CN220456371U - 前开式晶圆传送盒的多层储存及装载*** - Google Patents

Abstract

一种前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，包括储存单元、进出料单元。储存单元包括壳体，壳体的第一表面包含进出料端口，壳体的第二表面包含复数个装载端口；多层储存机构，设置于壳体内部用以承载复数个前开式晶圆传送盒；升降机构，用以轴向移动多层储存机构到多个位置；复数个开盖机构，附接于该第二表面的复数个装载端口。进出料单元设置于壳体的第一表面，包括进出料平台，用以承载前开式晶圆传送盒；编码读取机构，设置于进出料平台的一侧用以辨识前开式传送盒上的编码；驱动机构，用以驱动进出料平台。进出料平台的设置位置对应于进出料端口，驱动机构驱动进出料平台使前开式晶圆传送盒通过进出料平台从进出料端口传送进出储存单元。

Description

前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***

技术领域

本实用新型是有关于一种晶圆传送盒的储存及装载***，特别是值一种前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***。

背景技术

集成电路制程涉及数十甚至数百道不同制程在半导体晶圆上加工，包括蚀刻、显影、扩散、离子植入、热处理、气相沉积等多种制程，而每当完成一道制程，半导体晶圆便会被运送到下一道制程进行加工。为了将半导体晶圆在这许多不同的制程站点之间运送，半导体制造业者通常会将一片或多片半导体晶圆放置于前开式晶圆传送盒(FOUP)内，以保护这些半导体晶圆在储存及运送的过程中，不受落尘颗粒、有机气体、蒸气等污染物的影响。

当半导体晶圆放置于前开式晶圆传送盒内后，一般可通过机器手臂、天车等设备，将前开式晶圆传送盒在各制程站点之间的运送。抵达制程站点后，再将前开式晶圆传送盒置放于装载***上，以预备将前开式晶圆传送盒装载至该站点的制程设备上进行加工。

装载***设置有编码读取机构及承载平台，前开式晶圆传送盒放置于承载平台上。在制程开始之前，编码读取机构会开始读取前开式晶圆传送盒上的编码，以确认加工批号或料号正确无误。接着，装载***便会运送前开式晶圆传送盒至制程设备的连接端口，并通过开盖机构将前开式晶圆传送盒的前盖打开，使制程设备的机器手臂得以拾取或递送半导体晶圆进入制程设备中进行加工。

当半导体晶圆于制程设备站点加工完成后，机器手臂便会再将加工完成后的半导体晶圆递送回到前开式晶圆传送盒内。待所有半导体晶圆全部放回前开式晶圆传送盒内后，再盖上盖子，由再由机器手臂或天车将前开式晶圆传送盒从装载***上运送至下一个制程站点。在此一过程中，由于装载***一次只能放置一个前开式晶圆传送盒并进行半导体晶圆在制程设备加工，因此，当加工完成，需要进行更换下一个前开式晶圆传送盒时，必须等待已加工完成的前开式晶圆传送盒由天车运送至下一制程站点时，才能再将下一个前开式晶圆传送盒运送到装载***上。如此一来，制程设备便必须闲置等候，无法连续运转，影响产能。换句话说，当前开式晶圆传送盒要进料或退料进出制程设备时，都是通过同一装载***，而此一装载***一次仅能装载一个前开式晶传送盒，严重影响制程流畅度及产能。目前解决此前开式晶圆传送盒于装载***进出料相冲突的办法，大多是安装至少两个以上的装载***。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，不同于原本的装载***的是，本实用新型所提出的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***具有储存单元，其包含多层储存机构，可通过进出料单元将复数个前开式晶圆传送盒预先送入并储存于多层储存机构中。此多层储存机构可储存至少两个以上的前开式晶圆传送盒，因此，当其中一个前开式晶圆传送盒已完成制程加工时，制程设备可紧接着继续装载另一个前开式晶圆传送盒并开始加工制程，而已完成加工的前开式晶圆传送盒可以同时进行退料，将前开式晶圆传送盒从储存单元移出至进出料单元，接着再由天车将前开式晶圆传送盒运送至下一站点，然后再放置另一待加工的前开式晶圆传送盒。

因此，本实用新型所提出的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***可以将前开式晶圆传送盒的装载过程及进出料过程从制程中独立出来而避免相互冲突。换句话说，通过储存单元内的多层储存机构，可预先将复数个前开式晶圆传送盒运送并储存于储存单元内，让制程设备可以连续装载半导体晶圆而不致供料中断，于此同时亦可将已完成加工的前开式晶圆传送盒暂时放置于多层储存机构中或是进行退料，而不会影响装载供料。本实用新型所提出的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***可有效改善制程流畅度，也因此可大大提升产能。

