專利名稱：堆料機的制作方法
堆料機要求優(yōu)選權
本申請要求在35 U.S.C. § 119(e)下，標題為"Improved Stocker and Controls for Use with Conveyor"的美國臨時專利申請60/697,616號 的優(yōu)選權，該申請在2005年7月8日在美國專利商標局申請，其全部 并入本文作為參考。相關申請
本申請與標題為"Modular Terminal for High-Throughput AMHS"的美國專利申請11/433,980號有關，該專利在2006年5月15 曰在美國專利商標局申請，其全部并入本文作為參考。技術領域
本發(fā)明一般包含一種容器儲存系統(tǒng)。更具體地，包含一具有 多個容器輸入/輸出系統(tǒng)的堆料機。
背景技術：
將諸如前開口統(tǒng)一盒(Front Opening Unified Pods (FOUP)) 及標準機械接口 (Standard Mechanical Interface (SMIF))盒的容器2傳遞 至半導體制造設施(fab)中的處理工具10及裝載端口 12代價很高。一 種傳遞處理工具之間的FOUP及SMIF盒的方法為一自動化物料處理 系統(tǒng)(AMHS)。
—AMHS或輸送系統(tǒng)移動一fab中的半導體晶圓或平板的容 器或盒子(本文中均稱作容器)。Fab內的容器移動可在每一工具區(qū)(例 如圖1中的區(qū)B1及B2)內(制程區(qū)間AMHS——般包含一在一區(qū)內 移動容器且將容器傳遞至工具位置的輸送系統(tǒng)。)及在工具區(qū)之間(制 程區(qū)內AMHS-—般包含一沿一連接處理工具的區(qū)的主要通道移動容器的輸送系統(tǒng))。Fab通常包括用于儲存容器的堆料機。需要通過盡可能 直接地自處理工具至處理工具傳遞容器來降低AMHS運輸的延遲。因 為不合適的元件連續(xù)地連接至其他部分，所以AMHS任何部分不足的 通過量容量可導致AMHS其他部分具有低于潛在的通過量。
在一處理步驟完成之后容器通常傳遞至一堆料機且接著稍 后移動且傳遞至另一準備好的工具。傳統(tǒng)的堆料機的有限通過量限制 自一堆料機處傳遞且移動容器的系統(tǒng)整體通過量容量。因此，AMHS 的總通過量容量受限于堆料機通過量。舉例而言， 一特定堆料機的最 高制程區(qū)間輸送通過量可為每小時700次容器或AMHS移動。若兩個 雙向輸送的物料處理系統(tǒng)接取此堆料機，則對于該特定堆料機而言理 論上可實現每小時1400次容器移動的潛在最大制程區(qū)間移動速率。若 此堆料機進一步連接至具有一制程區(qū)內AMHS的另一工具區(qū)或具有每 小時700次容器移動的最大容量的其他輸送系統(tǒng)，則該堆料機的最大 移動速率可高達每小時2100次容器移動。傳統(tǒng)的堆料機平均每20秒 僅可完成一次容器移動，限制堆料機的最大通過量為每小時180次容 器移動，其遠低于fab所要求的速率。
即使僅考慮該區(qū)的通過量，且堆料機僅處理進入該區(qū)的容器 流量，最大要求可為每小時1400次移動(離開制程區(qū)間每小時700次 移動，到達制程區(qū)內每小時700次移動)。此狀況可導致制程區(qū)內的高 潛在通量受該堆料機嚴格限制。
—種傳統(tǒng)的AMHS或輸送系統(tǒng)的類型為頂置式輸送(OHT) 系統(tǒng)。在OHT系統(tǒng)中，OHT運載工具自制造設施底板以約900mm高 度將FOUP降至裝載端口的運動板上。OHT系統(tǒng)使用復雜的頂板安裝 軌道及纜索吊車運載工具將FOUP傳遞至此裝載端口。為了在處理工 具之間快速輸送FOUP，必須協(xié)調水平移動、纜索吊車延伸及單向操作 的組合。為了OHT系統(tǒng)內的最佳效率，當處理工具需要裝載或卸載時 OHT運載工具必須立即可用。此情形并非總是可能的。
其他在整個fab內使用運載工具移動容器的非傳送器AMHS 或輸送系統(tǒng)(例如自動化導引運載工具(AGV)系統(tǒng)、鐵軌導引運載 工具(RGV)系統(tǒng)、置頂式穿梭運動(OHS)系統(tǒng))需要AMHS調度 系統(tǒng)以管理空運載工具的移動及可用性以及正運送的已裝載工具。因為空運載工具定向至提取位置且由于非生產性空運載工具移動導致增 加的運輸擁塞后果，所以調度系統(tǒng)的沉重負擔常常導致容器提取延遲。OHT運載工具出現類似延遲。該OHT運載工具可花費例如十五秒以完 成容器提取或下落步驟，且在此提取/下落時間內，在AMHS的位置 處堵塞容器運輸。在許多狀況下，這些因素組合并將基于運載工具的 制程區(qū)內AMHS限制為例如每小時100-200次移動。此情況不代表與 傳統(tǒng)的堆料機容量的大的失配。然而，許多工具區(qū)要求用傳統(tǒng)堆料機 / OHT結構不能滿足的高得多的通過量。
