自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)及搬送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)及搬送系統(tǒng)，該軌道結(jié)構(gòu)包括多條橫向軌道和多條縱向軌道，縱向軌道包含數(shù)條兩端連接于兩條橫向軌道且可沿橫向軌道平移的移動(dòng)軌道。本發(fā)明通過移動(dòng)軌道的設(shè)置，可以平移至相鄰列機(jī)臺(tái)堆疊部的上方，甚至可以根據(jù)需求平移至橫向任一列機(jī)臺(tái)堆疊部的位置，大大減少了軌道數(shù)量，使軌道結(jié)構(gòu)相較現(xiàn)有技術(shù)更加簡(jiǎn)單，系統(tǒng)空間頂部如天花板的負(fù)荷也大大減小，提高了安全性和搬送效率。
【專利說明】自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)及搬送系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路物料輸送設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種硅片盒自動(dòng)搬送系統(tǒng)中的軌道結(jié)構(gòu)及自動(dòng)搬送系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,300mm娃片已經(jīng)逐步取代200mm娃片成為主流,每盒裝載硅片的硅片盒的重量也由原來的約4公斤變成約9公斤。因此，仍然借助人力手工搬送，不僅會(huì)降低效率，還存在搬運(yùn)人員人身傷害的可能。同時(shí)，半導(dǎo)體制造對(duì)于廠房的利用率以及生產(chǎn)周期的要求越來越嚴(yán)苛，自動(dòng)化物料傳輸系統(tǒng)(Automated Material HandlingSystems,簡(jiǎn)稱AMHS)作為連接各個(gè)制造模塊之間輸送娃片的紐帶的重要性也日益凸顯出來。
[0003]由于娃片從200mm到300mm的轉(zhuǎn)變，工廠所采用的Semi Auto搬送方式已改革成了 Full Auto搬送方式,也就是從AMHS負(fù)責(zé)走道間系統(tǒng)(interbay)、人工搬送負(fù)責(zé)走道內(nèi)系統(tǒng)(intrabay),進(jìn)化為走道間系統(tǒng)和走道內(nèi)系統(tǒng)均由AMHS實(shí)現(xiàn)。這種方式極大減輕了生產(chǎn)一線操作人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)又避免了因人為事故而造成的損失。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，用于300mm硅片制造的一種主流AMHS包括多個(gè)用于存放半導(dǎo)體硅片的硅片存儲(chǔ)設(shè)備(STOCKER)和一個(gè)或多個(gè)空中升降機(jī)輸送車(0ΗΤ)，用于在硅片制造區(qū)域的各工位之間傳送硅片。存放在STOCKER中的硅片被裝入盒式容器，例如前端開口片盒(Front Opening Unified Pod,簡(jiǎn)稱F0UP),隨后它們被傳遞到在懸垂軌道上行進(jìn)的0ΗΤ。舉例來說，要將Tool A的硅片盒搬送到Tool B，現(xiàn)有一般的搬送路徑為ToolA — StokerOl — Stocker02 — Tool B。
[0005]為了進(jìn)一步提升系統(tǒng)的自動(dòng)化，現(xiàn)有技術(shù)又提供了一種Tool To Tool的搬送模式，也就是直接Tool A —Tool B。美國(guó)專利US7356378B1公開了一種工廠自動(dòng)化系統(tǒng)，其實(shí)施例和附圖揭示了系統(tǒng)中軌道的布局以及OHT小車運(yùn)行方式，可見，兩個(gè)機(jī)臺(tái)112之間可以有幾種直接運(yùn)輸硅片盒的方式，也包括通過倉(cāng)儲(chǔ)120作為中間環(huán)節(jié)。
