專利名稱：晶圓盒的傳送系統和方法
技術領域：
本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種晶圓盒的傳送系統和方法。
背景技術：
半導體產品的生產制造過程需要經過很多工藝步驟，每個工藝步驟都是由相應的工藝機臺負責完成的。當一批晶圓在一個工藝機臺上制作完成后，工藝機臺的機械臂(Arm) 會將該批晶圓置入晶圓盒(Wafer Pod)中，然后操作人員將晶圓盒從工藝機臺搬移至倉儲系統，接著再借由倉儲系統和運輸系統將晶圓盒傳送至下一個工藝機臺，下一個工藝機臺的機械臂將晶圓從晶圓盒中取出，傳送至工藝反應室內進行工藝反應，并于工藝反應結束后將晶圓傳回，再放置回晶圓盒中，以進行后續的工藝步驟。現有技術的晶圓盒的傳送方法，包括請參考圖1，提供裝有晶圓的晶圓盒101，所述晶圓盒101放置在第一工藝機臺 (未圖示)上，所述晶圓盒101相對的兩側形成有把手103 ；移動機械臂105，將所述放置有晶圓的晶圓盒101傳送至第二工藝機臺(未圖示)。然而現有技術中，當所述機械臂105碰觸到所述把手103時，認為機械臂105已托起晶圓盒101，所述機械臂105則會移動。此時晶圓盒101可能未完全、水平的放置在機械臂105上，則可能存在圖2所示的情況，晶圓盒101從機械臂上滑落摔在地上，導致裝在晶圓盒101內的晶圓被摔碎而報廢，晶圓盒傳送的可靠性低。更多關于晶圓盒的傳送系統和方法請參考專利號為“US7933685B1”的美國專利。
發明內容
本發明解決的問題是提供一種可靠性高的晶圓盒的傳送系統和方法。為解決上述問題，本發明提供了一種晶圓盒的傳送系統，包括傳送裝置，所述傳送裝置包括用于托起晶圓盒的夾持部件；至少兩個接觸式傳感器，位于所述夾持部件與所述晶圓盒接觸表面，用于在所述夾持部件與晶圓盒接觸時，發送接觸信號；觸發裝置，用于接收所述接觸式傳感器的接觸信號，且在接收到所有的接觸式傳感器的接觸信號后發送觸發信號給傳送裝置。可選地，所述傳送裝置還包括一端與所述夾持部件相連的機械臂、以及與所述機械臂的另一端相連的驅動部件，所述驅動部件在接收到觸發信號后開始工作。可選地，所述接觸式傳感器為可伸縮式。可選地，所述接觸式傳感器具有工作位置，當所述接觸式傳感器處于工作位置時， 發送接觸信號。可選地，所述把晶圓盒中用于與夾持部件接觸的面為平面，所述夾持部件中與所述晶圓盒相對的表面具有第一凹槽，所述接觸式傳感器位于所述第一凹槽內，且所述第一凹槽的深度等于所述接觸式傳感器處于工作位置時的長度。
可選地，所述夾持部件中與所述晶圓盒相對的表面為平面，所述晶圓盒中用于與所述夾持部件接觸的面內具有第二凹槽，所述第二凹槽的位置與所述接觸式傳感器的位置相對應，且所述第二凹槽的深度等于所述接觸式傳感器處于工作位置時的長度。可選地，所述夾持部件包括用于與所述晶圓盒底部接觸的第一子部件和與所述第一子部件相連、且用于與所述晶圓盒的側壁接觸的第二子部件，所述接觸式傳感器位于所述第一子部件的表面。可選地，所述接觸式傳感器的特征尺寸等于所述第一子部件的寬度。可選地，所述接觸式傳感器為壓力傳感器。可選地，所述夾持部件與晶圓盒相對的表面安裝有2-5個接觸式傳感器。本發明實施例還提供了一種晶圓盒的傳送方法，包括提供如上上述任一項所述的晶圓盒的傳送系統；移動所述傳送裝置，當所述夾持部件的位置與所述晶圓盒的位置相對應時，接觸式傳感器發送接觸信號給觸發裝置；當所述觸發裝置接收到所有的接觸式傳感器的接觸信號時，發送觸發信號給傳送裝置；所述傳送裝置接收到所述觸發信號，開始移動所述晶圓盒。