容器输送系统和测量容器
阅读：991发布：2024-02-11
专利汇可以提供容器输送系统和测量容器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且储料器(1)包括存储FOUP(20)、多个 净化 单元(50)、测量FOUP(30)和堆垛机(60)。存储FOUP(20)在其中存储 半导体 晶片 。测量FOUP(30)在其中具有流量计。净化单元(50)包括具有用于放置存储FOUP(20)的多个净化台(54)的净化搁架(51)，并且氮气被供给到放置在净化台(54)上的存储FOUP(20)中。堆垛机(60)将存储FOUP(20)输送到净化台(54)上，并且在多个净化台(54)之间输送测量FOUP(30)。，下面是容器输送系统和测量容器专利的具体信息内容。
1.一种容器输送系统，用于存储多个存储容器，存储容器中的每一个都包括第一外罩和开口，该第一外罩限定用于存储基片的第一空间，该开口在第一外罩中，气体通过该开口流入所述第一空间，容器输送系统包括：
多个搁架，存储容器放置在所述多个搁架上；
多个净化单元，沿着容器输送系统的纵向方向布置，并且布置在多个搁架中的一部分上，多个净化单元中的每一个都包括净化台和气体进口，净化台适于接收存储容器中的一个，当存储容器在净化台上时气体进口与开口连通并且气体通过气体进口流到第一空间；
测量容器，它包括第二外罩、气体通道和流量测量单元，第二外罩限定第二空间，当测量容器在净化台上时气体通道与气体进口连通并且气体通过气体通道流入第二空间，流量测量单元在第二空间中，流量测量单元测量从气体进口通过气体通道流动的气体的量；和输送单元，用于将存储容器输送到净化台，并且在多个净化台中的多个当中输送测量容器，
其中，
其中，第一外罩的外部与第二外罩的外部具有基本相同的形状与尺寸。
2.一种用于容器输送系统的测量容器，该容器输送系统用于存储多个存储容器，存储容器存储基片，该容器输送系统包括：多个净化单元，所述多个净化单元中的每一个具有净化台和气体进口，净化台适于接收存储容器和测量容器中的一个，当存储容器在净化台上时，气体通过气体进口流到存储容器；以及移动存储容器和测量容器的输送单元，所述测量容器包括：
气体通道，当测量容器在净化台上时，气体通道与气体进口连通并且气体通过气体通道流到测量容器内部；和
流量测量单元，流量测量单元在测量容器内部，流量测量单元测量从气体进口通过气体通道流动的气体的量，
其中，测量容器的外部与存储容器的外部具有基本相同的形状与尺寸。
3.根据权利要求2的测量容器，还包括存储由流量测量单元测得的气体流数据的存储单元。
4.根据权利要求3的测量容器，还包括用于将存储单元存储的气体流数据传输到外部设备的传送单元。
5.根据权利要求2的测量容器，还包括：
显示由流量测量单元测得的气体流数据的显示单元；
捕捉显示单元所显示的图像并且将所述量的所述图像转换成图像数据的图像转换单元；以及
将由图像转换单元转换的图像数据传输到外部设备的传送单元。
容器输送系统和测量容器
技术领域
背景技术
[0002] 例如，在其内部气氛被净化的净化室中制造半导体元件。当在不同过程之间输送用于形成元件的半导体基片时，其中储存半导体基片的盒子被存储于可被输送的密封容器中以防止灰尘粘附到半导体基片。密封容器的内部气氛利用一种惰性气体例如氮气来取代从而防止由于半导体基片的自然氧化引起的氧化膜的生长。
[0003] 如上所述，盒子被置于充有氮气的密封容器中，并且密封容器被输送和存储。然而，在等待输送期间和在存储期间，在密封容器中的氮气浓度有时变得等于或者小于预定数值。在此情形中，具有降低的氮气浓度的密封容器被输送到设于净化室中的气体供应装置中从而被再次净化。然后，密封容器返回到原位置处。
