TWI390661B - 承載介面裝置 - Google Patents

Description

承載介面裝置

本發明關於承載介面裝置，其用以於半導體製造裝置內，於用以進行晶圓處理之製程處理裝置之前面，開關晶圓載體之蓋體，交接被收納於該晶圓載體內之晶圓。

引用本發明之圖式，首先，就半導體製造裝置(以下，有時僅稱為「製造裝置」)及前端裝置(以下，稱為「EFEM」)加以說明，其次，就習知之承載介面裝置加以說明。圖7為製造裝置之縱剖視圖，圖9為習知之承載介面裝置F’之整體立體圖。於半導體工廠中，作為製品之晶圓W於以複數片為單位收納於晶圓載體(以下，有時僅稱為「載體」)30內之狀態下，藉由載體傳送系統，而以載體單位搬運至生產線內之各設備中。載體大多使用FOUP(Front Opening Unified Pod，前開式晶圓盒)。如圖7所示，依載體單位接收晶圓W並施以處理之製造裝置由具有保存處(stockyard)R1之上述EFEM以及製程處理裝置R3構成。又，上述EFEM由外置承載介面L、保存處R1、以及外殼R2構成，且設置於製程處理裝置R3之前面。上述外置承載介面L用於載置自上述載體傳送系統傳送至製造裝置而移載至上述保存處R1內之載體30。如圖7所示，外置承載介面L設置於保存處R1之外側。於上述保存處R1內，配設有載置並保管載體30之數個載體載置架S以及將載體30移載之載體移載裝置T1。又，外殼R2成為製程處理裝置R3之前室，並於內部設置有FFU(Fan Filter Unit，風機過濾單元)以及晶圓傳送自動機T2。於外殼R2內由上述FFU輸送潔淨度高之空氣，防止在晶圓處理前晶圓W之微粒污染。

上述製造裝置中，習知之承載介面裝置F’係利用螺栓81等安裝於隔絕保存處R1與成為製程處理裝置R3前室之外殼R2的壁體P近側的內置承載介面裝置。以下，將上述內置承載介面裝置稱為「承載介面裝置」，以與上述外置承載介面L加以區別。如圖9所示，習知之承載介面裝置F’由安裝於上述壁體P上之長方形板狀安裝盤1、形成於該安裝盤1上之晶圓移載窗2、以及為了載置載體30而配設於該晶圓移載窗2之略下端部之載體台C構成。上述載體台C朝向壁體P之近側即保存處R1側水平配設，將上述側面作為承載介面裝置F’之正面側。於上述正面側，檢測載體30內各段是否存在晶圓W之映射裝置M的升降裝置U2配設於載體台C的側方下部。上述承載介面裝置F’之背面側面向外殼R2，於該背面側，配設有用以拆卸並開關載體30之蓋體32之蓋體開關裝置N、其升降裝置U1、以及上述映射裝置M。再者，於安裝盤1之兩側端部安裝有支持體1a。

上述製造裝置中，傳送收納有晶圓W之載體30時，載體30首先由外置承載介面L接受，並藉由載體移載裝置T1收容並暫時保管於保存處R1內。根據製程處理裝置R3之晶圓處理狀況，將未處理之晶圓W供給至製程處理裝置R3內時，首先，保管於保存處R1內之載體30藉由載體移載裝置T1移載至承載介面裝置F’之載體台C的載板11上，上述載板11朝向晶圓移載窗2推進。其次，由承載介面裝置F’之蓋體開關裝置N打開載體30之蓋體32，載體30內之晶圓W傳送至製程處理裝置R3內被施以晶圓處理。處理結束後，晶圓W自製程處理裝置R3再次收納於載體30內，並關閉蓋體32，載板11由晶圓移載窗2退後。其次，上述載體30自載體台C移載至外置承載介面L、或保存處R1內之載體載置架S。移載至外置承載介面L之載體30藉由載體傳送系統而自上述製造裝置傳出，並進入下一步驟。移載至載體載置架S之載體30亦隨時移載至外置承載介面L，並同樣自上述製造裝置傳出，進入到下一步驟。此外，專利文獻1中，揭示有可同時供給與回收載體30之承載介面裝置F’及載體移載裝置T1。又，例如，專利文獻2中揭示有包含載體30之開蓋機構之載體介面裝置。

根據製程處理裝置R3中之晶圓W之處理狀況，將晶圓W供給至製程處理裝置R3時，與每次將收納有晶圓W之載體30傳送並供給至上述製造裝置中之情況相比，將載體30暫時保管於保存處R1內，視需要自保存處R1內供給載體30，於成本以及時間方面均為有效。又，為了提高上述製造裝置之作業效率而對大量晶圓W進行處理，必須確保與該數量相稱之晶圓W之保管場所、或者成為晶圓W之收納容器的載體30之收容空間。然而，因上述製造裝置位於無塵室內，故無法於有限的無塵室空間內任意增加晶圓W之收納、保管場所。因此，無塵室、尤其保存處R1中之晶圓W之收納容量即載體的收容容量之增加係習知以來之課題。