與現有技術相比，本發明的實施例具有以下優點本發明的實施例中，所述晶圓盒的傳送系統采用接觸式傳感器，所述接觸式傳感器在晶圓盒和夾持部件接觸時發送接觸信號；所述觸發裝置用于接收接觸式傳感器的接觸信號，當接收到所有的接觸信號時，發送觸發信號給傳送裝置，傳送裝置開始移動所述晶圓盒。本發明實施例的晶圓盒的傳送系統避免了晶圓盒中僅個別把手與所述夾持部件接觸而導致的晶圓盒滑落，晶圓被摔碎的現象，提高了晶圓盒傳送的可靠性。本發明實施例的傳送系統采用可伸縮式的接觸式傳感器，所述接觸式具有工作位置，當所述接觸式傳感器處于工作位置時，發送接觸信號，避免了晶圓盒與所述夾持部件未完全接觸的情況，本發明實施例的晶圓盒的傳送系統的可靠性更高。本發明實施例的傳送方法中，當觸發裝置接收到所有接觸式傳感器的接觸信號時，發送觸發信號給傳送裝置，傳送裝置開始移動所述晶圓盒。所述傳送方法簡單、晶圓盒的傳送可靠。
圖1-圖2是現有技術的晶圓盒的傳送過程的剖面結構示意圖；圖3-4是本發明實施例的晶圓盒的傳送系統的結構示意圖；圖5和圖6是本發明實施例的晶圓盒的傳送系統在A處的放大圖；圖7是本發明實施例的晶圓盒的傳送方法的剖面結構示意圖。
具體實施例方式正如背景技術所述，現有技術的晶圓盒的傳送系統中，晶圓盒易滑落，晶圓被摔碎而報廢，晶圓盒傳送的可靠性低。經過研究，本發明實施例的發明人發現，現有技術的晶圓盒傳送系統中，主要采用光感式傳感器，所述光感式傳感器包括發射單元和接收單元。現有技術將所述光感式傳感器的發射單元安裝在夾持部件的第一側，而將所述光感式傳感器的接收單元安裝在夾持部件的第二側，所述第二側與所述第一側相對。在采用所述夾持部件傳送晶圓盒時，當所述光感式傳感器的接收單元接收不到發射單元產生的光信號時，則認為所述夾持部件已托起所述晶圓盒，可以開始運動以傳送晶圓盒。本發明實施例的發明人發現，利用所述光感式傳感器來判斷所述夾持部件是否托起所述晶圓盒并不準確，所述光感式傳感器的接收單元接收不到發射單元產生的光信號， 只是因為晶圓盒的盒體、把手或其他裝置擋住了所述光信號，有可能存在夾持部件僅托起了晶圓盒的個別把手，而有的把手并未被夾持部件托起的情況，因此造成了晶圓盒易滑落， 晶圓被摔碎而報廢，晶圓盒傳送的可靠性低的情況。本發明實施例的發明人經過進一步研究后發現，采用在傳送裝置的夾持部件上安裝接觸式傳感器，所述接觸式傳感器的位置與所述晶圓盒中用于與夾持裝置接觸面相對應的方法，可以解決上述問題，在每個所述接觸式傳感器發出接觸信號之后再啟動所述傳送裝置，可以避免晶圓盒從夾持部件中滑落。為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。其次，本發明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發明實施例時，為便于說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實例，其在此不應限制本發明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。請結合參考圖3和圖4，圖4為圖3的俯視結構示意圖。本發明實施例的晶圓盒的傳送系統，包括傳送裝置(未圖示)，所述傳送裝置包括用于托起晶圓盒的夾持部件(未標示)；至少兩個接觸式傳感器207，位于所述夾持部件與所述晶圓盒接觸的表面，用于在所述夾持部件與晶圓盒接觸時，發送接觸信號；觸發裝置(未圖示)，用于接收所述接觸式傳感器的接觸信號，且在接收到所有的接觸式傳感器的接觸信號后發送觸發信號給傳送裝置。