CN103274215A

CN103274215A - 设备前端装置和硅片盒的储运方法

Info

Publication number: CN103274215A
Application number: CN2013101676939A
Authority: CN
Inventors: 李佳青
Original assignee: Shanghai Integrated Circuit Research and Development Center Co Ltd
Current assignee: Shanghai IC R&D Center Co Ltd
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明公开了一种设备前端装置和硅片盒的储运方法，属于半导体制造技术领域。设备前端装置可以包括：至少一个装载单元、控制单元和物料运送单元，所述的控制单元控制装载有硅片盒的所述装载单元升降，将所述硅片盒传送给所述物料运送单元，以及将所述物料运送单元上的硅片盒卸下；当需要搬送存储货架中的硅片盒时，装载单元用于通过自身升降使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上，以使所述物料运送单元完成对所述硅片盒的搬送；当不需要搬送存储货架中的硅片盒时，装载单元位于待命的位置上。本发明提高了搬送效率，减小搬送车的作业时间。

Description

设备前端装置和硅片盒的储运方法

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体地说，涉及一种设备前端装置和硅片盒的储运方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，300mm的硅片已经取代200mm的硅片成为主流，每个装载了硅片的容器重量由原来的约4公斤变成了约9公斤。因此，如果借助于人力来在各个制造模块之间来进行输送的话，会导致效率比较低，同时还可能导致人员被伤害的危险。而由于可以有效提高厂房利用率、缩短产品的生产周期，自动化物料输送系统（Automated Material Handling Systems，以下简称：AMHS）相对于人力化的物料输送来说，成为在300mm硅片制造过程中各个制造模块之间来进行输送硅片的主要纽带。

现有技术中，如图7所示，为现有技术中设备前端装置结构示意图，硅片盒501通过运输车502（overhead hoist transport，以下简称：OHT）实现各工艺设备间以及与存储货架STOCKER503之间的自动搬送。硅片盒501一般从装载单元504中进出。通常在AMHS系统中，同一段轨道内只允许一辆OHT小车进行作业，当前面有OHT在取放硅片盒时，后面的OHT如果需要搬送硅片至轨道更前面位置的设备时，则需要等待前面的OHT完成作业离开这段轨道后再进行作业，或者从别的路线绕道前进；这在一定程度上制约了整个系统的搬送效率。因此，如何减小OHT小车的作业时间是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种设备前端装置和硅片盒的储运方法，用以解决或缓解上述全部或部分技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种设备前端装置，其可以包括：至少一个装载单元、控制单元和物料运送单元，所述的控制单元控制装载有硅片盒的所述装载单元升降，将所述硅片盒传送给所述物料运送单元，以及将所述物料运送单元上的硅片盒卸下；

其中，当需要搬送硅片盒时，所述装载单元用于通过自身升降使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上，以使所述物料运送单元完成对所述硅片盒的搬送；当不需要搬送硅片盒时，所述装载单元位于待命的位置上。

优选地，在本发明的一实施例中，所述装载单元包括硅片盒抓取模块、装载平台和升降机构；所述升降机构为包括动力模块的升降用滑轨结构，设置在可使所述装载平台完成自身升降以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。

优选地，在本发明的一实施例中，所述物料运送单元为包括动力模块和搬送用滑轨结构，所述升降机构中的升降用滑轨与所述物料运送单元的搬送用轨道在接口处平滑对接。

优选地，在本发明的一实施例中，所述装载单元包括硅片盒抓取模块、装载平台和升降机构；所述升降机构为包括液压结构的升降机，设置在可带动所述装载平台升降以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。

优选地，在本发明的一实施例中，所述的控制单元还包括定位模块，用于控制所述装载平台与所述存储单元和所述物料运送单元的精准对接。

优选地，在本发明的一实施例中，所述装载单元为两个，一个用于将所述硅片盒传送给所述物料运送单元，另一个用于将所述物料运送单元上的硅片盒卸下。

为解决上述技术问题，本发明提供了采用上述装置控制硅片盒储运的方法，其包括：

当需要搬送硅片盒时，装载单元用于通过自身升降使硅片盒处于可被物料运送单元抓放到的位置上，以使所述物料运送单元完成对所述硅片盒的搬送；当不需要搬送硅片盒时，所述装载单元位于待命的位置上。

优选地，在本发明的一实施例中，通过使装载单元沿着升降用滑轨结构进行上下运动使所述装载单元完成自身升降，以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上；或者通过升降机带动所述装载单元上下运动使所述装载单元升降，以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。

本发明中，通过当需要搬送存储货架中的硅片盒时，装载单元用于通过自身升降使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上，以使所述物料运送单元完成对所述硅片盒的搬送；当不需要搬送存储货架中的硅片盒时，装载单元位于待命的位置上，从而提高了搬送效率，减小搬送车的作业时间。

