專利名稱：硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子裝備，尤其涉及一種硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備。
背景技術(shù)：
硅片傳輸系統(tǒng)應(yīng)用于光刻設(shè)備等眾多半導(dǎo)體設(shè)備中，作為這些設(shè)備對(duì)外的物料接口，進(jìn)行物料的預(yù)處理。硅片傳輸系統(tǒng)自動(dòng)化程度很高，設(shè)備操作者只需作最基本的動(dòng)作，其他動(dòng)作由娃片傳輸系統(tǒng)完成，因此，娃片傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行必須可靠且高效。在娃片傳輸系統(tǒng)中直接對(duì)片盒進(jìn)行操作的是片庫設(shè)備，操作人員將片盒放置在片庫設(shè)備上后就完成了物料上載的人為干預(yù)，其他動(dòng)作全部由片庫設(shè)備自動(dòng)完成。在半導(dǎo)體制造業(yè)中，片盒多采用滿足國際半導(dǎo)體設(shè)備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)SEMI標(biāo)準(zhǔn)的片盒F0UP(Front Opening Unified Pod), SEMI對(duì)片庫設(shè)備也已有詳細(xì)規(guī)范,片庫設(shè)備對(duì)FOUP的接口有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，美國專利US 6，375，403B1及US 6，641，348B1中披露的片庫設(shè)備均是基于SEMI標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)FOUP接口、設(shè)備操作接口、設(shè)備布局等方面都遵循標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，最大化地簡化了設(shè)計(jì)，形成了市場(chǎng)上的標(biāo)準(zhǔn)片庫設(shè)備產(chǎn)品，對(duì)任何半導(dǎo)體設(shè)備，只要提供符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備安裝接口并使用標(biāo)準(zhǔn)F0UP，這些片庫設(shè)備產(chǎn)品都可以應(yīng)用，方便客戶快速集成，減少半導(dǎo)體設(shè)備特別是硅片傳輸部分的開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用。為了符合SEMI E15. 1-0305標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于人機(jī)交互接口的描述，操作人員往片庫設(shè)備上放置FOUP時(shí)，片庫設(shè)備用于承載FOUP的平臺(tái)必須處于一定位置，即承載FOUP的平臺(tái)的高度必須滿足一定要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，片庫設(shè)備用于承載FOUP的平臺(tái)的位置是固定的，為了從片庫設(shè)備上取走硅片，半導(dǎo)體設(shè)備的機(jī)械手抬升的高度必須與片庫設(shè)備用于承載FOUP的平臺(tái)的高度相匹配，這就限制了半導(dǎo)體設(shè)備的高度(因?yàn)闄C(jī)械手是半導(dǎo)體設(shè)備的一部分，半導(dǎo)體設(shè)備的高度必須保證機(jī)械手能從FOUP中取走硅片)。對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備，總是期望它占用的空間越小越好，現(xiàn)有技術(shù)的片庫設(shè)備對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的高度有一定要求，不利于半導(dǎo)體設(shè)備高度的降低，而對(duì)于對(duì)硅片傳輸有著嚴(yán)格高度控制的半導(dǎo)體設(shè)備(例如光刻設(shè)備)，現(xiàn)有技術(shù)的片庫設(shè)備還可能無法應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，片盒承載平臺(tái)的高度可調(diào)節(jié)。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，用于對(duì)片盒進(jìn)行操作，包括片庫框架、片盒承載平臺(tái)和片庫解鎖機(jī)構(gòu)；所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述片庫框架的一表面上、靠近所述片庫框架的底端；所述片庫框架另一表面上設(shè)有垂向運(yùn)動(dòng)單元，所述片盒承載平臺(tái)通過轉(zhuǎn)接件與所述垂向運(yùn)動(dòng)單元連接，所述轉(zhuǎn)接件在所述垂向運(yùn)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)。上述硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述片庫框架為具有一定厚度的板體，所述片庫框架的下部設(shè)有第一空框，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)與所述第一空框的邊框連接，且所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)與所述第一空框之間設(shè)有間隙；一密封板滑動(dòng)連接在所述片庫框架的一表面上，所述密封板與所述垂向運(yùn)動(dòng)單元位于所述片庫框架的同一表面上；所述密封板與所述片庫框架之間設(shè)有細(xì)縫；所述密封板設(shè)有第二空框，所述密封板的第二空框的面積小于所述片庫框架的第一空框的面積；所述密封板上設(shè)有凸起。上述硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述片庫框架設(shè)有所述垂向運(yùn)動(dòng)單元的表面上設(shè)有兩根導(dǎo)軌，所述兩根導(dǎo)軌分別位于所述第一空框的兩側(cè)，且相互平行，所述密封板的兩個(gè)相互平行邊沿分別與所述兩根導(dǎo)軌連接，所述第二空框位于該兩個(gè)邊沿之間。