其中，所述傳送裝置用于將所述裝有晶圓的晶圓盒201傳送至下一個工藝平臺。 所述晶圓盒包括用于放置晶圓(未圖示)的盒體201和至少位于盒體201相對兩側的把手 203。當所述晶圓在一個工藝機臺上制作完成后，利用機械臂或其他裝置將所述晶圓放置到晶圓盒的盒體201中，然后準備將所述裝有晶圓的晶圓盒傳送到下一個工藝機臺上。 本發明的實施例中，所述傳送裝置用于托起所述晶圓盒的把手203。在本發明的實施例中，所述傳送裝置還包括一端與所述夾持部件相連的機械臂、 以及與所述機械臂的另一端相連的驅動部件，所述驅動部件在接收到觸發信號后開始工作。為了能夠托起所述晶圓盒，并保證晶圓盒不易橫向滑動，所述夾持部件包括用于與所述晶圓盒底部接觸的第一子部件2051和與所述第一子部件2051相連、且用于與所述晶圓盒的側壁接觸的第二子部件2052。在本發明的實施例中，所述第一子部件2051用于與所述把手203的底部接觸，所述第二子部件2052用于與所述把手203的側壁接觸。所述接觸式傳感器207用于判斷所述夾持部件是否水平托起對應的晶圓盒，當所述夾持部件與晶圓盒相接觸時，所述接觸式傳感器207發送接觸信號至觸發裝置。在本發明的實施例中，接觸式傳感器207的個數至少為兩個，所述接觸式傳感器207分別與所述晶圓盒兩側的把手的位置相對應。本發明實施例的發明人發現，如果傳送裝置未完全托起晶圓盒就開始移動所述晶圓盒，即所述傳送裝置的夾持部件并未水平的托起所述晶圓盒或有的把手203未被托起就開始移動晶圓盒，則會導致晶圓盒滑移，摔碎晶圓，造成晶圓的浪費，提高了生產半導體器件廠家的生產成本。經過研究，本發明實施例的發明人發現，在夾持部件與晶圓盒的相對的表面安裝接觸式傳感器207，例如壓力傳感器。在每個所述接觸式傳感器207發出接觸信號之后再啟動所述傳送裝置，可以避免晶圓盒從夾持部件中滑落。為防止晶圓盒的把手203只有小部分被所述夾持部件托起，本發明實施例中將所述接觸式傳感器207的特征尺寸設計成與所述第一子部件2051的寬度相等。并且，可以在所述夾持部件與晶圓盒的把手203對應處均可安裝2-5個接觸式傳感器。本發明實施例的發明人發現，選擇的接觸式傳感器207可以為可伸縮式，所述接觸式傳感器207在受到外界的壓力時，可以被壓縮，而在未受到外界的壓力時，則恢復原狀。本發明的一個實施例中，所述接觸式傳感器207具有工作位置，只有當所述接觸式傳感器207處于工作位置時，才會發送接觸信號。另外，考慮到所述接觸式傳感器207即使在壓縮狀態也具有一定的長度，若直接在所述夾持部件與所述把手的底部相對的表面安裝所述接觸式傳感器207，則有可能出現晶圓盒的把手203與在所述夾持部件的表面不能完全接觸的情況，影響后續晶圓盒的移動。所述觸發裝置(未圖示)位于所述傳送裝置上，所述觸發裝置用于在接收到所有的接觸信號后，發送觸發信號給傳送裝置的驅動部件，所述驅動部件在接收到所述觸發信號后開始工作。請參考圖5，圖5為本發明的實例1中的圖3中A處的放大圖。所述晶圓盒中用于與夾持部件接觸的面即把手203的底部為平面，所述夾持部件與所述晶圓盒的把手203的底部相對的表面具有第一凹槽209，所述接觸式傳感器207位于所述第一凹槽209內，且所述第一凹槽209的深度等于所述接觸式傳感器207處于工作位置時的長度。請參考圖6，圖6為本發明的實例2中的圖3中A處的放大圖。所述夾持部件中與所述晶圓盒的把手203底部相對的表面為平面，所述晶圓盒中用于與所述夾持部件接觸的面內即把手203底部具有第二凹槽211，所述第二凹槽211的位置與所述接觸式傳感器207 的位置相對應，且所述第二凹槽211的深度等于所述接觸式傳感器207處于工作位置時的長度。