CN107393853A - 一种后置型设备前端装载模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种后置型设备前端装载模块，包括：主体柜，内置大气机械手；装载腔，连接设于主体柜后侧，并连接工作平台；自动片盒装载台，设于主体柜后侧，并位于装载腔上方，用于装载FOUP；所述大气机械手用于在自动片盒装载台上的FOUP和装载腔之间搬运硅片。本发明通过将自动片盒装载台后置与装载腔位于主体柜同侧，从而可减少设备占地面积，并可提高硅片的传输效率。

Description

一种后置型设备前端装载模块
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造设备技术领域，更具体地，涉及一种后置型设备前端装载模块。
背景技术
随着半导体集成电路制造技术的发展，硅片已从150mm、200mm发展至300mm或更大，FAB(洁净车间)的造价也越来越高。如何有效利用洁净车间的有限生产空间，提高生产设备的效率，缩短生产周期等问题，也变得越来越重要。
目前通用的设备中，一般通过将设备前端装载模块(Equipment Front EndModule，EFEM)与工作平台连接，并在工作平台上挂载工艺腔等的形式组成。
请参阅图1，图1是目前通用的一种前置型设备前端装载模块结构示意图。如图1所示，设备前端装载模块通常设有主体柜1、片盒装载台2、装载腔5等。片盒装载台2设置在主体柜前侧(即前置型)，用于装载FOUP(前开式标准硅片盒)3。装载腔5设于主体柜后侧，并和工作平台7相连。主体柜内置大气机械手4，用于在片盒装载台2和装载腔5之间搬运硅片。
上述设备前端装载模块在进行硅片传输时，首先，通过过顶传输系统OHT传输前开式标准硅片盒3到片盒装载台2上，主体柜上的上开门装置6将前开式标准硅片盒3的片盒门打开。大气机械手4转动到片盒装载台2前，并上下升降用于选取前开式标准硅片盒中不同高度位置的硅片，然后再转动并运送硅片至装载腔5中。此时，装载腔5的后门9关闭，前门8打开，装载腔5处于大气状态下。接着，关闭装载腔5的前门8，将装载腔5抽至真空状态下，并和工作平台7压力平衡后，打开后门9，和工作平台7在真空状态下交换硅片。然后，再由工作平台7里的真空机械手传输硅片到相应的工艺腔，以实现对应的工艺，如蚀刻，去胶，长膜等。工艺结束后，再将硅片传回装载腔5，关闭后门9，回复到大气状态后，打开前门8，大气机械手4再搬送硅片到前开式标准硅片盒3中。
然而，上述设备前端装载模块由于采用前置型方式将片盒装载台2设置在主体柜的前侧，因而增大了设备前端装载模块的占地面积。同时，片盒装载台2与装载腔5分列于主体柜1的前后两侧，使得大气机械手4在片盒装载台2和装载腔5之间搬运硅片时需要不断进行180度转动，从而降低了硅片传输效率。此外，大气机械手4转动运动方式所需一定的转动半径也造成主体柜1厚度的扩大，因而进一步增大了设备前端装载模块的占地面积；并且，转动运动方式本身也使得搬运硅片时的稳定性变差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种后置型设备前端装载模块，以减少设备占地面积，提高硅片传输效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种后置型设备前端装载模块，包括：
主体柜，内置大气机械手；
装载腔，连接设于主体柜后侧，并连接工作平台；
自动片盒装载台，设于主体柜后侧，并位于装载腔上方，用于装载FOUP；
所述大气机械手用于在自动片盒装载台上的FOUP和装载腔之间搬运硅片。
优选地，所述主体柜后侧柜壁上设有上开门装置，用于开启FOUP的片盒门。
优选地，所述装载腔设有通向主体柜的前门以及通向工作平台的后门。
优选地，所述自动片盒装载台和装载腔在主体柜后侧并列设置多对。
