CN103824794B - 用于控制smif和机台的控制装置、运输装置 - Google Patents

Abstract

一种用于控制SMIF和机台的控制装置、运输装置，其中控制装置包括：电磁阀控制电路和发动机控制电路；电磁阀控制电路包括：第一、二控制端、第一、二端，第一控制端在接收到停止信号时，电磁阀控制电路关闭，第一、二端接触，第一控制端收到动作信号且第二控制端接收到启动信号时，电磁阀控制电路导通，第一、二端断开；发动机控制电路包括：第三、四控制端、第三、四端，第三控制端在接收到停止信号时，发动机控制电路关闭，第三、四端接触，第三控制端接收到动作信号且第四控制端接收到启动信号时，发动机控制电路导通，第三、四端断开。该控制装置在SMIF和机台之间建立媒介联系，避免SMIF运送的晶圆盒与机台上的晶圆盒碰撞。

Description

用于控制SMIF和机台的控制装置、运输装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种用于控制SMIF和机台的控制装置、运输装置。

背景技术

在现今的半导体制造工艺中，晶圆从生产制造到运送，都需要在密闭无尘条件下进行。相比于传统的将生产设备设置洁净室内的晶圆生产方式，新的晶圆隔离技术则是将洁净室直接设置于生产设备中。晶圆隔离技术又称为标准机械界面（Standard Mechanical Interface，SMIF），SMIF被集成到半导体设备中。在半导体制造工艺中，SMIF作为一个界面接口，在该界面接口中，晶圆被装进晶圆盒；接着将晶圆盒装载并封闭在SMIF，SMIF为晶圆提供一个极端洁净的净化级别的微环境。后续，装有晶圆的晶圆盒会被运输至相应的半导体设备，以完成相应制程，之后再被运输至SMIF中存储起来。

在现有技术中，应用材料公司（AMAT)公司生产的P5000机台被用来给晶圆镀SiO₂膜。该机台包括装载平台、电磁阀和发动机，装载平台分别和电磁阀、发动机连接。通过电磁阀开/关来实现装载平台在水平方向转移晶圆盒，通过控制发动机开/关来实现装载平台在竖直方向移动晶圆盒。

但是，SMIF和机台之间并无媒介联系。也就是，在SMIF运送晶圆盒至机台的过程中，SMIF并不会将其动作信号发送给机台，在机台的装载平台转移晶圆过程中，机台也不会将其动作信号发送给SMIF。这样，如果SMIF中的晶圆盒正运往机台的同时，机台也在转移晶圆盒，SMIF中的晶圆盒到达机台时就可能与机台发生碰撞，造成晶圆盒掉落或设备损坏。

发明内容

本发明解决的问题是，在机台和SMIF之间转移晶圆盒时，容易发生晶圆盒与机台发生碰撞，造成晶圆盒掉落或设备损坏。

为解决上述问题，本发明提供一种用于控制SMIF和机台的控制装置，该控制装置包括：

电磁阀控制电路和发动机控制电路；

所述电磁阀控制电路包括：第一控制端、第二控制端、第一端和第二端，所述第一控制端在接收到停止信号时，控制所述电磁阀控制电路关闭，所述第一端和第二端接触，所述第一控制端收到动作信号且第二控制端接收到启动信号时，控制所述电磁阀控制电路导通，所述第一端和第二端断开；

所述发动机控制电路包括：第三控制端、第四控制端、第三端和第四端，所述第三控制端在接收到所述停止信号时，控制所述发动机控制电路关闭，所述第三端和第四端接触，所述第三控制端接收到所述动作信号且第四控制端接收到启动信号时，控制所述发动机控制电路导通，所述第三端和第四端断开。