因此，fab內部有對于改良的高通過量堆料機或容器儲存系統(tǒng) 的需要。本發(fā)明提供該堆料機及系統(tǒng)。發(fā)明內容
本發(fā)明的一個方面為提供一種堆料機，其使容器到達堆料機 之后在頂板型制程區(qū)間傳送器上容器等待或空閑的時間量達到最小。 在一實施例中，該堆料機包括一鄰近該頂板型制程區(qū)間傳送器的頂板型輸入傳送器。該輸入傳送器可例如一次儲存多個容器；允許將到達 該堆料機的容器立即傳送至該輸入緩沖傳送器。在另一實施例中，該 頂板型制程區(qū)間傳送器包含一雙平面?zhèn)魉推飨到y(tǒng)。在此狀況下，該堆 料機可具有一專用于該頂板型制程區(qū)間傳送器的各平面的頂板型輸入 傳送器。
本發(fā)明的另一方面是提供一堆料機，其包括專用于一頂板型 制程區(qū)間傳送器或一底板型制程區(qū)內傳送器的輸入及輸出緩沖容量。 在一個實施例中，該堆料機包括一將容器移出該堆料機的容器儲存區(qū) 域并移到該底板型制程區(qū)內傳送器上的底板型輸出傳送器。該堆料機 亦可包括一將一容器自該底板型制程區(qū)內傳送器移動至該堆料機的容 器儲存區(qū)域內的底板型輸入傳送器。頂板型輸入傳送器能夠將容器移 入堆料機的容器儲存區(qū)域或垂直模塊(有效地繞開該堆料機)內。在 一個實施例中，該頂板型輸入傳送器可儲存多個容器；提供一容器移 出該頂板型制程區(qū)間傳送器的緩沖區(qū)域。該堆料機亦可包括一頂板型 輸出傳送器，其用于緩沖離開該堆料機的容器，但在該容器移動至該 頂板型制程區(qū)間傳送器之前。
然而，本發(fā)明的另一方面為提供一支持高優(yōu)先級容器的快速 傳遞的堆料機。在一個實施例中，該堆料機包括一將一容器直接自該 頂板型制程區(qū)間傳送器或頂板型輸入傳送器移動至該底板型制程區(qū)內 傳送器的垂直模塊。換言之，該容器為了傳送至該底板型傳送器不必 進入該堆料機的容器儲存區(qū)域。在另一個實施例中，該垂直模塊亦能 夠將一置于一擱架上的容器自OHT運載工具直接移動至該底板型傳送 器。
本發(fā)明的另一方面為提供一種使容器組同步及將其自一頂 板型制程區(qū)間傳送器傳遞至該堆料機的方法。


圖1提供根據本發(fā)明的一個實施例的示例性系統(tǒng)的平面圖2提供根據本發(fā)明的另一個實施例的示例性系統(tǒng)的平面圖3提供根據本發(fā)明的一堆料機的一實施例的透視圖；且
圖4提供根據本發(fā)明的一堆料機的另一實施例的透視圖。
具體實施方式
僅為了示范的目的，本文中將結合輸送FOUP描述本發(fā)明。 本發(fā)明的多個實施例亦可使用及/或調成適合于處理SMIF的系統(tǒng)、主 光罩容器、平板顯示運輸裝置或任何其他容器或處理工具。容器定義 為支撐一物件的任何結構，其包括但不限于任何大小(例如50mm至 500 mm晶圓)的半導體襯底。僅作為實例， 一容器包括一包含開放體 積且藉此可接取該物件的結構(例，FPD傳輸器)或一具有可機械打 開門的容器(例如底部開放SMIF盒及FOUP)。裝載端口定義為任何 處理容器的接口設備。
為了易于描述多種實施例，亦將結合傳送器描述本發(fā)明。 當然本發(fā)明亦可在其他AMHS或諸如OHT運載工具、置頂式車輛轉 移臺(OHS)、 RGV或AGV的其他輸送系統(tǒng)情況下起作用。為了描述本 發(fā)明的多個實施例，"頂板型"想要定義任何等于或高于該容器的裝載 端口的裝載高度的高度。且"底板型"想要定義任何低于包括在該fab底板之下的裝載端口的容器裝載高度的高度。
圖1說明一利用本發(fā)明的多種元件以改良該制造設施內的 容器2的總通過量的AMHS 100。該AMHS 100包括第一頂板型制程 區(qū)間傳送器20a、第二頂板型制程區(qū)間傳送器20b、多個底板型制程區(qū) 內傳送器30、兩個工具區(qū)Bl及B2、多個頂板型緩沖傳送器122及多 個車道跨接線120。在此實施例中，兩個頂板型傳送器20垂直堆放且 各自在一個方向(如圖1中用箭頭所示)上移動容器2。各頂板型傳送 器20亦可為雙向的。圖1中所示的各工具區(qū)包括一具有兩個裝載端口 12的處理工具10。各工具區(qū)可具有多于一個的處理工具10，且各處理 工具可具有任何數目的裝載端口 12。
