CN107665850B - 基板的对接装置及对接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基板的对接装置及对接方法，其中，基板的对接装置包括带动基板旋转的旋转机构以及至少一个基板吸附机构，所述基板吸附机构用于支撑并固定基板，所述旋转机构带动所述基板吸附机构旋转。通过本发明提供的基板的对接装置，以实现当基板需从不同角度位置进入基板产线设备或版库时，可优先对基板进行旋转以达到所需的角度位置，进而实现基板的旋转对接的过程。

Description

基板的对接装置及对接方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种基板的对接装置及对接方法。

背景技术

在半导体的制造过程中，基板需通过板叉由板库中抓取并上载至机械设备中，从而对基板进行相应的工艺加工。其中，基板于板库中的存放方向通常是一致的，板叉在抓取基板时，所述板叉以一定的方向抓取基板，并以相同的方向将所述基板放置于机械设备中。然而，在某些工艺过程中，基板需以一定的角度位置放置于机械设备中，此时，就需在上载基板之前，先将基板旋转一角度，再将旋转至特定方向的基板放置于机械设备中。例如，在TFT的光刻工艺中，所述基板为长方形的玻璃，板叉通常沿着基板的长边方向抓取基板，而当基板需以短边方向进入到光刻曝光设备中时，此时在将所述基板上载至光刻曝光设备之前或在对基板进行预对准之前需将基板旋转90°，然后再采用板叉将旋转后的基板上载至光刻曝光设备中。在这个过程中，亟需一种对接装置能实现旋转对接过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基板的对接装置，以实现基板从不同的角度位置进入设备或板库时，可优先对基板进行旋转以达到所需的角度位置的目的。

为此，本发明提供一种基板的对接装置，实现所述基板在板库和基板产线设备之间的对接，其中，所述对接装置包括带动基板旋转的旋转机构和至少一个固定在所述旋转机构上的基板吸附机构，所述基板吸附机构用于支撑并固定基板，所述旋转机构带动所述基板吸附机构旋转。

可选的，所述基板吸附机构包括一吸附套件以及一吸附盘，通过所述吸附套件实现基板吸附机构的固定，所述吸附盘由所述吸附套件的内部向外延伸形成一与基板接触的接触面，所述吸附盘内设有与所述接触面连通的真空通道。

可选的，所述基板吸附机构还包括一支撑件，所述支撑件位于所述吸附套件内，且位于所述接触面下方以支撑所述接触面。

可选的，所述吸附盘的材质为高分子树脂材料。

可选的，所述支撑件的材料为橡胶材料。

可选的，所述基板的对接装置还包括板叉检测装置，所述板叉检测装置具有一传感器，所述传感器用于判断其感应区域内是否存在板叉。

可选的，所述基板的对接装置还包括基板检测装置，所述基板检测装置具有一传感器，所述传感器用于判断其感应区域内是否存在基板。

可选的，所述基板的对接装置还包括若干辅助支撑机构，若干所述辅助支撑机构分布在所述旋转机构周围，用于辅助支撑所述基板。

可选的，所述辅助支撑机构为柱状结构，所述柱状结构与所述基板接触的端面为圆弧形。

可选的，所述辅助支撑机构通过第一支架套件与所述旋转机构连接，所述旋转机构带动所述辅助支撑机构旋转。

可选的，所述基板的对接装置还包括多个用于夹持所述基板边缘的基板夹持机构，所述基板夹持机构包括与所述基板边缘平行的夹持部和驱动所述夹持部沿垂直所述基板边缘方向移动的驱动装置。

可选的，所述基板夹持机构通过第二支架套件与所述旋转机构连接，所述旋转机构带动所述基板夹持机构旋转。

可选的，所述基板的对接装置还包括工位检测装置，所述工位检测装置包括传感器套件以及机械限位套件，所述传感器套件用于检测旋转机构的旋转角度，所述机械限位套件用于限定所述旋转机构可旋转的极限位置。

