CN1461280A - 集成辊子运输舱及异步运输机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于输送物品的系统。输送系统包括一个运输系统，运输系统包括：一用于在工作站之间支承至少一个物品的运输装置；一用于支撑所述运输装置的驱动导轨，所述驱动导轨包括一个用于在工作站之间推进所述运输装置的驱动系统；一个平行并与所述驱动导轨间隔开用于支撑所述运输装置的支撑导轨；至少一个由所述运输装置支承的靴座，所述靴座构造成可以支靠在所述支撑导轨上用于可移动地将所述运输装置支撑在所述支撑导轨。输送系统还包括一种用于沿一个运输系统运送多个物品的保护容器，运输系统包括一个驱动导轨和一个与驱动导轨间隔开并平行的用于支撑所述容器的支撑，驱动导轨包括一个用于沿驱动和支承导轨推进和引导所述容器的驱动系统，所述容器包括：一个包围一构造成可以保存多个物品的内舱的外壳，所述外壳具有一个可定位在运输系统的驱动和支撑导轨上的底面，所述底面构造成可以与驱动系统配合，这样驱动系统的致动沿驱动和支撑导轨推进外壳；以及至少一个由所述外壳支承的靴座，所述靴座构造成可以支靠在运输系统的支撑导轨上，以在支撑导轨上可移动地支撑所述外壳。输送系统还包括一种用于在工作站之间输送物品的方法，包括以下步骤：提供一个运输装置，用于保存至少一个物品，并具有一个底部和至少一个由底部支承的靴座；定位运输装置，使运输装置的底部支撑在一个驱动导轨上，而由运输装置支承的靴座支撑在一运输系统的一支撑导轨上；以及致动一个由驱动导轨支承的驱动系统，以沿驱动导轨和支撑导轨推进运输装置。

Description

集成辊子运输舱及异步运输机
本发明涉及一种用于在工作站之间运送物品的系统，更具体地涉及一种用于在工作站之间安全移动精密或贵重物品的运输系统。
在很多领域，精密或贵重物品必须在工作站之间安全运送而不损坏或破坏这些物品。需要仔细处置的物品包括但不限于药品、医疗设备、平面显示器、计算机硬件如硬盘驱动器、调制解调器等，以及半导体晶片。
通常，集成电路通过在一个基板例如半导体晶片上形成多个层而制成。使用多种加工机以形成多个层，在集成电路形成之前晶片通常传送到几个不同的机器上。除了在晶片上淀积薄膜的设备外，半导体晶片还可以由适当的设备在不同的阶段清洁或调节。随着科技的发展，集成电路变得非常复杂并通常包括多层复杂的配线。集成电路的尺寸已得到减小，大大降低了一个单晶片上这样的装置的数量。由于集成电路的增加的复杂性和减小的尺寸，半导体晶片的价值大大增加，因为晶片在各个处理阶段进展。半导体晶片的标准尺寸在以后几年中将以200mm增加到300mm，进一步增大了可以形成在一个单晶片上的集成电路的数量并增大了每个晶片的价值。在处理半导体晶片时必须十分注意，尤其在随后的处理阶段尤为重要，因为损坏一个晶片会导致显著的经济损失。半导体晶片必须保存在一个清洁的室内环境中，基本免除颗粒污染，以保持淀积在晶片上的各个层的纯度。需要清洁的室内环境对处置半导体晶片提出了另外的限制。
为了额外防止污染，当通过加工设备移动时半导体晶片通常保存在密封的运输舱中，以减小暴露在加工机外的环境中。加工设备通常组合成各个机架，每个机架包括几个加工机。在运输舱中的晶片已在一个或多个机器中处理后，运输舱离开机架并运送到下一个加工机架。这样，在加工设备中基本有两种类型的运输环-其中运输舱在机架之间移动的交互机架环以及运输舱在一个单独机架的加工机之间移动的内部机架环。希望有一个可以用于安全、方便而有效地处理和输送运输舱的系统。而且还希望有一个最大利用在加工机架中各种机器的运输舱运输系统。
已经使用了多种运输系统以沿一个加工设备的交互机架环从机架向机架地输送运输舱。由于加工设备的交互机架环中的运输量，交互机架运输通常由顶部运输系统完成。运输舱传送到一个通常称为“堆料机”的自动存贮室，堆料机接受运输舱并自动将运输舱传送到内部机架环。对某些系统，交互机架运输系统连到内部机架运输系统上，用于在系统之间直接传送。但是，只有当一个可兼容的顶部运输系统用于内部机架环中时才能取得直接传送。
