TWI430929B

TWI430929B - 傳送盒

Info

Publication number: TWI430929B
Application number: TW100113499A
Authority: TW
Inventors: Chen Wei Ku; Pao Yi Lu; Kun Hong Liao; Jain Ping Sheng
Original assignee: Gudeng Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2014-03-21
Also published as: US9097980B2; US20120267380A1; TW201242863A

Description

傳送盒

本發明係有關於一種傳送盒，特別是以運用自動化傳輸運送系統之架構，來運送裝載複數個光罩盒之傳送盒。

近代半導體科技發展迅速，其中光學微影技術(Optical Lithography)扮演重要的角色，只要是關於圖形(pattern)定義，皆需仰賴光學微影技術。光學微影技術在半導體的應用上，是將設計好的線路製作成具有特定形狀可透光之光罩(photo mask)。利用曝光原理，則光源通過光罩投影至矽晶圓(silicon wafer)可曝光顯示特定圖案。由於任何附著於光罩上的塵埃顆粒(如微粒、粉塵或有機物)都會造成投影成像的品質劣化，用於產生圖形的光罩必須保持絕對潔淨，因此在一般的晶圓製程中，都提供無塵室(clean room)的環境以避免空氣中的顆粒污染。

在半導體之製程中，由於晶圓尺寸已達到12吋或以上，晶圓廠對於自動化的要求相當高，透過電腦整合製造系統，將使得晶圓廠能擁有100%晶圓片傳輸自動化，藉由自動化傳輸運送管理，可以使得人為操作失誤大為降低、提高產品良率並進行有效的工廠管理。

圖9即為已經使用在半導體場中的光罩盒之示意圖，光罩盒包括：一底座a，一相對於底座a之上蓋b，及一位於底座a之支撐件c；由支撐件c支撐光罩d，並藉由底座a與上蓋b將光罩d蓋合於其中。

一般在搬運光罩時，是將光罩置於光罩盒中，而光罩盒為具有氣密狀態之盒體，因此，當光罩被放置於光罩盒中時。可避免光罩受到塵埃顆粒之污染。通常搬運光罩盒主要以人力搬運，例如：將多個光罩盒放在推車上，以推車將將光罩盒搬運至下一階段之製程，但因現在製程中，光罩其體積趨於越來越大，相對地，重量亦越重，在以人力搬運的過程中，難免可能發生掉落之風險，以致於造成成本上的嚴重損失。此外，當晶圓尺寸已達到12吋或以上時，整個晶圓製造廠可能都採用自動化設備來進行生產，因此，搬運光罩盒的方式有必須配合自動化；例如，以機器手臂抓取來搬運光罩盒是最為安全且迅速的方式。

基於上述之各種因素，為避免掉落之意外，及配合未來晶圓廠自動化傳輸運送管理之需求，需要提供具有安全又快速運輸多個光罩盒的傳送盒。

為了解決上述之需要，本發明之一主要目的在於提供一種傳送盒，利用配置於傳送盒上部，與晶圓傳送盒相同結構之頭頂式升降搬運系統(OHT)，配合自動化傳輸運送系統，以機械化運輸傳送盒。

本發明之另一主要目的在於提供一種傳送盒，利用傳送盒同時運送複數個光罩盒，配合自動化傳輸運送系統，以機械化運輸傳送盒，避免人力搬運所造成可能掉落之風險，避免成本之損失。

依據上述目的，本發明提供一種前開式傳送盒，包括：一左側面，一右側面，一上側面，一下側面，一後側面，及一開口；一門體，係與前開式傳送盒之開口大小相符；一頭頂式升降搬運系統，係配置在在前開式傳送盒之上側面上；一對支撐架，相對地配置在前開式傳送盒之左側面及右側面上；複數對滑軌槽，係平行相對的形成於對支撐架上，且由開口往後側面延伸；複數對第一滾輪，係配置在位於開口一端之每一滑軌槽上；複數個放置板，每一放置板係平行配置於每一對滑軌槽上；其中，放置板之特徵在於：放置板具有一上表面，上表面之邊緣上具有複數個擋邊，在放置板之左右兩側，具有一對與對滑軌槽相對之連接機構，且對連接機構具有一對相對於對第一滾輪之凹槽。

經由本發明所提供之設計，可載運多個光罩盒，並可大幅降低人力搬運所造成的損壞風險，減少人力的浪費，進而減少製程所需的時間。

由於本發明係揭露一種使用在半導體廠中的前開式傳送盒，特別是傳送多個光罩盒之傳送盒；其中所利用到的一些關於前開式傳送盒定位及OHT頭，係利用現有技術來達成，故在下述說明中，並不作完整描述。此外，於下述內文中之圖式，其前開式傳送盒亦並未依據實際之相關尺寸完整繪製，其作用僅在表達與本發明特徵有關之示意圖。