上述硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)的底端與所述第一空框的底邊框密封連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)的側(cè)表面與所述第一空框的側(cè)邊框密封連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)與所述第一空框之間的間隙設(shè)置在所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)的頂端與所述第一空框的頂邊框之間。上述硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述密封板與所述片庫框架之間的細(xì)縫的寬度為1mm?！?上述硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述片庫框架的頂端設(shè)有片庫上部安裝接口，所述片庫框架的底端設(shè)有片庫下部安裝接口。上述硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述片盒承載平臺(tái)包括殼體、平臺(tái)接口板和密封板插接件，所述平臺(tái)接口板設(shè)置在所述殼體的頂端，且與所述殼體滑動(dòng)連接，所述密封板插接件設(shè)置在所述平臺(tái)接口板的底端，所述殼體與所述轉(zhuǎn)接件連接。上述硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述平臺(tái)接口板上設(shè)有運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷、鎖定機(jī)構(gòu)、條碼掃描窗、彈簧銷和片盒放置確認(rèn)傳感器；所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷和鎖定機(jī)構(gòu)形成的接口與符合SEMI (國際半導(dǎo)體設(shè)備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)的片盒相匹配，所述片盒放置確認(rèn)傳感器設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷的附近。上述娃片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)包括殼體、映射傳感器、映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口、彈性擋銷和解鎖鑰匙；所述殼體的兩側(cè)各設(shè)有一所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口與所述第一空框的邊框連接；所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述殼體的頂端，該映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可相對(duì)所述殼體滑動(dòng)；所述映射傳感器設(shè)置在所述殼體的頂端，且與所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；在所述殼體的前端面上設(shè)有框架；所述彈性擋銷和解鎖鑰匙形成的接口與符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的片盒相匹配，所述彈性擋銷和解鎖鑰匙與所述殼體滑動(dòng)連接。上述硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其中，所述框架的形狀與所述片盒的片盒門的形狀相同，所述框架的大小與所述片盒的片盒門的大小相同。本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備在片庫框架上設(shè)有垂向運(yùn)動(dòng)單元，片盒承載平臺(tái)通過轉(zhuǎn)接件與垂向運(yùn)動(dòng)單元連接，垂向運(yùn)動(dòng)單元可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接件運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)片盒承載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)片盒承載平臺(tái)高度的目的，由于片盒承載平臺(tái)的高度可調(diào)節(jié)，可降低片庫解鎖機(jī)構(gòu)的位置(高度)，半導(dǎo)體設(shè)備的機(jī)械手從片盒承載平臺(tái)上的片盒中取走硅片時(shí)，機(jī)械手抬升的高度與片庫解鎖機(jī)構(gòu)的位置相匹配，因此，使用本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，可降低機(jī)械手抬升的高度，即可降低半導(dǎo)體設(shè)備的高度，有利于半導(dǎo)體設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而且能滿足對(duì)硅片傳輸有著嚴(yán)格高度控制的半導(dǎo)體設(shè)備的要求；本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)思想，該片庫設(shè)備包含片庫框架、片盒承載平臺(tái)和片庫解鎖機(jī)構(gòu)三個(gè)模塊，每個(gè)模塊獨(dú)立性強(qiáng)，其設(shè)計(jì)除滿足必要的接口需求外，其余都獨(dú)立設(shè)計(jì)，這為后期不斷優(yōu)化升級(jí)各模塊設(shè)計(jì)提供了便利性，一個(gè)模塊的修改不會(huì)對(duì)其他模塊造成影響，即不必修改整體架構(gòu)；本發(fā)明的娃片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備在片庫框架上設(shè)置一密封板,在密封板與片庫框架之間留有細(xì)縫，能很好地保證機(jī)臺(tái)內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)密封性，能很好地保證機(jī)臺(tái)內(nèi)部環(huán)境不被污染。