[0004] 在专利文献-1中，作为这种类型的气体供应系统，提出一种包括用于存储半导体晶片的可输送密封容器和用于供应/排放气体的气体供应装置的系统。在可输送密封容器中形成用于将内部和外部相互连通的两个气体流通管道。该气体供应装置包括与一个气体流通管道气密性连通的气体供应通道和与另一个气体流通管道气密性连通的气体排放通道。气体供应通道与用于供应气体的气体供应源连通。气体排放通道与用于排放气体的处理装置连通。在该气体供应系统中，气体从气体供应源经由气体供应通道和气体流通管道被供应到可输送密封容器。此外，当用氮气填充密封容器并且密封容器中的压力变得等于或 者大于预定压力时，气体经由气体排放管道和气体排放通道被排放到处理装置。 [0005] 近来，一般设置多个这种类型的气体供应装置并且在该多个气体供应装置的每一个中对从气体供应源供应的气体流量进行控制。
[0006] 专利文献-1：日本专利申请公开No.8-203993(图1)。
[0007] 在气体供应装置中，由于在该装置中的控制电路故障和气体供应管道的堵塞，有时不能供给所需的气体流量。因此，提出通过在每一个气体供应装置的气体供应通道中布置流量计对气体流量进行测量以确认气体流量是否被适当地供应。
[0008] 然而，如果在气体供应装置的每一个气体供应通道中布置流量计，则需要多个流量计。因此，成本变高。此外，在气体供应装置中需要用于布置流量计的空间。 发明内容
[0009] 本发明被实现用于解决以上问题。本发明的一个目的在于提供一种能够降低成本和节约空间的容器输送系统和测量容器。
[0010] 根据本发明的一个方面，提供一种容器输送系统，包括：存储容器，它具有形成用于存储基片的空间的外罩和用于使得气体流入该空间中的在该外罩中形成的开口；多个净化单元，每一个净化单元具有净化台和气体进口，存储容器放置在净化台上，气体进口用于在存储容器被置于净化台上的情况下通过与开口连通而使得用于净化的气流从开口进入空间中；测量容器，它具有在被置于净化台上的情况下与气体进口连通的气体通道以及用于测量经过气体通道从气体进口流入的气体流量的流量测量单元；和输送单元，用于将存储容器输送到净化台，并且在多个净化台之间输送测量容器。
[0011] 根据该容器输送系统，从净化单元的每一个流入存储容器的气体流量可以通过利用输送单元输送到每一个净化台上的测量容器而被测量。由此，无需在每一个净化单元中布置流量测量单元。因此，可以降低成本并且可以节约空间。
[0012] 根据本发明的另一个方面，在容器输送系统中提供一种测量容器，该容器输送系统包括：存储基片的存储容器；多个净化单元，每一个净化单元具有净化台和气体进口，存储容器放置在净化台上，气体进口用于使得气体流入由存储容器形成的空间中；以及输送存储容器和测量容器的输送单元，所述测量容器包括：在被置于净化台上的情况下与气体进口连通的气体通道；和测量经过气体通道从气体进口流入的气体流量的流量测量单元。 [0013] 根据该测量容器，能够通过连续地将测量容器移动到每一个净化台上而测量从每一个净化单元流入存储容器中的气体流量。由此，无需在每一个净化单元中提供流量测量单元。因此，可以降低成本并且可以节约空间。
[0014] 优选地，该测量容器还可具有存储由流量测量单元测得的气体流量的存储单元。利用这种构造，因为由流量测量单元测得的气体流量被存储，能够在以后掌握气体流量。 [0015] 测量容器还可具有传送单元，用于将存储单元存储的气体流量传输到外部设备。
利用这种构造，使用者可以利用外部设备掌握从净化单元流入存储容器的气体流量。 [0016] 此外，测量容器还可具有：显示由流量测量单元测得的气体流量的显示单元；捕捉显示单元的流量显示图像并且将流量显示图像转换成图像数据的图像转换单元；以及将由图像转换单元转换的图像数据 传输到外部设备的传送单元。根据该构造，通过基于图像数据显示从净化单元流入的气体流量的图像，即使流量测量单元不具有气体流量的存储单元和气体流量数据的传送单元，使用者也能够通过外部设备掌握从净化单元流入存储容器中的气体流量。
利用这种构造，使用者可以利用外部设备掌握从净化单元流入存储容器的气体流量。 [0016] 此外，测量容器还可具有：显示由流量测量单元测得的气体流量的显示单元；捕捉显示单元的流量显示图像并且将流量显示图像转换成图像数据的图像转换单元；以及将由图像转换单元转换的图像数据 传输到外部设备的传送单元。根据该构造，通过基于图像数据显示从净化单元流入的气体流量的图像，即使流量测量单元不具有气体流量的存储单元和气体流量数据的传送单元，使用者也能够通过外部设备掌握从净化单元流入存储容器中的气体流量。
