CN105575862B - 一种foup装载门装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种FOUP装载门装置，包括一装载门本体、一框架、一装载门运动系统以及一晶圆检测部；装载门运动系统包括一装载门连接支架、一升降台、一第一X向移动机构、一第一Y向移动机构以及一翻转机构；框架可转动的连接于装载门连接支架；第一X向移动机构包括一X向移动部分以及一X向驱动部分，使装载门连接支架相对升降台沿X向移动；第一Y向移动机构包括一Y向丝杠组件，使升降台沿Y向丝杠组件的丝杠做升降运动；翻转机构包括一翻转连接结构、一翻转气缸，翻转气缸的缸杆与框架的下边框固定连接，框架可相对装载门本体转动。该FOUP装载门装置充分利用FOUP的下方空间，在保证结构功能的基础上达到整体美观。

Description

一种FOUP装载门装置
技术领域
本发明涉及半导体相关设备技术领域，特别是指一种FOUP装载门装置。
背景技术
在现代半导体专用设置制造过程中，需要实现大尺寸硅片(晶圆)的自动传送装载，因此一般采用FOUP对晶圆进行密闭搬送。在将存放晶圆的片盒防止在FOUP装载台上进行整体密封后，在片盒搬送过程中，需要对FOUP的装载门进行开闭操控，并且为方便片盒中的晶圆的拿取，需要对晶圆位置进行检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种FOUP装载门装置，以实现FOUP装载门的开放关闭过程，同时在该装载门开放关闭过程完成晶圆位置检测。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种FOUP装载门装置，包括一装载门本体、一框架、一装载门运动系统以及一晶圆检测部，晶圆检测部设置于框架的上边框；
装载门运动系统包括：与装载门本体固定连接的一装载门连接支架、一升降台、一第一X向移动机构、一第一Y向移动机构以及一翻转机构；
框架可转动的连接于装载门连接支架；
第一X向移动机构包括一固定于装载门连接支架的X向移动部分以及一固定于升降台上的X向驱动部分，其中，通过X向驱动部分驱动X向移动部分运动，带动装载门连接支架相对升降台沿X向移动；
第一Y向移动机构包括一Y向丝杠组件，Y向丝杠组件与升降台固定，在Y向丝杠组件的丝杠电机的驱动下，使升降台沿Y向丝杠组件的丝杠做升降运动；
翻转机构包括分别与升降台和装载门连接支架固定连接的一翻转连接结构、以及设置于翻转连接结构上的一翻转气缸，翻转气缸的缸杆与框架的下边框固定连接，通过翻转气缸的驱动，以Z向为轴心，框架相对装载门本体转动。
其中，装载门运动系统还包括一第二X向移动机构，第二X向移动机构包括对称设置于升降台上的多个X向滑块导轨以及，配合于X向滑块导轨且与装载门连接支架固定连接的多个X向滑块，其中，一个X向滑块与一个X向滑块导轨配合运动。
其中，装载门运动系统还包括一第二Y向移动机构，第二Y向移动机构包括设置于FOUP支架的侧边支架上的多个Y向滑块导轨以及多个Y向滑块，每一Y向滑块对应配合运动于一个Y向滑块导轨，多个Y向滑块与升降台固定连接。
其中，X向驱动部分为一X向气缸，X向移动部分为一与X向气缸的缸杆固定连接的X向气缸滑块。
其中，第一Y向移动机构还包括固定于FOUP支架的上支架的一轴承座，丝杠的第一端设置于轴承座，丝杠电机通过一联轴器与丝杠的第二端连接。
其中，翻转连接结构包括固定翻转气缸的一直角板部以及一与装载门连接支架固定连接的延伸板部，直角板部的第一板体与升降台连接。
进一步的，升降台上设置有对称的两个条形槽，延伸板部穿过条形槽与装载门连接支架固定连接。
其中，框架的两个侧边框上设置有相对的两个销孔，一销轴穿过一销孔使框架与装载门连接支架连接。
其中，晶圆检测部上设置有至少一个检测元件。
进一步的，检测元件为光电传感器或者激光传感器。
本发明的上述技术方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述技术方案中的FOUP装载门装置可以充分利用FOUP的下方空间，不会影响到FOUP整体功能的使用以及其他相关结构的安装使用，通过该FOUP装载门装置实现装载门本体开闭以及晶圆位置检测，对FOUP的闲置空间进行合理利用，且达到整体美观的效果。
附图说明
图1表示本发明实施例的FOUP装载门装置装配于FOUP上的外型图；
图2表示本发明实施例的FOUP装载门装置的结构示意图示例一；
图3表示本发明实施例的FOUP装载门装置的结构示意图示例二；
图4表示本发明实施例的FOUP装载门装置的结构示意图示例三；
图5表示本发明实施例的FOUP装载门装置的结构示意图示例四。
