CN110349894A - 晶圆上料设备与晶圆处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的晶圆上料设备与晶圆处理系统,能够利用晶圆盒移入机构能够实现载货晶圆盒的接入,还能够利用横移机构与内部移动机构的转移输送将载货晶圆盒送入分离机构,进而使得分离机构分离晶圆与晶圆盒,也能够利用空盒移动机构与空盒移出机构将分离后得到的空晶圆盒送出。可见,通过以上各机构的运作,可实现晶圆上料的整个过程。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域,尤其涉及一种晶圆上料设备与晶圆处理系统。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。晶圆可装载于晶圆框架盒,晶圆框架盒进一步可理解为:wafer cassettee,也可简称为晶圆盒。
现有相关技术中,在对晶圆进行上料时,可采用晶圆上料设备,其中,可利用一输送机构将晶圆平移至分离机构,进而分离机构将晶圆与晶圆盒分离后,可利用该输送机构再将空晶圆盒送出。
可见,一个输送机构既要接收晶圆盒,又要将晶圆盒送入分离机构,还要负责送出,其在等待分离的过程中,只能等待,不能同时执行其他过程,这会导致上料过程效率较低。
发明内容
本发明提供一种晶圆上料设备与晶圆处理系统,以解决上料过程效率较低的问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种晶圆上料设备,包括晶圆盒移入机构、横移机构、内部移动机构、分离机构、空盒移动机构与空盒移出机构;所述晶圆盒移入机构、横移机构、内部移动机构、分离机构、空盒移动机构与空盒移出机构直接或间接安装于机架;
所述晶圆盒移入机构用于自上料窗口接收载有晶圆的载货晶圆盒,并通过第一水平方向的移动将所述载货晶圆盒送至内部预备位置;
所述横移机构用于通过第二水平方向的移动将处于所述内部预备位置的载货晶圆盒沿水平方向横移至所述内部移动机构;
所述内部移动机构用于通过所述第一水平方向的移动和/或升降移动将横移而来的载货晶圆盒送至所述分离机构,并通过所述第一水平方向的移动和/或升降移动将所述分离机构所得到的空晶圆盒送至所述空盒移动机构;
所述分离机构用于将送至的载货晶圆盒中的晶圆与晶圆盒分离,得到晶圆与所述空晶圆盒;
所述空盒移动机构用于通过水平移动和/或升降移动将送至的空晶圆盒送至所述空盒移出机构;
所述空盒移出机构用于通过所述第二水平方向的移动将送至的空晶圆盒移出。
可选的,所述分离机构分离得到的晶圆在分离后处于内部空间,所述内部空间能够与外部的晶圆处理槽区连通,所述内部空间与所述晶圆处理槽区之间设有空气阻隔机构;
所述空气阻隔机构阻隔于所述内部空间与晶圆处理槽区之间,且能够在需将所述晶圆自所述内部空间取出至所述晶圆处理槽区时取消阻隔。
可选的,所述空气阻隔机构包括:基体、伸缩机构,以及空气阻隔板;所述基体设于所述机架,所述伸缩机构连接于所述基体与所述空气阻隔板之间;
所述伸缩机构用于控制所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩;
所述空气阻隔板相对于所述基体伸出时,能够阻挡于所述内部空间与所述晶圆处理槽区之间;
所述空气阻隔板相对于所述基体缩回时,所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通,以使得机械手能够经所述连通空间将所述内部空间中的晶圆运输至所述晶圆处理器槽区。
可选的,所述伸缩机构包括伸缩杆、杆套结构与伸缩驱动结构,所述杆套结构设于所述基体,所述伸缩杆穿过所述杆套结构,所述伸缩驱动结构连接所述基体与所述空气阻隔板,所述伸缩杆与所述空气阻隔板固定连接;
所述伸缩驱动结构用于驱动所述伸缩杆沿其长度方向相对于所述基体伸缩,以使得所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩。
可选的,所述伸缩机构还包括缓冲结构,所述缓冲结构连接所述基体与所述空气阻隔板,用于在所述空气阻隔板相对所述基体伸缩时提供缓冲作用力。