优选地，所述主体柜中沿主体柜左右方向设有轨道，所述大气机械手通过轨道在不同装载腔之间平移，并在装载腔和其对应自动片盒装载台上的FOUP之间升降以搬运硅片。
优选地，在所述主体柜左右两侧的至少一侧设有手动片盒装载台，用于手动装载FOUP。
优选地，所述主体柜对应侧的柜壁上设有上开门装置或下开门装置，用于开启手动片盒装载台上FOUP的片盒门。
优选地，所述主体柜中沿主体柜左右方向设有轨道，所述大气机械手通过轨道在装载腔、手动片盒装载台之间平移，并进行转动和升降，以在手动片盒装载台上的FOUP和装载腔之间搬运硅片。
从上述技术方案可以看出，本发明通过将自动片盒装载台后置，使自动片盒装载台与装载腔位于主体柜同侧，从而可减少设备占地面积；同时，大气机械手采用在自动片盒装载台上的FOUP和装载腔之间以升降的方式搬运硅片，改变了原有需要前后转动传送硅片的方式，从而可提高硅片的传输效率及稳定性，并进一步节省了主体柜空间。
附图说明
图1是目前通用的一种前置型设备前端装载模块结构示意图；
图2是本发明一较佳实施例的一种后置型设备前端装载模块结构侧视图；
图3是本发明一较佳实施例的一种后置型设备前端装载模块结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图2，图2是本发明一较佳实施例的一种后置型设备前端装载模块结构侧视图。如图2所示，本发明的一种后置型设备前端装载模块(Equipment Front End Module，EFEM)，包括相配合组合在一起的主体柜11、自动片盒装载台12、装载腔15几个主要部分。设备前端装载模块与工作平台17连接，工作平台17上通常挂载有工艺腔(图略)等单元。
请参阅图2。设备前端装载模块的主体柜11设置在工作平台17前方；主体柜的后侧设置有装载腔15，装载腔15的前后两端分别连接主体柜11和工作平台17。这样，设备前端装载模块的主体柜就通过装载腔与工作平台实现了对接(连接)。
作为具体的连接方式，在所述装载腔15的前后两端分别设有通向主体柜的前门18以及通向工作平台的后门19。当前门18打开时，装载腔15即可与主体柜11相通；当后门19打开时，装载腔15即可与工作平台17相通。而当前门18和后门19同时关闭时，装载腔15即成为密闭空间。
在主体柜的后侧还设置有自动片盒装载台12，自动片盒装载台12用于装载FOUP(前开式标准硅片盒)13。可通过过顶传输系统OHT传输前开式标准硅片盒13到自动片盒装载台12上。自动片盒装载台12设置在位于装载腔15的上方，例如位于装载腔的正上方。本发明将自动片盒装载台12由现有的位于主体柜前侧改进为位于主体柜后侧，即与装载腔15位于同侧。这样，主体柜的前侧空间就被腾空出来，从而可减少设备的占地面积。
在所述主体柜的后侧柜壁上设有上开门装置16，通过上开门装置16可自动开启和关闭FOUP13的片盒门(FOUP的前门)。
请参阅图2。在主体柜中内置有大气机械手14；所述大气机械手14用于在自动片盒装载台12上的FOUP13和装载腔15之间搬运硅片。所述大气机械手可通过其设有的升降机构实现升降功能，在装载腔和自动片盒装载台上的FOUP之间升降以搬运硅片；所述大气机械手还可通过其设有的多级机械臂实现多级进给功能，方便向装载腔和FOUP装入、装出硅片。
请参阅图3，图3是本发明一较佳实施例的一种后置型设备前端装载模块结构俯视图。如图3所示，为提高设备布置密度，所述自动片盒装载台12和装载腔15在主体柜11后侧可并列设置多对；例如，将自动片盒装载台和装载腔作为一对整体，在主体柜后侧水平并列设置两对。两对自动片盒装载台和装载腔的结构以及与主体柜、工作平台的各接口都相同。
在上述配置状态下，可在所述主体柜11中沿主体柜的左右方向(图示为上下方向)水平设置轨道21；这样，所述大气机械手14即可通过轨道21在两个不同的装载腔之间平移，并可在各装载腔和其对应自动片盒装载台上的FOUP之间升降以搬运硅片。
