CN110690155A - 晶圆翻转定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆翻转定位装置，包括底板、翻转结构及两定位结构，翻转结构及两定位结构固定安装于底板，翻转结构包括升降结构、旋转结构及吸附结构，吸附结构包括吸板，旋转结构滑动安装于升降结构，吸板转动安装于旋转结构，每一定位结构包括保护夹爪，保护夹爪包括两夹持组件，两夹持组件之间形成间隙及与间隙连通的收容空间，晶圆被两夹持组件夹持于收容空间中并且光刻面朝上，吸板通过间隙进入收容空间，吸附晶圆后上移进行翻转，翻转后下降至另一定位结构的保护夹爪中，此时光刻面朝下，通过吸附结构及保护夹爪，晶圆能够高速搬运翻转定位，并且无污染，不接触光刻面。

Description

晶圆翻转定位装置
技术领域
本发明涉及晶圆产业，尤其是涉及一种晶圆翻转定位装置。
背景技术
一般，当硅结晶成很大的、在其大部分长度上为圆柱体之后，要把这种柱状结晶材料切割成很薄的、成为硅晶片的圆片，由于其形状为圆形，这样的硅晶片也可称为晶圆(Wafer)。在晶圆上可进一步加工制作成各种电路元件结构，从而成为有特定电性功能的集成电路产品。
晶圆产品的特性易碎并且光刻面不允许与其他物体有直接接触以免被污染，这种特性导致但晶圆加工过程中翻转定位困难。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以无污染，不接触光刻面，高速搬运翻转定位的晶圆翻转定位装置。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种晶圆翻转定位装置，包括底板、翻转结构及两定位结构，所述翻转结构及两所述定位结构固定安装于所述底板，所述翻转结构包括升降结构、旋转结构及吸附结构，所述吸附结构包括吸板，所述旋转结构滑动安装于所述升降结构，所述吸板转动安装于所述旋转结构，每一所述定位结构包括保护夹爪，所述保护夹爪包括两夹持组件，两所述夹持组件之间形成间隙及与所述间隙连通的收容空间，晶圆被两所述夹持组件夹持于所述收容空间中并且光刻面朝上，所述吸板通过所述间隙进入所述收容空间，吸附所述晶圆后上移进行翻转，翻转后下降至另一所述定位结构的保护夹爪中，此时光刻面朝下。
进一步地，所述夹持组件包括夹持件，所述夹持件设有粗定位夹持面及精定位夹持面，所述粗定位夹持面及所述精定位夹持面连接。
进一步地，所述粗定位夹持面呈弧面。
进一步地，所述精定位夹持面呈斜面并与水平面呈锐角夹角。
进一步地，所述粗定位夹持面及所述精定位夹持面截面呈钝角夹角。
进一步地，每一夹持组件上的所述粗定位夹持面及所述精定位夹持面的数量分别为两个，两所述粗定位夹持面与另一夹持组件上对应的粗定位夹持面之间的距离不同，使所述保护夹爪能够夹持不同尺寸的晶圆。
进一步地，所述升降结构包括电机及滑台，所述电机与所述滑台连接，所述旋转结构安装于所述滑台上。
进一步地，所述旋转结构包括气缸安装板及旋转气缸，所述气缸安装板安装于所述滑台，所述旋转气缸固定安装于所述气缸安装板。
进一步地，所述吸附结构还包括真空发生器及真空锁板，所述真空锁板固定安装于所述旋转气缸，所述吸板固定安装于所述真空锁板，所述吸板设有吸附端，所述吸附端与所述真空发生器连通。
进一步地，所述定位结构还包括夹紧气缸，所述夹紧气缸包括气缸主体及两气爪夹头，所述气缸主体设有滑槽，两所述气爪夹头滑动安装于所述滑槽，两所述夹持组件分别固定于两所述气爪夹头。
相比现有技术，本发明晶圆翻转定位装置还包括升降结构、旋转结构及吸附结构，吸附结构包括吸板，旋转结构滑动安装于升降结构，吸板转动安装于旋转结构，每一定位结构包括保护夹爪，保护夹爪包括两夹持组件，两夹持组件之间形成间隙及与间隙连通的收容空间，晶圆被两夹持组件夹持于收容空间中并且光刻面朝上，吸板通过间隙进入收容空间，吸附晶圆后上移进行翻转，翻转后下降至另一定位结构的保护夹爪中，此时光刻面朝下，通过吸附结构及保护夹爪，晶圆能够高速搬运翻转定位，并且无污染，不接触光刻面。
附图说明
图1为本发明晶圆翻转定位装置的一立体图；
图2为图1的晶圆翻转定位装置的一翻转结构的一立体图；
图3为图1的晶圆翻转定位装置的一定位结构的一立体图；
图4为图3的定位结构的分解图；
图5为图3的定位结构的夹紧气缸的立体图；
图6为图3的定位结构的保护夹爪的主视图；
图7为图1的晶圆翻转定位装置的一使用状态示意图；
图8为图1的晶圆翻转定位装置的另一使用状态示意图；
图9为图1的晶圆翻转定位装置的又一使用状态示意图；
图10为图1的晶圆翻转定位装置的定位结构的使用状态立体图；
图11为图10的定位结构的使用状态主视图；
图12为图10的定位结构的保护夹爪的使用状态主视图；
图13为图12的保护夹爪的A处的放大图。
图中：10、底板；20、翻转结构；21、升降结构；210、电机；211、滑台；22、旋转结构；220、气缸安装板；221、旋转气缸；23、吸附结构；230、真空发生器；231、真空锁板；232、吸板；2320、吸附端；30、定位结构；31、安装板；32、夹紧气缸；320、气缸主体；321、滑槽；322、气爪夹头；323、气管接头；33、保护夹爪；330、夹持组件；331、连接板；3310、避让部；332、夹持件；3320、粗定位夹持面；3321、精定位夹持面；333、间隙；334、收容空间；200、晶圆。
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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图13，本发明晶圆翻转定位装置用于翻转搬运晶圆200，晶圆翻转定位装置包括底板10、翻转结构20以及两定位结构30。
