本發(fā)明涉及一種晶圓盒輸送裝置。

背景技術：

半導體制造工廠中，晶圓通常需要在生產(chǎn)線上不同的工藝模塊之間進行高效的傳輸和定位，設備前端裝置(Equipment Front End Module，簡稱EFEM)正是完成這一任務的關鍵裝備，是連接物料搬運系統(tǒng)與晶圓處理系統(tǒng)的橋梁，能夠使晶圓在不受污染的條件下被準確的傳輸。

設備前端裝置至少包括用于存儲晶圓的晶圓盒(Front Opening Unified Pod，簡稱Foup)、用于承載晶圓盒的裝載端口(Load Port)以及用于將晶圓從晶圓盒內(nèi)取出和收納至晶圓盒內(nèi)的操作機械手，該裝載端口包括開門器和設置在開門器上的承載機構，當半導體生產(chǎn)線上的運輸小車移至裝載端口前，通過人工或機械將晶圓盒放置到裝載端口的承載機構上，然后由開門器執(zhí)行晶圓盒的開盒動作，進而由操作機械手取出晶圓盒內(nèi)的晶圓并輸送至機臺進行相應的制程，待晶圓加工處理后，再由操作機械手將晶圓收納至晶圓盒內(nèi)。

晶圓盒在運輸小車和裝載端口的搬運過程中，人工搬運費時費力，且自動化程度不高。機械搬運可通過一部多關節(jié)機器人實現(xiàn)，雖然機械搬運滿足了全自動生產(chǎn)線的需求，但是多關節(jié)機器人具有占用面積大、成本高和耗電量大等問題，另外，多關節(jié)機器人還必須進行特殊處理以保證潔凈度，大大提高了使用成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決上述現(xiàn)有技術中的不足和問題的技術方案是：提供了一種將承載機構和輸送機構結合的晶圓盒輸送裝置，其省去了從輸送機構上搬運到開門器上這一工序，有效提高了生產(chǎn)效率，大大減少了設備成本。

為達到以上目的，本發(fā)明提供了一種晶圓盒輸送裝置，包括：

承載機構，用于放置晶圓盒；

平移機構，用于帶動所述承載機構分別在第一軸方向、第二軸方向和第三軸方向平移；

輸送機構，用于輸送平移機構；

其中，所述平移機構包括：

第一平移機構，用于帶動所述承載機構在第一軸方向平移：

第二平移機構，用于帶動所述承載機構在第二軸方向平移：

第三平移機構，用于帶動所述承載機構在第三軸方向平移；

所述第一軸方向、所述第二軸方向和所述第三軸方向構成空間笛卡爾直角坐標系或空間笛卡爾斜角坐標系。

進一步，所述第一平移機構包括第一安裝件、第一驅(qū)動件和第一導向件，所述第一導向件平行于所述第一軸方向，所述承載機構和所述第一安裝件之間通過所述第一導向件連接，使所述承載機構和所述第一安裝件相互滑動，所述第一驅(qū)動件能夠驅(qū)動所述承載機構沿著所述第一軸方向移動；

所述第二平移機構包括第二安裝件、第二驅(qū)動件和第二導向件，所述第二導向件平行于所述第二軸方向，所述第一安裝件和所述第二安裝件之間通過所述第二導向件連接，使所述第一安裝件和所述第二安裝件相互滑動，所述第二驅(qū)動件能夠驅(qū)動所述第一安裝件沿所述第二軸方向移動；

所述第三平移機構包括第三安裝件、第三驅(qū)動件和第三導向件，所述第三導向件平行于所述第三軸方向，所述第二安裝件和所述第三安裝件之間通過所述第三導向件連接，使所述第二安裝件和所述第三安裝件相互滑動，所述第三驅(qū)動件能夠驅(qū)動所述第二安裝件沿所述第三軸方向移動。

進一步，所述第一安裝件呈方體結構，該呈方體結構的所述第一安裝件一側開口，所述開口用于所述承載機構的滑入和滑出；

所述承載機構包括第一承載件和第二承載件，所述第一承載件連接所述第二承載件，所述第一承載件位于所述第一安裝件外側，且用于放置所述晶圓盒，所述第二承載件用于滑入和滑出所述開口。