在机架中，运输舱必须从机器支承到机器并传送到一个其中晶片可以从运输舱由机器卸下用于处理的位置。机器入口通常设有一个载荷口，其中晶片可以自动从运输舱取出到一个受保护的环境中。将运输舱传送到载荷口比在交互机架运输机和机架之间移动运输舱需要更大的精度以及对运输舱的控制。使用了各种方法在一个机架的不同处理机之间移动运输舱。例如，许多系统依靠人力使用一个小车将运输舱从一个载荷口传送到另一个载荷口。工人可以手动将运输舱提升到载荷口。或者，工人可以致动一个手动自动连杆或其他提升装置以移动运输舱至载荷口，并在处理完成后将运输舱返回到小车上。然后工人将小车移动到下一个机器并重复此步骤。依靠人力将运输舱从一个机器输送到另一个机器很费时间并效率低，通常，工人人手不够来将一舱新晶片放入载荷口中并且机器以竖直方式设置减少了机器工作的时间以及处理工厂的整体效率。此外，必须仔细确保提升装置与载荷口适当对齐，因为降落运输舱或使运输舱突然摇摆会损坏晶片并会带来上百万美元的损失。因此希望有在机器之间可以自动移动运输舱的装置。
另一个内部机架运输的系统依靠自动引导车(AGVs)，它在机器之间运送运输舱并将运输舱移入载荷口中。使用AGVs减少了在机架中需要一个工人并可以增加运输舱通过机架移动的速度。但是，机架的尺寸限制可以在一个单独的机架中工作的AGVs的数量，使竖直方式的机器等侯AGV，以取走带有处理过的晶片的运输舱并将一个新晶片的运输舱放置在一个传送机架中。希望有一种可以用于快速传送运输舱至加工机并从加工机取走运输舱而不会使机器处于竖直状态的自动系统。
还使用顶部单导轨系统沿内部机架环传送运输舱。使用提升机或类似装置以将运输舱降到加工机的载荷口上。为了成功地将运输舱从单导轨传送到机器，运输舱必须精确地与载荷口对齐并以一种受控方式降到载荷口上，这样可以减小运输舱的任何摇晃。在处理后，运输舱抬高并输送到下一个机器。要求重复抬高和降低运输舱。希望有一种定位运输舱直接、有放地传送到载荷口的自动运输系统。
用于输送材料的运输系统是公知的。标准运输机的例子包括运输带系统和其中物品穿过多个转动辊子运送的辊子系统。尽管这些系统提供了一种在大多数场合下有用的运输装置，但它们不适于在一种清洁的室内环境中输送运输舱。此外，这些系统不能提供对运输舱的加速和减速的精确控制，而这种精确控制在防止晶片在运输舱中的移动是必需的。
另一种可以用于清洁室内的运输系统包括一对间隔开的导轨，每个导轨具有一个用于支撑一个物品并沿导轨推进物品的驱动系统。两个驱动系统之间的对抗会使物品在沿导轨移动时发动摇摆。这种运输系统的一个变化包括在一个导轨上有驱动系统而在另一个导轨上有引导轮，以使物品可以沿导轨自由移动。除非驱动系统、引导轮和运输舱的特征精确地水平对齐，否则引导轮会使物品略微倾斜，这样每个引导轮在物品上略微施加一些影响。尽管这些不利的影响对大多数物品只有很小的不利，振动会对由运输舱支承的精密、昂贵的半导体晶片产生不利的影响。因此希望有一种用于安全并有保护地传送半导体晶片的运输系统。
本发明的主要目的是提供一种用于运输物品如半导体晶片的系统。
本发明的另一个目的是提供一种用于在一清洁室内环境中运输物品的系统。
本发明的又一个目的是提供一种运输系统，它可以用于在多个加工机之间自动移动多个物品。
本发明的再一个目的是提供一种运输系统，它可以用于在多个加工机架之间自动移动多个物品。
本发明的还一个目的是提供一种运输系统，它对物品沿运输系统的运动提供精确控制。
本发明的一个总的目的是提供一种可以有效构造、操作和维修的运输系统。
总之，本发明提供了一种用于运输物品的系统，包括用于运输物品的一种运输系统、一种运输装置以及一种方法。运输系统包括：一用于在工作站之间支承至少一个物品的运输装置；一用于支撑所述运输装置的驱动导轨，所述驱动导轨包括一个用于在工作站之间推进所述运输装置的驱动系统；一个平行并与所述驱动导轨间隔开用于支撑所述运输装置的支撑导轨；至少一个由所述运输装置支承的靴座，所述靴座构造成可以支靠在所述支撑导轨上用于可移动地将所述运输装置支撑在所述支撑导轨。
运输系统还包括一种用于沿一个运输系统运送多个物品的保护容器，运输系统包括一个驱动导轨和一个与驱动导轨间隔开并平行的用于支撑所述容器的支撑，驱动导轨包括一个用于沿驱动和支承导轨推进和引导所述容器的驱动系统，所述容器包括：一个包围一构造成可以保存多个物品的内舱的外壳，所述外壳具有一个可定位在运输系统的驱动和支撑导轨上的底面，所述底面构造成可以与驱动系统配合，这样驱动系统的致动沿驱动和支撑导轨推进外壳；以及至少一个由所述外壳支承的靴座，所述靴座构造成可以支靠在运输系统的支撑导轨上，以在支撑导轨上可移动地支撑所述外壳。
本发明的一种用于在工作站之间输送物品的方法，包括以下步骤：提供一个运输装置，用于保存至少一个物品，并具有一个底部和至少一个由底部支承的靴座；定位运输装置，使运输装置的底部支撑在一个驱动导轨上，而由运输装置支承的靴座支撑在一运输系统的一支撑导轨上；以及致动一个由驱动导轨支承的驱动系统，以沿驱动导轨和支撑导轨推进运输装置。
