专利名称：开关系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及集成电路工艺装置，特别涉及一种开关系统。
背景技术：
半导体晶圆对于污染十分敏感，因为污染物往往会造成晶圆的缺陷，从而降低产 品合格率，提高制造成本。因此，半导体制造工艺中，对于生产厂区有严格的洁净度要求。 但，即便如此，由于洁净室内外空气、生产工艺、工艺设备以及化学品供应管道的散发，生产 区域和化学品存放区域的交叉污染，厂房及建筑材料的挥发，化学品的事故溅出，洁净室内 工作人员产生的污染，这些因素都会增加洁净室内总体的气体分子污染程度。为此，在半导 体制造过程中，在向各种处理装置、检查装置等搬送晶圆时，为了减少对晶圆的污染，通常 将待搬送晶圆置于前开式晶圆盒(Front Open Unit Pod，F0UP)中，通过搬送前开式晶圆盒 来达到搬送晶圆的目的。前开式晶圆盒作为一种搬送晶圆的装置，是一个密闭型的容器，通过一扇前开式 晶圆盒的门的开启与关闭来取放晶圆。通常前开式晶圆盒的门的开启与关闭通过人工用钥 匙来完成，前开式晶圆盒的门开启后与整个前开式晶圆盒分离，分离后的前开式晶圆盒的 门往往被直接放置在某个工作台上。请参考图Ia至图ld，其中，图Ia是前开式晶圆盒的门开启但未被取下状态的前开 式晶圆盒的示意图，图Ib是前开式晶圆盒的门关闭状态的前开式晶圆盒的示意图，图Ic是 从前开式晶圆盒上取下的前开式晶圆盒的门的示意图，图Id是开启前开式晶圆盒的门的 钥匙的示意图。如图Ia Id所示，在实际使用过程中，操作人员通过钥匙4将前开式晶圆盒1的 门2打开，打开后的前开式晶圆盒1的门2可放置于某个工作台上。由于前开式晶圆盒1的 门2的开启与关闭都是通过人工来完成的，由于人工操作的误差，往往会导致在开启与关 闭前开式晶圆盒1的门2的过程中，使得前开式晶圆盒1的门2与前开式晶圆盒1的门沿3 产生一定的摩擦，由此会产生一些碎屑，这些碎屑将导致前开式晶圆盒内的晶圆遭受污染。 此外，前开式晶圆盒1的门2开启后与整个前开式晶圆盒1分离，分离后的前开式晶圆盒1 的门2往往被直接放置在某个工作台上，在这个过程中，将导致前开式晶圆盒1的门2的磨 损或者刮伤。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种开关系统，用于开启与关闭前开式晶圆盒的门， 以解决现有通过人工开启与关闭前开式晶圆盒的门，所带来的前开式晶圆盒的门与前开式 晶圆盒的门沿摩擦产生碎屑，从而污染前开式晶圆盒内的晶圆以及前开式晶圆盒的门发生 磨损的问题。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种开关系统，用以开启与关闭前开式晶 圆盒的门，包括控制器、承载台、传送装置、以及开关装置；其中，所述承载台用以承载前开式晶圆盒；所述开关装置固定于所述传送装置上，所述开关装置包括用于开启与关闭门 的钥匙装置、用于吸附门的吸附装置、以及用于控制所述钥匙装置及吸附装置动作的开关 装置马达；所述控制器控制所述承载台及传送装置的动作。可选的，所述开关系统还包括开关按钮，所述开关按钮设置于所述控制器上，以启 动所述控制器。可选的，所述开关系统还包括承载台马达，所述控制器通过所述承载台马达与所 述承载台连接，以控制所述承载台的水平转动。可选的，所述开关系统还包括传送装置马达，所述控制器通过所述传送装置马达 与所述传送装置连接，以控制所述传送装置的传送或停止。可选的，所述传送装置包括传送带与传送导轨，所述开关装置固定在所述传送带 上，并沿着所述传送导轨运动。可选的，所述开关系统还包括第一传感器，所述第一传感器设置于所述传送导轨 的两端，用于侦测所述开关装置的位置。