CN114955358B - 传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库 - Google Patents

传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库 Download PDF

Info

Publication number
CN114955358B
CN114955358B CN202210913497.0A CN202210913497A CN114955358B CN 114955358 B CN114955358 B CN 114955358B CN 202210913497 A CN202210913497 A CN 202210913497A CN 114955358 B CN114955358 B CN 114955358B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
wafer cassette
unit
box
driving mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210913497.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114955358A (zh
Inventor
成龙
缪峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mifei Technology Shanghai Co ltd
Original Assignee
Mi Fei Industrial Shanghai Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mi Fei Industrial Shanghai Co ltd filed Critical Mi Fei Industrial Shanghai Co ltd
Priority to CN202210913497.0A priority Critical patent/CN114955358B/zh
Publication of CN114955358A publication Critical patent/CN114955358A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114955358B publication Critical patent/CN114955358B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0485—Check-in, check-out devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67706—Mechanical details, e.g. roller, belt
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本申请提供一种传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库，应用于半导体制造设备技术领域，其中传送晶圆盒的驱动机构包括水平运动机构、垂直运动机构和底座，水平运动机构和垂直运动机构在空间上错开布设，以及水平运动机构的动力单元和垂直运动机构的动力单元安装于同一底座上。通过采用同一底座将水平运动机构和垂直运动机构在空间上错位布设，不仅实现驱动机构的扁平化布局，减小了整个驱动机构所需空间，而且底座能够有效缓冲不同运动方向运动速度较快时可能带来的冲击，可以为存储库提供一种快速、平稳的晶圆盒传送方式。

Description

传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库
技术领域
本申请涉及半导体制造设备技术领域，具体涉及一种传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库。
背景技术
为满足半导体集成电路的大量需求，大部分半导体工厂都以提高产能及合格率为优先目标，而晶圆（wafer）能否高效、可靠地在半导体工厂的各个生产环节中流转，是实现该优先目标的重要一环。
由于晶圆在半导体生产流程中通常涉及多个工艺，而且晶圆在不同工艺之间不仅有先后顺序，而且不同工艺对晶圆的处理快慢也不同，因而晶圆在这些工艺之间流转中需要不断的等待、协调等。通常是采用存储库（Stocker）对流转中的晶圆（通常是装载有多片晶圆的晶圆盒，即Foup）进行暂存，并为暂存的晶圆提供合适的存储环境（如温湿度、净化等）。还有，通常在存储库设置有用于晶圆盒进出存储库的交换窗口，其中在交换窗口中设置有用于传送晶圆盒的传送装置（也可称传送机台）。
现阶段，在半导体制造企业的新产能需求下，一方面可以采用晶圆盒（Foup）装载多片晶圆进行批量式搬运，以及采用自动物料搬运系统（AMHS：Automatic MaterialHandling System）实现晶圆盒快速搬运。另一方面，可以在存储库中开设多个交换窗口实现流转中的分流，即通过牺牲存储库的存放空间来换取晶圆盒进出存储库的流量。
