輸送機和半導體加工設備裝載埠間的接口的製作方法

2024-01-24 00:53:15

專利名稱：輸送機和半導體加工設備裝載埠間的接口的製作方法
技術領域：
0002本發明一般包括在材料處理系統和加工設備間傳送容器的傳送 機構。
背景技術：
0003半導體製造廠內將前開式晶圓盒(FOUP)和標準機械接口 (SMIF)晶圓盒等容器輸送至加工設備和裝載埠的成本較高。 一種在 加工設備間輸送FOUP或底開式容器的方法是置頂輸送(OHT)系統。 OHT系統降低FOUP至離製造廠地面約900毫米高的裝載埠的運動板 上。OHT系統使用複雜吊裝軌道和電纜絞盤車來輸送FOUP至例如加工 設備的裝載埠。平移、電纜絞盤伸展和單向運行的組合必須協調以在 加工設備間快速輸送FOUP。為效率最佳而裝載或卸載加工設備時輸送車 必須可用。
0004OHT系統經常安裝在廠房的天花板部分上，因此位於加工設備 和裝載埠的上方。因為加工設備一般為落地式設備，所以OHT系統利 用製造廠的自由空間。吊裝OHT系統必須在OHT軌道和例如裝載埠 之間將容器提升或降低相當大的距離。OHT系統優選具有非常高的清潔 度性能，因為沿軌道移動FOUP所產生的任何顆粒可能落在位於下方的 設備區域上並可能損壞晶圓。
0005軌道導引車(RGV)和自動導引車(AGV)常常用於半導體製造廠中以沿廠房地面在加工設備間移動容器。RGV和AGV比OHT系統 容易進行維護，且價格一般沒有吊裝OHT系統昂貴。顆粒控制也被簡化， 因為由RGV或AGV產生的顆粒保持在裝載埠的基準面以下。但是， RGV和AGV佔據寶貴的地面空間——這在半導體製造廠是非常寶貴的 ——且造成安全問題(如，設備操作員和RGV操作員在同一空間內操作)。
0006在轉讓給Asyst Technologies, Inc的名為"Direct Tool Loading" 的美國專利申請序列號11/064,880中描述了並要求保護半導體製造廠內 的自動材料處理系統(AMHS)輸送機和加工設備間的接口的示例，該 申請結合於此以供參考。例如，"Direct Tool Loading"發明的一個實施 例包括輸送半導體材料容器至加工設備的輸送機。該輸送機優選位於裝 載埠的運動板以下。在優選實施例中，運動板基本豎直移動以在輸送 機和加工設備能接近處於容器內的材料的位置之間移動容器。
0007並非每個加工設備都能夠或要求使用直接裝載的裝載埠。實 際上、可能需要連接落地式輸送機至常規裝載埠，例如僅作為示例的 轉讓於Asyst Technologies, Inc的名為"FIMS Interface Without Alignment Pins"(沒有對準銷的FIMS接口)美國專利第6,419,438號中公開的裝 載埠，該專利結合於此以供參考。標準裝載埠可符合國際半導體設 備及材料協會(SEMI) BOLTS接口標準，但不限於所有BOLTS要求， 如一體式前安裝板。本說明書中所提的標準裝載埠應具有埠門、門 升降機或運動板組件的獨立模塊。重要的要求是裝載埠的運動板可以 SEMI標準所述的方式接收容器。
0008下文是有助於從上述輸送機裝載容器至加工設備上的標準裝載 埠的本發明的說明。在本發明中，輸送機也能剛好安裝在地面之上或 地面之下。

發明內容
0009本發明的一方面是提供可置於材料輸送系統和常規裝載埠之 間的設備裝載裝置。在一實施例中，設備裝載裝置位於落地式輸送機和 加工設備的裝載埠之間。在另一實施例中，設備裝載裝置位於AGV的 路徑和加工設備的裝載埠之間。在另一實施例中，設備裝載裝置位於RGV的導軌和加工設備的裝載埠之間。
0010本發明的另一方面是提供可適用單個裝載埠或多個裝載埠 的設備裝載裝置。在一實施例中，設備裝載裝置的主體為固定的，僅可 用於單個裝載埠。在另一實施例中，設備裝載裝置的主體連於x傳動 組件使得設備裝載裝置可在多個裝載埠間橫向移動。
