TW548762B - SMIF load port interface including smart port door - Google Patents

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548762 A7 B7 五、發明説明（彳 發明背景 發明範疇 本發明係關於一種標準機械界面（SMIF)下載璋總成’其 包括一種所謂的“smart”埠門，尤其係關於一種SMIF下載谭 總成，其包括一埠門位置補償總成，可以動態地調整在一 埠門之正面與一裝載於下載埠總成上之艙體正面之間的相 對間距，以針對艙體正面的任何不對準性來加以補償。 相關技術之說明 ^一種由惠普公司（Hewlett-pack的·〇!)所製造之SMIF系統’係 揭露在美國專利第4,532,970號及4,534,389號中e — SMIF系 統之用途係要在晶圓進行半導體製程的儲存與運輸期間’ 減少通過半導體晶圓的微粒通量。藉由機械式地確保在儲 存與運輸期間，包圍該晶圓之氣態媒質（諸如空氣或氮氣）相 對於晶圓係保持靜止不動，以及確保外界環境之微粒不會 進入至鄰近晶圓之環境，便可以部分地達成上述的目的。 此SMIF系統係藉由使用小量的無微粒氣體而提供一種無 微粒的潔淨環境，其中該小量的無微粒氣體係針對運動、 氣體流動及外部污染物來加以控制。此一系統的進一步細 節係揭露在題目為 “SMIF : A TECHNOLOGY FOR WAFER CASSETTE TRANSFER IN VLSIMANUFACTURING，，，之文 獻中，此文係出現在Mihir Parikh及Ulrich Kaempf所著之 Solid State Technology— 書的第 111-115 頁，於 1984年 7 月出 版。 上述類型的系統係與微粒尺寸有關，其中該微粒尺寸係 -5-

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由低於0·02微米至大於200微米的範圍。具有這些尺寸的微 粒對於半導體的處理上係極具危險性，因為在製造半導體 裝置，係採用微小幾何形狀。今日所使用的先進半導體處 理方法係採用半微米及更小的幾何形狀。具有大於〇1微米 尺寸的不當污染微粒係會大大地影響到具有〇·5微米幾何形 狀的半導體裝置。當然，現今研究及發展實驗室的研發係 趨向於愈來愈小的半導體處理幾何形狀，其尺寸係接近〇1 微米甚至以下。在未來，幾何形狀係會愈來愈小，因此， 愈來愈小的污染微粒將會變成發展的重點。 一 SMIF系統係具有三個主要的元件：（1)最小體積且密封 的艙體，其係用以儲存及運輸晶圓匣；（2)一微環境，其供 應有超潔淨空氣環繞匣下載埠以及處理工站之晶圓處理區 域的周圍而流動，使得在艙體内部之環境以及微環境變成 小型潔淨空間；以及（3)機器式輸送總成，諸如下載埠，以 由岔封餘體來將晶圓匣及/或晶圓裝載/卸載至處理設備，而 不會使晶圓匣中之晶圓受到外部環境的污染。當晶圓移動 通過晶圓室時，此系統係提供晶圓一種連續的超潔淨環境。 SMIF艙體大體上係包含一艙門，其係與一艙殼相配合， 以提供一可使晶圓儲存及運輸之密封環境。已知有一種所 謂的“底部開口”艙體，其中該艙門係水平地配置在艙體底 部，且該晶圓係支撐在一匣體中，而該匣體接著係支撐在 艙門上。亦已知提供一種正面開口制式艙體，或稱之為 FOUPs，其中艙門係垂直配置，且晶圓不是被支撐在一安 裝於艙殼内部之匣體中，便是支撐在安裝於艙殼内部之殼 -6- 548762 A7 B7 五、發明説明（3 ) 套中。正面開口型艙體係包括一門，該門係具有一背面， 該者面係作為密封驗體環境的一部分，且該門具有一正面 ，其係曝露於晶圓室之環境中。 圖1係一種習知300亳米正面開口型SMIF艙體20的立體視 圖’該搶體係包括一艙門22，該艙門22係與一艙殼24相配 合，以界定一可使一個或多個工作定位於其中之密封環境 。圖2係一習知3〇〇毫米下載埠總成23之立體視圖，其係用 以在艙體20與一處理工具28之間運輸晶圓，其中該下載埠 總成23係連結至該處理工具。為了 ·在擒體2〇與處理工具28 之間運輸工件，該艙體係手動地或自動地裝載在一艙體前 進板25上，使得艙門之一正面31係面向一下載埠總成中之 埠門26的正面30。 埠門26之正面30係包括一對閂鎖鑰匙32 ,其係可被收納 在一安裝於艙門22中之門閂鎖總成之對應的一對凹槽33中 。在一艙門中用以收納且配合閂鎖鑰匙32之門閂鎖總成之 貫例，係揭露在核發給B〇n〇ra等人之美國專利第4,995,43〇 號中，該案名稱為“具有改良式閂鎖機構之可密封的運輸容器 ，此專利係讓渡給本案申請權人，此專利之内容在此援引 為參考。為了將艙門閂扣至埠門，該艙門22係安裝在鄰近 埠門26的位置，俾使垂直定位的閂鎖鑰匙可以收納在垂直 定位的凹槽33中。 除了可將艙門由艙殼上解除以外，閂鎖鑰匙32之轉動亦 可將鑰站鎖入至其個別的凹槽33中，藉此將艙門連結至埠 門。一般通常會有兩副閂鎖鑰匙32及凹槽33，每一副在結 ¥紙張尺度適财g g家標準(CNS) A4規格(21Gχ297公爱) ----一 五、發明説明（4 構與操作方式上係彼此相等。 餘門前進板25通常係包括三個運動銷27，或者某些其他 的對正特徵，其係與位在艙體之底部表面上之對應凹槽相 配合’以在前進板及下載埠總成上界定出艙體之底部表面 之一固定及可重複的位置。 現請參照圖3 ,艙體前進板25係可平移式地安裝，以將艙 體沿著朝向下載埠之方向及遠離下載槔之方向來推動。一 旦艙體由位在下載埠總成中之感應器偵測到其已位在艙體 月’J進板上時，該艙體便會沿著箭頭Α·Α之方向來朝向下載埠 則進，直到艙門22之正面31與埠門26之正面30相接觸為止 。最好，使各別門之正面彼此相接觸，以捕捉微粒以及確 保琿門閂鎖鑰匙可以緊密地***至艙門鑰匙凹槽中。然而 ，某些處理工具製造商要求在推進艙體之後，在包圍該埠 門之埠板與位在艙殼之前緣的艙殼凸緣之間必須具有一小 的空間。此一空間係要防止在埠板與艙體之正面之間由於 不對準的前艙表面（以下將說明之）而有任何的接觸。 一旦艙體及埠門結合之後，位在下載埠總成中之水平及 垂直的線性驅動器，便會將艙體及埠門一起朝向處理工具 來移動，然後遠離下載埠，使得晶圓後續可以在艙體加之 内部空間與處理工具28之内部空間之間來運輸。 在艙體前進之後，不論艙體與埠門之適當的相對位置為 何，皆有需要精確且可重複地控制此一相對定位關係，以 確保將艙門正確地運輸在埠門上，以避免產 形成適當的相對位置，習知的下載璋總成藉= 548762