進一步，所述第一安裝件具有一位于所述第一承載件和所述第二承載件之間的底面，所述底面的相對面可為兩個連接板，該兩個所述連接板用于連接所述第二平移機構。

進一步，所述第一導向件設置在所述第一承載件和所述第一安裝件之間，所述第一導向件為導軌，且所述導軌的數(shù)量為兩個；

所述第一平移機構還包括第一絲杠和第一導向塊，所述第一驅(qū)動件和所述第一絲杠分別位于所述第一安裝件內(nèi)部，所述第一驅(qū)動件為電機，所述第一驅(qū)動件皮帶傳動連接所述第一絲杠，所述第一絲杠的軸線與所述第一軸方向平行，所述第一絲杠上螺紋連接有所述第一導向塊，所述第一導向塊穿出所述第一安裝件外側，并與所述第一承載件連接，通過所述第一驅(qū)動件可帶動所述承載機構沿著所述第一軸方向移動，所述第一安裝件上還設置有與所述第一導向塊配合的第一避讓孔。

進一步，所述第二導向件為導軌，且所述導軌的數(shù)量為兩個，每個所述連接板與所述第二安裝件之間分別設置有一所述導軌；

所述第二平移機構還包括第二絲杠和第二導向塊，所述第二驅(qū)動件和所述第二絲杠分別設置在所述第二安裝件的外側，且所述第二驅(qū)動件和所述第二絲杠位于兩個所述連接板之間，所述第二驅(qū)動件為電機，所述第二驅(qū)動件皮帶傳動連接所述第二絲杠，所述第二絲杠的軸線與所述第二軸方向平行，所述第二絲杠上螺紋連接有所述第二導向塊，所述第二導向塊連接一所述連接板，通過所述第二驅(qū)動件帶動所述第一平移機構沿著所述第二軸方向移動。

進一步，所述第三平移機構還包括第三絲杠、第三導向塊和滑板，所述第三驅(qū)動件、所述第三絲杠、所述第三導向塊、所述第三導向件和所述滑板分別設置在所述第三安裝件內(nèi)部；

所述第三驅(qū)動件為電機，所述第三驅(qū)動件皮帶傳動連接所述第三絲杠，所述第三絲杠的軸線與所述第三軸方向平行，所述第三絲杠上螺紋連接有所述第三導向塊，所述第三導向塊連接有所述滑板，所述滑板連接第三導向件，所述第三導向件為導軌，且所述導軌的數(shù)量為兩個，所述第二安裝件穿進所述第三安裝件連接所述滑板，所述第三安裝件上設置有所述第二安裝件配合的第二避讓孔，通過所述第三驅(qū)動件帶動所述第二平移機構沿著所述第三軸方向移動。

進一步，所述輸送機構為自動導引運輸車，所述第三安裝件固定在所述自動導引運輸車上。

進一步，還包括控制器，所述控制器分別與所述第一驅(qū)動件、所述第二驅(qū)動件和所述第三驅(qū)動件電連接；

所述控制器設置在所述第三安裝件內(nèi)部，通過一個隔板將所述控制器與所述第三絲杠和所述第三驅(qū)動件隔開。

進一步，所述第一驅(qū)動件、所述第二驅(qū)動件和所述第三驅(qū)動件可分別為氣缸或液壓缸。

據(jù)優(yōu)選實施例，本發(fā)明提供了如下優(yōu)點：

本發(fā)明通過承載機構和輸送機構結合的方式，直接由輸送機構移至開門器前，并通過平移機構將晶圓盒準確的送到開門器上，因此省去了人工或機械搬運晶圓盒之一步驟，提高了效率，降低了成本，且自動化程度高。

以下結合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述晶圓盒輸送裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明所述承載機構和第一平移機構裝配的示意圖；