可选的，所述开关系统还包括位置参考装置，所述位置参考装置设置于所述承载 台上，用以确定承载所述前开式晶圆盒的位置。可选的，所述前开式晶圆盒的底部设置有凹陷，所述位置参考装置包括凸起，所述 凸起与所述凹陷配合。可选的，所述凸起的数量为三个。可选的，所述开关系统还包括第二传感器，所述第二传感器设置于所述承载台上， 用于侦测所述前开式晶圆盒底部的凹陷与承载台上的凸起是否吻合。可选的，所述位置参考装置还包括凸起条，所述凸起条设置于所述承载台的边缘 位置。可选的，所述凸起条的数量为四条，其分别设置于所述承载台的四侧边缘。可选的，所述吸附装置为真空吸盘。本实用新型提供一种开关系统，所述开关系统通过控制器控制传送装置的动作， 从而带动固定于所述传送装置上的开关装置，精确控制开关装置的动作，从而开启或者关 闭前开式晶圆盒的门。与现有通过人工方式开启或者关闭前开式晶圆盒的门相比，本实用 新型提供的开关系统，通过精确控制开关装置的动作，在开启或者关闭前开式晶圆盒的门 的过程中，不会使得前开式晶圆盒的门与前开式晶圆盒的门沿产生摩擦，使得置于前开式 晶圆盒内的晶圆不受污染，降低了制造成本。此外，打开前开式晶圆盒的门后，与前开式晶 圆盒脱离的前开式晶圆盒的门可通过开关系统的吸附装置吸附住，由此，前开式晶圆盒的 门是一种悬空的状态，避免了其放置于某个工作台上而产生的磨损或者刮伤。开关系统将 操作人员从繁重的开启与关闭前开式晶圆盒的门中解放出来，降低了人力成本，提高了生 产效率。
图Ia是前开式晶圆盒的门开启但未被取下状态的前开式晶圆盒的示意图；图Ib是前开式晶圆盒的门关闭状态的前开式晶圆盒的示意图；图Ic是与前开式晶圆盒分离的前开式晶圆盒的门的示意图；[0024]图Id是开启前开式晶圆盒的门的钥匙的示意图；图2是本实用新型实施例的开关系统的侧视图；图3是利用本实用新型实施例的开关系统开启或关闭前开式晶圆盒的门的状态 之一的俯视图；图4是利用本实用新型实施例的开关系统开启或关闭前开式晶圆盒的门的状态 之二的俯视图；图5是本实用新型实施例的开关装置的后视图；图6a是本实用新型实施例的开关装置开启前开式晶圆盒的门前的侧视图；图6b是本实用新型实施例的开关装置开启前开式晶圆盒的门后的侧视具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的开关系统作进一步详细说明。根据下 面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的 形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。请参考图2，其为本实用新型实施例的开关系统的侧视图。如图2所示，本实用新 型实施例提供的开关系统用于开启与关闭前开式晶圆盒30的门20，所述开关系统包括控 制器10、承载台11、传送装置12、开关装置13 ；其中，所述承载台11用以承载前开式晶圆盒 (Front Open Unit Pod，FOUP) 30 ；所述开关装置13固定于所述传送装置12上，所述开关装 置13包括用于开启与关闭门20的钥匙装置132、用于吸附门20的吸附装置131、以及用于 控制所述钥匙装置132及吸附装置131动作的开关装置马达(图2中未示出)；所述控制器 10控制所述承载台11及所述传送装置12的动作。本开关系统通过精确控制开关装置13 的动作，在开启或者关闭前开式晶圆盒30的门20的过程中，不会使得前开式晶圆盒30的 门20与前开式晶圆盒30的门沿产生摩擦，使得置于前开式晶圆盒30内的晶圆不受污染， 降低了制造成本。此外，打开前开式晶圆盒30的门20后，与前开式晶圆盒30脱离的前开 式晶圆盒30的门20可通过开关系统的吸附装置131吸附住，由此，前开式晶圆盒30的门 20是一种悬空的状态，避免了其放置于某个工作台上而产生的磨损或者刮伤。