可选地，所述电磁阀控制电路包括：第一继电器和第一开关；

所述第一继电器包括线圈和衔铁，所述衔铁具有动触点和静触点；

所述线圈的一端与第一开关电连接；

所述第一开关未与线圈电连接的一端作为第一控制端，所述线圈的另一端作为第二控制端，所述动触点作为第一端，所述静触点作为第二端。

可选地，所述第一开关为第一三极管，所述第一三极管具有集电极、发射极和基极，所述基极作为第一控制端，所述集电极与线圈一端电连接，所述发射极接地。

可选地，所述电磁阀控制电路还包括第一二极管，所述线圈与第一开关电连接的一端和第一二极管的正极电连接，所述第二控制端与第一二极管的负极电连接。

可选地，所述第一开关为MOS晶体管，所述MOS晶体管的栅极作为第一控制端，所述MOS晶体管的漏极与线圈一端电连接，所述MOS晶体管的源极接地。

可选地，所述发动机控制电路包括：第二继电器和第二开关；

所述第二继电器包括线圈和衔铁，所述衔铁具有动触点和静触点；

所述线圈的一端与第二开关电连接；

所述第二开关未与线圈电连接的一端作为第三控制端，所述线圈的另一端作为第四控制端，所述动触点作为第三端，所述静触点作为第四端。

可选地，所述第二开关为第二三极管，所述第二三极管具有集电极、发射极和基极，所述基极作为第三控制端，所述集电极与线圈一端电连接，所述发射极接地。

可选地，所述发动机控制电路还包括第二二极管，所述线圈与第二开关电连接的一端与第二二极管的正极电连接，所述第四控制端与第二二极管的负极电连接。

可选地，所述第二开关为MOS晶体管，所述MOS晶体管的栅极作为第三控制端，所述MOS晶体管的漏极与线圈一端电连接，所述MOS晶体管的源极接地。

本发明还提供一种运输装置，该运输装置包括：SMIF、机台和上述任一所述的用于控制SMIF和机台的控制装置；

所述SMIF具有主控板，所述主控板与第一控制端、第三控制端电连接；

所述机台与第二控制端、第四控制端电连接。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

用于控制SMIF和机台的控制装置在SMIF和机台之间建立媒介联系。当SMIF需要运送晶圆盒至机台时，该控制装置接收到SMIF发送的动作信号和机台发送的启动信号以控制机台的电磁阀和发动机停止工作。这样，当SMIF运送晶圆盒至机台时，机台上的晶圆盒已停止转移，SMIF运送的晶圆盒就不会与机台上的晶圆盒发生碰撞。

附图说明

图1是本发明具体实施例的用来控制SMIF和机台的控制装置的电路示意图。

具体实施方式

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种用于控制SMIF和机台的控制装置，该控制装置可作为SMIF和机台之间的媒介，当SMIF需要传输晶圆盒到机台的装载平台时，该控制装置控制机台停止工作。这样就避免了SMIF中的晶圆盒与机台上转移的晶圆盒发生碰撞。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，机台包括电磁阀、发动机和装载平台，其中电磁阀驱动装载平台在水平方向移动，发动机驱动装载平台在竖直方向移动。所谓的机台停止工作是指电磁阀和发动机停止工作，以使装载平台停止转移晶圆盒。

参照图1，本实施例的用于控制SMIF和机台的控制装置包括电磁阀控制电路I和发动机控制电路II；

其中电磁阀控制电路I包括：第一控制端1、第二控制端2、第一端10和第二端20。电磁阀控制电路I用来控制电磁阀开启、关闭。具体地，当第一控制端1接收到停止信号时，控制电磁阀控制电路I关闭，以使第一端10和第二端20接触，电磁阀C通电而开启；当第一控制端1接收到动作信号且第二控制端2接收到启动信号时，控制电磁阀控制电路I导通，以使第一端10和第二端20断开，电磁阀C断电而关闭并停止工作。