本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖I是本發(fā)明硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中片庫框架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明中片庫框架的俯視圖。 圖4是本發(fā)明硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖5是本發(fā)明中片盒承載平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明中片庫解鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備的工作流程圖。圖8是本發(fā)明中密封板相對(duì)密封原理圖。圖9是本發(fā)明片庫設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合圖I 圖9對(duì)本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備包括片庫框架103、片盒承載平臺(tái)105和片庫解鎖機(jī)構(gòu)106 ；所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106設(shè)置在所述片庫框架103的一表面上、靠近所述片庫框架103的底端；所述片庫框架103另一表面上設(shè)有垂向運(yùn)動(dòng)單元108，所述片盒承載平臺(tái)105通過轉(zhuǎn)接件104與所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108連接,所述轉(zhuǎn)接件104在所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)105運(yùn)動(dòng)，從而改變所述片盒承載平臺(tái)105的位置(即片盒承載平臺(tái)的垂向高度)。本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備在片庫框架上設(shè)有垂向運(yùn)動(dòng)單元，片盒承載平臺(tái)通過轉(zhuǎn)接件與垂向運(yùn)動(dòng)單元連接，垂向運(yùn)動(dòng)單元可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接件運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)片盒承載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)片盒承載平臺(tái)高度的目的，由于片盒承載平臺(tái)的高度可調(diào)節(jié)，可降低片庫解鎖機(jī)構(gòu)的位置(高度)，半導(dǎo)體設(shè)備的機(jī)械手從片盒承載平臺(tái)上的片盒中取走硅片時(shí)，機(jī)械手抬升的高度與片庫解鎖機(jī)構(gòu)加入上方的開口位置相匹配，因此，使用本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，可降低機(jī)械手抬升的高度，即可降低半導(dǎo)體設(shè)備的高度，有利于半導(dǎo)體設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而且能滿足對(duì)硅片傳輸有著嚴(yán)格高度控制的半導(dǎo)體設(shè)備的要求。參見圖9所示，本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)思想，該片庫設(shè)備包含片庫框架103、片盒承載平臺(tái)105和片庫解鎖機(jī)構(gòu)106三個(gè)模塊，每個(gè)模塊獨(dú)立性強(qiáng)，其設(shè)計(jì)除滿足必要的接口需求外，其余都獨(dú)立設(shè)計(jì)，這為后期不斷優(yōu)化升級(jí)各模塊設(shè)計(jì)提供了便利性，一個(gè)模塊的修改不會(huì)對(duì)其他模塊造成影響，即不必修改整體架構(gòu)。結(jié)合圖2 圖4，所述片庫框架103為具有一定厚度的板體，所述片庫框架103的下部設(shè)有第一空框401，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106與所述第一空框401的邊框連接，且所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106與所述第一空框401之間設(shè)有間隙801 ；一密封板107滑動(dòng)連接在所述片庫框架103的一表面上，所述密封板107與所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108位于所述片庫框架103的同一表面上，所述密封板107可相對(duì)所述片庫框架103運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方向與所述轉(zhuǎn)接件104的運(yùn)動(dòng)方向相同；所述密封板107與所述片庫框架103之間設(shè)有細(xì)縫109，如圖3所示；所述密封板107設(shè)有第二空框1074，所述密封板107的第二空框1074的面積小于所述片庫框架103的第一空框401的面積；