开关系统也 将操作人员从繁重的开启与关闭前开式晶圆盒30的门20中解放出来，降低了人力成本，提 高了生产效率。通过本实用新型实施例提供的开关系统，开启或者关闭前开式晶圆盒30的门20 的具体过程如下首先，将前开式晶圆盒30置于承载台11上。请参考图3，其为利用本实用新型实 施例的开关系统开启或关闭前开式晶圆盒的门的状态之一的俯视图。如图3所示，将前开 式晶圆盒30置于承载台11上时，前开式晶圆盒30的门20可不正对着开关装置13，可通过 控制器10(图3中未示出)控制承载台11旋转一定角度，再使得前开式晶圆盒30的门20 正对着开关装置13。如图2所示，在本实施例中，所述开关系统还包括开关按钮(图2中未示出)，所述 开关按钮设置于所述控制器10上，以启动所述控制器10。在将前开式晶圆盒30置于承载 台11上以后，可按下控制器10上设置的开按钮，由此，即启动了一个开启前开式晶圆盒30 的门20的过程。通过控制器10上设置的开关按钮可方便的启动一个开启或关闭前开式晶圆盒30的门20的过程。请继续参考图2，在本实施例中，所述开关系统还包括承载台马达101，所述控制 器10可通过所述承载台马达101与所述承载台11连接，以控制所述承载台11的水平转动。 通过所述承载台马达101控制所述承载台11的水平转动，可方便工作人员取放前开式晶圆 盒30内的晶圆。如图2和图3所示，可通过承载台马达101使承载台11顺时针旋转90度，便可使 得前开式晶圆盒30的门20正对着开关装置13。进一步的，在本实用新型的其它实施例中， 也可在放置前开式晶圆盒30的时候，直接使得前开式晶圆盒30的门20正对着开关装置 13 ；或者在放置前开式晶圆盒30的时候，前开式晶圆盒30的门20不正对着开关装置13， 通过控制器10控制承载台马达101使得承载台11顺时针或者逆时针旋转一定角度后，使 前开式晶圆盒30的门20正对着开关装置13。请继续参考图2和图3所示，为使得前开式晶圆盒30放置于承载台11的位置为 一个预设的位置，以使钥匙装置132可对准前开式晶圆盒30的门20的锁(图中未示出) 位置，以方便地开启前开式晶圆盒30的门20，可在承载台11上设置位置参考装置，通过所 述位置参考装置，可方便而精确地将前开式晶圆盒30置于承载台11的一个预设位置。在 本实施例中，所述位置参考装置可包括与前开式晶圆盒30底部的凹陷配合的凸起111，通 过将前开式晶圆盒30置于承载台11上时，所述前开式晶圆盒30底部的凹陷与承载台11 上的凸起111配合，从而使得前开式晶圆盒30置于承载台11的一个预设位置。现有的前 开式晶圆盒30的底部有三个凹陷，为了与所述三个凹陷配合，可在承载台11上设置三个凸 起111。所述三个凸起111之间的距离与角度与所述三个凹陷间的距离与角度相吻合。为 了更精确起见，可在承载台11上设置更多个凸起111，但此时需对前开式晶圆盒30的底部 做出修改，以使得前开式晶圆盒30的底部具有与所述承载台上的凸起111的数量、所述凸 起111间距离及角度配合的凹陷。如图3所示，进一步的，可在承载台11上设置第二传感器112，用于侦测所述前开 式晶圆盒30底部的凹陷与承载台11上的凸起111是否吻合。如果所述前开式晶圆盒30 底部的凹陷与所述凸起111不吻合，则所述前开式晶圆盒30与承载台11之间会留有一定 的空隙，不会压到所述第二传感器112，则所述第二传感器112将不会发出任何信号。所述 第二传感器112可与控制器10连接，当所述第二传感器112未发出任何信号的时候，将不 能按下所述控制器10上的开按钮，由此，可防止误操作。