为达成上述目的，本实用新型提供一种前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，包括储存单元、进出料单元。储存单元包括壳体、多层储存机构、升降机构及复数个开盖机构。壳体的第一表面具有进出料端口，壳体的第二表面包含复数个装载端口；多层储存机构设置于壳体内部，用以承载复数个前开式晶圆传送盒；升降机构用以轴向移动该多层储存机构到多个位置；复数个开盖机构附接于壳体第二表面的复数个装载端口。进出料单元设置于壳体的第一表面，包括进出料平台、编码读取机构以及驱动机构。进出料平台用以承载前开式晶圆传送盒；编码读取机构设置于进出料平台的一侧，用以辨识前开式晶圆传送盒上的编码；驱动机构用以驱动进出料平台。其中，进出料平台的设置位置对应于进出料端口，驱动机构驱动进出料平台，使前开式晶圆传送盒通过进出料平台从进出料端口传送进出储存单元。

在本实用新型的一实施例中，上述多层储存机构包括一储存框架，且储存框架至少为2层，可用以承载至少2个前开式晶圆传送盒。

在本实用新型的一实施例中，上述多层储存机构包括复数个单层且可独立活动的平台。

在本实用新型的一实施例中，上述升降机构包括设置于壳体内底部的升降平台。

在本实用新型的一实施例中，上述升降机构进一步包括复数个滑轨垂直设置于壳体内部，且多层储存机构附设于复数个滑轨，使多层储存机构得以沿着滑轨进行轴向移动至多个位置。

在本实用新型的一实施例中，上述复数个开盖机构包括至少2个开盖机构附接于复数个装载端口中的至少2个装载端口。

在本实用新型的一实施例中，上述复数个开盖机构的数量与复数个装载端口的数量可以为相等或不相等。

在本实用新型的一实施例中，上述储存单元及进出料单元底部进一步包括复数个支撑件及复数个多向轮。

附图说明

图1为一般常见的装载***示意图。

图2为本实用新型的一实施例的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***示意图。

图3为本实用新型的一实施例的进出料单元示意图。

图4为本实用新型的一实施例的储存框架示意图。

附图标记说明：10-一般常见的装载***；20-前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***；100-前开式晶圆传送盒；200-储存单元；210-壳体；211-第一表面；212-第二表面；213-进出料端口；220-多层储存机构；221-储存框架；230-开盖机构；300-进出料单元；310-进出料平台；320-编码读取机构；330-驱动机构；500-支撑件；600-多向轮。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明本实用新型的一种前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***的实施例，为了清楚与方便图式说明之故，图式中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。在以下描述及/或权利要求书中，所使用的技术词汇应以本技术领域的一般技术人员所已知惯用的意思予以解释，为能够便于理解，下述实施例中的相同元件以相同的符号标示来说明。本实用新型中所提到“包括”、“包含”、“具有”等的用语均为开放性的用语，也就是指“包含但不限于”。

请参阅图1，其为一般常见的装载***10示意图。如图所示，一般装载***10仅能放置一个前开式晶圆传送盒100，当尚未加工的半导体晶圆放置于前开式晶圆传送盒100内，并通过天车或机器手臂运送，将前开式晶圆传送盒100放置于装载***10上之后，由装载***10将前开式晶圆传送盒100运送至制程设备，然后由开盖机构将前开式晶圆传送盒100的前盖打开，由机器手臂拾取、递送半导体晶圆进入制程设备进行加工。此时，前开式晶圆传送盒100会继续放置在装载***10上。待前开式晶圆传送盒100内的半导体晶圆加工完成后，开盖机构便将前开式晶圆传送盒100的前盖关闭，接着由装载***10将前开式晶圆传送盒100运送至天车接送处，再由天车将前开式晶圆传送盒100运送至下一制程站点。应注意，此时的制程设备是处于待料的状态，必须等到另一待加工的前开式晶圆传送盒100运送至装载***10，才能再次进料，开始半导体晶圆加工。如此一来，便会导致制程设备的产能利用率无法提升。

请参阅图2至图4，其为本实用新型所提出的一种前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***示意图。本实用新型的一种前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20，包括储存单元200、进出料单元300。储存单元包括壳体210、多层储存机构220、升降机构(图中未示出)及复数个开盖机构230。壳体210的第一表面211具有进出料端口213，壳体210的第二表面212包含复数个装载端口(图中与开盖机构230重叠处)；多层储存机构220设置于壳体210内部，用以承载复数个前开式晶圆传送盒100；升降机构用以轴向移动多层储存机构220到多个位置；复数个开盖机构230附接于壳体210第二表面212的复数个装载端口。进出料单元300设置于壳体210的第一表面211，包括进出料平台310、编码读取机构320以及驱动机构330。进出料平台310用以承载前开式晶圆传送盒100；编码读取机构320设置于进出料平台310的一侧，用以辨识前开式晶圆传送盒100上的编码；驱动机构330用以驱动进出料平台310。其中，进出料平台310的设置位置对应于进出料端口213，驱动机构330驱动进出料平台310，使前开式晶圆传送盒100通过进出料平台310从进出料端口213传送进出储存单元200。