圖3為圖2后視的斷開剖視圖；

圖4為本發(fā)明所述第一平移機構和第二平移機構裝配的示意圖；

圖5為圖4的主視圖；

圖6為圖5中沿A-A向的剖視圖；

圖7為本發(fā)明所述第二平移機構和第三平移機構裝配的立體圖；

圖8為圖7的右視圖；

圖9為圖8中沿B-B向的剖視圖；

圖10為圖7的后視圖；

圖11為圖10中沿C-C向的剖視圖。

具體實施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領域技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。在此描述的發(fā)明不局限于輸送晶圓盒，舉例來說，本發(fā)明各個實施例也可以被應用于和/或適用于搬運標準機械接口盒、光柵盒、平板顯示器或其它任何容器或加工設備。該容器被定義為用于承載物品的任何類型構件，上述物品包括但不局限于晶圓。為了描述本發(fā)明，將只參照用于輸送晶圓盒。

參照圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例所述的一種晶圓盒輸送裝置，包括承載機構200、平移機構和輸送機構600，承載機構200用于放置晶圓盒100，平移機構用于帶動承載機構200分別在第一軸方向、第二軸方向和第三軸方向平移，輸送機構600，用于輸送平移機構，具體地，輸送機構600將平移機構輸送至開門器前。該平移機構包括第一平移機構300、第二平移機構400和第三平移機構500，第一平移機構300用于帶動承載機構200在第一軸方向平移，第二平移機構400用于帶動承載機構200在第二軸方向平移，第三平移機構500用于帶動承載機構200在第三軸方向平移，該第一軸方向、第二軸方向和第三軸方向構成空間笛卡爾坐標系，該空間笛卡爾坐標系包括空間笛卡爾直角坐標系和空間笛卡爾斜角坐標系，其中，第一軸方向、第二軸方向和第三軸方向互相垂直被稱為空間笛卡爾直角坐標系，否則被稱為空間笛卡爾斜角坐標系。

當?shù)谝惠S方向、第二軸方向和第三軸方向構成空間笛卡爾直角坐標系時，第一軸方向可視為圖1中的Y軸方向，第二軸方向為X軸方向，第三軸方向為Z軸方向。

在本實施例中，承載機構200設置于第一平移機構300上，第一平移機構300設置于第二平移機構400上，第二平移機構400設置于第三平移機構500上。

在其它實施例中，該第一平移機構300、第二平移機構400和第三平移機構500之間的安裝位置可進行相應調(diào)整，只要滿足其能夠帶動承載機構200分別朝三個軸方向移動，例如：第一平移機構300設于第三平移機構500上，第三平移機構500設于第二平移機構400上。

在本實施例中，第一平移機構300、第二平移機構400和第三平移機構500可依次移動。

在其它實施例中，第一平移機構300、第二平移機構400和第三平移機構500中至少兩者同時移動。

參考圖2和圖3，第一安裝件301呈方體結構，該呈方體結構的第一安裝件301一側開口，該開口用于承載機構200的滑入和滑出。該承載機構200可包括第一承載件201和第二承載件202，第一承載件201連接第二承載件202，該第一承載件201位于第一安裝件301外側，且用于放置晶圓盒100，該第二承載件202用于滑入和滑出該開口，因此，第一安裝件301具有一位于第一承載件201和第二承載件202之間的底面，該底面的相對面可為兩個連接板306，該兩個連接板306用于連接第二平移機構400。

另外，前述的第一安裝件301的側面可采用鈑金材料制成，即通過折彎或拼接的方式成型。

在其它實施例中，該兩個連接板306可為一體化結構。

在其它實施例中，第一安裝件301還可呈其它結構，只要滿足第一安裝件301和承載機構200相互滑動。

當晶圓盒100放置在第一承載件201上時，可通過定位銷203進行定位。具體地，第一承載件201上設置有三個定位銷203，晶圓盒100底部設置有與定位銷203配合的定位孔，該定位孔可呈長孔狀。