所述密封板107上設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)1071，用于在運(yùn)動(dòng)時(shí)掛接；較佳地，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的底端與所述第一空框401的底邊框密封連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的側(cè)表面與所述第一空框401的側(cè)邊框密封連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的頂端與所述第一空框401的頂邊框之間有一間隙801，如圖4所示，機(jī)械手800從片盒600內(nèi)取硅片700時(shí)，所述機(jī)械手800通過所述間隙801伸入所述片盒600內(nèi)；繼續(xù)參見圖2和圖3,較佳地,所述片庫框架103的一表面上設(shè)有兩根導(dǎo)軌402和403，所述兩根導(dǎo)軌402和403分別位于所述第一空框401的兩側(cè)，且相互平行，所述密封板107的兩個(gè)相互平行邊沿1072和1073分別與所述兩根導(dǎo)軌403和403連接，所述兩個(gè)邊沿1072和1073可在所述兩根導(dǎo)軌403和403上滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)所述密封板107在所述片庫框架103表面上的滑動(dòng)，所述第二空框1074位于所述邊沿1072和邊沿1073之間；較佳地，所述密封板107與所述片庫框架103之間的細(xì)縫109的寬度D為Imm ;繼續(xù)參見圖2，所述片庫框架103的頂端設(shè)有片庫上部安裝接口 404，所述片庫框架103的底端設(shè)有片庫下部安裝接口 405，所述片庫上部安裝接口 404和片庫下部安裝接口405用于與外部半導(dǎo)體設(shè)備連接，通過所述片庫上部安裝接口 404和片庫下部安裝接口 405可將片庫設(shè)備連接在外部半導(dǎo)體設(shè)備的機(jī)臺(tái)上；繼續(xù)參見圖I,較佳地,所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108包括垂向驅(qū)動(dòng)電機(jī)101以及與所述垂向驅(qū)動(dòng)電機(jī)101連接的垂向運(yùn)動(dòng)組件102，所述垂向驅(qū)動(dòng)電機(jī)101設(shè)置在所述垂向運(yùn)動(dòng)組件102的頂端，所述轉(zhuǎn)接件104與所述垂向運(yùn)動(dòng)組件102連接，在所述垂向驅(qū)動(dòng)電機(jī)101的驅(qū)動(dòng)下，所述轉(zhuǎn)接件104可在所述垂向運(yùn)動(dòng)組件102上滑動(dòng)；所述兩根導(dǎo)軌402和403的有效行程與所述垂向運(yùn)動(dòng)組件102的有效行程相同；在本發(fā)明中，所述垂向運(yùn)動(dòng)組件102的具體結(jié)構(gòu)以及所述垂向驅(qū)動(dòng)電機(jī)101與所述垂向運(yùn)動(dòng)組件102的連接方式不受限制，即可采用現(xiàn)有技術(shù)中的任何可行方式，只要能驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)接件104運(yùn)動(dòng)即可，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，采用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)這樣的垂向運(yùn)動(dòng)單元108是不難的，而且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可對(duì)這些內(nèi)容不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)。參見圖4和圖5，所述片盒承載平臺(tái)105用于承載所述片盒600，所述片盒600內(nèi)的硅片700水平放置，該片盒承載平臺(tái)105包括殼體204以及設(shè)置在所述殼體204的頂端的平臺(tái)接口板202，所述平臺(tái)接口板202可相對(duì)所述殼體204滑動(dòng)，所述平臺(tái)接口板202的底端設(shè)有密封板插接件208，所述殼體204與所述轉(zhuǎn)接件104連接；繼續(xù)參見圖5,所述平臺(tái)接口板202上設(shè)有運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷(Kinematic CouplingPin) 201、鎖定機(jī)構(gòu)203、條碼掃描窗206、彈簧銷205和片盒放置確認(rèn)傳感器207，所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷201用于片盒的定位，該運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷201符合SEMI E57標(biāo)準(zhǔn)，所述鎖定機(jī)構(gòu)203用于鎖定片盒，防止操作人員對(duì)在運(yùn)行中片盒的誤操作，所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷201和鎖定機(jī)構(gòu)203形成的接口與符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的FOUP相匹配，所述片盒放置確認(rèn)傳感器207設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷201的附近，該片盒放置確認(rèn)傳感器207用于判斷片盒是否與所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷201準(zhǔn)確配合，所述彈簧銷205與一傳感器(圖5中未示)連接，當(dāng)片盒準(zhǔn)確定位在所述平臺(tái)接口板202上時(shí)，所述彈簧銷205將被片盒壓下去，當(dāng)片盒的位置沒有放準(zhǔn)確時(shí)，所述彈簧銷205不會(huì)被片盒壓下去，與所述彈簧銷205連接的傳感器通過感應(yīng)所述彈簧銷205的狀態(tài)來判斷片盒是否準(zhǔn)確定位，所述條碼掃描窗206用于讀取片盒上的條碼；所述殼體204通過三點(diǎn)連接方式與所述轉(zhuǎn)接件104連接；驅(qū)動(dòng)所述平臺(tái)接口板202相對(duì)所述殼體204滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述殼體204內(nèi)，在本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)所述平臺(tái)接口板202相對(duì)所述殼體204滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)、所述殼體204與所述轉(zhuǎn)接件104的三點(diǎn)連接方式以及所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷201、鎖定機(jī)構(gòu)203、條碼掃描窗206、彈簧銷205、片盒放置確認(rèn)傳感器207等的細(xì)節(jié)內(nèi)容不受限制，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，采用 現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)滿足上述功能的片盒承載平臺(tái)是不難的，而且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可對(duì)這些內(nèi)容不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)。