銷土建立該艙體在下載埠總成上之一固定I已知的位置， 使得-旦安裝在運動銷上時，該艙體僅能朝向下載淳來移 動固疋的位移1：,以I各別門之正面可以位在適當 對位置上。 然1，習知正面開口型下載埠總成之一缺點係在於，系 統係藉由運動銷來使艙體之底面對準下載埠總成，但在建 立艙門與埠門之適當定位關係時，並未對正艙體之正面。 此問題係在於一裝設在一下載璋總成上之餘體的正面，與 預期位置前後係會具有多達丨毫來的嗟距。此一差異的因素 係包括艙體及/或艙門之歪斜與公差、運動銷之定位公差以 及將埠門定位在下載埠中之公差。 若艙門之正面與埠門相距超出預期的距離，則埠門閂鎖 鑰匙便有可能會因艙體前進而無法適當地插置在艙門鑰匙 凹槽中。11會造成艙門蓋板由閂鎖鑰匙所損壞，進而產生 微粒而造成艙門無法打開，而使生產停止或延遲。若艙門 之正面太過於接近埠門，則在艙體與下載埠之間因艙體前 進所造成的接觸，便有可能會產生微粒。 發明摘要 因此’本發明之一優點係使艙體及埠門之正面可以相接 觸或極為靠近。 本發明之另一優點係可以精確地控制該埠門及艙門之間 的間距。 本發明之又一優點係在將艙門結合至埠門之前，可以針 對艙門之預期位置及實際位置之間的任何變動來進行補償。 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公愛)

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本發明之再一優點係可以降低由於埠門鑰匙不正確地插 入艙門凹槽而造成艙門受損的風險。 本發明又再一優點係可以減少當艙體前進至下載埠時， 由於在搶體以及下料總成之間的不當接觸而產生微粒的 風險。 本發明之另一優點係可以減少由於埠門鑰匙不正確地插 置在搶門凹槽中所造成之生產中斷時間。 本發明又另一優點係在處理工具中處理完晶圓之後，可 以使搶門返回到相對於搶門之正、確位置。 本發明係可提供這些及其他優點，其整體而言係關於一 種SMIF下載璋總成，其包括—埠門位置補償總成，可以動 態地調整在一埠門之正面與一安裝在下載埠總成上之艙門 的正面之間的相對間距，以補償艙體之正面的任何不正確 的定位。 在一實施例中，該位置補償總成係包括一柱塞，其具有 一安裝埠門中之背端以及一可突伸超過埠門正面之前端。 該柱塞係可平移式地安裝，使得在柱塞前端施加一作用力 之後，其可以縮入至埠門中。該位置補償總成尚具有一感 應器，以偵測該柱塞的移動。在一實施例中，此感應器係 可包含一電阻器感應電路，該電路係包括一具有一電阻變 動致動器連結至柱塞背端之電位計。在一艙體已裝載於下 載埠總成之艙體前進板，並且朝向埠門前進之後，艙門之 正面便可以與柱塞的前端相接觸，以將柱塞至少部分地向 後移入至埠門中。柱塞的向後移動係可以啟動該電阻變動 ^7張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 一 ---------- 裝 訂 % 548762