在其它實施例中，定位銷203的數(shù)量可以是其它數(shù)。

在其他實施例中，晶圓盒100和承載機構200還可采用其它限位的方式進行定位，例如：限位塊或限位槽等。

參考圖1至圖11，第一平移機構300包括第一安裝件301、第一驅(qū)動件302和第一導向件，第一導向件平行于第一軸方向，承載機構200和第一安裝件301之間通過第一導向件連接，使承載機構200和第一安裝件301可滑動，第一驅(qū)動件302能夠驅(qū)動承載機構200沿著第一軸方向移動。

第二平移機構400包括第二安裝件401、第二驅(qū)動件402和第二導向件405，第二導向件405平行于第二軸方向，第一安裝件301和第二安裝件401之間通過第二導向件405連接，使第一安裝件301和第二安裝件401可滑動，第二驅(qū)動件402能夠驅(qū)動第一安裝件301沿第二軸方向移動。

第三平移機構500包括第三安裝件501、第三驅(qū)動件502和第三導向件505，第三導向件505平行于第三軸方向，第二安裝件401和第三安裝件501之間通過第三導向件505連接，使第二安裝件401和第三安裝件501可滑動，第三驅(qū)動件502能夠驅(qū)動第二安裝件401沿第三軸方向移動。

更具體地，參考圖2和圖3，第一導向件設置在第一承載件201和第一安裝件301之間，即第一導向件位于第一安裝件301的外側，第一導向件可為導軌，且導軌的數(shù)量可為兩個。第一平移機構300還包括第一絲杠303和第一導向塊304等，其中，第一驅(qū)動件302和第一絲杠303分別位于第一安裝件301內(nèi)部，該第一驅(qū)動件302可為電機，第一驅(qū)動件302皮帶傳動連接第一絲杠303，該第一絲杠303的軸線與第一軸方向平行，第一絲杠303上螺紋連接有第一導向塊304，第一導向塊304穿出第一安裝件301外側，并與第一承載件201連接，通過第一驅(qū)動件302可帶動承載機構200沿著第一絲杠303軸線方向(即第一軸方向)移動，其中，第一安裝件301上設置有與第一導向塊304配合的第一避讓孔305。通過將第一驅(qū)動件302和第一絲杠303等內(nèi)置于第一安裝件301內(nèi)部，不僅使結構變得緊湊，還起到保護零件的作用。

在其它實施例中，該第一驅(qū)動件302和第一絲杠303可設置在第一安裝件301的外側。

參考圖4至圖6，第二安裝件401可呈箱體，第二導向件405為導軌，且導軌的數(shù)量為兩個，每個連接板306與第二安裝件401之間分別設置有一導軌。第二平移機構400還包括第二絲杠403和第二導向塊404，其中，第二驅(qū)動件402和第二絲杠403可分別設置在第二安裝件401的外側，且第二驅(qū)動件402和第二絲杠403位于兩個連接板306之間，該第二驅(qū)動件402為電機，第二驅(qū)動件402皮帶傳動連接第二絲杠403，該第二絲杠403的軸線與第二軸方向平行，第二絲杠403上螺紋連接有第二導向塊404，該第二導向塊404可連接一連接板306，此時，通過第二驅(qū)動件402帶動第一平移機構300沿著第二軸方向移動。

在其它實施例中，第二安裝件401可為一塊板。

參考圖7至圖9，第三平移機構500還包括第三絲杠503、第三導向塊504和滑板506，該第三驅(qū)動件502、第三絲杠503、第三導向塊504、第三導向件505和滑板506可分別設置在第三安裝件501內(nèi)部，該第三安裝件501可呈L形，其中，第三驅(qū)動件502為電機，第三驅(qū)動件502皮帶傳動連接第三絲杠503，第三絲杠503的軸線與第三軸方向平行，第三絲杠503上螺紋連接有第三導向塊504，該第三導向塊504連接有滑板506，滑板506連接第三導向件505，該第三導向件505可為導軌，且導軌的數(shù)量為兩個，第二安裝件401可穿進第三安裝件501連接滑板506，該第三安裝件501上設置有第二安裝件40配合的第二避讓孔507，此時，通過第三驅(qū)動件502帶動第二平移機構400沿著第三軸方向移動。