參見圖6，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106用于安裝或拆卸所述片盒600的片盒門601，該片庫解鎖機(jī)構(gòu)106包括殼體301、映射(MAPPING)傳感器302、映射(MAPPING)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303、片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口 304、彈性擋銷307和解鎖鑰匙(KEY) 308 ；所述殼體301的兩側(cè)各設(shè)有一所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口 304，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口 304與所述第一空框401的邊框連接，實(shí)現(xiàn)所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106與所述片庫框架103的集成；所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303設(shè)置在所述殼體301的頂端，該映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303可相對(duì)所述殼體301滑動(dòng)；所述映射傳感器302設(shè)置在所述殼體301的頂端，且與所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303連接，所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)所述映射傳感器302 —起運(yùn)動(dòng),所述映射傳感器302用于對(duì)所述片盒600內(nèi)的硅片700進(jìn)行掃描以判斷所述硅片700的放置位置是否正確；在所述殼體301的前端面305上設(shè)有框架306，所述框架306用于放置所述片盒600的片盒門601 ；所述框架306的形狀與所述片盒600的片盒門601的形狀相同，所述框架306的大小與所述片盒600的片盒門601的大小相同，卸載下的所述片盒門601將存放于所述框架306內(nèi)；所述彈性擋銷307和解鎖鑰匙308均符合SEMI E62-1106標(biāo)準(zhǔn)，所述彈性擋銷307和解鎖鑰匙308形成的接口與符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的FOUP相匹配，所述彈性擋銷307和解鎖鑰匙308均可相對(duì)所述殼體301運(yùn)動(dòng)，所述彈性擋銷307和解鎖鑰匙308可運(yùn)動(dòng)到所述殼體301內(nèi)，也可從所述殼體301的前端面305伸出；在本發(fā)明中，所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303的具體結(jié)構(gòu)、所述映射傳感器302與所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303的連接方式、驅(qū)動(dòng)所述彈性擋銷307和解鎖鑰匙308運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)不受限制，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，采用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)滿足上述功能的片庫解鎖機(jī)構(gòu)是不難的，而且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可對(duì)這些內(nèi)容不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)。以下介紹本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備的工作原理先介紹所述片庫框架103、片盒承載平臺(tái)105和片庫解鎖機(jī)構(gòu)106三個(gè)模塊的集成所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口 304與所述片庫框架103的第一空框401的邊框連接，實(shí)現(xiàn)所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106與所述片庫框架103的連接，所述片盒承載平臺(tái)105的殼體204與所述轉(zhuǎn)接件104連接，實(shí)現(xiàn)所述片盒承載平臺(tái)105與所述片庫框架103的連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106和片盒承載平臺(tái)105分別位于所述片庫框架103的兩側(cè)，如圖4所示，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的殼體301的底端與所述片庫框架103的第一空框401的底邊框密封連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的殼體301的側(cè)表面與所述片庫框架103的第一空框401的側(cè)邊框密封連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的殼體301的頂端與所述片庫框架103的第一空框401的頂邊框之間有一間隙801，如圖4所示；為確保所述片庫框架103、片盒承載平臺(tái)105和片庫解鎖機(jī)構(gòu)106三個(gè)模塊之間 