[0006]然而，如上述專利所記載的現(xiàn)有搬送系統(tǒng)雖然可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)機(jī)臺(tái)之間硅片盒的直接輸送，但是需要架設(shè)復(fù)雜的軌道結(jié)構(gòu)，尤其是在每個(gè)機(jī)臺(tái)處至少要架設(shè)一條軌道，導(dǎo)致軌道結(jié)構(gòu)繁雜、天花板負(fù)荷增加、影響安全性；另一方面，眾多軌道也給OHT小車選擇最佳路徑制造了麻煩，小車可能要繞好幾個(gè)彎才能到達(dá)目標(biāo)機(jī)臺(tái)，控制系統(tǒng)也要運(yùn)算多種路徑可能，一定程度上影響了搬送效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)及搬送系統(tǒng)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)，其包括多條橫向軌道和多條縱向軌道，該縱向軌道包含數(shù)條兩端連接于兩條橫向軌道且可沿橫向軌道平移的移動(dòng)軌道。
[0009]進(jìn)一步地，該移動(dòng)軌道兩端連接的是兩條相鄰的橫向軌道。
[0010]進(jìn)一步地，該移動(dòng)軌道兩端與橫向軌道通過導(dǎo)軌和滑輪相連。
[0011]進(jìn)一步地，該移動(dòng)軌道兩端與橫向軌道通過導(dǎo)軌和彈性鋼珠相連。
[0012]本發(fā)明還提供一種自動(dòng)搬送系統(tǒng)，其包括:
[0013]多個(gè)機(jī)臺(tái)，呈縱橫矩陣狀布設(shè)，每個(gè)機(jī)臺(tái)都具有堆放硅片盒的堆疊部；
[0014]上述的軌道結(jié)構(gòu)，其具有多條橫向軌道和多條縱向軌道并懸垂固定于系統(tǒng)空間的頂部，該縱向軌道包含數(shù)條兩端連接于兩條橫向軌道且可沿橫向軌道平移的移動(dòng)軌道；
[0015]至少一輛輸送車,懸掛于于軌道結(jié)構(gòu)上并可沿著橫向軌道和縱向軌道行進(jìn)；以及
[0016]控制單元，與該機(jī)臺(tái)、軌道結(jié)構(gòu)和輸送車信號(hào)連接。
[0017]進(jìn)一步地，該控制單元與移動(dòng)軌道信號(hào)連接。
[0018]進(jìn)一步地，相鄰縱向兩列機(jī)臺(tái)堆疊部的朝向相反。
[0019]進(jìn)一步地，該移動(dòng)軌道設(shè)置于有兩列相鄰機(jī)臺(tái)的堆疊部一同所在的機(jī)臺(tái)走道間，并可平移至該兩列機(jī)臺(tái)中任一列機(jī)臺(tái)堆疊部的正上方。
[0020]進(jìn)一步地，該橫向軌道上對(duì)應(yīng)每列機(jī)臺(tái)堆疊部的位置設(shè)置具有直線段和弧線段的軌道切換部。
[0021]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，提供一種新的自動(dòng)搬送系統(tǒng)，通過移動(dòng)軌道的設(shè)置，可以平移至相鄰列機(jī)臺(tái)堆疊部的上方，甚至可以根據(jù)需求平移至橫向任一列機(jī)臺(tái)堆疊部的位置，大大減少了軌道數(shù)量，使軌道結(jié)構(gòu)相較現(xiàn)有技術(shù)更加簡(jiǎn)單，系統(tǒng)空間頂部如天花板的負(fù)荷也大大減小，提高了安全性；根據(jù)指令，移動(dòng)軌道預(yù)先平移至輸送車將要取放的目標(biāo)機(jī)臺(tái)堆疊部，甚至如果輸送車的目標(biāo)機(jī)臺(tái)堆疊部就在同一橫向范圍內(nèi)，移動(dòng)軌道可以直接承載輸送車平移至該堆疊部，進(jìn)行取放硅片盒的操作，大大提高了搬送效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為能更清楚理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中:
[0023]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的橫向軌道和移動(dòng)軌道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例中橫向軌道和移動(dòng)軌道連接處的剖視圖；
