專利名稱：晶片承載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種晶片承載盤(robot blade)，尤其涉及可以降低微粒的污染以及晶片在晶片承載盤表面上摩擦力的晶片承載裝置。
背景技術(shù)：
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，在300mm晶片廠中，具有300mm晶片傳送盒(Front Opening Unified Pod，F(xiàn)OUP)、晶片載入機(jī)(Load Port Unit，LPU)及微環(huán)境(Minienvironment，M/E)的晶片載卸模塊(Material Loading Module)為目前主要的晶片載卸設(shè)備，其中FOUP晶片傳送盒專作晶片儲(chǔ)存及傳輸之用，而LPU晶片載入機(jī)則是用來開啟FOUP邊門的裝置，使得儲(chǔ)存于FOUP晶片傳送盒內(nèi)的晶片得以經(jīng)由一機(jī)械手臂而載入工藝機(jī)臺(tái)。
傳統(tǒng)的潔凈室設(shè)計(jì)皆采用大空間的潔凈控制，但隨著潔凈度要求越來越高，無論在成本上，或是污染粒子的控制上皆顯得相當(dāng)不利，因此以隔離方法作為提升潔凈環(huán)境，且減少能源浪費(fèi)的技術(shù)儼然已成為半導(dǎo)體廠的設(shè)計(jì)主流。此技術(shù)主要具有三個(gè)特性(1)在隔離空間之內(nèi)須要求最高的潔凈度；(2)隔離技術(shù)采用的微環(huán)境必須阻止污染物進(jìn)入隔離環(huán)境空間內(nèi)；(3)必須具有一種將產(chǎn)品傳入傳出隔離空間，且可在不同潔凈度的環(huán)境間傳送而不受污染的系統(tǒng)。在200mm晶片廠里通常使用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械界面(standardmechanical interface，SMIF)配合微環(huán)境的晶片載卸模塊，此模塊具有可儲(chǔ)存及傳送晶片的SMIF-Pod、可抓取晶片架(Cassette)至工藝機(jī)臺(tái)的SMIF-Arm及隔絕亂流型潔凈室污染物滲入的微環(huán)境。有別于200mm晶片廠所使用的晶片載卸模塊，300mm晶片廠使用FOUP/LPU配合微環(huán)境的晶片載卸模塊，整個(gè)模塊主要由FOUP晶片傳送盒、LPU晶片載入機(jī)及微環(huán)境等三大部件組成，其功能分述如下1、FOUP晶片傳送盒儲(chǔ)存和傳送過程中存放晶片的密封容器，主要用來隔離晶片及晶片架與周圍環(huán)境接觸，以避免存于內(nèi)部的晶片遭受污染。FOUP內(nèi)總共存有25片晶片，其編號(hào)方式乃由下往上，最下方為位置1，而最上方為位置25，各位置的晶片皆會(huì)被架設(shè)于微環(huán)境內(nèi)的機(jī)械手臂依序載入工藝設(shè)備進(jìn)行工藝。
2、LPU晶片載入機(jī)LPU晶片載入機(jī)乃是用來開啟FOUP邊門的機(jī)構(gòu)，使儲(chǔ)存于FOUP內(nèi)的晶片得以載入工藝機(jī)臺(tái)，其主要由FOUP置放臺(tái)(FOUP Stage)及前開機(jī)械介面(Front-opening Interface Mechanism)所組成。整個(gè)啟門過程可由四個(gè)過程來說明，首先，工作人員會(huì)將裝滿晶片的FOUP置于置放臺(tái)上，并利用卡栓(Pin)將FOUP固定，接著，F(xiàn)OUP置放臺(tái)會(huì)帶動(dòng)FOUP往前移動(dòng)，直到FOUP邊門上的卡栓與前開機(jī)械界面的卡栓緊密連結(jié)為止，再來，前開機(jī)械界面旋轉(zhuǎn)卡栓開啟FOUP邊門，并開始往后移動(dòng)至定位，使得FOUP的邊門被帶開，最后則是整個(gè)前開機(jī)械介面往下收進(jìn)LPU內(nèi)。