首先，請參閱第1圖，係為本發明之前開式傳送盒示意圖。如圖1所示，前開式傳送盒10，包括：一左側面13，一右側面14，一上側面16，一下側面18，一後側面15及一相對於後側面15另一側之開口12；一門體20，係與前開式傳送盒10之開口12大小相符，用以封閉前開式傳送盒10之開口12；一對支撐架30相對地以卡扣方式配置在前開式傳送盒10之左側面13及右側面14上，且由開口12往後側面15延伸，並在每一支撐架30的平行方向上形成多相對個滑軌槽301，而位於開口12一端的每一個滑軌槽301上，均配置一個第一滾輪32；多個放置板40，經由放置板40兩側的連接機構42與支撐架30上的滑軌槽301接合，使得放置板40可以在滑軌槽301上的第一滾輪32前後滑動。此外，前開式傳送盒10之材質為耐磨之高分子材料。

本發明之門體20上具有鎖閂裝置，在門體20上配置一對門鎖裝置22而每一門鎖裝置是以旋轉來帶動一橢圓凸輪(未顯示)，再由橢圓凸輪去推動一對門閂221，使得門閂221由門體20滑出至前開式傳送盒10上側面16及下側面18上的相對孔101中，使得門體20可以穩固地鎖固在前開式傳送盒10之開口12上。而在此要強調，門鎖裝置22可為壓按式設計或是旋轉式設計，其主要之功能是將將門體20與前開式傳送盒10之開口12蓋合並鎖固，以防止門體20或內部存放之物品分離掉落，且開門方式可為機械式開啟或以人為開啟，本發明並不對此加以侷限。另外，在此要強調，本發明之前開式傳送盒，最主要為承載光罩盒1，但亦可承載相同大小之盒體或物品，本發明並不加以限制。

接著，請參閱圖2A，係為本發明之放置板示意圖。如第2A圖所示，放置板40具有一上表面401，在上表面401之後端具有一擋邊4011，且擋邊4011凸出於上表面401；另外，在放置板40之前端附近，配置一夾扣裝置70；此夾扣裝置70包括一座體71，形成在放置板40前端之上表面401上；一夾扣件73其一端經由一樞軸75與座體71樞接，而另一相對端為自由端，使得夾扣件73可以在與上表面401的垂直方向轉動；此外，本發明之夾扣件73上可進一步形成一凸出部731，此凸出部731可以扣壓住放置在放置板40上表面401的光罩盒1；再者，為了使夾扣件73能夠穩固地扣壓住光罩盒1，樞軸75上還可以進一步配置一彈性件751(例如：彈簧)，並使彈性件751與夾扣件73接觸，用以增加夾扣件73扣壓光罩盒1之力量。

接著，如圖2B所示，在放置板40相對前端與後端的兩平行側邊上，形成一對連接機構42，而此對連接機構42可與支撐架30上的滑軌槽301接合，其中連接機構42可以是以凹槽方式形成或是以一凸出於放置板40的簷部所形成(未顯示於圖中)。當連接機構42與支撐架30上的滑軌槽301接合時，可以使連接機構42與支撐架30上的第一滾輪32接觸，故使得放置板40可以在滑軌槽301上的第一滾輪32前後滑動；而在一較佳實施例中，連接機構42中具有一對相對於第一滾輪32之凹槽421，可使第一滾輪32在凹槽421內滑動。此外，為了使放置板40可以滑動的更平順，因此，可以進一步在連接機構42之後端上配置一對第二滾輪44；例如：在連接機構42之後端附近設置一缺口422，並將一對第二滾輪44配置於缺口422中，如第2B圖所示。當光罩盒1放置於放置板40上後，其後端由擋邊4011限制住光罩盒1的位置，而前端則以夾扣裝置70之夾扣件73夾住光罩盒1，防止光罩盒1在搬運中滑動。此外，藉由放置板40之左右兩側的連接機構42與支撐架30的滑軌槽301連接，並且經由滑軌槽301上的第一滾輪32或是連接機構42之後端上的第二滾輪44，使放置板40可以平順地在支撐架30上的滑軌槽301滑動。