本发明另外的目的和特征通过结合附图从以下的说明书和权利要求书中更加显而易见。
图1是本发明输送系统的一部分的示意图。
图2是图1的输送系统的一个内部机架环的示例的示意图。
图3是基本沿图1的3-3线所做的一个剖视图。
图4是图1的输送系统的驱动导轨一个平面图。
图5是图4的驱动导轨的一个局部放大图。
图6是图4的驱动导轨的一个放大的俯视图。
图7和图8是图3的运输舱的局部剖视图。
图9是图1的运输舱的一个仰视图。
图10是另一个实施例的运输舱的一个仰视图。
图11是本发明另一个实施例的输送系统的视图。
图12是基本沿图11的12-12线所做的一个剖视图。
图13是图12的环行区域的一个放大剖视图。
图14是本发明另一个实施例的运输装置的侧视图。
图15是图14的运输装置的一个正视图。
下面参照在附图中所示的本发明的优选实施例，详细描述本发明。在附图中，在所有不同的附图中，相同的部件都由相同的附图标记表示。先参见图1和2。
图1示出根据本发明构造的一个输送系统10的一部分，而图2示出输送系统10的一种可能的布局结构的示意图。输送系统10提供了一种安全、有效的用于移动物品的运输机构或一种保护性的包容一个或多个物品的容器或运输舱。在所示的实施例中，几个半导体薄片W(图3)固定在一个运输舱8的保护舱中用于运输，但是也可以使用其他类型的容器。术语“运输舱”在整个说明书中使用，因为这是本领域的常用术语，但是应该理解此术语并非用于限定薄片的保持物，而是覆盖所有用于包容任何类型物品的任何容器。应该理解本发明的系统不用于薄片运输外可以用于运输其他类型的材料，尤其是精密材料，其中在处理这些材料时必须小心处置，例如药品、医疗设备、平面显示器、硬盘驱动器以及其他类型的计算机设备。输送系统10的设计满足在一个清洁环境中的严格要求。但是，系统也可以用于其他不用避免或减小特定污染的场合。
如图1所示，输送系统10通常包括一对导轨12，14，当沿输送路径移动时用于支撑运输舱8。导轨12起一个驱动导轨的作用，沿导轨12，14推进并引导运输舱8。所有用于移动运输舱8的动力由驱动导轨12提供。导轨14是一个惰性物，其位移的作用是支撑运输舱8，这样当运输舱8沿输送路径移动时保持在一个水平的均匀平衡的位置中。输送系统10还包括一个用于移动薄片或其他材料的运输装置。如下详细所述，在本发明的实施例中，运输装置与驱动导轨12共同合作，在竖向和横向都限制装置的移动，而惰性导轨14与运输装置一起工作，只限制运输装置在竖向的运动。在此实施例中，如图1所示，运输装置是运输舱8的一部分。在本发明另一个实施例中，如图8所示，输送系统10包括一个运输装置80，可以用于沿输送路径支承一个运输舱、容器或一个或多个其他的物品。在此实施例中，运输舱的前部坐落在驱动导轨12上，而其后部由惰性导轨14支撑。但是，可以理解此结构可以反过来，其中惰性导轨定位成朝向运输舱的前部，而驱动导轨12支撑运输舱的后部。
如图2所示以及如下详细所述，输送系统10特别适合同时运输多个运输舱8或其他运输装置。为了示意性的目的，在图2中示出四个运输舱8。但是，应该理解由输送系统10支承的运输舱8的数量可以增加。在图2所示的例子中，驱动导轨12和惰性导轨14设置在一个内部机架环18中，机架环18包括一个或多个横段20，可以用于从环18的一个部分向另一个部分输送运输舱8而不需要运输舱横越整个环，在运输舱8的运动中提供较大的柔性。这种设置在一个加工厂有一样的加工机时很有用。但是，对其中每个运输舱必须连续传递给每个加工机的机架最好有一个简单连续的环，这样运输舱可以离开内部机架环18的中部而不会在维护和保养时带来运输堵塞。
运输舱8由一个从内部机架运输系统接受运输舱的堆料机16输送到内部机架环18上。内部机架运输系统最好抬高，以使内部机架区中工人活动的可以得到的空间最大。最好通过从一个顶部框架悬置输送系统10而使本发明的输送系统10可以用于内部机架区中，输送系统将运输舱输送到堆料机16。不使用本发明的输送系统10，可以使用其他类型的系统用于内部机架运输装置。
内部机架环18在位于机架中的半导体加工机22之间运输运输舱8。为了示意性的目的在机架中示出四个加工机22，位于每个机架中的加工机的实际数量决定于由特定的加工方式以及机器和加工厂的实际大小施加的限制因素。加工机22可以用于加工半导体薄片的各种类型的机器，包括但不限于淀积设备以及在处理过程中的不同阶段清理或调节半导体晶片的机器。