现有存储库的交换窗口中所部署的传送机台，仍基于传统的驱动方式进行传送，导致传送机台在存储库中需要占用较大空间位置，在开设多个交换窗口后，显著降低了存储库的存储量，产能提升仍受到晶圆的流转效率制约。
因此，需要一种新的晶圆盒传送方案。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库，不仅占用空间小，而且能够平稳、快速地传送晶圆盒。
本申请提供以下技术方案：
一种传送晶圆盒的驱动机构，所述驱动机构包括：水平运动机构、垂直运动机构和底座；
所述水平运动机构包括第一动力单元和第一直线运动单元，其中所述第一动力单元用于向所述第一直线运动单元提供动力，所述第一直线运动单元平行于传送方向的中轴线设置，且所述第一直线运动单元偏离于所述中轴线而设置于所述中轴线的一侧；
所述垂直运动机构包括第二动力单元和第二直线运动单元，其中所述第二动力单元用于向所述第二直线运动单元提供动力，所述第二直线运动单元垂直于传送方向的中轴线设置，且所述第二直线运动单元偏离于所述中轴线而设置于所述中轴线的另一侧；
所述第一动力单元和所述第二动力单元设置于所述底座上；
其中，当所述第一直线运动单元在水平方向作直线运动时，带动所述底座作水平运动以带动所述垂直运动机构作水平运动；当所述第二直线运动单元在垂直方向作直线运动时，带动载盘作垂直运动以带动放置于载盘上的晶圆盒作垂直运动。
本申请还提供一种传送晶圆盒的装置，所述装置包括：
运动组件，所述运动组件为本说明中任意一项实施例的所述传送晶圆盒的驱动机构；
箱体，所述箱体的内部设置有所述运动组件，以及所述箱体的台面开设有供所述运动组件带动载盘进行运动的槽。
本申请还提供一种传送晶圆盒的方法，包括：
在等待交换晶圆盒时，检测第一取放位置是否已放置有待交换的晶圆盒；
若检测到所述第一取放位置已放置所述待交换的晶圆盒时，控制运动组件按预设的第一运动方向进行运动以将所述待交换的晶圆盒传送至第二取放位置，其中所述运动组件为本说明中任意一项实施例的所述交换晶圆盒的驱动机构；
检测所述运动组件是否已运动到第二取放位置；
若检测到所述运动组件已运动到所述第二取放位置，控制所述运动组件按预设的第二运动方向进行运动以将所述待交换的晶圆盒放置于所述第二取放位置。
本申请还提供一种存储库，其特征在于，包括若干交换窗口，所述交换窗口中布设有本说明中任意一项实施例的所述传送晶圆盒的驱动机构，或者所述交换窗口中布设有本说明中任意一项实施例的所述传送晶圆盒的装置。
与现有技术相比，本申请采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
通过采用同一底座将水平运动机构和垂直运动机构在空间上错位布设，不仅实现驱动机构的扁平化布局，减小了整个驱动机构所需空间，而且底座能够有效缓冲不同运动方向运动速度较快时可能带来的冲击。另外，通过对传送机台内部的驱动机构进行扁平化改进，在将该驱动机构应用于传送机台时，不仅可以有效减小传送机台占用的空间位置，而且能够提高传送机台传送晶圆盒时的平稳性和传送速度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本申请中的一种传送晶圆盒的驱动机构俯视图的结构示意图；
图2是本申请中的一种传送晶圆盒的驱动机构侧视图的结构示意图；
图3是本申请中的一种传送晶圆盒的驱动机构的立体轴侧图的结构示意图；
图4是本申请中的一种传送晶圆盒的驱动机构的立体俯视图的结构示意图；
图5是本申请中的一种传送晶圆盒的装置放置有晶圆盒时俯视图的结构示意图；
图6是本申请中的一种传送晶圆盒的装置未放置晶圆盒时俯视图的结构示意图；
图7是本申请中的一种传送晶圆盒的装置放置有晶圆盒时正视图的结构示意图；
图8是本申请中的一种传送晶圆盒的装置未放置晶圆盒时正视图的结构示意图；
图9是本申请中的一种传送晶圆盒的装置放置有晶圆盒时轴侧图的结构示意图；
图10是本申请中的一种传送晶圆盒的方法的流程图；
图11是本申请中的一种传送晶圆盒的存储库的结构示意图；
图12是本申请中的存储库中取放窗口中两台传送机台正视图的结构示意图；
图13是本申请中的存储库中取放窗口中两台传送机台放置有晶圆盒时俯视图的结构示意图；
图14是本申请中的存储库中取放窗口中两台传送机台未放置晶圆盒时正视图的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
目前，为了在各个工艺环节中快速地流转晶圆盒，需要在存储库上开设有多个交换窗口，并通过在交换窗口中布设相应传送机台，基于这些传送机台传送晶圆来实现快速流转中的分流目标。
但在实际应用中，虽然存储库的高度与宽度一般以5-10米起算，能够提供较多存储阁位用于放置晶圆盒，但在实施分流时，所开设的多个交换窗口需要占用过多存储阁位的空间，导致整体晶圆盒流转效率并未达到预期。
针对晶圆盒在存储库的流转效率，进一步深入分析后发现：这些交换窗口仍布设传统的传送机台，而且这些传送机台仍采用体积较大、传送速度较慢的传统运动装置，比如垂直运动机构叠加在水平运动机构上，导致整个运动机构需要占用较多空间，而且这种叠加布局也存在以下制约因素：当运动速度较快时，这种叠加结构不仅不能有效地缓冲过快运动速度带来的冲击性，甚至有可能将这种冲击性放大，导致载盘上的晶圆盒受到冲击而出现不平稳，因而传送时的运动速度受到一定制约，基于叠加结构的驱动装置可能不能平稳、快速地传送晶圆盒。
