TWI488251B - 軌道緩衝裝置及晶圓傳輸系統 - Google Patents

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Description

軌道緩衝裝置及晶圓傳輸系統
本發明是有關一種緩衝裝置及傳輸系統，且特別是有關於一種軌道緩衝裝置及晶圓傳輸系統。
於科技日新月異的今日，半導體產業已成為最重要的製造業之一，而半導體產業也隨著技術發展朝向以高階製程為生產主流，舉例來說：半導體產業已從過去8吋晶圓時代逐漸走向12吋晶圓時代。
然而，12吋晶圓的重量並非人力所能負荷，因此必須仰賴自動搬運系統(Automated Material Handling System，AMHS)。再者，如圖1所示，現今的晶圓傳輸系統10a中，每一製程機台1a大都只配備能供一個晶圓承載盒容置的緩衝區2a，若緩衝區2a已塞滿，則須將晶圓承載盒運至晶圓倉儲室3a。
因此，如何在有限的空間中，規劃一個能提升晶圓傳輸效率的系統，以增加緩衝區所能容納的晶圓承載盒數量，進而達到減少生產週期時間的效果，現已無形中成為半導體產業的重要課題之一。
於是，本發明人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。
本發明實施例在於提供一種軌道緩衝裝置及晶圓傳輸 系統，本發明實施例提供一種晶圓傳輸系統，適於供一半導體廠房設置以傳輸數個晶圓承載盒，該晶圓傳輸系統包括：一懸吊式軌道，裝設於該半導體廠房的頂壁；一懸吊式搬運車，可移動地裝設於該懸吊式軌道；一製程機台，具有至少一載入埠，且該製程機台的載入埠位於該懸吊式軌道的下方；以及一軌道緩衝裝置，包含：一支架模組，裝設於該半導體廠房的頂壁，該支架模組具有一定位架體及數個懸吊式支架，該些懸吊式支架沿該定位架體裝設於其上且彼此呈間隔排列設置；以及數個緩衝模組，分別吊掛於該支架模組的該些懸吊式支架，每一緩衝模組具有數個沿一鉛垂線方向依序組裝的緩衝件，且每一緩衝件用以收納一個晶圓承載盒；其中，該製程機台的載入埠與該軌道緩衝裝置的每一緩衝件之間經由該懸吊式搬運車進行該些晶圓承載盒的傳輸。
較佳地，每一緩衝件具有一容置盒及一可滑動地裝設於該容置盒底部的底盤，該底盤用以承載一個晶圓承載盒，且能使該晶圓承載盒於該容置盒內部以及該懸吊式軌道下方之間往復移動。
較佳地，每一緩衝件的底盤裝設有一感測器，用以使該底盤接收來自該懸吊式搬運車的晶圓承載盒時，確認該晶圓承載盒設置於該底盤的預定位置上。
較佳地，該些緩衝模組離該半導體廠房地面的距離保持至少兩公尺。
較佳地，每一緩衝件的頂部與底部分別設有一頂組裝部及一底組裝部，且每一緩衝模組中任兩相鄰緩衝件的其 中一緩衝件的頂組裝部裝設於另一緩衝件的底組裝部。
較佳地，該定位架體裝設於該半導體廠房頂壁，每一懸吊式支架具有一安裝件、一組裝件、及連接於該安裝件與該組裝件的一連接件，每一懸吊式支架的安裝件固定於該定位架體，每一懸吊式支架的組裝件吊掛該些緩衝件，且每一懸吊式支架的連接件用以調整其組裝件與該定位架體之間的距離。
較佳地，每一懸吊式支架的連接件為數個可沿該鉛垂線方向伸縮的伸縮桿，且每一懸吊式支架的伸縮桿兩端分別固定於該安裝件與該組裝件，每一懸吊式支架的組裝件經由該些伸縮桿沿該鉛垂線方向伸縮以調整與該定位架體之間的距離。
較佳地，每一懸吊式支架的連接件為數個移動桿，每一懸吊式支架的移動桿一端固定於該組裝件，每一懸吊式支架的移動桿裝設於該安裝件且可相對於該安裝件於該鉛垂線方向移動，每一懸吊式支架的組裝件經由該些移動桿沿該鉛垂線方向移動以調整與該定位架體之間的距離。
