CN110993547B - 一种晶圆花篮更迭装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆花篮更迭装置，所述装置包括：导入移动机构，所述导入移动机构包括第一托架，所述第一托架上用来放置承载有晶圆的第一花篮，所述导入移动机构包括竖直方向的短程气缸，所述短程气缸的移动端与两排第一传感器连接，每列所述第一传感器朝向所述第一花篮上对应晶片装载位置；导片机构，所述导片机构包括顶升单元和夹持单元，所述夹持单元设置在所述顶升单元的上方，所述夹持单元能够自两侧夹持或者松开晶圆，所述顶升单元能够自底部托住晶圆；左侧托架；以及右侧托架。本发明的有益效果为全面性的侦测晶圆片与晶圆盒传递，达成对晶圆传递装置的有效控制与保障。

Description

一种晶圆花篮更迭装置
技术领域
本发明属于半导体领域，具体涉及一种晶圆花篮更迭装置。
背景技术
在半导体工艺设备中常需要在设备中建构一晶圆载体传递的机构以传送到指定的工艺区段，而在晶圆载体装载晶圆后进入工艺设备的装载区后需要对晶圆的片数进行计数的动作。通常进行晶圆片数计数的动作使用多种晶圆计数传感器(Wafer counter)与晶圆盒定位传感器配置组合，而传感器使用的种类有多种类使用类型，多直接固定装载在工艺设备的固定端面上或是骨架的樑上，采取原地进行对晶圆片数计数，而建立一种晶圆载体的传递装置能够配置对批量式晶圆片随时进行计数与搭配有效的晶圆盒的全面性安全性定位侦测等方法联动配置，故建立一种具有晶圆传递过程中全效性的侦测方法对半导体工艺设备灵活配置实为重要。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种晶圆花篮更迭装置，本发明的部分实施例能够建立一种全面性的侦测晶圆片的数量、晶圆盒的移动与定位正确性、晶圆盒的具体位置、晶圆盒传送方向恒定侦测，确保批量式晶圆片装载在晶圆盒在湿法设备中进行传递的过程中的稳定进行，避免因为传递过程的失误造成不必要的损失，其具体侦测方法，亦可联动于晶圆盒传递输送的整体装置模组，提供一种有效解决晶圆片与晶圆盒进行传送时，无法正确的确保每区段的传送的侦测盲区，实现对晶圆片的全面性防护。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种晶圆花篮更迭装置，所述装置包括：导入移动机构，所述导入移动机构包括第一托架，所述第一托架上用来放置承载有晶圆的第一花篮，所述导入移动机构包括竖直方向的短程气缸，所述短程气缸的移动端与两排第一传感器连接，每列所述第一传感器朝向所述第一花篮上对应晶片装载位置；导片机构，所述导片机构包括顶升单元和夹持单元，所述夹持单元设置在所述顶升单元的上方，所述夹持单元能够自两侧夹持或者松开晶圆，所述顶升单元能够自底部托住晶圆；左侧托架，所述左侧托架可水平移动的设置在框架结构上，所述左侧托架上设置有能够在不同位置分别与所述第一托架、顶升单元上下对正的第二托架；以及
右侧托架，所述右侧托架可水平移动的设置在框架结构上，所述右侧托架上设置有能够与所述顶升单元上下对正的第三托架；其中，承载有晶圆的所述第一花篮与第二托架对正后，通过所述导入移动机构的下行，将承载有晶圆的所述第一花篮转移至所述第二托架上，所述第二托架移动至与所述顶升单元对正后，通过所述顶升单元的上行托起晶圆，完成晶圆和所述第一花篮的分离，所述夹持单元夹持住晶圆，所述顶升单元复位后所述第二托架离开所述顶升单元上方，放置有第二花篮的所述第三托架移动至与所述顶升单元对正后，所述顶升单元上行托住晶圆，所述夹持单元松开所述晶圆，所述顶升单元下行至晶圆转移至所述第二花篮，完成花篮更迭。
优选地，所述第一传感器为光源反射式传感器。
优选地，所述导入移动机构为三轴机器人，所述三轴机器人的移动端连接所述第一托架。
优选地，所述三轴机器人的移动端上设置有旋转气缸，所述旋转气缸的移动端与所述第一托架固定连接。
优选地，所述导入移动机构上设置有第二传感器，所述第二传感器朝向所述第二托架与所述第一托架的设计对正位置，用来确定所述第一花篮转移至所述第二托架是否到位。
优选地，所述第二传感器为对射型传感器。
优选地，所述夹持单元包括轴心位置固定且可以绕轴自转的第一夹持杆、平行于第一夹持杆设置的第二夹持杆、固定在第一夹持杆与第二夹持杆上的夹持片、固定在第二夹持杆两端的对开型的联杆装置。