在其它實施例中，第一平移機構300、第二平移機構400和第三平移機構500還分別包括傳感器和防撞機構等，其中，以第一平移機構300舉例來說，該傳感器用于測量承載機構200移動距離，該防撞機構可設置在第一絲杠303的兩端，用于防止承載機構200沿第一絲杠303軸線方向移動因超出行程而無法復位。

在其它實施例中，第一驅(qū)動件302可通過聯(lián)軸器與第一絲杠303直接連接；第二驅(qū)動件402可通過聯(lián)軸器與第二絲杠403直接連接；第三驅(qū)動件502可通過聯(lián)軸器與第三絲杠503直接連接。

在其它實施例中，第一導向件、第二導向件405和第三導向件505可分別為滑條和滑槽配合的結構。

在其它實施例中，第一導向件、第二導向件405和第三導向件505可分別為導向桿和導向孔配合的結構。

在其它實施例中，第一驅(qū)動件302、第二驅(qū)動件402和第三驅(qū)動件502可分別為氣缸。

在其它實施例中，第一驅(qū)動件302、第二驅(qū)動件402和第三驅(qū)動件502可分別為液壓缸。

在本實施例中，所述輸送機構600可為自動導引運輸車(AGV)，第三安裝件501固定在自動導引運輸車上，由于自動導引運輸車裝備有電磁或光學等自動導引裝置，它能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，因此，自動導引運輸車能夠?qū)⒕A盒輸送到開盒器前，提高了自動化程度。

自動導引運輸車600四周可設置有罩殼800，該罩殼800可用來防止碰撞。

在其它實施例中，所述輸送機構600可為輸送帶，通過輸送帶將晶圓盒100運送到開盒器前。

參考圖10和圖11，所述晶圓盒輸送裝置還包括控制器700，控制器700分別與自動導引運輸車600、第一驅(qū)動件302、第二驅(qū)動件402和第三驅(qū)動件502電連接，通過位置識別系統(tǒng)(例如電子視覺系統(tǒng))偵測出開門器和晶圓盒100的相對位置，然后控制器700分別通過第一驅(qū)動件302、第二驅(qū)動件402和第三驅(qū)動件502調(diào)節(jié)晶圓盒100在三軸上的位置，進而將晶圓盒100準確的送到開門器上，進而實現(xiàn)晶圓盒100全自動搬運以及送盒功能。

該控制器700可設置在第三安裝件501內(nèi)部，通過一個隔板508將其與第三絲杠503和第三驅(qū)動件502隔開，該第三絲杠503和第三驅(qū)動件502可固定在該隔板508上。

參照圖1，第三安裝件501上還可設置警示燈701和按鍵702，該警示燈701和按鍵702分別與控制器700電連接，警示燈701可用來顯示晶圓盒輸送裝置運動狀態(tài)，該狀態(tài)包括待機或故障等，按鍵702可用來自動導引運輸車600、第一平移機構300、第二平移機構400和第三平移機構500等的啟閉。

晶圓盒輸送裝置上還可設置有球形連接器，實現(xiàn)小角度的自由調(diào)整，保證對接時的完全精度。

晶圓盒輸送裝置上可設置視頻讀寫器，當晶圓盒100到位后，控制器700利用自身的無線傳輸系統(tǒng)將晶圓盒100上的標簽信息傳輸?shù)骄A廠的自動化系統(tǒng)，完成信息對比需求。

本發(fā)明利用了開盒器的工作原理，將開門器上的承載機構與輸送機構結合，其中，承載端口取消承載機構后，只留下了開門器，該輸送機構將承載機構輸送到開門器上后，由平移機構將晶圓盒準確的送到開門器上，因此省去了通過人工或機械將輸送小車上的晶圓盒放置在帶有承載機構的開門器上這一步驟，提高了效率，降低了工藝設備成本，且達到全自動生產(chǎn)線的需求。

以上所述的實施例僅用于說明本發(fā)明的技術思想及特點，其目的在于使本領域內(nèi)的技術人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，不能僅以本實施例來限定本發(fā)明的專利范圍采用，即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。