本創作實施例另提供一種軌道緩衝裝置，適於供一半導體廠房設置，該軌道緩衝裝置包括：一支架模組，裝設於該半導體廠房的頂壁，該支架模組具有一定位架體及數個懸吊式支架，該些懸吊式支架沿該定位架體裝設於其上且彼此呈間隔排列設置；以及數個緩衝模組，分別吊掛於該支架模組的該些懸吊式支架，每一緩衝模組具有數個沿一鉛垂線方向依序組裝的緩衝件，且每一緩衝件具有一容置盒及一可滑動地裝設於容置盒底部的底盤，而該底盤用以承載一晶圓承載盒且可選擇性地將該晶圓承載盒收納於 該容置盒內。
綜上所述，本發明實施例所提供的軌道緩衝裝置及晶圓傳輸系統，其透過模組化的緩衝件，以使半導體廠房內的空間可被更有效率的應用，進而提升生產力。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
請參閱圖2至圖6，其為本發明的實施例，本發明為一種晶圓傳輸系統100，其適於供一半導體廠房200設置，以傳輸數個晶圓承載盒300。
復參照圖2所示，上述晶圓傳輸系統100包括數個懸吊式軌道1、數個懸吊式搬運車2、數個製程機台3、及數個軌道緩衝裝置4。而為便於說明，上述懸吊式軌道1、懸吊式搬運車2、製程機台3、及軌道緩衝裝置4的數量以下將主要以相互搭配的一組為例(如圖2的左側部位)，但實際應用並不受限於此。
再者，有關本實施例中所述及之作動，其所需之指令與動力係由外部裝置(圖未示)提供，此為業內慣用之技術，在此不加以詳述。
所述懸吊式軌道1裝設於半導體廠房200的頂壁201，且懸吊式搬運車2可移動地裝設於懸吊式軌道1。而所述製程機台3具有至少一載入埠31，且製程機台3的載入埠31位於懸吊式軌道1的下方。
所述軌道緩衝裝置4包含一支架模組4與數個緩衝模組42，且所述支架模組4具有一定位架體411及數個懸吊式支架412。
上述定位架體411呈長形柱體且裝設於半導體廠房200的頂壁201，定位架體411設置於懸吊式軌道1的一側且大致平行於懸吊式軌道1。
而該些懸吊式支架412沿定位架體411裝設於其上且彼此呈間隔排列設置，換言之，該些懸吊式支架412相當於朝圖2的紙內方向排列設置。再者，每一懸吊式支架412用以供一個緩衝模組42裝設
請參閱圖2和圖3所示，圖3為圖2支架模組4朝紙內方向排列的部分立體示意圖。其中，所述每一懸吊式支架412具有一安裝件4121、一組裝件4122、及連接於上述安裝件4121與組裝件4122的一連接件4123。
所述安裝件4121固定於定位架體411，例如：安裝件4121呈條狀且以焊接、螺鎖、或卡固等方式固定於定位架體411的頂緣。所述組裝件4122大致呈板狀且可供一個緩衝模組42吊掛，並且連接件4123可用以調整組裝件4122與定位架體411之間的距離。
更詳細地說，所述連接件4123為數個可沿一鉛垂線方向V伸縮的伸縮桿4123’，且每一懸吊式支架的伸縮桿4123’兩端分別固定於安裝件4121與組裝件4122。藉此，所述組裝件4122可經由伸縮桿4123’沿鉛垂線方向V伸縮以調整與定位架體411之間的距離。
其中，所述伸縮桿4123’的伸縮節數可依使用者需求而加以變化，並不受限於圖x中所示之四節式。舉例來說， 伸縮桿4123’的伸縮節數亦可設計為兩節式。
此外，懸吊式支架412亦可設計為另一種態樣，如圖4所示。當定位架體411與頂壁201之間具有足夠空間時，所述連接件4123可為數個移動桿4123”。上述移動桿4123”一端固定於組裝件4122，且移動桿4123”可移動地裝設於安裝件4121。
換言之，移動桿4123”可相對於安裝件4121在鉛垂線方向V上往復移動。藉此，所述組裝件4122經由移動桿4123”沿鉛垂線方向V移動以調整與定位架體411之間的距離。
此外，本實施例的懸吊式支架412以上述兩種態樣為例，並且圖式係以示意圖方式呈現，於實際應用時，並不受限於上述說明與圖式。
再者，由於該些緩衝模組42的設計原理相同，因此，以下將主要以一個懸吊式支架412及裝設於其上的緩衝模組42進行說明。