[主要附图标记说明]
1-装载门本体，2-框架，3-晶圆检测部，41-装载门连接支架，42-升降台，420-条形槽，43-第一X向移动机构，431-X向移动部分，432-X向驱动部分，44-第一Y向移动机构，441-轴承座，442-丝杠母座，443-丝杠电机，444-丝杠，45-翻转机构，451-翻转连接结构，452-翻转气缸，46-第二X向移动机构，461-X向滑块导轨，462-X向滑块，47-第二Y向移动机构，471-Y向滑块导轨，472-Y向滑块，5-片盒，100-FOUP。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
参见图1-5
如图1-5所示，本发明实施例提供一种FOUP装载门装置，包括一装载门本体1、一框架2、一装载门运动系统以及一晶圆检测部3，晶圆检测部3设置于框架2的上边框；装载门运动系统包括：与装载门本体1固定连接的一装载门连接支架41、一升降台42、一第一X向移动机构43、一第一Y向移动机构44以及一翻转机构45；框架2可转动的连接于装载门连接支架41；第一X向移动机构43包括一固定于装载门连接支架41的X向移动部分431以及一固定于升降台42上的X向驱动部分432，其中，通过X向驱动部分432驱动X向移动部分431运动，带动装载门连接支架41相对升降台42沿X向移动；第一Y向移动机构44包括一Y向丝杠组件，Y向丝杠组件与升降台42固定，在Y向丝杠组件的丝杠电机443的驱动下，使升降台42沿Y向丝杠组件的丝杠444做升降运动；翻转机构45包括分别与升降台42和装载门连接支架41固定连接的一翻转连接结构451、以及设置于翻转连接结构451上的一翻转气缸452，翻转气缸452的缸杆与框架2的下边框固定连接，通过翻转气缸452的驱动，以Z向为轴心，框架2相对装载门本体1转动；其中，X向、Y向以及Z向两两垂直。
这里，以平行于FOUP100的竖直方向为Y向，以平行于FOUP装载台的台面且与该Y向垂直的方向为X向，以平行于FOUP装载台的台面且分别与X向和Y向垂直的方向为Z向。
上述实施例中，该FOUP装载门装置主要包括装载门本体1、框架2、装载门运动系统以及晶圆检测部3等几个部分；其中该装载门运动系统包括装载门连接支架41、升降台42、第一X向移动机构43、第一Y向移动机构44以及翻转机构。
装载门连接支架41通过紧固螺钉固定连接于装载门本体1的两侧靠近下边缘的位置，使装载门本体可以跟随装载门连接支架同步移动；框架2与装载门连接支架41连接，使框架2可以相对装载门连接支架41相对转动，即与装载门本体1相对转动。第一X向移动机构包括X向移动部分431和X向驱动部分432，X向移动部分431和X向驱动部分相互配合运动，其中X向驱动部分432固定连接在升降台42的上表面，通过紧固螺钉将X向移动部分431固定连接在装载门连接支架41的下侧支架上，在X向驱动部分432接收到驱动信号后，驱动X向移动部分431运动，使装载门连接支架41可以相对升降台42沿X向线性移动，进而使装载门本体1沿X向移动。第一Y向移动机构44包括Y向丝杠组件，该Y向丝杠组件包括丝杠母座442、丝杠电机443和丝杠444，丝杠母座442通过紧固螺钉与升降台42固定连接，且固定于升降台42一侧边缘的中部位置，在丝杠电机443的驱动下，丝杠母座442带动升降台42沿丝杠444在Y向上做升降运动，并使装载门连接支架41带动装载门本体1沿Y向同步升降移动。翻转机构包括翻转连接结构451和一翻转气缸452，翻转连接结构451与升降台42固定连接，固定连接于升降台42的下表面，且与装载门连接支架41固定连接，翻转气缸452的翻转气缸本体固定设置在该翻转连接结构451上，该翻转气缸452的缸杆通过球面连接器固定连接在框架2的下边框，该框架2的下边框跨过升降台42，位于升降台42的下方，这样，在翻转气缸452的驱动下，使框架2以Z向为轴心与装载门本体1相对转动。
该FOUP装载门装置工作过程如下：
FOUP装载门装置控制装载门本体开启以及晶圆检测的过程：X向驱动部分432在收到驱动信号后，驱动X向移动部分431带动装载门连接支架41相对升降台42沿X向线性移动，使与装载门连接支架41的固定连接的装载门本体沿X向移动远离FOUP装载台(图中X轴指示方向)到预定位置后，丝杠电机443收到驱动指示信号，并根据驱动指示信号带动丝杠444旋转，使螺接设置在丝杠444上的丝杠母座442在丝杠444的旋转驱动下，带动升降台42沿丝杠444在Y向做下降移动(与图中Y轴指示方向反向)，使装载门本体1开启，在装载门本体1开启同时，翻转气缸452根据驱动信号驱动推动缸杆，使框架2以Z轴为轴心相对装载门本体1翻转一定角度，同时晶圆检测部对片盒5中的晶圆进行检测，这样，即可在晶圆检测部检测到晶圆时，根据丝杠母座442当前位于丝杠444上的进给位置，确定晶圆在片盒5中的位置。其中，在翻转气缸452的缸杆的推动下，框架2与装载门本体1之间的翻转角度为11°。结束晶圆检测后，翻转气缸452的缸杆收缩，使框架2恢复至原位置；同时，丝杠电机443收到驱动指示信号，并根据驱动指示信号带动丝杆444旋转，使螺接设置在丝杠444上的丝杠母座442在丝杠444的旋转驱动下，带动升降台42在Y向继续做下降移动达到开放位置。