精確定位，以及所述片盒600置于所述片盒承載平臺(tái)105后能與該片庫設(shè)備準(zhǔn)確配合使用，使用本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備前要進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試時(shí)需使用片庫調(diào)試臨時(shí)工裝500 (如圖2所示)，調(diào)試完成后該片庫調(diào)試臨時(shí)工裝500將從所述片庫框架103上拆卸下來；調(diào)試結(jié)束后，利用所述片庫框架103的片庫上部安裝接口 404和片庫下部安裝接口 405將片庫設(shè)備安裝在外部半導(dǎo)體設(shè)備的機(jī)臺(tái)上，所述片庫框架103位于機(jī)臺(tái)內(nèi)，所述片盒承載平臺(tái)105位于機(jī)臺(tái)外，如圖4所示，外部半導(dǎo)體設(shè)備的機(jī)械手800位于機(jī)臺(tái)內(nèi)，該機(jī)械手800用于從所述片盒600中取出所述硅片700，半導(dǎo)體制造業(yè)對(duì)工藝環(huán)境有嚴(yán)格要求，因此，機(jī)臺(tái)內(nèi)的環(huán)境非常潔凈，這就要求使用片庫設(shè)備向機(jī)臺(tái)內(nèi)輸送硅片時(shí)，要確保機(jī)臺(tái)內(nèi)的環(huán)境不會(huì)被污染。結(jié)合7A 圖71，介紹本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備的相對(duì)密封工作過程原理往所述片盒承載平臺(tái)105上放置所述片盒600時(shí)，所述片盒承載平臺(tái)105必須處于一定位置，該位置的高度滿足SEMI E15. 1-0305標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于人機(jī)交互接口的描述，本發(fā)明中，該高度比所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106所處的位置高，所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108將所述片盒承載平臺(tái)105調(diào)至該高度，如圖7A所示，此時(shí)，所述片盒承載平臺(tái)105處于最高工作位，所述密封板107擋住所述殼體301的頂端與所述第一空框401的頂邊框之間的間隙801，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的彈性擋銷307和解鎖鑰匙308位于所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的殼體301內(nèi)，操作人員將所述片盒600放置于所述片盒承載平臺(tái)105上，放置所述片盒600時(shí)，所述片盒600的片盒門601朝向所述片庫框架103，當(dāng)所述片盒600準(zhǔn)確定位于所述片盒承載平臺(tái)105上時(shí)，所述平臺(tái)接口板202上的鎖定機(jī)構(gòu)203鎖定所述片盒600的底部；如圖7B所示，所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108驅(qū)動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)105向下運(yùn)動(dòng)，直至所述片盒承載平臺(tái)105的位置降低至最低工作位，該最低工作位滿足所述平臺(tái)接口板202能將所述片盒門601送入所述密封板107的第二空框1074內(nèi)；如圖7C所示，所述平臺(tái)接口板202帶動(dòng)所述片盒600向所述片庫框架103的方向運(yùn)動(dòng)，直至所述片盒600的片盒門601插入所述密封板107的第二空框1074內(nèi)，此時(shí)，所述平臺(tái)接口板202底端的密封板插接件208位于所述密封板107的凸起1071的底端，但未緊密接觸；
如圖7D所示，所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108驅(qū)動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)105上升一指定高度，使所述密封板插接件208與所述凸起1071柔性緊密接觸(所述密封板插接件208上設(shè)有彈性墊，所述密封板插接件208的彈性墊緊密接觸所述凸起1071)，所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108再次驅(qū)動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)105向上運(yùn)動(dòng)，直至所述片盒600達(dá)到解鎖/鎖定位置，在所述片盒承載平臺(tái)105向上運(yùn)動(dòng)的過程中，所述密封板107跟隨所述片盒承載平臺(tái)105 —起向上運(yùn)動(dòng),此時(shí),所述片盒600的片盒門601正對(duì)所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的框架306，所述密封板107仍擋住所述殼體301的頂端與所述第一空框401的頂邊框之間的間隙801 ；如圖7E所示，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的彈性擋銷307和解鎖鑰匙308向所述片盒600的方向運(yùn)動(dòng)，并從所述殼體301的前端面305伸出，插入所述片盒門601的接口內(nèi)，所述解鎖鑰匙308打開所述片盒門601的鎖；