附图说明
[0018] 图1是根据第一实施例的储料器的概略透视图；
[0019] 图2是根据第一实施例的储料器的概略纵向截面视图；
[0020] 图3是存储FOUP的纵向截面视图；
[0021] 图4是根据第一实施例的测量FOUP的纵向截面视图；
[0023] 图6是根据第二实施例的测量FOUP的纵向截面视图；和
[0024] 图7是示出根据第二实施例的流量计的电子构造的框图。
具体实施方式
[0025] 第一实施例
[0026] 参考附图描述本发明的第一实施例。首先，参考图1和图2对作为根据第一实施例的容器输送系统的储料器进行解释。图1是根据第一实施例的储料器的概略透视图；图2是根据第一实施例的储料器的概略纵向截面视图。
[0027] 如图1和图2所示，储料器1包括具有带很多台阶的存储搁架40的外罩10、多个净化单元50和堆垛机(输送单元)60。此外，储料器1具有控制单元80、个人计算机100、流量控制器150和氮气供应源200。
[0028] 存储搁架40沿着高度方向z具有五个台阶。在每一个存储搁架40 中沿着纵向方向Y(在图2中的左右方向)形成具有相等间隔的凹部40a。在各个凹部40a的上部上，沿着纵向方向Y成直线地放置存储FOUP(Front Open Unified Pod：前端开口整合盒)(存储容器)20。
[0029] 净化单元50包括净化搁架51，净化搁架51具有沿着纵向方向Y成直线地布置的多个净化台54，在其上放置经受净化的多个存储FOUP20。每一个净化单元50包括供应管道52和在净化台54的下部处的排气管道53。
[0030] 通过沿着纵向方向Y排列多个净化台54而获得净化搁架51，并且净化搁架51被布置在沿着高度方向Z成直线地排列的存储搁架40的下面。类似于存储搁架40，在净化搁架51上沿着纵向方向Y形成具有相等间隔的凹部51a。即，在每一个净化台54上形成凹部51a，并且存储FOUP20和测量FOUP(测量容器)30被放置在凹部51a的上部上。 [0031] 供应管道52的一端经由流量控制器150与氮气供应源200连通，流量控制器150用于控制作为被供给到存储FOUP20的气体的氮气的流量。其另一端(气体进口)从净化台54的下表面侧突出到上表面侧之上。由此，从氮气供应源200供给的氮气的流量被流量控制器150控制，并且氮气经由供应管道52从净化台54的上表面流出。
[0032] 排气管道53的一端从净化台54的下表面侧突出到上表面侧之上。其另一端与用于排出氮气的排气装置(未示出)连通。由此，从净化台54的上表面流入排气管道53中的氮气被排气装置排出。
[0033] 堆垛机60具有机架61、支柱62、支台63和放置台64。
[0034] 机架61具有在左端和右端上布置的四个可旋转行轮65。行轮65在设于储料器1的底表面上的导轨66上可旋转地来回行进。支柱62 沿着高度方向Z从机架61的上表面延伸。支台63能够相对于支柱62沿着高度方向Z滑动，并且由支柱62支撑。放置台64能够沿着图1所示的左右方向(X方向)在支台63上滑动，并且被放置在支台63上。 [0035] 现在，描述堆垛机60的操作。首先，堆垛机60在导轨66上移动到与待输送的存储FOUP20相对的位置处。然后，支台63沿着高度方向Z滑动到待输送的存储FOUP20的下部附近。接下来，放置台64朝向处于待输送的存储FOUP20的下部的凹部40a滑动。然后，支台63向上滑动。由此，待输送的存储FOUP20被放置到放置台64上。
[0036] 当待输送存储FOUP20被放置在放置台64上之后，放置台64返回到其初始位置。接下来，支台63滑动并移动到存储FOUP20要被输送到的存储搁架40的高度处。然后，堆垛机60利用行轮65在导轨66上移动，并且存储FOUP20移动到作为输送地的存储搁架40的位置处。放置台64滑动到作为输送地的存储搁架40的凹部40a处，并且支台63向下滑动。由此，存储FOUP20被放置到作为输送地的存储搁架40的位置处。