(專利文獻1)日本專利特開2003－51527號公報(專利文獻2)日本專利特開平10－303271號公報

本發明之課題為於半導體製造裝置之保存處內增加晶圓載體之收容容量。

為了解決上述問題，第1發明係一種承載介面裝置，其特徵在於包括：安裝盤，固定於壁體上，上述壁體配置於用以暫時保管收納有晶圓之晶圓載體之保存處、與用以處理上述晶圓的製程處理裝置之間；晶圓移載窗，設置於上述壁體；載體台，具有工作臺以及載板，上述工作臺自上述晶圓移載窗下端緣水平延設，上述載板為了支持上述晶圓載體而配設於該工作臺，且為了傳送上述晶圓載體而可對上述製程處理裝置活動；以及暫存台，具有為了暫時保管上述晶圓載體而水平配置於上述工作臺正下方之暫存板。

如上所述，承載介面裝置之一功能為開關載置於載體臺上之晶圓載體的蓋體，因此，承載介面裝置並不用作晶圓載體之收容空間。然而，根據申請專利範圍第1項之發明，可藉由於承載介面裝置中搭載暫存台，而於1個暫存臺上載置多個晶圓載體，使保存處內之晶圓載體之收容容量增加。因此，可供給至製程處理裝置內之未處理晶圓得以增加，故無須根據晶圓之處理狀況，透過載體傳送系統，將晶圓載體逐一傳送至製造裝置並供給至保存處內，故可減少傳送頻率。又，由於上述工作臺正下方形成有暫存台，因此將晶圓載體自暫存台之暫存板移載至載體台之載板的距離，小於自保存處內現有的載體載置架移載的距離，因此，晶圓載體之移載效率提高。因此，將暫存台搭載至承載介面裝置可使製造裝置之作業效率提高，晶圓之處理步驟效率化以及使晶圓生產性提高。又，可於承載介面裝置中搭載暫存台之主要原因在於當與普通承載介面裝置相比時，載體台之厚度尺寸及配設於載體台下方之映射裝置之升降裝置等裝置的深度尺寸較小，故可確保能夠充分載置晶圓載體的空間。

申請專利範圍第2項之發明係如申請專利範圍第1項中之承載介面裝置，其中，上述載板可於第1位置與較該第1位置更接近於上述晶圓載體之第2位置之間活動，於上述載板上形成有避免數個第1定位銷與載體移載裝置之移載手柄之間發生干涉的第1手柄插入空間部，該等第1定位銷將晶圓載體定位於該載板，該載體移載裝置之移載手柄用以支持晶圓載體，將晶圓載體裝卸移載至上述載板，於上述暫存板形成有避免用以將晶圓載體定位於該載板之數個第2定位銷、與上述載體移載裝置之上述移載手柄之間發生干涉的第2手柄插入空間部，當上述載板位於上述第1位置時，上述第1定位銷於平面觀察下位於與上述第2定位銷相同的位置處，而上述第1手柄插入空間部於平面觀察下位於與上述第2手柄插入空間部相同的位置處。

當將晶圓載體移載至載體臺上時，通常載板處於自承載介面裝置之晶圓移載窗沿相對於製程處理裝置之進退方向退後到底的狀態。根據申請專利範圍第2項之發明，形成於暫存板上之第2定位銷及第2手柄插入空間部的構成與形成於載板上之第1定位銷及第1手柄插入空間部相同，上述載板位於自晶圓移載窗退後到底之位置上(第1位置)時，以平面觀察，第2定位銷及上述第2手柄插入空間部配置於與上述第1定位銷及上述第1手柄插入空間相同的位置處。其結果為，自上述暫存板將晶圓載體移載至上述第1位置之載板上時，可簡便地對載體移載裝置之三維各方向上之作動範圍進行設定。亦即，於載體移載裝置之移載臂之作動範圍內，關於高度方向，可設定上述暫存板與上述第1位置之載板之距離間，關於相對於製程裝置之進退方向，可設定載體移載裝置之移載臂縮回後自上述各板退後到底情況時與上述移載臂伸長而於上述各板之手柄插入空間部中插入移載手柄情況時的二點間距離。與上述進退方向正交之橫向可固定。因此，可有效將晶圓載體自暫存台移載至載體台。

