CN206711878U - 晶圆盒输送装载系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种晶圆盒输送装载系统，包括晶圆盒、输送装置和开盒装置，开盒装置包括主板、开盒板、开锁组件、第一驱动件和吸附组件，主板上设置有一开口，开盒板与开口配合，且开盒板位于主板的后侧，开盒板上活动连接两个开锁组件，该两个开锁组件穿过开盒板与固定设置在开盒板后侧的第一驱动件传动连接，开盒板上还固定连接有两个与盒盖相对应的吸附组件；输送装置包括承载机构，平移机构和输送机构，晶圆盒放置在承载机构上，承载机构设置在平移机构上，平移机构设置在输送机构上，输送机构带动承载机构移动到主板前侧后，平移机构带动承载机构分别在第一轴方向、第二轴方向和第三轴方向平移，进而实现晶圆盒与开盒板的配合。

Description

晶圆盒输送装载系统

技术领域

本实用新型涉及一种晶圆盒输送装载系统。

背景技术

半导体制造工厂中，晶圆通常需要在生产线上不同的工艺模块之间进行高效的传输和定位，设备前端装置(Equipment Front End Module，简称EFEM)正是完成这一任务的关键装备，是连接物料搬运系统与晶圆处理系统的桥梁，能够使晶圆在不受污染的条件下被准确的传输。

设备前端装置至少包括用于存储晶圆的晶圆盒(Front Opening Unified Pod，简称Foup)、用于承载晶圆盒的装载端口(Load Port)以及用于将晶圆从晶圆盒内取出和收纳至晶圆盒内的操作机械手，该装载端口包括开门器和设置在开门器上的承载机构，当半导体生产线上的运输小车移至装载端口前，通过人工或机械将晶圆盒放置到装载端口的承载机构上，然后由开门器执行晶圆盒的开盒动作，进而由操作机械手取出晶圆盒内的晶圆并输送至机台进行相应的制程，待晶圆加工处理后，再由操作机械手将晶圆收纳至晶圆盒内。

晶圆盒在运输小车和装载端口的搬运过程中，人工搬运费时费力，且自动化程度不高。机械搬运可通过一部多关节机器人实现，虽然机械搬运满足了全自动生产线的需求，但是多关节机器人具有占用面积大、成本高和耗电量大等问题，另外，多关节机器人还必须进行特殊处理以保证洁净度，大大提高了使用成本。

实用新型内容

本实用新型解决上述现有技术中的不足和问题的技术方案是：提供了一种将承载机构和输送机构结合的晶圆盒输送装载系统，其省去了从输送机构上搬运到开合装置上这一工序，有效提高了生产效率，大大减少了设备成本。

为达到以上目的，本实用新型提供了一种晶圆盒输送装载系统，包括晶圆盒、输送装置和开盒装置，所述晶圆盒包括箱体和盒盖，所述箱体和所述盒盖为扣合连接，所述盒盖上设置有两个锁孔；

所述开盒装置包括主板、开盒板、开锁组件、第一驱动件和吸附组件，所述主板上设置有一开口，所述开盒板与所述开口配合，且所述开盒板位于所述主板的后侧，所述开盒板上活动连接两个与所述锁孔相对应的所述开锁组件，该两个所述开锁组件穿过所述开盒板与固定设置在所述开盒板后侧的所述第一驱动件传动连接，所述开盒板上还固定连接有两个与所述盒盖相对应的所述吸附组件；

所述输送装置包括承载机构，平移机构和输送机构，所述晶圆盒放置在所述承载机构上，所述承载机构设置在所述平移机构上，所述平移机构设置在所述输送机构上，所述输送机构带动所述承载机构移动到所述主板前侧后，所述平移机构带动所述承载机构分别在第一轴方向、第二轴方向和第三轴方向平移，进而实现所述晶圆盒与所述开盒板的配合。

进一步，还包括盒盖传输机构，所述盒盖传输机构包括第一传输机构和第二传输机构；

所述第一传输机构包括第二驱动件、第三驱动件、第一导向件、第二导向件、第一承载件和第二承载件，所述第一导向件的轴线垂直于所述主板，所述开盒板和所述第一承载件之间通过所述第一导向件连接，使所述开盒板和所述第一承载件相互滑动，所述第二驱动件能够带动所述开盒板沿着所述第一导向件的轴线方向移动，所述第一承载件和所述第二承载件之间通过所述第二导向件连接，使所述第一承载件和所述第二承载件相互滑动，所述第三驱动件能够带动所述第一承载件沿所述第二导向件的轴线方向移动，其中，所述第二导向件的轴线和所述第一导向件轴线平行；