致動器’以藉此改變電位計的電阻，且因此改變通過該可 變電阻感應迴路的電壓。 整體系統控制器係利用在位置補償總成之感應電路中之 電氣變化（電壓、電阻或電流），以提供一閉路伺服控制，並 且在艙門朝向埠門前進時，或者在艙門已到達其完全前進 位置時，相對於艙門來定位該埠門。系統之控制器係可儲 存通過感應電路之電氣變化及柱塞位置變化之間的關係。 控制ι§亦儲存，例如，當艙門以及槔門之正面彼此相接觸 時，通過該電路的電壓值。利屏此·一儲存的關係及儲存的 數值，該位置補償總成及控制器便可利用一閉路伺服定位 及控制系統來決定埠門及/或艙門之最終靜止位置。 在貫施例中，在艙體前進板已經將艙體移動至其完全 刖進位置時，該控制器便會針對通過電阻器感應電路之電 壓來加以採樣，測出在採樣之電壓與所需之最終電壓之間 的差值，然後經由閉路词服控制來調整埠門之位置，直到 獲知該最終所需電壓為止。該控制器及位置補償總成係可 以依照其他的控制系統規則而進一步決定及調整埠門及/或 餘門之最終位置，以使搶門與埠門之間可以相接觸。 在本發明又一實施例中，上述之感應器亦可位在包圍該 蟑門之埠板中，以偵測出該艙殼之位置。最好，該艙殼係 與埠板相靠近，但不與其相接觸。在埠板中之感應器係可 偵測該艙殼相對於埠板之位置，然後利用此一資訊來調整 艙體之位置。針對於此，此一調整係會改變艙門相對於埠 門之位置，該琿門之位置亦可加以調整，以確保在其之間 -11 - 本纸張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X297公董） 548762 A7

具有適當的定位。 單說明 本發明現將參考圖式來加以說明，其中： 圖1係-習知30G亳米正面開〇11SMIF艙體之立體視圖； 圖2係一習知下載埠總成之立體視圖，其中該總成係包括 對閂鎖鑰迷，其可以***至艙門之各別凹槽中； 圖3係習知的埠門及安裝在艙體前進板上之舱門的側視圖 ，其中顯示艙門前進至埠門之前的狀態； 圖4係本發明之下載槔總成的哀體.視圖，其中顯示該位置 補償總成之一部分； 圖5係一切開側視圖，其中顯示依照本發明在一下載埠總 成之埠門中之位置補償總成； 圖6A係一埠門之側視圖，其中顯示其原點位置，以及在 埠門與前進之艙門之間之間距； 圖6B係圖6A之埠門的側視圖，其中該埠門係在其朝向艙 門而延伸出於下載璋之補償位置； 圖7A係一埠門之側視圖，其中顯示其原點位置以及一朝 向埠門前進之艙體； 圖7B係圖7A之埠門的側視圖，其中該埠門係位在其延伸 進入下載埠而遠離艙門之補償位置； 圖8係類似於圖4之立體視圖，但包括依照本發明之位置 補4員總成的另* 設計； 圖9係類似於圖4之立體視圖，但包括依照本發明之位置 補償總成又另一設計； 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） ·! 裝 訂 線 -12 548762 A7 B7

圖10係類似於圖4之立體視圖，但包括依照本發明之位置 補償總成再另一設計；以及 圖11係本發明之另一實施例，其中除了前後移動埠門以 外，其尚可調整埠門之平面性。 詳細說明 本發明將參考圖4-11來加以說明，其中在圖式中係顯示關 於一系統之較佳實施例，該系統係用以調整在一已裝載有 一搶體之下載埠總成中之埠門的位置。下載埠總成中之蟑 門的調整，係使系統可以動態地補償艙門及/或艙殼之正面 不當地定位在下載埠總成上。雖然本發明之較佳實施例係 與一 SMIF艙體配合操作，然而可以瞭解的是，本發明亦可 以與各種不同的正面開口型容器相配合。此外，本發明亦 可以與承載各種不同工件之容器相配合，包括半導體晶圓 、網版、及平面顯示器。依照本發明之結構係符合且可配 合所有現行的SEMI標準。 現請參照圖4，其中顯示3〇〇亳米下載埠總成1〇〇之立體視 圖°玄下載璋總成1 〇〇係用以在一 300毫米正面開口型SMIF 艙體20與一處理工具28之間來運輸晶圓。艙體2〇及工具28 係具有習知的結構，例如，在發明背景段落中所說明的結 構。下載埠總成100係包括一埠板102，其具有一界定出一 下載埠之中央開口 106，經由此開口，便可以在艙體與處理 工具之間輸送工件。在一艙體尚未安裝在總成1〇〇的情況下 ，一埠門104係可***且密封該下載埠1〇6。埠門1〇4係包括 一正面108,該正面·係具有一對閃鎖鑰匙11(),其可以被收 -13- 548762 A7 _______B7 五、發明説明（1〇 ) 納在艙體20中之對應的一對凹槽33中，如同在發明背景中 所述之方式。如前所述，閂鎖鑰匙U0係可用以將艙門22由 擒殼24上分離出來，以及可將艙體與艙門結合在一起。雖 然在圖中未顯示，然而在埠門1〇4中係具有一馬達，以致動 該閂鎖鑰匙110。埠門104係可進一步包括對正銷112，其係 用以與艙門之正面3 1上的對應開孔相配合。 下載埠總成100尚包括一艙體前進板114，其係藉由一線 性驅動器（圖上未顯示）而平移式地安裝至該下載埠總成1 〇〇 之一水平基部118。如在發明背景中所述，一旦艙體已裝載 在板體上時，該艙體前進板係可將艙體朝向埠門來推進。 艙體前進板114最好係包括運動銷120，或者係其他的對正 特徵’其可以與艙體20之底部表面上之對應凹槽相配合， 以在艙體20前進板114及下載埠總成1〇〇上界定出艙體之底 部表面之一固定及可重複的位置。此系統係進一步提供一 搶體入埠感應器（圖上未顯示），其係用以债測一 Smif搶體 20何時裝載於槍體前進板114。 下載埠總成100尚包括一控制器（圖上未顯示），諸如一電 私或可程式邏輯控制器，俾在接收到由搶體入埠感應器所 發出之適當k號之後’便可操作線性致動器116。該控制器 尚可操作位在埠門内部之馬達，俾當艙體2〇已前進至其裝 載位置時，便可以致動該閃鎖餘匙11 0。 現請參照圖4及5，依照本發明之原理，下載埠總成1〇〇尚 包括一位置補4員總成122，其係用以指示在下載埠中之崞門 位置需要進行調整’以針對任何未正確定位在下載埠總成 -14-