如圖7F所示，所述彈性擋銷307和解鎖鑰匙308反向運(yùn)動(dòng)，使所述片盒門601脫離所述片盒600，并將所述片盒門601存放于所述框架306內(nèi)；如圖7G所示，所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108驅(qū)動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)105向上運(yùn)動(dòng)指定高度，在所述片盒承載平臺(tái)105向上運(yùn)動(dòng)的過程中，所述密封板107跟隨所述片盒承載平臺(tái)105 —起向上運(yùn)動(dòng)，由于所述片盒600的片盒門601已被打開并被取走，因此，所述片盒600在向上運(yùn)動(dòng)的過程中可通過所述間隙801與機(jī)臺(tái)內(nèi)部貫通，此時(shí)，所述片盒600向上運(yùn)動(dòng)到所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303能伸入所述片盒600內(nèi)即可，所述片盒600上升指定高度后，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)106的映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303向所述片盒600的方向運(yùn)動(dòng)，并伸入所述片盒600內(nèi)，所述映射傳感器302跟隨所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303 —起伸入所述片盒600內(nèi)，開始對(duì)所述片盒600內(nèi)的硅片700進(jìn)行掃描；如圖7H所示，所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108驅(qū)動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)105緩緩上升，在所述片盒承載平臺(tái)105上升的過程中，所述映射傳感器302對(duì)所述片盒600內(nèi)的硅片700逐層掃描，直至掃描完所述片盒600內(nèi)最底層的硅片700，掃描的目的是判斷所述硅片700的放置位置是否正確，如果不正確，將報(bào)警提醒操作人員操作出現(xiàn)錯(cuò)誤，由操作人員人為干預(yù)解決問題，如果正確，就進(jìn)行下一步操作；如圖71所示，所述垂向運(yùn)動(dòng)單元108驅(qū)動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)105向上運(yùn)動(dòng)，使所述片盒600內(nèi)最底層的娃片700處于所述機(jī)械手800的預(yù)定取片聞度，所述機(jī)械手800需穿過所述間隙801伸入所述片盒600內(nèi)取硅片，因此，所述機(jī)械手800的高度必須與所述間隙801的位置相匹配，即所述機(jī)械手800的高度有一預(yù)定取片高度，所述片盒600內(nèi)最底層的硅片700的高度應(yīng)等于所述機(jī)械手800的預(yù)定取片高度，才能保證所述機(jī)械手800能順利取走硅片，最底層的硅片被取走后，上一層的硅片移下來占據(jù)最底層位置，直至所述片盒600內(nèi)的硅片700全被取走；片庫設(shè)備卸載所述片盒的過程與上述流程相反，這里不再描述。本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備能很好地保證機(jī)臺(tái)內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)密封性，能很好地保證機(jī)臺(tái)內(nèi)部環(huán)境不被污染，其原理如下參見圖8，設(shè)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的壓強(qiáng)為P1，機(jī)臺(tái)外部的壓強(qiáng)為P2，壓強(qiáng)Pl大于壓強(qiáng)P2，所述密封板107與所述片庫框架103之間設(shè)有很小的間隙D，在內(nèi)外壓差的作用下，機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氣體通過所述間隙D不斷向外輸送，而機(jī)臺(tái)外部的氣體則無法進(jìn)入機(jī)臺(tái)內(nèi)部，很好地保證了機(jī)臺(tái)內(nèi)部環(huán)境不被污染。
由于本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備的片盒承載平臺(tái)在垂向可運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)，因此，片庫解鎖機(jī)構(gòu)的位置可與放置片盒時(shí)的人機(jī)交互接口位置(最高工作位)不處于同一水平高度，可降低片庫解鎖機(jī)構(gòu)的位置(即降低片庫解鎖機(jī)構(gòu)的水平高度)，從而降低機(jī)械手的 抬升高度，有利于降低半導(dǎo)體設(shè)備的水平高度，優(yōu)化半導(dǎo)體設(shè)備的設(shè)計(jì)，而且能滿足對(duì)硅片傳輸有著嚴(yán)格高度控制的半導(dǎo)體設(shè)備的要求。
權(quán)利要求
1.一種硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，用于對(duì)片盒進(jìn)行操作，其特征在于，包括片庫框架、片盒承載平臺(tái)和片庫解鎖機(jī)構(gòu)； 所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述片庫框架的一表面上、靠近所述片庫框架的底端； 所述片庫框架另一表面上設(shè)有垂向運(yùn)動(dòng)單元，所述片盒承載平臺(tái)通過轉(zhuǎn)接件與所述垂向運(yùn)動(dòng)單元連接，所述轉(zhuǎn)接件在所述垂向運(yùn)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的娃片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其特征在于，所述片庫框架為具有一定厚度的板體，所述片庫框架的下部設(shè)有第一空框，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)與所述第一空框的邊框連接，且所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)與所述第一空框之間設(shè)有間隙； 一密封板滑動(dòng)連接在所述片庫框架的一表面上，所述密封板與所述垂向運(yùn)動(dòng)單元位于所述片庫框架的同一表面上； 所述密封板與所述片庫框架之間設(shè)有細(xì)縫； 所述密封板設(shè)有第二空框，所述密封板的第二空框的面積小于所述片庫框架的第一空框的面積； 所述密封板上設(shè)有凸起。
