TWI724380B

TWI724380B - 設備前端模組

Info

Publication number: TWI724380B
Application number: TW108106940A
Authority: TW
Inventors: 尹俊弼; 張在元
Original assignee: 南韓商大福自動化潔淨設備公司
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2021-04-11
Also published as: US20200105561A1; CN110957249B; KR102126466B1; KR20200035686A; TW202012286A; US10796937B2; CN110957249A

Abstract

本發明提供一種設備前端模組，包括：運送室；裝載埠模組，安裝有前開式晶片傳送盒；晶片運送機器人，位於所述運送室內，並且將所述前開式晶片傳送盒中的晶片運送至製程設備側，其中所述前開式晶片傳送盒安裝在所述裝載埠模組以與所述運送室連通；緩衝模組，在對所述裝載埠模組安裝所述前開式晶片傳送盒之前/之後保管所述前開式晶片傳送盒，並且對所述前開式晶片傳送盒注入惰性氣體以吹掃所述晶片。

Description

設備前端模組

本發明涉及為了在製程設備與晶片容納容器之間傳遞晶片使用的設備前端模組(EFEM)。

在半導體的製造過程中，在乾淨的無塵室中處理晶片以提高產量和品質。然而，隨著元件的高集成度，電路精密化或者晶片的大型化，在技術以及費用方面難以保持整個無塵室的清潔。

為了解決這一問題，最近只對晶片周圍的空間管理清潔度。具體地說，在稱為前開式晶片傳送盒（FOUP，Front-Opening Unified Pod）的密封儲存盒內部儲存晶片。為了在用於加工晶片的製程設備與前開式晶片傳送盒之間傳送晶片，正在利用稱為設備前端模組（EFEM，Equipment Front End Module）的設備。這種設備前端模組通過對安裝在裝載埠模組的前開式晶片傳送盒進行氮填充，以管理晶片的清潔度。

但是，在這種氮填充作業在設備前端模組的裝載埠模組進行的情況下，車輛無法將前開式晶片傳送盒放在該裝載埠模組。據此，若待機到車輛完成氮填充作業，則降低了車輛運營的效率性。

裝載埠模組也是無法進行其他作業直到氮填充完成為止。據此，降低了設備前端模組和製程設備的產量。

進一步地說，晶片運送機器人當然也無法在運送室內有效率性地進行作業。例如，如果是晶片運送機器人每小時處理20個前開式晶片傳送盒（一個前開式晶片傳送盒容納25張晶片）的情況，則應該每三分鐘在裝載埠模組安裝新的前開式晶片傳送盒，才能最大限度地發揮作業效率。但是，若在裝載埠模組應該安裝新的前開式晶片傳送盒時，現有的前開式晶片傳送盒在該裝載埠模組正在進行氮填充作業，則無法達成上述作業效率。

《要解決的問題》

本發明的目的在於提供如下的設備前端模組，在對前開式晶片傳送盒充分進行填充惰性氣體的作業的同時也可提高諸如車輛以及製程設備的協同設備和其自身的運用效率。《解決問題的手段》

為了實現上述目的，根據本發明一態樣的設備前端模組可包括：一運送室；一裝載埠模組，安裝有一晶片容納容器；一晶片運送機器人，位於所述運送室內，並且將所述晶片容納容器中的晶片運送至製程設備側，其中所述晶片容納容器安裝在所述裝載埠模組；以及一緩衝模組，在對所述裝載埠模組安裝所述晶片容納容器之前/之後，保管所述晶片容納容器，並且對所述晶片容納容器注入惰性氣體以吹掃所述晶片。

在此，所述緩衝模組包括：複數個供應噴嘴，與所述晶片容納容器的注入口連接，以向所述晶片容納容器內供應所述惰性氣體；以及一緩衝控制單元，對各個所述複數個供應噴嘴控制所述惰性氣體的供應。

在此，所述緩衝模組還包括：一安裝感應感測器，感應所述晶片容納容器的安裝，並且所述緩衝控制單元基於所述安裝感應感測器的感應結果，選擇性管制對各個所述複數個供應噴嘴的所述惰性氣體的供應。

在此，所述緩衝模組還包括：一比例壓力控制閥單元，調節供應於所述供應噴嘴的所述氣體的流量，且所述緩衝控制單元控制所述比例壓力控制閥單元的開關，以管制所述惰性氣體的供應。

在此，所述緩衝模組包括：一資訊管理單元，獲取記錄於所述晶片容納容器的資訊儲存單元的關於所述晶片的晶片資訊；以及一緩衝控制單元，控制所述資訊管理單元，其中，所述緩衝控制單元，控制所述資訊管理單元向所述資訊儲存單元發送所述吹掃資訊，以使所述晶片資訊反映更新關於所述晶片吹掃的吹掃資訊。