0011本發明的又一方面是提供在裝載埠和材料輸送系統間有效移 動容器的設備裝載裝置。在一實施例中，設備裝載裝置包括通過基本僅沿z軸和e軸的運動在裝載埠和輸送機間輸送容器的單個剛性結構。在另一實施例中，設備裝載裝置包括繞豎直可調肩部旋轉以在裝載埠 和材料輸送系統間移動容器的機械臂。
0012本發明的又一方面是提供可輕鬆與現有材料輸送系統整合的設 備裝載裝置。在一實施例中，設備裝載裝置連於也支撐部分材料輸送系 統的x傳動組件一允許輕鬆安裝設備裝載裝置。例如，x傳動組件封閉 於支撐在x傳動組件上方行進的材料輸送系統的外殼內。
0013本發明的另一方面是提供允許OHT系統或其它材料輸送系統從設備裝載裝置放置或移除容器的設備裝載裝置。例如，設備裝載裝置可 通過容器的底面支撐容器，因而OHT系統可將容器放在處於備用位置的 設備裝載裝置上。


0014圖1提供了本發明實施例的示意0015圖2提供了本發明另一實施例的示意圖，示出了沿Y軸運動的 絞盤；
0016圖3提供了本發明又一實施例的示意圖，示出了具有懸臂第二 絞盤機構的絞盤；
0017圖4提供了本發明實施例的透視圖，示出了傳輸臂機構的實施 例；
0018圖5提供了本發明實施例的透視圖，示出了傳輸臂機構的另一 實施例；
0019圖6提供了本發明實施例的透視圖，示出了傳輸臂機構的又一
實施例；
0020圖7提供了本發明實施例的透視圖，示出了傳輸臂機構的又一 實施例；
0021圖8提供了圖5所示實施例的透視圖，具有帶有附加存儲架的 加工設備；
0022圖9提供了圖5所示實施例的透視圖，附加存儲位置靠近加工 設備；
0023圖10提供了圖5所示實施例的透視圖，附加存儲架基本位於輸 送機上方；
0024圖11A—11C各自提供了本發明另一實施例的透視0025圖12A—12B各自提供了本發明另一實施例的透視圖，示出了x 軸傳動組件；以及
0026圖13A—13E各自提供了圖12所示本發明的各種視圖，示出了 x軸傳動組件和容器輸送系統間的關係。
具體實施例方式
0027國際半導體設備及材料協會(SEMI)已經制定了半導體晶圓制 造設備的標準(見http://www.semi.org) 。 SEMI標準規定了半導體製造 設備的可接受公差和接口。本文所述的發明不限於處理FOUP的半導體 製造設備。
0028僅作為示例，本發明的各種實施例也可用於和/或適用於處理 SMIF晶圓盒的系統、光罩容器、平板顯示器輸送裝置或任何其它前開式 或底開式容器或加工設備。容器定義為支撐包括但不限於半導體襯底的 物品的任何類型結構。僅作為示例，容器包括具有開放容積從而可接近 物品的結構(如FPD輸送)或具有機械可開門的容器(如底開式SMIF 晶圓盒和FOUP)。裝載埠定義為處理/操縱容器的接口設備。但是為 說明本發明，本文僅參照處理FOUP的裝載埠和底開式容器。
0029圖1-3大致示出了在落地式輸送機和加工設備的裝載埠間移動 容器的各種系統。圖1-3中的每個系統示出了在4個主要位置——位置A、 B、 C和D之間移動容器。這些位置在整個申請中用來說明本發明的各種實施例。
0030圖1示出了置於輸送機160上(位置A)、裝載埠12的運動 板16上(位置C)以及由置頂輸送(OHT)車22 (位置D)夾持的FOUP 2。位置C表示輸送機160和裝載埠 12之間的中間輸送步驟或FOUP 存儲位置(見圖10)。後文將說明的單個容器輸送裝置(如遙控機械)(見圖4-7)優選在位置A、 B和C間移動FOUP2。
