CN109427638A - 载体传输设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种载体传输设备包括运载工具，其包括沿被设置在半导体制造线的顶板上的行进轨道行进的行进部、和被联接至所述行进部以夹住载体且水平地移动，垂直地移动并旋转所述载体的转运部；以及缓冲单元，其被设置在邻近所述行进轨道处，所述缓冲单元具有多个槽，在所述槽上加载有通过所述运载工具传输的载体，其中所述转运部可以旋转所述载体，以使其垂直于所述运载工具的行进方向并将所述载体加载在所述槽中。

Description

载体传输设备和方法

背景技术

本发明涉及一种载体传输设备和传输载体的方法，且更特别地涉及一种载体传输设备和在半导体制造线中传输载体的方法。

一般来说，用于制造半导体装置的半导体处理设备被连续地布置以对物体，诸如半导体衬底，执行各种工艺。该物体可以按被装载在载体上的状态被提供至每个半导体处理设备或可以使用载体从每个半导体处理设备取回。

载体是通过运载工具传输的。运载工具将上面装载有物体的载体传输至被安装在半导体处理设备中的至少一个装载端口，并从装载端口拾取装载有物体的载体并将载体转移至外部。

当一个载体位于装载端口上时，运载工具不能将另一个载体装载至装载端口中。因此，在运载工具的行进路径的一侧上设有缓冲单元。缓冲单元临时装载由运载工具传输的载体。

根据现有技术，运载工具不旋转载体并将载体装载至缓冲单元中，以使其沿垂直于运载工具的行进方向的方向排列载体。

由于载体是沿垂直于缓冲单元中的运载工具的运行方向的方向进行排布的，因此难于使用被设置于运载工具中的传感器来确认被装载在缓冲单元上的载体的位置和数量。当在缓冲单元中装载载体时，多个载体可能会彼此碰撞，多个载体不能被装载在一个缓冲单元中且只有一个载体被装载在缓冲单元中。因此，可能降低缓冲单元的装载效率。

发明内容

本发明提供了一种载体传输设备和能够将多个载体装载至缓冲单元中的方法。

根据本发明的一个方面，载体传输设备可以包括运载工具，其包括沿被设置在半导体制造线的顶板上的行进轨道行进的行进部和被联接至行进部以夹住载体的转运部，运转部用于水平地移动、垂直地移动和旋转载体；以及缓冲单元，其被设置在邻近行进轨道处，缓冲单元具有多个槽，在槽上可以加载通过运载工具传输的载体，其中转运部可以旋转载体，以使载体垂直于运载工具的行进方向并将载体加载在槽中。

根据本发明的一些示例性实施例，槽可以沿平行于行进方向的方向进行排列。

根据本发明的一些示例性实施例，缓冲单元还包括被设置在槽的后表面上用于反射光的反射板，运载工具还包括被设置在对应于槽位置的位置处的光传感器，其中光传感器朝向反射板照射光，且可以根据是否接收到从反射板反射的光来确认槽中的每一个是否是空的。

根据本发明的一个方面，在运载工具中的转运部的旋转轴线可以位于载体的外部，且转运部可以旋转载体以位于对应于槽中的空槽位置的位置处。

根据本发明的一个方面，载体传输方法可以包括将运载工具定位在邻近缓冲单元处，缓冲单元根据行进部的行进被设置在行进轨道的一侧上；使用被设置在运载工具中的光传感器和被设置在缓冲单元的后表面上的反射板来确认在缓冲单元中在平行于运载工具的行进方向的方向上排列的一对槽是否是空的；通过运载工具的行进部来偏心地旋转载体以将载体定位在与槽中一个空槽的位置对应的位置上；以及将载体加载在空槽中。

根据本发明的一个方面，在运载工具中的转移部位的旋转轴线可以位于载体的外部。

根据本发明的示例性实施例，载体传输设备旋转在运载工具中的载体以使载体垂直于运载工具的行进方向，以将载体装载在缓冲单元上。因此，可以将载体以垂直于行进方向装载在缓冲单元上。

由于转运部的旋转轴线位于运载工具中的载体的外部，因此可以根据其中通过转运部来旋转载体的方向来改变载体的位置。转运部旋转载体以使其位于对应于缓冲单元的槽中的空槽位置的位置处，且随后将载体装载在缓冲单元上。因此，可以快速地装载载体。