申請專利範圍第3項之發明係如申請專利範圍第1項中之承載介面裝置，其中，上述暫存板配置為高度與設置於上述保存處外側之承載介面大致相同。

藉由載體傳送系統而傳送至上述半導體製造裝置之晶圓載體載置於設置在上述保存處外側的承載介面上。該承載介面係設置於上述半導體製造裝置之最前面之外置承載介面。根據申請專利範圍第3項之發明，為了暫時保管上述晶圓載體，而將上述晶圓載體自上述外置承載介面移載至保存處內時，為了於上述晶圓載體之底面之定位基座中嵌入上述暫存板的定位銷，而使載體移載裝置之移載臂沿高度方向略微作動，僅沿相對於製程處理裝置之進退方向使之作動，藉此將晶圓載體移載至上述暫存板。因此，與移載至上述保存處內之載體載置架相比，晶圓載體之移載距離縮短，故可將晶圓載體有效率移載至上述保存處內。

申請專利範圍第4項之發明係如申請專利範圍第1項中之承載介面裝置，其中更具備：映射裝置；升降裝置，配置於上述載體台之下方，且功能為於垂直方向上移動上述映射裝置；以及蓋體，覆蓋上述升降裝置。

根據申請專利範圍第4項之發明，於上述載體台之更下方部分安裝有蓋體，上述蓋體覆蓋映射裝置之升降裝置。因此，上述蓋體之安裝可使承載介面裝置變得美觀，並且，亦可防止由於載體移載裝置之誤操作等而使晶圓載體對上述升降裝置造成干涉，而保護上述晶圓載體及上述升降裝置。

根據本發明，由於承載介面裝置中搭載有暫存台，故可於1個暫存台中載置多個晶圓載體。因此，保存處內之晶圓載體之收容容量得以增加，因此，無須根據晶圓之處理狀況，由載體傳送系統，將晶圓載體逐一傳送至製造裝置並供給至保存處內，故可減少傳送頻率。又，由於工作臺之正下方形成有暫存台，故將晶圓載體自暫存台之暫存板移載至載體台之載板的距離小於自保存處內現有的載體載置架移載的距離，因此晶圓載體之移載效率提高。因此，將暫存台搭載至承載介面裝置可使製造裝置之作業率提高，晶圓之處理步驟效率化，以及使晶圓生產性提高。

以下，列舉最佳實施形態，就本發明加以更詳細地說明。再者，對與「先前技術」項中說明之部分相同之部分賦加相同符號，而避免重複說明已述部分，僅就本發明之特徵部分加以說明。

首先，使用圖1至圖4，就本發明之承載介面裝置F之構成加以說明。上述承載介面裝置F係在隔絕保存處R1與製程處理裝置R3之前室外殼R2的壁體P近前側上所安裝的內置承載介面，與外置承載介面L加以區別說明。圖1為承載介面裝置F之整體立體圖，圖2為承載介面裝置F之前視圖，圖3為圖2之A1－A1線剖視圖，圖4為圖2之A2－A2線剖視圖。如圖1所示，承載介面裝置F由：長方形厚板狀安裝盤1、形成於安裝盤1上部之晶圓移載窗2、沿著載板11相對於製程處理裝置R3之進退方向X(以下，有時亦稱為「方向X」)配設於晶圓移載窗2下端緣的載體台C、以及突出至正面近前側且形成於該載體台C之工作臺18正下方的暫存台B所構成。又，於承載介面裝置F之正面側配設有映射裝置M之升降裝置U2以及覆蓋上述升降裝置U2的蓋體3，於承載介面裝置F之背面側配設有蓋體開關裝置N、上述升降裝置U1、以及映射裝置M。載體台C之下部空間為於暫存台B中載置載體之空間，但映射裝置M之升降裝置U2自安裝盤1之表面突出，因此為了保護該等，而安裝有上述蓋體3以覆蓋上述升降裝置U2。上述蓋體3自上方起分割為蓋體3a、3b、3c三個部分(詳情後述)。又，於承載介面裝置F中構成為，於安裝盤1之上下端部，經由安裝輔助片82而固定有安裝構件80，當承載介面裝置F嵌入形成於壁體P上之承載介面安裝空間Pb後，利用螺栓81等，將各安裝構件80之橫向Y(以下，有時亦稱為「方向Y」)上之兩端部固定於壁體P上，藉此安裝於壁體P上。

