TWI688033B - 載台 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種載台，設有：一定位盤，可承載一待加工元件；該定位盤之底面設有複數個加熱板可傳遞熱至該定位盤，並以複數個感溫件分別對應複數個加熱板；各加熱板分別設有一通孔，各感溫件可經各通孔穿經至該定位盤，可感測各加熱板熱傳遞至該定位盤之各對應區域之溫度。
Description
本發明係有關於一種載台及，尤指一種用於承載由機械手移入之晶圓並對該晶圓進行加熱之載台。
習知對晶圓(Wafer)進行點膠之加工裝置係採用流道搬送待加工元件至預熱、點膠、回溫…等工作區進行加工或等待，且在流道之兩端各設有一料盒用於供料、收料，料盒內之待加工元件以所謂之框架(Frame)形式被保存，即係使晶圓保持在一金屬框架中間的膠膜上(請參閱圖13之待加工元件W')；該流道兩側各設有一輸送皮帶且各工作區在流道下方設有對應之升降載台，各升降載台皆具有負壓吸附與加熱之功能且可相對於流道升降；在待加工元件自供料料盒被推桿推出至流道上時，待加工元件以其框架平行之兩側與輸送皮帶接觸而被搬送；在待加工元件到達預熱工作區時，對應之升降載台會上升吸附同時頂升待加工元件使其框架與輸送皮帶分離，並對待加工元件上之晶圓進行預熱加熱，在經過預定時間後升降載台會下降使待加工元件又回到流道上繼續搬送至點膠工作區；在待加工元件到達點膠工作區時，底下對應之升降載台上升吸附並頂升待加工元件且對其上之晶圓進行加熱，再以位於點膠工作區內之點膠頭對晶圓表面進行液材塗佈加工，在塗佈完成後升降載台會下降使待加工元件又回到流道上繼續搬送至回溫工作區；在待加工元件到達回溫工作區時，底下對應之升降載台上升吸附並頂升待加工元件且繼續對其上之晶圓進行加熱，其目的在於維持晶圓在溫熱狀態，以確保塗佈後之液材不會因冷卻而喪失流動
性，在經過預定時間後升降載台會下降使待加工元件又回到流道上繼續搬送至流道末端最後進入收料料盒收集。
習知對晶圓進行加熱之方式，係在載台內部依預設間距開設複數個水平方向之槽孔，並在各槽孔內嵌入加熱管作為熱源，加熱管所產生之熱能可擴散至載台進而對載台上之晶圓進行加熱；且載台上另設有複數個感溫件於兩相鄰之加熱管之間，用以感測載台不同區域之溫度，並將溫度訊息回饋給控制單元，控制單元再依所欲加熱之溫度對加熱管進行溫度調高或調降之控制。
習知以加熱管作為熱源使載台產生熱之方式，因各加熱管相隔預設間距，加熱管所產生之熱能會依擴散距離增加而逐漸減少，故距離加熱管越遠之區域，其溫度會低於距離加熱管較近之區域，導致載台有溫度分佈不均勻之情況；又因感溫件係設於兩相鄰加熱管之間，若感溫件稍微偏靠其中一加熱管，感測溫度即可能改變；且感溫件僅能感測兩相鄰加熱管共同加熱區域之溫度，故無法由所感測之溫度得知單一加熱管確實之加熱溫度，使控制單元僅能同時對兩加熱管進行溫度調高或調降之控制；以上情況將導致載台對晶圓加熱之不完善。
爰是，本發明的目的，在於提供一種可妥善加熱待加工元件之載台。
依據本發明目的之載台，設有：一定位盤，可承載一待加工元件；該定位盤之底面設有複數個加熱板可傳遞熱至該定位盤，並以複數個感溫件分別對應複數個加熱板；各加熱板分別設有一通孔，各感溫件可經各通孔穿經至該定位盤，可感測各加熱板熱傳遞至該定位盤之各對應區域之溫度。
本發明實施例之載台，以分佈在定位盤底部之複數塊加熱板將熱能均勻地傳遞至待加工元件，並以對應各加熱板之感溫件感測對應區域之溫度，即時掌握各對應區域之溫度再回饋給加熱板進行溫度調整，使待加工元件之加熱作業更為妥善。