傳送器可包含任何可以一定向的線性方式推動容器的輪子、 滾筒、傳動帶或滑桿系統(tǒng)。舉例而言，該頂板型傳送器20可為異步的； 包含單獨部分，每個部分可各自具有受控于以不同速率移動容器的速 度及方向、或甚至為固定的而其他容器在傳送器上移動。
圖1說明四個底板型傳送器30。底板型傳送器30A提供一 自工具區(qū)Bl至頂板型傳送器20的路徑。底板型傳送器30B提供一 自 頂板型傳送器20至工具區(qū)B2的路徑。這兩個制程區(qū)內傳送器30A及 30B亦分別在其各自的工具區(qū)Bl及B2內運輸裝載端口 12之間的容 器。底板型傳送器30C及30D以類似方式運行。底板型傳送器30C提 供一通往該頂板型傳送器20的路徑。底板型傳送器30D提供一遠離頂 板型傳送器20的路徑。
圖1亦說明四個垂直模塊102。各垂直模塊102移動位于頂 板型傳送器20與底板型傳送器30之間的容器。 一垂直模塊亦可移動 位于一傳送器(頂板或底板型)與一儲存擱架之間的容器2。在已轉讓 于Asyst Technologies, Inc且以引用方式并入本文的標題為"Modular Terminal for High-Throughput AMHS"的美國申請案第11 /433， 980 號中，描述了垂直模塊102的不同實施例。該垂直模塊102A傳輸位于 任一頂板型傳送器20與底板型傳送器30A之間的容器2。該垂直模塊 102B傳輸位于任一頂板型傳送器20與該底板型傳送器30B之間的容 器2。該垂直模塊102C傳輸位于任一頂板型傳送器20與該底板型傳 送器30C之間的容器2。該垂直模塊102D傳輸位于任一頂板型傳送器20與該底板型傳送器30D之間的容器2。
系統(tǒng)100亦含有三個緩沖傳送器122。各緩沖傳送器122鄰 近一頂板型傳送器20以使得容器2可容易地在緩沖傳送器122與頂板 型傳送器20之間傳輸。若該頂板型傳送器20包含一如圖1中所示的 雙平面?zhèn)魉推?，則緩沖傳送器122可位于靠近各傳送器平面處。在此 構型中，第一緩沖傳送器122A位于鄰近頂板型傳送器20a的高度處， 且在垂直模塊102A與垂直模塊102B之間水平對準(自平面圖看)。 第二緩沖傳送器122B亦位于鄰近頂板型傳送器20的高度處，且水平 對準以使得緩沖傳送器122B的一端124位于靠近垂直模塊102B處。 第三緩沖傳送器122C位于鄰近頂板型傳送器20a的高度處，且在垂直 模塊102C與垂直模塊102D之間水平對準(自平面圖看)。
車道跨接線120移動位于頂板型傳送器20與緩沖傳送器122 之間的容器2。車道跨接線120可包含任何傳輸位于兩個平行傳送器之 間的容器的機械裝置。舉例而言，任何由此抓住且舉起、接著經第二 傳送器移動第一傳送器上的容器、且降至第二傳送器上的機械裝置。 這些運動可通過單一或多個分段的臂或由一直線型滑桿完成。此外， 可使用一單獨的機械裝置自底板舉起該容器，允許橫向傳輸機械裝置 設計中的多種變化。
圖1說明一用于將容器自頂板型傳送器20移動至緩沖傳送 器122A上的車道跨接線120A及一用于將容器自緩沖傳送器122A移 動至頂板型傳送器20上的車道跨接線120B。緩沖傳送器122B包括一 用于將容器自頂板型傳送器20移動至緩沖傳送器122B上的車道跨接 線120C。車道跨接線120D將容器自頂板型傳送器20移動至緩沖傳送 器122C上，且車道跨接線120E用于將容器自緩沖傳送器122A移動 至頂板型傳送囂20上。
為了獨立于位于緩沖傳送器122的另一端的垂直模塊102的 操作而舉起一進入的容器離開該制程區(qū)間傳送器20，各車道跨接線120 優(yōu)選位于輸入緩沖器122的輸入端。因為運輸僅在車道跨接線120舉 起容器2且將其橫向移動清除制程區(qū)間運輸時堵塞，所以車道跨接線 120使制程區(qū)間傳送器運輸的延遲達到最小。該車道跨接線橫向運動可 包括可在傳輸容器清除制程區(qū)間運輸時，甚至在橫向運動已到達緩沖傳送器122之前能發(fā)信號的感應器或位置監(jiān)測電路。
輸入緩沖器例如緩沖傳送器122B的長度優(yōu)選為足夠長以允 許排列多個容器。當來自制程區(qū)間傳送器20的容器的卸載速率超過容 器經該垂直模塊120B離開該緩沖傳送器122B的速率時，緩沖多個鄰 近頂板型傳送器20的容器的能力調節(jié)時間周期。舉例而言，垂直模塊 102B可臨時不能夠跟上容器自頂板型傳送器20至緩沖傳送器122B傳 輸的速率或該設施控制系統(tǒng)不需要工具以如同其要求緩沖傳送器122B 裝載一樣高的速率來被裝載。