可选的,所述晶圆盒移入机构包括第一滑轨、第一滑块、第一水平运动驱动结构、第一升降结构,以及第一承载结构,所述第一承载结构安装于所述第一升降结构,所述第一滑块与所述第一升降结构直接或间接固定连接;
所述升降结构用于驱动对应的第一承载结构做升降运动,以使得所述第一承载结构能够在上升后支撑于自所述上料窗口进入的载货晶圆盒的下侧,以装载所述载货晶圆盒;
所述第一水平运动驱动结构用于驱动所述第一滑块沿所述第一滑轨做水平运动,以使得直接或间接连接于所述第一滑块的所述第一升降结构、所述第一承载结构和所述载货晶圆盒同步发生水平运动。
可选的,所述第一滑轨、所述第一滑块,以及所述第一升降结构设于所述机架的第一层层板与第二层层板之间,所述第二层层板位于所述第一层层板的上侧,所述第二层层板设有长条形的贯通所述第二层层板两侧的通槽;
所述载货晶圆盒装载于所述第二层层板时,所述第一承载结构能够在上升后插入所述通槽并支撑其上的载货晶圆盒,以使得所述载货晶圆盒装载于所述第一承载结构;
所述通槽的长度方向与所述第一滑轨的长度方向相匹配,以使得所述第一滑块沿所述第一滑轨做水平运动时,所述第一承载结构能够带动其上的载货晶圆盒沿所述通槽做水平运动。
可选的,所述空盒移出机构包括第二滑轨、第二滑块、第二水平移动驱动机构、第二升降结构、水平调整结构,以及第二承载结构;
所述第二承载结构安装于所述水平调整结构,所述水平调整结构安装于所述第二升降结构,所述第二滑块与所述第二升降结构直接或间接固定连接;所述第二滑轨沿所述第二水平方向设置,
所述水平调整结构用于沿所述第二水平方向调整所述第二承载结构的位置,所述第二升降结构用于驱动所述水平调整结构及其上的第二承载结构做升降运动,以使得沿所述第二水平方向调整至所需位置的第二承载结构能够在上升后支撑于空晶圆盒的两个提手部的下侧,以装载所述空晶圆盒;
所述第二水平移动驱动机构用于驱动所述第二滑块沿所述第二滑轨运动,以使得直接或间接连接于所述第二滑块的所述第二升降结构、所述水平调整结构、所述第二承载结构和所述空晶圆盒同步发生水平运动,以将所述空晶圆盒送出。
可选的,所述水平调整结构包括水平调整驱动结构、水平调整滑轨与水平调整滑块,所述水平调整滑块直接或间接连接所述第二承载结构,所述水平调整滑轨沿所述第二水平方向设置,所述水平调整驱动结构用于驱动所述水平调整滑块沿所述水平调整滑轨运动,以调整所述水平调整滑块与所述第二承载结构的位置。
根据本发明的第二方面,提供了一种晶圆处理系统,包括第一方面及其可选方案涉及的晶圆上料设备。
本发明提供的晶圆上料设备与晶圆处理系统,能够利用晶圆盒移入机构能够实现载货晶圆盒的接入,还能够利用横移机构与内部移动机构的转移输送将载货晶圆盒送入分离机构,进而使得分离机构分离晶圆与晶圆盒,也能够利用空盒移动机构与空盒移出机构将分离后得到的空晶圆盒送出。可见,通过以上各机构的运作,可实现晶圆上料的整个过程。
同时,各机构之间可以是同时运作的,无需浪费时间等待机构的运输,也无需浪费时间等待分离机构的分离过程,有效提高了上料过程的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图一;
图2是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图二;
图3是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图三;
图4是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图四;
图5是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图五;
图6是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图六;
图7是本发明一实施例中空气阻隔机构的结构示意图一;
图8是本发明一实施例中空气阻隔机构的结构示意图二;
图9是本发明一实施例中空气阻隔机构的结构示意图三;
图10是本发明一实施例中晶圆盒移入机构的结构示意图一;