在此，所述緩衝模組還可包括：一保管外殼；以及一緩衝埠，支撐所述晶片容納容器，並且移動於所述保管外殼的內側與外側之間。

在此，所述緩衝埠可包括：一擱架，以具有所述安裝感應感測器以及所述供應噴嘴的狀態下支撐所述晶片容納容器。

在此，所述緩衝模組還包括：一升降單元，在所述緩衝埠與所述裝載埠模組之間運送所述晶片容納容器，其中，所述緩衝埠包括：一對應緩衝埠，對應於所述裝載埠模組；以及一非對應緩衝埠，設置在所述對應擱架的側方，並且所述升降單元能夠在所述對應緩衝埠和所述非對應緩衝埠對應的位置之間移動。

在此，所述緩衝模組還可包括：一夾緊單元，設置在所述緩衝埠，並且根據插入於所述晶片容納容器的卡槽之後的姿態變化，卡在所述卡槽內的卡塊。

在此，所述夾緊單元可包括：一鈎，對應於所述卡槽；以及一旋轉驅動部，旋轉所述鈎，以使所述鈎卡在所述卡塊。

在此，所述夾緊單元還可包括：一升降驅動部，在所述旋轉驅動部運行之前上升所述鈎，從而使所述鈎上升至所述卡槽內。

在此，所述夾緊單元還可包括：一介入部，具有複數個緊固元件，並且結合於所述旋轉驅動部的旋轉軸，且所述鈎通過與所述複數個緊固元件的緊固而沿著設定方向排列。

在此，所述緩衝模組還可包括：一供應噴嘴，與所述晶片容納容器的注入口連接，以向所述晶片容納容器內供應所述惰性氣體；以及一比例壓力控制閥單元，以面積控制方式調節供應於所述供應噴嘴的所述氣體的流量。

在此，所述比例壓力控制閥單元可包括：一閥外殼，具有一輸入埠；以及一壓電閥座，設置在所述閥外殼內，並且根據輸入電壓調節通過所述輸入埠的所述惰性氣體的流入面積。《發明的效果》

通過上述結構的本發明一實施例的設備前端模組，為了在運送室中運行的晶片運送機器人將前開式晶片傳送盒中的晶片運送至製程設備側，在該前開式晶片傳送盒安裝在裝載埠模組的步驟之前，或晶片運送機器人將晶片從製程設備側投入至安裝在裝載埠模組的前開式晶片傳送盒中的步驟之後，保管前開式晶片傳送盒並對前開式晶片傳送盒注入惰性氣體，通過吹掃晶片的吹掃模組，可充分執行對前開式晶片傳送盒填充惰性氣體的作業。

進一步地，對前開式晶片傳送盒的吹掃作業是在緩衝模組而不是在裝載埠執行，如此執行吹掃作業的前開式晶片傳送盒安裝在裝載埠模組，由晶片運送機器人處理，因此車輛在任何時候都可以在空著的緩衝模組卸載前開式晶片傳送盒。

另外，晶片運送機器人在安裝在裝載埠模組的前開式晶片傳送盒中無需待機時間地運出晶片，因此可達到高作業效率性。

再者，通過快速運送晶片，製程設備可無需待機時間地進行作業，因此能夠達到高作業效率性。

以下，參照附圖對本發明的較佳實施例的設備前端模組進行詳細說明。在本說明書中，即使是相互不同的實施例，對於相同或者類似的結構賦予相同或者類似的元件符號，而且由最初的說明解釋。

圖1是顯示根據本發明一實施例之設備前端模組100的立體圖。

參照本附圖，設備前端模組100可選擇性地包括：運送室110、裝載埠模組130、晶片運送機器人150（參照圖11）以及緩衝模組170。

運送室110佔據設備前端模組100後側部分，並且形成晶片運送機器人150運行的內部空間。這種運送室110與製程設備面對面設置，例如，沉積設備、蝕刻設備等。

裝載埠模組130佔據設備前端模組100的前側部分。裝載埠模組130可與運送室110面對面設置。裝載埠模組130具有支撐架131，該支撐架131安裝有晶片容納容器，例如前開式晶片傳送盒(FOUP, Front-Opening Unified Pod)C。在本實施例中，裝載埠模組130設置有三個支撐架131，可在裝載埠模組130一次性安裝三個前開式晶片傳送盒C。為了允許晶片運送機器人150接近前開式晶片傳送盒C，在裝載埠模組130形成門135以對應於各個支撐架131。

