专利名称：半导体制造用自动化物料运输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及物料运输设备，特别涉及一种在半导体制造车间(FAB)中使用的自动化物料运输系统(AMHS)。
背景技术：
自动化物料运输系统在集成电路(IC)芯片制造业得到广泛的应用，其在产品制造环境中应用WIP存储单元和空中升降机构存放WIP部件，并将部件在各工位和加工设备之间传输。IC芯片的典型制造工艺包括多个步骤，其中包括氧化、光刻、扩散、淀积、清洗、离子注入、刻蚀等。这些工艺通常由不同的加工设备执行，例如化学气相淀积室、离子注入室和刻蚀器等。因此，半导体晶片WIP通常在不同的工位和/或加工设备之间被传送多次，以执行制造IC芯片所需的各个工艺步骤。
IC芯片制造厂商使用的传统AMHS包括多个用于存放半导体晶片的WIP储料箱(stocker)，和一个或多个空中升降输送车，用于在IC芯片制造场地上在各个工位和加工设备之间输送晶片。储料箱中包括多个前面开口的、统一规格的储料单元(FOUP)，用于存放在制品半导体晶片。随后晶片被传送到在悬垂轨道上行进的升降机输送车的下方，由输送车中的机械手臂拾取输送到需要的工位和/或设备处进行相应的操作。每个储料箱通常具有多个活动输入/输出口，它们与一个内部机械手(其具有三个或更多的运动轴线)结合以便将FOUP装入储料箱或将FOUP从储料箱上卸下。FOUP被升降机从输入口/输出口拾取并放置到输入/输出口。国际申请号为PCT/US2003/008528的美国专利公开了一种半导体制造用竖直传送带与空中升降机组合式自动物料运输系统，其允许空中升降机直接从包括在该系统中的在制品(WIP)存储单元装卸/卸载WIP部件。其虽然使AMHS的操作效率提高，但是如现有的AMHS一样，其储料箱的体积通常都比较大，储料箱的安装方式为顶天立地。图1为现有自动化物料运输系统的储料箱的安装示意图，如图1所示，储料箱2顶部装有轨道，轨道固定在FAB的屋顶1，储料箱2的底部固定在FAB的地板4上。这样安装的储料箱占据了FAB内相当一部分空间，使本来包含了很多设备的FAB内显得越发拥挤，不仅设备的摆放空间狭小，而且也给操作人员在工位之间的移动造成了障碍，储料箱自身的移动也极为不便。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种半导体制造用AMHS，其具有能够节省空间且移动方便的储料箱，以解决现有技术中的储料箱体积庞大占据空间和使用不便的问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种半导体制造用自动化物料运输系统，包括至少一个储料箱，每个储料箱至少包含一个储料单元；以及输送机构，所述输送机构其至少包括一个在屋顶的轨道上运行的空中运输车，所述空中运输车至少包含一个机械臂，所述机械臂从选择的储料单元中拾取至少一组物料，并随后输送到预定位置，所述储料箱的高度为屋顶到地板距离的三分之一到二分之一。
所述储料箱的顶部通过悬挂机构连接于屋顶，所述储料箱的底部通过弹性支撑机构连接于地板。
所述悬挂机构为电动升降装置。
所述电动升降装置包括电机和齿轮等传动部件。
所述弹性支撑机构包括套筒、弹性部件和连接杆，所述套筒设置于地板，所述弹性部件置于套通内，所述连接杆一端连接于储料箱的底部，另一端插入套筒并置于弹性部件上。
所述弹性部件为弹簧。
本发明还提供了一种半导体制造用自动化物料运输系统，包括至少一个储料箱，每个储料箱至少包含一个储料单元；以及输送机构，所述输送机构其至少包括一个在屋顶的轨道上运行的空中运输车，所述空中运输车至少包含一个机械臂，所述机械臂从选择的储料单元中拾取至少一组物料，并随后输送到预定位置，所述储料箱的高度为屋顶到地板距离的三分之一到二分之一，所述储料箱的顶部通过悬挂机构连接于屋顶，所述储料箱的底部通过弹性支撑机构连接于地板。
所述悬挂机构为钩挂装置。
所述钩挂装置包括挂钩和吊环，所述挂钩和吊环钩挂连接，储料箱的顶部通过所述挂钩和吊环连接到屋顶。
所述弹性支撑机构包括套筒、弹性部件和连接杆，所述套筒设置于地板，所述弹性部件置于套通内，所述连接杆一端连接于储料箱的底部，另一端插入套筒并置于弹性部件上。