所述緩衝模組42吊掛於懸吊式支架412的組裝件4122，而所述緩衝模組42離半導體廠房200地面202的距離保持至少兩公尺，亦即，緩衝模組42中的最底部需與半導體廠房200地面202保持至少兩公尺，藉以在符合安全規範下，達到最佳的空間利用率。
每一緩衝模組42具有數個沿鉛垂線方向V依序組裝的緩衝件42a，且每一緩衝件42a用以收納一個晶圓承載盒300。其中，所述緩衝件42a具有一容置盒421及一可滑動地裝設於容置盒421底部的底盤422。
更詳細地說，如圖5和圖6所示，所述容置盒421相 對兩側各形成有一開口4211(圖中僅呈現右側開口4221)，以供晶圓承載盒300通過。並且，容置盒421於兩開口4211周緣的部位分別裝設有一組感測器4212(如：一組用以發出與接收紅外線的紅外線感測器)。
所述底盤422具有一板體4221、一柵欄4222、及一橫移機構4223。上述板體4221的外形適於容置於容置盒421內且用以承載一個晶圓承載盒300，而板體4221裝設有一感測器4224(如：接觸式感測器)，所述柵欄4222則垂直地裝設於板體4221的外緣，且適於容置在容置盒421中，以避免板體4221所承載的晶圓承載盒300掉落。
所述橫移機構4223裝設於板體4221，以使板體4221可選擇性地自容置盒421的兩開口4211橫移出容置盒421而顯露於外，並可使板體所承載的晶圓承載盒300於容置盒421內部與懸吊式軌道1下方之間往復移動。
須說明的是，本實施例所指之橫移機構4223只要能實現將板體4221橫移出容置盒421而顯露於外即可，在此並不限定橫移機構4223的細部構造。
再者，緩衝件42a的頂部與底部分別設有一頂組裝部4213及一底組裝部4225，且每一緩衝模組42中任兩相鄰緩衝件42a的其中一緩衝件42a的頂組裝部4213裝設於另一緩衝件42a的底組裝部4225。而緩衝模組42中位於最上方的緩衝件42a頂組裝部4213裝設於懸吊式支架412的組裝件4122。
須說明的是，上述兩相鄰緩衝件42a或最上方緩衝件42a與組裝件4122的組裝方式，其可使用螺鎖、卡合、扣接、或其他可分離之方式，在此不加以限制。
並且，於本實施例的圖式中，頂組裝部4213設於容置盒421頂部，底組裝部4225設於橫移機構4223底部，但於實際應用時，使用者易可依其設計需求而加以變化調整。
依上所述，當緩衝件42a要收納晶圓承載盒300時，上述底盤422的板體4221將透過橫移機構4223移出容置盒421並位於懸吊式搬運車2(懸吊式軌道1)正下方。此時，懸吊式搬運車2將其運送之晶圓承載盒300朝板體4221方向傳輸，以使晶圓承載盒300設置於板體4221上且位於柵欄4222內，並透過板體4221上的感測器4224確認上述晶圓承載盒300是否設置於預定位置(亦即正確擺放位置)上。
其後，經由橫移機構4223移動板體4221，使板體4221及其上的晶圓承載盒300通過開口4211而收納於容置盒421內。此時，容置盒421上的該組感測器4212將感測晶圓承載盒300是否確實收納於其內，若晶圓承載盒300外露(如：晶圓承載盒300位於該組感測器4212的紅外線傳輸路徑上時)，該組感測器4212可提供警訊，以避免產生危險。
同理，若懸吊式搬運車2要從緩衝件42a內取出晶圓承載盒300時，運作流程大致與上述置入時類似，在此不再復述。
藉此，所述製程機台3的載入埠31與軌道緩衝裝置4的每一緩衝件42a之間，可經由懸吊式搬運車2進行晶圓承載盒300的傳輸。
此外，如圖2的右側部位所示，若支架模組4下方具 有足夠的空間(如：未設有製程機台3的牆壁203)，此時，緩衝模組42可不受限於與半導體廠房200地面202保持至少兩公尺此一條件的限制。亦即，緩衝模組42可沿鉛垂線方向V依序組裝的更多的緩衝件42a。