請參閱圖3，係為本發明之光罩盒放置於前開式傳送盒之支撐架示意圖。如圖3所示，首先，本發明之支撐架30是藉由支撐架上的多個卡筍31卡固於配置在前開式傳送盒10之左側面13及右側面14上。接著，光罩盒1如圖2A所敘放置於放置板40上並以夾扣裝置70固定住後，將放置板40上的連接機構42滑入支撐架30上的滑軌槽301；其中，位於滑軌槽301上之第一滾輪32會被導入連接機構42上的凹槽421中，而第二滾輪44也會則連同連接機構42一起滑入滑軌槽301中。因此，可藉由第一滾輪32及第二滾輪44之滑動，平順的抽取放置板40；另外，在支撐架30之滑軌槽301之後端處，配置一止動元件36，止動元件36為一凸起之構造，其主要功能為，當放置板40在完全滑入前，其第二滾輪44會滑過止動元件36，且因是凸起構造之原因，因此當第二滾輪44滑過止動元件36後，其凸起結構便成為防止放置板40滑出之結構(如同墊塊磚擋住車輪防止滑動)，且當放置板40通過止動元件36時，便已知其放置板40已完整放入傳送盒，可避免放入不完全之情況發生。

接著，請參閱圖4A，係為本發明之前開式傳送盒上側面示意圖。如圖4A所示，在前開式傳送盒10之上側面16上，配置一頭頂式升降搬運系統50(Overhead Host Transfer；簡稱OHT頭)，OHT頭50其為一矩形且周邊具有凸出邊緣501之凸出板狀物。在12吋以上的晶圓廠中，主要由晶圓搬運盒(FOUP)來載運晶圓片，因載運晶圓片之晶圓搬運盒具有一定之重量，非人員所能輕易搬運，因此，在晶圓搬運盒上通常透過自動化傳輸運送系統，經由機械手臂(robot)來抓取OHT頭50之凸出邊緣，並將晶圓搬運盒搬運至機台(例如：Load Port)上。而本發明前開式傳送盒10之上側面16上所配置之OHT頭50之凸出邊緣501亦具有相同之功能，可配置相同大小及形狀之凸出邊緣501給予相同之機械手臂抓取，甚至在對應不同機器時，可藉由更換不同大小及形狀之OHT頭50來對應不同之機器；因此，本發明並不限定OHT頭50之大小及形狀，只需符合給予機械手臂抓取之形狀即可。而該OHT頭50其裝置於前開式傳送盒10之上側面16的方式，可為螺絲鎖固，或是用卡筍方式固定，本發明並不限定。

再接著，請參閱圖4B，係為本發明之前開式傳送盒下側面示意圖。如圖4B所示，前開式傳送盒10之下側面18係配置三或三的倍數之定位槽60，每一個定位槽60為一具有一凹孔之裝置，且以三角方位配置於下側面18上。在晶圓廠中，機械手臂會抓取晶圓搬運盒至機台上，機台上有複數個與晶圓搬運盒底部之定位槽60相對應之定位銷(未顯示於圖中)，因此，當晶圓搬運盒放置於機台時，其定位銷可插入機台上之定位槽60，使前開式傳送盒10穩固地放置在機台上。

請參閱圖5，係為本發明另一實施例之前開式傳送盒示意圖。如圖5所示，由於前開式傳送盒10之後側面15與左側面13及右側面14之連結面並不一定為直角狀(例如：為圓弧形或內縮狀)，因此，當前開式傳送盒10需承載之光罩盒越大時，如：EUV光罩盒，其原本空間可能不足夠，因此，本實施例在前開式傳送盒10在與後側面15連接之左側面13及右側面14上，可以設計成一鏤空結構80，因此，可以讓一部份的EUV光罩盒經過此鏤空結構80的設計而凸出於前開式傳送盒10，故可以利讓整個EUV光罩盒放入。在一較佳之實施例中，鏤空結構80的位置可以選擇在左側面13及右側面14上且靠近後側面15處；同時，鏤空結構80可以是多個間隔排列或是一個長形的鏤空結構80，對此被本發明並不加以限制。而其他詳細實施方式亦與上述相同，故不再重複贅述之。

再接著，請參閱圖6，係為本發明之放置板之重心結構示意圖。如圖6所示，在本發明之放置板40上，進一步配置一重心結構46，此重心結構46的位置並不限制：而重心結構46其材質主要為金屬。重心結構46配置於放置板40之目的，主要為當前開式傳送盒10之上側面16上配置一OHT頭50時，其盒體重心會往前傾，因此在機械手臂進行吊掛作業時，其中重心會因此不穩。因此，在放置板40上配置一重心結構46，來平衡整個盒體的重心，使盒體在吊掛作業時，能穩定的被運輸。另外，在放置板40之上表面401上配置複數個防呆結構4013，本發明之防呆結構4013是以三角方位來配置，但本發明並不加以限定。接著，如圖7所示，在光罩盒1之底板3下，具有複數個防呆凹槽5，每一防呆凹槽5與放置板40之上表面401上之每一防呆結構4013相對應；因此當光罩盒1放置至放置板40時，因其防呆結構4013之三角方位配置，其光罩盒1之放置方位需與防呆結構4013對齊才可放置，即防呆凹槽5需與防呆結構4013對應。此防呆結構4013主要為避免光罩盒1放置錯誤之方向，並統一放置方式，以利製程。