与现有技术相比，本发明的半导体制造用自动化物料运输系统的储料箱的高度仅为原有自动化物料运输系统的储料箱高度的三分之一到二分之一。原有自动化物料运输系统的储料箱的安装为顶部安装于FAB屋顶的轨道上，而底部安装于FAB地板的轨道，可见是顶天立地的安装方式，占用了很大的立体空间。而本发明的半导体制造用自动化物料运输系统的储料箱的高度仅为原有储料箱高度的三分之一到二分之一，其顶部通过悬挂机构连接于屋顶，其底部通过弹性支撑机构连接于地板。这样整个储料箱仅占用了FAB屋顶到地板的一半高度。这样安装的储料箱大大节省了FAB内的立体空间，为其它设备的摆放提供了空间，而且也方便了操作人员在工位之间的移动，储料箱自身也便于移动。
图1为现有自动化物料运输系统的储料箱的安装示意图；图2为本发明自动化物料运输系统储料箱的第一实施例的示意图；图3为本发明自动化物料运输系统储料箱的第一实施例的侧视图；图4为本发明自动化物料运输系统储料箱的第二实施例的示意图。
图5为本发明自动化物料运输系统弹性支撑机构的结构示意图。
图中1、 屋顶2、 储料箱3、 储料单元4、 地板
5、 弹性支撑机构6、 钩挂装置7、 电动升降装置8、 连接杆9、 套筒10、 弹簧11、 轨道12、 输入/输出窗口具体实施方式
本发明公开了一种半导体制造用自动化物料运输系统，其能够大大节省FAB内的立体空间。本发明公开的自动化物料运输系统通过利用位于各储料箱上方的空中升降机在竖直传送带WIP存储单元中对储料箱的物料实现装入和取出。
本发明的自动化物料运输系统可以应用在产品制造环境例如用于制造IC芯片的清洁环境中自动存放以及在各工位和/或加工机器之间输送WIP部件。包括WIP存储单元和空中升降机输送子系统。储料箱包括多个输入和输出窗口，盒式容器FOUP放置于窗口内。空中升降机输送子系统包括悬空轨和多个在悬空轨上运行的空中升降机输送车。在典型操作模式中，WIP部件被放在盒式容器FOUP中输送。空中升降机输送车沿悬空轨行驶，并停在适于将FOUP卸载到输入窗口的位置或从储料箱的输出窗口装入另一FOUP的位置。而且，其它的空中升降机输送车可在悬空轨上待命，直到上述空中升降机输送车完成卸载或装载FOUP并移出轨道。
在本发明的自动化物料运输系统中，FOUP被从空中升降机卸载到输入窗口，或被从输出窗口装入升降机，或者由机械手在储料箱中拾取，机械手可以设置多达3个或更多的运动轴线。
本发明的自动物料运输系统的实施例中，AMHS包括空中升降机输送子系统，以及至少一个储料箱。竖直传送带允许空中升降机输送子系统中的空中升降机可以直接从选中的一个传送带储料箱中拾取WIP部件。图2为本发明自动化物料运输系统储料箱的第一实施例的示意图。如图2所示，本发明的自动物料运输系统可以应用于制造IC芯片的清洁环境中。IC芯片制造环境包括屋顶1和地板4。储料箱2的高度为屋顶1至地板4高度的三分之一到二分之一，其包含至少一个储料单元FOUP3，储料箱2的顶部通过悬挂机构腾空安装于屋顶1，储料箱2的底部通过弹性支撑机构5连接于地板4上。本发明第一实施例中的悬挂机构为电动升降装置7，其包括电机和齿轮等传动部件，可以带动储料箱2升降，以便于空中运输车的机械臂从储料箱中拾取物料。图3为本发明自动化物料运输系统储料箱的第一实施例的侧视图。如图3所示，储料箱2通过电动升降装置7连接到屋顶1上。储料箱2包括多个输入和输出窗口12，FOUP3放置于窗口12内。空中升降机输送子系统包括悬空轨11和多个在悬空轨上运行的空中升降机输送车(图中未示出)。在典型操作模式中，WIP部件被放在盒式容器FOUP中输送。空中升降机输送车沿悬空轨11行驶，并停在适于将FOUP卸载到输入窗口的位置或从储料箱的输出窗口装入另一FOUP的位置。而且，其它的空中升降机输送车可在悬空轨11上待命，直到上述空中升降机输送车完成卸载或装载FOUP并移出轨道11。
图5为本发明自动化物料运输系统弹性支撑机构的结构示意图。如图5所示，与地板4连接的弹性支撑机构5包括连接杆8、套筒9和弹簧10，套筒9设置于地板4上，弹簧10置于套筒9内，将连接杆8一端连接于储料箱2的底部，另一端插入套筒9并置于弹簧10上。储料箱2的底部通过弹性支撑机构5固定于地板4，至少节省了FAB内部50％的立体空间。