附图说明

图1为本发明实施例一中设备前端装置结构示意图；

图2为本发明实施例一中设备前端装置正视图；

图3为本发明实施例一中设备前端装置的装载单元下降后处于待命状态示意图；

图4为本发明实施例二中硅片盒的储运方法流程示意图

图5为本发明实施例三中自动化物料输送系统结构示意图；

图6为本发明实施例四中自动化物料输送方法流程示意图；

图7为现有技术中设备前端装置结构示意图。

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1所示，为本发明实施例一中设备前端装置结构示意图，其可以包括：至少一个装载单元101、物料运送单元102和控制单元（图中未示出），控制单元控制装载有硅片盒的所述装载单元升降，将所述硅片盒传送给所述物料运送单元，以及将所述物料运送单元上的硅片盒卸下；其中，当需要搬送存储货架中的硅片盒时，装载单元101用于通过自身升降使硅片盒103处于可被所述物料运送单元102抓放到的位置上，以使所述物料运送单元102完成对所述硅片盒103的搬送；当不需要搬送存储货架中的硅片盒103时，装载单元101位于待命的位置上。

本实施例中，为了通过一种具体的方式来实现装载单元101自身的升降，所述装载单元可以包括硅片盒抓取模块（图中未示出）、装载平台（图中未示出）和升降机构（图中未示出）；所述升降机构为包括动力模块（图中未示出）的升降用滑轨结构104，设置在可使所述装载平台完成自身升降以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。具体地，硅片盒抓取模块可以为一机械手。

本实例中，所述物料输送单元102可以动力模块（图中未示出）和搬送用滑轨结构，所述升降机构中的升降用滑轨结构104与所述物料运送单元的搬送用轨道105在接口处平滑对接。如果搬送用轨道105是水平设置的，而此时，可以使所述升降用滑轨结构104与所述物料运送单元102的搬送用轨道105在设置方向上垂直，即升降用滑轨结构104设置成垂直方向。但是，需要说明的是，这种“垂直”只要保证使得装载单元101可以沿着升降用滑轨结构104进行升降即可，比如，升降用滑轨104结构的设置方向也可以按照与搬送用轨道105设置的方向呈一定角度进行设置，只要总体上使装载单元101进行升降实现使硅片盒103处于可被所述物料运送单元102抓放到的位置上即可。

可选地，在本发明的另外一实施例中，也可以不设置升降用滑轨结构104，而是用升降机代替，使装载单元101进行升降实现使硅片盒103处于可被所述物料运送单元102抓放到的位置上。即，所述装载单元包括硅片盒抓取模块、装载平台和升降机构，所述升降机构为包括液压结构的升降机，设置在可带动所述装载平台升降以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。具体地，硅片盒抓取模块可以为一机械手。需要说明的是，本发明的此处实施例中虽然只罗列出了升降用滑轨结构104和升降机，使装载单元101进行升降实现使硅片盒103处于可被所述物料运送单元102抓放到的位置上，但是，本领域普通技术人员从本发明实施例中公开的技术内容，无须创造性劳动，也可以想到其他任意的替代方式，详细在此不再赘述。

如图2所示，为本发明实施例一中设备前端装置正视图，从中可较为明显的看出升降用滑轨结构104。如图3所示，为本发明实施例一中设备前端装置的装载单元下降后处于待命状态示意图，详细过程在此不再赘述。

在上述实施例中，控制单元还可以包括定位模块（图中未示出），用于控制所述装载平台与所述物料运送单元的精准对接。在上述实施例中，虽然只示意出了一个装在单元，但是，所述装载单元也可以为两个，一个用于将所述硅片盒传送给所述物料运送单元，另一个用于将所述物料运送单元上的硅片盒卸下。

如图4所示，为本发明实施例二中硅片盒的储运方法流程示意图，其可以包括：

步骤201、当需要搬送存储货架中的硅片盒时，装载单元通过自身升降使硅片盒处于可被物料运送单元抓放到的位置上，以使所述物料运送单元完成对所述硅片盒的搬送；

本实施例中，可以通过使装载单元沿着升降用滑轨结构进行上下运动使所述装载单元完成自身升降，以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。而在另外一实施例中，也可以通过升降机带动所述装载单元上下运动使所述装载单元升降，以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。

步骤202、当不需要搬送存储货架中的硅片盒时，所述装载单元位于待命的位置上。

图4中，虽然步骤201在先、步骤202在后，但是，在另外一实施例中，也可以步骤202在先、步骤201在后，详细不再赘述。另外，图4所示实施例更为详细的内容可参见上述对图1所示实施例的说明，在此不再赘述。