请参阅图3。还可在所述主体柜左右两侧(图示为上下两侧)的至少一侧设有手动片盒装载台20(图示为在左侧(上侧)设有手动片盒装载台)，用于手动装载FOUP13。手动片盒装载台20可作为备用设施供手动装载FOUP使用。
在设置有手动片盒装载台20的情况下，可通过在所述主体柜11对应侧的柜壁上设置上开门装置或下开门装置，以自动开启手动片盒装载台上FOUP13的片盒门。
并且，所述大气机械手14可通过轨道21在装载腔15与手动片盒装载台20之间平移，并通过自身机构进行转动和升降，以在手动片盒装载台上的FOUP13和装载腔15之间搬运硅片。
当使用本发明上述后置型设备前端装载模块进行硅片传输时，首先，可通过过顶传输系统OHT传输前开式标准硅片盒13到自动片盒装载台12上，通过主体柜11上的上开门装置16将前开式标准硅片盒13的片盒门打开。
接着，将大气机械手14沿轨道21移动到片盒装载台12前，并上下升降用于选取前开式标准硅片盒13中不同高度位置的硅片；然后，再降落至与装载腔15的前门18对准，运送硅片至装载腔15中。此时，装载腔15的后门19关闭，前门18打开，装载腔15处于大气状态下。
接着，关闭装载腔15的前门18，将装载腔15抽至真空状态下，并和工作平台17压力平衡后，打开后门19，和工作平台17在真空状态下交换硅片。然后，再由工作平台17里的真空机械手传输硅片到相应的工艺腔，以实现对应的工艺，如蚀刻，去胶，长膜等。
工艺结束后，再将硅片传回装载腔15，关闭后门19，回复到大气状态后，打开前门18，大气机械手14再搬送硅片到前开式标准硅片盒13中。
手动装载前开式标准硅片盒13时，硅片的搬出和搬进也是同理操作，只不过大气机械手14需要沿轨道21平移以及需要转动90度以在不同方位传输硅片。
综上所述，本发明通过将自动片盒装载台后置，使自动片盒装载台与装载腔位于主体柜同侧，从而可减少设备占地面积；同时，大气机械手采用在自动片盒装载台上的FOUP和装载腔之间以升降的方式搬运硅片，改变了原有需要前后转动传送硅片的方式，从而可提高硅片的传输效率及稳定性，并进一步节省了主体柜空间。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种后置型设备前端装载模块，其特征在于，包括：
主体柜，内置大气机械手；
装载腔，连接设于主体柜后侧，并连接工作平台；
自动片盒装载台，设于主体柜后侧，并位于装载腔上方，用于装载FOUP；
所述大气机械手用于在自动片盒装载台上的FOUP和装载腔之间搬运硅片。
2.根据权利要求1所述的后置型设备前端装载模块，其特征在于，所述主体柜后侧柜壁上设有上开门装置，用于开启FOUP的片盒门。
3.根据权利要求1所述的后置型设备前端装载模块，其特征在于，所述装载腔设有通向主体柜的前门以及通向工作平台的后门。
4.根据权利要求1所述的后置型设备前端装载模块，其特征在于，所述自动片盒装载台和装载腔在主体柜后侧并列设置多对。
5.根据权利要求4所述的后置型设备前端装载模块，其特征在于，所述主体柜中沿主体柜左右方向设有轨道，所述大气机械手通过轨道在不同装载腔之间平移，并在装载腔和其对应自动片盒装载台上的FOUP之间升降以搬运硅片。
6.根据权利要求1所述的后置型设备前端装载模块，其特征在于，在所述主体柜左右两侧的至少一侧设有手动片盒装载台，用于手动装载FOUP。
7.根据权利要求6所述的后置型设备前端装载模块，其特征在于，所述主体柜对应侧的柜壁上设有上开门装置或下开门装置，用于开启手动片盒装载台上FOUP的片盒门。
8.根据权利要求6所述的后置型设备前端装载模块，其特征在于，所述主体柜中沿主体柜左右方向设有轨道，所述大气机械手通过轨道在装载腔、手动片盒装载台之间平移，并进行转动和升降，以在手动片盒装载台上的FOUP和装载腔之间搬运硅片。
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