CN106783710B - 晶圆转移装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆转移装置，其包括支撑台、托盘、第一机械臂和第二机械臂；所述支撑台设置有通孔，所述支撑台可升降地设置；所述托盘固定设置于所述支撑台下方，所述支撑台升降降过程中使所述托盘自所述通孔穿过；所述第一机械臂与所述第二机械臂可相互靠近及远离地设置，用于共同夹持晶圆；所述第一机械臂与所述第二机械臂设置于所述支撑台上方；所述第一机械臂与所述第二机械臂可升降并可水平移动地设置。本发明利用托盘固定、支撑台的升降取放晶圆，自动化程度高，可代替人工转移晶圆，劳动强度小且效率高，可适应大规模生产的需要。本发明使用导向装置，可确保各部件的运行稳定，防止损坏晶圆。

Description

晶圆转移装置
技术领域
本发明涉及一种晶圆转移装置。
背景技术
晶圆生产过程中，涉及多种处理工艺。通常为了大规模生产的需要，多片晶圆放置在一个料盒中同时处理。料盒需要适应各个工序的处理装置。但在实际生产过程中，即使是同一晶圆的料盒，在各处理工序使用的料盒尺寸不同。因此，这就决定了在整个处理工艺过程中，需要将晶圆从一个料盒转移到另一个料盒中。现有技术中，依靠工人人工转移晶圆，不仅劳动强度大，效率低，而且生产成本高，难以适应大规模生产的需要。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种可代替人工的晶圆转移装置。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
晶圆转移装置，其特征在于，包括:
支撑台，所述支撑台设置有通孔，所述支撑台可升降地设置；
托盘，所述托盘固定设置于所述支撑台下方，所述支撑台升降降过程中使所述托盘自所述通孔穿过；
第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂与所述第二机械臂可相互靠近及远离地设置，用于共同夹持晶圆；所述第一机械臂与所述第二机械臂设置于所述支撑台上方；所述第一机械臂与所述第二机械臂可升降并可水平移动地设置。
根据本发明的一个实施例，还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述支撑台升降或通过第一传动装置驱动所述支撑台升降地设置。
根据本发明的一个实施例，所述第一驱动装置为第一旋转电机，所述第一传动装置为第一丝杠螺母；所述第一旋转电机通过所述第一丝杠螺母驱动所述支撑台升降地设置。
根据本发明的一个实施例，所述支撑台设置于支架上，所述支架与所述丝杠螺母连接。
根据本发明的一个实施例，还包括第一导向装置，所述支撑台与所述导向装置直接连接或间接连接，所述第一导向装置为所述支撑台升降时导向。
根据本发明的一个实施例，所述第一机械臂与所述第二机械臂可同步升降地设置。
根据本发明的一个实施例，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂升降或通过第二传动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂同步升降地设置。
根据本发明的一个实施例，所述第二驱动装置为第二旋转电机，所述第二传动装置为第二丝杠螺母；所述第二旋转电机通过第二丝杠螺母驱动所述第一机械臂和所述第二机械臂升降地设置。
根据本发明的一个实施例，还包括第三导向装置，所述第三导向装置为所述第一机械臂和第二机械臂升降时导向。
根据本发明的一个实施例，还包括支撑板；所述第一机械臂和所述第二机械臂设置在所述支撑板上，所述第一机械臂和所述第二机械臂两者之一或两者均可移动地设置；所述支撑板与第二导向装置连接。
根据本发明的一个实施例，所述第一机械臂与所述第二机械臂可同步水平移动地设置。
根据本发明的一个实施例，还包括第三驱动装置，所述第三驱动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂水平移动地设置或通过第三传动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂可同步水平移动地设置。
根据本发明的一个实施例，还包括第三导向装置；所述第一机械臂及所述第二机械臂与所述第三导向装置连接；所述第三导向装置为所述第一机械臂及所述第二机械臂同步移动时导向。