如圖1及圖2所示，載體台C由：載板11；由自安裝盤1至近前側水平設置於晶圓移載窗2下端緣之長度不同的一對板支持體18a、18b所構成的工作臺18；為了使之沿方向X滑動而設置之一對導件16及導軌17；以及滑動驅動部12所構成。一對導軌17沿方向X而敷設於工作臺18上方，導件16安裝於上述導軌17上。滑動驅動部12於本實施例中，於上述工作臺18中，安裝於其中一個板支持體18b之側面。為了使載體移載裝置T1之移載臂71不與載體台C干涉，載板11形成為上述移載臂71之活動區域部分(本實施例中為正面右側之近前部分)經切除之形狀。因此，於支持載板11之工作臺18中，上述活動區域側之板支持體18a比其它的板支持體18b還短。又，於載板11中，用以插入上述載體移載裝置T1之三角形移載手柄72的三角形手柄插入空間部14係形成於載板11的大致中央部。以與三角形3頂點對應之位置形成於載體30底面上的各定位基座31中所嵌入的定位銷13、以及對載置有載體30的情況進行檢測之載入感測器15係以與三角形上述手柄插入空間部14之3頂點對應的方式，安裝於形成上述手柄插入空間部14之載板11之周緣部。再者，元件符號19為在定位之狀態下確實固定載體30之鎖定裝置。

使用圖1、圖3、以及圖8，就暫存台B加以說明。圖8為表示藉由載體移載裝置T1而於暫存台B之暫存板21上載置有載體30之狀態的承載介面裝置F的立體圖。暫存台B由暫存板21、加強板22以及定位銷23所構成。暫存板21為具有大致方形薄板以及自其側端部向下方豎起之一對側壁部之形狀，並於與蓋體3a之下端部及支持體1a連結之狀態下固定，覆蓋蓋體3b之上部。暫存板21之上表面部分為與載體台C之載板11類似的形狀，形成有用以插入載體移載裝置T1之三角形移載手柄72之大致三角形手柄插入空間部24，同時載體移載裝置T1將載體30載置於暫存板21上時，為了使移載臂71不與暫存板21干涉，而將暫存板21中之移載臂71之活動區域部分(本實施例中為正面右側之近前部分)切除。由既定寬度之薄板形成之加強板22為如以既定寬度對形成手柄插入空間部24之暫存板21之周緣部進行鑲邊的形狀，並安裝於暫存板21上之周緣部。又，在與載板11中之定位銷13以對應於手柄插入空間部14之3頂點的方式經固定所相同的構成下，嵌入於載體30底面之定位基座31中之定位銷23以與三角形手柄插入空間部24的3頂點對應的方式，經由加強板22，固定於暫存板21之上述周緣部。此處，暫存板21之定位銷23及手柄插入空間部24構成為與載板11之定位銷13及手柄插入空間部14相同，當載板11處於自晶圓移載窗2退後到底之位置時，於XY平面(平面觀察)中，上述定位銷23及手柄插入空間部24、與載板11之定位銷13及手柄插入空間部14為相同配置。

再者，暫存板21之手柄插入空間部24若為載體移載裝置T1的移載手柄72不與暫存板21干涉的形狀，則並非必須與移載手柄72之形狀對應。然而，在上述形狀未對應時，搭載有載體30之移載手柄72插入至上述手柄插入空間部24且載體30由定位銷23卡止之情況、以及插入至載板11之手柄插入空間部14且上述載體30由定位銷13卡止之情況時，必須考慮上述手柄插入空間部24之形狀與定位銷23之配置關係，以使XY平面(平面觀察)中之上述載體30之位置不會發生改變。

使用圖2至圖4，就蓋體開關裝置N及其升降裝置U1加以說明。如圖4所示，蓋體開關裝置N位於承載介面裝置F之背面側。構成蓋體開關裝置N之裝置本體41因其下端部由導軌45導引，而可沿方向X進退。如圖2及圖4所示，於裝置本體41之正面部(與安裝盤1之背面對向之面)設置有用以裝卸載體30的蓋體32的卡掣機構42及吸盤機構43。使蓋體開關裝置N向方向X移動及裝卸上述蓋體32的驅動馬達、機械機構等係收容於安裝在裝置本體41背面部的箱體46內。再者，如圖3及圖4所示，蓋體開關裝置N之升降裝置U1安裝於安裝盤1之背面中之蓋體開關裝置N的下端部中央，且收納於蓋體44內。

其次，使用圖2至圖4，就映射裝置M及其升降裝置U2加以說明。如圖2所示，上述升降裝置U2由以下構件構成。亦即，升降裝置U2由：配置於載體台C之側方下部(本實施例中為正面右下部)之滾珠螺桿55；以使滾珠螺桿55旋轉自如之方式支持其上下端部之托架52；經由聯軸器57而與滾珠螺桿55下端部連結之步進馬達56；藉由使步進馬達56作動驅動滾珠螺桿55旋轉而於滾珠螺桿55上進行升降之螺帽體53；連結螺帽體53與導件61之連結構件54；以及伴隨螺帽體53之升降而導引導件61升降之導軌58；所構成。於安裝盤1中，以位於導軌58與支持體1a之間之方式形成有與導軌平行之開口部59。如圖3所示，構件61a與構件61b正交而呈剖面為大致L字狀之導件61於構件61b穿透開口部59且於安裝盤1背面側突出的部分中，與映射框架62連結。又，安裝盤1正面側之構件61a與連結構件54連結。因上述升降裝置U2為上述構成，故上述升降裝置U2不致於安裝盤1正面側大幅突出，因此，於載體台C之下方形成有可載置載體30的空間。如圖4所示，映射裝置M由映射機構(未圖示)、映射框架62、映射頭63所構成。映射頭63沿方向Y，安裝於映射框架62之上端部成懸臂狀態，映射機構配設於映射頭63。映射頭63配置於蓋體開關裝置N之上述箱體46之大致正上方。