基于此，本说明书实施例提出了一种应用于晶圆盒传送装置中的驱动机构：在图1所示的驱动机构俯视图中，水平运动机构设置于晶圆盒传送装置的传送方向中轴线的一侧，垂直运动机构设置于该中轴线的另一侧，而且垂直运动机构并未直接叠加于水平运动机构上，而是将水平运动机构的驱动部和垂直运动机构的驱动部安装于同一底座上，使得水平运动机构和垂直运动机构不仅能够在狭小的空间实现错开布设，以及基于该错开布设结构，底座可以能够减小较高运动速度下的冲击可能，使得水平方向和垂直方向均可运行在较高速度下，仍可以为晶圆盒提高平稳的传送过程，保证了传送机台能够快速、平稳地传送晶圆盒。
因此，通过对传送机台内部的驱动机构进行扁平化改进，在将该驱动机构应用于传送机台时，不仅可以有效减小传送机台占用的空间位置，而且能够提高传送机台传送晶圆盒时的平稳性和传送速度。
以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。
如图1至图4所示，本说明书实施例提供一种用于晶圆盒传送装置的驱动机构，所述驱动机构20可包括：水平运动机构201、垂直运动机构202和底座203。
其中，所述水平运动机构201包括第一动力单元和第一直线运动单元，其中所述第一动力单元用于向所述第一直线运动单元提供动力，所述第一直线运动单元平行于传送方向的中轴线设置，且所述第一直线运动单元偏离于所述中轴线而设置于所述中轴线的一侧；
所述垂直运动机构202包括第二动力单元和第二直线运动单元，其中所述第二动力单元用于向所述第二直线运动单元提供动力，所述第二直线运动单元垂直于传送方向的中轴线设置，且所述第二直线运动单元偏离于所述中轴线而设置于所述中轴线的另一侧；
所述第一动力单元和所述第二动力单元设置于所述底座上；
其中，当所述第一直线运动单元在水平方向作直线运动时，带动所述底座作水平运动以带动所述垂直运动机构作水平运动；当所述第二直线运动单元在垂直方向作直线运动时，带动载盘30作垂直运动以带动放置于载盘上的晶圆盒作垂直运动。
实施中，第一动力单元、第二动力单元均可以选用驱动电机，例如第一动力单元为图示中的第一驱动电机213，第二动力单元为图示中的第二驱动电机216。需要说明的是，提供动力的驱动电机可根据实际应用需要（如动力要求、体积要求等等）进行选型，这里不作限定。
需要说明的是，载盘30用于在晶圆盒交换中承载晶圆盒，因而载盘30可以装配于第二直线运动单元的相应位置，如图2示意的载盘装配位置204。
通过将水平运动机构和垂直运动机构分设于运动方向的中轴线的两侧，并通过底座固定各自动力单元，实现水平运动机构和垂直运动机构在运动方向上错位布局，基于这样的错位布局，不仅能够有效地减小了驱动机构占用的空间大小，而且对较高运动速度有良好缓冲作用，可以提高高速传送时的平稳性，从而可以快速、平稳地传送晶圆盒，保证了存储库在交换晶圆盒时的高效特性。
在一些实施方式中，可采用行进轮支撑底座203进行滑动式运动。
实施中，驱动机构20还包括若干第一行进轮组211，所述第一行进轮组用于支撑所述底座在预设的水平面上滑行。
在一些示例中，行进轮组211的数量为4，分别支撑于底座203四周。
需要说明的是，行进轮组的行进轮可根据实际应用需要进行选型，这里不对行进轮的尺寸、形状等进行限定。
通过采用行进轮组支持驱动机构在水平面内的滑行，进一步提高运动时的平稳特性。
在一些实施方式中，可在水平面上沿行进方向设置有导向功能的部位，比如导向的行进轨道，使得至少部分所述第一行进轮组沿水平面上预设的行进轨道支撑所述底座在所述水平面上滑行，实现更好的导向和更平稳的运动。
在一些实施方式中，可在水平面上沿行进方向设置台阶状的导向部位，并采用大小导向轮构成一组行进轮组，使得小尺寸导向轮沿台阶状的高处滑动，而大尺寸的导向轮沿台阶状的低处滑动。
实施中，如图1所示，所述第一行进轮组211包括第一直径的行进轮和第二直径的行进轮，其中所述第一直径的行进轮和所述第二直径的行进轮分别在预设台阶状的水平面上滑动。
通过采用大小不同的行进轮沿台阶状的平面滑动，可以更好地导向和更平稳地移动。
在一些实施方式中，可在垂直方向上采用行进轮辅助水平方向的直线运动。
如图2所示，所述驱动机构20还可包括若干第二行进轮组212，所述第二行进轮组用于支撑所述底座在预设的垂直面上作滑动，比如沿行进方向上预设有可以提供垂直面的结构（如图2中位于两个第二行进轮组212之间的结构），从而该结构可以提供垂直面供第二行进轮组212进行滑动，使得第二行进轮组212沿着该垂直面滑动时，可以在垂直方向上进行辅助滑动，使得水平方向上的直线运动更平稳。
在一些实施方式中，可以采用占用空间更小的齿轮和齿形带进行啮合配合实现直线运动单元。
如图1所示，所述第一直线运动单元包括第一齿形带215和第一齿轮214，其中所述第一齿形带215平行于所述中轴线设置，所述第一齿轮214在所述第一齿形带215上进行啮合以作水平方向的直线运动，即通过齿轮与齿形带啮合后实现运动，从而运动中使得底座203跟随移动。
在一些示例中，采用自由端同步齿轮带与齿轮进行啮合配合机构，其中齿形带一端固定，一端所需位置固定，可实现传送距离适应性强。
在一些示例中，所述第一齿形带的两端分别固定于预设位置，所述第一齿轮与所述第一动力单元连接。如图1所示，第一齿形带215的两端分别固定于第一固定位置2101和第二固定位置2102，这时第一齿轮214在第一齿形带215上进行啮合后使得底座203实现水平面的直线运动。