0031在此實施例中，加工設備10和輸送機160各自為落地式元件。 圖1所示輸送機160僅是代表性的。落地式輸送機一般表示在低於加工 設備10裝載高度的高度輸送容器的任何容器輸送系統(如輸送機、AGV、 RGV等)。常規裝載埠 12安裝於加工設備10。這些元件也可各自位 於廠房的其它位置(如，輸送機160可位於廠房地面18下、高於地面等)。 OHT車22優選沿附於廠房天花板20的傳動導軌24移動。圖1示出了本 實施例中OHT傳動導軌24定向於x方向(如平行於輸送機160)。 OHT 車22包括通過FOUP.的上柄6固定FOUP 2的夾持機構30。通過例如 FOUP的側柄4或底凸緣固定FOUP屬於本發明的範圍內。OHT車22通 過可收縮懸纜18豎直移動夾持結構30。僅為說明本發明，可收縮纜線可 包括但不限於纜線、帶、條或其組合。
0032常規裝載埠 12常常包括具有運動銷以對準FOUP於板上的運 動板16。這些運動銷從運動板16向上延伸。FOUP的底面包括三個對準 插孔以在FOUP2置於運動板16上時接收運動銷。因此，FOUP2必須在 FOUP 2置於運動板16上之前大致對準運動銷。FOUP輸送裝置可適用於 豎直移動位於位置C的FOUP 2以放置或從運動銷移除FOUP 2。
0033各FOUP輸送裝置也可沿任何數量的運動路徑在位置B和位置 C之間移動FOUP2。例如，移動路徑可為非線性弧(見圖5)或沿基本 線性路徑(見圖6)。不論怎樣，輸送裝置可僅作為示例通過FOUP的上 柄6、側託架22、 FOUP底板的側邊或FOUP的底部(例如鄰近運動銷支 撐區域外的側邊)固定FOUP 2。固定FOUP 2的各方法優選不妨礙FOUP 底部上的對準部件使得FOUP可直接從輸送機160輸送至裝載埠 12的 運動板16——FOUP停留在其底面上。
0034容器輸送裝置也可具有備用位置——例如位置B——裝置閒置而沒有FOUP (如裝置不在位置A、 B或C之間移動容器)。該備用位置 可允許操作員或輸送車將FOUP輸送至處於輸送機上方的便利位置的輸 送裝置上。例如，操作員不必越過輸送機10以便放置FOUP於裝載埠 12上。相反，操作員可將FOUP放置於存儲架上或位於輸送機160正上 方的容器裝載裝置自身上。
0035OHT系統22提供了輸送FOUP至加工設備10的裝載埠 12 的附加方法——增加工廠的生產量。圖1示出了基本與設備裝載埠 12 豎直對準的OHT車26。OHT系統22包括附於廠房天花板20的導軌24、 沿導軌24移動的OHT車26以及通過纜線28提升並降低的夾持器30。 對準OHT系統22和裝載埠 12允許OHT系統22直接降低FOUP 2至 運動板16上和/或從運動板16移除FOUP 2。
0036加工設備包括與轉讓於Asyst Technologies, Inc的名為"Direct Loading Tool"(直接裝載設備)的美國專利申請第11/064,880號公開的 裝載埠相似的裝載埠也屬於本發明的範圍內，該專利申請結合於此 以供參考。如果使用直接裝載設備，直接裝載設備的FOUP前板也可由 OHT系統22供料。
0037圖2示出了可用於本發明的OHT系統22的另一實施例。在此 實施例中，OHT系統22包括在位置E和位置F間移動OHT車26的Y 軸傳動裝置32。 OHT車26位於位置E時，定位OHT系統22以移除並 放置FOUP 2於輸送機160上。OHT車26位於位置F時，定位OHT系 統22以移除並放置FOUP2於裝載埠 12上。
0038運行中，OHT系統K通過在位置A拾取FOUP2、提升FOUP 2至位置B、水平移動FOUP 2至位置C、最後降低FOUP2至裝載埠 12上(位置D)，在輸送機160和加工設備10之間移動FOUP2。這些 位置A-D僅是代表性的。實際位置A-D可變化(如容器最初可從輸送機 提升至高度高於圖2所示的位置B)。順序相反的運動(如位置D至位 置C至位置B至位置A)將FOUP 2從裝載埠 12輸送回輸送機160。 這些位置間的路徑可通過本領域內的任何已知方式實現。例如， 一些或 全部運動路徑可重疊——在位置A和位置D之間產生彎曲運動路徑。各 運動路徑不必為不同、獨立的路徑。實際上，位置間的運動路徑重疊可減少裝載埠 12和輸送機160之間的總輸送時間。