运输舱8经过交叉部26在内部机架环18的主支柱和横段20之间移动。交叉部26在沿驱动导轨和惰性导轨12，14移动时对运输舱8提供改向的手段。交叉部可以采取多种形式。例如，可以通过在导轨12，14之上抬高运输舱8、转动运输舱90°以确保运输舱8的同侧总是与驱动导轨12对齐、并将运输舱降低到新路径的驱动导轨12的一部分上而使运输舱改向。对于其他的布局设计，必须转动或翻转运输舱8不同的量。如果不需要对运输舱改向，运输舱8可以穿越交叉部26移动而不用改变方向。
对于图2所示的布局，内部机架环18还包括一对交叉部28，将内部机架环18的主路径的向内和向外的支柱连接起来。交叉部28与交叉部26的不同之处在于，交叉部28用于改向输送系统10的区段，而不是在输送系统的两个不同的区段之间引导运输舱8。交叉部28可以构造成转动或摆动驱动导轨12的一个区段，以改变驱动导轨12的方位，而驱动导轨12将运输舱8推进到交叉部28上或离开交叉部。或者，交叉部28可以包括一个弧形驱动导轨，绕一个角落转动运输舱以改变行进方向。如果需要，交叉部28还可以与交叉部26相同。
图2所示的输送系统10的布局还包括传送组件30，它自动将在内部机架环18和加工机22的载荷口24之间移动运输舱8。在所示的实施例中，驱动导轨和惰性导轨12，14通常定位在载荷口24的水平上。传送组件30包括一个提升机构，将运输舱8提升到驱动和惰性导轨12，14之上，使运输舱与导轨分开。传送组件30还包括一个驱动系统，向前推进运输舱直到其适当地位于载荷口24之上，此合适的位置由载荷口的设计决定。也可以使用其他类型的运输组件从运输系统向载荷口24传送运输舱8。不在载荷口24上存放运输舱，可以理解传送组件可以设计成在机器22或其他工作站支撑运输舱或其他物品。
使用本发明的输送系统10，运输舱8可以有效而方便地在每个机架的加工机之间运输。运输舱8自动与每个机器22的载荷口24连接，用于卸载和处理晶片。在运输舱8自动装满处理过的晶片后，运输舱8自动返回到导轨12，14上并沿内部机架环移动。当运输舱在机架内操纵时，运输舱8、交叉部26和28以及传送组件30由输送系统10安全而牢固地支撑，保护精密而又昂贵的晶片在操作过程中免受破坏和毁损。此外，运输舱8以一种柔和、受控制的方式加速、减速和移动，这样减小由运输舱8的运动而施加在晶片上的应力。
下面针对图1和3-10更加详细地描述本发明的输送系统10。具体如图3所示，运输舱8由驱动导轨12和惰性导轨14支撑。驱动导轨12包括一个驱动系统，通常在图4中由38表示，用于沿导轨12，14推进运输舱8。在本发明所示的实施例中，驱动系统38包括多个单独的驱动组件40。在图5中示出一个驱动组件40。在此实施例中，驱动组件包括多个驱动轮42，驱动轮与运输舱8的底侧摩擦配合，以沿驱动轮42推进运输舱8。驱动组件40包括多个间隔开的驱动轮42。如图4所示，驱动组件40沿导轨定位，这样相邻的驱动组件40的最外部的驱动轮42之间的间隔基本等于各个驱动组件40的驱动轮42之间的间距。但是，可以理解驱动组件之间的间距可以增大或减小，只要运输舱8可以跨过驱动组件40之间的间隙并仍然接触每个组件40的至少一个驱动轮42。驱动轮42从驱动导轨外壳54向上伸出。驱动轮42最好安装在大约相同的高度，以便当运输舱8沿导轨12，14移动时减小运输舱8的翻转或滚动。在此实施例中，驱动系统40包括五个轮子42。但是，可以理解在本发明的变化中，驱动组件40可以具有较多或较少的轮子。此外，轮子的尺寸可以增大或减小。
在图3中，一个轮毂44从驱动轮42向外伸出。在图4和5中所示的一个驱动带46绕驱动轮42的轮毂44延伸，以连接驱动轮和一个电机48。电机48可以顺时针或逆时针转动，使运输舱8在接受适当的信号后可以沿导轨12，14向前或向后移动。驱动系统40还包括至少一个用于保持均匀带张力的张紧带轮50和至少一个空转带轮51。