本发明的又一目的在于，提供一种基板的对接方法，其特征在于，包括：

提供一如上所述的基板的对接装置，从所述板库/基板产线设备上取出一基板放置在所述基板吸附机构上，所述基板吸附机构支撑并固定所述基板；

所述旋转机构驱动所述基板吸附机构旋转，使所述基板旋转至一角度位置；

对所述基板实现机械预对准；

将预对准后的所述基板取出放在所述基板产线设备/所述板库。

本发明提供了一种基板的对接装置，当需改变基板的角度位置以进入设备或板库时，则可通过所述对接装置对基板进行旋转以达到特定的角度位置，从而实现基板的取放过程。

并且，在本发明提供的基板的对接装置中，通过一基板吸附机构对基板进行固定，并且所述基板吸附机构由一旋转机构驱动而进行旋转，进而使吸附于所述基板吸附机构上的基板发生旋转。即，在本发明提供的基板的对接装置中，带动基板旋转的向心力是由基板表面和所述基板吸附机构之间的摩擦力提供，而不是对基板的边缘施加作用力，因此在基板边缘位置不会产生局部应力，进而可确保基板的完整性。

附图说明

图1是本发明一实施例中的基板的对接装置的结构示意图；

图2a为本发明一实施例中基板的对接装置的基板吸附机构的局部放大图；

图2b为本发明一实施例中基板的对接装置的基板吸附机构的剖面图；

图3为采用两个板叉分别对旋转前后的基板进行取放的结构示意图；

图4为本发明一实施例中基板的对接装置的基板夹持机构的局部放大图；

图5为本发明一实施例中基板的对接方法的流程示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，为使基板能够优先旋转一定角度以在设备和板库之间进行传送，亟需提供一种对接装置以实现旋转对接的过程。

为此，本发明提供一种基板的对接装置，以实现所述基板在板库和基板产线设备之间的对接，其中，所述对接装置包括带动基板旋转的旋转机构和至少一个固定在所述旋转机构上的基板吸附机构，所述基板吸附机构用于支撑并固定基板，所述旋转机构带动所述基板吸附机构旋转。

在本发明提供的基板的对接装置中，通过一基板吸附机构对基板进行固定，并且所述基板吸附机构由旋转机构驱动而进行旋转，进而使吸附于所述基板吸附机构上的基板发生旋转。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基板的对接装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为本发明一实施例中的基板的对接装置的结构示意图，如图1所示，所述基板的对接装置，包括带动基板旋转的旋转机构110以及至少一个固定在所述旋转机构110上的基板吸附机构120，所述基板吸附机构120用于支撑并固定基板，所述旋转机构110驱动所述基板吸附机构120旋转。

当采用本发明提供的基板的对接装置对基板进行旋转时，所述基板吸附机构120与基板的下表面接触并吸附所述基板，以对基板进行固定。当所述旋转机构110驱动所述基板吸附机构120旋转时，则相应的即带动固定于基板吸附机构120上的基板。其中，带动基板旋转的向心力为基板表面和所述基板吸附机构120之间的摩擦力，而不是对基板的边缘施加作用力，因此在基板的边缘位置不会产生局部应力，进而可确保基板的完整性。

图2a为本发明一实施例中基板的对接装置的基板吸附机构的局部放大图，图2b为本发明一实施例中基板的对接装置的基板吸附机构的剖面图，结合图2a和2b所示，所述基板吸附机构120包括：一吸附套件121以及一吸附盘122。优选的，所述基板吸附机构120与一抽真空装置(图中未示出)连接，进而可采用抽真空的方式固定所述基板。具体的，于所述基板吸附机构120中具有一个真空通道125，当基板放置于基板吸附机构120上之后，抽真空装置通过所述真空通道125抽取位于基板与基板吸附机构120之间的空气，从而使基板吸附于所述基板吸附机构120上。

其中，通过所述吸附套件121可实现基板吸附机构的固定，即本实施例中，可采用螺旋紧固件124将所述吸附套件131固定于旋转机构110上，从而实现对整个基板吸附机构120的固定。