所述第二传输机构包括第四驱动件和第三导向件，所述第三导向件的轴线和所述第一导向件的相互垂直，且所述第三导向件沿着所述主板纵向方向放置，所述第二承载件和所述主板之间通过所述第三导向件连接，使所述第二承载件和所述主板相互滑动，所述第四驱动件能够带动所述第一承载件和/或所述第二承载件沿所述第三导向件的轴线方向移动。

进一步，所述开盒板后侧设置有罩壳，所述罩壳通过支杆连接所述第一导向件，所述第一导向件为导轨，导轨的数量为两个，第二驱动件为气缸，气缸的输出轴连接所述支杆。

进一步，所述第二导向件为导轨，导轨的数量为两个，所述第三驱动件为气缸，气缸的输出轴连接所述第一承载件。

进一步，所述第三导向件为导轨，且导轨的数量为两个；

所述第四驱动件为电机，所述第四驱动件固定在主板后侧，所述第四驱动件皮带传动连接有一丝杠，所述丝杠的轴线和所述第三导向件轴线平行，所述丝杠也固定在所述主板后侧，该所述丝杠上螺纹连接有一导向块，所述导向块连接所述第一承载件。

进一步，所述第一导向件、所述第二导向件和所述第三导向件可分别为滑条和滑槽配合的结构，或者导向杆和导向孔配合的结构。

进一步，还包括两个锁定机构，用于对所述开盒板的位置进行锁定，该两个所述锁定机构位于所述开口的上侧，且位于所述主板的后侧；

所述锁定机构包括第五驱动件和活动件，所述第五驱动件为气缸，气缸的输出轴与所述活动件铰接，所述活动件还与所述主板铰接。

进一步，所述主板的前侧还设置有一与所述承载机构配合的限位槽，所述限位槽上可设置有一对惰性气体充气、排气气嘴，所述承载机构安装有一对与之配套的充气、排气孔。

进一步，所述第一轴方向、所述第二轴方向和所述第三轴方向构成空间笛卡尔直角坐标系或空间笛卡尔斜角坐标系。

进一步，所述第一轴方向、所述第二轴方向和所述第三轴方向构成空间笛卡尔直角坐标系；

其中，当所述晶圆盒与所述开盒板的配合配合时，所述第一轴方向与所述第一导向件的轴线平行，所述第三轴方向与所述第三导向件的轴线平行，所述第二轴方向分别与所述第一轴方向和所述第三轴方向垂直。

据优选实施例，本实用新型提供了如下优点：

本实用新型通过承载机构和输送机构结合的方式，直接由输送机构移至主板前，并通过平移机构将晶圆盒准确的送到开合装置上，因此省去了人工或机械搬运晶圆盒之一步骤，提高了效率，降低了成本，且自动化程度高。

以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型所述晶圆盒输送装载系统的示意图；

图2为本实用新型所述晶圆盒的示意图；

图3为本实用新型所述输送装置的示意图；

图4为本实用新型所述开盒装置的示意图；

图5为图4的背面图。

图6为本实用新型所述开盒板的右视图；

图7为图6中沿A-A向剖视图；

图8为本实用新型所述锁定机构和开盒板配合的示意图；

图9为本实用新型所述锁定机构的示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用于限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

参照图1至图7，示出了根据本实用新型优选实施例所述的一种晶圆盒输送装载系统，包括晶圆盒100、输送装置200和开盒装置300，晶圆盒100包括箱体101和盒盖102，箱体101和盒盖102为扣合连接，该盒盖102上设置有两个锁孔103，开盒装置300包括主板301、开盒板302、开锁组件303、第一驱动件305和吸附组件304，主板301上设置有一开口318，开盒板302与开口318配合，且开盒板302位于主板301的后侧，开盒板302上活动连接两个与锁孔103相对应的开锁组件303，该两个开锁组件303穿过开盒板302与固定设置在开盒板302后侧的第一驱动件305传动连接，该第一驱动件305可为气缸，开盒板302上还固定连接有两个与盒盖101相对应的吸附组件304，输送装置200包括承载机构201，平移机构202和输送机构203，晶圆盒100放置在承载机构201上，承载机构201设置在平移机构202上，平移机构202设置在输送机构203上，输送机构203带动承载机构201移动到主板301前侧后，平移机构202带动承载机构201分别在第一轴方向、第二轴方向和第三轴方向平移，进而实现晶圆盒100与开盒板302的配合。