綜上所述，在符合安全規範的情況下，緩衝件42a的數量可依使用者的需求及半導體廠房200所能提供的空間狀況進行調整，換言之，半導體廠房200可增加緩衝件42a的數量，以善用半導體廠房200內的空間，並縮短進出晶圓倉儲室(圖未示)的次數，以提升生產力。
更甚者，若半導體廠房200的空間足夠設置一定數量的緩衝件42a，亦即，能供應製程機台3所需之緩衝件42a，所述晶圓倉儲室是可以被取代而無須設置。
再者，於半導體廠房200內，若有大型機具(高度超過兩公尺，圖未示)需運經軌道緩衝裝置4時，軌道緩衝裝置4可透過懸吊式支架412的伸縮或移動，以縮小組裝件4122與定位架體411之間的距離(此即緩衝模組42向上移動)，進而使緩衝模組42與半導體廠房200的地面202距離增加，以供上述大型機具通過。
〔實施例的功效〕
根據本發明實施例，上述的晶圓傳輸系統透過模組化的緩衝件以調整懸吊式支架所欲吊掛的緩衝件數量，並且透過可伸縮或移動的懸吊式支架，以使半導體廠房內的空間可被更有效率的應用，進而提升生產力。
再者，當半導體廠房的空間設置足夠製程機台需求之數量的緩衝件時，所述晶圓倉儲室是可以被取代而無須設 置，進而達到降低成本的效果。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
〔習知〕
10a‧‧‧晶圓傳輸系統
1a‧‧‧製程機台
2a‧‧‧緩衝區
3a‧‧‧晶圓倉儲室
〔本發明實施例〕
100‧‧‧晶圓傳輸系統
1‧‧‧懸吊式軌道
2‧‧‧懸吊式搬運車
3‧‧‧製程機台
31‧‧‧載入埠
4‧‧‧軌道緩衝裝置
41‧‧‧支架模組
411‧‧‧定位架體
412‧‧‧懸吊式支架
4121‧‧‧安裝件
4122‧‧‧組裝件
4123‧‧‧連接件
4123’‧‧‧伸縮桿
4123”‧‧‧移動桿
42‧‧‧緩衝模組
42a‧‧‧緩衝件
421‧‧‧容置盒
4211‧‧‧開口
4212‧‧‧感測器
4213‧‧‧頂組裝部
422‧‧‧底盤
4221‧‧‧板體
4222‧‧‧柵欄
4223‧‧‧橫移機構
4224‧‧‧感測器
4225‧‧‧底組裝部
200‧‧‧半導體廠房
201‧‧‧頂壁
202‧‧‧地面
203‧‧‧牆壁
300‧‧‧晶圓承載盒
V‧‧‧鉛垂線方向
圖1為習知晶圓傳輸系統的示意圖；圖2為本發明晶圓傳輸系統配置於半導體廠房的平面示意圖；圖3為本發明晶圓傳輸系統的支架模組之立體示意圖；圖4為本發明晶圓傳輸系統的支架模組之另一態樣立體示意圖；圖5為本發明晶圓傳輸系統的緩衝件之立體示意圖；及圖6為本發明晶圓傳輸系統的緩衝件作動狀態之立體示意圖。
100‧‧‧晶圓傳輸系統
1‧‧‧懸吊式軌道
2‧‧‧懸吊式搬運車
3‧‧‧製程機台
31‧‧‧載入埠
4‧‧‧軌道緩衝裝置
41‧‧‧支架模組
411‧‧‧定位架體
412‧‧‧懸吊式支架
4121‧‧‧安裝件
4122‧‧‧組裝件
4123‧‧‧連接件
42‧‧‧緩衝模組
42a‧‧‧緩衝件
421‧‧‧容置盒
4212‧‧‧感測器
422‧‧‧底盤
4221‧‧‧板體
4222‧‧‧柵欄
4223‧‧‧橫移機構
200‧‧‧半導體廠房
201‧‧‧頂壁
202‧‧‧地面
203‧‧‧牆壁
300‧‧‧晶圓承載盒
V‧‧‧鉛垂線方向

Claims (9)