3、微環(huán)境微環(huán)境是將工藝設(shè)備圍在其中，且構(gòu)成一個(gè)小型的潔凈環(huán)境機(jī)構(gòu)，以保證工藝設(shè)備的晶片處理區(qū)有超潔凈的可控制環(huán)境，不同的工藝設(shè)備就有不同的獨(dú)立微環(huán)境。微環(huán)境內(nèi)由風(fēng)扇過濾機(jī)組提供潔凈氣流，并保持適當(dāng)正壓以形成獨(dú)立的隔離環(huán)境，進(jìn)而防止外界污染。根據(jù)SEMATECH針對(duì)300mm晶片廠的微環(huán)境設(shè)計(jì)要點(diǎn)的技術(shù)手冊(cè)，微環(huán)境的供風(fēng)速度應(yīng)在0.2m/s至0.45m/s之間，且出風(fēng)均勻度必須在80％以上，而壓差則要維持在0.127mmAq以上，但最大不應(yīng)超過10mmAq。由于此微小環(huán)境使用了隔離技術(shù)，所以受控環(huán)境范圍減少，因而較容易實(shí)現(xiàn)超潔凈的環(huán)境，既可解決大面積超潔凈的技術(shù)難題，也可降低初設(shè)費(fèi)用、操作運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和操作人員必須穿著嚴(yán)格潔凈服的問題，使工作條件得到很大的改善。
然而，即使使用上述FOUP/LPU配合微環(huán)境的晶片載卸模塊仍會(huì)發(fā)現(xiàn)到有顆粒污染的情形，部分原因是由于晶片在經(jīng)由機(jī)械手臂從FOUP晶片傳送盒傳送至晶片處理機(jī)臺(tái)的過程中，晶片與機(jī)械手臂的晶片承載盤(robotblade)的表面接觸與摩擦，導(dǎo)致晶片上的材料掉落在晶片承載盤上，而影響到下一片的晶片，又或者直接掉落在晶片處理機(jī)臺(tái)中，構(gòu)成污染來源。
請(qǐng)參閱圖1，其繪示的是現(xiàn)有技藝用來將晶片從FOUP晶片傳送盒傳送至晶片處理機(jī)臺(tái)的機(jī)械手臂以及晶片承載盤的示意圖。如圖1所示，晶片1是平放在機(jī)械手臂2前端的晶片承載盤3上，并藉由前端可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件31以及兩個(gè)末端固定卡件32固定夾緊，以避免其在運(yùn)送過程中由于加速而掉落。在晶片1到達(dá)如圖1中的固定定點(diǎn)位置之前，晶片1是先平放在設(shè)置于前端可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件31兩側(cè)的傾斜支撐片34上，然后藉由前端可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件31向前推動(dòng)晶片1，使晶片1向箭頭10的方向滑動(dòng)，直到晶片1與兩個(gè)末端固定卡件32固定夾緊為止，而在晶片1于傾斜支撐片34上滑動(dòng)的過程中，由于晶片1的背面與晶片承載盤3的接觸面積較大，造成摩擦，導(dǎo)致晶片上的材料掉落在晶片承載盤上，因此使得實(shí)際上顆粒污染情形一直無法改善。
實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的即在提供一種新穎的晶片承載盤設(shè)計(jì)，以改善前述現(xiàn)有技藝中所產(chǎn)生的微粒污染問題。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，本發(fā)明提供一種晶片承載裝置，包含有一機(jī)械手臂，向其前方延伸出一盤體；至少一傾斜支撐片，設(shè)置在該盤體的一端，且該傾斜支撐片具有一傾斜表面，用來支撐一晶片；至少一末端固定卡件，設(shè)置在該盤體的另一端；一可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件，設(shè)于該傾斜支撐片的一例，用來將該晶片由該傾斜表面推向該末端固定卡件，并與該末端固定卡件共同夾住并定位該晶片；以及一絕緣材料薄膜，貼覆于該傾斜支撐片的該傾斜表面上以及該末端固定卡件上，用來降低該晶片與該晶片承載裝置之間的摩擦力。
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖。然而附圖僅供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。