驱动组件40独立操作，在运输舱的运动过程中提供很好的控制。在此实施例中，驱动系统38由多个操作区Z构成，其中每个操作区Z包括一个驱动组件40。但是，在本发明的其他实施例中，操作区都包括多余一个的驱动组件40。每个区的驱动速度和方向(向前或相反)独立控制。相邻操作区的驱动系统40以相同的速度增大和减小，这样在传送时，由相邻的组件40施加在运输舱8上的速度在传送时在操作区之间同步。当一个运输舱8沿输送系统推进时，只有直接位于运输舱8之下的操作区和邻近运输舱8的一个或多个区在任何时候都活动；即，只有在这些区中的驱动组件40才工作。这样减少了系统的能量消耗并延长了驱动组件40的工作寿命。其他运输舱之下和附近的驱动区可以处于休眠状态，使多个运输舱可以容装在输送系统的一个区域中，例如在一个加工机22之前。移动的运输舱最好由至少一个空区分开，在其中没有运输舱，以在运输舱之间提供一个缓冲区并保护运输舱以免不小心彼此撞击。当运输舱的速度增大时，运输舱之间的间距最好增大，以在任何时候可以提供一个安全的制动距离。当运输舱不运动时，运输舱可以占据相邻的驱动区。每个区包括一个微处理器或控制装置52，用于在此区中控制驱动组件40的操作。控制装置52与一个控制系统(未示出)相连，控制系统控制本发明的整个操作。控制系统的结构可以在本发明的范围中进行很大的变化。例如，控制系统可以包括一个用于在每个机架中控制输送系统10，交叉部26和28以及传送装置30的操作的计算机，其中计算机与每个驱动区的控制装置52以及交叉部26，28和传送装置30的控制装置相连。计算机还可以在载荷口24充满时监测载荷口24的状态，停止接近的运输舱8以间隔位置来自充满的载荷口，以防止运输舱之间碰撞。每个机架的计算机可以是独立的系统，或者计算机可以是一个网络的一部分，包括用于内部机架输送系统、堆料机以及其他加工厂的自动部件的控制系统。处理设备的中央控制系统还可以监测加工机。
如图6所示，每个区包括至少一个用于在区中检测运输舱的存在的传感器53。在本发明中，一对传感器53设置在每个区中。传感器53接近区的入口和出口，以便当运输舱进入和离开区时进行检测。运输舱位置的此数据用于激励传感器下游的驱动区，这样当运输舱到达此区时由于轮42位于前面的区中，轮42活动并以相同的速度工作。这些数据还用于在运输舱8离开操作区后使驱动组件停止活动。运输舱在传感器之间移动所需的时间可以用于监测每个运输舱8的位置并相应地增加或减小各个运输舱8的速度。
所示实施例的驱动系统38提供了一种用于以一种精确控制的方式沿驱动导轨12移动运输舱8的清洁、有效的驱动机构。但是，可以理解在本发明的其他实施例中也可以使用其他类型的驱动系统。例如，驱动系统可以由线形感应电机提供，其中运输装置包括一个磁铁或适当的金属，用于响应于线形感应电机驱动运输舱。也可以使用其他的驱动系统。使用本发明的独立的驱动装置可以独立控制几个运输舱的运动。这样，就不需要运输舱8沿环的同步或精确控制沿输送系统10的运输舱8之间间距的精确控制。使用一个通常的驱动系统不能对驱动速度精确控制。
如图3所示，驱动轮42与运输装置共同工作，运输装置在此实施例中是运输舱8的一部分，以沿此路径推进和导向运输舱8。驱动轮42与形成在运输舱8下侧中的一个槽56配合。具体如图7所示，在本实施例中，槽56的侧导轨向外逐渐变小，以使槽和驱动轮42之间的接触最小，减小轮42和槽56之间的摩擦并减小轮的磨损和撕裂。这样当输送系统10用于一个其中减少污染源很重要的清洁的环境时特别有利。但是，在一个不清洁的室内场合中可以使用一个其中在槽和轮之间有某些摩擦的槽结构。此实施例的槽56具有一个约5mm的深度，逐渐变小的侧壁具有一个约3.5mm的深度。槽底的宽度约8.5mm，侧壁的定位角为30°。
槽56限定水平面，其中运输舱坐落在驱动轮42上。驱动轮42和槽56之间的配合控制运输舱8的横向或侧对侧的运动以及运输舱的竖向运动。尽管最好使用槽56和驱动轮42的组合，但可以理解如果运输装置、驱动导轨12或惰性导轨14包括一个当运输舱8沿导轨12，14移动时用于引导运输舱8的引导装置，则可以完全避免使用槽56。
如上所述，所有用于沿输送系统推进运输舱8的装置都由驱动导轨12支承。惰性导轨14与运输装置共同工作，运输装置在此实施例中运输舱8的一部分，用以支撑运输舱8的一侧。如上所述，当运输舱位于驱动导轨12上时驱动导轨12控制运输舱的平面以及运输舱的横向位置。根据本发明，运输舱8支撑在惰性导轨14上，使得当沿导轨推进运输舱8时减少运输舱的撞击、颠簸或摇晃。这样，惰性导轨14对运输舱8沿导轨12，14的光滑、受控制的运动产生很小的影响。具体如图1和3所示，惰性导轨14平行于并与驱动导轨12间隔开。一个或多个接头60安装在驱动和惰性导轨12，14上，以在导轨之间保持一个预定的间距并便于安装输送系统。接头60可以延伸导轨12，14的整个长度，或接头60可以由多个沿导轨12，14间隔定位的连接件提供。驱动导轨12和接头60可以安装在一个适当的安装架(未示出)上。或者，驱动和惰性导轨12，14可以由一个顶部框架(未示出)从天花板上悬置。输送系统的部件使用本领域公知的适当装置安装在支撑结构上。例如，所示实施例的输送系统10设有一第一对安装通道62和一第二对通道，第一对通道可以用于将输送系统安装到一个地板支撑框架上，第二对通道可以用于将输送系统安装到一个顶部支撑框架上。