继续参考图2a和图2b所示，所述吸附盘122由所述吸附套件121的内部向外延伸形成一与基板接触的接触面122a，其中，所述真空通道125即可设置于所述吸附盘122内并与所述接触面122a连通。例如本实施中，所述吸附套件121固定于旋转机构上之后，其形成一中空结构并且于其上方还具有一开口，所述吸附盘122的外围形状与所述吸附套件121的内壁形状相契合，同时所述吸附盘122沿着吸附套件121的内壁并通过吸附套件的开口向吸附套件的外侧延伸形成一接触面122a。具体的，所述接触面122a的形状可以为任意形状，例如圆形、椭圆形或矩形等。进一步的，所述吸附盘122可采用高分子树脂材料制成，从而使所述吸附盘122具有一定的承压性和弹性。由于在支撑及固定基板时，所述吸附盘122与基板接触，因此采用高分子树脂材料制成的吸附盘122具有一定的弹性，其一方面可更好的保护基板，避免对基板造成刮伤；另一方面，当基板进行旋转时，所述吸附盘与所述基板之间易产生摩擦力，以利于实现基板的旋转；除此之外，当基板发生翘曲现象时，由高分子树脂材料制成的接触面122a具有可塑性，因此其仍可以和基板的表面很好的贴合，进而保证基板吸附机构120对基板的吸附效果。

进一步的，所述基板吸附机构120还包括一支撑件123，所述支撑件123位于所述吸附套件121内，并位于所述接触面122a的下方以支撑所述接触面122a。在所述基板吸附机构120支撑基板时，所述基板的表面与所述吸附盘122的接触面122a贴合，此时，基板对所述吸附盘122具有一个向下的作用力，因此，为保证吸附盘122在受到基板的作用力时仍可以支撑基板，尤其的，当采用具有一定弹性的吸附盘时，在所述吸附盘122的接触面122a受到基板的挤压，更易发生变形，因此，当于所述接触面122a的下方设置一个用于支撑所述接触面122的支撑件123时，所述支撑件123可很好的支撑接触面122a，避免在被基板挤压之后，接触面122a发生变形而无法支撑基板的问题。进一步的，所述支撑件133可采用橡胶材料制成。一方面所述橡胶材料具有一定的弹性，使基板在于接触面122a贴合时具有一缓冲力，以减小对基板产生的瞬间冲击力；另一方面，所述橡胶材料具有一定的弹性，能够起到支撑接触面的功能。

优选的，所述基板的对接装置还包括工位检测装置180，具体的，所述工位检测装置180包括传感器套件以及机械限位套件，所述传感器套件即用于检测旋转机构110的旋转角度，所述极限限位套件即可根据设定的极限位置限制旋转机构110的旋转角度。

继续参考图1所示，所述基板通过板叉130取放于基板的对接装置中。具体的，所述板叉130具有两个板指，当所述板叉130抓取基板时，所述板叉130的两个所述板指移动至基板的下方并托住基板，接着再以相反方向移动板叉以实现对基板的取放功能。此外，在实际应用过程中，可根据具体的基板以及基板旋转的角度而选取相应的板叉或选用多个板叉。例如，参考图3所示，当基板200为长方形，并且需对其旋转90°时，首先，需采用第一板叉130a沿所述旋转机构110的第一侧将基板200放置于基板的对接装置中，此时，第一板叉130a的两个板指沿基板200的短边方向托住基板200；然后，所述基板的对接装置使基板200旋转90°；接着，需采用第二板叉130b沿与所述第一侧垂直的第二侧抓取基板200，此时，所述第二板叉130b的扳指沿基板200的长边方向托住基板。其中，所述第二板叉130b与第一板叉130a中两个板指之间的距离，以及扳指的长度均需根据基板的长度和宽度设定。