蓋體3為於方形薄板上具有自兩側端部以既定長度豎起之側壁之形狀，其覆蓋載體基座C之工作臺18之更下方部分的安裝盤1。上述蓋體3由3個部分構成，於安裝盤1正面上，其由覆蓋自載體台C之工作臺18之正下方至暫存台B的暫存板21上表面為止部分的蓋體3a、覆蓋暫存台B之暫存板21正下方之既定長度部分的蓋體3b、以及覆蓋自蓋體3b下端至安裝盤1之下端部為止之蓋體3c所構成。蓋體3a之高度(亦即，自安裝盤1至蓋體3a為止沿方向X之長度)設計為蓋體3a不與上述映射裝置M之升降裝置U2、以及載置於暫存板21上的載體的蓋體32中的任一者干涉。因此，可防止由於載體移載裝置T1之誤操作等，載體30與上述升降裝置U2干涉，可保護上述載體30及上述升降裝置U2。蓋體3b之高度(亦即，自安裝盤1至蓋體3b為止沿方向X之長度)為避免對上述升降裝置U2之步進馬達56造成干涉而形成為大於蓋體3a之高度，因此，蓋體3b成為於正面近前側比蓋體3a更突出之形狀。因此，具有上述形狀之蓋體3b可自下方支持安裝盤1中之暫存板21的安裝部分，因此，亦具有補強暫存板21之效果。關於蓋體3c之高度，可自由設定，但為了使蓋體3c不與上述升降裝置U2之上述步進馬達56干涉，可全面增大蓋體3c之高度，或者，亦可考慮作動時步進馬達56之發熱，切除與步進馬達56對應之部分，使步進馬達56自蓋體3c突出，避免蓋體3c與步進馬達56之干涉。本實施例中之蓋體3c中，蓋體3c之高度與蓋體3a之高度相等，形狀形成為以沿步進馬達56之形狀之方式切除蓋體3c，使步進馬達56自蓋體3c突出。

其次，使用圖4至圖7，就設置有本發明之承載介面裝置F之上述製造裝置加以說明。圖5為表示安裝於壁體P上之承載介面裝置F之正面及載體載置架S的圖，圖6為圖5之A3－A3線剖視圖。承載介面裝置F以載體台C之突出方向設於保存處R1內之方式配置，並嵌入於形成在隔絕保存處R1與外殼R2之壁體P上之承載介面安裝空間Pb中，且利用螺栓81等固定並安裝於壁體P上。亦即，承載介面裝置F之正面側面向保存處R1側，承載介面裝置F之背面側面向外殼R2側。承載介面裝置F根據沿方向Y之上述製造裝置之大小，一體或者多台並排安裝於壁體P上。本實施例中，如圖5所示，並排安裝有2台承載介面裝置F。又，通常之製造裝置中，具備與承載介面裝置F之數量相同之外置承載介面L，自外置承載介面L至承載介面裝置F之載體台C為止之載體移載於沿相對於製程處理裝置R3的進退方向X的同一直線上進行。再者，圖中Pa係製造裝置之框架。

使用圖5及圖6，就配設於保存處R1內之載體載置架S加以說明。載體載置架S係於將載置於外置承載介面L上之載體30收容於保存處R1內時用以載置載體30之支架。載體載置架S安裝於上述壁體P上。各載體載置架S與製造裝置之高度互相一致，以既定間隔安裝於壁體P上所安裝之承載介面裝置F之上下各方向上。本實施例中，載體載置架S於2台各個承載介面裝置F之上方兩處，於下方一處，分別安裝於壁體P上，自上方依次將各行安裝之載體載置架S設為S1、S2、S3。於各載體載置架S1、S2、S3上，形成有嵌入至定位基座31來卡止載體30之定位銷91、以及手柄插入空間部(未圖示)。同行配置之承載介面裝置F及載體載置架S1、S2、S3中，搭載於載體移載裝置T1之移載手柄72上之載體經由插入至該手柄插入空間中的定位銷91而載置於載體載置架S1、S2、S3之任一者上時，XY平面(平面觀察)中之上述載體之位置於載板11處於自晶圓移載窗2退後到底的位置時，與上述載體經載置於上述載板11上之位置互相一致。再者，於載體載置架S1、S2、S3上形成有載入銷92，將載體30載置於載體載置架S上時，使載體30之底面抵接於載入銷92，以達到所載置之載體30之穩定化。