晶片運送機器人150在運送室110中工作，並且向製程設備側運送前開式晶片傳送盒中C的加工之前的晶片。再者，也從製程設備側向裝載埠模組130側運送加工之後的晶片，並投入於前開式晶片傳送盒C。

緩衝模組170位於裝載埠模組130與運送室110的上側，提供保管前開式晶片傳送盒C的空間。為此，緩衝模組170可具有保管外殼171、緩衝埠173以及升降單元175。保管外殼171大致作為直角六面體形狀的盒子，可具有前方開口的形狀。緩衝埠173通過保管外殼171前方的開口的空間移動於保管外殼171的內側與外側之間。升降單元175向裝載埠模組130運送安裝在緩衝埠173的前開式晶片傳送盒C，或者也與此相反地運送前開式晶片傳送盒C。前開式晶片傳送盒C安裝在裝載埠模組130之前或者之後，保管於這種緩衝模組170，而且以安裝在緩衝埠173的狀態下接收注入的惰性氣體。例如，惰性氣體可以是氮，由此吹掃前開式晶片傳送盒C中的晶片以防止被氧化。在本實施例中，具有四個緩衝埠173，比裝載埠模組130的三個支撐架131多一個。在此，緩衝埠173中對應於三個支撐架131的是對應緩衝埠，而剩餘一個可稱為非對應緩衝埠。升降單元175與對應緩衝埠和非對應緩衝埠都在對應的位置之間移動。

通過這種結構，構成高空提升運輸(Overhead Hoist Transport, OHT)系統的車輛V在沿著軌道L移動的過程中，到達對應於設備前端模組100的位置。車輛V可將正在運送的前開式晶片傳送盒C卸載於緩衝模組170的緩衝埠173。為此，緩衝埠173在處於移動至保管外殼171的狀態進行待機，從而可接收前開式晶片傳送盒C。接收前開式晶片傳送盒C的緩衝埠173可向保管外殼171內側移動。再者，前開式晶片傳送盒C在保管在緩衝模組170的途中接收注入的惰性氣體，從而可吹掃前開式晶片傳送盒C中的晶片。

升降單元175可將已執行吹掃的前開式晶片傳送盒C放置於裝載埠模組130。對於放置於裝載埠模組130的前開式晶片傳送盒C，運送室110內的晶片運送機器人150可將被吹掃的晶片運送至製程設備側。若在製程設備側完成對晶片的作業，則晶片運送機器人150可投入於將該晶片安裝在裝載埠模組130的前開式晶片傳送盒C。容納已加工的晶片的前開式晶片傳送盒C通過升降單元175移動至緩衝埠173。如果是容納已加工的晶片的前開式晶片傳送盒C需長時間待機的情況，則緩衝模組170追加地將惰性氣體注入於該前開式晶片傳送盒C內。然後，車輛V吹掃該前開式晶片傳送盒C並沿著軌道L向其他製程設備移動。

在這種過程中，對前開式晶片傳送盒C注入惰性氣體以及由此的晶片吹掃是在前開式晶片傳送盒C安裝在裝載埠模組130的步驟之前或者之後執行，並不是在該步驟中執行。也就是說，對前開式晶片傳送盒C注入惰性氣體是與裝載埠模組130分開的緩衝模組170執行。即使，在裝載埠模組130執行對前開式晶片傳送盒注入惰性氣體，這只是停留在加強緩衝模組170功能的水準，由此並不能達到在裝載埠模組130拉長前開式晶片傳送盒C的待機時間的水準。

對於以上的緩衝模組170，參照圖2等進行詳細說明。為了便於說明，對緩衝模組170賦予元件符號200。

圖2是顯示圖1之緩衝模組200中緩衝埠220相關結構的組裝立體圖；圖3是圖2之緩衝埠220相關結構的主要部分的分解立體圖；圖4是說明設置在圖3之緩衝模組200的氣體供應線260的方塊圖。

參照本附圖，緩衝模組200可選擇性地包括：固定件210、緩衝埠220、擱架設置物230、資訊管理單元240、夾緊單元250以及氣體供應線260。

固定件210是在保管外殼171（參照圖1）中設置在框架171a的部件。固定件210大致可具有四邊形板材形狀。在固定件210的上面可設置沿著外側方向F和內側方向R延伸的導件211。導件211支撐向外側方向F和內側方向R移動的緩衝埠220，並引導該移動。另外，可與導件211平行地設置緩衝埠驅動部215。緩衝埠驅動部215作為用於向外側方向F和內側方向R驅動緩衝埠220的制動器，例如，可以是無桿(rodless) 氣缸。