[0025]圖3是本發(fā)明自動(dòng)搬送系統(tǒng)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本實(shí)施例的自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)包括多條橫向軌道11和多條縱向軌道(未圖示)，縱向軌道包括數(shù)條兩端連接于兩條橫向軌道且可沿橫向軌道平移的移動(dòng)軌道13。其中，移動(dòng)軌道13兩端連接的是兩條相鄰的橫向軌道11。
[0027]本實(shí)施例中，橫向軌道11的側(cè)面具有凹槽111，移動(dòng)軌道13的側(cè)面具有凸條131，凹槽111和凸條131形成導(dǎo)軌，凸條131上下表面還設(shè)有多個(gè)彈性鋼珠132(類似于軸承上使用的彈性鋼珠)，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)軌道13沿橫向軌道11的平移，如圖2所示。在其他實(shí)施例中，移動(dòng)軌道與橫向軌道的連接還可通過導(dǎo)軌和滑輪的設(shè)置，或以其他現(xiàn)有結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)軌道的平移。[0028]本實(shí)施例中，橫向軌道上設(shè)置具有直線段和弧線段的軌道切換部，以切換軌道方向，使輸送車?yán)^續(xù)沿橫向軌道行駛或在移動(dòng)軌道處拐彎向移動(dòng)軌道上行駛。
[0029]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3,本實(shí)施例中，自動(dòng)搬送系統(tǒng)包括:
[0030]呈8X6矩陣布設(shè)的48臺(tái)機(jī)臺(tái)21，每個(gè)機(jī)臺(tái)21都具有一個(gè)堆放硅片盒的堆疊部22，本實(shí)施例中，縱向的6列機(jī)臺(tái)21中，每列機(jī)臺(tái)21的堆疊部22的朝向都是一致的，并且相鄰兩列機(jī)臺(tái)21堆疊部22的朝向相反，由此呈圖3所示堆疊部22 “面對(duì)面”、“背靠背”的機(jī)臺(tái)21陳列方式，可以最大程度減少軌道的數(shù)量；
[0031]軌道結(jié)構(gòu)，由上述實(shí)施例中的軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)成，本實(shí)施例的軌道結(jié)構(gòu)包括多條橫向軌道31和多條縱向軌道32并懸垂固定于系統(tǒng)空間的頂部，縱向軌道32包括數(shù)條兩端連接于兩條相鄰橫向軌道31且可沿橫向軌道31平移的移動(dòng)軌道33 ；
[0032]輸送車4，設(shè)有6輛并懸掛于于軌道結(jié)構(gòu)上并可沿著軌道行進(jìn)；以及
[0033]控制單元，與機(jī)臺(tái)21、軌道結(jié)構(gòu)和輸送車4信號(hào)連接(未圖示)。
[0034]其中，本實(shí)施例的橫向軌道31包括機(jī)臺(tái)矩陣上、下、中間三條非移動(dòng)軌道，縱向軌道32包括機(jī)臺(tái)矩陣左右兩條非移動(dòng)軌道以及六條移動(dòng)軌道33，如圖3中粗虛線所示，六條移動(dòng)軌道33分別設(shè)于兩列相鄰機(jī)臺(tái)的堆疊部一同所在的機(jī)臺(tái)走道間，并可平移至該兩列機(jī)臺(tái)中任一機(jī)臺(tái)堆疊部的正上方。本實(shí)施例的所有非移動(dòng)軌道之間相交處通過弧形接軌兩兩相通，移動(dòng)軌道與非移動(dòng)軌道通過軌道切換部連接，具體地，在橫向軌道上對(duì)應(yīng)每列機(jī)臺(tái)堆疊部的位置設(shè)置具有直線段和弧線段的軌道切換部，以切換軌道方向，使輸送車?yán)^續(xù)沿橫向軌道行駛或在移動(dòng)軌道處拐彎向移動(dòng)軌道上行駛。
[0035]本實(shí)施例中，移動(dòng)軌道和軌道切換部均與控制單元信號(hào)連接，用以控制移動(dòng)軌道的平移和軌道切換部的對(duì)輸送車路徑的切換。