设备取放晶片后，FOUP装载门装置控制装载门本体关闭的过程：丝杠电机443带动丝杆444反向旋转，使丝杠母座442带动升降台42在Y向上做上升移动(图中Y轴指示方向)，使装载门本体1恢复至原高度位置，此时，X向驱动部分432驱动X向移动部分431带动装载门连接支架41相对升降台42沿X向线性移动，使装载门本体由预定位置沿X向移动靠近FOUP装载台(与图中X轴指示方向反向)，直至恢复到关闭位置。
上述实施例中，装载门运动系统可以充分利用FOUP100的下方空间，不会影响到FOUP100整体功能的使用以及其他相关结构的安装使用，通过该FOUP装载门装置实现装载门本体开闭以及晶圆检测，对FOUP100的闲置空间进行合理利用，且达到整体美观的效果。
其中，如图3所示，装载门运动系统还可以包括一第二X向移动机构46，第二X向移动机构46包括对称设置于升降台42上的多个X向滑块导轨461以及，配合于X向滑块导轨461且与装载门连接支架41固定连接的多个X向滑块462，其中，一个X向滑块462与一个X向滑块导轨461配合运动。
该实施例中，第二X向移动机构46对称设置在第一X向移动机构43的两侧，其中X向滑块导轨461沿X向设置，通过紧固螺钉固定在升降台42的上表面，X向滑块462通过紧固螺钉固定连接在装载门连接支架41的下侧支架上。这里，一般在升降台42上设置两个X向滑块导轨461，对应的设置两个X向滑块462分别配合于每一X向滑块导轨461，使一个X向滑块462与一个X向滑块导轨461配合运动。在X向驱动部分432驱动X向移动部分431移动时，X向滑块462同时相对X向滑块导轨461移动，使装载门连接支架41相对升降台42沿X向移动。
其中，如图2所示，装载门运动系统还包括一第二Y向移动机构47，第二Y向移动机构47包括设置于FOUP支架的侧边支架上的多个Y向滑块导轨471以及多个Y向滑块472，每一Y向滑块472对应配合运动于一个Y向滑块导轨471，多个Y向滑块472与升降台42固定连接。
该实施例中，第二Y向移动机构47对称设置在第一Y向移动机构44的两侧，其中Y向滑块472通过紧固螺钉固定连接在升降台42上，Y向滑块导轨471固定在FOUP支架的侧边支架上。这里，一般设置两个Y向滑块导轨471，以及对应配合于两个Y向滑块导轨471的两个Y向滑块472，每一Y向滑块472分别对应一个Y向滑块导轨471。在Y向丝杠组件的丝杠电机443的驱动下，第二Y向移动机构47辅助第一Y向移动机构44，使升降台42可以平稳地在Y向上做升降运动。
其中，如图3所示，X向驱动部分432为一X向气缸，X向移动部分431为一与X向气缸的缸杆固定连接的X向气缸滑块。这里，通过X向气缸的推进或收缩，使与该X向气缸的缸杆固定连接的X向气缸滑块带动装载门连接支架41相对升降台42在X向上移动。
其中，如图2所示，第一Y向移动机构44还包括固定于FOUP支架的上支架的一轴承座441，丝杠444的第一端设置于轴承座441，丝杠电机443通过一联轴器与丝杠444的第二端连接。这里，轴承座441通过紧固螺钉固定在FOUP支架的上支架上，与之相对的，丝杠电机443通过紧固螺钉固定在FOUP支架的下支架，使丝杠444沿Y向竖直设置。
其中，如图4所示，翻转连接结构451包括固定翻转气缸452的一直角板部以及一与装载门连接支架41固定连接的延伸板部，直角板部的第一板体通过丝杠母座442与升降台42连接。这里，通过直角板部使翻转气缸452按照预定角度倾斜设置，并且根据实际设计需要以及检测需要，可以通过调节对直角板部相互垂直的两板体的长度以调节翻转气缸452的倾斜角度。
进一步的，如图3-4所示，升降台42上设置有对称的两个条形槽420，延伸板部穿过条形槽420与装载门连接支架41固定连接。
其中，如图3-4所示，框架2的两个侧边框上设置有相对的两个销孔，一销轴穿过一销孔使框架2与装载门连接支架41连接。这里，通过销轴插设销孔使框架2与装载门连接支架41之间得到有效连接，并且达到在翻转机构45的驱动下相对转动的目的。