0039圖2示出了優選實施例中位於位置B或位置C的FOUP 2的底 面處在比位於位置D的FOUP 2的上柄6更高的高度。但該部件並非是 在裝載埠 12和輸送機160之間輸送FOUP2所必須的。實際上，從位 置C移至D時FOUP底面的高度僅需要足以越過運動板上的任何障礙物 比如運動銷(未示出)或其它對準部件。
0040圖3示出了 OHT車22可包括支撐可收縮纜線32的懸臂機構36。 該機構36安裝於沿y軸提供有限運動的OHT車26。 OHT系統22用於 例如接近吊裝容器存儲架或對裝載埠對準做輕微調整。常規OHT絞盤 可通過安裝OHT絞盤於專用x傳動機構上或者用作全臺或全廠OHT系 統的一部分而進行調整。許多常規OHT車包括具有不必用於在輸送機和 裝載埠之間輸送FOUP的附加部件和複雜性的y機構。這些部件可增 加成本並降低可靠性，但作為中間裝載方法是可接受的。
0041圖4、5、6和7示出了在輸送機160和裝載埠 12之間輸送FOUP 2的容器輸送裝置100的幾個實施例。圖4示出了容器輸送裝置100的第 一實施例。容器輸送裝置100其中包括主體101、機械臂102和夾持器 104。機械臂102的近端可旋轉安裝於主體101並繞02軸旋轉。夾持器 104可旋轉安裝於機械臂102的遠端並繞e!軸旋轉。裝置100通過協調 沿z軸的豎直運動和繞機械臂102的軸和02軸的旋轉運動在輸送機160 和裝載埠 12之間移動FOUP2。
0042僅用於討論目的，容器輸送裝置100的實施例在加工設備10和 輸送機160之間移動FOUP。通過本領域已知的其它輸送系統(如RGV、 AGV等)在全廠輸送FOUP也屬於本發明的範圍。圖4示出了具有第一 導軌162和第二導軌164的輸送機160。使用諸如但不限於帶式輸送機的 其它類型的輸送機也屬於本發明的範圍。不論怎樣，輸送機優選可在上 行方向和下行方向(如圖4的箭頭所指)移動FOUP2。
0043FOUP輸送裝置100可位於沿輸送機160的要求拾取和放置裝置 的任何位置(如靠近儲料器、度量衡設備、存儲架等)。主體101優選 位於裝載埠 12和輸送機160之間。在一實施例中，FOUP輸送裝置100 的主體101沿x軸(如平行於輸送機160)在上行和下行方向在輸送機160和裝載埠 12之間移動以向所有三個運動板13A—13C供料。主體 101也可安裝於廠房地面，形成僅向單個運動板13供料的輸送裝置。容 器輸送裝置100也可位於輸送機160對面一側——靠近導軌162。如果容 器輸送裝置IOO位於輸送機160和裝載埠 12之間，輸送裝置100優選 儘可能小，以最小化裝載埠 12從輸送機160移回的距離。
0044圖4所示機械臂102包括單個剛性結構。但是，機械臂102也 可包括高度一致或不一致的多個部分。在優選實施例中，夾持器104可 旋轉安裝於機械臂102的遠端106。夾持器104可附於機械臂102的其它 部分。允許夾持器104旋轉使得輸送裝置100可以在輸送裝置100在輸 送機160和裝載埠 12間移動FOUP 2吋保持FOUP門與設備的正面基 本平行。旋轉的夾持器也允許輸送裝置100在FOUP 2放於運動板13上 之前對準FOUP 2和運動銷。例如，FOUP 2可沿輸送機160移動，而FOUP 門面向移動方向。在此情況下，FOUP輸送裝置100必須旋轉FOUP 90 度使得在輸送裝置100可將FOUP 2置於裝載埠 12上之前FOUP門面 向埠門。
