TWI446470B - A wafer conveyor with fragment detection - Google Patents

Description

一種具有破片檢測之晶圓輸送設備

本發明係關於一種具有破片檢測之晶圓輸送設備，尤其是一種用於晶圓承載裝置間之晶圓輸送設備，而該晶圓輸送設備更能夠將其搬運之晶圓進行破片檢測以及破片排除。

太陽能電池目前主要材質主要為矽以及如砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)、鍺...等元素或化合物，以提高將太陽能轉為電能或熱能的轉換效率。基於不同的應用考量會採用不同的元素或化合物，例如：民生消費性產品通常是利用非晶矽太陽能電池板；太空中使用的是砷化鎵太陽電池；若是用在沙漠、海洋等以發電為目的等大型電源則使用多晶矽太陽電池。

此外，應用於民生消費性產品的太陽能電池板，也會因為不同的電子產品，而輸出不同大小的電壓。同時，也會測量太陽能電池板的電性功能、基板正背面的缺陷、瑕疵、破片程度等。

在形成太陽能電池前一般稱之為太陽能晶圓，太陽能晶圓片會進行相關測試與分類，無論是機台間之搬移或因出貨需求，都會將太陽能晶圓疊層置放，而目前常見的晶圓承載裝置主要有兩種不同設計，一種為晶圓片匣(cassette)，具有頂部、底部及左右側壁，並且在兩側壁上形成有複數凸緣，而晶圓則從上述頂部、底部及左右側壁所共同圍繞出的側向出入口進出，而另一種晶圓承載裝置為晶圓片盒(magazine)，是一種上方形成有一個頂端汲放口的承載裝置。

由於兩種晶圓承載裝置所移載晶圓之方式有很大差異，屬於兩種不同承載裝置，因此在實際使用者的設廠過程中，往往會取其所需而自行組合運用，而同種或是兩種晶圓承載裝置之間的移動變換也是頻繁出現的，但因晶圓在運送的過程中，很容易因為碰撞而產生輕微之結構瑕疵，即使以肉眼檢視也無法輕易發現問題之所在，但待完成所有製造處理流程時，將會因晶圓表面破裂的情況，而導致實際電路受到不定程度受損的影響；因此，若是能夠於自動化檢測過程中或是不同承載裝置之間設置特定需求之破片檢測，並分階段性排除表面有破裂情況之晶圓，如此將能夠有效地避免多餘的製程與製程後之檢測項目，以節省更多的製造成本與人力成本，應為一最佳解決方案。

本發明之目的即在於提供一種具有破片檢測之晶圓輸送設備，係能夠於承載裝置輸入、輸出之搬運過程中進行破片檢測，以排除有破裂情況之晶圓。

可達成上述發明目的之一種具有破片檢測之晶圓輸送設備，係用於檢測自晶圓承載裝置輸出之晶圓，而該晶圓輸送設備係包括了一組用於搬運晶圓之汲取裝置、至少一組用於運送晶圓之晶圓輸送裝置、複數個破片檢測器及一組晶圓移轉裝置，其中該破片檢測器係設置於輸送帶兩側下方，用以能夠檢測被搬運於該輸送帶上之晶圓，並判斷晶圓是否有破裂的情況發生，而後再經由該晶圓移轉裝置之晶圓汲取器汲取該晶圓輸送裝置上檢測後之晶圓，並藉由進行橫向或是縱向移動，以將該晶圓轉移分配於該晶圓移轉裝置之複數組輸出軌道上。

更具體的說，所述汲取裝置係移動於該晶圓承載裝置及晶圓輸送設備位置之間。

更具體的說，所述晶圓輸送裝置係包含有一輸送帶及一驅動機構，而該晶圓移轉裝置係設置於該晶圓輸送裝置之輸送帶另一端，另外該晶圓移轉裝置係包含至少一個晶圓汲取器、至少一組橫向移動軌道、至少一組縱向移動軌道及複數組輸出軌道，其中該晶圓汲取器能夠被搬運於該橫向移動軌道及該縱向移動軌道上。