图4为本发明自动化物料运输系统储料箱的第二实施例的示意图。如图4所示，在本发明的第二实施例中，储料箱2的高度同样为屋顶1到地板4距离的三分之一到二分之一，储料箱2的顶部通过悬挂机构连接于屋顶1，储料箱2的底部通过弹性支撑机构5连接于地板4。不同的是将悬挂机构替换为钩挂装置6。该钩挂装置6包括挂钩和吊环，挂钩和吊环分别连接于储料箱2的顶部和屋顶1，挂钩和吊环钩挂连接。储料箱2的底部通过图5所示的弹性支撑机构5固定于地板4上，这样安装的储料箱2同样达到了节省FAB内空间的目的。
以上公开的仅为本发明的具体实施方式
，但本发明并非局限于此。任何本领域技术人员根据以上的描述对本发明的变化和变形，都应落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种半导体制造用自动化物料运输系统，包括至少一个储料箱，每个储料箱至少包含一个储料单元；以及输送机构，所述输送机构其至少包括一个在屋顶的轨道上运行的空中运输车，所述空中运输车至少包含一个机械臂，所述机械臂从选择的储料单元中拾取至少一组物料，并随后输送到预定位置，其特征在于所述储料箱的高度为屋顶到地板距离的三分之一到二分之一。
2.如权利要求1所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述储料箱的顶部通过悬挂机构连接于屋顶，所述储料箱的底部通过弹性支撑机构连接于地板。
3.如权利要求2所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述悬挂机构为电动升降装置。
4.如权利要求3所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述电动升降装置包括电机和齿轮等传动部件。
5.如权利要求2所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述弹性支撑机构包括套筒、弹性部件和连接杆，所述套筒设置于地板，所述弹性部件置于套通内，所述连接杆一端连接于储料箱的底部，另一端插入套筒并置于弹性部件上。
6.如权利要求5所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述弹性部件为弹簧。
7.一种半导体制造用自动化物料运输系统，包括至少一个储料箱，每个储料箱至少包含一个储料单元；以及输送机构，所述输送机构其至少包括一个在屋顶的轨道上运行的空中运输车，所述空中运输车至少包含一个机械臂，所述机械臂从选择的储料单元中拾取至少一组物料，并随后输送到预定位置，其特征在于所述储料箱的高度为屋顶到地板距离的三分之一到二分之一，所述储料箱的顶部通过悬挂机构连接于屋顶，所述储料箱的底部通过弹性支撑机构连接于地板。
8.如权利要求7所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述悬挂机构为钩挂装置。
9.如权利要求8所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述钩挂装置包括挂钩和吊环，所述挂钩和吊环钩挂连接，储料箱的顶部通过所述挂钩和吊环连接到屋顶。
10.如权利要求7所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述弹性支撑机构包括套筒、弹性部件和连接杆，所述套筒设置于地板，所述弹性部件置于套通内，所述连接杆一端连接于储料箱的底部，另一端插入套筒并置于弹性部件上。
11.如权利要求10所述的自动化物料运输系统，其特征在于所述弹性部件为弹簧。
全文摘要
本发明提供了一种半导体制造用自动化物料运输系统，包括至少一个储料箱，每个储料箱至少包含一个储料单元；以及输送机构，所述输送机构其至少包括一个在屋顶的轨道上运行的空中运输车，所述空中运输车至少包含一个机械臂，所述机械臂从选择的储料单元中拾取至少一组物料，并随后输送到预定位置，所述储料箱的高度为屋顶到地板距离的三分之一到二分之一。本发明的自动化物料运输系统节省了FAB内的立体空间，为其它设备的摆放提供了空间，方便了操作人员在工位之间的移动，而且储料箱自身也便于移动。
文档编号B65G49/07GK1988125SQ200510111678
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者赵增利, 郭延中, 马魁武, 丁江波 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司