接著，參閱圖8，係為本發明再一實施例之前開式傳送盒示意圖。如圖8所示，前開式傳送盒10，包括：一左側面13，一右側面14，一上側面16，一下側面18，一後側面15及一相對於後側面15另一側之開口12；一門體20，係與前開式傳送盒10之開口12大小相符，用以封閉前開式傳送盒10之開口12；多個支撐肋48相對地配置在前開式傳送盒10之左側面13及右側面14之內側上，每一支撐肋48由開口12往後側面15延伸；多個放置板40，放置在相應之一對支撐肋48上；多個扣件90，係配置在每一放置板40上之位於開口12處的一端上，每一扣件90之一端與一固定柱92樞接，並藉由此固定柱92將扣件90固定於每一放置板40上，使得每一扣件90可以向開口12外及開口12內活動；同樣地，固定柱92上還可以進一步配置一彈性件(未顯示於圖中)；例如：彈簧；並使彈性件配置於扣件90內，用以增加扣件90扣壓之力量。

本實施例的操作方式說明如下。當光罩盒1放置於放置板40上，並且以放置板40上位於開口12之扣件90夾住光罩盒1後，再將含有光罩盒1的放置板40上的連接機構42對準相對配置在前開式傳送盒10之左側面13及右側面14之內側上的支撐肋48，使放置板40進入至前開式傳送盒10之內；最後，再將門體20封閉前開式傳送盒10的開口12。

很明顯地，在本實施例中的前開式傳送盒10中，是以多個支撐肋48來取代支撐架30，使放置板40直接放置於支撐肋48上；藉由支撐肋48在前開式傳送盒10內之形成多個放置光罩盒的空間；另外，以扣件90取代夾扣裝置70。此外，在有關本實施例的前開式傳送盒10與放置板40與圖1及圖2A及圖2B類似，其差異處已於前述說明，故不再贅述之。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

a‧‧‧底座(習知技術)

b‧‧‧上蓋(習知技術)

c‧‧‧支撐件(習知技術)

d‧‧‧光罩(習知技術)

1‧‧‧光罩盒

3‧‧‧底板

5‧‧‧防呆凹槽

10‧‧‧前開式傳送盒

101‧‧‧相對孔

12‧‧‧開口

13‧‧‧左側面

14‧‧‧右側面

15‧‧‧後側面

16‧‧‧上側面

18‧‧‧下側面

20‧‧‧門體

22‧‧‧門鎖裝置

221‧‧‧門閂

30‧‧‧支撐架

301‧‧‧滑軌槽

31‧‧‧卡筍

32‧‧‧第一滾輪

36‧‧‧止動元件

40‧‧‧放置板

401‧‧‧上表面

4011‧‧‧擋邊

4013‧‧‧防呆結構

42‧‧‧連接機構

421‧‧‧凹槽

422‧‧‧缺口

44‧‧‧第二滾輪

46‧‧‧重心結構

48‧‧‧支撐肋

50‧‧‧OHT頭

501‧‧‧凸出邊緣

60‧‧‧定位槽

70‧‧‧夾扣裝置

71‧‧‧座體

73‧‧‧夾扣件

731‧‧‧凸出部

75‧‧‧樞軸

751‧‧‧彈性件

80‧‧‧鏤空結構

90‧‧‧扣件

92‧‧‧固定柱

圖1 係為本發明之前開式傳送盒示意圖；

圖2A 係為本發明之放置板示意圖；

圖2B 係為本發明之放置板側視圖；

圖3 係為本發明之光罩盒放置於前開式傳送盒之示意圖；

圖4A 係為本發明之前開式傳送盒上側面示意圖；

圖4B 係為本發明之前開式傳送盒下側面示意圖；

圖5 係為本發明另一實施例之前開式傳送盒示意圖；

圖6 係為本發明之放置板之重心結構示意圖；

圖7 係為本發明之光罩盒下視圖；

圖8 係為本發明再一實施例之前開式傳送盒示意圖；

圖9 係為習知之光罩盒示意圖。