前述的晶圆盒100和承载机构201可通过定位销进行位置固定。

前述的开锁组件303可呈T型，当晶圆盒100与开盒板302配合时，即盒盖102和开盒板302贴合，以及开锁组件303嵌入到锁孔103内，然后通过第一驱动件305同时带动两个开锁组件303转动，进而实现箱体101和盒盖102的分离，此时，盒盖102位于开盒板302上，箱体101位于承载机构201上。

参考图5和图6，开盒板302的后侧还设置有罩壳306，该罩壳306除了用于罩住第一驱动件305等外，还可用于连接盒盖传输机构，当箱体101和盒盖102分离后，吸附组件304吸住盒盖102，开锁组件303执行解锁，然后由盒盖传输机构带动开盒板302和盒盖102向后运动后，并还由盒盖传输机构带动开盒板302和盒盖102下降，使mapping机构能够自动侦测箱体101内的晶圆位置和数量，或者通过机械手搬运箱体101内部的晶圆或放置晶圆至箱体101内部。该盒盖传输机构位于主板301的后侧，因此主板301的前侧可为一平面，有效减少了装置的占地面积，美观且大方，另外，还有利于输送装置200的停放。

在本实施例中，开口318四周设置有橡胶圈319，橡胶圈319位于主板301的前侧，当平移机构202带动盒盖102和开盒板302配合时，由于橡胶圈319密封的作用，使得盒盖102和开盒板302之间密封性好。

在本实施例中，参考图5，盒盖传输机构包括第一传输机构和第二传输机构，罩壳306通过第一传输机构连接第二传输机构，第一传输机构可带动开盒板302前后移动，第二传输机构带动开盒板302上下移动。

在其他实施例中，第二传输机构设置在罩壳306和第一传输机构之间。

在本实施例中，第一传输机构包括第二驱动件307、第三驱动件310、第一导向件308、第二导向件311、第一承载件309和第二承载件312，第一导向件308的轴线垂直于主板301，罩壳306和第一承载件309之间通过第一导向件308连接，使罩壳306和第一承载件309相互滑动，第二驱动件307能够带动罩壳306沿着第一导向件308的轴线方向移动，第一承载件309和第二承载件312之间通过第二导向件311连接，使第一承载件309和第二承载件312相互滑动，第三驱动件310能够带动第一承载件309沿第二导向件311的轴线方向移动，其中，第二导向件311的轴线和第一导向件308轴线平行，因此，第一传输机构带动开盒板302在第一导向件308方向上具有两段行程，且分别由第二驱动件307和第三驱动件310控制。

第二传输机构包括第四驱动件313和第三导向件314，第三导向件314的轴线和第一导向件308的相互垂直，且第三导向件314沿着主板301纵向方向放置，第二承载件312和主板301之间通过第三导向件314连接，使第二承载件312和主板301相互滑动，第四驱动件313能够带动第一承载件309和/或第二承载件312沿第三导向件314的轴线方向移动。

在其它实施例中，第一传输机构只包括第二驱动件307、第一导向件308和第一承载件309，因此，第一传输机构带动开盒板302在第一导向件308方向上具有一段行程，且只有第二驱动件307控制。

具体地，罩壳306和第一导向件308之间通过支杆317连接，第一导向件308可为导轨，导轨的数量为两个，第二驱动件307可为气缸，气缸的输出轴连接支杆317，由气缸带动支杆317沿第一导向件308的轴线方向移动，进而带动开盒板302沿第一导向件308的轴线方向移动。

第二导向件311可为导轨，导轨的数量为两个，第三驱动件310为气缸，气缸的输出轴连接第一承载件309，由气缸带动第一承载件309沿第二导向件311的轴线方向移动。