所述觸發裝置用于接收每個所述接觸式傳感器207發出的接觸信號，并且當接收到所有的接觸式傳感器207的信號后，則會發送一個觸發信號給傳送裝置，觸發所述傳送裝置的驅動部件開始運動，將夾持部件托起的晶圓盒從一個工藝機臺傳送至下一個工藝機臺。本發明的實施例中，所述晶圓盒的傳送系統采用接觸式傳感器，所述接觸式傳感器在晶圓盒和夾持部件接觸時發送接觸信號；所述觸發裝置用于接收接觸式傳感器的接觸信號，當接收到所有的接觸信號時，發送觸發信號給傳送裝置的驅動裝置，傳送裝置開始移動所述晶圓盒。本發明實施例的晶圓盒的傳送系統避免了有的把手未與所述夾持部件接觸而導致的晶圓盒滑落，晶圓被摔碎的現象，提高了晶圓盒傳送的可靠性。本發明實施例的傳送系統采用可伸縮式的接觸式傳感器，所述接觸式具有工作位置，當所述接觸式傳感器處于工作位置時，發送接觸信號，避免了晶圓盒與所述夾持部件未完全接觸的情況，本發明實施例的晶圓盒的傳送系統的可靠性更高。相應的，本發明實施例的發明人還提供了一種晶圓盒的傳送方法，包括提供上述晶圓盒的傳送系統；移動所述傳送裝置，當所述夾持部件的位置與所述晶圓盒的把手的位置相對應時，接觸式傳感器發送接觸信號給觸發裝置；當所述觸發裝置接收到所有的接觸式傳感器的接觸信號時，發送觸發信號給傳送裝置；所述傳送裝置接收到所述觸發信號，開始移動所述晶圓盒。請參考圖7，以實例1中的傳送系統為例進行示范性說明。圖7中每個所述接觸式傳感器207被壓縮到工作位置，意味著每個所述晶圓盒的把手203均被傳送裝置的夾持部件水平托起，只有在圖7所示的情況下，觸發裝置才會接收到所有的接觸式傳感器207發出的接觸信號，從而發送觸發信號給傳送裝置的驅動部件，使所述驅動部件開始運動以移動所述晶圓盒。本發明實施例的傳送方法中，只有當觸發裝置接收到所有接觸式傳感器的接觸信號時，才會發送觸發信號給傳送裝置，傳送裝置開始移動所述晶圓盒。所述傳送方法簡單、 晶圓盒的傳送可靠。綜上，本發明的實施例中，所述晶圓盒的傳送系統采用接觸式傳感器，所述接觸式傳感器在晶圓盒和夾持部件接觸時發送接觸信號；所述觸發裝置用于接收接觸式傳感器的接觸信號，當接收到所有的接觸信號時，發送觸發信號給傳送裝置，傳送裝置開始移動所述晶圓盒。本發明實施例的晶圓盒的傳送系統避免了晶圓盒中僅個別把手與所述夾持部件接觸而導致的晶圓盒滑落，晶圓被摔碎的現象，提高了晶圓盒傳送的可靠性。本發明實施例的傳送系統采用可伸縮式的接觸式傳感器，所述接觸式具有工作位置，當所述接觸式傳感器處于工作位置時，發送接觸信號，避免了晶圓盒與所述夾持部件未完全接觸的情況，本發明實施例的晶圓盒的傳送系統的可靠性更高。本發明實施例的傳送方法中，當觸發裝置接收到所有接觸式傳感器的接觸信號時，發送觸發信號給傳送裝置，傳送裝置開始移動所述晶圓盒。所述傳送方法簡單、晶圓盒的傳送可靠。本發明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種晶圓盒的傳送系統，其特征在于，包括傳送裝置，所述傳送裝置包括用于托起晶圓盒的夾持部件；至少兩個接觸式傳感器，位于所述夾持部件與所述晶圓盒接觸的表面，用于在所述夾持部件與晶圓盒接觸時，發送接觸信號；觸發裝置，用于接收所述接觸式傳感器的接觸信號，且在接收到所有的接觸式傳感器的接觸信號后發送觸發信號給傳送裝置。