0045F0UP2在輸送機160和裝載埠 12之間通過協調x軸運動、z軸運動和繞e^ 02軸的旋轉沿例如每個位置之間(如從位置a至位置b至位置c)的可變弧(如非線性路徑)或線性運動移動。容器輸送裝置 100可僅向單個裝載埠供料或可向多個裝載埠供料。為向多個裝載端 口供料，裝置100安裝於x軸傳動裝置(未示出)上使得主體101基本平行於輸送機在裝載埠和輸送機之間的空間內移動。如果輸送裝置ioo安裝在這種傳動裝置上，輸送裝置IOO可在輸送機160和任一運動板13A、 13B或13C之間移動FOUP 2。容器輸送裝置100也可從其它輸送裝置裝 載御載FOUP，所述其它輸送裝置例如但不限於RGV、 AGV或PGV。
0046圖5示出了容器輸送裝置200。在此實施例中，容器輸送裝置 200包括一對豎直支架206、各自可旋轉附於豎直支架206的一對機械臂 202以及夾持器204。夾持器204在此實施例中可旋轉地附於繞63軸旋轉 的各機械臂202的遠端208。各機械臂202繞04軸212相對豎直支架206 旋轉。機械臂202通過僅作為示例的導螺杆豎直上下移動豎直支架206。 提升/降低夾持器204的其它機構也屬於本發明的範圍。旋轉機械臂和豎直支架的數量可變化，並不限於圖5所示的實施例。
0047由夾持器204固定的FOUP2在輸送機160和裝載埠 12之間 沿弧214 (示為虛線)輸送。沿z軸的協調運動與繞e軸的旋轉運動可在 輸送機和裝載埠之間形成任何數量的運動弧線或路徑。該運動是通過 旋轉支架202和夾持器204分別繞93軸和04軸旋轉以及機械臂202的豎 直運動實現的。單個發動機機構控制繞03軸和64軸的運動或者讓單個發 動機控制兩個軸也屬於本發明的範圍。
0048圖6示出了容器輸送裝置300。在此實施例中，輸送機構334整 合到轉讓於Asyst Technologies, Inc的名為"Direct Loading Tool"的美國 專利申請第11/064,880號所公開的裝載埠的實施例中，該專利申請結 合於此以供參考。輸送裝置300包括直接裝載設備裝載埠的多個部件 ——運動板312和在輸送機160和板316內的開口 314之間豎直移動運 動板312的傳動組件320。滑動機構334可包括僅作為示例的導螺杆、滑 輪、帶傳動裝置等來移動夾持器304。
0049與直接裝載設備相似，板316基本位於輸送機160和裝載埠 12間的豎直平面內。運動板312移動至較低位置(如圖6所示)時位於 輸送機導軌162、 164之間。圖6所示實施例包括阻止FOUP沿輸送機160 移動以不受阻礙地經過裝置300的懸臂326。但是機械臂326也可具有允 許FOUP 2沿輸送機160移動以不受阻礙地越過運動板312的結構(如機 械臂326經過輸送機160的導軌164)，這也屬於本發明的範圍。
0050輸送機構334附於板316——延伸穿過開口 314。機構334其中 包括沿軌道336在運動板312和運動板13間滑動的夾持器304。夾持器 304通過FOUP的上柄6固定FOUP 2。 FOUP 2也可由夾持器304通過 其它FOUP部件固定，這些其它部件包括FOUP側柄4或底面。夾持器 304也可豎直移動以提升/降低FOUP至運動板上。
0051運行中，傳動組件320首先下移運動板312至輸送機160。FOUP 置於運動板312上方時，傳動組件320提升運動板312，將FOUP2從輸 送機160上提起並升至開口 314。之後夾持器332稍下移，夾持FOUP 的上柄6。之後夾持器332上移，將FOUP2從運動板312上提起。夾持 器332之後平移FOUP至運動板13上方的位置，並且夾持器332降低 FOUP至運動板13上。
0052板316可安裝於沿x軸(如平行於輸送機)移動整個FOUP輸 送裝置300以向所有三個運動板13A、 13B和13C供料的機構。或者板 316可包括僅向單個運動板13供料的固定結構。