根据本发明的一个实施例，还包括第四驱动装置，所述第四驱动装置数量为一个或多个，驱动第一机械臂和第二机械臂其中一个或两个移动地设置，所述第四驱动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂相互靠近及远离。
根据本发明的一个实施例，所述第四驱动装置为双杆气缸，所述双杆气缸设置有第一活塞杆和第二活塞杆，所述第一活塞杆与所述第一机械臂连接；所述第二活塞杆与所述第二机械臂连接。
根据本发明的一个实施例，还包括第四导向装置，所述第四导向装置数目为一个或多个，所述第四导向装置为所述第一机械臂和所述第二机械臂中的一个或两个移动时导向。
根据本发明的一个实施例，所述第一机械臂设置有第一容置槽；所述第二机械臂设置有第二容置槽；所述第一机械臂与所述第二机械臂相互靠近时，可使晶圆两侧边缘分别插入所述第一容置槽和所述第二容置槽内，所述第一机械臂和所述第二机械臂共通夹持晶圆。
本发明中的晶圆转移装置，将盛有晶圆的第一料盒和空的第二料盒间隔放置在支撑台的通孔处，然后支撑台下降，支撑台下降过程中，托盘穿过支撑台的通孔和第一料盒将晶圆从第一料盒中托出。然后再使用第一机械臂和第二机械臂夹持住晶圆。第一机械臂和第二机械臂夹持住晶圆水平移动至第二料盒上方后下降至将晶圆放置在另一个托盘上。支撑台携带第二料盒上升，直至晶圆落入第二料盒内，支撑台携带第二料盒继续上升至另一个托盘上方，至此完成晶圆在两个料盒之间的转移。
本发明利用托盘固定、支撑台的升降取放晶圆，自动化程度高，可代替人工转移晶圆，劳动强度小且效率高，可适应大规模生产的需要。本发明使用导向装置，可确保各部件的运行稳定，防止损坏晶圆。支撑台可升降地设置，使托盘托住晶圆相对料盒升降，既可以将晶圆从料盒中托出，也可以托住晶圆进入料盒中，使用方便。第一机械臂和第二机械臂共同夹持晶圆，配合托盘使用可更方便地转移晶圆。支撑台可升降地设置，可交替将不同的料盒转换位置，进一步提高晶圆转移的自动化程度，效率更高。本发明适用于在处理液中将晶圆在不同的料盒之间转移，晶圆的转移不需要从处理液中露出，可确保晶圆处理的连续性，避免处理过程中露出处理液而影响处理品质。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1，晶圆转移装置，其包括支撑台10、托盘20、第一机械臂30和第二机械臂40。支撑台10设置有多个通孔11。多个通孔11间隔设置。支撑台10设置在支架12上。支架12可携带支撑台10升降地设置。第一旋转电机51与第一丝杠螺母61连接，支架12与第一丝杠螺母61连接。第一旋转电机51通过第一丝杠螺母61驱动支架12升降。两根第一导轨71上分别设置有第一滑块(图中未示出)。第一滑块可沿第一导轨71升降滑动。支架12与第一滑块连接。第一旋转电机51通过第一丝杠螺母61驱动支架12沿第一导轨71滑动。支架12升降时携带支撑台10升降。
本发明中的第一旋转电机为第一驱动装置的实施例，其还以采用其他类型的驱动装置如直线电机、气缸代替。第一丝杠螺母为第一传动装置的实施例，其也可以采用其他类型的传动装置如丝杆、同步带、传动链等代替。第一导轨和第一滑块为第一导向装置的实施例，其也可以采用其他具有导向功能的装置如滑块与滑槽相配合代替。
所述托盘20固定设置在支撑台10下方。托盘20与通孔11位置上下相对。支撑台10升降时，可使托盘20自通孔11内穿过。
本发明中的第一机械臂30设置有多个第一容置槽31；所述第二机械臂40设置有多个第二容置槽(图中未示出)。所述第一机械臂30与所述第二机械臂40设置于支撑板50上，并位于所述支撑台10上方。所述第一机械臂30的第一容置槽31与所述第二机械臂40的第二容置槽相对设置，用于共同夹持晶圆。
本发明还设置有第二旋转电机52、第二丝杠螺母62、第二导轨73和第二滑块。第二旋转电机52与第二丝杠螺母62连接。支撑板50与第二丝杠螺母62连接。两根第二导轨73间隔设置，每根第二导轨73上设置有第二滑块(图中未示出)。第二滑块可沿第二导轨73滑动。支撑板50与两根第二导轨73上的第二滑块连接并与第二丝杠螺母62连接。第二旋转电机52通过第二丝杠螺母62驱动支撑板50沿第二导轨73升降。支撑板50带动第一机械臂30与所述第二机械臂40同步升降。
本发明中的第二旋转电机为第二驱动装置的实施例，其还以采用其他类型的驱动装置如直线电机、气缸代替。第二丝杠螺母为第二传动装置的实施例，其也可以采用其他类型的传动装置如丝杆、同步带、传动链等代替。第二导轨和第二滑块为第二导向装置的实施例，其也可以采用其他具有导向功能的装置如滑块与滑槽相配合代替。