图11是本发明一实施例中晶圆盒移入机构的结构示意图二;
图12是本发明一实施例中空盒移出机构的结构示意图一;
图13是本发明一实施例中空盒移出机构的结构示意图二。
附图标记说明:
1-晶圆盒移入机构;
101-第一滑块;
102-第一滑轨;
103-第一同步皮带;
104-第一驱动电机;
105-第一主动轮;
106-第一从动轮;
107-固定支架;
108-气缸本体
109-活塞杆;
110-支撑座;
2-横移机构;
3-内部移动机构;
4-空盒移出机构;
401-第二滑块;
402-第二滑轨;
403-第二同步皮带;
404-第二主动轮;
405-第二从动轮;
406-第二驱动电机;
407-升降驱动结构;
408-水平调整滑轨;
409-水平调整滑块;
410-水平调整驱动结构;
411-支撑部;
412-升降基础结构;
413-升降基板结构;
5-载货晶圆盒;
6-分离机构;
7-机架;
701-上料窗口;
702-维修窗口;
703-保护罩;
704-维修门;
705-第一层层板;
706-第二层层板;
8-交互组件;
801-操作屏;
802-按键;
9-空盒移动机构;
10-空气阻隔机构
1001-空气阻隔板;
1002-基体;
1003-伸缩杆;
1004-杆套结构;
1005-伸缩驱动结构;
1006-固定条;
1007-缓冲结构;
10-分离机构。
11-空晶圆盒;
1101-提手部;
12-空气净化设备;
1201-空气过滤器;
1202-空气过滤器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图一;图2是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图二;图3是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图三;图4是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图四;图5是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图五;图6是本发明一实施例中晶圆上料设备的结构示意图六。
请参考图1至图6,晶圆上料设备,包括晶圆盒移入机构1、横移机构2、内部移动机构3、分离机构6、空盒移动机构9与空盒移出机构4;所述晶圆盒移入机构1、横移机构2、内部移动机构3、分离机构6、空盒移动机构与空盒移出机构4直接或间接安装于机架7。
可见,以上各机构与机架7可形成一个整体,从而便于运输。
所述晶圆盒移入机构1用于自上料窗口701接收载有晶圆的载货晶圆盒5,并通过第一水平方向的移动将所述载货晶圆盒5送至内部预备位置。
其中的内部预留位置可理解为任意的能够适于被横移机构2横移的位置,例如可以是晶圆盒移入机构1的终点位置。
所述横移机构2用于通过第二水平方向的移动将处于所述内部预备位置的载货晶圆盒5沿水平方向横移至所述内部移动机构3。
横移机构2的结构可以例如晶圆盒移入机构1,但其运输方向与晶圆盒移入机构1,其结构也可以例如空盒移出机构4,进而,任意有关晶圆盒移入机构1的描述或者有关空盒移出机构4的描述均可适用于横移机构2。此外,本实施例也不排除其他任意可实现水平向直线移动的结构。
所述内部移动机构3用于通过所述第一水平方向的移动和/或升降移动将横移而来的载货晶圆盒5送至所述分离机构6,并通过所述第一水平方向的移动和/或升降移动将所述分离机构6所得到的空晶圆盒11送至所述空盒移动机构9。
该内部移动机构3的结构可以例如晶圆盒移入机构1,也可以例如空盒移出机构4,进而,任意有关晶圆盒移入机构1的描述或者有关空盒移出机构4的描述均可适用于内部移动机构3。此外,本实施例也不排除其他任意可实现水平向和/或竖直向移动的结构。
所述分离机构6用于将送至的载货晶圆盒5中的晶圆与晶圆盒分离,得到晶圆与所述空晶圆盒11。
具体实施过程中,分离机构6分离后得到的空晶圆盒11可以被送至分离机构6上侧,从而被进一步运输。