0053圖7示出了FOUP輸送裝置400。在此實施例中，輸送裝置400 包括z軸滑動機構402、 y軸滑動機構(未示出)以及FOUP支架404。 在此實施例中，各FOUP支架404包括FOUP支架404將FOUP 2從輸 送機160提起時嚙合FOUP 2的底面的定位銷。z軸滑動機構402在FOUP 支架404處於輸送機160內的位置和提升高度之間移動FOUP支架404。 y軸滑動機構在提升位置和裝載埠之間移動FOUP支架404使得FOUP 2可從裝載埠 12裝載和/或卸載。
0054運行中，z軸滑動機構402移動FOUP支架404至在輸送機160 上移動的FOUP 2可不受阻礙地越過FOUP支架404的降低位置。在一實 施例中，輸送機導軌1.64包括容納各FOUP支架404以經過導軌164的 槽口 。在FOUP 2置於FOUP支架404上方後，z傳動機構提升FOUP支 架404以從輸送機160豎直提升FOUP 2至第一高度。提升位置優選為 FOUP 2移至運動板13正上方時FOUP 2的底部不接觸運動銷18的位置。 y軸滑動機構然後朝加工設備10平移FOUP 2直到FOUP 2位於運動板 13正上方。FOUP支架臂404優選間隔得比運動板13寬以允許y軸滑動 機構404在FOUP 2裝載到運動板13上後容易縮回。圖7所示的接口機 構400也可以安裝到x軸傳動機構上以平行於輸送機160移動整個機構 400並向多個裝載埠和/或單個裝載埠的多個運動板供料。
0055圖8、 9和10示出了容器輸送裝置可接近的存儲架的各種結構。 為說明目的，僅說明圖4所示的容器輸送裝置100。但是，使用任何本申 請公開的其它輸送機構或等效機構也屬於本發明的範圍。圖8 — 10示出 了與運動板相似的存儲架——具有運動銷。但是存儲架可包括支撐容器 的任何結構。
0056圖8示出了各安裝於加工設備10正面的存儲架450-462。存儲 架450-462位於設備10的開口上方和運動板13A、 13B和13C上方。存 儲架462靠近運動板13C。輸送機構100優選具有x方向和z方向的變動範圍以從輸送機160移除FOUP 2並將FOUP 2放在任一存儲架450-462 上。設備10可具有任何數量的存儲架。且存儲架可接收廠房內用於該設 備或用於任何其它設備的FOUP。
0057圖9示出了 FOUP輸送裝置100可接近位於加工設備10附近的 存儲架501-516。架501-516可用於與設備10具體相關的容器存儲或一 般存儲。容器輸送機構100可接近存儲於任一存儲架上的FOUP 2或者獨 立輸送機構可專用於將FOUP移入或移出存儲架。作為獨立存儲系統， 專用裝載機構僅在輸送機160和任一存儲架501-516之間輸送FOUP。
0058圖10示出了存儲架601和602也可位於輸送機160正上方。這 些存儲架提供了操作員手動裝載FOUP或OHT系統裝載FOUP和/或緩 衝以及存儲的裝載臺。存儲架601和602可位於裝載埠 12的正前方。 但是，可限制從輸送機160接近裝載埠 12的一些組合。例如，加工設 備10可具有三個手動裝載臺(如與架601-602相似)一一每個位於運動 板(如運動板13A、 13B禾PI13C)前。在此情況下，如果FOUP位於第一 和最後運動板13A、 13C上與第一和最後裝載臺601、 603上，則不能提 升FOUP高於處在運動板或裝載臺上的其它FOUP的輸送裝置100不能 接近中間裝載臺。但這不應當發生，因為FOUP通常僅在裝載臺前相應 的運動板為空時才放置在手動裝載臺上。
0059圖11A-11C各自示出了設備裝載裝置500。設備裝載裝置500 其中包括封閉於外殼501內的z傳動組件、肩部503、機械臂502和夾持 器504。肩部503在此實施例中是具有連於z傳動組件的底座510和遠端 512的細長結構。z傳動機構可包括僅作為示例的導螺杆、齒條齒輪傳動 或帶傳動裝置。肩部503在外殼501的底座516和遠端518間基本豎直 移動。