所述第一机械臂30与所述第二机械臂40可相互靠近及远离地设置。所述第一机械臂30与所述第二机械臂40相互靠近时，可使晶圆90两侧边缘分别插入所述第一容置槽31和所述第二容置槽内，第一机械臂30与所述第二机械臂40共同夹持晶圆。本发明还设置有双杆气缸53、第三导轨77和第三滑块78。双杆气缸53具有第一活塞杆54和第二活塞杆55。双杆气缸53设置在支撑板50上。第一活塞杆54与第一机械臂30连接，第二活塞杆55与第二机械臂40连接。第一活塞杆54和第二活塞杆55伸缩可驱动第一机械臂30和第二机械臂40相互靠近及远离。第三导轨77安装在支撑板50上。第三导轨77上设置有三个第四滑块78，第三滑块78可沿第三导轨77滑动。第一机械臂30与其中一个第四滑块78连接，第二机械臂40与另一个第四滑块78连接，双杆气缸53与第三个第四滑块(图中未示出)连接。双杆气缸53通过第一活塞杆53和第二活塞杆54驱动第一机械臂30和第二机械臂40相互靠近及远离。双杆气缸53、第一机械臂30及第二机械臂40均可沿第三导轨77滑动。
本发明中的双杆气缸为第四驱动装置的实施例，其还以采用其他类型的驱动装置如直线电机、旋转电机代替。如第四驱动装置采用其他类型的动力装置，还可以传动装置如丝杠螺母、同步带、传动链结构。
本发明中还设置有第三旋转电机56、第三丝杠螺母63。第三丝杠螺母63与双杆气缸53连接。第三旋转电机56通过第三丝杠螺母63驱动双杆气缸53水平移动。双杆气缸53水平移动时带动第一机械臂30、第二机械臂40沿第三导轨77同步水平移动。
本发明中的第三旋转电机为第三驱动装置的实施例，其还以采用其他类型的驱动装置如直线电机、气缸代替。第三丝杠螺母为第三传动装置的实施例，其也可以采用其他类型的传动装置如丝杆、同步带、传动链等代替。第三导轨和第三滑块为第三导向装置的实施例，其也可以采用其他具有导向功能的装置如滑块与滑槽相配合代替。
如图1所示，本发明中的晶圆转移装置，将盛有晶圆(图中未示出)的第一料盒81和空的第二料盒82间隔放置在支撑台的通孔11处，支撑台10下降过程中使托盘20穿过支撑台的通孔11和第一料盒81将晶圆从第一料盒81中托出，然后再使用第一机械臂30和第二机械臂40夹持住晶圆上升后水平移动至第二料盒82上方或者直接水平移动至另一个托盘20上方后下降。第一机械臂30和第二机械臂40相互远离松开晶圆，将晶圆放置在另一个托盘20上。支撑台10携带第二料盒82上升至托盘20上方，使晶圆落入第二料盒82内，完成晶圆90在两个料盒之间的转移。
本发明所述的第一导向装置、第二导向装置为部分零部件升降时导向，因此两者可一体设置或仅采用其中一个。本发明所述的第三导向装置、第四导向装置为部分零部件水平移动时导向，因此两者可一体设置或仅采用其中一个。
本发明利用托盘固定、支撑台的升降取放晶圆，自动化程度高，可代替人工转移晶圆，劳动强度小且效率高，可适应大规模生产的需要。本发明使用导向装置，可确保各部件的运行稳定，防止损坏晶圆。支撑台可升降地设置，使托盘托住晶圆相对料盒升降，既可以将晶圆从料盒中托出，也可以托住晶圆进入料盒中，使用方便。第一机械臂和第二机械臂共同夹持晶圆，配合托盘使用可更方便地转移晶圆。支撑台可升降地设置，可交替将不同的料盒转换位置，进一步提高晶圆转移的自动化程度，效率更高。本发明适用于在处理液中将晶圆在不同的料盒之间转移，晶圆的转移不需要从处理液中露出，可确保晶圆处理的连续性，避免处理过程中露出处理液而影响处理品质。
本发明本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (17)

1.晶圆转移装置，其特征在于，包括:
支撑台，所述支撑台设置有通孔，所述支撑台可升降地设置；
托盘，所述托盘固定设置于所述支撑台下方，所述支撑台升降降过程中使所述托盘自所述通孔穿过；
第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂与所述第二机械臂可相互靠近及远离地设置，用于共同夹持晶圆；所述第一机械臂与所述第二机械臂设置于所述支撑台上方；所述第一机械臂与所述第二机械臂可升降并可水平移动地设置。
2.根据权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述支撑台升降或通过第一传动装置驱动所述支撑台升降地设置。