緩衝埠220支撐前開式晶片傳送盒C（參照圖1），並且是有助於對前開式晶片傳送盒C填充惰性氣體的結構。緩衝埠220在結構上可由擱架221、蓋223、基座225構成。擱架221是暴露在上部以接觸支撐前開式晶片傳送盒C的結構。蓋223包圍擱架221的周圍。基座225設置在擱架221的下側可大致平行於擱架221。在由擱架221、蓋223以及基座225限定的空間可設置夾緊單元250等。基座225可滑動地結合於導件211，而且連接於緩衝埠驅動部215可向外側方向F和內側方向R滑動。

擱架設置物230可包括設置在擱架221並與前開式晶片傳送盒C相互作用的各種結構物。具體地說，擱架設置物230可具有基準銷231、供應噴嘴233、排氣噴嘴234以及安裝感應感測器235。基準銷231插入於前開式晶片傳送盒C的基準槽（未顯示）以誘導前開式晶片傳送盒C位於擱架221中的準確的位置。供應噴嘴233是與壓縮在擱架221的前開式晶片傳送盒C的注入口連接，向前開式晶片傳送盒C內注入惰性氣體的結構。例如，供應噴嘴233作為複數個可由分別位於擱架221的角落區域的三個構成。再者，與供應噴嘴233類似，也可設置一個排氣噴嘴234。排氣噴嘴234成為供應於前開式晶片傳送盒C內的惰性氣體通過排氣線（未顯示）向前開式晶片傳送盒C的外部排放的通道。安裝感應感測器235為了感應前開式晶片傳送盒C的安定，設置在擱架221。再者，通過設置複數個安裝感應感測器235，獲得根據前開式晶片傳送盒C的形狀的不同感應結果。據此，通過安裝感應感測器235的感應結果，可掌握前開式晶片傳送盒C的形狀是哪一種。

資訊管理單元240設置在擱架221並與前開式晶片傳送盒C的資訊儲存單元（未顯示）通訊。具體地說，前開式晶片傳送盒C的資訊儲存單元儲存容納於前開式晶片傳送盒C內的關於晶片的晶片資訊。資訊管理單元240與所述資訊儲存單元通訊獲取所述晶片資訊，進一步地為了添加於所述晶片資訊，可將新的資訊發送到所述資訊儲存單元。在此，所述新的資訊可以是關於晶片吹掃的資訊的吹掃資訊。所述吹掃資訊可包括吹掃時間，為了吹掃而注入的其他氣體的流量等相關資訊。為此，資訊管理單元240可以是RFID讀取器/寫入器，所述資訊儲存單元可以是RFID標籤。

夾緊單元250是位於擱架221中央並夾緊(chucking)放置於擱架221的前開式晶片傳送盒C的結構。參照之後的圖8至圖10說明夾緊單元250的具體結構。

氣體供應線260是為了將惰性氣體填充於前開式晶片傳送盒C內而與半導體生產工廠的氣體供應設備連通的結構。具體地說，氣體供應線260可包括：擱架專用調節器261、比例壓力控制閥單元263、流量感測器265和過濾器267。

擱架專用調節器261是通過管道與工廠的氣體供應設備連通並且減壓從氣體供應設備供應的惰性氣體，以一定的壓力保持的結構。由於按照各個擱架221設置擱架專用調節器261，因此只專用於設置在相應擱架221的氣體供應線260。通過這種擱架專用調節器261供應於位於該氣體供應線260下流上的比例壓力控制閥單元263的惰性氣體始終保持設定壓力，並且不受震盪(hunting)現象影響。

比例壓力控制閥單元263是為了以必要的水準將通過擱架專用調節器261輸入的預定壓力的惰性氣體供應於前開式晶片傳送盒C，控制惰性氣體的流動的結構。比例壓力控制閥單元263是在閥內調節惰性氣體通過的部分的面積，進而調節惰性氣體的壓力、流量的結構。據此，惰性氣體的流量可由模擬性進行調節，因此可顯著提高流量調節的精確度。通過發明人的實驗，流量調節的誤差僅是0.4%水準。比例壓力控制閥單元263對應於三個供應噴嘴233可具有三個。通過擱架專用調節器261的惰性氣體分支成三條線輸入到各比例壓力控制閥單元263。

流量感測器265是設置在比例壓力控制閥單元263的下游並顯示通過比例壓力控制閥單元263調節的流量的結構。流量感測器265通過蓋223的開口部暴露在外部，因此工作人員能夠從視覺上掌握流量。