发动机控制电路II包括：第三控制端3、第四控制端4、第三端30和第四端40。发动机控制电路II用来控制机台的发动机开启、关闭。具体地，当第三控制端3接收到停止信号时，发动机控制电路II关闭，以控制第三端30和第四端40接触，发动机D通电而开启；当第三控制端3接收到动作信号且第四控制端40接收到启动信号时，发动机控制电路II导通，以控制第三端30和第四端40断开，发动机D断电而关闭并停止工作。

为本领域技术人员所公知，现有的SMIF具有主控板A，该主控板A类似于电脑的CPU并能提供电压信号，用来控制SMIF的工作。电磁阀控制电路I的第一控制端1、发动机控制电路II的第三控制端3电连接后与SMIF的主控板A电连接。而第二控制端2和第四控制端4电连接后与机台B电连接，这样本实施例的控制装置能够同时控制电磁阀C和发动机D开启、关闭，以实现机台B的正常启动和关闭。其中机台B能够提供稳定的启动信号，该启动信号为24V直流电压。

本实施例的用来控制SMIF和机台的控制装置的工作原理为：

在SMIF不需要运送晶圆盒时，其主控板A发出停止信号，第一控制端1接收该停止信号，电磁阀控制电路I关闭以控制第一端10和第二端20接触，这样第一端10和第二端20之间形成通路，电磁阀C通电；相应地，第三控制端3接收停止信号，发动机控制电路II关闭以控制第三端30和第四端40接触，这样第三端30和第四端40之间形成通路，发动机D通电。这样，电磁阀C和发动机D均通电并开启，确保机台B能够正常工作。

当SMIF需要运送晶圆盒至机台的装载平台时，其主控板A会发送动作信号，第一控制端1接收到动作信号且第二控制端2接收到机台B发送的启动信号，电磁阀控制电路I导通以控制第一端10和第二端20断开，这样第一端10和第二端20之间形成断路，电磁阀C断电而关闭；相应地，第三控制端3接收到动作信号且第四控制端4接收到启动信号，发动机控制电路II导通以控制第三端30和第四端40断开，这样第三端30和第四端40之间形成断路，发动机D断电而关闭。这样，发动机C和电磁阀D均停止工作，机台的装载平台停止工作，其上的晶圆盒不再移动，而停止在预定位置。当SMIF运送晶圆盒至机台时，SMIF中的晶圆盒就不会与机台、机台上的的晶圆盒发生碰撞。

本实施例的用于控制SMIF和机台的控制装置在SMIF和机台之间建立了媒介联系，每当SMIF准备运送晶圆盒时，SMIF的主控板就可发送动作信号给控制装置，该控制装置接收动作信号以控制机台停止转移晶圆盒。

在具体实施例中，参照图1，电磁阀控制电路I包括第一继电器K₁和第一开关Q1，其中本实施例中，第一开关Q1为第一三极管，第一开关Q₁用来控制第一继电器K₁通电、断电；

本实施例的第一继电器K₁为常闭继电器，包括线圈和衔铁（图中未示出），该衔铁具有动触点和静触点；

第一三极管具有集电极、发射极和基极；

其中第一继电器K₁线圈的一端与第一三极管的集电极电连接，第一三极管的基极作为第一控制端1，线圈的另一端作为第二控制端2，第一三极管的发射极接地；

第一继电器K₁的动触点作为第一端10，静触点作为第二端20。

当主控板A发送停止信号，该停止信号为低电位，如0V电压，第一三极管关闭，第一继电器K₁线圈中没有电流流过，由于第一继电器K₁为常闭继电器，因此第一端10与第二端20接触；

当主控板A发送动作信号，该动作信号相对停止信号为高电位，如5V，该高电位使第一三极管导通。机台B发送的启动信号为一24V电压，在该电压下，电流由机台B经第一继电器K₁的线圈流向集电极，并依次经集电极、基极和发射极流向地面。第一继电器K₁的线圈中流过电流而产生电磁效应，使得线圈缠绕的铁芯带磁吸引衔铁以使第一端10与第二端20断开。