如图5所示，为本发明实施例三中自动化物料输送系统结构示意图，其可以包括：存储货架301、搬送用轨道302、设备前端单元303，其中：

存储货架301包括至少两个存储单元311，本实施例中只示意出了一个存储单元311，每个所述存储单元311中存储有放置硅片的硅片盒321；本实施例中，所述硅片盒321可以为前端开口片盒（Front OpeningUnified Pod，简称FOUP）和/或标准机械界面盒（Stand Mechanical Interface，简称SMIF）。

搬送用轨道302与生产区域的主导轨304一体，并设置在所述存储货架301中每相邻两个所述存储单元311之间，图中只示意出了一个存储单元311；相邻两个存储单元311共享设置一搬送用轨道302，可以分时对相邻存储单元311中的任意一个进行操作；在另外一实施例中，所述每个存储单元311单独配置有一搬送用轨道302，实现同时对相邻存储单元311中进行操作。搬送用轨道302与主导轨304位于同一竖直高度上从而形成了一个整体，从而使通过该导轨搬送用轨道302、主导轨304送到不同的制造模块，或者通过驶入主轨道进入物料的其他生产区域。

设备前端单元303包括：装载单元313和物料运送单元323和控制单元（图中未示出），装载单元313和物料运送单元323和控制单元（图中未示出）详细可参见上述有关记载。其中，当需要搬送所述硅片盒321时，装载单元313用于通过自身升降使硅片盒321处于可被所述物料运送单元323抓放到的位置上，以使所述物料运送单元102完成对所述硅片盒321的搬送；当不需要搬送存储货架301中的硅片盒321时，装载单元313位于待命的位置上。

本实施例中，所述每个存储单元311单独配置有一物料输送单元323，实现同时对相邻存储单元311进行操作；或者，相邻两个存储单元311共享设置一物料输送单元323，可以分时对相邻存储单元311中的任意一个进行操作。装载单元和物料输送单元详细说明可参见上述实施例中有关部分，在此不再赘述。

上述图5中的搬送用轨道302、设备前端单元303可以形成一自动化物料输送台，详细不再赘述。

如图6所示，为本发明实施例四中自动化物料输送方法流程示意图，其可以包括：

步骤401、设备前端单元中的装载单元通过自身升降使硅片盒处于可被设备前端单元中的物料运送单元抓放到的位置上；

步骤402、设备前端单元中的物料运送单元完成对所述硅片盒的抓放，沿着搬送用轨道行驶进出存储货架，并进入主轨道以搬送所述硅片盒。

需要说明的是，上述实施例中，虽然以硅片盒存储在存储货架中为例进行了说明，但是，本领域普通技术人员应该知悉，也可以不用将硅片盒存储在存储货架中，而是直接在不同的工艺模块之间进行硅片盒的搬送。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种设备前端装置，其特征在于，包括：至少一个装载单元、控制单元和物料运送单元，所述的控制单元控制装载有硅片盒的所述装载单元升降，将所述硅片盒传送给所述物料运送单元，以及将所述物料运送单元上的硅片盒卸下；

2.根据权利要求1所述的设备前端装置，其特征在于，所述装载单元包括硅片盒抓取模块、装载平台和升降机构；所述升降机构为包括动力模块的升降用滑轨结构，设置在可使所述装载平台完成自身升降以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。

3.根据权利要求2所述的设备前端装置，其特征在于，所述物料运送单元为包括动力模块和搬送用滑轨结构，所述升降机构中的升降用滑轨与所述物料运送单元的搬送用轨道在接口处平滑对接。

4.根据权利要求3所述的设备前端装置，其特征在于，所述升降用滑轨与所述物料运送单元的搬送用轨道在设置方向上垂直。

5.根据权利要求1所述的设备前端装置，其特征在于，所述装载单元包括硅片盒抓取模块、装载平台和升降机构；所述升降机构为包括液压结构的升降机，设置在可带动所述装载平台升降以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。

6.根据权利要求5所述的设备前端装置，其特征在于，所述的控制单元还包括定位模块，用于控制所述装载平台与所述物料运送单元的精准对接。

7.根据权利要求1所述的设备前端装置，其特征在于，所述装载单元为两个，一个用于将所述硅片盒传送给所述物料运送单元，另一个用于将所述物料运送单元上的硅片盒卸下。

8.根据权利要求2或5所述的设备前端装置，其特征在于，所述的硅片盒抓取模块为机械手。

9.一种采用权利请求1所述装置控制硅片盒储运的方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过使装载单元沿着升降用滑轨进行上下运动使所述装载单元完成自身升降，以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上；或者通过升降机带动所述装载单元上下运动使所述装载单元升降，以使硅片盒处于可被所述物料运送单元抓放到的位置上。