過濾器267是設置在流量感測器265與供應噴嘴233之間並去除惰性氣體中的雜質的結構。

以上，舉例說明構成氣體供應線260的擱架專用調節器261、比例壓力控制閥單元263等安裝在基座225，但是如果是沒有基座225的情況下，也可安裝在擱架221的底面。

參照圖5和圖6，說明比例壓力控制閥單元263。為了便於說明，對於比例壓力控制閥單元263的元件符號可賦予300。

圖5是顯示圖4之比例壓力控制閥單元300的結構的示意圖。

參照本附圖，比例壓力控制閥單元300可包括：閥外殼310、壓電閥座330、回位彈簧350以及壓力感測器370。

閥外殼310可以是具有內部空間的中空體。在閥外殼310可開口複數個埠。作為該複數個埠，在本實施例中示例了輸入埠311、輸出埠313以及放氣埠315。在輸入埠311流入經過擱架專用調節器261（參照圖4）具有一定壓力的惰性氣體。通過輸出埠313輸出由壓電閥座330調節流量的惰性氣體，以向流量感測器265（參照圖4）流動。放氣埠315在從所述內部空間排放惰性氣體的一部分時使用。

壓電閥座330設置在所述內部空間，用以開關輸入埠311與放氣埠315。壓電閥座330包括壓電(piezo)物質，因施加的電壓而變形的同時可使開關輸入埠311等的程度不同。具體地說，根據堵住輸入埠311的壓電閥座330離輸入埠311多遠的彎曲，通過輸入埠311向輸出埠313輸出的惰性氣體的壓力以及流量不同。這是因為根據壓電閥座330的彎曲程度，惰性氣體通過輸入埠311與壓電閥座330之間的空間的面積有所不同。

回位彈簧350連接壓電閥座330與閥外殼310。據此，根據施加電壓而彎曲的同時遠離輸入埠311等的壓電閥座330產生了在降低/解除電壓施加時向輸入埠311等回位的作用。

壓力感測器370是測量經過閥外殼310的輸出埠313調節流量而輸出的惰性氣體的壓力的結構。如此，通過壓力感測器370內裝在比例壓力控制閥單元300，無需在外部另外設置壓力感測器。另外，在壓力感測器370在氣體供應線260（參照圖4）測量通過供應噴嘴233輸入到前開式晶片傳送盒C的惰性氣體的壓力，可提供能夠掌握惰性氣體是否正常流入於前開式晶片傳送盒C或者惰性氣體洩漏而未流入前開式晶片傳送盒C的壓力資訊。具體地說，在前開式晶片傳送盒C正常注入惰性氣體的情況，比洩漏惰性氣體的情況壓力高。這是因為通過設置在前開式晶片傳送盒C的注入口的過濾器反作用力，惰性氣體的壓力變高。利用這一點，無需另外的壓力感測器或者流量感測器，用於確認在從前開式晶片傳送盒C排放的氣體流動的排氣線是否出現供應噴嘴233與前開式晶片傳送盒C之間的氣體洩漏。

參照圖6說明，在這種比例壓力控制閥單元300中擱架專用調節器261的壓力變化以及施加於壓電閥座330的電壓變化導致的惰性氣體的輸出流量的變化。

圖6是顯示圖5之比例壓力控制閥單元300的實驗結果的圖表；圖7是顯示通過圖5的比例壓力控制閥單元300供應於前開式晶片傳送盒 C的惰性氣體流量的理想變化圖表。

參照圖6，由擱架專用調節器261（參照圖4）調節的惰性氣體的輸入壓力分別被調節至2 Bar、3 Bar、4 Bar。儘管有這種壓力變化，若在施加於壓電閥座330的電壓在0.80V以下，則通過比例壓力控制閥單元300的流量視為相同的值。例如，電壓在0.80V的情況下，無關於惰性氣體的輸入壓力，流量是13.0 l/mim；壓力在0.30V的情況下，流量是7.9 l/mim。

在由擱架專用調節器261調節的惰性氣體的壓力是2 Bar的情況下，若施加電壓在0.94 V以上，則流量是13.6 l/min，顯示相同的值。也就是說，即使施加電壓高於0.94 V達到3.00 V，流量也不超出13.6 l/min。

與上述不同，由擱架專用調節器261調節的惰性氣體的壓力是3 Bar的情況下，若施加電壓在1.76以上，則流量是19.7 l/min，顯示相同的值。

在由擱架專用調節器261調節的惰性氣體的輸入壓力是4 Bar的情況下，在施加電壓增加至3.00 V的期間，流量持續增加達到26.3 l/min。若如此提高流量，則能夠對前開式晶片傳送盒C急速填充惰性氣體。據此，在前開式晶片傳送盒C剛放置於擱架221的情況下，可對該前開式晶片傳送盒C執行急速填充。