通过所述第二传感器112也可将 开关系统变成一个全自动的开关系统，即当所述第二传感器112被前开式晶圆盒30压到以 后，发出一个控制信号，启动控制器10，由此，便不需要任何人工操作，便可启动开关系统， 完成对前开式晶圆盒30的门20的开启或关闭。请继续参考图3，进一步的，可在承载台11的边缘位置设置凸起条113，用于放置 前开式晶圆盒30时做位置参考，在放置前开式晶圆盒30时，可将前开式晶圆盒30的底边 贴紧所述凸起条113。所述凸起条113可分别在承载台11的四个边缘各设置一条。所述凸 起条113除了在放置前开式晶圆盒30时做位置参考用，也可防止承载台11在水平转动的 过程中，前开式晶圆盒30由于转动惯性而发生位置偏移。请参考图4，其为利用本实用新型实施例的开关系统开启或关闭前开式晶圆盒的 门的状态之二的俯视图。通过承载台11的水平转动使前开式晶圆盒30的门20正对着开关装置13 ；或者，在初始放置时，即使前开式晶圆盒30的门20正对着开关装置13。请同时参考图2、图3及图4，开关装置13通过传送装置12，由一个距离承载台11 比较远的位置，靠近承载台11，并到达开关装置13可进行开启或关闭前开式晶圆盒30的门 20的位置，如图4所示，即为开关装置13到达该开启或关闭前开式晶圆盒30的门20的位 置。所述开关系统还可包括传送装置马达102，所述传送装置12可通过所述传送装置马达 102与控制器10连接，所述控制器10通过所述传送装置马达102控制所述传送装置12的 传送或停止。所述传送装置12可包括传送带123以及传送导轨122，所述开关装置13固定 在所述传送带123上，并沿着所述传送导轨122运动。所述传送带123起传动的作用，而所 述导轨122可使得开关装置13保持一个竖直的位置。结合图2和图3所示，在本实施例中，所述开关系统还包括第一传感器121，所述第 一传感器121设置于所述传送导轨122的两端，用于侦测所述开关装置13的位置。通过设 置所述第一传感器121，可保证开关装置13在传送装置12上所停的位置为预设位置。当传 送带123将开关装置13运送到碰到第一传感器121的位置时，所述第一传感器121发出一 个控制信号，从而使得传送带123停止运动。当然，所述开关装置13的运动步进也可通过 在控制器10中预设一定距离的步进来实现所述开关装置13停于预设位置。请参考图5，其为本实用新型实施例的开关装置的后视图。开关装置13包括吸 附装置131、钥匙装置132、开关装置马达133，通过所述开关装置马达133转动一定角度，带 动吸附装置131及钥匙装置132的转动。从而，所述钥匙装置132可将前开式晶圆盒30的 门20打开，吸附装置131可将打开后的前开式晶圆盒30的门20吸附住。由此，前开式晶 圆盒30的门20是一种悬空的状态，避免了其放置于某个工作台上而产生的磨损或者刮伤。 进一步的，所述吸附装置131可以是真空吸盘，可以在开关装置13上设置多个所述真空吸
ο在完成上述将前开式晶圆盒30的门20开启后，所述传动装置12将带动开关装置 13远离承载台11，回到开关装置13的初始位置，此时，控制器10控制承载台11转动一定 角度，所述角度可为顺时针或逆时针大于90度，小于270度的任意角度。可选取逆时针转 动90度，在承载台11逆时针转动90度后，前开式晶圆盒30的门20不再面对开关装置13， 由此可方便工作人员取放前开式晶圆盒30内的晶圆。在完成取放前开式晶圆盒30内的晶 圆后，工作人员可按下控制器10上的关按钮，由此开启一个关闭前开式晶圆盒30的门20 的过程。在全自动开关系统中，也可通过设置一定的时间间隔后，控制器10自动开启一个 关闭前开式晶圆盒30的门20的过程。关闭前开式晶圆盒30的门20的过程与开启前开式晶圆盒30的门20的过程相似， 只是所述开关装置马达133转动的角度与开启前开式晶圆盒30的门20时转动的角度大小 相等、方向相反，在此不再赘述。上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限 定，本领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保 护范围。