随后，光传感器和反射板照射或反射光以垂直于行进方向，且将载体装载在缓冲单元上，以垂直于行进方向。由于在光传感器和反射板之间的光行进方向垂直于槽的排列方向，可以使用光传感器和反射板来很容易地确认缓冲单元上装载载体的槽和空槽的位置。

根据本发明的载体传输方法，在缓冲单元的一对槽中识别出空槽，旋转载体以使其位于与空槽的位置相对应的位置处，然后将载体装载到空槽中。因此，能够快速地将多个载体装载在缓冲单元中。

上面对本发明的概述不旨在描述本发明的每个所阐明的实施例或每个实施方案。下面的具体实施方式和权利要求更特别地例示了这些实施例。

附图说明

根据以下结合附图的描述，能够更加详细地理解示例性实施例，其中：

图1为示出根据本发明的一个示例性实施例的载体传输设备的前视图；

图2为示出沿图1所示的线I-I’截取的剖视图；

图3和4为示出通过旋转如图2所示的载体来将载体装载至缓冲单元中的剖视图；以及

图5为示出使用如图1所示的载体传输设备的载体传输方法的流程图。

具体实施方式

虽然各种实施例适合于各种修改和替代形式，但其具体细节已通过示例的方式在附图中示出且将更详细地进行描述。然而，应理解的是其意图不是将所要求保护的本发明限制于所述的特定实施例。相反地，其意图是涵盖落在如通过权利要求所限定的主题的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。

在下文中，将参考附图更详细地描述关于滚道装置的特定实施例。然而，本发明可以按不同的形式进行具体化且不应被解释为仅限于本文阐明的实施例。相反地，提供了这些实施例，以使得本发明将是彻底和完整的且将向本领域的技术人员完全传达本发明的范围。相同的参考数字始终指相同的元件。在附图中，为了说明清楚，层和区域的尺寸进行了放大。

诸如第一、第二等的术语能够被用于描述各种元件，但不应限制用上述术语来描述上述元件。上述术语仅用于区别一个元件与另一个元件。例如，在不背离第一组件至第二组件的范围的本发明中，可以类似地进行命名，也可以命名第二组件至第一组件。

在本文中使用的术语仅用于描述特定实例实施例且不旨在限制本发明的概念。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”旨在还包括复数形式，除非上下文另有明确指示外。还将要理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括”指定所述特性、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个以上的其的其他特性、整数、步骤、操作、元件、组件和/或组的存在或添加。

除非另有限定外，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明的概念所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将进一步理解的是，术语，诸如常用词典中定义的那些应被解释为具有与其在相关领域的背景下的含义相一致的含义，且不会以理想化或过度正式的意义进行解释，除非在本文中明确地如此定义。

图1为示出根据本发明的一个示例性实施例的载体传输设备的前视图；且图2为示出沿图1所示的线I-I’截取的剖视视图。

参考图1和2，一种载体传输设备100包括运载工具110和缓冲单元120。

运载工具110沿着被设置在配备有半导体处理设备的半导体工艺线的顶板10中的行进轨道20移动，并载有上面装载有物体的载体30。

物体的实例包括半导体衬底、附接有晶粒的印刷电路板、具有被结合至印刷电路板的半导体封装件、和曝光掩模。载体30的实例包括用于装载多个半导体衬底的前开口一体盒(FOUP)、前开口运输盒(FOSB)、用于装载多个印刷电路板的料盒和用于装载半导体封装件的托盘。

特别地，当载体30具有矩形六面体形状时，运载工具110转移载体30，以使得载体的长轴方向平行于运载工具110的行进方向。

运载工具110可以包括行进部112、壳体114和转运部116。

行进部112沿着行进轨道20行进的同时，行进部件112的行进辊(未示出)通过额外的驱动单元旋转。

壳体114被固定至行进部110的下部。壳体114可以具有可向下敞开的下表面，以使得载体30可以上下移动，且可以具有可打开的一个侧表面，以使得载体30可以水平移动。在这里，这个侧表面的可打开的方向可以垂直于运载工具100的行进方向。此外，壳体114具有足够的内部空间以防干扰旋转载体30。