更具體的說，該晶圓輸送設備係能夠添加設置複數個與該晶圓輸送裝置相連接之破片排除裝置，而該破片排除裝置係包含有一輸送帶、一驅動機構、一連接於輸送帶下方之汽缸，其中該汽缸能透過該驅動機構改變該輸送帶之位置狀態；另外，該晶圓輸送裝置之輸送帶一端係能夠與該破片排除裝置之輸送帶相連接，故該驅動機構能夠驅動該輸送帶，以使該晶圓能夠於該輸送帶上被搬運。

更具體的說，所述破片排除裝置之輸送帶上係設置至少一個感測器，用以驅動該汽缸進行伸縮改變該輸送帶為水平狀態或是下擺狀態。

更具體的說，所述破片檢測器上係具有至少一個光接受端及至少一個光發射端，該光發射端係用以照射該晶圓表面，並反射回該光接受端接收，以判斷晶圓是否有破裂的情況發生。

更具體的說，所述晶圓承載裝置係為晶圓片匣、晶圓片盒等等能夠承載晶圓之容器。

更具體的說，所述破片排除裝置之輸送帶下方係能夠添加設置一廢料容器，用以容置晶圓表面具有破裂之晶圓片。

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。

請參閱圖一、圖二及圖三，為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之第一實施架構示意圖、破片檢測立體示意圖及破片檢測側視圖，而該晶圓輸送設備係用於檢測自晶圓承載裝置1輸出之晶圓3，由圖中可知，該具有破片檢測之晶圓輸送設備係包含：一組汲取裝置21，係移動於該晶圓承載裝置1及晶圓輸送設備位置之間，該汲取裝置21係用於搬運晶圓3；至少一組晶圓輸送裝置22，係包含有一輸送帶221及一驅動機構222，該驅動機構222能夠驅動該輸送帶221，以使該晶圓3能夠於該輸送帶221上被搬運；複數個破片檢測器23，係設置於該輸送帶221兩側下方，用以檢測被搬運於該輸送帶221上之晶圓3，並判斷晶圓3是否有破裂的情況發生；一組晶圓移轉裝置24，係設置於該輸送帶221另一端，該晶圓移轉裝置24係包含至少一個晶圓汲取器241、至少一組橫向移動軌道242、至少一組縱向移動軌道243及複數組輸出軌道244，其中該晶圓汲取器241能夠移動於該橫向移動軌道242及該縱向移動軌道243上；因此，當汲取裝置21將一晶圓3搬運於該晶圓輸送裝置22之輸送帶221上時，該晶圓輸送裝置22之驅動機構222係能夠驅動該輸送帶221移動，以將該晶圓3於該輸送帶221上被搬運移動，同時當該晶圓3移動至該破片檢測器23之區域時，該破片檢測器23會判斷該晶圓3是否有破裂的情況發生；最後，該晶圓移轉裝置24之晶圓汲取器241係會汲取該晶圓輸送裝置22上之晶圓3，而該晶圓汲取器241係能夠透過該橫向移動軌道242及縱向移動軌道243來進行橫向或是縱向移動，並再將該晶圓轉移分配於該複數組輸出軌道244上，以進行後續之製程處理。

值得一提的是，如圖三所示，該破片檢測器23上係具有至少一個光接受端231及至少一個光發射端232，該光發射端232係用以照射該晶圓3表面，並反射回該光接受端231接收，以判斷晶圓3是否有破裂的情況發生。