因此，通过齿轮与齿形带进行配合的啮合，可以实现快速、平稳的直线运动。
在一些实施方式中，第二直线运动单元也可以采用齿轮和齿条配合啮合来实现直线运动。
如图1所示，所述第二直线运动单元包括滑轨机构218和第二齿轮217，其中所述滑轨机构218设置有与所述第二齿轮217配合的第二齿形带或者齿条，所述滑轨机构218垂直安装于所述底座上且位于所述中轴线，所述第二齿轮在所述第二齿形带上进行啮合以作垂直方向的直线运动。
实施中，滑轨机构218的顶端设置有用于装配载盘30的载盘装配位置204。
需要说明的是，滑轨机构218可以为具备绕垂直方向进行旋转的机构，也可以为不具备绕垂直方向进行旋转的机构，具体可以根据实际应用需要进行确定，这里不作限定。还有，当滑轨机构218具备绕垂直方向进行旋转的功能，可以在晶圆盒需要调整方向时，通过控制滑轨机构218绕垂直方向进行旋转，从而调整放置于载盘30上晶圆盒的方向。需要说明的是，鉴于晶圆盒进出存储库的方向固定，因而滑轨机构218的旋转功能可以是能够进行180°旋转功能的机构，滑轨机构218更简化简化。另外，滑轨机构218可以根据实际应用需要进行选型，这里不作限定。
在一些实施方式中，可分别针对水平方向和垂直方向的直线运动作限位检测，具体实施中可以在指定位置设置相应检测单元。
在一些示例中，所述驱动机构20还包括第一检测机构，所述第一检测机构用于检测所述水平运动机构在水平运动中是否达到预设的第一位置，并在检测出所述水平运动机构达到预设的第一位置时，触发所述水平运动机构停留于预设的第一位置。
如图1所示，可以分别在水平原点位置219、第一水平极限位置220和第二水平极限位置221设置相关的检测机构。
需要说明的是，第一水平极限位置220用于限位晶圆盒向左侧行进时的限行位置；水平原点位置219用于指示晶圆盒在水平方向运动的原点参考位置；第二水平极限位置221用于限位晶圆盒向右侧行进时的限行位置。
在一些示例中，所述驱动机构20还包括第二检测机构，所述第二检测机构用于检测所述垂直运动机构在垂直运动中是否达到预设的第二位置，并在检测出所述垂直运动机构达到预设的第二位置时，触发所述垂直运动机构停留于预设的第二位置。
如图2所示，可以分别在垂直原点位置223、第一垂直极限位置224和第二垂直极限位置226设置相关的检测机构。
需要说明的是，第一垂直极限位置224用于限位晶圆盒垂直方向的最大高度限制位；垂直原点位置223用于指示晶圆盒在垂直方向运动的原点参考位置；第二垂直极限位置226用于限位晶圆盒垂直方向的最小高度限制位。其中，第一垂直极限位置224与第二垂直极限位置226构成垂直方向的运动范围。
因此，可在相应位置设置相关检测机构，例如在这些检测位置分别设置由凹槽型的光电传感器作为检测装置，相应地在底座上设置相应的检测板，当检测板遮挡光电传感器时输出相应的检测信号，从而可以根据检测信号获知水平方向或垂直方向的是否运动到限位位置，若是可以指示驱动机构停止运动。
在一些实施方式中，检测机构可以采用传感器和检测板配合的检测方式。
在一些示例中，所述第一检测机构包括第一传感器和第一检测板，所述第一检测板设置于所述底座上，所述第一传感器设置于所述第一直线运动单元的行进方向上的指定位置。
在一些示例中，所述第二检测机构包括第二传感器和第二检测板，所述第二检测板设置所述第二直线运动单元上，所述第二传感器设置于所述底座上。
如图2所示，可以在第一垂直极限位置224、第二垂直极限位置226分别设置凹槽型的光电传感器，从而当检测板225遮挡光电传感器时输出相应的限位对应检测信号。
基于相同的发明构思，本说明书实施例还提供一种传送晶圆盒的装置。如图5至图9所示，所述装置包括：运动组件和箱体1。其中，所述箱体1的内部设置有所述运动组件，以及所述箱体的台面开设有供所述运动组件带动载盘进行运动的槽23。
需要说明的是，所述运动组件为本说明中任意一项实施例所述传送晶圆盒的驱动机构，因而运动组件不再展开说明。
通过将所述运动组件应用于存储库的传送机台（即所述装置）后，使得箱体1的体积显著减小，比如从现有三层存储阁位减小到只占一层存储阁位。
在一些实施方式中，可针对箱体1的台面上特定位置是否放置有待交换的晶圆盒10进行检测。
在一些示例中，可针对晶圆盒10在箱体1的台面上相关位置设置定位销及相应检测用的传感器，实现该位置是否放置有晶圆盒的检测。
实施中，所述装置还包括第一传感单元，所述第一传感单元包括若干第一传感元件和若干第一定位销；
所述第一定位销设置于所述载盘的盘面上，以用于与待放置于所述载盘上的晶圆盒的第一定位部配合，所述第一定位部设置于所述晶圆盒的底部；
所述第一传感元件设置于所述载盘的盘面表面上，以用于在所述晶圆盒与所述第一定位销配合后输出第一检测信号，所述第一检测信号用于表征所述载盘上已放置有待交换的晶圆盒。
在一些示例中，所述第一传感单元包括以下至少一种传感器：按钮式微动开关、压力传感器、光电传感器。
在一些示例中，所述箱体1的台面上预定位置设置有若干第二定位销，所述第二定位销用于与待放置于所述载盘上的晶圆盒的第二定位部配合，所述第二定位部设置于所述晶圆盒的底部；
其中，当所述第二定位销与所述第二定位部配合后输出第二检测信号，所述第二检测信号用于表征所述预定位置上已放置有待交换的晶圆盒。