圖1繪示的是現(xiàn)有技藝用來將晶片從FOUP晶片傳送盒傳送至晶片處理機(jī)臺(tái)的機(jī)械手臂以及晶片承載盤的示意圖；圖2繪示的是本實(shí)用新型改良后用來將晶片從FOUP晶片傳送盒傳送至晶片處理機(jī)臺(tái)的機(jī)械手臂以及晶片承載盤的示意圖。
主要元件符號(hào)說明1 晶片 2 機(jī)械手臂
3 晶片承載盤 10 晶片移動(dòng)方向30 盤體31 可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件32 末端固定卡件34 傾斜支撐片36 絕緣材料薄膜38 絕緣材料薄膜具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2，其繪示的是本實(shí)用新型改良后用來將晶片從FOUP晶片傳送盒傳送至晶片處理機(jī)臺(tái)的機(jī)械手臂以及晶片承載盤的示意圖。本實(shí)用新型改良后晶片承載盤可以降低晶片背面與晶片承載盤的摩擦力，藉此將減少顆粒污染的可能。
如圖2所示，晶片承載盤3是位于機(jī)械手臂2的前端部位，其中機(jī)械手臂2又可包含有數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)軸以及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(未示出)，以方便做各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，使晶片承載盤3精確地將晶片從FOUP晶片傳送盒取出。同樣的，晶片承載盤3包括有傾斜支撐片34以及末端固定卡件32，其可以是用螺絲鎖緊固定在晶片承載盤3的手指狀盤體30上。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，傾斜支撐片34以及末端固定卡件32可以是由鋁金屬或其合金所制成的，但是也可以是其它材料所構(gòu)成的。
在傾斜支撐片34之間設(shè)置有一前端可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件31，晶片(未示出)是先平放在傾斜支撐片34上，然后藉由前端可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件31向前推動(dòng)晶片，使晶片朝向末端固定卡件32的方向滑動(dòng)，直到晶片與兩個(gè)末端固定卡件32固定夾緊為止。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)特征在于，在傾斜支撐片34的傾斜面上以及末端固定卡件32的表面上分別貼上一絕緣材料薄膜36與38，例如聚酰亞胺(polyimide)、或者業(yè)界所稱的Kapton薄膜。Kapton薄膜是一種由杜邦(DuPont)公司所制造的高分子合成薄膜，其具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、介電性質(zhì)以及機(jī)械性質(zhì)。更重要的是，在本實(shí)用新型中，傾斜支撐片34與末端固定卡件32的表面上貼覆一Kapton薄膜36之后，可以使晶片在藉由前端可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件31推進(jìn)滑動(dòng)的固件過程中與晶片承載盤3之間的摩擦力減少許多，因此而能夠降低顆粒污染的可能性。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，絕緣材料薄膜36與38可以是相同的絕緣材料所構(gòu)成，也可以是不同的材料所構(gòu)成。例如，鐵氟龍(Teflon)或者添加粘土的聚酰亞胺等納米復(fù)合材料(polyimide/clay nanocomposites)也可以作為本實(shí)用新型絕緣材料薄膜36與38的選擇。其中，添加粘土的聚酰亞胺的納米復(fù)合材料能夠有效提升聚酰亞胺的機(jī)械性質(zhì)、熱穩(wěn)定性、透氣性(gaspermeability)以及耐溶劑性(solvent resistance)，并且降低熱膨脹系數(shù)。