翻转结构20固定于底板10。翻转结构20包括升降结构21、旋转结构22以及吸附结构23。升降结构21包括电机210以及滑台211。电机210安装于底板10，滑台211安装于电机210。旋转结构22包括气缸安装板220以及旋转气缸221。气缸安装板220安装于滑台211，旋转气缸221固定安装于气缸安装板220。吸附结构23包括真空发生器230、真空锁板231、吸板232。真空锁板231安装于旋转气缸221。吸板232固定于真空锁板231。吸板232设有吸附端2320。吸附端2320与真空发生器230连通。
每一定位结构30包括安装板31、夹紧气缸32以及保护夹爪33。安装板31固定于底板10。夹紧气缸32包括气缸主体320、两气爪夹头322以及气管接头323。气缸主体320设有滑槽321，两气爪夹头322滑动安装于滑槽321。气管接头323固定于气缸主体320并与气爪夹头322连接。保护夹爪33包括两夹持组件330，每一夹持组件330包括连接板331以及夹持件332。连接板331固定于气爪夹头322。连接板331设有避让部3310，避让部3310呈L形。夹持件332固定于连接板331。夹持件332设有两粗定位夹持面3320以及两精定位夹持面3321。一粗定位夹持面3320以及一精定位夹持面3321连接形成一夹持部。粗定位夹持面3320呈弧面形。精定位夹持面3321呈斜面并与水平面呈锐角夹角。粗定位夹持面3320与精定位夹持面3321的截面呈钝角夹角。同一夹持组件330上的两粗定位夹持面3320与另一夹持组件330上对应的粗定位夹持面3320之间的距离不同，用于夹持不同尺寸的晶圆200。两连接板331之间形成间隙333，两夹持件332之间形成收容空间334，收容空间334用于收容晶圆200。
使用晶圆翻转定位装置时，晶圆200首先位于一定位结构30的保护夹爪33上，光刻面朝上。翻转结构20的吸板232通过间隙333伸入晶圆200下方，靠近晶圆200，真空发生器230使吸板232的吸附端2320吸附晶圆200。电机210通过吸板232带动晶圆200向上移动，当晶圆200移动至安全范围后(即晶圆200翻转时不会碰触到定位结构30)，旋转气缸221通过吸板232翻转晶圆200，然后电机210通过吸板232带动晶圆200向下移动至另一定位结构30的保护夹爪33中，此时夹持件332的粗定位夹持面3320夹持晶圆200并且晶圆200光刻面朝下。吸板232的吸附端2320断开真空，晶圆200滑落至精定位夹持面3321，滑落过程中，晶圆200只有边缘与夹持件332接触，无污染。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆翻转定位装置，包括底板、翻转结构及两定位结构，所述翻转结构及两所述定位结构固定安装于所述底板，其特征在于：所述翻转结构包括升降结构、旋转结构及吸附结构，所述吸附结构包括吸板，所述旋转结构滑动安装于所述升降结构，所述吸板转动安装于所述旋转结构，每一所述定位结构包括保护夹爪，所述保护夹爪包括两夹持组件，两所述夹持组件之间形成间隙及与所述间隙连通的收容空间，晶圆被两所述夹持组件夹持于所述收容空间中并且光刻面朝上，所述吸板通过所述间隙进入所述收容空间，吸附所述晶圆后上移进行翻转，翻转后下降至另一所述定位结构的保护夹爪中，此时光刻面朝下。
2.根据权利要求1所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：所述夹持组件包括夹持件，所述夹持件设有粗定位夹持面及精定位夹持面，所述粗定位夹持面及所述精定位夹持面连接。
3.根据权利要求2所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：所述粗定位夹持面呈弧面。
4.根据权利要求3所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：所述精定位夹持面呈斜面并与水平面呈锐角夹角。
5.根据权利要求4所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：所述粗定位夹持面及所述精定位夹持面的截面呈钝角夹角。
6.根据权利要求5所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：每一夹持组件上的所述粗定位夹持面及所述精定位夹持面的数量分别为两个，两所述粗定位夹持面与另一夹持组件上对应的粗定位夹持面之间的距离不同，使所述保护夹爪能够夹持不同尺寸的晶圆。
7.根据权利要求1所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：所述升降结构包括电机及滑台，所述电机与所述滑台连接，所述旋转结构安装于所述滑台上。
8.根据权利要求7所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：所述旋转结构包括气缸安装板及旋转气缸，所述气缸安装板安装于所述滑台，所述旋转气缸固定安装于所述气缸安装板。
9.根据权利要求8所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：所述吸附结构还包括真空发生器及真空锁板，所述真空锁板固定安装于所述旋转气缸，所述吸板固定安装于所述真空锁板，所述吸板设有吸附端，所述吸附端与所述真空发生器连通。
10.根据权利要求1所述的晶圆翻转定位装置，其特征在于：所述定位结构还包括夹紧气缸，所述夹紧气缸包括气缸主体及两气爪夹头，所述气缸主体设有滑槽，两所述气爪夹头滑动安装于所述滑槽，两所述夹持组件分别固定于两所述气爪夹头。
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