如图5至图6所示，在箱体1的台面上的第一取放位置21分别设置有三个第一位置定位销25，并在第一取放位置21上需要传感检测的定位销设置相应的第一位置传感器26。而在第二取放位置22分别设置第二位置定位销16，以及在第二取放位置22上需要传感检测的定位销设置相应的第二位置传感器15。
如图6所示，同样可以在载盘30上的相应位置设置定位销及传感器所构成的检测组件27。需要说明的是，检测组件27中的定位销、传感器等参见前述说明，不再展开。
在一些实施方式中，可在箱体1的台面上相关指定位置设置RFID读写器，从而当有晶圆盒放置到该位置时，快速获取晶圆盒的相关标签信息。
如图6所示，所述装置还包括第一射频识别单元14，所述第一射频识别单元14设置于所述箱体1的台面上，所述第一射频识别单元14用于对待交换的晶圆盒上的电子标签进行信息采集。
在一些实施方式中，可利用传送机台周围有效空间，配合相关检测机构对晶圆盒是否放置于特定位置进行检测。
如图7至图9所示，所述装置还包括第二传感单元，所述第二传感单元包括第一光电组件11和第一反光板12；
所述第一光电组件11设置于所述箱体1的端面，所述第一反光板12设置于所述箱体1上方空间，其中所述第一光电组件11向所述第一反光板12发射第一光信号13，以检测所述箱体1的台面上是否放置有待交换的晶圆盒。
基于相同发明构思，本说明实施例还提供一种传送晶圆盒的方法。
如图10所示，所述传送晶圆盒的方法包括：
步骤S902、在等待交换晶圆盒时，检测第一取放位置是否已放置有待交换的晶圆盒，并当检测到所述第一取放位置已放置所述待交换的晶圆盒时，则执行步骤S904；
步骤S904、控制运动组件按预设的第一运动方向进行运动以将所述待交换的晶圆盒传送至第二取放位置，其中所述运动组件为本说明书中任意一项实施例所述交换晶圆盒的驱动机构；
步骤S906、检测所述运动组件是否已运动到第二取放位置，并当检测到所述运动组件已运动到所述第二取放位置时，则执行步骤S908；
步骤S908、控制所述运动组件按预设的第二运动方向进行运动以将所述待交换的晶圆盒放置于所述第二取放位置。
基于改进的运动组件，可以提高晶圆盒传送的速度和平稳性，实现晶圆盒传送的高效目标，有利于提高半导体工厂晶圆加工的效率。
基于相同发明构思，本说明实施例还提供一种高效传送晶圆盒的存储库。
所述存储库包括：若干交换窗口，所述交换窗口中布设有本说明中任意一项实施例所述传送晶圆盒的驱动机构，或者所述交换窗口中布设有本说明中任意一项实施例所述传送晶圆盒的装置。
通过将改进后的驱动机构或者传送机台应用于存储库，由于占用空间小，可根据晶圆盒在各个工艺环节中流转的流量分流需要，在存储库中布设相应数量的交换窗口，从而提高存储库交换晶圆盒的效率，有利于提高半导体工厂晶圆加工的效率。
在一些实施方式中，所述交换窗口包括放入窗口和取出窗口，所述放入窗口和所述取出窗口并排设置。
如图11所示，所述存储库并排设置有进口100（即晶圆盒存入存储库的交换窗口，可称作放入窗口）和出口200（即从存储库取走晶圆盒的交换窗口，可称作取出窗口）。
需要说明的是，放入窗口、取出窗口的位置、数量等可根据实际分流情况布设，这里不作限定。
如图12至图14所示，并排设置的放入窗口传送机台400和取出窗口传送机台500并排展开示意图，其中图13和图14示出晶圆盒放置于起始位置，比如取出窗口的起始位置位于存储库内侧，由存储库中的堆垛机将待交换的晶圆盒放置于对应位置（如图13示出的最右侧位置）；又比如放入窗口的起始位置位于存储库外侧，由人工将待交换的晶圆盒放置于对应位置（如图13示出的中间位置）；图14示出未放置晶圆盒10时的传送机台。
结合前述各实施示例以及图1至图14，以存储库设置有用于人工操作的放入窗口和取出窗口为例，此时人工方式通过前述放入窗口和取出窗口取放晶圆盒的存储库交换晶圆盒过程示意如下：
人工取走晶圆盒：当存储库有晶圆盒待出库时，存储库的移载机构放置晶圆盒于第一原始位置500D（如图13右侧示出的取出窗口传送机台500上已放晶圆盒的虚线框示意位置），晶圆盒底部凹槽与第一原始位置500D上的定位销匹配一致，使用检测晶圆盒状态传感器与反光板检测移载机构是否已将晶圆放置在第一原始位置500D，并使用按压型光电传感器检测晶圆载具（即晶圆盒）是否放置平稳，待放置平稳后，RFID读取晶圆盒对应编码并上传系统，当载盘未处于晶圆盒正下方时，此时系统发布指令给到水平运动对应的第一驱动电机，驱使齿轮在齿形带上啮合，带动载盘到该第一原始位置500D使得载盘处于晶圆盒正下方，并由垂直方向对应的第二驱动电机驱使齿轮与滑轨机构上的齿条啮合，促使载盘上升至托举晶圆载具，在到达第一垂直极限位置时停止举升运动，并由该第二驱动电机驱使齿轮带动载盘向人工取走位置500C（如图13右侧示出的取出窗口传送机台500上未放晶圆盒的虚线框示意位置）移动，直至触到极限位置，即到达人工取走位置500C，第二驱动电机促使滑轨机构带动晶圆载具下移，直至检测版到达第二垂直极限位置，此时晶圆载具底部凹槽与人工取走位置500C上的定位销吻合，并触发按压型光电传感器，此时人工可取走晶圆。