如下详细所述，运输舱8沿惰性导轨14的上表面行进。在所示的实施例中，沿导轨14的上表面设有一个垫子或软垫材料67，以对运输舱提供光滑的行进。垫子67由一种弹性材料例如氨基甲酸乙酯，这种材料在输送系统使用了很长的时间后不容易脱落颗粒。不使用垫子67，运输舱8可以直接在导轨的上表面上行进。垫子67的上表面、或如果不使用垫子的话导轨14最好是一个具有基本水平方位的平面。但是，表面也可以具有不同的形貌。例如，惰性导轨14可以为一个V形导轨。在非清洁室内的场合下，上表面可以设有一个纵向延伸的槽(未示出)，以确保运输舱8不会开始离开导轨12，14转向。这种设计对清洁室内场合不可行，因为导轨14中的槽提供了一个对灰尘和其他特殊污物的藏身之所。可以在用于引导运输舱8的惰性导轨14的结构中提供变化，而不用槽56，或者如果它们不能胜任引导垫子则不仅使用槽56。
具体如图3，8和9所示，运输舱8包括一个靴座，沿惰性导轨14的上表面行进。在本发明的优选形式中，靴座68由轮70提供。但是，可以理解靴座68可以采用其他的形式，包括但不限于一个固定的具有抗摩擦塑性表面的支撑、一个空气轴承和一个磁悬浮轴承。轮70可转动地由一个轴72安装在运输舱8上。轴72可以支撑在由运输舱8支承的密封轴承(未示出)中，但可以使用其他的装置将轴安装在运输舱8上。轮70最好由塑料形成，带有整体密封的滚珠轴承，或者由其他适于用于清洁室内场合的材料形成。在所示的实施例中，惰性导轨14包括垫子67，轮70的厚度最好比垫子67的宽度大。一个较窄的轮经过一段时间可以在垫子67的表面上形成一个槽，当轮侧在垫子上摩擦时产生一个摩擦源以及一个灰尘和其他污物的藏身之所。但是，可以理解宽度等于或小于垫子67的宽度的轮可以用于非清洁的室内环境中。在本发明的另一种变化中，轮70可以设有一个宽度足够的环槽，以容接导轨14的上表面。在槽相对的侧边上的轮的抬高的边可以在导轨14的上表面之下延伸并确保当运输舱8沿输送系统推进时轮70保持端坐在导轨14的上表面上。最好，槽的侧壁在轮中向外逐渐变小，以减小侧壁和惰性导轨14侧之间的接触。
具体如图8所示，在所示的实施例中轮70安装在运输舱8的底部上。轮70位于一个槽74中，此槽比惰性导轨14上表面的宽度大，并最好足够宽使槽74的壁不与导轨14接触。在此实施例中，轮70从运输舱8的表面伸出大约1mm。但是，在本发明的其他实施例中，轮可以伸出大于1mm，或者轮70可以装在槽74中。因此，可以理解在本发明的其他变化中可以省去槽74。
如图9所示，在所示的实施例中，运输舱8包括一个单独的轮70。对轮70位置的一个限制是槽78在运输舱下侧上的位置，其中槽78与载荷口24上的传动销一起运动，以精确地将运输舱8定位在载荷口24上。在图6中所示的实施例中，轮70接近运输舱8的后边定位，以增大驱动和惰性导轨12，14之间用于在其之间使用辅助装置的间距以及运输舱8侧边之间的中途，以在一个水平面中支承运输舱的后部并防止运输舱8翻转和撞击导轨。可以理解，轮70还可以位于不同的位置。最好使用一个靴座68，因为当运输舱8由驱动轮42运输时这能提供运输舱沿惰性导轨14光滑的行进而只有很少或没有摇动的优点。一个单独的靴座的其他优点包括部件熟练最少而可靠性较大。但是，如果需要运输舱8可以包括更多的数量。图10示出一个包括两个靴座68的运输舱8。同上述所述实施例一样，两个靴座68都设有一个轮70，每个轮70都可转动地由一个轴72安装在运输舱上。
图11-13示出本发明的另一个变化。在此变化中，运输装置也是运输舱86的一部分。但是，可以理解本实施例的运输装置可以由支撑一个运输舱、一个容器或一个或多个其他物品的一个小撬、货盘或其他装置代替。在本发明的此实施例中，驱动轮42与运输舱86的底面配合，以沿输送系统推进运输舱。运输舱86的底面不包括前面实施例的槽56，而是基本为平坦的。这样，尽管驱动轮推进运输舱并决定运输舱的高度或水平面，驱动轮42不控制运输舱的横向或侧对侧的运动。