參照圖8，就載體移載裝置T1加以說明。載體移載裝置T1由：配置於保存處R1內且沿製造裝置之高度方向Z而固定於保存處R1之側壁內面的升降機構77；一端固定於升降機構77上並沿方向Y配設之軌道75；嵌合於該軌道75上，並沿該軌道75滑動之水平移動機構76；可轉動地固定於該水平移動機構76上之移載臂71；以及可轉動地安裝於該移載臂71前端之移載手柄72；所構成。移載臂71由單元71a及單元71b構成，單元71a之一端藉由轉動軸78而可轉動地固定於水平移動機構76上，另一端經由轉動軸74與單元71b之一端連結。單元71b之另一端與移載手柄72連結。於三角形移載手柄72之各頂點上安裝有卡止銷73。三處卡止銷73於載體30之底面上，與配置於三角形各頂點之三處定位基座31對應配置著。

其次，使用圖7及圖8，說明傳送至製造裝置中之載體30暫時保管於暫存台B，之後移載至載體台C之順序。本實施例中，承載介面裝置F設置為2台，但著眼於其中1台，就自沿方向X與該承載介面裝置F處於同一直線上之外置承載介面L至上述承載介面裝置F為止的移載加以說明。首先，傳送至製造裝置之載體30以蓋體32與朝向製造裝置內之導入口對向之方式，而接收於設置在製造裝置之最前面之上述外置承載介面L上。藉由構成載體移載裝置T1之升降機構77，嵌合有水平移動機構76之軌道75進行升降，並停止於既定高度。其次，水平移動機構76使軌道75沿方向Y滑動，並停止於外置承載介面L之位置。移載臂71一邊使單元71a、71b以及移載手柄72轉動，一邊伸長，將該移載手柄72插入至載置於外置承載介面L上的載體30之底面下方。使移載臂71及移載手柄72略微上升，於載體30底面之3處定位基座31中，分別嵌入移載手柄72之卡止銷73。其次，使移載臂71略微上升，使上述載體30成為自下方完全由移載手柄72支持之狀態。其次，上述移載臂71一邊使單元71a、71b以及移載手柄72轉動，一邊縮回，並自外置承載介面L後退。隨後，移載臂71一面使單元71a、71b以及移載手柄72轉動一面伸長，於載體30之蓋體32朝向前方之狀態下，使上述載體30沿方向X朝承載介面裝置F之暫存台B前進。此時，水平移動機構76之三維(XYZ)方向之位置可為固定狀態。其次，經伸長之上述移載臂71將支持上述載體30之移載手柄72插入至暫存板21之手柄插入空間部24的略上方。使上述移載臂71略微下降，使暫存板21之定位銷23嵌入至上述載體30底面之各定位基座31中。此時，於形成於各定位基座31內之槽中，於內側嵌入移載手柄72之卡止銷73，於外側嵌入暫存板21之定位銷23，並使兩者不發生干涉。其次，使移載臂71下降，使移載手柄72之卡止銷73完全脫離定位基座31時，則載體30於上述定位銷23嵌入至上述定位基座31中之狀態下，載置於暫存板21上。最後，移載臂71分別使單元71a、71b以及移載手柄72轉動並縮回，使上述移載手柄72自手柄插入空間部24退出。

其次，就將載置於暫存板21上之載體30移載至載體台C之載板11上的順序加以說明。首先，根據載體移載裝置T1之移載臂71之位置，使升降機構77及水平移動機構76作動，使上述移載臂71移動至所移載之載體30之正面為止。移載臂71一邊使單元71a、71b以及移載手柄72轉動一邊伸長，以到達暫存板21略下方之方式，將移載手柄72插入至暫存板21之手柄插入空間部24中。其次，使上述移載手柄72略微上升，分別使上述移載手柄72之各卡止銷73嵌入至載體30底面之各定位基座31中。此時，於各定位基座31內之槽中，於內側嵌入上述卡止銷73，於外側嵌入暫存板21之定位銷23，並使兩者不發生干涉。其次，使上述移載手柄72略微上升，使上述定位銷23完全脫離定位基座31，再使上述載體30成為自下方完全由移載手柄72支持之狀態。並且，移載臂71使單元71a、71b以及移載手柄72轉動並縮回，使載體30沿方向X後退，而自暫存台B中完全退出。