[0037] 控制单元80控制堆垛机60和流量控制器150。控制单元80控制堆垛机60，并且将要求氮气净化的存储FOUP20从存储搁架40输送到净化台54。当存储FOUP20被放置于净化台54上时，控制单元80控制流量控制器150以将所需流量的氮气供给到存储FOUP20。当对存储FOUP20的氮气净化结束时，控制单元80控制堆垛机60以将存储FOUP20返回到存储搁架40。控制单元80对每一个存储FOUP20执行相同的操作。
[0038] 此外，控制单元80不仅输送存储FOUP20而且还利用堆垛机60在净化台54之间输送测量FOUP30。然后，控制单元80使得将在下面描述的流量计70测量从每一个净化单元50供给的氮气的流量。
[0039] 当经由无线通讯接收到由流量计70测得的氮气流量数据时，个人计算机100在其显示器上显示该流量数据。
[0040] 下面，将参考图3描述存储FOUP20。图3是存储FOUP的纵向截面视图。 [0041] 存储FOUP20包括形成外罩的顶盖21和底表面部分22，并且顶盖21和底表面部分22形成密封空间23。盒体24设于密封空间23中，并且沿着高度方向存储多个半导体晶片
25。
25。
[0042] 在底表面部分22的下表面上，在左端和右端附近形成凹部22a和22b。凹部22a接合净化单元50的供应管道52，并且凹部22b接合净化单元50的排气管道53。具有与供应管道52和排气管道53的内径相同的直径的凹部22c和22d在凹部22a和22b的上表面上形成。用于使得密封空间23和外部相互连通的多个开口22e和22f在凹部22c和22d的上表面上形成。在底表面部分22上，布置两个单向阀，即从上表面覆盖开口22e并且使得气体仅从外部流入密封空间23中的单向阀26和从下表面覆盖开口22f并且使得气体仅从密封空间23流出到外部的单向阀27。
[0043] 仅当密封空间23的气压以预定气压低于外部气压时，单向阀26打开并且允许气体从外部流入密封空间23中。仅当外部气压以预定气压低于密封空间23的气压时，单向阀27打开并且允许气体流出密封空间23。通过将存储FOUP20放置在净化台54上，凹部22a和供应管道52相互接合，并且凹部22b和排气管道53相互接合。当在此状态中利用等于或者大于预定气压的气压从氮气供应源200供应氮气时，单向阀26被经由供应管道52供应的氮气压力打开，并且氮气被供给到密封空间23。当密封空间23利用氮气填充并且内部压力变得等于或者大于预定气压时，单向阀27打开，并且由排气装置经由排气管道53 排出氮气。以此方式，通过利用氮气填充密封空间23，可防止由于半导体晶片25的自然氧化而使得氧化膜生长。
[0044] 下面，参考图4描述测量FOUP30。图4是根据第一实施例的测量FOUP的纵向截面视图。
[0045] 类似于存储FOUP20，测量FOUP30具有形成密封空间23的顶盖21和底表面部分22。流量计(流量测量单元)70被布置在密封空间23中。
[0046] 流量计70具有进口(未示出)和出口(未示出)。通过使得气体从进口流入并且使得气体从出口流出，流量计70测量气体流量。进口与管道32(气体通道)的一端连通。管道32的另一端与底表面部分22的上表面连通以从上表面覆盖单向阀26。出口与管道
33的一端连通。管道33的另一端与底表面部分22的上表面连通以从上表面覆盖单向阀
27。因此，当测量FOUP30被放置在净化台54上并且从氮气供应源200利用等于或者大于预定压力的压力供给氮气时，单向阀26被经由供应管道52供给的氮气的压力打开，并且氮气经由管道32流入流量计70的进口中。当从流量计70的出口流出到管道33的氮气的压力变得等于或者大于预定压力时，单向阀27打开，并且氮气经由排气管道53被排放到排气装置。由此，能够测量从氮气供应源200供给的氮气的流量。
33的一端连通。管道33的另一端与底表面部分22的上表面连通以从上表面覆盖单向阀
27。因此，当测量FOUP30被放置在净化台54上并且从氮气供应源200利用等于或者大于预定压力的压力供给氮气时，单向阀26被经由供应管道52供给的氮气的压力打开，并且氮气经由管道32流入流量计70的进口中。当从流量计70的出口流出到管道33的氮气的压力变得等于或者大于预定压力时，单向阀27打开，并且氮气经由排气管道53被排放到排气装置。由此，能够测量从氮气供应源200供给的氮气的流量。