具體地說，參照圖7，對於在放在擱架221的前開式晶片傳送盒C無需始終以相同的流量供應惰性氣體。最初，供應流量應該大，但是經過一定時間之後在前開式晶片傳送盒C內充分填充惰性氣體形成惰性氣體環境之後則無需如上所述的大供應流量。據此，惰性氣體的適當供應量是在經過一定時間的同時急劇減少供應量，之後保持最少量即可。與此不同，若以相同的流量向前開式晶片傳送盒C供應惰性氣體，這只會導致浪費大量的惰性氣體。

從這種結果可以知道通過在比例壓力控制閥單元300只以提高對壓電閥座330施加的施加電壓，提高由壓力控制閥單元300輸出的惰性氣體的流量是有局限性的。為了克服這種局限性，應該提高供應於比例壓力控制閥單元300的惰性氣體的輸入壓力。在這一過程中，若出現供應於比例壓力控制閥單元300的惰性氣體的壓力不均勻並出現震盪現象，則比例壓力控制閥單元300不能輸出設定的流量。從而，在比例壓力控制閥單元300的前流設置對該比例壓力控制閥單元300供應一定壓力的惰性氣體的擱架專用調節器261非常重要。

進一步地，在各個擱架221設置前開式晶片傳送盒C的時間點分別不同。據此，按照各個擱架221有所不同，是否是急速填充時間區間T₁ 、減速填充時間區間T₂ 、低速填充時間區間T₃ 。如此，為了按照各個擱架221分別穩定且可靠性地達到相互不同的填充形式，按照各個擱架221分別設置擱架專用調節器261非常重要。

以下，參照圖8至圖10說明上述的夾緊單元250。

首先，圖8是圖2之夾緊單元250的組裝立體圖；圖9是圖8之夾緊單元250的縱截面圖。

參照本圖面，夾緊單元250是插入到位於前開式晶片傳送盒C的底面的卡槽（未顯示）之後，根據姿態變化而卡在卡槽中的卡塊（未顯示）的結構。具體地說，夾緊單元250可具有：鈎251、旋轉驅動部253、升降驅動部255以及介入部257。

鈎251大致可具有長條的形狀。鈎251具有插入於前開式晶片傳送盒C的卡槽的尺寸。

旋轉驅動部253旋轉鈎251。為此，在旋轉驅動部253的旋轉軸可設置鈎251。

升降驅動部255是連接於旋轉驅動部253從而升降驅動旋轉驅動部253以進一步地升降驅動鈎251的結構。

介入部257結合於旋轉驅動部253的旋轉軸253a並結合旋轉軸253a與鈎251的結構。介入部257可具有第一介入元件257a、第二介入元件257b以及緊固元件257c。第一介入元件257a包圍旋轉軸253a，第二介入元件257b包圍第一介入元件257a的同時與第一介入元件257a一同結合於旋轉軸253a。緊固元件257c具備有二個以上，並對第二介入元件257b結合鈎251。在此，由於緊固元件257c為二個以上，因此始終以特定的方向排列鈎251。

參照圖10，說明對於以上的夾緊單元250的運行方式。

以下，圖10是顯示圖8之夾緊單元250的鈎251的動作模樣的示意圖。

參照附圖，通過擱架221的中央開口部向外部暴露鈎251。這種鈎251對應於前開式晶片傳送盒C的卡槽。

若前開式晶片傳送盒C安裝在擱架221，則鈎251通過升降驅動部255的運行而上升。據此，鈎251插入至前開式晶片傳送盒C的卡槽內。

通過旋轉驅動部253的運行，鈎251在卡槽內旋轉。之後，通過升降驅動部255的運行，鈎251下降的同時加壓前開式晶片傳送盒C的卡塊。

通過這種運行，前開式晶片傳送盒C以安裝在擱架221的狀態下被固定在夾緊單元250。結果，緩衝埠220（參照圖2）向保管外殼171（參照圖1）的外側方向F以及內側方向R（以上，參照圖2）的移動的過程中，可穩定地保持安裝於緩衝埠220的狀態。

以下，參照圖11說明對以上的設備前端模組100的控制方式進行說明。

圖11是圖1之設備前端模組100的控制方塊圖。

參照本附圖（以及上述附圖），設備前端模組100還可具有設備前端模組控制單元190。設備前端模組控制單元190的結構是在設備前端模組100的結構中控制除了緩衝模組170以外的大部分結構。例如，設備前端模組控制單元190可控制晶片運送機器人150。

