專利名稱：輸送機和半導體加工設備裝載端口間的接口的制作方法
技術領域：
0002本發(fā)明一般包括在材料處理系統(tǒng)和加工設備間傳送容器的傳送 機構。
背景技術：
0003半導體制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端口的成本較高。 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(tǒng)。 OHT系統(tǒng)降低FOUP至離制造廠地面約900毫米高的裝載端口的運動板 上。OHT系統(tǒng)使用復雜吊裝軌道和電纜絞盤車來輸送FOUP至例如加工 設備的裝載端口。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(tǒng)經常安裝在廠房的天花板部分上，因此位于加工設備 和裝載端口的上方。因為加工設備一般為落地式設備，所以OHT系統(tǒng)利 用制造廠的自由空間。吊裝OHT系統(tǒng)必須在OHT軌道和例如裝載端口 之間將容器提升或降低相當大的距離。OHT系統(tǒng)優(yōu)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?？赡苈湓谖挥谙路降?設備區(qū)域上并可能損壞晶圓。
0005軌道導引車(RGV)和自動導引車(AGV)常常用于半導體制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(tǒng) 容易進行維護，且價格一般沒有吊裝OHT系統(tǒng)昂貴。顆?？刂埔脖缓喕?， 因為由RGV或AGV產生的顆粒保持在裝載端口的基準面以下。但是， RGV和AGV占據寶貴的地面空間——這在半導體制造廠是非常寶貴的 ——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中描述了并要求保護半導體制造廠內 的自動材料處理系統(tǒng)(AMHS)輸送機和加工設備間的接口的示例，該 申請結合于此以供參考。例如，"Direct Tool Loading"發(fā)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(yōu)選位于裝 載端口的運動板以下。在優(yōu)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于容器內的材料的位置之間移動容器。
0007并非每個加工設備都能夠或要求使用直接裝載的裝載端口。實 際上、可能需要連接落地式輸送機至常規(guī)裝載端口，例如僅作為示例的 轉讓于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 載端口，該專利結合于此以供參考。標準裝載端口可符合國際半導體設 備及材料協會(SEMI) BOLTS接口標準，但不限于所有BOLTS要求， 如一體式前安裝板。本說明書中所提的標準裝載端口應具有端口門、門 升降機或運動板組件的獨立模塊。重要的要求是裝載端口的運動板可以 SEMI標準所述的方式接收容器。
0008下文是有助于從上述輸送機裝載容器至加工設備上的標準裝載 端口的本發(fā)明的說明。在本發(fā)明中，輸送機也能剛好安裝在地面之上或 地面之下。
發(fā)明內容
0009本發(fā)明的一方面是提供可置于材料輸送系統(tǒng)和常規(guī)裝載端口之 間的設備裝載裝置。在一實施例中，設備裝載裝置位于落地式輸送機和 加工設備的裝載端口之間。在另一實施例中，設備裝載裝置位于AGV的 路徑和加工設備的裝載端口之間。在另一實施例中，設備裝載裝置位于RGV的導軌和加工設備的裝載端口之間。
0010本發(fā)明的另一方面是提供可適用單個裝載端口或多個裝載端口 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 用于單個裝載端口。在另一實施例中，設備裝載裝置的主體連于x傳動 組件使得設備裝載裝置可在多個裝載端口間橫向移動。
0011本發(fā)明的又一方面是提供在裝載端口和材料輸送系統(tǒng)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軸的運動在裝載端口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端口 和材料輸送系統(tǒng)間移動容器的機械臂。
0012本發(fā)明的又一方面是提供可輕松與現有材料輸送系統(tǒng)整合的設 備裝載裝置。在一實施例中，設備裝載裝置連于也支撐部分材料輸送系 統(tǒng)的x傳動組件一允許輕松安裝設備裝載裝置。例如，x傳動組件封閉 于支撐在x傳動組件上方行進的材料輸送系統(tǒng)的外殼內。
0013本發(fā)明的另一方面是提供允許OHT系統(tǒng)或其它材料輸送系統(tǒng)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(tǒng)可將容器放在處于備用位置的 設備裝載裝置上。
0014圖1提供了本發(fā)明實施例的示意0015圖2提供了本發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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，附加存儲架基本位于輸 送機上方；
0024圖11A—11C各自提供了本發(fā)明另一實施例的透視0025圖12A—12B各自提供了本發(fā)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(fā)明的各種視圖，示出了 x軸傳動組件和容器輸送系統(tǒng)間的關系。
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(guī)定了半導體制造 設備的可接受公差和接口。本文所述的發(fā)明不限于處理FOUP的半導體 制造設備。
0028僅作為示例，本發(fā)明的各種實施例也可用于和/或適用于處理 SMIF晶圓盒的系統(tǒng)、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于半導體襯底的 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)。裝載端口定義為處理/操縱容器的接口設備。但是為 說明本發(fā)明，本文僅參照處理FOUP的裝載端口和底開式容器。
0029圖1-3大致示出了在落地式輸送機和加工設備的裝載端口間移動 容器的各種系統(tǒng)。圖1-3中的每個系統(tǒng)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(fā)明的各種實施例。