优选地，所述第一托架、第二托架、第三托架的四角上分别设置有第三传感器。
优选地，所述第三传感器为遮光式传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.具有计数晶圆片的移动装置，在装置配置两入晶圆计数传感器，可避免只配置单一晶圆计数传感器时，其晶圆在进行移动会有部份位置偏移，而采取两个传感器的配置，建立完善的侦测晶圆，避免因为晶圆偏移造成不必要的晶圆破损；
2.结合旋转动作、垂直升降、水平移动于一体的传输装置，本装置将晶圆计数模组、旋转运动模组、装置用升降模组、水平移动模组组合成一体化的装置，构成一可应用于半导体工艺设备所需要对晶圆托篮中的晶圆计数侦测与不同的托篮传递机构进行配置而有一体化的配置，有效地针对半导体工艺设备的传递机构的需求，能更有效地为半导体工艺设备的装载(Loading)、卸载(Unloading)区段解决需要提升传递产品效率的办法；
3.可配置适合的旋转机构以符合传递过程所需的相对角度的要求，利用旋转机构装置的配置与整体支撑结构的设计，使整体装置模组可应用0-90°、0-180°、0-270°、0-360°等相关的角度选择，进而搭配气缸用的阻挡缓冲器(Handle stop)进行更多配置角度的配置；
4.水平移动机构组合的灵活性，利用一体化的装置集成，可与水平方向单轴向的单轴机器人、磁感无杆气缸、带杆气缸、重型气缸，甚于与3轴向移动平台装置如龙门系统进行集成整合，可集成于半导体工艺设备用对于装载(Loading)、卸载(Unloading)区段解决需要提升传递产品效率的办法；
5.衔接平台与多元运动集成装置模组的侦测动作，透过多种侦测传感器的互相配合达成晶圆盒在复杂的传递过程中，在三维空间的具体侦测，达成有效地相对位置、方位以及机构动作执行的正确性确保，在多种作用的相互配合达成对晶圆片的保护，晶圆盒的传递确保，设备模组的监控，操作人员的安全性保障，构成多元性的全面性监控与侦测。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的整体结构俯视示意图。
图2为本发明实施例的导入移动装置的侧视示意图。
图3为本发明实施例的导片机构为主体的三维示意图。
图4为导片机构中夹持单元夹持有晶圆的示意图。
图5为导入移动机构中第一托架旋转到一定角度时的示意图。
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付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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-5所示，本实施例提供一种晶圆花篮更迭装置，装置包括：导入移动机构1，导入移动机构1包括第一托架11，第一托架11上用来放置承载有晶圆的第一花篮100，导入移动机构1包括竖直方向的短程气缸12，短程气缸12的移动端与两排第一传感器13连接，每列第一传感器13朝向第一花篮100上对应晶片装载位置；导片机构2，导片机构2包括顶升单元21和夹持单元22，夹持单元22设置在顶升单元21的上方，夹持单元22能够自两侧夹持或者松开晶圆，顶升单元21能够自底部托住晶圆；左侧托架3，左侧托架3可水平移动的设置在框架结构300上，左侧托架3上设置有能够在不同位置分别与第一托架11、顶升单元21上下对正的第二托架31；以及
右侧托架4，右侧托架4可水平移动的设置在框架结构300上，右侧托架4上设置有能够与顶升单元21上下对正的第三托架41；其中，承载有晶圆的第一花篮100与第二托架31对正后，通过导入移动机构1的下行，将承载有晶圆的第一花篮100转移至第二托架31上，第二托架31移动至与顶升单元21对正后，通过顶升单元21的上行托起晶圆，完成晶圆和第一花篮100的分离，夹持单元22夹持住晶圆，顶升单元21复位后第二托架31离开顶升单元21上方，放置有第二花篮200的第三托架41移动至与顶升单元21对正后，顶升单元21上行托住晶圆，夹持单元22松开晶圆，顶升单元21下行至晶圆转移至第二花篮200，完成花篮更迭。
第一传感器13为光源反射式传感器。