A:載台
A1:定位盤
A11:凹溝
A111:氣孔
A12:凹溝
A13:氣嘴
A14:孔洞
A15:靠邊
A16:容置區
A161:感溫孔
A162:感測面
A17:加熱板
A171:通孔
A18:蓋板
A181:通孔
A19:感溫件
A191:感溫頭
A192:第一緊固件
A193:第二緊固件
A2:固定座
A21:支撐架
A211:隔熱件
A3:頂升機構
A31:驅動件
A32:升降平台
A33:升降桿
A34:支撐件
A341:夾槽
A35:支撐銷
A351:支撐面
A352:限制部
A353:導引面
B:搬送機構
B1:軌座
C:龍門機構
C1:龍門軌架
C11:軌道
C2:橫樑
C21:移動板
C211:軌道
C22:橫樑軌道
D:點膠機構
E:工作站
F:控制單元
L1:第一線
L2:第二線
M:移動區間
R:機械手
R1:保持部
S:移載區間
T:工作台
W:待加工元件
d1:距離
d2:距離
A1':定位盤
A32':升降平台
A34':支撐件
A35':支撐銷
A351':支撐面
A352':限制部
W':待加工元件
圖1係本發明實施例中載台之立體示意圖。
圖2係本發明實施例中載台之定位盤與頂升機構配置之示意圖。
圖3係本發明實施例中凹溝內氣孔之示意圖。
圖4係本發明實施例中支撐件夾持支撐銷之示意圖。
圖5係本發明實施例中支撐銷之上端高於定位盤上表面之示意圖(頂升上位)。
圖6係本發明實施例中支撐銷之支撐面約略低於定位盤之上表面且限制部高於定位盤之上表面的示意圖(頂升下位)。
圖7係本發明實施例中定位盤、加熱板、蓋板、感溫件分解之示意圖。
圖8係本發明實施例中感溫件嵌入感溫孔之示意圖。
圖9係本發明實施例中載台在點膠加工裝置上使用之示意圖。
圖10係本發明實施例中機械手以其保持部移入待加工元件至載台上方之示意圖。
圖11係本發明實施例中支撐銷下降且待加工元件底面貼靠於定位盤上表面之示意圖。
圖12係本發明另一實施例中載台之定位盤與頂升機構配置之示意圖。
圖13係本發明另一實施例中待加工元件與載台配置之示意圖。
請參閱圖1、2，本發明實施例之載台A設有：
一定位盤A1，其具有約略八邊形之外觀結構，該定位盤A1之上表面設有環形的複數環相隔間距的同心凹溝A11，以及互呈九十度交叉設置的直線凹溝A12，凹溝A11、A12內設有分別通往位於定位盤A1一側之複數個負壓接頭A13之複數個氣孔A111(圖3)，該複數個負壓接頭A13可分階段操作，使定位盤A1上之凹溝A11、A12可由定位盤A1中心朝外側逐漸分段產生負壓，以對定位盤A1上之承載物進行吸附；定位盤A1上開設有數量為三之複數個孔洞A14，該三個孔洞A14分佈於最外側之同心凹溝A11的外側周緣，以其中一個孔洞A14遠離另兩個相鄰之孔洞A14並與另兩個相鄰之孔洞A14等距的方式排列，且兩相鄰孔洞A14之中心點連成一第一線L1，其與一穿經另一孔洞A14且平行於該第一線L1之第二線L2之間形成一具有寬度d1之移動區間M；一固定座A2，其兩側各設有一支撐架A21，用於支撐定位盤A1於一固定高度上；該支撐架A21上設有一玻璃纖維所構成的隔熱件A211，定位盤A1之兩側之靠邊A15分別壓靠於該隔熱件A211上；一頂升機構A3，設於該固定座A2上，其包括由一汽壓缸所構成的驅動件A31所驅動可作上、下位移的升降平台A32，該升降平台A32受固定座A2上四支升降桿A33所支撐；升降平台A32上設有數量為三之複數個水平支撐件A34，其一端固設於升降平台A32上，另一端設有一支撐銷A35，該支撐銷A35之排列方式對應定位盤A1上之孔洞