优选的，所述基板的对接装置还包括板叉检测装置140，所述板叉检测装置140用于检测其对应区域内是否存在板叉。具体的，所述板叉检测装置140具有一传感器，通过所述传感器感应板叉的存在，其中，所述传感器可以是一光敏传感器，即，通过检测光信号以判断板叉的存在。本实施例中，所述板叉检测装置140位于所述板叉130的移动方向上，并且设置于板叉130的扳指的下方，从而当扳指130进入到基板的对接装置时，所述板叉检测装置140可立即感应到扳指的存在。此外，在需采用多个板叉130实现基板于对接装置100中的取放功能时，为避免多个板叉在基板的对接装置中发生碰撞，则可通过所述板叉检测装置140感应在基板的对接装置中是否存在有板叉，并限制多个板叉同时进入到基板的对接装置中，实现多个板叉之间的互锁，避免相互干扰。

继续参考图1所示，所述基板的对接装置还包括基板检测装置150，所述基板检测装置150可采用与板叉检测装置140相同的检测装置，具体的，所述基板检测装置150具有一传感器，通过所述传感器感应对应区域内是否存在基板。进一步的，所述基板检测装置150设置于基板的下方。所述基板检测装置150一方面可用于检测基板的对接装置中是否房子有基板，避免多个基板重复放置于基板的对接装置，造成基板的破损；另一方，还可设置多个基板检测装置150，并且设置于基板在旋转不同角度时所对应的位置上，从而还可用于判断基板于对接装装置100中的角度位置。

继续参考图1所示，所述基板的对接装置还包括若干辅助支撑机构160，所述辅助支撑机构160用于辅助支撑基板，并调整所述基板的水平位置。具体的，所述辅助支撑机构160布置于所述旋转机构110的外围区域。所述辅助支撑机构160为一柱状结构，所述柱状结构与所述基板接触的端面为圆弧形，进而可减少与基板的基础面积，缓解辅助支撑机构160与基板之间的摩擦。本实施例中，所述辅助支撑机构160还通过第一支架套件190与旋转机构110连接，即，旋转机构110在带动基板吸附机构120旋转时，其同时也带动所述辅助支撑机构160旋转，避免所述辅助支撑机构刮伤基板的表面。

优选的，所述基板的对接装置还包括多个用于夹持基板边缘的基板夹持机构170，所述基板夹持机构170可用于调整基板的位置并进一步固定基板，如此，可确保基板在旋转前和旋转后的位置精度。图4为本发明一实施例中基板的对接装置的基板夹持机构的局部放大图，具体参考图4并结合图1所示，所述基板夹持机构170包括与所述基板边缘平行的夹持部和驱动所述夹持部沿垂直所述基板边缘方向移动的驱动装置172，所述夹持部上设有至少一个用于与所述基板边缘接触的滚轮171，其中，所述驱动装置172可以为气缸。当在对基板进行位置调整时，多个滚轮171分别布置于基板的外围区域，此时驱动装置172驱动所述滚轮171沿垂直于基板的边缘方向移动，进而推动基板移动至预定位置。在此过程中，所述基板的边缘与滚轮接触并移动，因此采用滚轮有助于基板的移动，减小对基板边缘的摩擦。并且，当位于基板外围的多个滚轮172压紧基板的边缘时，即同时实现了对基板的固定。如图1所示，本实施例中，所述基板的对接装置中具有4个基板夹持机构170，其中每个基板夹持机构170上设置有2个滚轮，若对长方形的基板进行夹持固定时，则4个基板夹持机构170分别夹持所述长方形基板的四个边缘，每个基板夹持机构170中的两个滚轮171分别压紧基板的每一条侧边。

此外，基板夹持机构170根据实际应用，选择是否由旋转机构110带动旋转。即，本发明提供的基板的对接装置中，所述基板夹持机构170可固定设置，也可与所述旋转机构110连接使其可以由旋转机构110带动旋转。本实施例中，所述基板夹持架构170通过第二支架套件191与所述第一支架套件190连接，从而可由所述旋转机构110带动并与基板吸附机构120同时旋转。

基于本发明提供的基板的对接装置，本发明另一目的在于，还提供一种基板的对接方法，即，采用如上所述的基板的对接装置实现基板的对接。图5为本发明一实施例中基板的对接方法的流程示意图，具体参考图5并结合图1所示，所述基板的对接方法包括：