該系統(tǒng)提供其他緩沖特征。舉例而言，若必要則離開工具區(qū) Bl的容器2可排列在出口垂直模塊102A之前的底板型傳送器30A上。 出口垂直模塊102A可向上傳送容器2至位于垂直模塊102A與120B 之間的緩沖傳送器122A處。容器2可通過車道跨接線120B以產生最 小或在制程區(qū)間傳送器20上無運輸延遲的時間最終傳送回制程區(qū)間傳 送器20。為了由該區(qū)中的另一工具處理，位于垂直模塊102之間的傳 送器的這些部分(例如，緩沖傳送器122A及122C)亦可用作一高優(yōu) 先級("緊急")容器或用于將一容器傳送至輸入垂直模塊(例如，垂 直模塊102B及120D)的入口位置。對于容器而言亦可能以此方式以連 續(xù)循環(huán)流動，直至其裝載至工具上。
圖2說明圖1中所示的具有一替代緩沖傳送器122B的堆料 機200 (稍后更詳細討論)的系統(tǒng)IOO。堆料機200包括諸多傳統(tǒng)的堆 料機的基本功能。在一個實施例申，堆料機200包括一垂直及水平移 動以接取位于堆料機200內部的儲存擱架的壁(例如，容器儲存區(qū)域) 的自動機械裝置(未圖示)。該自動機械裝置在半導體工業(yè)中為熟知的 且因此無需進一步描述該自動機械裝置。傳統(tǒng)的堆料機的一個缺點為 該自動機械裝置可以一容器到達制程區(qū)間傳送器20上的堆料機的時間 在該容器儲存區(qū)域內傳送容器。舉例而言，若該堆料機的自動機械裝 置正好在該容器到達之前開始一傳遞操作，則在該自動機械裝置有時 問找回在制程區(qū)間傳送器20處等待的容器之前時間可為10至30秒。 在該等待時間內，該制程區(qū)間運輸可能終止且可能在傳送器20上退回。 此低效之處會極大地降低傳送器20的固有高通過量。
圖2說明處于將容器移入工具區(qū)B2中的底板型傳送器30B操作中的堆料機200。堆料機200亦可放置在鄰近將容器移出工具區(qū) Bl的底板型傳送器20A處。放置一處于用底板型傳送器20A與20B 二者操作中的堆料機200亦在本發(fā)明的范疇內。
圖3更詳細說明堆料機200。在圖3實施例中，堆料機200 包括外殼202、第一頂板型輸入傳送器204、第二頂板型輸入傳送器206 及底板型傳送器208。容器儲存在提供容器儲存區(qū)域的外殼202的內 部。堆料機裝置內儲存容器(例如儲存擱架)在半導體領域為人熟知 且因此無需進一步描述。僅作為實例，該容器儲存區(qū)域可包含一類似 于轉讓給Asyst Technologies, Inc，且以整體并入本文的標題為"SMIF Pod Storage, Retrieval and Delivery System"的美國專利第6， 579， 052 號中所揭示的系統(tǒng)。
堆料機200包括一專用于各制程區(qū)間傳送器20的頂板型輸 入傳送器。第一頂板型輸入傳送器204優(yōu)選地以與制程區(qū)間傳送器20a 相同的高度或海拔安置。第二頂板型輸入傳送器206優(yōu)選地以與制程 區(qū)間傳送器20b相同高度或海拔安置。各輸入傳送器可以其他高度安 置。然而以實質上與制程區(qū)間傳送器20a相同的高度安置輸入傳送器 204的確要求較少的經由車道跨接線120的移動以傳送位于輸入傳送 器204與制程區(qū)間20a之間的容器2。
輸入傳送器204及206優(yōu)選地延伸至該堆料機的容器儲存區(qū) 域中。舉例而言，輸入傳送器204包括一位于外殼202外面或外部的 第一部分204a及一位于外殼202內部的第二部分204b。此方式，該堆 料機的自動機械裝置(未圖示)可接取一位于輸入傳送器204的內部 部分204b中的容器。輸入傳送器206優(yōu)選地包括與輸入傳送器204相 同的特征。可存在其他構型的輸入傳送器204及206，且各輸入傳送器 不必相同或具有相同特征。
輸入傳送器204能夠將一容器經開口 203移動至該堆料機外 殼202 (見箭頭220)中或離開堆料機外殼202 (見箭頭222)。 一旦容 器2位于外殼202內，則堆料機的自動機械裝置主要負責移動該位于 輸入傳送器204與206之間的容器，底板型傳送器208及儲存擱架(未 圖示)位于容器儲存區(qū)域或外殼202內部。