548762 A7 -— —_ B7 五、發明説明（V!)' ------- 上之擒門22正面來進行調整。位置補償總成⑵係包括一柱 塞124，此柱塞124係具有一安裝在埠門ι〇4之後端128，以 及-延伸出於琿門104之前端126。雖然在圖4中係顯示一個 此類柱塞124，然而亦可嘗試在埠門1〇4中包括一個以上之 柱塞124，此將在下文中詳細說明。柱塞124最好係藉由一 軸襯125而平移式安裝在埠門1〇4上，其中該軸襯125係固定 式地穿過一貫穿埠門104之開口。當艙體前進板ιΐ4將艙體 =朝向埠門104推進時，艙門22之正面31便會與柱塞124之 前端126相接觸，以將柱塞124你後推，亦即，進一步地伸 入至埠門104中。柱塞124係藉由一彈簧127而被偏壓至其伸 展位置，使得在柱塞124之前端126未施加一作用力的情況 下’該柱塞124係會處在其突伸超過埠門1〇4之正面ι〇8的完 全伸長位置。 在一較佳貫施例中，當沒有外力作用在前端丨26時，柱塞 124之前端係可伸長大約1/8英吋。應瞭解的是，此一伸長 置係可隨不同實施例而有所變化。一旦艙門22之正面與柱 塞124之前端相接觸時，彈簧127便會保持使該柱塞ι24之前 端126與搶門22相接觸，且在艙體與埠門之間的間距係由柱 塞124其延伸超過該埠門ι〇4之正面1〇8的距離所決定。 現請參照圖4及5，柱塞124之後端128係固接至一感應器 ’諸如可變電阻感應電路130，其與柱塞124及控制器係共 同形成可以偵測出在埠門1〇4之正面1〇8與艙門22之正面31 之間之實際間距之閉路伺服器，此將在下文中詳細說明。 可變電阻感應電路130係包括習知設計之電位計134，其係 -15- 本紙張尺度通财0 a家標準(CNS) M規格(⑽χ 297公董) 548762 A7 B7 五、發明説明（12 ) 具有一連接該柱塞124之後端128之電阻變動致動器132。在 艙門22之正面31與柱塞124之前端126相接觸之後，柱塞124 便會啟動電阻變動致動器132，以藉此改變可變電阻器134 之電阻。此一電阻值的改變係會改變通過可變電阻感應電 路130之電壓。控制器便可利用此一電壓變化來提供閉路伺 服控制，並且將埠門104相對於艙門22來加以定位，此將在 下文中說明。在其他實施例中，應瞭解的是，柱塞124亦可 藉由一連結至柱塞124後面之齒棒齒輪以及連結至旋轉式電 位計之棘輪齒輪，而致動一旋轉式電位計。 如圖5所示，埠門104之背面（亦即，面向下載埠總成之内 部的表面）係連結至一具有習知設計之門移除及回復機構 136。一旦餘體20及埠門結合在一起時，機構136便會將門 由下載埠抽回，以提供一可使工件運輸的路徑。詳言之， 機構136係包括一水平驅動器138，其係當門結合在一起時 ，用以將艙體20以及埠門向後移出下載埠1〇6，且該機構尚 包括一垂直驅動器140 ,其係用以將結合之艙門及埠門由下 載埠向下移動，以使工件可以在艙體2〇與處理工具28之間 來傳送。習於此技者應可瞭解，結合在一起之艙門及埠門 亦可以藉由其他習知的機構而由下载埠移開。除了將結合 在一起之艙門及埠門由下載埠移開之外，依照本發明之^ 理，水平驅動益138亦可以在埠門1〇4與艙門22相結合之前 ，依照位置補償總成及控制器來調整埠門1〇4在下載埠中之 位置。此一水平驅動器138之功能將在下文中詳述。 本發明之操作方式現將參照圖心7B來加以說明。首先，