A14；請配合參閱圖4，支撐件A34之一端開設有夾槽A341可夾持該支撐銷A35使兩者相互垂直，支撐銷A35上端設有一支撐面A351與一由支撐面A351一側朝上方延伸凸出之約略半圓筒狀之限制部A352，該限制部A352朝該支撐面A351方向設有一向下傾斜之導引面A353，支撐銷A35上開設有一檢測孔A354，其一端可嵌入一光纖構成之檢測件A355，使光學訊號可由支撐面A351透出用於檢測其上是否存在承載物；在升降平台A32向上位移時，升降平台A32連動支撐件A34與支撐銷A35一同向上位移，使支撐銷A35上端可經孔洞A14穿出
而高於定位盤A1定位盤A1之上表面(圖5)，而在升降平台A32向下位移時，受連動而向下位移之支撐銷A35，其支撐面A351會沒入孔洞A14內而約略低於定位盤A1之上表面，但限制部A352仍凸出顯露於孔洞A14外高於定位盤A1之上表面(圖6)。
請參閱圖7、8，定位盤A1底面凹設有複數個矩形之容置區A16，各容置區A16內設有對應之加熱板A17，並設有一蓋板A18可罩覆該容置區A16，使容置區A16內之加熱板A17被夾設於定位盤A1與蓋板A18之間；各容置區A16內靠近容置區A16中間處凹設有一為盲孔之感溫孔A161，該加熱板A17上設有一通孔A171，該蓋板A18上設有複數個通孔A181，且感溫孔A161、通孔A171、通孔A181三者相互對應，使複數個熱電偶式(Thermocouple)感溫件A19上端之感溫頭A191可依序穿經通孔A181、通孔A171最後嵌入各容置區A16之感溫孔A161中並抵靠於感溫孔A161上端靠近定位盤A1上表面之感測面A162，使各感溫件A19可感測到由各加熱板A17傳遞到定位盤A1不同區域之溫度；感溫件A19藉由一例如螺絲之第一緊固件A192與一例如螺帽之第二緊固件A193使其上端固定於感溫孔A161內。
請參閱圖9，本發明實施例之載台A可在如圖所示之點膠加工裝置上使用，該加工裝置設有：一工作台T，其上設有一罩殼H可罩覆該工作台T上設置之機構，該罩殼H一側開設有一進出口H1，其具有可供一機械手R保持一待加工元件W穿經其中之高度與寬度；一搬送機構B，設於工作台T上，該搬送機構B設有一軌座B1使載台A可在該軌座B1上平移，載台A可在一第一位置(軌座B1一端)承載由該機械手R穿經進出口H1移入之一待加工元件W，並搬送該待加工元件W至一第二位置(軌座B1約略中間處)進行點膠加工；其中，該待加工元件W為無框架之之晶圓，待加工元件
W受該機械手R之一具有寬度d2之保持部R1保持，且該保持部R1之寬度d2小於定位盤A1上表面之移動區間M的寬度d1，使保持部R1可不受三個支撐銷A35之干涉而自由地在移動區間M中移動(圖10)；一龍門機構C，設於該工作台T上，由相隔間距並相互平行的二龍門軌架C1所構成，並設有一兩端各設於二龍門軌架C1上之橫樑C2；該橫樑C2與龍門軌架C1垂直並與軌座B1平行，其可在二龍門軌架C1之軌道C11上平移，橫樑C2上設有一移動板C21可在橫樑軌道C22上以平行於軌座B1之方向平移；二龍門軌架C1分別設於軌座B1之兩端與罩殼H之兩側之間，機械手R在由高度位於龍門軌架C1之軌道C1下方與載台A上方之間的進出口H1進入後再穿經龍門軌架C1下方之移載區間S使待加工元件W移入或移出載台A，使機械手R移入或移出待加工元件W之移載流路與橫樑C2在龍門軌架C1上平移之流路因位於不同之水平高度上而不受到干涉；其中，機械手R移入或移出之移載流路平行載台A在軌座B1上平移之流路與移動板C21在橫樑軌道C22上平移之流路；一點膠機構D，設於該移動板C21上，並可在移動板C21之一軌道C211上垂直移動；該點膠機構D可受龍門機構C帶動至位於第二位置之載台A上方對待加工元件W塗佈液材或受龍門機構C帶動至複數個包括點膠頭對位、點膠頭清潔、液材秤重…等工作站E暫時停靠；其中，該複數個工作站E設於軌座B1一側之工作台T上，位於二龍門軌架C1之間，並在軌座B1另一側之工作台T上設有控制單元F，其可控制載台A(圖2)上包括負壓接頭A13與驅動件A31之氣體壓力。