綜上所述，本實(shí)用新型利用絕緣材料薄膜，例如鐵氟龍或者聚酰亞胺等，分別貼覆在傾斜支撐片34的傾斜面上以及末端固定卡件32與晶片有接觸的表面上，以較少的成本，而能解決或改善前述現(xiàn)有技藝中所產(chǎn)生的微粒污染問題。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型的權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種晶片承載裝置，其特征在于，包括一機(jī)械手臂，向其前方延伸出一盤體；至少一傾斜支撐片，設(shè)置在該盤體的一端，且該傾斜支撐片具有一傾斜表面，用來支撐一晶片；至少一末端固定卡件，設(shè)置在該盤體的另一端；一可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件，設(shè)于該傾斜支撐片的一側(cè)，用來將該晶片由該傾斜表面推向該末端固定卡件，并與該末端固定卡件共同夾住并定位該晶片；以及一絕緣材料薄膜，貼覆于該傾斜支撐片的該傾斜表面上以及該末端固定卡件上，用來降低該晶片與該晶片承載裝置之間的摩擦力。
2.如權(quán)利要求1所述的晶片承載裝置，其特征在于，該絕緣材料薄膜包括聚酰亞胺。
3.如權(quán)利要求1所述的晶片承載裝置，其特征在于，該絕緣材料薄膜包括鐵氟龍。
4.如權(quán)利要求1所述的晶片承載裝置，其特征在于，該絕緣材料薄膜包括添加粘土的聚酰亞胺的納米復(fù)合材料。
5.一種晶片承載裝置，其特征在于，包括一機(jī)械手臂；一盤體；至少一傾斜支撐片，設(shè)置在該盤體上，且該傾斜支撐片具有一傾斜表面，用來支撐一晶片；一第一絕緣材料薄膜，貼覆于該傾斜支撐片的該傾斜表面上；至少一末端固定卡件，設(shè)置在該盤體上；一第二絕緣材料薄膜，貼覆于該末端固定卡件上；以及一可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件，設(shè)于該傾斜支撐片的一側(cè)，用來將該晶片由該傾斜表面推向該末端固定卡件，并與該末端固定卡件共同夾住并定位該晶片。
6.如權(quán)利要求5所述的晶片承載裝置，其特征在于，該第一與第二絕緣材料薄膜是用來降低該晶片與該晶片承載裝置之間的摩擦力。
7.如權(quán)利要求5所述的晶片承載裝置，其特征在于，該第一絕緣材料薄膜包括聚酰亞胺或鐵氟龍。
8.如權(quán)利要求5所述的晶片承載裝置，其特征在于，該第二絕緣材料薄膜包括聚酰亞胺或鐵氟龍。
9.如權(quán)利要求5所述的晶片承載裝置，其特征在于，該第一與第二絕緣材料薄膜是由不同材料所構(gòu)成。
10.一種晶片承載裝置，其特征在于，包括一盤體；多個(gè)設(shè)于該盤體上用來支撐一晶片的支撐點(diǎn)；以及一絕緣薄膜，設(shè)于各該多個(gè)支撐點(diǎn)上，用來降低該晶片的晶背與該晶片承載裝置的摩擦力，進(jìn)而達(dá)到降低顆粒污染的可能性。
11.如權(quán)利要求10所述的晶片承載裝置，其特征在于，該絕緣薄膜包括聚酰亞胺或鐵氟龍。
專利摘要一種晶片承載裝置，包括一機(jī)械手臂，向其前方延伸出一盤體；至少一傾斜支撐片，設(shè)置在該盤體的一端，且該傾斜支撐片具有一傾斜表面，用來支撐一晶片；至少一末端固定卡件，設(shè)置在該盤體的另一端；一可內(nèi)縮式活動(dòng)卡件，設(shè)于該傾斜支撐片的一側(cè)，用來將該晶片由該傾斜表面推向該末端固定卡件，并與該末端固定卡件共同夾住并定位該晶片；以及一絕緣材料薄膜，貼覆于該傾斜支撐片的該傾斜表面上以及該末端固定卡件上，用來降低該晶片與該晶片承載裝置之間的摩擦力。
文檔編號(hào)B65G49/07GK2870171SQ20052012237
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者洪柳宏, 陳民恭, 黃士豪, 莊銘德, 陳國(guó)梁 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司