转运部116被设置在壳体114的内上表面上并抓住且转移载体30。同时，转运部116可以在没有壳体114的情况下被直接固定至行进单元110。

转运部116被连接至行进部112并偏心地夹住载体30。此外，转运部116被设置成可在水平方向和垂直方向移动。例如，转运部116可以使用皮带、滑轮、齿轮等水平移动且可以使用马达、汽缸等上下移动。在这里，水平移动方向可以限定为使得转运部116移动通过壳体114的可打开的侧表面。因此，转移单元116可以在水平和垂直方向上移动载体20。

转运部116可以旋转载体30以改变载体30的方向。

在一个实例中，转运部116在夹紧位置上夹住载体30以相对于运载工具110的行进方向偏向左侧和右侧，以使得转运部116以转运部116的旋转轴线C偏心地旋转载体30。进一步地，转移单元116的旋转轴线C不与载体30相重叠，但却位于载体30的外部。因此，在转运部116旋转载体30以使其垂直于行进方向时，可以根据载体单元116旋转载体30的方向来改变所旋转的载体30的位置。

由于转移单元116可以在水平方向和垂直方向上移动载体30或可以旋转载体30，转移单元116可以将载体30装载在缓冲单元120上或半导体处理设备的装载端口上，或可以从缓冲单元120或装载端口卸载载体30。

在一个实例中，缓冲单元120可以被设置在运载工具110的行进路径的一侧。作为另一个实例，缓冲单元120可以被设置在运载工具110的行进路径的两侧或其下方。

缓冲单元120装载由运载工具110传输的载体30。载体30被装载在被设置于缓冲单元120中的多个槽中。槽是沿着行进方向排列的。因此，可以将载体30装载在缓冲单元120上以沿着行进方向进行排列。

例如，在将载体30放置到半导体处理设备的装载端口中时，运载工具110不能将载体30直接装载至装载端口中。因此，运载工具110临时将载体30装载至缓冲单元120中。

缓冲单元120包括至少一个固定构件122，还包括装载部124。

多个固定构件122被固定至顶板10并向下延伸。例如，固定构件122可以具有圆柱形状。

装载部124被固定至固定构件122的下端。例如，固定构件122可以被连接至装载部124的边缘。装载部124具有基本上为平板的形状。载体30由运载工具110传输的且被装载在装载部122上。在这里，可以旋转载体30以垂直于行进方向并将其装载在装载部124上。例如，载体30可以被堆叠在装载部124上，以使得载体30的长轴线垂直于行进方向。

特别地，转运部116按每90度的方式旋转载体30，以垂直于行进方向，随后水平地移动载体30以位于装载部124的上方，并向下移动在将载体30装载在装载部124上。

当装载部124位于等于或高于由运载工具110的转运部116所传输的载体30的高度上时，在水平移动转运部116以装载载体30时，载体30和装载部124可能会彼此碰撞。因此，装载部124可以位于低于由运载工具110的转运部116所传输的载体30的高度的高度处。

另一方面，装载部124的上表面可以包括多个引导件126。引导件126引导由转运部116向下移动的载体30，以使得将载体30准确地坐落在装载部124上的参考位置处。

由于将载体30准确地坐落在装载部124上的参考位置处，当运载工具110的转运部116拾取被装载在装载部124中的载体30以将载体30装载至半导体处理设备中时，转移单元116能够准确地拾取载体30。

需要四个引导件126以引导一个载体30。即，四个引导件126可以形成其中装载有载体30的一个槽。

缓冲单元120可以具有多个槽以装载多个载体30，但优选为具有一对槽以装载一对载体30。

多个缓冲单元120可以沿着行进方向彼此联接，以扩展用于装载载体30的空间。进一步地，可以通过分离彼此联接的缓冲单元120来减小用于装载载体30的空间。因此，可以通过联接或分离缓冲单元120来很容易地调整用于装载载体30的空间。

载体传输设备100具有光传感器118和反射板128以确认载体30装载在缓冲单元120中的状态。光传感器118可以被设置在运载工具110中，而反射板128可以被设置在缓冲单元120中。

光传感器118向反射板128照射光并接收从反射板128反射的光。通过使用光传感器118是否已经接收到光，可以确认载体30是否被装载在缓冲单元120中。

光传感器118可以被设置在运载工具110的壳体114内。光传感器118可以位于在被装载在缓冲单元120的载体30的底表面和顶表面之间的高度处。此外，光传感器118可以位于低于由转移单元116夹住的载体30的高度的高度处。