导入移动机构1为三轴机器人，三轴机器人的移动端连接第一托架11。
三轴机器人的移动端上设置有旋转气缸，旋转气缸的移动端与第一托架11固定连接。
导入移动机构1上设置有第二传感器，第二传感器朝向第二托架31与第一托架11的设计对正位置，用来确定第一花篮100转移至第二托架31是否到位。
第二传感器为对射型传感器。
夹持单元22包括轴心位置固定且可以绕轴自转的第一夹持杆221、平行于第一夹持杆221设置的第二夹持杆222、固定在第一夹持杆221与第二夹持杆222上的夹持片223、固定在第二夹持杆222两端的对开型的联杆装置224。
第一托架11、第二托架31、第三托架41的四角上分别设置有第三传感器。
第三传感器为遮光式传感器。
另一实施例中，本发明以传送晶圆盒与晶圆片的传递装置作为示例，透过一完整的晶圆传递过程中可以验证该方法的有效进行与实际实施方法。可将一实际的实施案例区分为以下相关区块:
1.晶圆入料区与侦测
在本发明的具体展现中，在第一区段定义为晶圆产品的入料区段，在装载晶圆片的晶圆盒中透过一客户端的SMIF传递装置或是以人力手动放置晶圆盒后，必须进行以下的侦测方法:
1.1晶圆盒确实置放于该区域的侦测执行
1.1.1晶圆盒在入料区的置放侦测方法
晶圆盒透过SMIF装置或是人力手动放置该盒于晶圆传递装置整体模组的第一区域进行侦测以确保置放的位置与方位是否正确，藉由晶圆盒置放区域的定位角的限制自动复位方法以及传感器对晶圆盒四处托架底角进行侦测，采取四边对称排列的遮光式的光电传感器，若四个传感器针对应的晶圆盒的底角有任何一侧无有效或是正确的摆放,即反馈于interlock界面传递相关的讯号至系统，通报即时进行调整晶圆盒的正确摆放。
1.1.2晶圆盒在入料区对应的置放装置
在本区段采用一开放式的U型端口模组配置，该模组可直接安装在晶圆传递模组装置的骨架上，并配置了对应于晶圆盒四端底角的定位角传感器。其U型开放式的端口对应于下一阶段的装置模组可以轻易地进行该区域进行衔接，并执行下一阶段性动作。
1.2晶圆片数的即时计数与反馈方法
1.2.1晶圆片数的计数方式
本发明在此一分段执行方法主要透过一可安装26片式集成型晶圆片数计数传感器，可对装载在晶圆盒内的批量式晶圆进行计数的侦测，采取26片微型传感器的遮光感应式动作，透过对应的运动模组的升降动作，在晶圆片的遮蔽与无遮敝下的差异化动作的驱使产生对晶圆片数计数的辨识，达成侦测效果，而本侦测方式的26片式集成型晶圆片数计数传感器安装在一可实现两段式的升降动作，旋转动作，水平直线动作三种运动模式集成的一多运动装置构成的运动模组。
1.2.2运动装置的集成配合侦测构成
本发明在此分段的晶圆片数计数动作的侦测动作。主要是透过上一段的晶圆入料区与本分段所涉及的一隶属于左侧运动行为所适用的多运动装置构成的运动模组，其实现了两段式的升降动作，旋转动作，水平直线动作可以对应于前段区域与后段进行衔接区域所需要的位置、方位要求而进行的各种运动动作的执行，
该多元动作集成的运动装置，透过下列几种动作执行:
1.水平直线运动作用
本动作提供整体垂直方向的模组进行动作之时，移动至指定的水平轴向位置，该位置可为本模组所配置的单轴机器人轴向所涉及的任意位置至指定的晶圆入料区域模组,其U型端口的开放式开口的中心点位置对应。移动至该位置准备进行后续需要进行的抬升晶圆盒或是抬升26片式集成型晶圆片数计数传感器的动作。
2.两段式升降运动作用
本动作为两个短程气缸所构成，一为气缸a为提供26片式集成型晶圆片数计数传感器进行升降动作所需的移动行程的有效运动装置，其行程限制可对应范围应为；二为气缸b为提供整体法向量垂直位置之子模组整体抬升动作，以因应后续晶圆片数计数完成之后，既可将晶圆盒整体抬升，预备进行水平轴向直线运动。
3.旋转运动作用
本动作为因应使用客户端批量晶圆片的使用，可使用单入或是双入的工艺需求而衍生的配置，双入晶圆盒对应于湿法工艺设备为需要前后方像对称相反的排列方式，进而建立一种可以达成180度精确旋转动作。
1.2.3运动装置的配置
本模组装置的配置主要在于具有多元动作集成所适用的运动装置总成。具有实现两段式的升降动作，旋转动作，水平直线动作三种运动模式集成，构成一种将具有各种功能特性的运动装置集成形成具有三种运动模式集成的装置模组
1.水平轴向动作运动装置