在其他实施例中，第一开关还可为MOS晶体管，MOS晶体管的栅极作为第一控制端，漏极与线圈一端电连接，源极接地。根据MOS晶体管的类型选择合适的动作信号和停止信号，以控制MOS晶体管导通、关闭。例如，当MOS晶体管为NMOS晶体管，动作信号为高电位以使NMOS晶体管导通，而停止信号为低电位以使PMOS晶体管关闭。相应地，启动信号也为高电位。

另外，该电磁阀控制电路I还包括第一二极管D₁，第一二极管D₁用来保护第一继电器K₁。第一继电器K₁的线圈与第一三极管Q₁的集电极电连接的一端和该第一二极管D₁的正极电连接，而第一二极管D₁的负极与线圈另一端，即第二控制端2电连接。

参照图1，当SMIF的主控板A发送的信号由动作信号切换至停止信号时，第一三极管被关闭，第一继电器K₁的线圈中的电流会产生感应电动势，该感应电动势可能会烧坏或击穿第一继电器。当第一继电器K₁两端并联有第一二极管D₁，该感应电动势产生感应电流，感应电流由第一二极管D₁的正极流向负极而形成回路，第一二极管D₁起到续流泄压的作用，避免第一继电器K₁被感应电动势击穿或烧坏。

相应地，参照图1，发动机控制电路II包括第二继电器K₂和第二开关Q₂，其中本实施例中，该第二开关Q₂为第二三极管，第二开关Q₂用来控制第二继电器K2通电、断电；

本实施例的第二继电器K₂为常闭继电器，包括线圈和衔铁（图中未示出），该衔铁具有动触点和静触点；

第二三极管具有集电极、发射极和基极；

其中第二继电器K₂线圈的一端与第二三极管的集电极电连接，第二三极管的基极作为第三控制端3，线圈的另一端作为第四控制端4，第二三极管的发射极接地，其中第三控制端3和第一控制端1电连接，可视为同一控制端；

第二继电器K₂的动触点作为第三端30，静触点作为第四端40。

当主控板A发送停止信号，第二三极管关闭，第二继电器K₂线圈中没有电流流过，第三端30与第四端40接触；

当主控板A发送动作信号，第二三极管导通。在机台的启动信号下，电流由机台B经第二继电器K₂的线圈流向集电极，并依次经集电极、基极和发射极流向地面。第二继电器K₂的线圈中流过电流而产生电磁效应，使得线圈缠绕的铁芯带磁吸引衔铁以使第三端30与第四端40断开。

在其他实施例中，第二开关还可为MOS晶体管，MOS晶体管的栅极作为第三控制端，漏极与线圈一端电连接，源极接地。根据MOS晶体管的类型选择合适的动作信号和停止信号，以控制MOS晶体管导通、关闭。例如，当MOS晶体管为NMOS晶体管，动作信号为高电位以使NMOS晶体管导通，而停止信号为低电位以使PMOS晶体管关闭。相应地，启动信号也为高电位。

另外，该发动机控制电路II还包括第二二极管D₂，第二二极管D₂用来保护第二继电器K₂。第二继电器K₂的线圈与第二三极管的集电极电连接的一端和该第二二极管D₂的正极电连接，而第二二极管D₂的负极与线圈另一端，即第四控制端4电连接。第二二极管D₂用来保护第二继电器K₂。

参照图1，当SMIF的主控板A发送的信号由动作信号切换至停止信号时，第二三极管被关闭，第二继电器K₂的线圈中的电流会产生感应电动势，该感应电动势可能会烧坏或击穿第二继电器。当第二继电器K₂两端并联有第二二极管D₂，该感应电动势产生感应电流，感应电流由第二二极管D₂的正极流向负极而形成回路，第二二极管D₂起到续流泄压的作用，避免第二继电器K₂被感应电动势击穿或烧坏。