一种举例中,该分离机构6可以例如公开号为CN108372963A的“硅片与片盒脱离机构”。同时,本实施例也不排除其他分离机构6的应用,本实施例中,即便分离得到的空晶圆盒11非处于分离机构6上侧,也可适用于本实施例的相关描述,从而落在本实施例的范围。
所述空盒移动机构9用于通过水平移动和/或升降移动将送至的空晶圆盒11送至所述空盒移出机构4。
空盒移动机构9可例如包括空盒升降结构,其可利用丝杠螺母的结构原理,或者气缸的结构原理来实现竖直向的升降。
所述空盒移出机构4用于通过所述第二水平方向的移动将送至的空晶圆盒11移出。
可见,以上实施方式能够利用晶圆盒移入机构能够实现载货晶圆盒的接入,还能够利用横移机构与内部移动机构的转移输送将载货晶圆盒送入分离机构,进而使得分离机构分离晶圆与晶圆盒,也能够利用空盒移动机构与空盒移出机构将分离后得到的空晶圆盒送出。可见,通过以上各机构的运作,可实现晶圆上料的整个过程。
同时,各机构之间可以是同时运作的,无需浪费时间等待机构的运输,也无需浪费时间等待分离机构的分离过程,有效提高了上料过程的效率。
其中一种实施方式中,除了上料窗口701,机架7还可具有维修窗口702,其可设于晶圆盒移入机构1下侧的机架7的侧壁。机架7的侧壁还可设有维修门704,打开后可适于对其中结构的维护。
其中一种实施方式中,机架7还可具有保护罩703,该保护罩703可设于空盒移出机构4的一侧。
其中一种实施方式中,机架7还可设有交互组件8,该交互组件8可例如包括操作屏801与按键802;该操作屏801与按键802可分别连接晶圆盒移入机构1、横移机构2、内部移动机构3、分离机构6、空盒移动机构9与空盒移出机构4,从而对其中的电子部件,例如电机、气缸的控制组件等等进行控制,也可利用操作屏801的显示功能对以上各电子部件的运作状态进行显示。
其中一种实施方式中,机架7还可设有空气净化设备12,其可位于机架7的顶部,空气净化设备12具体可例如包括设于空盒移出机构4与空盒移动机构9上侧的空气过滤器1202,以及设于圆盒移入机构1、内部移动机构3与分离机构6上侧的空气过滤器1201。
通过设于顶部的空气过滤器,可有利于对整个设备内空气的过滤保护。
图7是本发明一实施例中空气阻隔机构的结构示意图一;图8是本发明一实施例中空气阻隔机构的结构示意图二;图9是本发明一实施例中空气阻隔机构的结构示意图三。
请参考图7至图9,并结合图2,所述分离机构6分离得到的晶圆在分离后处于内部空间。
内部空间,其中的内部空间可以指晶圆上料设备内的任意部分或全部空间,具体实施过程中,可以具体为用于分离晶圆与晶圆盒的分离机构6上侧的部分空间。
其中的晶圆处理槽区,可理解为任意能够对晶圆进行处理的区域。
所述内部空间与所述晶圆处理槽区之间设有空气阻隔机构10。
所述空气阻隔机构10阻隔于所述内部空间与晶圆处理槽区之间,且能够在需将所述晶圆自所述内部空间取出至所述晶圆处理槽区时取消阻隔。
其中一种实施方式中,所述空气阻隔机构10包括:基体1002、伸缩机构,以及空气阻隔板1001;所述基体1002设于所述机架7,所述伸缩机构连接于所述基体1002与所述空气阻隔板1001之间。
所述伸缩机构用于控制所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩。
其中的伸缩机构,可理解为能够控制空气阻隔板1沿直线方向移动,从而使其相对于基体2发生直线运动,因空气阻隔板1在直线运动时可超出基体2的遮挡范围,故而,该直线运动可理解为伸缩运动。
所述空气阻隔板1001相对于所述基体1002伸出时,能够阻挡于所述内部空间与所述晶圆处理槽区之间。
所述空气阻隔板1001相对于所述基体1002缩回时,所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通,以使得机械手能够经所述连通空间将所述内部空间中的晶圆运输至所述晶圆处理器槽区。
以上实施方式中,利用空气阻隔板1001,可以阻隔在内部空间与晶圆处理槽区之间,从而避免晶圆处理槽区中对晶圆进行处理时产生的酸雾和酸气等异物进入到内部空间中,防止其中的晶圆、晶圆盒等被污染、损坏。同时,需传输晶圆时,也可缩回空气阻隔板,以保障机械手依旧能顺利运输晶圆。