0060機械臂502的近端505可旋轉地連於肩部503的遠端512並繞06軸旋轉。肩部503包括例如諧波傳動或齒輪傳動裝置，以控制機械臂502 的旋轉運動。肩部503位於最低位置(如圖IIA所示)時，連接機械臂 502的近端505至肩部503的遠端508將06軸(或腕接合)預設於預定 高度。因此，設備裝載裝置500可具有高度降低的外殼501 (如，小於裝 載埠架的高度卯0毫米)。肩部503的底座510寬於肩部503的遠端512使得機械臂502的近端505在肩部503和外殼501之間旋轉。該部件 使得設備裝載裝置500的寬度W儘可能小。機械臂502也可以可旋轉地 安裝於肩部503的外側(圖11A-11C所示對面一側)。
0061機械臂502的運動範圍優選為足夠大以允許機械臂502至少在 圖IIA所示位置(從輸送機160裝載御載FOUP 2)和圖IIC所示位置
(從設備10裝載/卸載FOUP 2)之間移動。在一實施例中，機械臂502 的優選運動範圍介於45度和190度之間——0度指機械臂502的遠端506 正在加工設備處(如機械臂502基本水平)。
0062夾持器504可旋轉地安裝於機械臂502的遠端506以形成繞65 軸旋轉的"肘"接合。在一實施例中，05軸不是獨立的軸，使得夾持器 504直接相對機械臂502旋轉。夾持器504的旋轉可通過例如經機械臂 502移動的帶、鏈或條與機械臂502的旋轉直接連接。夾持器504也可獨 立於機械臂502旋轉。不論怎樣，繞05軸和06軸的旋轉優選被協調以確 保存儲於FOUP2內的晶圓始終保持水平。
0063運行中，機械臂502可置於作為優選允許在輸送機160上移動 的FOUP2不受阻礙地經過設備裝載裝置500的閒置位置的任何位置。在 FOUP 2置於設備裝載裝置500前的輸送機160上時，機械臂502然後向 下旋轉直至夾持器504接觸位於輸送機160上的FOUP 2的上柄6 (見圖 11A)。夾持器504在此實施例中夾持FOUP2的上柄6。夾持器504夾 持FOUP 2的其它部分例如但不限於FOUP的側柄或底面也屬於本發明的 範圍。通過肩部503的豎直運動和機械臂502的旋轉的組合，設備裝載 裝置500開始從輸送機160上移走FOUP2 (見圖11B)。如上所述，此 協調運動優選保持位於FOUP內的晶圓處於基本水平方向以避免損壞晶 圓。圖11C示出了設備裝載裝置500將FOUP 2置於裝載埠或加工設 備架上。設備裝載裝置500在輸送機160和外殼501的遠端518上方的 設備10之間移動FOUP 2。設備裝載裝置500也可用於從RGV、 AGV或 PGV等其它輸送系統裝載/卸載FOUP 2。
0064設備裝載裝置500的外殼501和肩部503優選位於輸送機160 和設備10之間。在此位置，設備裝載裝置500可適於沿x軸(平行於輸 送機160)移動。x軸傳動機構(見圖12-13)可包括本領域已知的任何機構，例如但不限於齒條齒輪系統或塑料輪胎摩擦傳動裝置。
0065圖12-13示出了 x傳動組件550以及x傳動組件550和輸送機 160之間的關係。x傳動組件550包括具有設備裝載裝置導軌554和各種 輸送機支架和/或定位部件556和558的外殼552。如果設備裝載裝置500 是固定裝置(如僅向單個裝載埠供料)，經過裝載埠的輸送機160 的部分在此實施例中由輸送機支撐託架580 (見圖13C-13D)支撐。託架 580提升輸送機160離開廠房地面。當設備裝載裝置500向多個裝載埠 供料時，x傳動組件550可置於經過各裝載埠的輸送機160的部分下方。 x傳動組件550的長度可變化並由設備裝載裝置必須沿x方向移動的距離 確定。x傳動組件550的外殼552為輸送機的部分提供支撐——在輸送機 160的該特定部分代替輸送機支撐託架580。