进一步说明，本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20，当一前开式晶圆传送盒100由天车运送并放置于进出料单元300的进出料平台310上之后，编码读取机构320便可以针对前开式晶圆传送盒100上的编码进行读码，待确认来料批号无误后，进出料单元300的驱动机构330便可以驱动进料平台310，将前开式晶圆传送盒100从储存单元200的进出料端口213传送进入储存单元200的壳体210内，并将前开式晶圆传送盒100放置在多层储存机构220中的一层内。接着，驱动机构330再将进出料平台310从壳体210内移动回到进出料单元300的待料位置。

请参阅图2及图4。在前开式晶圆传送盒100传送进入储存单元200之前，可通过升降机构，预先将多层储存机构220所欲存放前开式晶圆传送盒100的该层移动到对应于进出料端口213的位置，让前开式晶圆传送盒100放置在预先设定的位置。举例来说，第一个前开式晶圆传送盒100可首先放置在多层储存机构220的最上一层，接着，升降机构再将多层储存机构220往上移动，让多层储存机构220的第二层的位置对准进出料端口213，然后进出料平台310再将第二个前开式晶圆传送盒100传送并放置于多层储存机构220的第二层中。以此类推，多层储存机构220的层数可视实际生产需求来进行调整，以配合自动化装载运作。

在一实施例中，多层储存机构220的层数至少为2层，较佳为3层，最佳为4层。

应了解，为了使多层储存机构220得以在壳体210内进行轴向移动，壳体210内部空间足以容纳多层储存机构220的层数约为2倍的空间，使多层储存机构220可以轴向移动，让其最上层及最下层皆可以对应到进出料端口213。

除此之外，多层储存机构220可以是各层独立移动，也可以是各层同时移动。举例来说，如图4所示，在一实施例中，多层储存机构220可以是包括如图4所示的储存框架221，且该储存框架221至少为2层，可用以承载至少2个前开式晶圆传送盒100。在另一实施例中，所述多层储存机构220包括复数个单层且可独立移动的平台。

在一实施例中，所述的升降机构可以例如是一设置于壳体210内底部的一升降平台，用以支撑并轴向移动多层储存机构至多个位置。

在另一实施例中，本实用新型所述用以轴向移动多层储存机构220至多个位置的升降机构进一步包括复数个滑轨(未示出于图式中)垂直设置于壳体210内部，且多层储存机构220附设于复数个滑轨，使多层储存机构得以沿着滑轨进行轴向移动至多个位置。应了解，在本实施例中使用滑轨的目的主要是为了让多层储存机构220可以利用滑轨稳定滑行移动至所设定的位置，不致于在移动过程中产生震动、抖动或碰撞，确保存放于多层储存机构220各层的前开式晶圆传送盒100不会受到损伤。当然，本实用新型所属技术领域的一般技术人员可以通过此概念进行均等技术的转换来达成稳定移动多层储存机构220且避免震动、抖动的目的，均应包括在本实用新型所请求保护的范围内。例如，在另一实施例中，可以通过将储存框架221直立的边以滑轮附设于垂直设置于壳体210内部的滑轨上，使储存框架221可以通过升降机构沿着滑轨稳定地轴向移动。

请再参阅图2，本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20的储存单元200的第二表面212具有复数个装载端口(图中与开盖机构230重叠处)，且在这些复数个装载端口附接有复数个开盖机构230。装载端口主要是用以与制程设备对接，使前开式晶圆传送盒100可以装载到制程设备进行制程。应了解，开盖机构230用于在装载前开式晶圆传送盒100到制程设备之前将前开式晶圆传送盒100的前盖开启。而每个装载端口的设置均依据前开式接口机械标准(FIMS)进行配置，以使各式制程设备得以接收前开式晶圆传送盒100并拾取其中的半导体晶圆来进行加工，并保护半导体晶圆避免在储存、运送过程遭受污染。

由于在本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20中可储存复数个前开式晶圆传送盒100，可因应制程需求同时提供复数个前开式晶圆传送盒100给制程设备装载并进行加工，因此，前述的开盖机构230的数量亦可依据装载端口的数量及制程需求来设置。换句话说，例如，若需要同时对2个前开式晶圆传送盒100进行开盖，则可设置2个开盖机构230。又例如图2中所示，在本图中具有4个装载端口，因此，若需要同时对4个前开式晶圆传送盒100进行开盖，亦可如本图中所示设置4个开盖机构230。

