[发明专利]片盒搬运机器人

说明书

本发明提供一种片盒搬运机器人，包括自动导引小车和架设在所述自动导引小车上的外部框架，所述外部框架上设有片盒承载装置、搬运所述片盒的机械手以及若干减振组件，所述若干减振组件对称分布在所述外部框架与自动导引小车之间，这样在片盒搬运机器人的移动过程中，当受到撞击或者外力或者被突然停止时，减振组件可以减缓其突然停止的动作，防止位于片盒架中的晶圆被突然停止的动作而与片盒发生碰撞或者片盒从片盒架上甩出去，同时由于减缓了突然停止的动作，能有效降低因机械振动对机器人本体造成的疲劳和寿命缩短，提高系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体光刻机领域，特别涉及一种片盒搬运机器人。

背景技术

21世纪以来，自动化物流系统已经在工业领域得到广泛应用，在IC行业前道工艺FAB(Fabrication，加工制造)产线中，特别是 12寸晶圆制造的产线中，已经普遍采用了自动物料搬送系统 (AMHS)，包括FAB AGV(FAB自动引导运输小车)、OHT (Overhead HoistTransfer，举重运输小车)、Stocker(堆料机)等。通过MES(manufacturing executionsystem，制造执行)系统调度 AMHS，直接将硅片片盒从Stocker直接搬送到各机台的接口上，然后命令机台进行自动化生产，改变了之前完全靠人工运输的低效率模式，大大提升先进IC工艺产线的自动化水平，有效地节约人力成本，提高产品产出，增加客户价值。

半导体厂房中尤其是后道封装产线，机台自动化是未来发展的趋势，产线中人工运输的现状将彻底地改变。目前世界范围内主要前道 12寸半导体产线中已经采用了OHT系统进行物料管理，但对于许多后道封装产线来说也面临物料自动化系统更新的问题，而且12寸晶圆产品越来越占主导地位，满载荷的片盒重量约为7.5Kg，对于操作工的搬运来说较吃力，且有一定的风险；同时，劳动力在未来会严重短缺且劳动力成本越来越高，因此片盒运输机器人的需求量将会越来越大；此外，由于封装厂的规模和利润，无法支持诸如前道半导体产线的OHT系统投资，需要便利、经济的自动化片盒搬送方案和设备。

在全球范围内，一些电子厂和半导体厂房已经在用AGV小车代替人工搬运，一般一侧设置片盒搬运机器人，中间和另一侧为8寸 SMIF(上料口输送)盒搬运机器人，通过在产线上配置搬运机器人，可节省大量的体力劳动。但这些已有产品的不足之处为都是主要针对8 寸片盒，不能满足12寸片盒的运输需求。

此外，目前半导体厂商的货架，为了尽可能提高货架存储量，节省FAB内的空间，货架可能会做到3层，层间高度不超过450mm。这对于自动搬运设备而言，留给机械臂的空间非常有限。

最重要的是，根据前期对现有技术中片盒搬运机器人振动测量的结果，片盒搬运机器人受到的振动主要体现顶部X方向，也就是在顶部X方向上振动值偏大，振幅在10mm左右量级。根据振动频域和时域测试结果，可得到测试结论为：在一般运行情况下，片盒机器人顶部和中部的主要低频频率成分为10-20Hz区域；中部位置在停止时，会有水平向振荡，幅度在毫米级别；因此需要解决片盒机器人的运动框架在运动过程中，受到运动状态改变(如自身的急停刹车)和外界激励(如地面不平整导致边界变化)所激发的整车振动的问题，并且进一步还需要解决，过大的振动造成的对12寸晶圆传送盒内晶圆或者硅片的损坏以及对机器人系统的使用寿命缩短的问题。

发明内容

本发明提出了一种片盒搬运机器人，用于解决上述问题。

为达到上述目的，本发明提供一种片盒搬运机器人，包括自动导引小车和架设在所述自动导引小车上的外部框架，所述外部框架上设有片盒承载装置、搬运所述片盒的机械手以及若干减振组件，所述若干减振组件对称分布在所述外部框架与自动导引小车之间。

作为优选，所述若干减振组件包括沿垂向设于所述自动导引小车上方的第一减振组件，其中至少两组与所述片盒对应设置。

作为优选，所述若干减振组件包括至少两组沿所述自动导引小车运动方向水平设置的第二减振组件。