TWI630153B - 晶圓裝卸及充氣系統 - Google Patents

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Abstract

一種晶圓裝卸及充氣系統，其包括一晶圓裝卸裝置及一氣體填充裝置，所述晶圓裝卸裝置用於裝卸晶圓盒，所述氣體填充裝置用以連接所述晶圓盒，所述晶圓裝卸裝置包括一基座及一控制晶圓盒裝卸的控制箱，所述基座包括一支架、一裝設於所述支架上的承載台及一位於所述承載台下方的容置腔，所述承載台用以裝載所述晶圓盒，所述控制箱及所述氣體填充裝置位於所述容置腔內。

Description

晶圓裝卸及充氣系統
本發明涉及一種用於晶圓盒的晶圓裝卸及充氣系統。
在大尺寸的半導體晶圓的工藝中，通常使用前開式晶圓盒(FOUP：Front Opening Unified Pod)作為儲存及輸送晶圓的裝置。該晶圓盒具有一封閉空間，有利於防止周圍環境的灰塵、水氣及氧氣進入並與晶圓反應而導致缺陷(如線路斷線或短路)產生，從而提高晶圓的製造良率。
然，在半導體製程技術不斷的微縮情況下，晶圓製程中從一個工藝步驟到下一個工藝步驟所能允許的最長等待時間(Queue Time)越來越短，使得生產效率降低或產品良率變差，導致需要延長晶圓製程的最長等待時間以提高產品良率。故，需要使用一晶圓裝卸裝置用來裝載晶圓盒並使用一氣體填充裝置對該晶圓盒進行換氣，從而清除該晶圓盒內的水分及氧氣，使晶圓製程中的最長等待時間可適當延長。然，習知技術中，控制所述晶圓裝卸裝置的控制裝置通常與所述晶圓裝卸裝置分離設置，故，需額外的空間來放置所述控制裝置。
鑒於以上內容，有必要提供一種晶圓裝卸及充氣系統，以解決上述技術問題。
一種晶圓裝卸及充氣系統，其包括一晶圓裝卸裝置及一氣體填充裝置，所述晶圓裝卸裝置用於裝卸晶圓盒，所述氣體填充裝置用以連接所述晶圓盒，所述晶圓裝卸裝置包括一基座及一控制晶圓盒裝卸的控制箱，所述基座包括一支架、一裝設於所述支架上的承載台及一位於所述承載台下方的容置腔，所述承載台用以裝載所述晶圓盒，所述控制箱及所述氣體填充裝置位於所述容置腔內。
進一步地，所述支架、所述承載台與一外殼圍設形成所述容置腔。
進一步地，所述外殼可拆卸的安裝於所述支架。
進一步地，所述氣體填充裝置與所述控制箱並排設置於所述容置腔內，且所述氣體填充裝置位於所述控制箱與所述支架之間。
進一步地，所述氣體填充裝置固定於所述支架，所述控制箱固定於所述承載台朝向所述容置腔的表面。
進一步地，所述控制箱及所述氣體填充裝置分別與一雲伺服器通信連接，所述雲伺服器向所述控制箱發送指控指令，所述控制箱根據所述控制指令來控制所述晶圓盒的裝卸，所述雲伺服器向所述氣體填充裝置發送觸發指令及暫停指令，所述氣體填充裝置收到所述觸發指令時開始向所述晶圓盒充氣及抽氣，所述氣體填充裝置收到所述暫停指令停止向所述晶圓盒充氣及抽氣。
本發明的晶圓裝卸及充氣系統，所述氣體填充裝置及所述控制箱一併收容於所述容置腔中，使得整個晶圓裝卸及充氣系統結構緊湊，節省生產空間。
請參閱圖1至圖3，本發明一較佳實施方式的晶圓裝卸及充氣系統1，其包括一晶圓裝卸裝置300及一氣體填充裝置100，用於對晶圓盒200進行充氣以保護晶圓盒200內的晶圓。
所述晶圓裝卸裝置300包括一基座31及一控制箱35。
所述基座31包括一支架311、一沿垂直於所述支架311方向凸伸形成的承載台313，及一位於所述承載台313下方由所述支架311、承載台313及一外殼315圍設而成的容置腔316。所述承載台313用於裝載所述晶圓盒200。所述控制箱35收容於所述容置腔316內，用於控制所述晶圓盒200的裝卸。所述外殼315可拆卸的安裝於所述支架311，使得所述晶圓裝卸及充氣系統1的安裝及維護過程簡單。
本實施方式中，所述控制箱35與一雲伺服器2藉由有線或無線的方式通信。所述雲伺服器2向所述控制箱35發送控制指令，所述控制箱根據所述控制指令來控制所述晶圓盒200的裝卸。
所述氣體填充裝置100收容於所述容置腔316內。本實施方式中，所述氣體填充裝置100與所述控制箱35並排設置於所述容置腔316內，且所述氣體填充裝置100位於所述控制箱35與所述支架311之間。所述氣體填充裝置固定於所述支架311，所述控制箱35固定於所述承載台的下表面。所述控制箱35在其他實施方式中，所述氣體填充裝置100與所述控制箱35在所述容置腔316內的排佈可根據需要設置。
該氣體填充裝置100包括一充氣組件101及一抽氣組件102。該充氣組件101用於在接收到一觸發指令時，將符合濕度及氣壓要求的氣體充入該晶圓盒200。該抽氣組件102用於當該充氣組件101開始將氣體充入該晶圓盒200時，將該晶圓盒200內的氣體抽出，並偵測所抽出氣體的濕度值及溫度值。
在本實施方式中，該氣體填充裝置100與雲伺服器2藉由有線或無線的方式通信。該雲伺服器2用於同時向該充氣組件101及該抽氣組件102發送該觸發指令，從而通知該充氣組件101開始向該晶圓盒200充氣，及通知該抽氣組件102開始從該晶圓盒200抽氣。該氣體填充裝置100還用於將該抽氣組件102所偵測的氣體的濕度值及濕度值發送至該雲伺服器2。從而，該雲伺服器2可根據所偵測的氣體的濕度值及溫度值計算該氣體的一相對濕度值，並將該相對濕度值與一預定相對濕度值進行比較，當該氣體的相對濕度值等於該預定相對濕度值時，該雲伺服器2同時向該充氣組件101及該抽氣組件102發送一暫停指令，從而通知該充氣組件101停止向該晶圓盒200充氣，及通知該抽氣組件102停止從該晶圓盒200抽氣。此時，該氣體填充裝置100暫停運行。