與上述不同，緩衝模組170可被緩衝控制單元270控制。緩衝控制單元270可從安裝感應感測器235、使用者輸入部271接收感應結果或者控制命令。在此，使用者輸入部271可以是諸如鍵盤、觸控式螢幕等的輸入工具。

緩衝控制單元270以這種感應結果等為基礎，可控制升降單元175、緩衝埠驅動部215、資訊管理單元240、夾緊單元250以及比例壓力控制閥單元263。

例如，緩衝控制單元270基於安裝感應感測器235的感應結果可判斷前開式晶片傳送盒C的形狀。根據判斷的前開式晶片傳送盒C的形狀，緩衝控制單元270可對各個複數個供應噴嘴233選擇性地管制惰性氣體的供應。這是可通過緩衝控制單元270關閉或者開放比例壓力控制閥單元263達成。據此，在使用相互不同形態的前開式晶片傳送盒C的現場也可按照相應的前開式晶片傳送盒C的結構供應惰性氣體。

另外，緩衝控制單元270對於前開式晶片傳送盒C控制氣體供應線260填充惰性氣體吹掃晶片之後，關於吹掃作業的吹掃資訊記錄於前開式晶片傳送盒C的資訊儲存單元。具體地說，緩衝控制單元270控制資訊管理單元240，向資訊儲存單元發送所述吹掃資訊。據此，所述晶片資訊可反映所述吹掃資訊並被更新。如此，半導體工廠的中央控制系統讀取所述資訊儲存單元，可掌握該前開式晶片傳送盒C的當前狀態。

另外，緩衝控制單元270根據應填充於前開式晶片傳送盒C的惰性氣體的流量，可調節從比例壓力控制閥單元263待施加於壓電閥座330的電壓。通過這種電壓調節，可調節經過比例壓力控制閥單元263填充於前開式晶片傳送盒C的惰性氣體的流量。

如上所述的設備前端模組不限於上述實施例的結構與運行方式。各個實施例也可以是選擇性組合各個實施例的全部或者一部分以進行各種變形。

100:設備前端模組 110:運送室 130:裝載埠模組 131:支撐架 135:門 150:晶片運送機器人 170:緩衝模組 171:保管外殼 171a:框架 173:緩衝埠 175:升降單元 190:設備前端模組控制單元 200:緩衝模組 210:固定件 211:導件 215:緩衝埠驅動部 220:緩衝埠 221:擱架 223:蓋 225:基座 230:擱架設置物 231:基準銷 233:供應噴嘴 234:排氣噴嘴 235:安裝感應感測器 240:資訊管理單元 250:夾緊單元 251:鈎 253:旋轉驅動部 253a:旋轉軸 255:升降驅動部 257:介入部 257a:第一介入元件 257b:第二介入元件 257c:緊固元件 260:氣體供應線 261:擱架專用調節器 263:比例壓力控制閥單元 265:流量感測器 267:過濾器 270:緩衝控制單元 271:使用者輸入部 300:比例壓力控制閥單元 310:閥外殼 311:輸入埠 313:輸出埠 315:放氣埠 330:壓電閥座 350:回位彈簧 370:壓力感測器 C:前開式晶片傳送盒 (晶片容納容器) V:車輛 L:軌道 T₁:急速填充時間區域 T₂:減速填充時間區域 T₃:低速填充時間區域 F:外側方向 R:內側方向

圖1是顯示根據本發明一實施例之設備前端模組100的立體圖；圖2是顯示圖1之緩衝模組中的緩衝埠相關結構的組裝立體圖；圖3是圖2之緩衝埠相關結構的主要部分的分解立體圖；圖4是說明設置在圖3之緩衝模組的氣體供應線的方塊圖；圖5是顯示圖4之比例壓力控制閥單元的結構的示意圖；圖6是顯示圖5之比例壓力控制閥單元的實驗結果的圖表；圖7是顯示通過圖5之比例壓力控制閥單元供應於前開式晶片傳送盒的惰性氣體流量的理想變化圖表；圖8是圖2之夾緊單元的組裝立體圖；圖9是圖8之夾緊單元的縱截面圖；圖10是顯示圖8之夾緊單元的鈎的動作模樣的示意圖；以及圖11是圖1之設備前端模組的控制方塊圖。

100:設備前端模組

110:運送室

130:裝載埠模組

131:支撐架

135:門

170:緩衝模組

171:保管外殼

173:緩衝埠

175:升降單元

C:前開式晶片傳送盒(晶片容納容器)