底板型傳送器208可包含一輸出傳送器或一輸入傳送器。任一方式，底板型傳送器208優(yōu)選地以實質上與底板型傳送器30相同的 高度或海拔安置。若傳送器208包含一輸出傳送器，則該堆料機的自 動機械裝置將容器2傳遞至輸出傳送器208上，且輸出傳送器208將 容器2經由開口 224移動至制程區(qū)內傳送器30上。若傳送器208包含 一輸入傳送器，則該輸入傳送器208將容器2自制程區(qū)內傳送器30經 由開口 224移動至該堆料機的容器儲存區(qū)域中。該堆料機的自動機械 裝置可接著繼續(xù)在該堆料機的容器儲存區(qū)域內移動該容器。
圖3說明制程區(qū)內傳送器30為一雙向傳送器(見箭頭33)。 因此，傳送器208亦可包含一雙向傳送器。若傳送器30包含一單向傳 送器，則根據制程區(qū)內傳送器30的方向傳送器208將包含一輸入或輸 出傳送器。輸出傳送器208亦可包含任何長度，在一優(yōu)選實施例中可 同時一次儲存多于一個的容器。
每一堆料機的傳送器亦可提供一類似于圖l-2中所示的緩沖 傳送器122的容器緩沖系統(tǒng)。在一優(yōu)選實施例中，輸入傳送器204及 206及傳送器208可各自一次儲存多于一個的容器。各堆料機傳送器的 長度可不同。
圖3實施例的堆料機200包括一垂直模塊102。該垂直模塊 102運送位于輸入傳送器204、輸入傳送器206與底板型傳送器30之 間的容器2。容器2放置在例如輸入傳送器204上之后，輸入傳送器 204可在堆料機200內部傳送容器2或傳送至垂直模塊102。將容器2 傳送至垂直模塊102繞過堆料機200且產生一到達底板型傳送器30的 快速傳送。否則，容器2必須穿過堆料機200移動以到達底板型傳送 器30。垂直模塊102亦消除對于一單獨的車道跨接線120或其他將容 器直接自輸入傳送器204或206傳送至垂直模塊102的傳送裝置的需 要。堆料機200亦優(yōu)選地包括一用于移動一容器2于垂直模塊102與 該傳送器208之間的過渡傳送器226。
傳統(tǒng)的堆料機包括一進入及離開容器均必須通過的單一開 口。為了使堆料機200的通過量效率最佳化，堆料機200包括一負責 在輸出傳送器208將容器2裝載至底板型傳送器30上(或傳送器208 將容器輸入至容器儲存區(qū)域中)及容器裝載至輸入傳送器204及206 上的位置處調整容器運輸的傳送器控制系統(tǒng)。
圖4說明堆料機300。所示的堆料機300用雙向底板型傳送 器30操作。堆料機300包括外殼301及若干頂板型緩沖傳送器第一 輸入傳送器304、第二輸入緩沖傳送器306、第一輸出傳送器312及第 二輸出傳送器314。堆料機300亦包括兩個底板型緩沖傳送器及輸出 傳送器308及底板型輸入傳送器310。堆料機300可具有這些傳送器的 任何組合。
在此實施例申，堆料機300包括均位于頂板型傳送器20a的 平面處的頂板型輸入緩沖傳送器及輸出緩沖傳送器。第一輸入緩沖傳 送器304以與頂板型傳送器20a相同的高度安置且與該頂板型傳送器 20a相鄰。第二輸入緩沖傳送器306以與頂板型傳送器20b相同的高度 安置且與該頂板型傳送器20b相鄰。第一輸出緩沖傳送器312以與頂 板型傳送器20a相同的高度安置且與該頂板型傳送器20a相鄰。第二 輸出緩沖傳送器314以與頂板型傳送器20b相同的高度安置且與該頂 板型傳送器20b相鄰。
各頂板型傳送器包括堆料機外殼302外部的部分及堆料機 外殼302的內部或里面的部分。舉例而言，輸入傳送器304包括堆料 機外殼302的外部的一部分304a及位于堆料機外殼302內部的部分 304b。如上文所揭示，該堆料機的自動機械裝置能夠接取位于輸入傳 送器304的內部部分304b或輸入傳送器306的內部部分306b上任何 地方的容器2。該堆料機的自動機械裝置亦可將容器2放置在輸出傳送 器312的內部部分312b或輸出傳送器314的內部部分314b上的任何 地方。
在一優(yōu)選實施例中，輸入及輸出傳送器中的每一個都包括至 少一個用于傳送位于該輸入或輸出緩沖傳送器與各自的頂板型傳送器 20之間的容器的專用車道跨接線120。在一優(yōu)選實施例中，及如上文 先前所描述，輸入傳送器304及306及輸出傳送器312及314各自延 在至少一個擱架位置伸至進堆料機中以允許該堆料機的自動機械裝置 (未顯示)接取各傳送器。輸入緩沖傳送器304優(yōu)選為比輸出緩沖傳 送器312更長，以在車道跨接線120將容器以一高于堆料機300可接 受的速率自頂板型傳送器20裝載至輸入緩沖傳送器304上時調節(jié)周 期。此情形將在該堆料機自動機械裝置不能將容器2以與將容器放置在輸入緩沖傳送器304上相同的速率自輸入緩沖傳送器304移動至堆 料機300中時出現。輸入傳送器306優(yōu)選地具有與輸入傳送器304相 同的特征。