其中一种实施方式中,所述伸缩机构包括伸缩杆1003、杆套结构1004与伸缩驱动结构1005,所述杆套结构1004设于所述基体1002,所述伸缩杆1003穿过所述杆套结构1004,所述伸缩驱动结构1005连接所述基体1002与所述空气阻隔板1001,所述伸缩杆1003与所述空气阻隔板1001固定连接。
利用杆套结构1004,可为伸缩杆1003起到导向与限位作用,避免其伸缩方向以及位置发生偏离。
所述伸缩驱动结构1005用于驱动所述伸缩杆1003沿其长度方向相对于所述基体1002伸缩,以使得所述空气阻隔板1001相对于所述基体1002伸缩。
其中的伸缩驱动结构1005,可以为任意能够产生直线运动的结构。具体实施过程中,伸缩驱动结构1005可以为伸缩气缸结构。另一具体实施过程中,伸缩驱动结构1005也可以为采用电机驱动的丝杆螺母结构。可见,任意已有或改进的直线运动的方案,均可应用于本实施例的伸缩驱动结构1005,进而不脱离本实施例的范围。
具体实施过程中,所述伸缩杆1003通过设于其末端的固定条1006与所述空气阻隔板1001固定连接,所述固定条1006沿所述空气阻隔板1001的表面设置,且垂直于所述伸缩杆1003。
其中一种实施方式中,所述伸缩机构10还可包括缓冲结构1007,所述缓冲结构1007连接所述基体1002与所述空气阻隔板1001,用于在所述空气阻隔板相对所述基体1002伸缩时提供缓冲作用力。
具体实施过程中,缓冲结构1007可以为气缸缓冲结构,该气缸缓冲结构可以理解为任意气缸的气体压力能够被动在伸缩杆1003的伸缩运动下发生变化,进而因气体气压变化通常难以匹配于伸缩杆1003的伸缩,其可对伸缩杆1003的伸缩产生一定缓冲力,避免其因快速、直接的伸缩运动而使得部件之间发生冲击、磨损等,进一步提高结构的使用寿命。
图10是本发明一实施例中晶圆盒移入机构的结构示意图一;图11是本发明一实施例中晶圆盒移入机构的结构示意图二。
请参考图10与图11,所述晶圆盒移入机构1包括第一滑轨102、第一滑块101、第一水平运动驱动结构、第一升降结构,以及第一承载结构,所述第一承载结构安装于所述第一升降结构,所述第一滑块101与所述第一升降结构直接或间接固定连接。
所述升降结构用于驱动对应的第一承载结构做升降运动,以使得所述第一承载结构能够在上升后支撑于自所述上料窗口701进入的载货晶圆盒5的下侧,以装载所述载货晶圆盒5。
其中,第一承载结构所支撑的载货晶圆盒5,可以是处于上料窗口701的,也可以是经上料窗口701后处于任意位置的载货晶圆盒5。
所述第一水平运动驱动结构用于驱动所述第一滑块101沿所述第一滑轨102做水平运动,以使得直接或间接连接于所述第一滑块101的所述第一升降结构、所述第一承载结构和所述载货晶圆盒5同步发生水平运动。
以上实施方式中,利用滑块沿滑轨的水平运动,能够带动直接或间接连接滑块的升降结构、所述承载结构与其上的晶圆盒同步发生水平运动,其并不会造成伸缩臂的悬空,进而可避免下侧悬空而带来的不平稳的情况,有效提高了传输过程中的平稳性。
其中一种实施方式中,请参考图11,所述第一滑轨102、所述第一滑块101,以及所述第一升降结构设于所述机架7的第一层层板705与第二层层板706之间,所述第二层层板706位于所述第一层层板705的上侧,所述第二层层板706设有长条形的贯通所述第二层层板706两侧的通槽。
所述载货晶圆盒5装载于所述第二层层板706时,所述第一承载结构能够在上升后插入所述通槽并支撑其上的载货晶圆盒5,以使得所述载货晶圆盒5装载于所述第一承载结构。
所述通槽的长度方向与所述第一滑轨的长度方向相匹配,以使得所述第一滑块101沿所述第一滑轨102做水平运动时,所述第一承载结构能够带动其上的载货晶圆盒5沿所述通槽做水平运动。
其中,第二层层板也能为晶圆盒提供一定支撑,进一步提高传输过程中的平稳。
其中一种实施方式中,所述第一水平运动驱动机构包括第一驱动电机104、第一主动轮105、第一从动轮106、传动于所述第一主动轮105与所述第一从动轮106之间的第一同步皮带103。
所述第一主动轮105与所述第一从动轮106相对于所述第一滑轨102的位置固定,所述第一滑块101能够随所述第一同步皮带103同步运动。