本發明實施例之載台及使用該載台之晶圓搬送方法及加工裝置在實施上，頂升機構A3之驅動件A31驅動升降平台A32向上位移使支撐銷A35上端經孔洞A14穿出高於該定位盤A1之上表面並使載台A在軌座B1上平移至第一位置(軌座B1一端)，在機械手R穿經罩殼H之進出口H1與龍門軌架C1下方之空間S1移入待加工元件W至載台A上方預設位置(機械手R之保持部R1在移動區
間M內，且待加工元件W之外緣約略對齊在下方三個支撐面A351與限制部A352之間)後，機械手R向下位移使待加工元件W之底面貼靠於支撐面A351上且限制部A352位於待加工元件W外緣用於限制待加工元件W之水平位移(圖10)；在檢測件A355確定待加工元件W已放置於支撐銷A35後，機械手R移出移動區間M1且驅動件A31驅動升降平台A32向下位移使支撐銷A35之支撐面A351沒入孔洞A14內約略低於該定位盤A1之上表面，但限制部A352仍凸出顯露於孔洞A14外，此時待加工元件W底面會貼靠於定位盤A1上表面，但限制部A352仍可限制待加工元件W在定位盤A1上之水平位移(圖11)；待加工元件W在定位盤A1上受到由定位盤A1中心朝外側逐漸產生之負壓吸附，可防止一次全面積吸附造成有翹曲特徵之待加工元件W因急速之吸力而破損；定位盤A1受到複數塊加熱板A17均勻之熱傳遞使其上之待加工元件W可被加熱，並以感溫件A19隨時感測對應區域之溫度，以回饋給加熱板A17進行溫度調整；受定位盤A1吸附與加熱之待加工元件W接著由載台A搬送至第二位置(軌座B1約略中間處)，使點膠機構D移動至第二位置上方對待加工元件W進行液材塗佈；塗佈完成後之待加工元件W再經載台A送回第一位置，頂升機構A3之支撐銷A35上升頂撐待加工元件W脫離定位盤A1上表面，使機械手R之保持部R1伸入遠離之兩個支撐銷A35間的移動區間M，並向上位移機械手R使待加工元件W脫離支撐銷A35後由機械手R保持待加工元件W再移出機械手R；其中，在本發明實施例中，載台A皆在第一位置(軌座B1一端)由機械手R移入或移出待加工元件W(同側進出)，但亦可在罩殼H上開設二進出口H1於對應之兩側，此時載台A可在第一位置(軌座B1一端)與一第三位置(軌座B1另一端)間平移，並由二組機械手R分別對應二進出口H1以負責待加工元件W之移入與移出，載台A在第一位置承載由對應機械手R移入之待加工元件W後至第二
位置由點膠機構D塗佈液材，接著至第三位置由另一對應機械手R移出待加工元件W。
本發明實施例之載台，以分佈在定位盤A1底部之複數塊加熱板A17將熱能均勻地傳遞至待加工元件W，並以對應各加熱板A17之感溫件A19感測對應區域之溫度，即時掌握各對應區域之溫度再回饋給加熱板A17進行溫度調整，使待加工元件W之加熱作業更為妥善。