不要求堆料機300包括兩個底板型緩沖傳送器。堆料機300 可例如包括一單獨的雙向底板型緩沖傳送器(例如傳送器308可為雙 向的)。然而，通過具有一專用底板型輸入及輸出傳送器來改良堆料機 300的效率。在一優(yōu)選的實施例中，堆料機300包括兩個底板型傳送器 輸入緩沖傳送器310及底板型輸出緩沖傳送器308。輸出傳送器308 將通過該堆料機的自動機械裝置放置于其上的容器移動至底板型傳送 器30上。輸入傳送器310將容器自底板型傳送器30移動至堆料機外 殼302中。
底板型緩沖傳送器308及310允許以組收集容器2而不干擾 底板型傳送器30上的容器運輸。舉例而言，多個容器2可在底板型傳 送器30上以一組傳送至該工具區(qū)中(例如遠離該導向器Dl)且接著 完全同時將多個容器傳送回堆料機300。另一有效的容器傳送方法為將 容器2自堆料機300傳送至該工具區(qū)中，且接著允許容器在該工具區(qū) 中等待以在該外出的容器經過該等待的容器之后立即傳送回到堆料機 300?？赡苡袝r候存在底板型傳送器30具有以相反方向移動的一些部 分(例如異步傳送器)。堆料機300可支持任一種容器傳送方法。
堆料機300包括一位于靠近底板型輸出傳送器308處的導向 器Dl、 一位于靠近底板型傳送器310處的導向器D2及一用于將容器 2自導向器D1傳送至導向器D2的過渡傳送器320。導向器D1能夠使 離開輸出傳送器308的容器2在制程區(qū)內傳送器30將該容器2輸送至 該工具區(qū)之前旋轉。導向器D2能夠使離開過渡傳送器208的容器2在 該容器通過輸入傳送器310輸送至堆料機外殼302中之前旋轉。
底板型緩沖傳送器308及310亦可為任何長度，且各傳輸器 的長度部分地決定一次可使多少個容器2自工具區(qū)返回。舉例而言， 對于最有效的堆料機300，立即自該工具區(qū)返回的容器2的數目不應超 過可儲存于底板型輸入緩沖傳送器310、過渡傳送器320及導向器D2 上的容器的總數目。若返回的容器多于可儲存于輸入傳送器310、過渡 傳送器320及導向器D2上的容器，則容器將退回至容器2將堵塞輸出傳送器308的出口 322的位置處。若此情形發(fā)生，則輸出緩沖傳送器 308不能將任何容器移動至制程區(qū)內傳送器30上且進入該工具區(qū)中。
優(yōu)選地，在返回容器2的最后一個經過導向器D1且到達過 渡傳送器320時，輸出傳送器308可立即開始將外出的容器移動至制 程區(qū)內傳送器30上且進入該工具區(qū)中。當外出容器在制程區(qū)內傳送器 30上行進時，若任何容器正在等待，則該堆料機的自動機械裝置有空 將容器自輸入傳送器310、輸入傳送器304或輸入傳送306裝載至堆料 機300中。堆料機的自動機械裝置優(yōu)選地將容器自輸入傳送器310移 動至堆料機300中，直至在將外出的容器移動至底板型外出傳送器308 上之前在過渡傳送器320上可得到至少一個容器空位。
亦可將容器送至該工具區(qū)中且一次一個返回堆料機300。舉 例而言，當在底板型傳送器30上行進的一外出容器移過或經過另一等 待返回至堆料機300的容器(如位于一工具上等待返回該堆料機的容 器)時，可將該等待的容器裝載至底板型傳送器30上且使其開始朝堆 料機300行進。在位于各等待的容器位置與堆料機300之間的傳送器 部分越過最后一個外出容器時，各等待容器可立即開始朝向堆料機300 的運動。理想地為，在所有容器全部返回該堆料機的輸入緩沖傳送器 310之前，下一組外出容器己登上輸出緩沖傳送器308上且此循環(huán)將再 次開始。
圖l-4各自說明如垂直堆疊的傳送器20a及20b的制程區(qū)間 傳送器20，因為一堆疊的構型消除傳統(tǒng)的平面制程區(qū)間傳送器所經歷 的延遲。傳統(tǒng)的制程區(qū)間AMHS最有效率地經由單向運動傳遞容器。 因此，多個平行制程區(qū)問傳送器增加該制程區(qū)間AMHS通過量容量。 然而平面制程區(qū)間傳送器結構不允許來自該更遠的傳送器(例如位于 離該工具區(qū)較遠的傳送器)的容器進入一工具區(qū)而不橫跨靠近該工具 區(qū)的傳送器。傳送器流量轉向或傳送器流量穿過另一傳送器的這些位 置要求一諸如一導向器的裝置。運輸中斷將降低制程區(qū)間通過量。