在另一實施方式中，該充氣組件101可與該抽氣組件102藉由有線或無線的方式進行通信。當該抽氣組件102根據所偵測的氣體的濕度值及氣壓值判斷該氣體的相對濕度值等於該預定相對濕度值時，該抽氣組件102停止從該晶圓盒200抽氣，且向該充氣組件101發送一暫停指令，從而通知該充氣組件101停止向該晶圓盒200充氣。
其中，所述符合濕度及氣壓要求的氣體為壓縮乾燥空氣(CDA)或氮氣。
該充氣組件101連接一氣體源(圖未示)，該充氣組件101用於對該氣體源輸出的氣體進行處理後充入該晶圓盒200。在本實施方式中，該充氣組件101包括一第一過濾組件11、一氣壓感測與調節組件12、一開關閥13、一流量感測與調節組件14、一第二過濾組件15、一氣密組件16及用於連接該第一過濾組件11、該氣壓感測與調節組件12、該開關閥13、該流量感測與調節組件14、該第二過濾組件15及該氣密組件16的充氣管道111。該充氣組件101藉由該第一過濾組件11與該氣體源連接，且藉由該氣密組件16與該晶圓盒200連接。該氣壓感測與調節組件12、該開關閥13、該流量感測與調節組件14及該第二過濾組件15依序設置在該第一過濾組件11及該氣密組件16之間。在其它實施方式中，該氣壓感測與調節組件12、該開關閥13、該流量感測與調節組件14及該第二過濾組件15的連接順序亦可根據需要進行變更。
該第一過濾組件11用於對該氣體源輸出的氣體進行過濾，以防止該氣體中的微粒污染或損害該晶圓盒200內的晶圓。在本實施方式中，該第一過濾組件11為一氣體篩檢程式。
該氣壓感測與調節組件12用於感測過濾後的該氣體的氣壓值，且將該氣體的氣壓值調節至一預定氣壓值範圍內。在本實施方式中，該氣壓感測與調節組件12包括一氣壓感測器及一氣壓閥。該預定氣壓值範圍為-1 kpa至-6 kpa。
該開關閥13可處於開啟或關閉狀態。當該開關閥13處於開啟狀態時可允許過濾後的該氣體通過，當該開關閥13處於關閉狀態時可阻止過濾後的該氣體通過。即，可藉由關閉該開關閥13控制該充氣組件101停止向該晶圓盒200充氣。
該流量感測與調節組件14用於感測過濾後的該氣體的流量，且將該氣體的流量調節至一預定流量值範圍內。在本實施方式中，該預定流量值範圍為0至100 升/分鐘。
該第二過濾組件15用於將流經該第一過濾組件11、該氣壓感測與調節組件12、該開關閥13及該流量感測與調節組件14的氣體進行進一步過濾，從而去除該第一過濾組件11、該氣壓感測與調節組件12、該開關閥13及該流量感測與調節組件14自身產生的微粒以進一步確保該氣體的清潔度。在本實施方式中，該第二過濾組件15為一氣體篩檢程式。
在本實施方式中，該抽氣組件102包括一氣密組件16’、一溫濕度感測組件17、一防回流組件18、一氣壓感測組件19、一抽氣組件20及用於連接該氣密組件16’、該溫濕度感測組件17、該防回流組件18、該氣壓感測組件19及該抽氣組件20的抽氣管道112。
該抽氣組件20包括一抽氣口(圖未示)，該抽氣組件20用於在該抽氣口內形成負壓，從而使該晶圓盒200內的氣體在負壓作用下被抽出並進入該抽氣組件102。在本實施方式中，該抽氣組件20為一真空抽氣泵。該氣密組件16’、該溫濕度感測組件17、該防回流組件18及該氣壓感測組件19依序連接於該晶圓盒200及該抽氣組件20之間。在其它實施方式中，該氣密組件16’、該溫濕度感測組件17、該防回流組件18及該氣壓感測組件19的連接順序亦可根據需要進行變更。
該氣密組件16’用於將該溫濕度感測組件17氣密連接至該晶圓盒200，從而防止被抽出的氣體進入該溫濕度感測組件17時洩露。其中，該氣密組件16’與該氣密組件16結構類似，此不贅述。
該溫濕度感測組件17用於感測該被抽出的氣體的濕度值及溫度值，該氣體的濕度值及溫度值對應該氣體的該相對濕度值。在本實施方式中，該溫濕度感測組件17包括一溫敏電阻及一濕敏電阻。當所偵測的氣體的相對濕度值等於該預定相對濕度值時，該氣體源關閉，即該充氣組件101停止充氣。
該氣壓感測組件19用於感測該被抽出的氣體的氣壓值。在本實施方式中，該氣壓感測組件19為一氣壓感測器。
該防回流組件18用於當該氣壓感測組件19測得的該氣體的氣壓值大於一預定氣壓值(如，變為正壓狀態)時阻止該抽氣組件102中的氣體回流，即，防止外界環境的氣壓倒灌入該晶圓盒200。在本實施方式中，該防回流組件18為一止回閥。
所述氣體填充裝置100與所述控制箱35互不干涉。
本發明的晶圓裝卸及充氣系統1，所述氣體填充裝置100及控制箱35一併收容於所述容置腔316中，使得整個晶圓裝卸及充氣系統1結構緊湊，節省生產空間，且外殼315可拆卸，使得晶圓裝卸及充氣系統1的安裝及維護過程簡單，符合6S標準要求。再者，所述氣體填充裝置100由雲伺服器2控制，並不影響晶圓裝卸裝置300的正常運作及維護。
另，對於本領域的普通技術人員來說，可根據本發明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有該等改變與變形均應屬於本發明申請專利範圍的保護範圍。
1‧‧‧晶圓裝卸及充氣系統
300‧‧‧晶圓裝卸裝置
100‧‧‧氣體填充裝置
200‧‧‧晶圓盒
31‧‧‧基座
35‧‧‧控制箱
311‧‧‧支架
313‧‧‧承載台
315‧‧‧外殼
316‧‧‧容置腔
2‧‧‧雲伺服器
101‧‧‧充氣組件
102‧‧‧抽氣組件
11‧‧‧第一過濾組件
12‧‧‧氣壓感測與調節組件
13‧‧‧開關閥
14‧‧‧流量感測與調節組件
15‧‧‧第二過濾組件
16、16’‧‧‧氣密組件
111‧‧‧充氣管道
17‧‧‧溫濕度感測組件
18‧‧‧防回流組件
19‧‧‧氣壓感測組件
20‧‧‧抽氣組件
112‧‧‧抽氣管道
圖1為本發明一較佳實施例中的晶圓裝卸及充氣系統的結構示意圖。
圖2為圖1所示的晶圓裝卸及充氣系統的局部拆解示意圖。
圖3為圖1所示的晶圓裝卸及充氣系統中的氣體填充裝置的硬體架構圖。
無

