之位置之上述被處理 體Z狀態，將上述臂構件***上述另一方之收存部內之工 程。 9 ·如申請專利範圍第8項記載之搬送方法，其中上 述間隙在2 m m以上。 1 0 .如申請專利範圍第8項記載之搬送方法，其中 上述被處理體在其被配置於上述臂構件上之上述規定位置 時，與上述突起部及上述配置構件接觸而被夾住。 1 1 .如申請專利範圍第8項記載之搬送方法，其中 在上述臂構件上之上述規定之位置，配置上述被處理體時 ，在上述被處理體之邊緣部與上述突起構件之間具有間隙 ，該間隙即使大也爲1 . 5 m m。 1 2 如申請專利範圍第8項記載之搬送方法，其中 上述其它之收存部爲處理室，將上述臂構件***至其處理 室之處理位置爲止。 (請先閔讀背面之注項再填寫本f) 訂_ 泰紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -17 -