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548762 A7 B7 五、發明説明（ 13 一 SMIF艙體係藉由手動或自動方式裝載在艙體前進板114上 。在下載埠中之感應器係會偵測到艙體2〇位在板體114上， 並且傳送一信號至工具控制器及/或處理室主控器，以啟動 該前進板線性致動器116來將艙體20朝向埠口推進。在習知 的系統中，在艙體20與埠門之間的最終間距係藉由將艙體 前進板114推進一固定距離而形成，其中所推進之距離係根 據琿門104之正面在下載槔中之原點位置以及餘門22之正面 31的預定位置所決定。然而，依照本發明，埠門及/或艙門 之最終位置係由一閉路伺服定位系·統動態地決定，其中該 系統係包括位置補償總成及控制器。大體而言，當艙門22 在餘體前進板114上朝向埠門104前進時，艙門22之正面31 係會與柱塞124相接觸，在此位置上，該位置補償總成122 係與控制器相配合，以確認出該艙門22相對於下載埠總成 之實際位置。藉由此一確認，埠門及/或艙門之位置便可加 以調整，以補償艙門22之正面31在下載埠總成上之任何不 當定位或歪斜。 位置補償總成122及控制器係可依照各種不同的控制規則 系統來控制門的間距。在第一實施例中，與習知技術一樣 ，該艙體前進板114係朝向下載埠而前進至完全前進位置。 在艙體前進的某些時點上，該艙門22係會與柱塞124相接觸 ，迫使柱塞124進一步伸入至埠門1〇4。當柱塞124向後移動 時，通過該連結至柱塞124後端128之可變電阻感應電路130 的電阻及電壓值便會改變。在電氣變化及柱塞124之位置變 化之間的精確關係，係會被儲存在控制器的記憶體中。舉 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

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線 548762 A7 B7 五、發明説明（14 ) ' --- 例來说，在一實施例中，控制器係儲存該柱塞124位置每改 變20密爾（mil)時通過電阻器感應電路之電壓值改變丨伏特的 線性變化關係。應瞭解的是，在不同實施例中，此一關係 亦可有所變化。该控制器亦可以儲存當埠門與餘門之正面 位在其適當間距位置時，對應於柱塞124之位置而通過感應 電路之電壓值。可以瞭解的是，在不同實施例中，該控制 器亦可以採用藉由柱塞124之位置所對照之電阻、電流變化 或其他電氣特性的變化，以取化電壓的變化。 在艙體前進板114已靜止在其完全前進位置之後，控制器 便可針對通過可變電阻感應電路13〇之電壓值來採樣。視測 得之電壓值係高於或低於所需電壓值，而決定該埠門1〇4應 向前移動（亦即，遠離埠板之方向）或向後移動（亦即，朝向 處理工具）。埠門1〇4之位置的調整係可以藉由水平驅動器 138來達成。尚應瞭解的是，埠門ι〇4之位置亦可以在艙體 前進板114及搶門22前進的同時來加以調整。 實例1 : 請參考圖6A及6B所示之第一實例，其中該艙門22在完全 前進之後係與埠門104齊平。在此實例中，艙門及蟑門之齊 平位置係會造成1伏特的電壓通過電路130(電路係可加以校 正’使得當門位在齊平位置時，係可以具有不同的電壓值） 。就此一特定的艙體實例而言，由於艙體、運動銷及/或痒 門的公差，或由於艙體的歪斜，在艙體前進板114完全前進 之後，在埠門與艙門之間的間距係會大於預定的間距，如 圖6A所示，因而會造成2.5伏特的電壓通過電路13〇。藉此 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 548762 A7 ____B7 五、發明説明（15 ) ，控制器便決定該埠門104之位置必須朝向艙門22來調整一 位移量，以使通過電路130之電壓值可以減少1.5伏特。（在 此實施例中，電位計134係相對於柱塞124來定位，使得通 過電路130之電壓係隨著門愈靠近而減少，且該柱塞124係 被迫更進一步地延伸至埠門中。然而，可以瞭解的是，電 位計134相對於柱塞124之位置係可以相反的，使得通過電 路130之電壓係隨著門愈靠近而增加）^假設上述針對每2〇 密爾柱塞124位置變化而有1伏特電壓變化的關係成立，則 控制器便可決定該埠門104必須朝向艙門22來前進30密爾， 如圖6B所示，以使得埠門與艙門之正面之間可以達到適當 的間距。 當埠門104之位置加以調整以補償艙門22之正面的不當定 位時，在艙門與埠門之間的間距便可以藉由監視通過電路 130之電壓值而連續地監視，以藉此提供在門之間之間距的 精確閉路伺服控制。如上所述，一旦達到所需要的間距時 ，艙門22及艙殼便會分開，且該艙門22及埠門1〇4便會結合 在一起。 實例2 : 現將參考圖7A及7B來說明另一實例。在此實例中，在餘 門與埠門之正面之間的間距係20密爾，這在此實例中係會 造成2伏特的電壓通過電阻器感應電路。就此一特定的餘體 實例而言，在搶體前進板114完前進之後，在埠門與艙門之 間的間距係會小於預定的間距，如圖7A所示，因而會造成 1.25伏特的電壓通過電路130。藉此，控制器便決定該痒門 -19- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公i) '' -- 548762 A7 B7 五、發明説明（16 ) 104之位置必須朝向遠離艙門22之方向來調整一位移量，以 使通過電路130之電壓值可以增加0.75伏特。再次假設上述 針對每20密爾柱塞124位置變化而有1伏特電壓變化的關係 成立，則控制器便可將該埠門104朝向下載埠來縮回15密爾 ’如圖7B所示，以使得埠門與艙門之正面之間可以達到適 當的間距。同樣地，可以提供一閉路祠服控制，以精確地 控制在門之間的最終間距。 應瞭解的是，上述程序僅係舉例說明，其對於本發明並 未具有任何限制的意涵。最終適當·間距、對應於最終適當 間距而通過電路之電壓、以及在電壓變化與柱塞位置之間 的關係，係可隨著不同的實施例而有所變化。 在依照本發明之控制系統規則的第二實施例中，搶體前 進板114係可推進艙體20，直到埠門104之正面31與柱塞124 之刖端126相接觸為止。在一完全伸長位置上，該柱塞124 係延伸超過該埠門104之正面1〇8—段已知的距離。藉此， 在柱塞124與艙門之間一開始接觸且該柱塞向後移動^後， 便可以知道艙門22之正面31與埠門104之正面1〇8的精確距 離。同樣地’亦可以知道該艙門及/或淳門必須朝向彼此推 進以使門到達其最終並置之靜止位置之其餘距離。 在-較佳實施例中，搶體前進板114係會持續推進搶體2〇 ，直到其到達完全前進位置為止。在艙體2〇靜止之後，視 該艙體20在初次與柱塞124接觸之後其前進多少距離而定， 該蟑門HM便可以向前移動（亦即，朝向遠料板之方向移 動）或者係向後移動（亦即，朝向處理工，具），以使門之間達 本紙張尺度適财g g家標準(_ A4規格(2lQx297疋 .20- 548762 A7