光传感器118被设置为与缓冲单元120的槽的数量一样多，且可以被排列成对应于该槽的位置。

反射板128被设置在引导件的后端且被放置成面向运载工具110。

反射板128可以被设置成跨沿着行进方向排列的所有槽，或可以被设置成与槽的数量一样多。反射板128可以位于与光传感器118相同的高度上。

由于光传感器118在垂直于行进方向的方向上照射光，当多个载体30沿着垂直于行进方向的方向被装载在缓冲单元120中时，光传感器的光照射方向和载体30的排列方向为平行的。因此，难于通过使用光传感器118和反射板128来确认上面装载有载体30的槽位置或在缓冲单元120中的空槽的位置。

当载体30沿着行进方向被排列在缓冲单元120中时，光传感器118的光照射方向和载体30的排列方向变为垂直的。可以通过使用光传感器118和反射板128来很容易地确认上面将载体30装载在缓冲单元120中的槽位置或在缓冲单元120中的空槽的位置。

另一方面，尽管未在图中示出，光传感器118可以被设置在缓冲单元120中，且反射板128可以被设置在运载工具110中。

图3和4为示出通过旋转如图2所示的载体来将载体装载至缓冲单元中的剖视视图。

在图3和4中，将基于下列情况来进行描述。缓冲单元120具有用于装载两个载体30的两个槽，且载体30被转运部116夹住的位置相对于转运部116的旋转轴线C沿运载工具110的行进方向偏向左侧。

如图3所示，当载体30位于缓冲单元120的沿运载工具110的行进方向的后端的槽中，且位于行进方向的前端的槽为空槽时，转移单元116沿着逆时针方向按90度旋转载体30以垂直于行进方向，随后水平地进行移动以位于缓冲单元120的空槽的上方并向下移动以将载体30装载在空槽中。

如图4所示，当载体30位于缓冲单元120沿运载工具110行进方向的的前端的槽中且位于行进方向后端的槽为空槽时，转移单元116沿着顺时针方向按90度旋转载体30以垂直于行进方向，随后水平地进行移动以位于缓冲单元120的空槽的上方并向下移动以将载体30装载在空槽中。

另一方面，当转移单元116夹住载体30的位置沿运载工具110的行进方向上相对于转移单元116的旋转轴线C偏向右侧时，转移单元116可以在与图3和4的旋转方向相反的旋转方向上按90度旋转载体30，且随后将载体30装载在空槽中。

转移单元116不需要沿着行进方向移动，以将空槽与由转移单元116旋转的载体30进行对齐。因此，转移单元116可以快速地将载体30装载至缓冲单元120中。

另一方面，可以通过反转将载体30装载至缓冲单元120中的过程来从缓冲单元120转移载体30。

如上所述，载体传输设备100旋转载体30以垂直于行进方向，将载体30装载在缓冲单元120中，并沿着缓冲单元120的行进方向来排列载体30。可以通过使用光传感器118和反射板128来很容易地确认缓冲单元120中装载有载体30的槽位置，或在缓冲单元120中的空槽的位置。因此，可以将多个载体30装载在缓冲单元120中。

图5为示出使用如图1所示的载体传输设备的载体传输方法的流程图。

参考图5，首先，通过行进部112驱动运载工具110以位于邻近被设置在行进轨道20的一侧的缓冲单元120处。(S110)

特别地，当载体30位于半导体处理设备的装载端口中时，运载工具110位于邻近缓冲单元120处，以便将载体30装载到缓冲单元120中。例如，运载工具110和缓冲单元120可以沿着垂直于运载工具110的行进方向的方向进行排列。

使用被设置在运载工具110中的光传感器118和被设置在缓冲单元120的槽后侧上的反射板128来确认在缓冲单元120中被于运载工具110的行进方向的方向排列的一对槽是否是空的。(S120)

具体地说，光传感器118向反射板128照射光并接收从反射板128反射的光。当光传感器118接收到反射光时，确定缓冲单元120的槽是空的，且当光传感器118未接收到反射光时，确定载体30被装载在缓冲单元120的槽中。

由于槽是沿着平行于运载工具110的行进方向的方向进行布置的，载体30是沿着平行于缓冲单元120中的行进方向的方向进行排列的。因此，光传感器118的光照射方向垂直于载体30的排列方向，可以通过使用光传感器118和反射板128来很容易地确认上面装载有载体30的槽位置或在缓冲单元120中的空槽的位置。