值得一提的是，該晶圓承載裝置1係為晶圓片匣、晶圓片盒等等能夠承載晶圓之容器。

請參閱圖二、圖三、圖四、圖五、圖六A及圖六B，為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之破片檢測立體示意圖、破片檢測側視圖、第二實施架構示意圖及破片排除實施例圖，而該晶圓輸送設備係用於檢測自晶圓承載裝置1輸出之晶圓3，由圖中可知，該具有破片檢測之晶圓輸送設備係包含：一組汲取裝置21，係移動於該晶圓承載裝置1及晶圓輸送設備位置之間，該汲取裝置21係用於搬運晶圓3；複數個破片排除裝置25，係包含有一輸送帶251、一驅動機構252、一連接於輸送帶251下方之汽缸253，其中該汽缸253能透過該驅動機構252改變該輸送帶251之位置狀態；複數組晶圓輸送裝置22，係包含有一輸送帶221及一驅動機構222，其中該晶圓輸送裝置22之輸送帶221係與該破片排除裝置25之輸送帶251一端相連接，故該驅動機構222能夠驅動該輸送帶221，以使該晶圓3能夠於該輸送帶221上被搬運；複數個破片檢測器23，係設置於該輸送帶兩側下方，因此該破片檢測器23所設置之位置係能夠位於該晶圓輸送裝置22之輸送帶221兩側下方或是該破片排除裝置25之輸送帶251兩側下方；本實施中將破片檢測器23設置於該晶圓輸送裝置22之輸送帶221兩側下方；一組晶圓移轉裝置24，係設置於該破片排除裝置25之輸送帶251另一端，而該晶圓移轉裝置24係包含至少一個晶圓汲取器241、至少一組橫向移動軌道242、至少一組縱向移動軌道243及複數組輸出軌道244，其中該晶圓汲取器241能夠被搬運於該橫向移動軌道242及該縱向移動軌道243上；因此，當汲取裝置21將一晶圓3搬運於該晶圓輸送裝置22之輸送帶221上時，該晶圓輸送裝置22之驅動機構222係能夠驅動該輸送帶221移動，以將該晶圓3於該輸送帶221上被搬運移動，同時當該晶圓3移動至該破片檢測器23之區域時，該破片檢測器23係會判斷該晶圓3是否有破裂的情況發生，而當有破裂之晶圓3通過該破片排除裝置25時(如圖六A及圖六B所示)，該破片排除裝置25之汽缸253係能透過該驅動機構252向內收縮，並導致與該汽缸253連接之輸送帶251呈現下擺狀態，因此該輸送帶251所搬運之晶圓3會直接被排除；若該破片檢測器23判斷該晶圓3是正常時，該晶圓3能夠正常通過該破片排除裝置25，並再由該晶圓移轉裝置24之晶圓汲取器241汲取該晶圓3，而該晶圓汲取器241係能夠透過該橫向移動軌道242及縱向移動軌道243來進行橫向或是縱向移動，並再將該晶圓轉移分配於該複數組輸出軌道244上，以進行後續之製程處理。

值得一提的是，該破片排除裝置25之輸送帶251上係設置至少一個感測器254，用以驅動該汽缸253進行伸縮改變該輸送帶251為水平狀態或是下擺狀態。

值得一提的是，如圖三所示，該破片檢測器23上係具有至少一個光接受端231及至少一個光發射端232，該光發射端232係用以照射該晶圓3表面，並反射回該光接受端231接收，以判斷晶圓3是否有破裂的情況發生。

值得一提的是，該晶圓承載裝置1係為晶圓片匣、晶圓片盒等等能夠承載晶圓之容器。

值得一提的是，該破片排除裝置25之輸送帶251下方係能夠添加設置一廢料容器(圖中未示)，用以容置晶圓表面具有破裂之晶圓片。

本發明所提供之一種具有破片檢測之晶圓輸送設備，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.　本發明能夠於不同承載裝置之間進行破片檢測，因此能夠於承載裝置輸入、輸出之搬運過程進行破片檢測，以排除有破裂情況之晶圓。

2.　本發明能夠將能夠有效地避免多餘的製程與製程後之檢測項目，以節省更多的製造成本與人力成本。

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．．．晶圓承載裝置

21．．．汲取裝置

22．．．晶圓輸送裝置

221．．．輸送帶

222．．．驅動機構

23．．．破片檢測器

231．．．光接受端

232．．．光發射端

24．．．晶圓移轉裝置

241．．．晶圓汲取器

242．．．橫向移動軌道

243．．．縱向移動軌道

244．．．輸出軌道

25．．．破片排除裝置

251．．．輸送帶

252．．．驅動機構

253．．．汽缸

254．．．感測器

3．．．晶圓

圖一為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之第一實施架構示意圖；

圖二為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之破片檢測立體示意圖；

圖三為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之破片檢測側視圖；

圖四為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之第二實施架構示意圖及；

圖五為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之破片排除立體示意圖；

圖六A為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之破片排除實施例圖；以及

圖六B為本發明一種具有破片檢測之晶圓輸送設備之破片排除實施例圖。

1．．．晶圓承載裝置

22．．．晶圓輸送裝置

24．．．晶圓移轉裝置

241．．．晶圓汲取器

242．．．橫向移動軌道

243．．．縱向移動軌道

244．．．輸出軌道

Claims (8)