S10，提供一如上所述的基板的对接装置，从板库/基板产线设备上取出一基板放置在所述基板吸附机构120上，所述基板吸附机构120支撑并固定所述基板；；

S20，所述旋转机构110驱动所述基板吸附机构120旋转，使所述基板旋转至一角度位置；

S30，对所述基板实现机械预对准；

S40，将预对准后的所述基板取出放在所述基板产线设备/所述板库。

本发明提供的基板的对接方法中，首先采用基板吸附机构120吸附固定所述基板，进而在所述旋转机构110的驱动下，使基板吸附机构旋转，从而通过基板吸附机构110与基板表面之间的摩擦力形成一使基板旋转的向心力，进而实现基板的旋转。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种基板的对接装置，实现所述基板在板库和基板产线设备之间的对接，其特征在于，所述对接装置包括带动基板旋转的旋转机构和至少一个固定在所述旋转机构上的基板吸附机构，所述基板吸附机构用于支撑并固定基板，所述旋转机构带动所述基板吸附机构旋转；

其中，所述对接装置还包括若干辅助支撑机构，若干所述辅助支撑机构分布在所述旋转机构周围，用于辅助支撑所述基板，并且所述辅助支撑机构通过第一支架套件与所述旋转机构连接，以使所述旋转机构带动所述辅助支撑机构旋转。

2.如权利要求1所述的基板的对接装置，其特征在于，所述基板吸附机构包括一吸附套件以及一吸附盘，通过所述吸附套件实现基板吸附机构的固定，所述吸附盘由所述吸附套件的内部向外延伸形成一与基板接触的接触面，所述吸附盘内设有与所述接触面连通的真空通道。

3.如权利要求2所述的基板的对接装置，其特征在于，所述基板吸附机构还包括一支撑件，所述支撑件位于所述吸附套件内，且位于所述接触面下方以支撑所述接触面。

4.如权利要求2或3所述的基板的对接装置，其特征在于，所述吸附盘的材质为高分子树脂材料。

5.如权利要求3所述的基板的对接装置，其特征在于，所述支撑件的材料为橡胶材料。

6.如权利要求1所述的基板的对接装置，其特征在于，所述基板的对接装置还包括一板叉检测装置，所述板叉检测装置具有一传感器，所述传感器用于判断其感应区域内是否存在板叉。

7.如权利要求1所述的基板的对接装置，其特征在于，所述基板的对接装置还包括一基板检测装置，所述基板检测装置具有一传感器，所述传感器用于判断其感应区域内是否存在基板。

8.如权利要求1所述的基板的对接装置，其特征在于，所述辅助支撑机构为柱状结构，所述柱状结构与所述基板接触的端面为圆弧形。

9.如权利要求1所述的基板的对接装置，其特征在于，所述基板的对接装置还包括多个用于夹持所述基板边缘的基板夹持机构，所述基板夹持机构包括与所述基板边缘平行的夹持部和驱动所述夹持部沿垂直所述基板边缘方向移动的驱动装置。

10.如权利要求9所述的基板的对接装置，其特征在于，所述基板夹持机构通过第二支架套件与所述旋转机构连接，所述旋转机构带动所述基板夹持机构旋转。

11.如权利要求1所述的基板的对接装置，其特征在于，所述基板的对接装置还包括工位检测装置，所述工位检测装置包括传感器套件以及机械限位套件，所述传感器套件用于检测旋转机构的旋转角度，所述机械限位套件用于限定所述旋转机构可旋转的极限位置。

12.一种基板的对接方法，其特征在于，包括：

提供一如权利要求1-11中任意一项所述的基板的对接装置，从板库/基板产线设备上取出一基板放置在所述基板吸附机构和辅助支撑机构上，所述基板吸附机构支撑并固定所述基板，所述辅助支撑机构辅助支撑所述基板；

所述旋转机构驱动所述基板吸附机构和所述辅助支撑机构旋转，使所述基板旋转至一角度位置；

对所述基板实现机械预对准；

将预对准后的所述基板取出放在所述基板产线设备/所述板库。