人工存入晶圆：需要将晶圆存入存储库时，人工放置晶圆的第二原始位置400B（如图13左侧示出的放入窗口传送机台400上已放晶圆盒的虚线框示意位置），将晶圆载具底部凹槽与该第二原始位置400B上的定位销吻合，使用检测晶圆状态的传感器与反光板检测当前晶圆存在状态，并在晶圆载具按压下按压型传感器时，传感器将发信号给系统，然后RFID读取晶圆信息，系统命令垂直方向的第二驱动电机驱动载盘向上位移运动，举升晶圆载具直至到达第一垂直极限位置，然后命令水平方向的第一驱动电机驱动载盘携带晶圆向人工存入位置400A（如图13左侧示出的放入窗口传送机台400上未放晶圆盒的位置）运动，直至到达第一水平极限位置触发限位，而后命令垂直方向的第二驱动电机向下运到第二垂直极限位置触发限位，且晶圆载具底部凹槽与人工存入位置400A上定位销吻合，然后命令移载机构将晶圆盒取走并存储到存储阁位上。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的产品实施例而言，由于其与方法是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构包括：水平运动机构、垂直运动机构和底座；
所述水平运动机构包括第一动力单元和第一直线运动单元，其中所述第一动力单元用于向所述第一直线运动单元提供动力；
所述垂直运动机构包括第二动力单元和第二直线运动单元，其中所述第二动力单元用于向所述第二直线运动单元提供动力；
所述第一直线运动单元平行于传送方向的中轴线设置，且所述第一直线运动单元偏离于所述中轴线而设置于所述中轴线的一侧，其中传送方向的中轴线为载盘上的晶圆盒的水平方向的运动轨迹，所述第二直线运动单元垂直于传送方向的中轴线设置，且所述第二直线运动单元偏离于所述中轴线而设置于所述中轴线的另一侧，所述第一动力单元和所述第二动力单元设置于所述底座上，以使得水平运动机构和垂直运动机构实现错开布设，以及基于该错开布设结构，底座能够减小较高运动速度下的冲击可能，使得水平方向和垂直方向均能够运行在较高速度下仍能够为晶圆盒提高平稳的传送过程；
其中，当所述第一直线运动单元在水平方向作直线运动时，带动所述底座作水平运动以带动所述垂直运动机构作水平运动；当所述第二直线运动单元在垂直方向作直线运动时，带动载盘作垂直运动以带动放置于载盘上的晶圆盒作垂直运动。
2.根据权利要求1所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括若干第一行进轮组，所述第一行进轮组用于支撑所述底座在预设的水平面上滑行。
3.根据权利要求2所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，至少部分所述第一行进轮组沿水平面上预设的行进轨道支撑所述底座在所述水平面上滑行。
4.根据权利要求2所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述第一行进轮组包括第一直径的行进轮和第二直径的行进轮，其中所述第一直径的行进轮和所述第二直径的行进轮分别在预设台阶状的水平面上滑动。
5.根据权利要求1所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括若干第二行进轮组，所述第二行进轮组用于支撑所述底座在预设的垂直面上作滑动。
6.根据权利要求1所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述第一直线运动单元包括第一齿形带和第一齿轮，其中所述第一齿形带平行于所述中轴线设置，所述第一齿轮在所述第一齿形带上进行啮合以作水平方向的直线运动。
7.根据权利要求6所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述第一齿形带的两端分别固定于预设位置，所述第一齿轮与所述第一动力单元连接。
8.根据权利要求1所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述第二直线运动单元包括滑轨和第二齿轮，其中所述滑轨设置有与所述第二齿轮配合的第二齿形带，所述滑轨垂直安装于所述底座上且位于所述中轴线的设置，所述第二齿轮在所述第二齿形带上进行啮合以作垂直方向的直线运动。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括第一检测机构，所述第一检测机构用于检测所述水平运动机构在水平运动中是否达到预设的第一位置，并在检测出所述水平运动机构达到预设的第一位置时，触发所述水平运动机构停留于预设的第一位置；
和/或，所述驱动机构还包括第二检测机构，所述第二检测机构用于检测所述垂直运动机构在垂直运动中是否达到预设的第二位置，并在检测出所述垂直运动机构达到预设的第二位置时，触发所述垂直运动机构停留于预设的第二位置。
10.根据权利要求9所述的传送晶圆盒的驱动机构，其特征在于，所述第一检测机构包括第一传感器和第一检测板，所述第一检测板设置于所述底座上，所述第一传感器设置于所述第一直线运动单元的行进方向上的指定位置；
和/或，所述第二检测机构包括第二传感器和第二检测板，所述第二检测板设置所述第二直线运动单元上，所述第二传感器设置于所述底座上。
11.一种传送晶圆盒的装置，其特征在于，所述装置包括：
运动组件，所述运动组件为如权利要求1-10中任意一项所述传送晶圆盒的驱动机构；
箱体，所述箱体的内部设置有所述运动组件，以及所述箱体的台面开设有供所述运动组件带动载盘进行运动的槽。
12.根据权利要求11所述的传送晶圆盒的装置，其特征在于，所述装置还包括第一传感单元，所述第一传感单元包括若干第一传感元件和若干第一定位销；