运输舱86包括一对安装在运输舱86的壁90上的靴座88。在此变化中，运输舱86包括一个信息装置92，它在本领域中用于储存有关运输舱86沿输送系统的移动以及靴座88定位在信息装置92的任一侧上的信息。每个靴座88包括一个壳体94，壳体94可转动地支撑一个轮96。如图12，13所示，轮96具有一个形成在其之中的槽98，并且支撑在V形惰性导轨14上。槽98和惰性导轨14一起引导运输舱86沿导轨12，14移动，从而控制运输舱86的横向或侧对侧运动。轮96还控制运输舱86的各自端部的竖向位置。
具体如图11和12所示，本发明的此实施例中惰性导轨14与运输舱86向外间隔开，增大惰性导轨14和驱动导轨12之间的间距，可以用来容装辅助装置。
惰性导轨14也位于驱动导轨12之上。一个或多个连接件(未示出)连接惰性和驱动导轨，以精确控制导轨之间的间距并确保惰性导轨14以适当的高度位于驱动导轨12之上。
在前面所述的实施例中，运输舱8起双重作用，即起将晶片容装在一个受保护的环境中的运输舱8的作用以及沿导轨12，14移动的运输装置的作用。但是，可以理解本发明不限于起此双重作用的一个运输舱。在本发明的另一个实施例中，运输装置与运输舱或其他固定晶片的容器分开。本发明的这种变化还特别适用于非半导体处理的场合，其中运输装置可以用于携带一个或多个物品或一个固定一个或多个物品的容器。这种单独的运输装置的结构取决于由特定场合施加的限制可以有很大的变化。图14和15示出本发明修改实施例的一个运输装置100的例子。但是，运输装置不限于图14和15所示的结构。
运输装置100与图1-5所示的驱动和惰性导轨12，14一起使用，并且可以参照对这些图的描述。在图14中，运输装置100示出保持一个运输舱102，而运输舱102保持多个晶片。但是，可以理解在本发明的范围内运输装置100可以用于携带其他的物品或材料或其他类型的容器。运输装置100由一个小撬提供，小撬包括一个底部104和从底部104的三个侧边向上延伸的侧壁106。尽管未示出，底部104之上具有销118(图5)，销118与载荷口上的传动销成镜象。销118与运输舱下侧上的传动销槽(未示出)配合，以将运输舱保持到位。侧壁106正好位于运输舱102外壁的外侧，这样运输舱102紧配合在运输装置100中，当运输装置100沿输送系统移动时提供额外的支撑并防止运输舱的摆动或摇动。如果需要，代替或除了侧壁106以外可以使用其他装置，以将运输舱102牢固地保持在装置100上。例如，装置100可以由螺栓或其他适当的紧固件安装在运输舱102的侧部和/或底部上。运输舱102还可以使用带或其他适当的连接装置安装在运输装置100上。
运输舱102位于底部104的上表面108上。如果需要，底部104可以设有一个或多个向内延伸的槽110，以便于将运输舱102加载到底部104上。底部104的下侧设有一个槽112和至少一个靴座114和与载荷口24上的销协作的传动槽(未示出)。同前述的实施例一样，靴座114由一个可转动安装在底部104上的轮116提供。槽112和靴座114与前面实施例的槽56和靴座68相似，并不再详细描述，对此可以参见前面的描述。
图14和15所示的实施例的运输装置100的一个优点在于不需要特定的运输舱设计。相反，运输装置100可以用于运输舱或其他类型的容器，它们用于容装半导体晶片。
当本发明的输送系统10用于运输半导体时，包括驱动系统38和靴座68的系统10的部件由适用于清洁室内环境的材料制成。换句话说，这些部件经过很长时间的操作不会产生很多的污染。这些限制在本发明不需要清洁室内环境的其他场合下不出现。对非清洁室内的环境，不满足清洁室内环境标准的材料可以用于输送系统10的所有部件。
以上为了示意和描述的目的对本发明的特定实施例进行了描述。这些描述不是为了将本发明限定在此公开的形式中，显然根据以上的原理可以进行很多修改和变化。所选择的实施例只是为了更好地描述本发明的原理及其实际应用，从而可以使本领域的普通技术人员可以更好地理解本发明及其各种变化。本发明的范围由所附的权利要求及其等同物限定。

Claims (23)

1.一种用于在工作站之间传送物品的运输机，包括：
一用于在工作站之间支承至少一个物品的运输装置；
一用于支撑所述运输装置的驱动导轨，所述驱动导轨包括一个用于在工作站之间推进所述运输装置的驱动系统；
一个平行并与所述驱动导轨间隔开用于支撑所述运输装置的支撑导轨；
至少一个由所述运输装置支承的靴座，所述靴座构造成可以支靠在所述支撑导轨上用于可移动地将所述运输装置支撑在所述支撑导轨。
2.如权利要求1所述的运输机，其特征在于：所述靴座是一个可转动地安装在所述运输装置上的轮。
3.如权利要求1所述的运输机，其特征在于：所述运输装置具有一个其中形成有一槽的底部，所述靴座位于所述槽中。