本文所揭示的多個堆料機的實施例可在平面制程區(qū)間傳送 器情況下工作。然而，將降低系統(tǒng)100的效率。若該系統(tǒng)100含有平 面制程區(qū)間傳送器，則將安裝導向器以將遠處制程區(qū)間傳送器連接至 車道跨接線120使容器2自該近處的制程區(qū)間傳送器移動的位置。對于頂板型制程區(qū)間傳送器20而言，甚至可能無需車道跨接線與堆料機 200或300連接。車道跨接線可由例如緩沖傳送器122上的導向器替代 且容器運輸將經由該鄰近的制程區(qū)間傳送器上的另一導向器連接至已 有車道跨接線的位置。
本文所揭示的多個堆料機的實施例亦可在一 OHS制程區(qū)間 AMHS情況下工作。舉例而言，已與制程區(qū)間傳送器20連接的車道跨 接線120將使容器2裝載至及卸載自OHS運載工具。若OHS運載工 具具有一傳送臂，則其可將容器直接裝載至及卸載自緩沖傳送器122。
亦可要求一制程區(qū)間傳送器20與不具有上文所述的改良的 緩沖結構的傳統(tǒng)的堆料機連接。在此狀況下，制程區(qū)間傳送器20上的 容器運輸將在一容器在傳送器20上等待傳送至堆料機時堵塞。在頂板 型傳送器20上行進的其他容器不能通過該堆料機直至該容器自該傳送 器20處移除。在該堆料機的自動機械裝置例如在該堆料機內移動一容 器時，該容器可擱置在傳送器20上。這些延遲將降低制程區(qū)問傳送器 20上的通過量。
—種降低制程區(qū)間傳送器20上的這些通過量延遲的方法是 使制程區(qū)間AMHS控制器計算何時容器將到達該傳統(tǒng)堆料機且將該信 息提供給該堆料機。于是該堆料機將在一容器將到達時提前知道。理 想地為，堆料機將不會在容器到達之前開始一不可完成的新的操作。 當容器到達時，堆料機的自動機械裝置或其他自動機械裝置將因此準 備將該容器傳輸至該堆料機中。此方法以該堆料機的可能無效率為代 價將優(yōu)先權給予制程區(qū)間容器的運行(例如堆料機自動機械裝置可在 容器到達之前等待而不是開始在堆料機內部移動一容器)。
當容器在制程區(qū)間傳送器20上移動時降低該制程區(qū)間20上 的延遲及堵塞是重要的。 一制程區(qū)間控制器將優(yōu)選地降低或消除歸因 于容器裝載至該制程區(qū)間上的堵塞。這可通過使該制程區(qū)間傳送器20 在容器運動停止以便容器可裝載至該制程區(qū)間傳送器20上的時間與容 器在該制程區(qū)間傳送器20上移動至其目的地的時間之間的變替來完 咸。為了使頂板型傳送器20的效率最佳化，將容器裝載至制程區(qū)間傳 送器20上的時間周期優(yōu)選為盡可能地短，原因是該周期需要阻塞該傳 送器。為了縮短將容器裝載至傳送器20上所要求的時間量，如可能優(yōu)選為平行使用多個裝載裝置或機械裝置。舉例而言，在每一裝載區(qū)可并行使用多個車道跨接線或導向器來將容器裝載至傳送器20上?？商?代地，可使容器排列在一緩沖傳送器上；允許一單獨機械裝置盡可能 快地將容器裝載至制程區(qū)間傳送器20上。
該容器裝載周期可(僅作為實例)在一時間間隔完成(例如 在一分種內將盡可能多的容器裝載至傳送器20上)時、在所有容器裝 載至傳送器20上時或在最大數目的容器已裝載至傳送器20上時終止。 在任何這些周期之后，裝載至傳送器20上的容器可開始移動。所有容 器可沿傳送器20移動直至一時間間隔完成或直至所有容器已自制程區(qū) 間傳送器20卸載至(例如)該堆料機的頂板型輸入傳送器204上。若 容器移動歷時一預定的時間周期，任何在該時間周期終止時還未自該 傳送器卸載的容器可向前移動至不阻塞容器裝載操作的另一位置且停 下。在此情況中，該容器裝載周期將接著再次開始。
在用頂板型傳送器20及底板型傳送器30操作中描述且說明 上述堆料機的實施例。與其他物料輸送系統(tǒng)聯(lián)合操作的堆料機在本發(fā) 明的范疇及精神內。舉例而言，頂板型傳送器20可由一置頂式提升輸 送(OHT)系統(tǒng)或一置頂式車輛轉移臺(OHS)系統(tǒng)來代替。類似地， 底板型傳送器30可由軌道導向運載工具(RGV)、自動導向運載工具 (AGV)等來替代。
應理解上文所述的堆料機及用于FOUP輸送的方法僅為示 范性的目的且本發(fā)明不因此受到限制。已描述堆料機的一優(yōu)選實施例 及用于調整FOUP運輸的方法之后，已實現的內部系統(tǒng)的某些優(yōu)點對 于本領域技術人員是顯而易見的。亦應理解在本發(fā)明的范疇及精神內 可進行多種修改、改編及其替代實施例。舉例而言，雖然已在半導體 制造設施中說明傳送器的用途，但應明白上文所描述的本發(fā)明概念中 的許多將可平等地用于有關的其他非半導體制造應用中。