0030圖1示出了置于輸送機160上(位置A)、裝載端口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和裝載端口 12之間的中間輸送步驟或FOUP 存儲位置(見圖10)。后文將說明的單個容器輸送裝置(如遙控機械)(見圖4-7)優(yōu)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于加工 設備10裝載高度的高度輸送容器的任何容器輸送系統(tǒng)(如輸送機、AGV、 RGV等)。常規(guī)裝載端口 12安裝于加工設備10。這些元件也可各自位 于廠房的其它位置(如，輸送機160可位于廠房地面18下、高于地面等)。 OHT車22優(yōu)選沿附于廠房天花板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定向于x方向(如平行于輸送機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屬于本發(fā)明的范圍內。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(fā)明，可收縮纜線可 包括但不限于纜線、帶、條或其組合。
0032常規(guī)裝載端口 12常常包括具有運動銷以對準FOUP于板上的運 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置于運動板16上時接收運動銷。因此，FOUP2必須在 FOUP 2置于運動板16上之前大致對準運動銷。FOUP輸送裝置可適用于 豎直移動位于位置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、側托架22、 FOUP底板的側邊或FOUP的底部(例如鄰近運動銷支 撐區(qū)域外的側邊)固定FOUP 2。固定FOUP 2的各方法優(yōu)選不妨礙FOUP 底部上的對準部件使得FOUP可直接從輸送機160輸送至裝載端口 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——裝置閑置而沒有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輸送至處于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于裝載端口 12上。相反，操作員可將FOUP放置于存儲架上或位于輸送機160正上 方的容器裝載裝置自身上。
0035OHT系統(tǒng)22提供了輸送FOUP至加工設備10的裝載端口 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端口 12 豎直對準的OHT車26。OHT系統(tǒng)22包括附于廠房天花板20的導軌24、 沿導軌24移動的OHT車26以及通過纜線28提升并降低的夾持器30。 對準OHT系統(tǒng)22和裝載端口 12允許OHT系統(tǒng)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于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 裝載端口相似的裝載端口也屬于本發(fā)明的范圍內，該專利申請結合于此 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(tǒng)22供料。
0037圖2示出了可用于本發(fā)明的OHT系統(tǒng)22的另一實施例。在此 實施例中，OHT系統(tǒng)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位于位置E時，定位OHT系統(tǒng)22以移除并 放置FOUP 2于輸送機160上。OHT車26位于位置F時，定位OHT系 統(tǒng)22以移除并放置FOUP2于裝載端口 12上。
0038運行中，OHT系統(tǒng)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、最后降低FOUP2至裝載端口 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 提升至高度高于圖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從裝載端口 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端口 12和輸送機160之間的總輸送時間。
0039圖2示出了優(yōu)選實施例中位于位置B或位置C的FOUP 2的底 面處在比位于位置D的FOUP 2的上柄6更高的高度。但該部件并非是 在裝載端口 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安裝于沿y軸提供有限運動的OHT車26。 OHT系統(tǒng)22用于 例如接近吊裝容器存儲架或對裝載端口對準做輕微調整。常規(guī)OHT絞盤 可通過安裝OHT絞盤于專用x傳動機構上或者用作全臺或全廠OHT系 統(tǒng)的一部分而進行調整。許多常規(guī)OHT車包括具有不必用于在輸送機和 裝載端口之間輸送FOUP的附加部件和復雜性的y機構。這些部件可增 加成本并降低可靠性，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和裝載端口 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的近端可旋轉安裝于主體101并繞02軸旋轉。夾持器 104可旋轉安裝于機械臂102的遠端并繞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 和裝載端口 12之間移動FOUP2。
0042僅用于討論目的，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(tǒng)(如RGV、 AGV等)在全廠輸送FOUP也屬于本發(fā)明的范圍。圖4示出了具有第一 導軌162和第二導軌164的輸送機160。使用諸如但不限于帶式輸送機的 其它類型的輸送機也屬于本發(fā)明的范圍。不論怎樣，輸送機優(yōu)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可位于沿輸送機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(yōu)選 位于裝載端口 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(如平行于輸送機160)在上行和下行方向在輸送機160和裝載端口 12之間移動以向所有三個運動板13A—13C供料。主體 101也可安裝于廠房地面，形成僅向單個運動板13供料的輸送裝置。容 器輸送裝置100也可位于輸送機160對面一側——靠近導軌162。如果容 器輸送裝置IOO位于輸送機160和裝載端口 12之間，輸送裝置100優(yōu)選 盡可能小，以最小化裝載端口 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(yōu)選實施例中，夾持器104可 旋轉安裝于機械臂102的遠端106。夾持器104可附于機械臂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和裝載端口 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放于運動板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置于裝載端口 12上之前FOUP門面 向端口門。