4.如权利要求1所述的运输机，其特征在于：所述运输装置具有一个后壁，而所述靴座安装在所述后壁上。
5.如权利要求1所述的运输机，其特征在于：所述驱动系统包括多个驱动轮以及至少一个用于驱动所述驱动轮的电机。
6.如权利要求1所述的运输机，其特征在于：驱动导轨包括多个区，每个区具有多个驱动轮以及至少一个用于驱动所述驱动轮的电机，并且还包括一个与所述电机相连的控制系统，用于有选择地致动所述电机以沿所述区推进所述运输装置并在所述运输装置离开所述区后使所述电机停止工作。
7.如权利要求1所述的运输机，其特征在于：所述运输装置具有一个其中有一槽的底部，所述驱动系统与所述运输装置中的所述槽配合，以当所述运输装置沿所述驱动导轨移动时引导所述运输装置。
8.如权利要求1所述的运输机，其特征在于：所述运输装置包括一个保护容器，容器具有一个构造成可以保存多个物品的内腔。
9.如权利要求1所述的运输机，其特征在于：还包括一个由所述运输装置支承的保护容器，所述保护容器具有一个构造成可以保存多个物品的内腔。
10.一种用于沿一个运输系统运送多个物品的保护容器，运输系统包括一个驱动导轨和一个与驱动导轨间隔开并平行的用于支撑所述容器的支撑，驱动导轨包括一个用于沿驱动和支承导轨推进和引导所述容器的驱动系统，所述容器包括：
一个包围一构造成可以保存多个物品的内舱的外壳，所述外壳具有一个可定位在运输系统的驱动和支撑导轨上的底面，所述底面构造成可以与驱动系统配合，这样驱动系统的致动沿驱动和支撑导轨推进外壳；以及
至少一个由所述外壳支承的靴座，所述靴座构造成可以支靠在运输系统的支撑导轨上，以在支撑导轨上可移动地支撑所述外壳。
11.如权利要求10所述的保护容器，其特征在于：所述靴座是一个可转动地安座在所述外壳上的轮。
12.如权利要求11所述的保护容器，其特征在于：所述底面轮具有一个形成在其中的槽，所述轮位于所述槽中。
13.如权利要求10所述的保护容器，其特征在于：所述外壳包括一个顶面和在所述顶面和所述底面之间的壁，所述靴座安装在所述容器的一个所述壁上。
14.如权利要求10所述的保护容器，其特征在于：所述外壳的所述底面包括一个构造成可以与驱动导轨的驱动系统配合的槽。
15.如权利要求10所述的保护容器以及多个位于所述内舱中的半导体晶片的组合物。
16.如权利要求15所述的组合物，其特征在于：所述半导体晶片具有300mm的直径。
17.如权利要求10所述的保护容器和一运输系统的组合物，其中运输系统包括一个驱动导轨和一个与所述驱动导轨间隔开并平行的、用于支撑所述容器的支撑导轨，所述驱动导轨包括一个用于沿所述驱动和支撑导轨推进所述容器的驱动系统。
18.一种用于在工作站之间输送物品的方法，包括以下步骤：
提供一个运输装置，用于保存至少一个物品，并具有一个底部和至少一个由底部支承的靴座；
定位运输装置，使运输装置的底部支撑在一个驱动导轨上，而由运输装置支承的靴座支撑在一运输系统的一支撑导轨上；以及
致动一个由驱动导轨支承的驱动系统，以沿驱动导轨和支撑导轨推进运输装置。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：所述提供一运输装置的步骤包括提供至少一个运输装置，运输装置具有至少一个由一可转动地安装到运输装置上的轮提供的靴座。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于：所述定位所述运输装置的步骤包括在运输系统的驱动导轨和支撑导轨上定位多个运输装置。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于：驱动系统包括多个驱动轮和至少一个用于驱动所述驱动轮的电机，而且所述致动一驱动系统的步骤包括致动电机以驱动所述驱动轮。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于：驱动导轨包括多个驱动系统，每个驱动系统限定驱动导轨的一个操作区，而且所述致动一驱动系统的步骤包括当运输装置位于操作区附近时致动每个操作区的驱动系统。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：所述致动一驱动系统的步骤包括致动操作区的驱动系统以通过操作区推进运输装置并在运输装置离开操作区后使驱动系统停止工作。
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