TWI425589B - Wafer flip device - Google Patents

Description

晶圓翻轉裝置

本發明係關於一種晶圓翻轉裝置，尤其是一種藉由呈放射狀所設置之翻轉輪片，用以使輸送帶所承載運送之晶圓能夠進行翻轉之處理。

目前許多半導體晶圓廠為了提高生產力或保持競爭優勢，皆已採用自動化方式進行晶圓的製造與搬運，如此的自動化運作流程能夠有效地節省人事成本以及提高生產效率，因此工廠自動化已經是半導體必然的趨勢了，另外為了因應工廠自動化，有許多工廠輸送系統的設計是非常重要的；因此在工廠中的晶圓製造流程或是晶圓檢測流程中，當晶圓進行雙面製程時，先利用包含有沉積、微影與蝕刻等半導體製程之正面製程於晶圓之正面形成正面圖案，接著再將晶圓翻轉並利用背面製程於晶圓之背面形成背面圖案，藉以製作出所需之元件結構；其中習用的晶圓翻轉裝置2如圖一所示，係需要於輸送帶1兩側設製一旋轉軸結構21以及四支懸臂結構221,222,223,224，而每一支懸臂結構上係有設置了至少兩個吸嘴結構23，因此當晶圓3經由該輸送帶1到達其中一組懸臂結構(221,222或是223,224)時，該吸嘴結構23能夠吸附於該晶圓3背面的周緣部，並經由該旋轉軸結構24使其中兩支懸臂結構(221,222或是223,224)進行180度的翻轉，同時使該晶圓3正面直接與另一端輸送帶1表面接觸，而導致該晶圓3之背面朝上，以便進行晶圓3背面之製程與檢測；然而於晶圓3翻轉的過程中，若是吸嘴結構23無法將該晶圓3之背面完全吸附，或是任何一個吸嘴結構23無法使用，於晶圓3翻轉的過程中所產生的甩力將會使該晶圓3整片飛出，因此很容易導致輸送過程中產生晶圓3受損的情況發生；或是晶圓3輸送速度過快的情況下，目前所習用的懸臂結構(221,222或是223,224)很難進行配合，因此會造成晶圓3堵塞於輸送帶1上，進而會導致製程中斷的情況發生。

因此，若能提供一種晶圓翻轉裝置，能夠於晶圓翻轉的過程中，使晶圓能夠經由更穩定的翻轉結構進行翻面，以避免輸送過程中晶圓發生受損的情況發生，應為一最佳解決方案。

本發明之目的即在於提供一種晶圓翻轉裝置，係能夠於晶圓翻轉的過程中，用以避免晶圓甩出發生受損或是製程中斷的情況發生。

可達成上述發明目的之一種晶圓翻轉裝置，係設置於兩個晶圓承載裝置之輸送帶間，該輸送帶係用於承載運送晶圓，而該晶圓翻轉裝置係包括了一晶圓翻轉架及一驅動裝置，其中該晶圓翻轉架係包含有一組翻轉輪片，而該組翻轉輪片係跨設於輸送帶間，且該組翻轉輪片係具有複數扇面，並於該相鄰扇面之間形成複數個槽位，用以提供晶圓置放而形成至少一容置晶圓空間；另外該晶圓翻轉架係透過一中軸呈放射狀設置該翻轉輪片，而該驅動機構能夠用以驅動該中軸而帶動翻轉輪片轉動，並進一步帶動該晶圓翻轉架作動。

更具體的說，所述輸送帶上更具有一用以感應輸送帶上晶圓狀態之感測器，藉以送出一驅動訊號並驅動該驅動機構作動。

更具體的說，所述晶圓翻轉架具有一可允許晶圓通過之通道，使輸送帶上承載運送之晶圓直接通過該通道。

更具體的說，所述槽位係用於置放相同尺寸的晶圓。

更具體的說，所述相鄰扇面之間形成複數個槽位相異，係用於容納不同尺寸的晶圓。

更具體的說，所述相鄰扇面之間形成複數個槽位，其槽位內側設置有一用以防止晶圓碰撞而破裂之緩衝墊結構。

有關於本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱圖二、圖三、圖四A至圖四D，為本發明晶圓翻轉裝置之立體結構圖、第一實施例示意圖及第一實施例側面示意圖，而該晶圓翻轉裝置係設置於兩個晶圓承載裝置之輸送帶4間，該輸送帶4係用於承載運送晶圓，由圖中可知，該晶圓翻轉裝置係包含：一晶圓翻轉架6，係包含有一組翻轉輪片61，而該組翻轉輪片61係跨設於輸送帶4間，並透過一中軸62呈放射狀設置該組翻轉輪片61，其中該組翻轉輪片61係具有複數扇面611，並於該相鄰扇面611之間形成複數個槽位612，用以提供晶圓置放而形成至少一容置晶圓空間；另外該晶圓翻轉架6係具有一可允許晶圓通過之通道63，使輸送帶4上承載運送之晶圓直接通過該通道63；一驅動機構7，係能夠驅動該中軸62而帶動該組翻轉輪片61轉動，並進一步帶動該晶圓翻轉架6作動；另外該輸送帶4上更具有一用以感應輸送帶4上晶圓狀態之感測器41，能夠送出一驅動訊號並驅動該驅動機構7作動；因此晶圓能夠經由該晶圓翻轉裝置進行翻轉，如圖三、圖四A至圖四D所示，當該第一片晶圓51尚未需要翻轉時，該晶圓翻轉架6之通道63係會直接朝向該第一片晶圓51(如圖三及圖四A所示)；而當要進行晶圓翻轉作業時，該驅動機構7係開始驅動該中軸62而帶動該組翻轉輪片61轉動，並使該組翻轉輪片61之第一槽位6121係會朝向該輸送帶4上之第一片晶圓51，因此當該第一片晶圓51通過於該輸送帶4之感測器41時，該第一片晶圓51係會逐漸進入該第一槽位6121內(如圖四B所示)，而當該第一片晶圓51完全容置於該第一槽位6121內後，該第一片晶圓51係會離開該輸送帶4之感測器41，該驅動機構7係會再驅動該中軸62而帶動該組翻轉輪片61轉動，以使該第二槽位6122朝向該輸送帶4上之第二片晶圓52(如圖四C所示)；接著該組翻轉輪片61之槽位係會陸續接收晶圓53,54,55(如圖四C所示)，而當該容置於第一槽位6121內之第一片晶圓51被翻轉180度後，並與該輸送帶4接觸時，會由該輸送帶4將該第一片晶圓51移出該第一槽位6121內，因此該第一片晶圓51的正面被翻轉成了背面(如圖四D所示)。