3.如權(quán)利要求2所述的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其特征在于，所述片庫框架設(shè)有所述垂向運(yùn)動(dòng)單元的表面上設(shè)有兩根導(dǎo)軌，所述兩根導(dǎo)軌分別位于所述第一空框的兩側(cè)，且相互平行，所述密封板的兩個(gè)相互平行邊沿分別與所述兩根導(dǎo)軌連接，所述第二空框位于該兩個(gè)邊沿之間。
4.如權(quán)利要求2所述的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其特征在于，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)的底端與所述第一空框的底邊框密封連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)的側(cè)表面與所述第一空框的側(cè)邊框密封連接，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)與所述第一空框之間的間隙設(shè)置在所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)的頂端與所述第一空框的頂邊框之間。
5.如權(quán)利要求2所述的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其特征在于，所述密封板與所述片庫框架之間的細(xì)縫的寬度為1mm。
6.如權(quán)利要求I 5中任一權(quán)利要求所述的娃片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備,其特征在于,所述片庫框架的頂端設(shè)有片庫上部安裝接口，所述片庫框架的底端設(shè)有片庫下部安裝接口。
7.如權(quán)利要求I或2所述的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其特征在于，所述片盒承載平臺(tái)包括殼體、平臺(tái)接口板和密封板插接件，所述平臺(tái)接口板設(shè)置在所述殼體的頂端，且與所述殼體滑動(dòng)連接，所述密封板插接件設(shè)置在所述平臺(tái)接口板的底端，所述殼體與所述轉(zhuǎn)接件連接。
8.如權(quán)利要求7所述的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其特征在于，所述平臺(tái)接口板上設(shè)有運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷、鎖定機(jī)構(gòu)、條碼掃描窗、彈簧銷和片盒放置確認(rèn)傳感器；所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷和鎖定機(jī)構(gòu)形成的接口與符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的片盒相匹配，所述片盒放置確認(rèn)傳感器設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)銷的附近。
9.如權(quán)利要求2所述的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其特征在于，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)包括殼體、映射傳感器、映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口、彈性擋銷和解鎖鑰匙； 所述殼體的兩側(cè)各設(shè)有一所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口，所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)集成接口與所述第一空框的邊框連接；所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述殼體的頂端，該映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可相對(duì)所述殼體滑動(dòng)； 所述映射傳感器設(shè)置在所述殼體的頂端，且與所述映射運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接； 在所述殼體的前端面上設(shè)有框架； 所述彈性擋銷和解鎖鑰匙形成的接口與符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的片盒相匹配，所述彈性擋銷和解鎖鑰匙與所述殼體滑動(dòng)連接。
10.如權(quán)利要求9所述的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備，其特征在于，所述框架的形狀與所述片盒的片盒門的形狀相同，所述框架的大小與所述片盒的片盒門的大小相同。
全文摘要
本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備用于對(duì)片盒進(jìn)行操作，該硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備包括片庫框架、片盒承載平臺(tái)和片庫解鎖機(jī)構(gòu)；所述片庫解鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述片庫框架的一表面上、靠近所述片庫框架的底端；所述片庫框架另一表面上設(shè)有垂向運(yùn)動(dòng)單元，所述片盒承載平臺(tái)通過轉(zhuǎn)接件與所述垂向運(yùn)動(dòng)單元連接，所述轉(zhuǎn)接件在所述垂向運(yùn)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述片盒承載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的硅片傳輸系統(tǒng)片庫設(shè)備的片盒承載平臺(tái)的高度可調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H01L21/677GK102945818SQ20111023356
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者王邵玉, 姜杰, 田耀杰, 朱建山, 黃春霞 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司, 上海微高精密機(jī)械工程有限公司