Claims (6)

  1. 一種晶圓裝卸及充氣系統，其包括一晶圓裝卸裝置及一氣體填充裝置，所述晶圓裝卸裝置用於裝卸晶圓盒，所述氣體填充裝置用以連接所述晶圓盒，所述晶圓裝卸裝置包括一基座及一控制晶圓盒裝卸的控制箱，所述基座包括一支架、一裝設於所述支架上的承載台及一位於所述承載台下方的容置腔，所述承載台用以裝載所述晶圓盒，所述控制箱及所述氣體填充裝置位於所述容置腔內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的晶圓裝卸及充氣系統，其中，還包括一安裝於所述支架上的外殼，所述支架、所述承載台與所述外殼圍設形成所述容置腔。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的晶圓裝卸及充氣系統，其中，所述外殼活動安裝於所述支架。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的晶圓裝卸及充氣系統，其中，所述氣體填充裝置與所述控制箱並排設置於所述容置腔內，且所述氣體填充裝置位於所述控制箱與所述支架之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的晶圓裝卸及充氣系統，其中，所述氣體填充裝置固定於所述支架，所述控制箱固定於所述承載台朝向所述容置腔的表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的晶圓裝卸及充氣系統，其中，所述控制箱及所述氣體填充裝置分別與一雲伺服器通信連接，所述雲伺服器向所述控制箱發送指控指令，所述控制箱根據所述控制指令來控制所述晶圓盒的裝卸，所述雲伺服器向所述氣體填充裝置發送觸發指令及暫停指令，所述氣體填充裝置收到所述觸發指令時開始向所述晶圓盒充氣及抽氣，所述氣體填充裝置收到所述暫停指令停止向所述晶圓盒充氣及抽氣。
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