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k 548762 A7 ________B7 五、發明説明（18 ) 艙體前進板114由初次接觸柱塞124至其完全前進位置之 距離，係可藉由在這兩位置之間監視通過電阻器感應電路 130之電壓變化來加以追蹤。在其他實施例中亦可採用其他 的追蹤裝置及方法，例如在艙體前進板114之線性致動器 116上提供一編碼器，其可以精確地指出該艙體前進板ιΐ4 隨時間之位置變化。 實例4 ： 就另一實例而言，請再次參考圖7A及7B，該柱塞124係延 伸超過埠門104之正面達125密爾，·且在艙門與埠門之正面 之間的最終適當間距係25密爾。就此一艙體實例而言，在 搶門22之正面與柱塞124之前端初次接觸之後，該搶體前進 板H4係會再前進11〇密爾，而到達其完全前進位置。因此 ，在艙體前進之後，該間距係丨5密爾。為了達到25密爾之 最終適當間距’控制器係會將埠門1 〇4朝向處理工具來縮回 1〇密爾。同樣地，可以提供閉路伺服控制，以精確地控制 在門之間的最終間距。 應瞭解的是，上述的程序僅係舉例說明，其對於本發明 並未具有任何限制的意涵。在其他實施例中，該柱塞124在 埠門104前面的距離、最終適當間距、以及艙體前進板U4 之前進位移量，亦可有所變化。 如上述實例所述，在一較佳實施例中，在艙門22於艙體 刚進板114上完全前進及靜止之後，該埠門1〇4之位置便加 以修正。然而，當完全前進時，該艙門22之實際位置亦可 以使其與埠門104相接觸。舉例來說，當艙體前進板114仍 •22- 本紙張尺度適用中@ g家標準(CNS) Μ規格(21Qχ撕公复) 548762 A7 B7 五、發明説明（19 距離其完全前進位置還有140密爾時，該艙體係可以與延伸 超過表面達125岔爾之柱塞124相接觸。在此狀況下，在一 較佳貫施例中，控制器最好係可以在槔門1 〇4靜止之前，將 埠門104向後移動，以避免艙門22及埠門1〇4之部位之間相 接觸。 再者，在另一實施例中，在艙門22之正面與柱塞124相接 觸之後’亦可嘗試在餘體前進板114將艙體朝向埠門ι〇4推 進的同時，使該埠門104視情況需要而向後或向前移動。在 此一實施例中，在艙門22與柱塞'124相接觸之後，由位置補 償總成及控制器所提供之閉路伺服控制，在門之間之間距 縮減的情況下，根據通過電路130之電壓而持續地監視及調 整埠門104之位置，直到門靜止於相對於彼此之適當位置為 止。 在又一實施例中，在艙門22與柱塞124初次接觸之後，取 代艙體前進板114前進一至其完全前進位置然後調整埠門 104之位置的方式，控制器係經由線性致動器n 6來調整搶 體前進板114之前進距離，使得艙體前進板U4靜止於位在 最終適當間距之艙門與埠門之正面。在此一實施例中，其 便不再需要調整埠門104之位置。 在另一實施例中，可以瞭解的是，在艙門22與柱塞124接 觸之後’該控制器便同時控制及調整艙體前進板114之前進 距離以及埠門104之位置，以使艙門與埠門之間達到最終適 當間距。在此一實施例中，埠門1 〇4之位置係可以在搶門22 前進至由控制器所指-定之位置的期間或之後來加以調整。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