其次，藉由升降機構77，使軌道75大致上升至載體台C之載板11之高度為止，使上述移載臂71上升。此時，載板11藉由滑動機構12，而自晶圓移載窗2滑動至後退到底之位置。其次，移載臂71一邊使單元71a、71b以及移載手柄72轉動一邊不斷伸長，使載體30沿方向X前進，並以到達載體板11略上方之方式，將支持著載體30之移載手柄72插入至載板11之手柄插入空間部14中。使上述移載手柄72略微下降，使載板11上之定位銷13嵌入至載體30底面之定位基座31中。此時，於各定位基座31內之槽中，以不會發生干涉之方式，於內側嵌入移載手柄72之卡止銷73，於外側嵌入上述定位銷13。其次，使上述移載手柄72逐漸下降時，上述定位銷13可靠地嵌入至上述定位基座31內，並且上述移載手柄72之卡止銷73自上述定位基座31內脫離。藉此，載體30於使上述定位銷13嵌入至定位基座31中之狀態下，載置於載板11上。最後，移載臂71一邊使單元71a、71b以及移載手柄72轉動一邊逐漸縮回，移載手柄72沿方向X後退。載置有載體30之載板11藉由滑動機構12而朝向晶圓移載窗2前進，直至載體30之蓋體32與晶圓移載窗2抵接為止。

上述順序與將載體30自外置承載介面L移載至載體載置架S1、S2、S3之順序相同。因此，將傳送至外置承載介面L之載體30收容於保存處R1內時，藉由將暫存台B安裝於承載介面裝置F上，除載體載置架S1、S2、S3以外，可使載體30之載置空間，隨著每增加1台承載介面裝置F而相應增加一個載體30的空間。因此，作為有限空間之保存處R1內之載體收容容量得以增加。又，於承載介面裝置F中，暫存台B形成於載體台C之工作臺18之正下方，因此，將載體30自暫存台B之暫存板21移載至載體台C之載板11的距離小於自保存處R1內的載體載置架S1、S2、S3移載的距離。更進一步，外置承載介面L與上述暫存板21之高度大致相同。因此，當於保存處R1內暫存台B空置之情況時，自外置承載介面L移載載體30時，與移載至載體載置架S1、S2、S3之情況相比，移載至暫存台B較能縮短載體移載距離，提高作業效率。

將載體30載置於載板11上，使載體30前進至與晶圓移載窗2抵接為止後，按照習知順序，於製程處理裝置R3內，對收納於上述載體30內之晶圓W施以晶圓處理。亦即，首先，蓋體開關裝置N作動，打開載體30，蓋體開關裝置N由升降裝置U1與蓋體32一併下降。其次，映射裝置M一邊對載體30內是否存在收納為多階狀之晶圓W等進行檢測，一邊藉由升降裝置U2而下降。檢測後，晶圓W由晶圓傳送自動機T2取出，並傳送至製程處理裝置R3內進行處理。多片傳送至上述製程處埋裝置R3內之晶圓W係多階狀收納於晶舟V內，上述晶圓W於每一晶舟V內被施以化學處理。上述處理結束後，藉由晶圓傳送自動機T2，而使收納於晶舟V內之處理過晶圓W’返回並再次收納於載體30內。其次，映射裝置M一邊上升，一邊對載體30內之晶圓W’進行檢測。檢測結束後，與蓋體開關裝置N一併下降之載體30之蓋體32上升，而安裝於載體30之開口部分。之後，載板11自晶圓移載窗2滑動，載體30自晶圓移載窗2後退。

上述載體30自晶圓移載窗2沿方向X後退，當到達後退到底之位置時，載體30藉由載體移載裝置T1，自載板11移載至外置承載介面L上，或者暫時保管於暫存台B之暫存板21或載體載置架S上後，移載至外置承載介面L上。移載至外置承載介面L上之載體30藉由載體傳送系統而自製造裝置傳送，進入至下一步驟。此處，自載體台C暫時保管於暫存台B後移載至外置承載介面L時，可遵循與上述「將載體30自外置承載介面L移載至暫存台B，再移載至載體台C」順序完全相反的順序。

本發明之暫存台B除可安裝於承載介面裝置F上以外，亦可安裝於外置承載介面L上。藉由此方式，亦可於製造裝置E之外側確保載體30之保管場所，可有效實現無塵室內載體30之高收容量化。

B．．．暫存台

C．．．載體台

E．．．半導體製造裝置(製造裝置)