值得一提的是，該槽位612係用於置放相同尺寸的晶圓。

值得一提的是，該相鄰扇面611之間形成複數個槽位612相異，係用於容納不同尺寸的晶圓。

值得一提的是，該相鄰扇面611之間形成複數個槽位612，其槽位612內側能夠額外添加設置有一用以防止晶圓碰撞而破裂之緩衝墊結構。

請參閱圖五、圖六A至圖六C，為本發明晶圓翻轉裝置之第二實施例示意圖及第二實施例側面示意圖，由圖中可知，當該晶圓5不需要翻轉時，該晶圓翻轉架6之通道63係能夠直接朝向該輸送帶4上之該晶圓5(當該晶圓5通過於該輸送帶4之感測器41時，該驅動機構7係不會開始驅動該組翻轉輪片61轉動)，使該輸送帶4上承載運送之晶圓5直接通過該通道63。

本發明所提供之一種晶圓翻轉裝置，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.　本發明能夠於晶圓翻轉的過程中，有效地避免輸送中晶圓被甩出發生受損或是製程中斷的情況發生。

2.　本發明能夠用於相同尺寸或是不同尺寸的晶圓使用，更能夠經由輸送帶的配置，進行不同尺寸晶圓的製程或檢測流程調整。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1．．．輸送帶

2．．．習用的晶圓翻轉裝置

21．．．旋轉軸結構

221．．．懸臂結構

222．．．懸臂結構

223．．．懸臂結構

224．．．懸臂結構

23．．．吸嘴結構

3．．．晶圓

4．．．輸送帶

41．．．感測器

5．．．晶圓

51．．．第一片晶圓

52．．．第二片晶圓

53．．．晶圓

54．．．晶圓

55．．．晶圓

6．．．晶圓翻轉架

61．．．一組翻轉輪片

611．．．扇面

612．．．槽位

6121．．．第一槽位

6122．．．第二槽位

62．．．中軸

63．．．通道

7．．．驅動機構

圖一為習用晶圓翻轉裝置之立體結構圖；

圖二為本發明一種晶圓翻轉裝置之立體結構圖；

圖三為本發明一種晶圓翻轉裝置之第一實施例示意圖；

圖四A為本發明一種晶圓翻轉裝置之第一實施例側面示意圖；

圖四B為本發明一種晶圓翻轉裝置之第一實施例側面示意圖；

圖四C為本發明一種晶圓翻轉裝置之第一實施例側面示意圖；

圖四D為本發明一種晶圓翻轉裝置之第一實施例側面示意圖；

圖五為本發明一種晶圓翻轉裝置之第二實施例示意圖；

圖六A為本發明一種晶圓翻轉裝置之第二實施例側面示意圖；

圖六B為本發明一種晶圓翻轉裝置之第二實施例側面示意圖；以及

圖六C為本發明一種晶圓翻轉裝置之第二實施例側面示意圖。

4．．．輸送帶

41．．．感測器

6．．．晶圓翻轉架

61．．．一組翻轉輪片

611．．．扇面

612．．．槽位

62．．．中軸

63．．．通道

7．．．驅動機構

Claims (6)

1. 一種晶圓翻轉裝置，係設置於兩個晶圓承載裝置之輸送帶間，該輸送帶係用於承載運送該些晶圓，該晶圓翻轉裝置係包括：一晶圓翻轉架，其中係包含有一組翻轉輪片，該組翻轉輪片係跨設於輸送帶間，該組翻轉輪片具有複數扇面，相鄰扇面之間形成複數個槽位，用以提供晶圓置放而形成至少一容置晶圓空間，而該晶圓翻轉架具有一可允許晶圓通過之通道，使輸送帶上承載運送之晶圓直接通過該通道；以及一驅動裝置，係用以帶動該晶圓翻轉架作動。
2. 如申請專利範圍第1項所述晶圓翻轉裝置，其中，該輸送帶上更具有一用以感應輸送帶上晶圓狀態之感測器，藉以送出一驅動訊號並驅動該驅動機構作動。
3. 如申請專利範圍第1項所述晶圓翻轉裝置，其中該槽位係用於置放相同尺寸的晶圓。
4. 如申請專利範圍第1項所述晶圓翻轉裝置，其中該相鄰扇面之間形成複數個槽位相異，係用於容納不同尺寸的晶圓。
5. 如申請專利範圍第1項所述晶圓翻轉裝置，其中該相鄰扇面之間形成複數個槽位，其槽位內側設置有一用以防止晶圓碰撞而破裂之緩衝墊結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述晶圓翻轉裝置，其中該晶圓翻轉架係透過一中軸呈放射狀設置該翻轉輪片，該驅動機構用以驅動該中軸而帶動翻轉輪片轉動。