[0036]實(shí)際運(yùn)作過程中，如圖3所示，一個(gè)機(jī)臺(tái)走道內(nèi)的6臺(tái)機(jī)臺(tái)無(wú)硅片盒取放任務(wù)時(shí)，移動(dòng)軌道是處于機(jī)臺(tái)走道的中間，即兩列機(jī)臺(tái)堆疊部中間的上方位置；當(dāng)某個(gè)機(jī)臺(tái)走道內(nèi)有某個(gè)機(jī)臺(tái)堆疊部的硅片盒需要被輸送車取放，控制單元就發(fā)出指令驅(qū)使移動(dòng)軌道移動(dòng)到該堆疊部的正上方，當(dāng)輸送車快要到達(dá)該移動(dòng)軌道時(shí)，可通過控制單元驅(qū)使(或由移動(dòng)軌道觸發(fā))橫向軌道設(shè)置在該堆疊部處的軌道切換部進(jìn)行軌道方向指引，弧線段將橫向軌道和移動(dòng)軌道連通，輸送車則沿移動(dòng)軌道拐彎而進(jìn)入該目標(biāo)堆疊部的正上方進(jìn)行取放操作。
[0037]在其他實(shí)施例中，可根據(jù)實(shí)際AMHS系統(tǒng)的情況和需求，調(diào)整機(jī)臺(tái)、輸送車和移動(dòng)軌道的數(shù)量。在移動(dòng)軌道較少的情況下，如果輸送車的目標(biāo)機(jī)臺(tái)堆疊部就在同一橫向范圍內(nèi)，移動(dòng)軌道可以直接承載輸送車平移至該堆疊部，進(jìn)行取放硅片盒的操作，大大提高了搬送效率。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括:多條橫向軌道和多條縱向軌道，該縱向軌道包含數(shù)條兩端連接于兩條橫向軌道且可沿橫向軌道平移的移動(dòng)軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于:該移動(dòng)軌道兩端連接的是兩條相鄰的橫向軌道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于:該移動(dòng)軌道兩端與橫向軌道通過導(dǎo)軌和滑輪相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)搬送軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于:該移動(dòng)軌道兩端與橫向軌道通過導(dǎo)軌和彈性鋼珠相連。
5.一種自動(dòng)搬送系統(tǒng)，其特征在于，其包括: 多個(gè)機(jī)臺(tái)，呈縱橫矩陣狀布設(shè)，每個(gè)機(jī)臺(tái)都具有堆放硅片盒的堆疊部； 權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的軌道結(jié)構(gòu)，其具有多條橫向軌道和多條縱向軌道并懸垂固定于系統(tǒng)空間的頂部，該縱向軌道包含數(shù)條兩端連接于兩條橫向軌道且可沿橫向軌道平移的移動(dòng)軌道； 至少一輛輸送車，懸掛于于軌道結(jié)構(gòu)上并可沿著橫向軌道和縱向軌道行進(jìn)；以及 控制單元，與該機(jī)臺(tái)、軌道結(jié)構(gòu)和輸送車信號(hào)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)搬送系統(tǒng)，其特征在于:該控制單元與移動(dòng)軌道信號(hào)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)搬送系統(tǒng)，其特征在于:相鄰縱向兩列機(jī)臺(tái)堆疊部的朝向相反。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)搬送系統(tǒng)，其特征在于:該移動(dòng)軌道設(shè)置于有兩列相鄰機(jī)臺(tái)的堆疊部一同所在的機(jī)臺(tái)走道間，并可平移至該兩列機(jī)臺(tái)中任一列機(jī)臺(tái)堆疊部的正上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)搬送系統(tǒng)，其特征在于:該橫向軌道上對(duì)應(yīng)每列機(jī)臺(tái)堆疊部的位置設(shè)置具有直線段和弧線段的軌道切換部。
【文檔編號(hào)】B65G49/07GK103693444SQ201310719132
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】計(jì)軍 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司