0045F0UP2在輸送機160和裝載端口 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可僅向單個裝載端口供料或可向多個裝載端口供料。為向多個裝載端 口供料，裝置100安裝于x軸傳動裝置(未示出)上使得主體101基本平行于輸送機在裝載端口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于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、各自可旋轉附于豎直支架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于繞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桿豎直上下移動豎直支架206。 提升/降低夾持器204的其它機構也屬于本發(fā)明的范圍。旋轉機械臂和豎直支架的數量可變化，并不限于圖5所示的實施例。
0047由夾持器204固定的FOUP2在輸送機160和裝載端口 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 輸送機和裝載端口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(fā)動機機構控制繞03軸和64軸的運動或者讓單個發(fā) 動機控制兩個軸也屬于本發(fā)明的范圍。
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 合到轉讓于Asyst Technologies, Inc的名為"Direct Loading Tool"的美國 專利申請第11/064,880號所公開的裝載端口的實施例中，該專利申請結 合于此以供參考。輸送裝置300包括直接裝載設備裝載端口的多個部件 ——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桿、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基本位于輸送機160和裝載端口 12間的豎直平面內。運動板312移動至較低位置(如圖6所示)時位于 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)，這也屬于本發(fā)明的范圍。
0050輸送機構334附于板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 置于運動板312上方時，傳動組件320提升運動板312，將FOUP2從輸 送機160上提起并升至開口 314。之后夾持器332稍下移，夾持FOUP 的上柄6。之后夾持器332上移，將FOUP2從運動板312上提起。夾持 器332之后平移FOUP至運動板13上方的位置，并且夾持器332降低 FOUP至運動板13上。
0052板316可安裝于沿x軸(如平行于輸送機)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?；蛘甙?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處于輸送機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端口之間移動FOUP支架404使得FOUP 2可從裝載端口 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置于FOUP支架404上方后，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(yōu)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軸滑動機構然后朝加工設備10平移FOUP 2直到FOUP 2位于運動板 13正上方。FOUP支架臂404優(yōu)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上后容易縮回。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于輸送機160移動整個機構 400并向多個裝載端口和/或單個裝載端口的多個運動板供料。
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于本發(fā)明的范圍。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示出了各安裝于加工設備10正面的存儲架450-462。存儲 架450-462位于設備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(yōu)選具有x方向和z方向的變動范圍以從輸送機160移除FOUP 2并將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于該設 備或用于任何其它設備的FOUP。
0057圖9示出了 FOUP輸送裝置100可接近位于加工設備10附近的 存儲架501-516。架501-516可用于與設備10具體相關的容器存儲或一 般存儲。容器輸送機構100可接近存儲于任一存儲架上的FOUP 2或者獨 立輸送機構可專用于將FOUP移入或移出存儲架。作為獨立存儲系統(tǒng)， 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也可位于輸送機160正上方。這 些存儲架提供了操作員手動裝載FOUP或OHT系統(tǒng)裝載FOUP和/或緩 沖以及存儲的裝載臺。存儲架601和602可位于裝載端口 12的正前方。 但是，可限制從輸送機160接近裝載端口 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)一一每個位于運動 板(如運動板13A、 13B禾PI13C)前。在此情況下，如果FOUP位于第一 和最后運動板13A、 13C上與第一和最后裝載臺601、 603上，則不能提 升FOUP高于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(fā)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 其中包括封閉于外殼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于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桿、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可旋轉地連于肩部503的遠端512并繞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位于最低位置(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)預設于預定 高度。因此，設備裝載裝置500可具有高度降低的外殼501 (如，小于裝 載端口架的高度卯0毫米)。肩部503的底座510寬于肩部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盡可能小。機械臂502也可以可旋轉地 安裝于肩部503的外側(圖11A-11C所示對面一側)。