所述第一驱动电机104用于直接或间接驱动所述第一主动轮105转动,以利用所述第一同步皮带103绕所述第一主动轮105与第一从动轮106的运动带动所述第一滑块101沿所述第一滑轨102做水平运动。
所述第一滑轨102与所述水平运动驱动机构的数量可以为一个,所述第一滑块1、所述第一升降结构,以及所述第一承载结构的数量为多个。其中的多个第一滑块101可以沿第一滑轨102的长度方向均匀分布。
基于多样的数量,可以同时传输多个晶圆盒,进而,水平运动驱动机构仅需在较短的形成间做往复运动,即可将一端送入的晶圆盒送至另一端,其可进一步提高传输的效率。
所述升降结构包括升降气缸结构与固定支架107,所述升降气缸结构包括气缸本体108与设于所述气缸本体108的活塞杆109,所述气缸本体108通过所述固定支架107连接所述第一滑块101,所述活塞杆109是沿竖直向的,且能在所述气缸本体108中气压的驱动下沿竖直向运动,所述活塞杆109支撑于所述第一承载结构的下侧。
其中一种实施方式中,所述第一承载结构包括支撑座110,载货晶圆盒5可装载于所述支撑座110。具体实施过程中,所述支撑座110可以为工字型支撑座,以提供均匀的支撑力。同时,通过工字型支撑座,还能够适于插入第二层层板,同时,第二层层板无需为其穿过开设过大宽度的通槽。
图12是本发明一实施例中空盒移出机构的结构示意图一;图13是本发明一实施例中空盒移出机构的结构示意图二。
请参考图12与图13,所述空盒移出机构4包括第二滑轨402、第二滑块401、第二水平移动驱动机构、第二升降结构、水平调整结构,以及第二承载结构。
所述第二承载结构安装于所述水平调整结构,所述水平调整结构安装于所述第二升降结构,所述第二滑块401与所述第二升降结构直接或间接固定连接;所述第二滑轨402沿所述第二水平方向设置。
所述水平调整结构用于沿所述第二水平方向调整所述第二承载结构的位置,所述第二升降结构用于驱动所述水平调整结构及其上的第二承载结构做升降运动,以使得沿所述第二水平方向调整至所需位置的第二承载结构能够在上升后支撑于空晶圆盒11的两个提手部1101的下侧,以装载所述空晶圆盒11。
所述第二水平移动驱动机构用于驱动所述第二滑块401沿所述第二滑轨402运动,以使得直接或间接连接于所述第二滑块402的所述第二升降结构、所述水平调整结构、所述第二承载结构和所述空晶圆盒11同步发生水平运动,以将所述空晶圆盒11送出。
以上实施方式利用第二滑块沿第二滑轨的水平运动,能够带动直接或间接连接滑块的升降机构、所述承载结构、水平调整机构与其上的晶圆盒同步发生水平运动,其并不会造成伸缩臂的悬空,进而可避免下侧悬空而带来的不平稳的情况,有效提高了传输过程中的平稳性。
同时,以上实施方式通过将水平调整机构安装于升降机构,可利用水平调整机构与升降机构将承载结构调整至适于装载晶圆盒的位置,进而,不论晶圆盒被送至什么位置,只需适应性调整水平调整机构的位置,就可支承起晶圆盒,可见,以上实施方式可便于提取多种位置的晶圆盒,其可有利于更准确地对位接收空晶圆盒。
其中一种实施方式中,所述水平调整结构包括水平调整驱动结构410、水平调整滑轨408与水平调整滑块409,所述水平调整滑块409直接或间接连接所述第二承载结构,所述水平调整滑轨408沿所述第二水平方向设置,所述水平调整驱动结构410用于驱动所述水平调整滑块409沿所述水平调整滑轨408运动,以调整所述水平调整滑块409与所述第二承载结构的位置。
其中一种实施方式中,请参考图12和图13,所述第二水平移动驱动机构包括第二驱动电机406、第二主动轮404、第二从动轮405、传动于所述第二主动轮404与所述第二从动轮405之间的第二同步皮带403。
所述第二主动轮4与所述第二从动轮5相对于所述第二滑轨402的位置固定,所述第二滑块401能够随所述第二同步皮带403同步运动,所述第二驱动电机406用于直接或间接驱动所述第二主动轮404转动,以利用所述第二同步皮带403绕所述第二主动轮404与第二从动轮405的运动带动所述第二滑块401沿所述第二滑轨402做水平运动。