F、F’．．．承載介面裝置

L．．．外置承載介面

M．．．映射裝置

N．．．開關裝置

P．．．壁體

Pb．．．承載介面安裝空間

Pa．．．製造裝置之框架

R1．．．保存處

R2．．．外殼

R3．．．製程處理裝置

S、S1、S2、S3．．．載體載置架

T1．．．載體移載裝置

T2．．．晶圓傳送自動機

U1、U2．．．升降裝置

V．．．晶舟

W、W’．．．晶圓

X．．．載板相對於製程處理裝置之進退方向

1．．．安裝盤

1a．．．支持體

2．．．晶圓移載窗

3．．．蓋體

3a、3b、3c．．．蓋體

11．．．載板

12．．．滑動驅動部

13．．．載板之定位銷

14．．．載板之手柄插入空間部

15．．．載入感測器

16、61．．．導件

17、45、58．．．導軌

18．．．工作臺

18a、18b．．．板支持體

19．．．鎖定裝置

21．．．暫存板

22．．．加強板

23．．．暫存板之定位銷

24．．．暫存板之手柄插入空間部

30．．．晶圓載體(載體)

31．．．定位基座

32、44．．．蓋體

41．．．裝置本體

42．．．卡掣機構

43．．．吸盤機構

46．．．背面部的箱體

52．．．托架

53．．．螺帽體

54．．．連結構件

55．．．滾珠螺桿

56．．．步進馬達

57．．．聯軸器

59．．．開口部

61a、61b．．．構件

62．．．映射框架

63．．．映射頭

71．．．移載臂

71a、71b．．．單元

72．．．移載手柄

73．．．卡止銷

74、78．．．轉動軸

75．．．軌道

76．．．水平移動機構

77．．．升降機構

80．．．安裝構件

81．．．螺栓

82．．．安裝輔助片

91．．．定位銷

92．．．載入銷

圖1為承載介面裝置F之整體立體圖。

圖2為承載介面裝置F之前視圖。

圖3為圖2之A1－A1線剖視圖。

圖4為圖2之A2－A2線剖視圖。

圖5為表示安裝於壁體P上之承載介面裝置F之正面及載體載置架S的圖。

圖6為圖5之A3－A3線剖視圖。

圖7為製造裝置E之縱剖視圖。

圖8為表示藉由載體移載裝置T1而於暫存台B之暫存板21上載置有載體30之狀態的承載介面裝置F的立體圖。

圖9為習知之承載介面裝置F’之整體立體圖。

1．．．安裝盤

1a．．．支持體

2．．．晶圓移載窗

3a．．．蓋體

3b．．．蓋體

3c．．．蓋體

11．．．載板

12．．．滑動驅動部

13．．．載板之定位銷

14．．．載板之手柄插入空間部

15．．．載入感測器

18a．．．板支持體

18b．．．板支持體

19．．．鎖定裝置

21．．．暫存板

22．．．加強板

23．．．暫存板之定位銷

24．．．暫存板之手柄插入空間部

30．．．晶圓載體(載體)

41．．．裝置本體

42．．．卡掣機構

43．．．吸盤機構

52．．．托架

56．．．步進馬達

62．．．映射框架

80．．．安裝構件

81．．．螺栓

82．．．安裝輔助片

B．．．暫存台

C．．．載體台

F．．．承載介面裝置

Claims (4)

1. 一種承載介面裝置(load port device)，其特徵在於具備：安裝盤，以固定於壁體上的方式構成，上述壁體配置於用以暫時保管收納有晶圓之晶圓載體之保存處、與用以處理上述晶圓的製程處理裝置之間；晶圓移載窗，設置於上述壁體；載體台，具有工作臺以及載板，上述工作臺自上述晶圓移載窗下端緣水平延設，上述載板為了支持上述晶圓載體而配設於該工作臺，且為了傳送上述晶圓載體而其對上述製程處理裝置為可活動者；以及暫存台(buffer stage)，具有為了暫時保管上述晶圓載體而水平配置於上述工作臺正下方之暫存板(buffer plate)。
2. 如申請專利範圍第1項之承載介面裝置，其中，上述載板可於第1位置與較該第1位置更接近於上述晶圓載體之第2位置之間活動，於上述載板上形成有避免數個第1定位銷與載體移載裝置之移載手柄之間發生干涉的第1手柄插入空間部，該等第1定位銷將晶圓載體定位於該載板，該載體移載裝置之移載手柄用以支持晶圓載體，將晶圓載體裝卸移載至上述載板，於上述暫存板形成有避免用以將晶圓載體定位於該載板之數個第2定位銷、與上述載體移載裝置之上述移載手柄發生干涉的第2手柄插入空間部，當上述載板位於上述第1位置時，上述第1定位銷於平面觀察下位於與上述第2定位銷相同的位置處，而上述第1手柄插入空間部於平面觀察下位於與上述第2手柄插入空間部相同的位置處。
3. 如申請專利範圍第1項之承載介面裝置，其中，上述暫存板配置為與設置於上述保存處外側之承載介面大致相同高度。
4. 如申請專利範圍第1項之承載介面裝置，其中更具備：映射裝置；升降裝置，配置於上述載體台下方，且功能為於垂直方向上移動上述映射裝置；以及蓋體，覆蓋上述升降裝置。