2.如權利要求1所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述傳送裝置還包括一端與所述夾持部件相連的機械臂、以及與所述機械臂的另一端相連的驅動部件，所述驅動部件在接收到觸發信號后開始工作。
3.如權利要求1所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述接觸式傳感器為可伸縮式。
4.如權利要求3所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述接觸式傳感器具有工作位置，當所述接觸式傳感器處于工作位置時，發送接觸信號。
5.如權利要求4所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述晶圓盒中用于與夾持部件接觸的面為平面，所述夾持部件中與所述晶圓盒相對的表面具有第一凹槽，所述接觸式傳感器位于所述第一凹槽內，且所述第一凹槽的深度等于所述接觸式傳感器處于工作位置時的長度。
6.如權利要求4所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述夾持部件中與所述晶圓盒相對的表面為平面，所述晶圓盒中用于與所述夾持部件接觸的面內具有第二凹槽，所述第二凹槽的位置與所述接觸式傳感器的位置相對應，且所述第二凹槽的深度等于所述接觸式傳感器處于工作位置時的長度。
7.如權利要求1所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述夾持部件包括用于與所述晶圓盒底部接觸的第一子部件和與所述第一子部件相連、且用于與所述晶圓盒的側壁接觸的第二子部件，所述接觸式傳感器位于所述第一子部件的表面。
8.如權利要求7所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述接觸式傳感器的特征尺寸等于所述第一子部件的寬度。
9.如權利要求1所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述接觸式傳感器為壓力傳感器。
10.如權利要求1所述的晶圓盒的傳送系統，其特征在于，所述夾持部件與晶圓盒相對的表面安裝有2-5個接觸式傳感器。
11.一種晶圓盒的傳送方法，其特征在于，包括提供如權利要求1-10中任一項所述的晶圓盒的傳送系統；移動所述傳送裝置，當所述夾持部件的位置與所述晶圓盒的位置相對應時，接觸式傳感器發送接觸信號給觸發裝置；當所述觸發裝置接收到所有的接觸式傳感器的接觸信號時，發送觸發信號給傳送裝置；所述傳送裝置接收到所述觸發信號，開始移動所述晶圓盒。
全文摘要
本發明的實施例提供了一種晶圓盒的傳送系統，包括傳送裝置，所述傳送裝置包括用于托起晶圓盒的夾持部件；至少兩個接觸式傳感器，位于所述夾持部件與所述晶圓盒接觸的表面，用于在所述夾持部件與晶圓盒接觸時，發送接觸信號；觸發裝置，用于接收所述接觸式傳感器的接觸信號，且在接收到所有的接觸式傳感器的接觸信號后發送觸發信號給傳送裝置。相應的，本發明實施例還提供了一種晶圓盒的傳送方法，當所有的接觸式傳感器發送接觸信號給觸發裝置后，所述觸發裝置才發送觸發信號給傳送裝置，所述傳送裝置在接收到所述觸發信號后開始移動所述晶圓盒，晶圓盒的傳送的可靠性高，晶圓盒不易滑落，晶圓不易摔碎。
文檔編號H01L21/677GK102339779SQ201110300338
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者王碩 申請人:上海宏力半導體制造有限公司