其中一种实施方式中,请参考图12和图13,所述第二升降结构包括升降驱动结构407、升降基础结构412与升降基板结构413。
所述升降驱动结构407安装于所述升降基础结构412。
具体实施过程中,升降驱动结构407可采用升降气缸结构,其可包括气缸本体与设于所述气缸本体的活塞杆,所述气缸本体可连接于升降基础结构412和/或升降基板结构413,所述活塞杆可以是沿竖直向的,且能在所述气缸本体中气压的驱动下沿竖直向运动,所述活塞杆可直接或间接连接水平调整机构。
其中的升降气缸结构,可以为本领域任意的基于气缸的运作原理的具有活塞杆与气缸本体的结构。
所述水平调整机构包括水平调整驱动结构410、水平调整滑轨408与水平调整滑块409,具体实施过程中,水平调整滑轨408可安装于水平调整基体,水平调整驱动结构10也可设于水平调整基体,水平调整基体可安装于第二升降结构。
所述水平调整滑块409直接或间接连接所述第二承载结构,所述水平调整滑轨408沿所述第二水平方向设置,所述水平调整驱动结构410用于驱动所述水平调整滑块409沿所述水平调整滑轨408运动,以调整所述水平调整滑块409与所述第二承载结构的位置。
具体实施过程中,水平调整驱动结构410可采用水平调整气缸结构,其可理解为利用气缸原理驱动水平调整滑块409水平移动的结构,在其他实施过程中,也可采用丝杆螺母组件来实现水平向的调整。
其中一种实施方式中,所述第二承载结构包括两个支撑部411,每个支撑部411用于支撑于空晶圆盒11的一个提手部1101的下侧。其中的支撑部411可以呈L型,进而具有两个一字型部,其中的一个一字型部可以与水平调整机构中的水平调整滑块409固定连接。
本实施例还提供了一种晶圆处理系统,包括以上可选方案涉及的晶圆上料设备。
本实施例提供的晶圆上料设备与晶圆处理系统,能够利用晶圆盒移入机构能够实现载货晶圆盒的接入,还能够利用横移机构与内部移动机构的转移输送将载货晶圆盒送入分离机构,进而使得分离机构分离晶圆与晶圆盒,也能够利用空盒移动机构与空盒移出机构将分离后得到的空晶圆盒送出。可见,通过以上各机构的运作,可实现晶圆上料的整个过程。
同时,各机构之间可以是同时运作的,无需浪费时间等待机构的运输,也无需浪费时间等待分离机构的分离过程,有效提高了上料过程的效率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种晶圆上料设备,其特征在于,包括晶圆盒移入机构、横移机构、内部移动机构、分离机构、空盒移动机构与空盒移出机构;所述晶圆盒移入机构、横移机构、内部移动机构、分离机构、空盒移动机构与空盒移出机构直接或间接安装于机架;
所述晶圆盒移入机构用于自上料窗口接收载有晶圆的载货晶圆盒,并通过第一水平方向的移动将所述载货晶圆盒送至内部预备位置;
所述横移机构用于通过第二水平方向的移动将处于所述内部预备位置的载货晶圆盒沿水平方向横移至所述内部移动机构;
所述内部移动机构用于通过所述第一水平方向的移动和/或升降移动将横移而来的载货晶圆盒送至所述分离机构,并通过所述第一水平方向的移动和/或升降移动将所述分离机构所得到的空晶圆盒送至所述空盒移动机构;
所述分离机构用于将送至的载货晶圆盒中的晶圆与晶圆盒分离,得到晶圆与所述空晶圆盒;
所述空盒移动机构用于通过水平移动和/或升降移动将送至的空晶圆盒送至所述空盒移出机构;
所述空盒移出机构用于通过所述第二水平方向的移动将送至的空晶圆盒移出。
2.根据权利要求1所述的晶圆上料设备,其特征在于,所述分离机构分离得到的晶圆在分离后处于内部空间,所述内部空间能够与外部的晶圆处理槽区连通,所述内部空间与所述晶圆处理槽区之间设有空气阻隔机构;
所述空气阻隔机构阻隔于所述内部空间与晶圆处理槽区之间,且能够在需将所述晶圆自所述内部空间取出至所述晶圆处理槽区时取消阻隔。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述空气阻隔机构包括:基体、伸缩机构,以及空气阻隔板;所述基体设于所述机架,所述伸缩机构连接于所述基体与所述空气阻隔板之间;
所述伸缩机构用于控制所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩;