V:車輛

L:軌道

Claims

一種設備前端模組，包括：一運送室；一裝載埠模組，安裝有一晶片容納容器；一晶片運送機器人，位於所述運送室內，並且將所述晶片容納容器中的晶片運送至製程設備側，其中所述晶片容納容器安裝在所述裝載埠模組；以及一緩衝模組，在對所述裝載埠模組安裝所述晶片容納容器之前/之後，保管所述晶片容納容器，並且對所述晶片容納容器注入惰性氣體以吹掃所述晶片，其中，所述緩衝模組包括：複數個供應噴嘴，與所述晶片容納容器的注入口連接，以向所述晶片容納容器內供應所述惰性氣體；一保管外殼，具有保管所述晶片容納容器的空間，所述裝載埠模組位於所述空間的外部；以及一緩衝埠，安裝有所述複數個供應噴嘴且支撐所述晶片容納容器，並且以將所述晶片容納容器沿著不同於第二路徑的第一路徑在所述空間的內側方向和外側方向移動的方式構成，所述第二路徑是構成高空提升運輸系統的車輛從所述裝載埠模組卸載所述晶片容納容器的方向上的路徑，其中，當所述緩衝埠移動至所述空間的外側時，將所述緩衝埠放置在所述第二路徑中，以使所述緩衝埠能夠從所述車輛中接收所述晶片容納容器。
根據申請專利範圍第1項所述的設備前端模組，其中，所述緩衝模組還包括：一緩衝控制單元，對各個所述複數個供應噴嘴控制所述惰性氣體的供應。
根據申請專利範圍第2項所述的設備前端模組，其中，所述緩衝模組還包括：一安裝感應感測器，感應所述晶片容納容器的安裝，並且所述緩衝控制單元基於所述安裝感應感測器的感應結果，選擇性管制對各個所述複數個供應噴嘴的所述惰性氣體的供應。
根據申請專利範圍第3項所述的設備前端模組，其中，所述緩衝模組還包括：一比例壓力控制閥單元，調節供應於所述供應噴嘴的所述氣體的流量，且所述緩衝控制單元控制所述比例壓力控制閥單元的開關，以管制所述惰性氣體的供應。
根據申請專利範圍第1項所述的設備前端模組，其中，所述緩衝模組包括：一資訊管理單元，獲取記錄於所述晶片容納容器的資訊儲存單元之關於所述晶片的晶片資訊；以及一緩衝控制單元，控制所述資訊管理單元，其中，所述緩衝控制單元，控制所述資訊管理單元向所述資訊儲存單元發送一吹掃資訊，以使所述晶片資訊反映更新關於所述晶片吹掃的吹掃資訊。
根據申請專利範圍第3項所述的設備前端模組，其中，所述緩衝埠包括：一擱架，以具有所述安裝感應感測器和所述供應噴嘴的狀態下支撐所述晶片容納容器。
根據申請專利範圍第3項所述的設備前端模組，其中，所述緩衝模組還包括：一升降單元，在所述緩衝埠與所述裝載埠模組之間運送所述晶片容納容器，其中，所述緩衝埠包括：一對應緩衝埠，對應於所述裝載埠模組；以及一非對應緩衝埠，設置在所述對應緩衝埠的側方，並且所述升降單元能夠在所述對應緩衝埠和所述非對應緩衝埠對應的位置之間移動。
根據申請專利範圍第3項所述的設備前端模組，其中，所述緩衝模組還包括：一夾緊單元，設置在所述緩衝埠，並且根據插入於所述晶片容納容器的卡槽之後的姿態變化，卡在所述卡槽內的卡塊。
根據申請專利範圍第8項所述的設備前端模組，其中，所述夾緊單元包括：一鈎，對應於所述卡槽；以及一旋轉驅動部，旋轉所述鈎，以使所述鈎卡在所述卡塊。
根據申請專利範圍第9項所述的設備前端模組，其中，所述夾緊單元還包括：一升降驅動部，在所述旋轉驅動部運行之前上升所述鈎，從而使所述鈎上升至所述卡槽內。
根據申請專利範圍第9項所述的設備前端模組，其中，所述夾緊單元還包括：一介入部，具有複數個緊固元件，並且結合於所述旋轉驅動部的旋轉軸，且所述鈎通過與所述複數個緊固元件的緊固而沿著設定方向排列。
根據申請專利範圍第1項所述的設備前端模組，其中，所述緩衝模組還包括：一比例壓力控制閥單元，以面積控制方式調節供應於所述供應噴嘴的所述氣體的流量。
根據申請專利範圍第12項所述的設備前端模組，其中，所述比例壓力控制閥單元包括：一閥外殼，具有一輸入埠；以及一壓電閥座，設置在所述閥外殼內，並且根據輸入電壓調節通過所述輸入埠的所述惰性氣體的流入面積。