权利要求1.一种开关系统，用于开启与关闭前开式晶圆盒的门，其特征在于，包括控制器、承 载台、传送装置、以及开关装置；其中，所述承载台用以承载前开式晶圆盒；所述开关装置 固定于所述传送装置上，所述开关装置包括用于开启与关闭门的钥匙装置、用于吸附门的 吸附装置、以及用于控制所述钥匙装置及吸附装置动作的开关装置马达；所述控制器控制 所述承载台及传送装置的动作。
2.如权利要求1所述的开关系统，其特征在于，所述开关系统还包括开关按钮，所述开 关按钮设置于所述控制器上，以启动所述控制器。
3.如权利要求1所述的开关系统，其特征在于，所述开关系统还包括承载台马达，所述 控制器通过所述承载台马达与所述承载台连接，以控制所述承载台的水平转动。
4.如权利要求1所述的开关系统，其特征在于，所述开关系统还包括传送装置马达， 所述控制器通过所述传送装置马达与所述传送装置连接，以控制所述传送装置的传送或停 止。
5.如权利要求1所述的开关系统，其特征在于，所述传送装置包括传送带与传送导轨， 所述开关装置固定在所述传送带上，并沿着所述传送导轨运动。
6.如权利要求5所述的开关系统，其特征在于，所述开关系统还包括第一传感器，所述 第一传感器设置于所述传送导轨的两端，用于侦测所述开关装置的位置。
7.如权利要求1所述的开关系统，其特征在于，所述开关系统还包括位置参考装置，所 述位置参考装置设置于所述承载台上，用以确定承载所述前开式晶圆盒的位置。
8.如权利要求7所述的开关系统，其特征在于，所述前开式晶圆盒的底部设置有凹陷， 所述位置参考装置包括凸起，所述凸起与所述凹陷配合。
9.如权利要求8所述的开关系统，其特征在于，所述凸起的数量为三个。
10.如权利要求8或9所述的开关系统，其特征在于，所述开关系统还包括第二传感器， 所述第二传感器设置于所述承载台上，用于侦测所述前开式晶圆盒底部的凹陷与承载台上 的凸起是否吻合。
11.如权利要求7所述的开关系统，其特征在于，所述位置参考装置还包括凸起条，所 述凸起条设置于所述承载台的边缘位置。
12.如权利要求11所述的开关系统，其特征在于，所述凸起条的数量为四条，其分别设 置于所述承载台的四侧边缘。
13.如权利要求1所述的开关系统，其特征在于，所述吸附装置为真空吸盘。
专利摘要本实用新型提供一种开关系统，用以开启与关闭前开式晶圆盒的门，所述开关系统包括控制器、承载台、传送装置、以及开关装置；其中，所述承载台用以承载前开式晶圆盒；所述开关装置固定于所述传送装置上，所述开关装置包括用于开启与关闭门的钥匙装置、用于吸附门的吸附装置、以及用于控制所述钥匙装置及吸附装置动作的开关装置马达；所述控制器控制所述承载台及传送装置的动作。通过本实用新型提供的开关系统，不会使得前开式晶圆盒门与前开式晶圆盒的门沿产生摩擦，使得置于前开式晶圆盒内的晶圆不受污染，降低了制造成本。
文档编号H01L21/67GK201845745SQ201020565099
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月16日 优先权日2010年10月16日
发明者何显双, 吴良辉, 朱小凡, 金小斗 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司, 武汉新芯集成电路制造有限公司