[0047] 现在，参考图5描述流量计70的电子构造。图5是示出根据第一实施例的流量计的电子构造的框图。
[0048] 流量计70具有控制单元71、电池72和无线通讯单元(传送单元)73。控制单元71具有其中存储用于控制各种操作的程序和数据的硬盘、执行各种计算以产生用于控制各种操作的信号的CPU以及暂时地存储数据例如CPU中的计算结果的RAM。
[0049] 控制单元71具有流量测量单元74和流量存储单元(存储单元)75。流量测量单元74测量从进口流入的气体流量。流量存储单元75存储由流量测量单元74测得的气体流量。
[0050] 电池72驱动控制单元71和无线通讯单元73。无线通讯单元73通过无线通信向个人计算机100传送在流量存储单元75中存储的气体流量。
[0051] 下面，描述测量FOUP30在储料器1中的应用。被放置在存储搁架40上的多个存储FOUP20的每一个的密封空间23利用氮气填充。然而，氮气浓度随着时间降低，并且湿气和铵气混入密封空间23中。由此，在存储FOUP20中的半导体晶片25的表面被氧化，并且发生分子污染。为了防止这些不便，需要每隔预定时间在存储FOUP20中执行氮气净化并且去除湿气和铵气以在存储FOUP20中填充氮气。因此，存储FOUP20利用堆垛机60按照顺序被输送到净化单元50，并且在存储FOUP20中执行氮气净化。
[0052] 此时，因为多个存储FOUP20被置于储料器1中，难以使得单独的净化单元50按照顺序在所有的存储FOUP20中执行氮气净化。因此，在储料器1中设置多个净化单元50。通过流量控制器150分别控制每一个净化单元50的氮气供应流量。然而，由于流量控制器
150的故障和供应管道52的堵塞，可能存在不能供给所需流量的氮气的净化单元50。在此情形中，因为假定存在不能充分地执行氮气净化的存储FOUP20，需要利用测量FOUP30测量从净化单元50供应的氮气流量。因此，测量FOUP30利用堆垛机60被输送到净化单元50，并且按照顺序测量从净化单元50供给的氮气流量。然后，在每一个净化单元50中测得的氮气流量被传送到位于净化室外部的个人计算机100。由此，可向使用者告知从每一个净化单元50供给的氮气流量。
150的故障和供应管道52的堵塞，可能存在不能供给所需流量的氮气的净化单元50。在此情形中，因为假定存在不能充分地执行氮气净化的存储FOUP20，需要利用测量FOUP30测量从净化单元50供应的氮气流量。因此，测量FOUP30利用堆垛机60被输送到净化单元50，并且按照顺序测量从净化单元50供给的氮气流量。然后，在每一个净化单元50中测得的氮气流量被传送到位于净化室外部的个人计算机100。由此，可向使用者告知从每一个净化单元50供给的氮气流量。
[0053] 利用储料器1和测量FOUP30，通过利用堆垛机60不时地将测量FOUP30输送到每一个净化台54，可以测量从每一个净化单元50供给的氮气流量。由此，无需在每一个净化单元50中设置流量计70，并且可以降低成本。此外，可以节约空间。
[0054] 而且，因为测量FOUP30具有用于将在流量存储单元75中存储的氮气流量传送给个人计算机100的无线通讯单元73，使用者能够利用个人计算机100掌握从净化单元50供给的氮气流量。
[0055] 第二实施例
[0056] 下面，参考图6和图7描述本发明的第二实施例。图6是根据第二实施例的测量FOUP的纵向截面视图。图7是示出根据第二实施例的流量计的电子构造的框图。相同参考数字被赋予与第一实施例的那些实际上相同的操作，并且省略其解释。 [0057] 类似于存储FOUP20，测量FOUP130具有形成密封空间23的顶盖21和底表面部分22。无线照相机160和流量计(流量测量单元)170被布置在密封空间23中。 [0058] 无线照相机160在密封空间23中被布置在顶盖21的上表面上，并且捕捉将在以后描述的流量计170的显示器173上显示的氮气流量的图像以将流量图片传送给个人计算机100。
[0059] 流量计170在示于图6中的上表面上具有(显示单元)显示器173，并且在显示器173上显示从进口流入的氮气流量。其它构造与流量计70的那些相同。