第三导向件314可为导轨，导轨的数量为两个，第四驱动件313为电机，第四驱动件313固定在主板301后侧，第四驱动件313皮带传动连接有一丝杠315，丝杠315的轴线和第三导向件314轴线平行，丝杠315也固定在主板301后侧，该丝杠315上螺纹连接有一导向块316，导向块316连接第一承载件309，由电机带动第一传输机构沿第三导向件314的轴线方向移动。

在其它实施例中，第一导向件308、第二导向件311和第三导向件314可分别为滑条和滑槽配合的结构。

在其它实施例中，第一导向件308、第二导向件311和第三导向件314可分别为导向杆和导向孔配合的结构。

在其它实施例中，第二驱动件307、第三驱动件310和第四驱动件313可分别为气缸。

在其它实施例中，第二驱动件307、第三驱动件310和第四驱动件313可分别为电机。

在其它实施例中，第二驱动件307、第三驱动件310和第四驱动件313可分别为液压缸。

在本实施例中，参考图8和图9，主板301的后侧还设置有两个锁定机构320，该两个锁定机构320可位于开口318的上侧，当开盒板302与开口318配合时，锁定结构320对开盒板302进行位置锁定，该锁定机构20起到了防止开盒板302位移而影响开盒板302和盒盖102的配合，当开盒板302和盒盖102配合好后，锁定机构解锁，然后由传输机构带动开盒板302移动。

锁定机构包括第五驱动件321和活动件322，第五驱动件321可为气缸，气缸的输出轴与活动件322铰接，活动件322还与主板301铰接，因此，气缸的输出轴伸缩时，可带动活动件322沿着活动件322与主板301的铰接点翻转，进而实现对开盒板302的解锁和锁定。

在其它实施例中，第五驱动件321的输出轴直接连接活动件322，通过气缸的输出轴伸缩，带动活动件322上下移动，进而实现活动件322对开盒板302的解锁和锁定。

在本实施例中，晶圆盒输送装载系统还包括传感器组件，传感器组件用于判断开盒板302和盒盖102的配合是否正确，以及开盒板302与开口318的配合是否正确等。

在本实施例中，参考图4，主板301的前侧还设置有一与承载机构201配合的限位槽323，该限位槽323上可设置有一对惰性气体充气、排气气嘴324，承载机构201安装有一对与之配套的充气、排气孔，当平移机构202带动晶圆盒100的盒盖102与开盒板302的配合，承载机构201位于限位槽323内，该气嘴和气孔配合，完成晶圆盒内气体循环置换功能。

在本实施例中，该第一轴方向、第二轴方向和第三轴方向构成空间笛卡尔坐标系，该空间笛卡尔坐标系包括空间笛卡尔直角坐标系和空间笛卡尔斜角坐标系，其中，第一轴方向、第二轴方向和第三轴方向互相垂直被称为空间笛卡尔直角坐标系，否则被称为空间笛卡尔斜角坐标系。

当第一轴方向、第二轴方向和第三轴方向构成空间笛卡尔直角坐标系时，在输送装置200通过位置识别系统(例如电子视觉系统)停靠在主板301前侧时(或者当所述晶圆盒与所述开盒板的配合配合时)，该第一轴方向可视为图1中的Y轴方向，第二轴方向为X轴方向，第三轴方向为Z轴方向，即第一轴方向、第二轴方向和第三轴方向互相垂直，其中，Y轴方向与第一导向件308的轴线平行，Z轴方向与第三导向件314的轴线平行。

在本实施例中，所述输送机构203可为自动导引运输车(AGV)，该自动导引运输车具有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶的优点。

在其它实施例中，所述输送机构203可为输送带。

本实用新型利用了开盒器的工作原理，将开门器上的承载机构与输送机构结合，其中，承载端口取消承载机构后，只留下了开门功能的开合装置，该输送机构将承载机构输送到开合装置上后，由平移机构将晶圆盒准确的送到开合装置的开口上，使盒盖102和开盒板302，因此省去了通过人工或机械将输送小车上的晶圆盒放置在带有承载机构的开门器上这一步骤，提高了效率，降低了工艺设备成本，且达到全自动生产线的需求。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围采用，即凡依本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims (10)