所述第一定位销设置于所述载盘的盘面上，以用于与待放置于所述载盘上的晶圆盒的第一定位部配合，所述第一定位部设置于所述晶圆盒的底部；
所述第一传感元件设置于所述载盘的盘面表面上，以用于在所述晶圆盒与所述第一定位销配合后输出第一检测信号，所述第一检测信号用于表征所述载盘上已放置有待交换的晶圆盒。
13.根据权利要求12所述的传送晶圆盒的装置，其特征在于，所述第一传感单元包括以下至少一种传感器：按钮式微动开关、压力传感器、光电传感器。
14.根据权利要求11所述的传送晶圆盒的装置，其特征在于，所述箱体的台面上预定位置设置有若干第二定位销，所述第二定位销用于与待放置于所述载盘上的晶圆盒的第二定位部配合，所述第二定位部设置于所述晶圆盒的底部；
其中，当所述第二定位销与所述第二定位部配合后输出第二检测信号，所述第二检测信号用于表征所述预定位置上已放置有待交换的晶圆盒。
15.根据权利要求11所述的传送晶圆盒的装置，其特征在于，所述装置还包括第二传感单元，所述第二传感单元包括第一光电组件和第一反光板；
所述第一光电组件设置于所述箱体的端面，所述第一反光板设置于所述箱体的上方空间，其中所述第一光电组件向所述第一反光板发射第一光信号，以检测所述箱体的台面上是否放置有待交换的晶圆盒。
16.根据权利要求11所述的传送晶圆盒的装置，其特征在于，所述装置还包括第一射频识别单元，所述第一射频识别单元设置于所述箱体的台面上，所述第一射频识别单元用于对待交换的晶圆盒上的电子标签进行信息采集。
17.一种传送晶圆盒的方法，其特征在于，包括：
在等待交换晶圆盒时，检测第一取放位置是否已放置有待交换的晶圆盒；
若检测到所述第一取放位置已放置所述待交换的晶圆盒时，控制运动组件按预设的第一运动方向进行运动以将所述待交换的晶圆盒传送至第二取放位置，其中所述运动组件为如权利要求1-10中任意一项所述传送晶圆盒的驱动机构；
检测所述运动组件是否已运动到第二取放位置；
若检测到所述运动组件已运动到所述第二取放位置，控制所述运动组件按预设的第二运动方向进行运动以将所述待交换的晶圆盒放置于所述第二取放位置。
18.一种存储库，其特征在于，包括若干交换窗口，所述交换窗口中布设有如权利要求1-10中任意一项所述传送晶圆盒的驱动机构，或者所述交换窗口中布设有如权利要求11-16中任意一项所述传送晶圆盒的装置。
19.根据权利要求18所述的存储库，其特征在于，所述交换窗口包括放入窗口和取出窗口，所述放入窗口和所述取出窗口并排设置。
CN202210913497.0A 2022-08-01 2022-08-01 传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库 Active CN114955358B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210913497.0A CN114955358B (zh) 2022-08-01 2022-08-01 传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210913497.0A CN114955358B (zh) 2022-08-01 2022-08-01 传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114955358A CN114955358A (zh) 2022-08-30
CN114955358B true CN114955358B (zh) 2022-12-09

Family

ID=82969574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210913497.0A Active CN114955358B (zh) 2022-08-01 2022-08-01 传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114955358B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116130393B (zh) * 2022-12-14 2023-12-15 弥费科技(上海)股份有限公司 晶圆盒移载机构及方法、系统、存储库
CN116417389B (zh) * 2023-06-08 2023-08-15 上海果纳半导体技术有限公司 晶圆盒搬运装置及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH071782B2 (ja) * 1985-03-22 1995-01-11 株式会社ニコン キヤリアの搬送装置
JP4321631B2 (ja) * 2007-07-05 2009-08-26 村田機械株式会社 搬送システム、搬送方法および搬送車
JP4471011B2 (ja) * 2008-03-11 2010-06-02 セイコーエプソン株式会社 部品試験装置及び部品搬送方法
JP2017154840A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社ダイフク 物品搬送設備
CN106064717A (zh) * 2016-07-20 2016-11-02 苏州小喇叭信息科技有限公司 一种分拣搬运agv车