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548762 A7 --------- B7_____ 五、發明説明（2C) ) '~~' 一^一—~ 在—般的應用中，艙門22之最終適當位置係可以齊平地 抵靠該埠門104。此一位置係使得在艙門與琿門之間可以形 成一低壓力部位，以進一步促進門的結合，並且在門之間 捕捉微粒。在此一實施例中，在門之間有需要針對—適: 界面來提供一低壓部位的情況下，本發明係可以提供確^ 在門之間適當接觸的措施。 / ' 在門之間需要適當接觸的實施例中，若艙門“係定位在 比預定位置還要前伸的位置，而使得艙門與埠門之間的接 觸係在艙體完全前進之前便發生^時·，則依照本發明之系統 便可以藉由兩種方式之任一種方式來處理此一問題。在第 一實施例中，艙門22係可以如上述方式向後移動，以補償 艙門22之則伸位置。在一第二實施例中，艙體前進板工Η係 可以在門適當接觸之後便停止前進。 在艙體及艙門的定位中，該艙殼亦可以扮演一個角色。 在完全前進位置中，該艙殼最好係接近（大約丨毫米）但未與 包圍該下載璋之璋板1〇2相接觸。因此，在上述驗門與璋 門在搶體元全伸長之刖便相接觸的實例中，舱殼可能合距 離埠板102太遠。因此，該埠門104便可移入至下載埠中， 使得當艙體完全前進時，艙門22係會與埠門1〇4相接觸，且 該艙殼會相對於埠門104而適當地定位。 應瞭解的是，當艙殼接近埠板時，相同的原理亦可應用 於感應及控制埠板102與艙殼24之間的間距。在此一實施例 中，如圖8所示，當艙體在艙體前進板上朝向下载埠前進時 ，一個或多個柱塞124係可以由埠板152延伸而出，以與搶 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 548762

设之外部騎相銜接。即使在射】η與埠ni(M相接觸但璋 板柱塞_到該艙殼距料板太遠的情況下，該埠門盘舱 門便可如上述方式向後移動，直到在純料板之間形成 適當間距為止。再者，在擒體朝向下載埠持續前進時，若 琿板柱塞彳貞關録殼與埠板之間有*當的接觸，則控制 器便可中止艙體前進，以避免在艙殼與埠板之間有不當的 損壞性接觸發生。 本發明之另一優點係在於，位置補償總成係可使艙門22 返回到其位在艙殼中之正確位置:在未包括本發明之位置 補償總成之習知系統中，當一艙門22之正面與預 微偏離時，若埠門104之鑰匙係可以適當地與艙門u凹槽相 配接，以將艙門22支撐在埠門104上時，則便會失去在艙殼 中之艙門22的原點位置。因此，在習知系統中，在艙門^ 返回到艙殼時，該艙體閂扣機構係無法適當地扣合該艙門 22。 ° 乂 此一問題係可以藉由本發明來加以解決，其中藉由可控 制性地調整該埠門104及/或艙門22之位置，以補償餘門22 之正面的實際位置時，艙門22在艙殼中之原點位置便不會 失去。因此，在工件處理之後，且在艙門22返回至smif餘 體之後，該埠門104可以將艙門22推回到可將艙門22扣住的 精確位置。 到目前為止，在艙門22之正面與柱塞124之前端接觸之後 ’餘門22之正面係藉由柱塞124機械式地偵測。然而，應瞭 解的是，在另一實施-例中，柱塞124係可以由其他的感應器 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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k 548762 五、發明説明（22 ) 所取代，使得當艙門22定位在艙體前進板114上及/或當艙 體前進而使得艙門22之正面的不當定位可以獲致補償時， 該感應器便可用以偵測艙門22之實際位置。此類感應器係 包括聲納及逆反射感應器以及其他各種不同的近端感應器 ，但不以此為限。 再者’到目前為止’上述的可變電阻感應電路13〇係用以 作為債測柱塞124突伸超過埠門1〇4之正面之距離的感應器 。然而，習於此技者可以瞭解的是，亦可採用其他感應器 來取代該電路130。舉例來說，^線性編碼器、一線性能量 轉換器或一誘導感應器係可安裝在埠門1〇4中，以測量柱塞 124突伸超過正面之距離，並且進一步地通知控制器。可以 瞭解的疋，在其他實施例中，柱塞124與可變電阻感應電路 之不同功能係可以藉由一具有習知結構的單一感應器來 達成。 如圖4所示，本發明之較佳實施例係可包括一單一柱塞 m，其係定位在埠門104的中央，以侦測艙門22之正面的 實際位置。然而，可以瞭解的是，在本發明之其他實施例 中，位置補償總成係可包含一單_柱塞m，其係偏心式地 安裝於利HM上，如圖9所示。此位置補償總成亦可包括 禝數個間隔環繞且突伸超過埠門1〇4之正面的柱塞，如圖ι〇 ^。應暸解的^：，亦可以採用各種不同形狀及數量的柱 參t圖10所說明之複數柱塞，係特別適用於圖η所示之 另實％例中到自則為止，位置補償總成係可在單一方 本紙張尺度適财g g家標準(CNS) -26 548762 五、發明説明（23 向上修正埠門104之位置，亦即，沿著垂直其表面之方向， 而不會改變埠門之平面方位。然而，艙門22之正面平面的 實際位置亦可以不平行於埠門1〇4之平面。因此，在圖 示之另一實轭例中’埠門相對於艙門之相對間距及平面性 係可以调整的。在此方式中，除了控制門之間的間距以外 ，該位置補償總成亦可確保門可以靜置在平行的平面上。 有許多不同的設計可以達到平面性的調整，在圖, 一對垂直支撐件16〇係經由一第一樞轉安裝件164而連結至 水平驅動器138,其中該第一樞轉安裝件164係可使垂直支 撐件以一通過樞轉安裝件164之垂直軸來加以樞轉。接著， 谭=1〇4便連結至托架166(圖中顯示其中一托架），而該托架 接著便、”至由第一樞轉女·裝件168而連結至垂直支撐件。第 二框轉安裝件168係可使蟑門104以-通過該樞轉安裝件168 之水平軸為中心來插轉。在此一實施例中，一第一轴向調 整驅動11170係可連結至水平驅動器138，並且可以使該埠 門104以-通過第轉安裝件164之垂直軸為中心來插轉 :埠門104係可進-步包括-第二軸向調整驅動器172,其 係連^至其中-垂直支料，其中該驅動器I”係可以使璋 門1〇4以通過第二樞轉安裝件168之水平軸為中心來樞轉。 驅動器⑺及172接著便可以經由電子連接件（未顯示）而連接 至控制=。稭此，在複數柱塞指示出該搶門22之正面平面 行於琿門1G4之平面時，料門1G4之平面性便可加 1 ’以與餘門22平行。除了上述藉由水平驅動器所進 灯的間距調整以外，其尚可調整平面性，。 X 297公釐） 本紙張尺度適用中國 -27- 548762 A7 B7 五、發明説明（24 ) 雖然本發明已經詳細說明如上，然而應瞭解的是’本發 明並未侷限於在此所述的實施例。在不違背本發明後附申 請專利範圍所詳述及定義之精神及範疇的情況下，習於此 技者仍可以對本發明進行各種不同的變化、等效取代及修 飾。 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 548762 A8 B8 C8