[0060] 下面描述无线照相机160和流量计170的电子构造。如图7所示，无线照相机160具有图像转换单元161和无线通讯单元(传送单元)162。图像转换单元161捕捉在显示器173上显示的氮气流量的图像， 并且将该图像转换成数字图像数据。无线通讯单元162经由无线通讯向个人计算机100传送由图像转换单元161转换的数字图像数据。 [0061] 流量计170具有控制单元171、电池72和显示器(传送单元)173。控制单元171具有其中存储用于控制各种操作的程序和数据的硬盘、执行各种计算以产生用于控制各种操作的信号的CPU以及暂时地存储数据例如CPU中的计算结果的RAM。
[0062] 控制单元171具有流量测量单元74和显示控制单元175。流量测量单元74测量从进口流入的气体流量。显示控制单元175在显示器173上显示由流量测量单元74测得的氮气流量。
[0063] 以此方式，测量FOUP130包括用于显示由流量计170测得的氮气流量的显示器173、用于捕捉显示器173的流量显示图像并且将显示图像转换成图像数据的图像转换单元161、以及用于将图像转换单元161转换的图像数据传送到个人计算机100的无线通讯单元162。由此，可以基于图像数据显示从净化单元50流入的氮气流量图像。因此，即使流量计170不具有氮气流量存储单元和氮气流量数据传送单元，使用者也能够利用个人计算机100掌握从净化单元50流入存储FOUP20中的氮气流量。此外，通过基于图像数据显示从净化单元50流入的氮气流量图像，使用者能够以可视化方式掌握氮气流量。 [0064] 对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不限于以上实施例。即，在权利要求的范围内可以作出改变。例如，在以上实施例中，流量计70利用无线通讯单元73向个人计算机100传送在流量存储单元75中存储的氮气流量。然而，使用者可以通过直接地移除流量计70使得个人计算机从流量存储单元75读出氮气流量而掌握流量，从而无需无线通讯单元73。
[0065] 根据以上实施例的方式，氮气被用作在存储FOUP20的密封空间 23中执行净化的气体。然而，气体不限于氮气。即，可以使用能够防止氧化和分子污染并且能够去除湿气的任何气体，例如CDA(净化干燥空气)。
[0066] 而且，虽然在以上实施例的方式中以储料器1作为实例解释，本发明的应用不限于此。即使没有布置存储搁架40，不像储料器1，可以在净化室中仅仅放置所述的多个净化单元50。即，通过将净化单元50放置在半导体晶片的制造过程之间的输送通道中而非用于存储存储FOUP20的装置中，可以在输送过程中在存储FOUP20中执行氮气净化。 [0067] 根据以上实施例的方式，存储FOUP20包括氮气流入其中的开口22e以及氮气从其流出的开口22f。然而，在氮气被提供用于仅仅去除湿气或者用于防止压力在存储FOUP20中降低的情形中，可以不包括氮气从其流出的开口22d。
[0068] 此外，根据以上实施例的方式，半导体晶片25被存储在存储FOUP20中。然而，本发明并不限于半导体晶片25。即，任何物体例如光盘基片、液晶基片和电子基片可被存储在存储FOUP20中。
[0069] 而且，根据以上实施例的方式，存储FOUP20被用于存储半导体晶片25。然而，可以不使用存储FOUP20而是使用网格盒和SMIF盒(Standard Manufac ring Interface pod：标准机械介面晶圆盒)。
[0070] 而且，根据以上实施例的方式，包括流量控制器15以控制氮气流量。然而，本发明不限于流量控制器150。即，也可利用针阀控制氮气流量。
[0071] 在不背离其基本特征的精神的前提下，本发明能够以其它特定形式实施。因此本实施例在所有方面被认为是示意性的而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而非前面的描述指出，并且因此属于权利要求等同形式的范围的意义中的所有改变均被包括在权利要求中。
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