KR101904117B1 (ko) * 2017-03-14 2018-10-04 주식회사 세진아이지비 가이드 모듈 및 그를 구비하는 구동장치
CN208070695U (zh) * 2018-03-01 2018-11-09 深圳市奈尔森科技有限公司 一种晶片供给上托盘机构装置
CN109230321B (zh) * 2018-10-12 2020-07-21 上海大族富创得科技有限公司 物料传输系统、传输方法及存储装置
CN110364466B (zh) * 2019-06-13 2021-09-07 上海提牛机电设备有限公司 空晶圆盒送出装置与晶圆上料系统
CN215247638U (zh) * 2021-06-07 2021-12-21 昆山基侑电子科技有限公司 一种晶圆盒自动输送装置
CN216902859U (zh) * 2021-12-31 2022-07-05 盛吉盛(宁波)半导体科技有限公司 半导体晶圆盒传送装置
CN114649250B (zh) * 2022-05-20 2022-08-05 弥费实业(上海)有限公司 供存储库与oht交换晶圆盒的运输装置、天车窗口及存储库

Also Published As

Publication number Publication date
CN114955358A (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114955358B (zh) 传送晶圆盒的驱动机构、装置、方法及存储库
KR101716524B1 (ko) 기판 컨테이너 보관 시스템
US10913601B2 (en) Temporary storage system
KR100287558B1 (ko) 모듈아이씨핸들러의엘리베이터부에서팔레트를순환시키는방법및그장치
US6279724B1 (en) Automated semiconductor processing system
EP1159214B1 (en) In/out load port transfer mechanism
US6726429B2 (en) Local store for a wafer processing station
KR100608391B1 (ko) 통합된 인트라베이 버퍼, 운반, 그리고 스톡커 시스템
JP4919539B2 (ja) カセット保管装置並びに半導体処理ステーション及びその操作方法
KR101927363B1 (ko) 기판 컨테이너 보관 시스템과 연결하기 위한 일체형 시스템
US6723174B2 (en) Automated semiconductor processing system
KR20010080658A (ko) 카세트 저장 및 이동 장치
US6942738B1 (en) Automated semiconductor processing system
KR101350252B1 (ko) 물품 수납 설비
WO2003036690A2 (en) Identification code reader integrated with substrate carrier robot
JPH06263211A (ja) 超薄型物体の収容と移送のシステム及びそのポータブルラック
US9033638B2 (en) OHT accessible high density stocker and method
CN115148651B (zh) 晶圆盒交换传输设备及其驱动装置、存储库
CN112447564A (zh) 缓存平台、晶圆周转装置及其周转方法
CN115402679A (zh) 物品容纳设备
CN219313662U (zh) 装卸货装置及系统
TWM605542U (zh) 晶圓盒暫存裝置及晶圓盒輸送系統
KR101448527B1 (ko) 테스트 트레이 보관장치 및 이를 포함하는 인라인 테스트 핸들러
CN217731544U (zh) 一种输送存放装置
CN116130393B (zh) 晶圆盒移载机构及方法、系统、存储库

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 201306 1st Floor, No. 3-4, Lane 1775, Qiushan Road, Lingang New Area, China (Shanghai) Pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai

Patentee after: Mifei Technology (Shanghai) Co.,Ltd.

Address before: 200131 floor 1, No. 3-4, Lane 1775, Qiushan Road, Lingang xinpian District, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai

Patentee before: MI FEI INDUSTRIAL (SHANGHAI) Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address