再者，由于在本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20具有复数个装载端口，因此，开盖机构230的位置及数量可依照实际运作的需求来设定。例如：当有4个装载端口时，可以在设置4个开盖机构230在每个装载端口(如图2所示)，或是可以搭配制程设备，仅设置2个开盖机构230于壳体210的中间位置，运作时先将2个前开式晶圆传送盒100开盖后，再将另外2个未开盖的前开式晶圆传送盒100移动到开盖机构230进行开盖。除此之外，复数个开盖机构230的设置方式亦可以采用非连续式，例如：可以将2个开盖机构230分开设置，1个开盖机构230设置在对应装载端口的最上层，而另1个设置于最下层的位置。因此，开盖机构230的数量可以等于或不等于装载端口的数量。

请再参阅图2，如图所示，为了能让本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20应用于工厂区内的移动及操作，本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20中，在储存单元200及进出料单元300的底部设置有复数个支撑件500及复数个多向轮600。应了解，支撑件500是一般现有的可调式支撑件，其长度可进行调整，因此在移动过程中，先调短支撑件500的长度，使其不会接触到地面，以便本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20可进行移动。当移动至预定位置后，再将支撑件500的长度调长，使其可稳定支撑并固定本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20，避免操作时不小心移动设备。

综上所述，本实用新型的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20相较于常见的装载***10有以下优点：

一、储存单元200具有多层储存机构220，可多层储存复数个前开式晶圆传送盒100。当一前开式晶圆传送盒100完成加工作业后，退料过程为独立作业，不会影响供料，且可接续进行供料，不会造成设备闲置。

二、可于特定位置同时对单个或多个前开式晶圆传送盒100进行开盖的前置作业。

三、进出料单元300可搭配工厂自动化传送***来运送前开式晶圆传送盒100，提高制程流畅度及产能。

四、可搭配厂区制程设备位置进行独立移动，待移动至预定位置后再加以固定、操作，调整性高。

五、前开式晶圆传送盒100进入储存单元200内后才进行前置作业(开盖)，避免半导体晶圆材料在装载过程中产生抖动或偏移。

当然，上述各实施例仅用于举例说明而非限制本实用新型的范围，任何根据上述实施例的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***20而进行的等效修改或变更仍应包含在本实用新型的涵盖范围内。

综上所述，可见本实用新型在突破先前的技术下，确实已达到所欲增进的功效，且也非熟悉该项技艺者所易于思及。

以上所述仅为举例性的，而非为限制性的。其它任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应该包含于所附的权利要求书中。

Claims (8)

1.一种前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，其特征在于，包括：

一储存单元，包括：

一壳体；该壳体的一第一表面及一第二表面，该第一表面包含一进出料端口，该第二表面包含复数个装载端口；

一多层储存机构，设置于该壳体内部，用以承载复数个前开式晶圆传送盒；

一升降机构，用以轴向移动该多层储存机构到多个位置；

复数个开盖机构，附接于该第二表面的该复数个装载端口；

一进出料单元，设置于该壳体的该第一表面，包括：

一进出料平台，用以承载一前开式晶圆传送盒；

一编码读取机构，设置于该进出料平台的一侧，用以辨识该前开式传送盒上的一编码；以及

一驱动机构，用以驱动该进出料平台；

其中，该进出料平台的设置位置对应于该进出料端口，该驱动机构驱动该进出料平台，使该前开式晶圆传送盒通过该进出料平台从该进出料端口传送进出该储存单元。

2.如权利要求1所述的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，其特征在于，该多层储存机构包括一储存框架，且该储存框架至少为2层，用以承载至少2个该前开式晶圆传送盒。

3.如权利要求1所述的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，其特征在于，该多层储存机构包括复数个单层且能够独立活动的平台。

4.如权利要求1所述的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，其特征在于，该升降机构包括设置于壳体内底部的升降平台。

5.如权利要求1所述的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，其特征在于，该升降机构进一步包括复数个滑轨垂直设置于该壳体内部，且该多层储存机构附设于该复数个滑轨，用以使该多层储存机构得以沿着该滑轨进行轴向移动至多个位置。

6.如权利要求1所述的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，其特征在于，该复数个开盖机构包括至少2个开盖机构附接于该复数个装载端口中的至少2个装载端口。

7.如权利要求1所述的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，其特征在于，该复数个开盖机构的数量与该复数个装载端口的数量为相等或不相等。

8.如权利要求1所述的前开式晶圆传送盒的多层储存及装载***，其特征在于，该储存单元及该进出料单元底部进一步包括复数个支撑件及复数个多向轮。