所述空气阻隔板相对于所述基体伸出时,能够阻挡于所述内部空间与所述晶圆处理槽区之间;
所述空气阻隔板相对于所述基体缩回时,所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通,以使得机械手能够经所述连通空间将所述内部空间中的晶圆运输至所述晶圆处理器槽区。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述伸缩机构包括伸缩杆、杆套结构与伸缩驱动结构,所述杆套结构设于所述基体,所述伸缩杆穿过所述杆套结构,所述伸缩驱动结构连接所述基体与所述空气阻隔板,所述伸缩杆与所述空气阻隔板固定连接;
所述伸缩驱动结构用于驱动所述伸缩杆沿其长度方向相对于所述基体伸缩,以使得所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述伸缩机构还包括缓冲结构,所述缓冲结构连接所述基体与所述空气阻隔板,用于在所述空气阻隔板相对所述基体伸缩时提供缓冲作用力。
6.根据权利要求1至5任一项所述的设备,其特征在于,所述晶圆盒移入机构包括第一滑轨、第一滑块、第一水平运动驱动结构、第一升降结构,以及第一承载结构,所述第一承载结构安装于所述第一升降结构,所述第一滑块与所述第一升降结构直接或间接固定连接;
所述升降结构用于驱动对应的第一承载结构做升降运动,以使得所述第一承载结构能够在上升后支撑于自所述上料窗口进入的载货晶圆盒的下侧,以装载所述载货晶圆盒;
所述第一水平运动驱动结构用于驱动所述第一滑块沿所述第一滑轨做水平运动,以使得直接或间接连接于所述第一滑块的所述第一升降结构、所述第一承载结构和所述载货晶圆盒同步发生水平运动。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述第一滑轨、所述第一滑块,以及所述第一升降结构设于所述机架的第一层层板与第二层层板之间,所述第二层层板位于所述第一层层板的上侧,所述第二层层板设有长条形的贯通所述第二层层板两侧的通槽;
所述载货晶圆盒装载于所述第二层层板时,所述第一承载结构能够在上升后插入所述通槽并支撑其上的载货晶圆盒,以使得所述载货晶圆盒装载于所述第一承载结构;
所述通槽的长度方向与所述第一滑轨的长度方向相匹配,以使得所述第一滑块沿所述第一滑轨做水平运动时,所述第一承载结构能够带动其上的载货晶圆盒沿所述通槽做水平运动。
8.根据权利要求1至5任一项所述的设备,其特征在于,所述空盒移出机构包括第二滑轨、第二滑块、第二水平移动驱动机构、第二升降结构、水平调整结构,以及第二承载结构;
所述第二承载结构安装于所述水平调整结构,所述水平调整结构安装于所述第二升降结构,所述第二滑块与所述第二升降结构直接或间接固定连接;所述第二滑轨沿所述第二水平方向设置,
所述水平调整结构用于沿所述第二水平方向调整所述第二承载结构的位置,所述第二升降结构用于驱动所述水平调整结构及其上的第二承载结构做升降运动,以使得沿所述第二水平方向调整至所需位置的第二承载结构能够在上升后支撑于空晶圆盒的两个提手部的下侧,以装载所述空晶圆盒;
所述第二水平移动驱动机构用于驱动所述第二滑块沿所述第二滑轨运动,以使得直接或间接连接于所述第二滑块的所述第二升降结构、所述水平调整结构、所述第二承载结构和所述空晶圆盒同步发生水平运动,以将所述空晶圆盒送出。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于,所述水平调整结构包括水平调整驱动结构、水平调整滑轨与水平调整滑块,所述水平调整滑块直接或间接连接所述第二承载结构,所述水平调整滑轨沿所述第二水平方向设置,所述水平调整驱动结构用于驱动所述水平调整滑块沿所述水平调整滑轨运动,以调整所述水平调整滑块与所述第二承载结构的位置。
10.一种晶圆处理系统,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的晶圆上料设备。
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