当确认了在缓冲单元120中的空槽时，被联接至运载工具110中的行进部112的转运部116使载体30旋转以位于与空槽的位置相对应的位置处，且随后将载体30装载到空槽上。(S130)

例如，转移单元116的旋转轴线C不与载体30相重叠，但却位于载体30的外部。在这里，按运载工具110的行进方向，载体30被转运部116夹住的位置可以相对于转运部116的旋转轴线C偏向左侧或右侧。

当载体被转运部116夹住的位置相对于转运部116的旋转轴线C以运载工具110的行进方向看偏向左侧时，将载体30装载至空槽中的过程如下所述。

如图3所示，当位于行进方向的前端的槽为空槽时，转移单元116沿着逆时针方向按90度旋转载体30以垂直于行进方向，随后水平地进行移动以位于缓冲单元120的空槽的上方并向下移动以将载体30装载在空槽中。

如图4所示，当位于行进方向的后端的槽为空槽时，转移单元116沿着顺时针方向按90度旋转载体30以垂直于行进方向，随后水平地进行移动以位于缓冲单元120的空槽的上方并向下移动以将载体30装载在空槽中。

另一方面，当由转运部116夹住载体30的位置相对于转运部116的旋转轴线C以运载工具110的行进方向来看偏向右侧时，转移单元116可以在与图3和4的旋转方向相反的方向上按90度旋转载体30，且随后将载体30装载在空槽中。

转移单元116不需要沿着行进方向移动来将空槽与由转移单元116旋转的载体30进行对齐。因此，转移单元116可以快速地将载体30装载至缓冲单元120中。

另一方面，可以通过反向操作将载体30装载至缓冲单元120的过程来从缓冲单元120转移载体30。

根据本发明的载体传输方法，确认在缓冲单元120的一对槽中空槽的位置，且随后旋转载体30以位于与空槽的位置相对应的位置处以待装载到空槽中。因此，可以快速地将多个载体30装载在缓冲单元120中。

尽管已参考具体实施例描述了载体传输设备和方法，但其不限于此。因此，本领域的技术人员将容易理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，能够对其进行各种修改和变化。

Claims (6)

1.一种载体传输设备，其包括：

运载工具，其包括沿被设置在半导体制造线的顶板上的行进轨道行进的行进部和被联接至所述行进部以偏心地夹住所述载体的转运部，所述转运部用于水平地移动、垂直地移动和旋转所述载体；以及

缓冲单元，其被设置在邻近所述行进轨道处，所述缓冲单元具有多个槽，所述槽装载由所述运载工具传输的载体，

其中所述转运部旋转所述载体以使其垂直于所述运载工具的行进方向，并将所述载体装载到所述槽中。

2.根据权利要求1所述的载体传输设备，其中所述槽沿着平行于所述行进方向的方向进行排列。

3.根据权利要求2所述的载体传输设备，其中所述缓冲单元还包括被设置在所述槽的后表面上用于反射光的反射板，

所述运载工具还包括被设置在与所述槽的位置相对应的位置处的光传感器，

其中所述光传感器朝向所述反射板照射光，且可以根据是否接收到从所述反射板反射的光来确认所述槽中的每一个是否是空的。

4.根据权利要求3所述的载体传输设备，其中在所述运载工具中的所述转运部的旋转轴线位于所述载体的外侧，且所述转运部旋转所述载体以位于与所述槽中的空槽的位置相对应的位置处。

5.一种载体传输方法，其包括：

将运载工具定位在邻近缓冲单元处，所述缓冲单元根据行进部的行进被设置在行进轨道的一侧上；

使用被设置在所述运载工具中的光传感器和被设置在所述缓冲单元的后表面上的反射板，来确认在所述缓冲单元中沿平行于所述运载工具的行进方向的方向排列的一对槽是否是空的；

通过所述运载工具的所述转运部来偏心地旋转所述载体，以将所述载体定位在与所述槽中的一个空槽的位置相对应的位置上；以及

将所述载体装载到所述空槽中。

6.根据权利要求5所述的载体传输方法，其中在所述运载工具中的所述转运部的旋转轴线位于所述载体的外侧。