  1. 一種晶圓傳輸系統，適於供一半導體廠房設置以傳輸數個晶圓承載盒，該晶圓傳輸系統包括：一懸吊式軌道，裝設於該半導體廠房的頂壁；一懸吊式搬運車，可移動地裝設於該懸吊式軌道；一製程機台，具有至少一載入埠，且該製程機台的載入埠位於該懸吊式軌道的下方；以及一軌道緩衝裝置，包含：一支架模組，裝設於該半導體廠房的頂壁，該支架模組具有一定位架體及數個懸吊式支架，該些懸吊式支架沿該定位架體裝設於其上且彼此呈間隔排列設置；以及數個緩衝模組，分別吊掛於該支架模組的該些懸吊式支架，每一緩衝模組具有數個沿一鉛垂線方向依序組裝的緩衝件，且每一緩衝件用以收納一個晶圓承載盒，其中，每一緩衝件的頂部與底部分別設有一頂組裝部及一底組裝部，且每一緩衝模組中任兩相鄰緩衝件的其中一緩衝件的頂組裝部裝設於另一緩衝件的底組裝部；其中，該製程機台的載入埠與該軌道緩衝裝置的每一緩衝件之間經由該懸吊式搬運車進行該些晶圓承載盒的傳輸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓傳輸系統，其中，每一緩衝件具有一容置盒及一可滑動地裝設於該容置盒底部的底盤，該底盤用以承載一個晶圓承載盒，且能使該晶圓承載盒於該容置盒內部以及該懸吊式軌道下方之間 往復移動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之晶圓傳輸系統，其中，每一緩衝件的底盤裝設有一感測器，用以使該底盤接收來自該懸吊式搬運車的晶圓承載盒時，確認該晶圓承載盒設置於該底盤的預定位置上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓傳輸系統，其中，該些緩衝模組離該半導體廠房地面的距離保持至少兩公尺。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓傳輸系統，其中，該定位架體裝設於該半導體廠房頂壁，每一懸吊式支架具有一安裝件、一組裝件、及連接於該安裝件與該組裝件的一連接件，每一懸吊式支架的安裝件固定於該定位架體，每一懸吊式支架的組裝件吊掛該些緩衝件，且每一懸吊式支架的連接件用以調整其組裝件與該定位架體之間的距離。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之晶圓傳輸系統，其中，每一懸吊式支架的連接件為數個可沿該鉛垂線方向伸縮的伸縮桿，且每一懸吊式支架的伸縮桿兩端分別固定於該安裝件與該組裝件，每一懸吊式支架的組裝件經由該些伸縮桿沿該鉛垂線方向伸縮以調整與該定位架體之間的距離。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之晶圓傳輸系統，其中，每一懸吊式支架的連接件為數個移動桿，每一懸吊式支架的移動桿一端固定於該組裝件，每一懸吊式支架的移動桿裝設於該安裝件且可相對於該安裝件於該鉛垂線方向移動，每一懸吊式支架的組裝件經由該些移動桿沿該鉛 垂線方向移動以調整與該定位架體之間的距離。
  8. 一種軌道緩衝裝置，適於供一半導體廠房設置，該軌道緩衝裝置包括：一支架模組，裝設於該半導體廠房的頂壁，該支架模組具有一定位架體及數個懸吊式支架，該些懸吊式支架沿該定位架體裝設於其上且彼此呈間隔排列設置；以及數個緩衝模組，分別吊掛於該支架模組的該些懸吊式支架，每一緩衝模組具有數個沿一鉛垂線方向依序組裝的緩衝件，且每一緩衝件具有一容置盒以及一可滑動地裝設於該容置盒底部的底盤，而該底盤用以承載一晶圓承載盒且可選擇性地將該晶圓承載盒收納於該容置盒內，其中，每一緩衝件的頂部與底部分別設有一頂組裝部及一底組裝部，且每一緩衝模組中任兩相鄰緩衝件的其中一緩衝件的頂組裝部裝設於另一緩衝件的底組裝部。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之軌道緩衝裝置，其中，該定位架體裝設於該半導體廠房頂壁，每一懸吊式支架具有一安裝件、一組裝件、及連接於該安裝件與該組裝件的一連接件，每一懸吊式支架的安裝件固定於該定位架體，每一懸吊式支架的組裝件吊掛該些緩衝件，且每一懸吊式支架的連接件用以調整其組裝件與該定位架體之間的距離。
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