1. 一種具有破片檢測之晶圓輸送設備，係用於檢測自晶圓承載裝置輸出之晶圓，該具有破片檢測之晶圓輸送設備係包括：一組可於該晶圓承載裝置及晶圓輸送設備位置之間移動的汲取裝置，係用於搬運晶圓；至少一組晶圓輸送裝置，係包含有一輸送帶及一驅動機構，該驅動機構能夠驅動該輸送帶，以使該晶圓能夠於該輸送帶上被搬運；複數個破片檢測器，係設置於該輸送帶兩側下方，用以檢測被搬運於該輸送帶上之晶圓，並判斷晶圓是否有破裂的情況發生；以及一組晶圓移轉裝置，係設置於該輸送帶另一端，該晶圓移轉裝置係包含至少一個晶圓汲取器、至少一組橫向移動軌道、至少一組縱向移動軌道及複數組輸出軌道，其中該晶圓汲取器能夠移動於該橫向移動軌道及該縱向移動軌道上，因此當該晶圓汲取器汲取該晶圓輸送裝置上之晶圓時，能夠進行橫向或是縱向移動，以將該晶圓轉移分配於該複數組輸出軌道上。
2. 如申請專利範圍第1項所述具有破片檢測之晶圓輸送設備，其中該破片檢測器上係具有至少一個光接受端及至少一個光發射端，該光發射端係用以照射該晶圓表面，並反射回該光接受端接收，以判斷晶圓是否有破裂的情況發生。
3. 如申請專利範圍第1項所述具有破片檢測之晶圓輸送設備，其中該晶圓承載裝置係為晶圓片匣、晶圓片盒等等能夠承載晶圓之容器。
4. 一種具有破片檢測之晶圓輸送設備，係用於檢測自晶圓承載裝置輸出之晶圓，該具有破片檢測之晶圓輸送設備係包括：一組可於該晶圓承載裝置及晶圓輸送設備位置之間移動的汲取裝置，係用於搬運晶圓；複數個破片排除裝置，係包含有一輸送帶、一驅動機構、一連接於輸送帶下方之汽缸，其中該汽缸能透過該驅動機構改變該輸送帶之位置狀態；複數組晶圓輸送裝置，係包含有一輸送帶及一驅動機構，其中該輸送帶係與該破片排除裝置之輸送帶一端相連接，故該驅動機構能夠驅動該輸送帶，以使該晶圓能夠於該輸送帶上被搬運；複數個設置於該輸送帶兩側下方之破片檢測器；以及一組晶圓移轉裝置，係設置於該破片排除裝置之輸送帶另一端，而該晶圓移轉裝置係包含至少一個晶圓汲取器、至少一組橫向移動軌道、至少一組縱向移動軌道及複數組輸出軌道，其中該晶圓汲取器能夠被搬運於該橫向移動軌道及該縱向移動軌道上，因此當該晶圓汲取器汲取該晶圓輸送裝置上之晶圓時，能夠進行橫向或是縱向移動，以將該晶圓轉移分配於該複數組輸出軌道上。
5. 如申請專利範圍第4項所述具有破片檢測之晶圓輸送設備，其中該破片排除裝置之輸送帶上係設置至少一個感測器，用以驅動該汽缸進行伸縮改變該輸送帶為水平狀態或是下擺狀態。
6. 如申請專利範圍第4項所述具有破片檢測之晶圓輸送設備，其中該破片檢測器上係具有至少一個光接受端及至少一個光發射端，該光發射端係用以照射該晶圓表面，並反射回該光接受端接收，以判斷晶圓是 否有破裂的情況發生。
7. 如申請專利範圍第4項所述具有破片檢測之晶圓輸送設備，其中該晶圓承載裝置係為晶圓片匣、晶圓片盒等等能夠承載晶圓之容器。
8. 如申請專利範圍第4項所述具有破片檢測之晶圓輸送設備，其中該破片排除裝置之輸送帶下方係能夠添加設置一廢料容器，用以容置晶圓表面具有破裂之晶圓片。