其中，如图3所示，晶圆检测部3上设置有至少一个检测元件。进一步的，检测元件为光电传感器或者激光传感器。这里，晶圆检测部3在框架2的上边框上的设置位置根据实际结构设计需要或者检测需要进行设置。在该实施例中，如图5所示，将晶圆检测部3设置在框架2的上边框的中部，且在晶圆检测部3上设置成对的光电传感器或者激光传感器，通过扫描是否有无遮挡以检测是否有无晶圆，并配合装载门运动系统确定晶圆在片盒5中的位置。
需要说明的是，附图中X轴、Y轴以及Z轴所标注的指示方向仅出于方便本发明实施例的描述，不对本发明的保护范围作限定。
本发明上述实施例的FOUP装载门装置可以充分利用FOUP的下方空间，不会影响到FOUP整体功能的使用以及其他相关结构的安装使用，通过该FOUP装载门装置实现装载门本体开闭以及晶圆检测，对FOUP的闲置空间进行合理利用，且达到整体美观的效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种FOUP装载门装置，其特征在于，包括一装载门本体、一框架、一装载门运动系统以及一晶圆检测部，所述晶圆检测部设置于所述框架的上边框；
所述装载门运动系统包括：与所述装载门本体固定连接的一装载门连接支架、一升降台、一第一X向移动机构、一第一Y向移动机构以及一翻转机构；
所述框架可转动的连接于所述装载门连接支架；
所述第一X向移动机构包括一固定于装载门连接支架的X向移动部分以及一固定于所述升降台上的X向驱动部分，其中，通过所述X向驱动部分驱动所述X向移动部分运动，带动所述装载门连接支架相对所述升降台沿X向移动；
所述第一Y向移动机构包括一Y向丝杠组件，所述Y向丝杠组件与所述升降台固定，在所述Y向丝杠组件的丝杠电机的驱动下，使所述升降台沿所述Y向丝杠组件的丝杠做升降运动；
所述翻转机构包括分别与所述升降台和所述装载门连接支架固定连接的一翻转连接结构、以及设置于所述翻转连接结构上的一翻转气缸，所述翻转气缸的缸杆与所述框架的下边框固定连接，通过所述翻转气缸的驱动，以Z向为轴心，所述框架相对所述装载门本体转动；其中，X向、Y向以及Z向两两垂直。
2.根据权利要求1所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述装载门运动系统还包括一第二X向移动机构，所述第二X向移动机构包括对称设置于所述升降台上的多个X向滑块导轨以及，配合于所述X向滑块导轨且与所述装载门连接支架固定连接的多个X向滑块，其中，一个X向滑块与一个X向滑块导轨配合运动。
3.根据权利要求1所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述装载门运动系统还包括一第二Y向移动机构，所述第二Y向移动机构包括设置于FOUP支架的侧边支架上的多个Y向滑块导轨以及多个Y向滑块，每一所述Y向滑块对应配合运动于一个所述Y向滑块导轨，所述多个Y向滑块与所述升降台固定连接。
4.根据权利要求1所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述X向驱动部分为一X向气缸，所述X向移动部分为一与所述X向气缸的缸杆固定连接的X向气缸滑块。
5.根据权利要求1所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述第一Y向移动机构还包括固定于FOUP支架的上支架的一轴承座，所述丝杠的第一端设置于所述轴承座，所述丝杠电机通过一联轴器与所述丝杠的第二端连接。
6.根据权利要求1所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述翻转连接结构包括固定所述翻转气缸的一直角板部以及一与所述装载门连接支架固定连接的延伸板部，所述直角板部的第一板体与所述升降台连接。
7.根据权利要求6所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述升降台上设置有对称的两个条形槽，所述延伸板部穿过所述条形槽与所述装载门连接支架固定连接。
8.根据权利要求1所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述框架的两个侧边框上设置有相对的两个销孔，一销轴穿过一所述销孔使所述框架与所述装载门连接支架连接。
9.根据权利要求1所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述晶圆检测部上设置有至少一个检测元件。
10.根据权利要求9所述的FOUP装载门装置，其特征在于，所述检测元件为光电传感器或者激光传感器。
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