   一種包括在一下載埠總成上之位置補償總成，其中該下 載埠總成係用以在一餘體於一餘體前進板上朝向下載璋 前進之後，於一安裝在下載埠總成上之艙體與一與下載 埠總成相連結之處理工具之間經由一下載埠來輸送工件 ’该下載埠總成係包括一具有一正面之埠門，且該搶體 係包括一艙門及一艙殼，該艙門係包括一面向該埠門正 面之正面，該位置補償總成係包括： 一感應器系統’其係用以在餘體於餘體前進板上開妒 朝向埠門前進之後，偵測在槔門之正面與艙門之正面之 間的間距；以及 用以根據該感應器系統所 >(貞測到之間距 與艙門之至少其中一者之位置的裝置。 根據申請專利範圍第1項之位置補償總成，其中當搶骨 朝向琿Η前進時，該感應器系統係可動態地㈣該間距。 種包括在一下載埠總成上之位置補償總成，其中該^ 載埠總成係用以在一艙體於一艙體前進板上朝向下載迫 前進之後，於一安裝在下載埠總成上之艙體與一與下章 淳總成相連結之處理工具之間經由一下載埠來輸送工卡 ，该下載埠總成係包括一具有一正面之埠門，且該艙骨 係包括一艙門及一艙殼，該艙門係包括一面向該埠門』 面之正面，該位置補償總成係包括： 一感應器系統，其係用以在艙體於艙體前進板上門士 朝向埠門前進之後，價測在崞門之正面與艙門之二 間的間距；以及_

   而調整埠严1 裝 2. 3. -29-

   六 5. 6. 、申请專利範圍 -：制器’其係用以根據該感應器 :二：整痒門與餘門之至少其中-者之位置。間 X Μ專利範圍第3項之位置補償總成，其中 朝c時，該感應器系統係可動態地伯 載載琿總成上之位置補償總成，其中該下 月進之後’於—安裝在下料總成上讀 旱 淳：成相連結之處理工具之間經由-下㈣來輸送3 ，該下載埠總成係包括一具有一.正面之璋門 體牛 係包括一艙門及-搶殼，該餘門係包括-面向該埠門正 面之正面，該位置補償總成係包括： 阜門正 -柱塞’其具有安裝在埠門中之第一部分及一可以突 伸超過埠Η之正面的第二部分，該柱塞係可以在該柱塞 之第一部分與艙門之正面之間相接觸之後，沿著垂直於 埠門正面的方向上平移； 感應器，其係用以偵測該柱塞相對於蟑門之位置； 以及 * 一控制益，其係用以根據該感應器所偵測到之柱塞位 置，而調整埠門與艙門之至少其中一者之位置。 根據申請專利範圍第5項之位置補償總成，其中該感應 器係包含一電阻感應電路。 根據申請專利範圍第6項之位置補償總成，其中該電阻 感應電路係包含-電位計，該電位計係包括—可與該柱 塞一起移動之電卩且變動致動器。 30- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CMS) Α4規格(210 X 297公爱）