0061機械臂502的運動范圍優(yōu)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(yōu)選運動范圍介于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可旋轉地安裝于機械臂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 立于機械臂502旋轉。不論怎樣，繞05軸和06軸的旋轉優(yōu)選被協調以確 保存儲于FOUP2內的晶圓始終保持水平。
0063運行中，機械臂502可置于作為優(yōu)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的閑置位置的任何位置。在 FOUP 2置于設備裝載裝置500前的輸送機160上時，機械臂502然后向 下旋轉直至夾持器504接觸位于輸送機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于FOUP的側柄或底面也屬于本發(fā)明的 范圍。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(yōu)選保持位于FOUP內的晶圓處于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置于裝載端口或加工設 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也可用于從RGV、 AGV或 PGV等其它輸送系統(tǒng)裝載/卸載FOUP 2。
0064設備裝載裝置500的外殼501和肩部503優(yōu)選位于輸送機160 和設備10之間。在此位置，設備裝載裝置500可適于沿x軸(平行于輸 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，例如但不限于齒條齒輪系統(tǒng)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之間的關系。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(如僅向單個裝載端口供料)，經過裝載端口的輸送機160 的部分在此實施例中由輸送機支撐托架580 (見圖13C-13D)支撐。托架 580提升輸送機160離開廠房地面。當設備裝載裝置500向多個裝載端口 供料時，x傳動組件550可置于經過各裝載端口的輸送機160的部分下方。 x傳動組件550的長度可變化并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托架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 于輸送機160的特定類型。輸送機160在此實施例中位于外殼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連于封閉于x傳動組件550的外殼552內的傳動系統(tǒng)，比如導螺 桿。本領域已知的其它傳動機構也屬于本發(fā)明的范圍，例如但不限于帶 傳動或齒條齒輪傳動系統(tǒng)。
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端口之間輸送 FOUP的上述機構和過程僅用做說明性目的，本發(fā)明并不受其限制。因此， 已說明了 FOUP輸送方法和系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，對于本領域技術人員， 很明顯已實現了內部系統(tǒng)的特定優(yōu)點。也應理解可在本發(fā)明的范圍和精 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 體制造廠使用輸送機，但很明顯，上述許多發(fā)明觀念同樣適用于其它非 半導體制造應用中的使用。
權利要求
1.一種用于在容器輸送系統(tǒng)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，基本封閉適于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，所述第二寬度小于所述底座的所述第二寬度，該機械臂支架連于所述傳動機構；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于所述機械臂支架的所述遠端；可旋轉地連于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于所述 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于 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桿。
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，其中位于所述加工設備前的所述容器 輸送系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的廠房內， 一種用于在容器輸送系統(tǒng)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，其連于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于所 述肩部；可旋轉地連于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于所述加工設備和經過所述加工設備的 容器輸送系統(tǒng)的部分之間。
10. —種晶圓傳送系統(tǒng)，包括 具有裝載端口的加工設備；具有經過所述裝載端口的部分的材料輸送系統(tǒng)； 位于所述裝載端口和所述材料輸送系統(tǒng)之間的設備裝載裝置，所述 設備裝載裝置用于在所述裝載端口和所述材料輸送系統(tǒng)之間輸送容器。
11. 如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述材料輸送系統(tǒng)包括輸送機。
12. 如權利要求ll所述的系統(tǒng)，其中所述輸送機位于所述裝載端口 的裝載高度以下。
全文摘要
本發(fā)明一般包括在容器輸送系統(tǒng)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端口或多個裝載端口供料。不論怎樣，設備裝載裝置優(yōu)選位于加工設備的裝載端口和經過加工設備的容器輸送系統(tǒng)的部分之間。設備裝載裝置提供了在常規(guī)裝載端口和例如輸送機之間移動容器的改進方法。在另一實施例中，設備裝載裝置連于沿基本平行于經過裝載端口前的容器輸送系統(tǒng)的路徑移動設備裝載裝置的x傳動組件——允許設備裝載裝置向多個裝載端口供料。
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(yōu)先權日2005年5月16日
發(fā)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