0066x傳動組件550的外殼552含有固定輸送機160在適當位置比如 溝道556和支撐面558的定位部件。外殼552的具體部件可變化，取決 於輸送機160的特定類型。輸送機160在此實施例中位於外殼552上使 得x傳動組件550的外殼552提供的設備裝載裝置500的外殼501沿x 方向在槽或溝道554內移動——靠近輸送機160。設備裝載裝置500的外 殼501連於封閉於x傳動組件550的外殼552內的傳動系統，比如導螺 杆。本領域已知的其它傳動機構也屬於本發明的範圍，例如但不限於帶 傳動或齒條齒輪傳動系統。
0067所有前述說明均是相對落地式輸送機說明的。但是，輸送機160
可由軌道導引車(輸送器)替換。應理解在輸送機和裝載埠之間輸送 FOUP的上述機構和過程僅用做說明性目的，本發明並不受其限制。因此， 已說明了 FOUP輸送方法和系統的優選實施例，對於本領域技術人員， 很明顯已實現了內部系統的特定優點。也應理解可在本發明的範圍和精 神內可以做出各種修改、變動和其它實施方式。例如，已示出了在半導 體製造廠使用輸送機，但很明顯，上述許多發明觀念同樣適用於其它非 半導體製造應用中的使用。
權利要求
1.一種用於在容器輸送系統和加工設備間輸送容器的設備，其包括具有第一端和第二端的外殼，基本封閉適於在所述外殼的所述第一端和第二端之間基本豎直移動的傳動機構；具有第一寬度的底座和第二寬度的遠端的機械臂支架，所述第二寬度小於所述底座的所述第二寬度，該機械臂支架連於所述傳動機構；具有近端和遠端的機械臂，所述機械臂的所述近端可旋轉地連於所述機械臂支架的所述遠端；可旋轉地連於所述機械臂的所述遠端的夾持器。
2. 如權利要求l所述的設備，其中所述機械臂的所述近端位於所述 機械臂支架的所述遠端和所述外殼之間。
3. 如權利要求1所述的設備，其中所述機械臂支架的所述底座連於 所述傳動機構。
4. 如權利要求l所述的設備，其中所述傳動機構包括導螺杆。
5. 如權利要求l所述的設備，其中所述夾持器通過容器的上柄固定 容器。
6. 如權利要求1所述的設備，其中位於所述加工設備前的所述容器 輸送系統限定x方向。
7. 如權利要求6所述的設備，還包括 基本沿所述x方向移動所述外殼的x傳動組件。
8. 如權利要求7所述的設備，其中所述傳動組件沿所述x方向在所 述容器輸送系統和所述加工設備間移動所述外殼。
9. 在包括具有經過加工設備的部分的容器輸送系統的廠房內， 一種用於在容器輸送系統和加工設備間移動容器的設備裝載裝置，其包括 封閉傳動組件的主體；肩部，其連於所述傳動組件使得所述肩部可相對所述主體豎直移動； 具有近端和遠端的機械臂，所述機械臂的所述近端可旋轉地連於所 述肩部；可旋轉地連於所述機械臂的所述遠端的夾持器； 其中所述主體和所述肩部位於所述加工設備和經過所述加工設備的 容器輸送系統的部分之間。
10. —種晶圓傳送系統，包括 具有裝載埠的加工設備；具有經過所述裝載埠的部分的材料輸送系統； 位於所述裝載埠和所述材料輸送系統之間的設備裝載裝置，所述 設備裝載裝置用於在所述裝載埠和所述材料輸送系統之間輸送容器。
11. 如權利要求10所述的系統，其中所述材料輸送系統包括輸送機。
12. 如權利要求ll所述的系統，其中所述輸送機位於所述裝載埠 的裝載高度以下。
全文摘要
本發明一般包括在容器輸送系統和加工設備間輸送容器的設備裝載裝置。設備裝載裝置可向單個裝載埠或多個裝載埠供料。不論怎樣，設備裝載裝置優選位於加工設備的裝載埠和經過加工設備的容器輸送系統的部分之間。設備裝載裝置提供了在常規裝載埠和例如輸送機之間移動容器的改進方法。在另一實施例中，設備裝載裝置連於沿基本平行於經過裝載埠前的容器輸送系統的路徑行動裝置裝載裝置的x傳動組件——允許設備裝載裝置向多個裝載埠供料。
文檔編號H01L21/677GK101203952SQ200680022588
公開日2008年6月18日 申請日期2006年5月16日 優先權日2005年5月16日
發明者A·C·博諾拉, M·克魯拉克, R·G·海因 申請人:埃賽斯特科技有限公司