1.一种晶圆盒输送装载系统，其特征在于，包括晶圆盒、输送装置和开盒装置，所述晶圆盒包括箱体和盒盖，所述箱体和所述盒盖为扣合连接，所述盒盖上设置有两个锁孔；

所述开盒装置包括主板、开盒板、开锁组件、第一驱动件和吸附组件，所述主板上设置有一开口，所述开盒板与所述开口配合，且所述开盒板位于所述主板的后侧，所述开盒板上活动连接两个与所述锁孔相对应的所述开锁组件，该两个所述开锁组件穿过所述开盒板与固定设置在所述开盒板后侧的所述第一驱动件传动连接，所述开盒板上还固定连接有两个与所述盒盖相对应的所述吸附组件；

所述输送装置包括承载机构，平移机构和输送机构，所述晶圆盒放置在所述承载机构上，所述承载机构设置在所述平移机构上，所述平移机构设置在所述输送机构上，所述输送机构带动所述承载机构移动到所述主板前侧后，所述平移机构带动所述承载机构分别在第一轴方向、第二轴方向和第三轴方向平移，进而实现所述晶圆盒与所述开盒板的配合。

2.如权利要求1所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，还包括盒盖传输机构，所述盒盖传输机构包括第一传输机构和第二传输机构；

所述第一传输机构包括第二驱动件、第三驱动件、第一导向件、第二导向件、第一承载件和第二承载件，所述第一导向件的轴线垂直于所述主板，所述开盒板和所述第一承载件之间通过所述第一导向件连接，使所述开盒板和所述第一承载件相互滑动，所述第二驱动件能够带动所述开盒板沿着所述第一导向件的轴线方向移动，所述第一承载件和所述第二承载件之间通过所述第二导向件连接，使所述第一承载件和所述第二承载件相互滑动，所述第三驱动件能够带动所述第一承载件沿所述第二导向件的轴线方向移动，其中，所述第二导向件的轴线和所述第一导向件轴线平行；

所述第二传输机构包括第四驱动件和第三导向件，所述第三导向件的轴线和所述第一导向件的相互垂直，且所述第三导向件沿着所述主板纵向方向放置，所述第二承载件和所述主板之间通过所述第三导向件连接，使所述第二承载件和所述主板相互滑动，所述第四驱动件能够带动所述第一承载件和/或所述第二承载件沿所述第三导向件的轴线方向移动。

3.如权利要求2所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，所述开盒板后侧设置有罩壳，所述罩壳通过支杆连接所述第一导向件，所述第一导向件为导轨，导轨的数量为两个，第二驱动件为气缸，气缸的输出轴连接所述支杆。

4.如权利要求2所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，所述第二导向件为导轨，导轨的数量为两个，所述第三驱动件为气缸，气缸的输出轴连接所述第一承载件。

5.如权利要求2所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，所述第三导向件为导轨，且导轨的数量为两个；

所述第四驱动件为电机，所述第四驱动件固定在主板后侧，所述第四驱动件皮带传动连接有一丝杠，所述丝杠的轴线和所述第三导向件轴线平行，所述丝杠也固定在所述主板后侧，该所述丝杠上螺纹连接有一导向块，所述导向块连接所述第一承载件。

6.如权利要求2所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，所述第一导向件、所述第二导向件和所述第三导向件可分别为滑条和滑槽配合的结构，或者导向杆和导向孔配合的结构。

7.如权利要求1所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，还包括两个锁定机构，用于对所述开盒板的位置进行锁定，该两个所述锁定机构位于所述开口的上侧，且位于所述主板的后侧；

所述锁定机构包括第五驱动件和活动件，所述第五驱动件为气缸，气缸的输出轴与所述活动件铰接，所述活动件还与所述主板铰接。

8.如权利要求1所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，所述主板的前侧还设置有一与所述承载机构配合的限位槽，所述限位槽上可设置有一对惰性气体充气、排气气嘴，所述承载机构安装有一对与之配套的充气、排气孔。

9.如权利要求2所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，所述第一轴方向、所述第二轴方向和所述第三轴方向构成空间笛卡尔直角坐标系或空间笛卡尔斜角坐标系。

10.如权利要求9所述的晶圆盒输送装载系统，其特征在于，所述第一轴方向、所述第二轴方向和所述第三轴方向构成空间笛卡尔直角坐标系；

其中，当所述晶圆盒与所述开盒板的配合配合时，所述第一轴方向与所述第一导向件的轴线平行，所述第三轴方向与所述第三导向件的轴线平行，所述第二轴方向分别与所述第一轴方向和所述第三轴方向垂直。