請參閱圖12、13、本發明的另一實施例之待加工元件W'為框架(Frame)形式，支撐件A34'與支撐銷A35'只需變更其分佈位置即可對應不同之待加工元件W'外緣；升降平台A32'上設有數量為四之複數個支撐件A34'，其一端各固設於升降平台A32'之四個邊角上，另一端可夾持支撐銷A35'，支撐銷A35'之排列方式使支撐銷A35'可分佈在定位盤A1'之外側周緣，使待加工元件W'框架外緣之底面可貼靠於支撐面A351'上且限制部A352'位於待加工元件W'外緣；在升降平台A32'向上位移時支撐銷A35'上端高於定位盤A1'之上表面，而在升降平台A32'向下位移時支撐銷A35'之支撐面A351'會約略低於定位盤A1'之上表面，但限制部A352'仍高於定位盤A1'之上表面以限制待加工元件W'之水平位移。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
A1:定位盤
A16:容置區
A161:感溫孔
A17:加熱板
A171:通孔
A18:蓋板
A181:通孔
A19:感溫件
Claims (11)
- 一種載台，設有：一定位盤，可承載一待加工元件；該定位盤之底面設有複數個加熱板可傳遞熱至該定位盤，並以複數個感溫件分別對應複數個加熱板；各加熱板分別設有一通孔，各感溫件可經各通孔穿經至該定位盤，可感測各加熱板熱傳遞至該定位盤之各對應區域之溫度。
- 如申請專利範圍第1項所述載台，其中，該定位盤設有複數個感溫孔分別與各加熱板之該通孔相互對應；該感溫件之一感溫頭可穿經該通孔嵌入該感溫孔中。
- 如申請專利範圍第2項所述載台，其中，該感溫頭抵靠於該感溫孔上端靠近該定位盤上表面之感測面。
- 如申請專利範圍第1項所述載台，其中，該定位盤底部設有複數個容置區，各加熱板分別對應設於各容置區內，並設有一蓋板可罩覆複數個容置區，使各加熱板被夾設於該定位盤與該蓋板之間。
- 如申請專利範圍第4項所述載台，其中，該定位盤設有複數個感溫孔；該蓋板設有複數個通孔與該定位盤之感溫孔、該加熱板之通孔三者相互對應，使該感溫件之一感溫頭可依序穿經該蓋板之通孔、該加熱板之通孔，最後嵌入該定位盤之感溫孔中。
- 如申請專利範圍第1項所述載台，其中，該載台設有；一固定座，其設有一支撐架，用於支撐該定位盤於一固定高度上；一頂升機構，設於該固定座上，其包括由一驅動件所驅動可作上、下位移的升降平台； 該升降平台上設有複數個支撐件，其一端固設於該升降平台上，另一端設有一支撐銷，該支撐銷上端設有一支撐面與一由支撐面一側朝上方延伸凸出之限制部且該限制部位於該待加工元件外緣；該支撐銷可隨該升降平台上、下位移至該支撐銷上端高於該定位盤之上表面與該支撐銷之該支撐面約略低於該定位盤之上表面且該限制部仍高於該定位盤之上表面的位置。
- 如申請專利範圍第6項所述載台，其中，各支撐件之一端分別固設於該升降平台之四個邊角上，使各支撐銷可分佈在該定位盤之外側周緣。
- 如申請專利範圍第6項所述載台，其中，該支撐銷上開設有一檢測孔，其一端可嵌入一檢測件，使訊號可由該支撐面透出用於檢測支撐面上之待加工元件。
- 如申請專利範圍第6項所述載台，其中，該支撐架上設有一隔熱件，該支撐架設於該固定座之兩側，該定位盤兩側之靠邊分別壓靠於該隔熱件上。
- 如申請專利範圍第6項所述載台，其中，該定位盤之上表面設有環形的複數環相隔間距的同心凹溝，其內設有分別通往位於該定位盤一側之複數個負壓接頭之複數個氣孔；該定位盤上開設有複數個孔洞，該複數個孔洞分佈於最外側之同心凹溝的外側周緣。
- 如申請專利範圍第10項所述載台，其中，該支撐銷與該定位盤上之該孔洞相對應，在該升降平台向上位移時該支撐銷上端可經該孔洞穿出該定位盤，而在該升降平台向下位移時該支撐銷之該支撐面會沒入該孔洞內，但該限制部仍凸出顯露於該孔洞外。
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