需要说明的是，参照图1，电磁阀控制电路I包括两组第一端10和第二端20，第一控制端控制两组第一端10和第二端20同时接触、同时断开。其中一组第一端10、第二端20控制与其对应的电磁阀开启、关闭，以驱动机台的装载平台沿水平第一方向移动，而另一组第一端10、第二端20控制与其对应的电磁阀开启、关闭，以驱动机台的装载平台沿水平第二方向移动，其中第一方向与第二方向相反。

参照图1，所述机台还设置有一状态显示单元III，机台B发送的启动信号作为该状态显示单元的电源。

这样，通过状态显示单元III所显示的装载平台的状态来适时控制本实施例的控制装置关闭发动机和电磁阀，使装载平台停止位置不会使SMIF运送至机台的晶圆盒和装载平台上的晶圆盒发生碰撞，达到精确控制的目的。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于控制SMIF和机台的控制装置，其特征在于，包括：

电磁阀控制电路和发动机控制电路；

所述电磁阀控制电路包括：第一控制端、第二控制端、第一端和第二端，所述第一控制端在从SMIF接收到停止信号时，控制所述电磁阀控制电路关闭，所述第一端和第二端接触以控制机台沿水平方向移动，所述第一控制端从SMIF收到动作信号且第二控制端从机台接收到启动信号时，控制所述电磁阀控制电路导通，所述第一端和第二端断开以控制机台停止沿水平方向移动；

所述发动机控制电路包括：第三控制端、第四控制端、第三端和第四端，所述第三控制端在从SMIF接收到所述停止信号时，控制所述发动机控制电路关闭，所述第三端和第四端接触以控制机台沿竖直方向移动，所述第三控制端从SMIF接收到所述动作信号且第四控制端从机台接收到启动信号时，控制所述发动机控制电路导通，所述第三端和第四端断开以控制机台停止沿竖直方向移动。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述电磁阀控制电路包括：

第一继电器和第一开关；

所述第一继电器包括线圈和衔铁，所述衔铁具有动触点和静触点；

所述线圈的一端与第一开关电连接；

所述第一开关未与线圈电连接的一端作为第一控制端，所述线圈的另一端作为第二控制端，所述动触点作为第一端，所述静触点作为第二端。

3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述第一开关为第一三极管，所述第一三极管具有集电极、发射极和基极，所述基极作为第一控制端，所述集电极与线圈一端电连接，所述发射极接地。

4.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述电磁阀控制电路还包括第一二极管，所述线圈与第一开关电连接的一端和第一二极管的正极电连接，所述第二控制端与第一二极管的负极电连接。

5.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述第一开关为MOS晶体管，所述MOS晶体管的栅极作为第一控制端，所述MOS晶体管的漏极与线圈一端电连接，所述MOS晶体管的源极接地。

6.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述发动机控制电路包括：

第二继电器和第二开关；

所述第二继电器包括线圈和衔铁，所述衔铁具有动触点和静触点；

所述线圈的一端与第二开关电连接；

所述第二开关未与线圈电连接的一端作为第三控制端，所述线圈的另一端作为第四控制端，所述动触点作为第三端，所述静触点作为第四端。

7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述第二开关为第二三极管，所述第二三极管具有集电极、发射极和基极，所述基极作为第三控制端，所述集电极与线圈一端电连接，所述发射极接地。

8.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述发动机控制电路还包括第二二极管，所述线圈与第二开关电连接的一端与第二二极管的正极电连接，所述第四控制端与第二二极管的负极电连接。

9.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述第二开关为MOS晶体管，所述MOS晶体管的栅极作为第三控制端，所述MOS晶体管的漏极与线圈一端电连接，所述MOS晶体管的源极接地。

10.一种运输装置，其特征在于，包括：SMIF、机台和权利要求1～9任一项所述的用于控制SMIF和机台的控制装置；

所述SMIF具有主控板，所述主控板与第一控制端、第三控制端电连接；

所述机台与第二控制端、第四控制端电连接。