3.根据权利要求2所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第一驱动装置为第一旋转电机，所述第一传动装置为第一丝杠螺母；所述第一旋转电机通过所述第一丝杠螺母驱动所述支撑台升降地设置。
4.根据权利要求3所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述支撑台设置于支架上，所述支架与所述丝杠螺母连接。
5.根据权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括第一导向装置，所述支撑台与所述导向装置直接连接或间接连接，所述第一导向装置为所述支撑台升降时导向。
6.根据权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第一机械臂与所述第二机械臂可同步升降地设置。
7.根据权利要求6所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂升降或通过第二传动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂同步升降地设置。
8.根据权利要求7所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第二驱动装置为第二旋转电机，所述第二传动装置为第二丝杠螺母；所述第二旋转电机通过第二丝杠螺母驱动所述第一机械臂和所述第二机械臂升降地设置。
9.根据权利要求8所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括第三导向装置，所述第三导向装置为所述第一机械臂和第二机械臂升降时导向。
10.根据权利要求9所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括支撑板；所述第一机械臂和所述第二机械臂设置在所述支撑板上，所述第一机械臂和所述第二机械臂两者之一或两者均可移动地设置；所述支撑板与第二导向装置连接。
11.根据权利要求1或6所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第一机械臂与所述第二机械臂可同步水平移动地设置。
12.根据权利要求11所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括第三驱动装置，所述第三驱动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂水平移动地设置或通过第三传动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂可同步水平移动地设置。
13.根据权利要求11所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括第三导向装置；所述第一机械臂及所述第二机械臂与所述第三导向装置连接；所述第三导向装置为所述第一机械臂及所述第二机械臂同步移动时导向。
14.根据权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括第四驱动装置，所述第四驱动装置数量为一个或多个，驱动第一机械臂和第二机械臂其中一个或两个移动地设置，所述第四驱动装置驱动所述第一机械臂与所述第二机械臂相互靠近及远离。
15.根据权利要求14所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第四驱动装置为双杆气缸，所述双杆气缸设置有第一活塞杆和第二活塞杆，所述第一活塞杆与所述第一机械臂连接；
所述第二活塞杆与所述第二机械臂连接。
16.根据权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括第四导向装置，所述第四导向装置数目为一个或多个，所述第四导向装置为所述第一机械臂和所述第二机械臂中的一个或两个移动时导向。
17.根据权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第一机械臂设置有第一容置槽；所述第二机械臂设置有第二容置槽；所述第一机械臂与所述第二机械臂相互靠近时，可使晶圆两侧边缘分别插入所述第一容置槽和所述第二容置槽内，所述第一机械臂和所述第二机械臂共通夹持晶圆。
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