權利要求
1.一種堆料機，其在具有一用于移動在工具區(qū)之間的一容器的頂板型制程區(qū)間物料輸送系統(tǒng)及一用于移動在工具區(qū)內的一容器的底板型制程區(qū)內物料輸送系統(tǒng)的制造設施內，該堆料機包含一容器儲存區(qū)域，其用于儲存至少一個容器；一頂板型輸入傳送器，其經調適以接收一來自該頂板型制程區(qū)間物料處理系統(tǒng)的容器且將該容器移動至該容器儲存區(qū)域中；一底板型傳送器，其用于移動一在該容器儲存區(qū)域與該底板型制程區(qū)內物料處理系統(tǒng)之間的容器；及一自動機械裝置，其用于移動一在該頂板型輸入傳送器、該容器儲存區(qū)域及該底板型傳送器之間的容器。
2. 如權利要求1所述的堆料機，其中該容器儲存區(qū)域包含多個容器儲存擱架。
3. 如權利要求2所述的堆料機，其中該自動機械裝置亦移動在該多個容器 儲存擱架之間的容器。
4. 如權利要求1所述的堆料機，其進一步包括一用于傳送一在該頂板型輸 入傳送器與該底板型制程區(qū)內物料處理系統(tǒng)之間的容器的垂直傳送模塊。
5. 如權利要求1所述的堆料機，其中該底板型傳送器包含一用于將一容器 自該底板型制程區(qū)內物料處理系統(tǒng)移動至該容器儲存區(qū)域內的輸入傳送器。
6. 如權利要求1所述的堆料機，其中該底板型傳送器包含一用于將容器自 該容器儲存區(qū)域移動至該底板型制程區(qū)內物料處理系統(tǒng)上的輸出傳送器。
7. 如權利要求4所述的堆料機，其中該頂板型輸入傳送器進一步經調適以 移動一容器至該垂直傳送模塊上。
8. —種堆料機，其在具有一用于移動在工具區(qū)之間的容器的頂板型制程區(qū)間物料處理系統(tǒng)及一用于移動工具區(qū)內的容器的底板型制程區(qū)內物料處理系統(tǒng) 的制造設施內；該堆料機包含 一容器儲存區(qū)域；一頂板型輸入傳送器，其用于接收一來自該頂板型制程區(qū)間物料處理系統(tǒng) 的容器及移動該容器至該容器儲存區(qū)域內；一頂板型輸出傳送器，其用于將一容器移出該容器儲存區(qū)域外；一底板型輸入傳送器，其用于將一容器自該底板型制程區(qū)內物料處理系統(tǒng) 移動至該容器儲存區(qū)域內；一底板型輸出傳送器，其用于將一容器自該容器儲存區(qū)域移動至該底板型 制程區(qū)內物料處理系統(tǒng)上；及一自動機械裝置，其用于移動一在該頂板型輸入傳送器、該頂板型輸出傳 送器、該底板型輸入傳送器、該底板型輸出傳送器之間及該容器儲存區(qū)域內的 容器。
9. 如權利要求8所述的堆料機，其中該容器儲存區(qū)域包含多個容器儲存擱架。
10. 如權利要求9所述的堆料機，其中該自動機械裝置移動在該多個容器儲 存擱架之間的容器。
11. 一種用于優(yōu)化容器沿一物料處理系統(tǒng)在該物料處理系統(tǒng)的一裝載區(qū)部分與一堆料機之間的移動的方法，其包含下列步驟a) 制備用于接收多個容器的該物料處理系統(tǒng)的該裝載區(qū)部分；b) 將多個容器平行裝載至該物料處理系統(tǒng)的該裝載區(qū)部分上； (C)將該步驟(b)中所裝載的該容器移近至一堆料機；及(d)將在該步驟(C)中自該物料處理系統(tǒng)移動至該堆料機的該容器裝載至該堆 料機。
全文摘要
本發(fā)明包含一種用于處理在一具有一頂板型制程區(qū)間物料處理系統(tǒng)及一底板型制程區(qū)內物料處理系統(tǒng)的制造設施內的容器的堆料機。在一實施例中，該堆料機包含一用于儲存至少一個容器的容器儲存區(qū)域、一頂板型輸入傳送器、一底板型傳送器及一自動機械裝置。該頂板型輸入傳送器接收來自該頂板型制程區(qū)間物料處理系統(tǒng)的容器。該堆料機的底板型傳送器可包含一輸出傳送器、一輸入傳送器或二者，且移動在該堆料機的容器儲存區(qū)域與該底板型制程區(qū)內物料處理系統(tǒng)之間的容器。一自動機械裝置移動在該頂板型輸入傳送器、該容器儲存區(qū)域與該底板型傳送器之間的容器。
文檔編號H01L21/00GK101218661SQ200680024921
公開日2008年7月9日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權日2005年7月8日
發(fā)明者A·C·博諾拉, M·克魯克拉, R·G·海因 申請人:埃塞斯特科技有限公司