本执行动作采取一轴向水平单轴机器人组合，组合单轴机器人、减速电机、指定位置配置之光电传感器，提供在水平轴向运动之时可以提供稳定、快速的动作进行。在传感器的位置配置采取对应于传送晶圆盒的三个指定位置的中心法线向量位置延伸的相对应位置。
2.两段式升降动作运动装置
本执行动作采取两段式的升降动作，两段式的升降动作的关键在于其功能性的区分，气缸a为驱动26片式集成型晶圆片数计数传感器进行升降动作作用的执行装置，在动作执行的过程中需要对气缸升降的基础位置与极限位置进行传感器的定义与规划，采取在0mm基础位置与最大值35mm进行区分。气缸b为驱动整体法向量垂直位置之子模组整体抬升动作，以因应后续晶圆片数计数完成之后，既可将晶圆盒整体抬升的执行装置，在动作执行的过程中需要对气缸升降的基础位置与极限位置进行传感器的定义与规划，采取在0mm基础位置与最大值70mm进行区分。
3.旋转动作运动装置
本执行动作采取旋转动作，建立一种0度与180度的旋转动作的两个位置进行，其在动作执行的意义在于对应于衔接的，转移平台以及对晶圆盒的相对方向性的要求，进而有对旋转动作的需求，透过两极限位置的定义，由0度与180度两个位置的定义出对晶圆盒配合相对方向的达成。
2.晶圆盒进入水平传输位置准备衔接动作的整体侦测
本发明的概念型意义，在进入第二阶段时，其具体的作用在于将前一阶段晶圆片计数后，将晶圆盒传递至指定位置，准备进行衔接传递至下一平台，进行以平台衔接之时，透过长程型的对射光电传感器进行侦测动作，确保单入或是双入晶圆盒在传递过程的稳定性与方向性的正确性，加上机构装置的辅助以及衔接平台上的晶圆盒底脚定位角与定位角内置传感器的配合，构成全面性的辅助侦测动作以及保护机制。
2.1不同数量晶圆盒进入衔接平台的侦测方法
在进入本阶段的动作主要是透过上述的前一阶段的动作执行后，将晶圆盒透过水平直线运动、复合性的垂直升降动作、旋转驱动动作配合完成达成对衔接平台转移后，接续到一衔接动作需要对晶圆盒的具体位置、方位的侦测。
2.1.1晶圆盒在3维空间的具体侦测
在本阶段需要执行的侦测方法主要透过三维空间需要配置的长程型的对射型传感器、衔接平台上的晶圆盒定位角传感器、驱动衔接平台移动的无杆气缸配置的传感器、多元运动机构集成模组的垂直升降气缸、水平直线移动单轴机器人、旋转气缸的定位传感器等达成由三维空间的全面性侦测方法。利用多种传感器的互相配合所对应于的运动机构协调作用达成对晶圆盒传递过程所需要的完整的位置、方位的侦测达成确保对晶圆产品的保护、运动装置的控制、操作人员的安全性保障。
1.长程型的对射型传感器侦测方法
在利用本阶段传递动作之时，因涉及晶圆盒无论是单入或是双入进入指定的相对位置之时，需要对其进行侦测以确保晶圆盒已然透过运动机构位置到达相对应的相对三维空间位置，其因为旋转、水平轴向直线运动、垂直升降运动等三种运动构成的运动模式，涉及多层次的动作，避免运动机构的无法预期的失衡导致破坏行为必须要对多元运动的具体动作进行侦测，相对而言，在晶圆盒到达指定的三维空间位置，若然晶圆盒在正确的相对位置与方向，透过对射传感器配置对称双向45度的位置，可构成对单入以及双入的晶圆盒的整体相对位置与方位的侦测、其晶圆盒落于指定位置的定位点之时，透过对射传感器的相对应位置发射光源，晶圆盒遮蔽光源即可达成侦测具体平面位置定位点的正确性。
2.衔接平台上的晶圆盒定位角传感器
在晶圆盒进入指定位置，透过多元运动机构模组的抬升与下降使晶圆盒坐落于衔接平台上，其运动机构为透过气缸的抬升动作构成，亦可能会因机构的晃动或是气体供应的不稳定造成传递动作的失衡，因应此状况透过衔接平台上的晶圆盒定位角的机构上自动复位作用以及定位角内所安置的传感器对晶圆盒底脚的侦测作用呈现对晶圆盒传递的有效控制方法。
3.驱动衔接平台移动的无杆气缸配置的传感器
在本段执行动作进行中，透过衔接平台底部驱动的运动装置进行的轴向运动来驱动衔接平台的水平直线往返运动，进行衔接晶圆盒后，往复送往准备进行导片区域进行客户端晶圆盒与进行工艺用的晶圆盒的置换。而衔接平台移动的无杆气缸配置的传感器具体作用为透过起始位置与极限位置的配置，具体对应于进行导片位置的中心点与衔接晶圆盒的位置，在透过衔接平台底部的无杆气缸的驱动可视为提供一作用力驱使衔接平台有效的往返水平直线运动，而有效地运动透过传感器的侦测以确保在晶圆盒的衔接动作是正确到达导片区域中心点定位点以及衔接平台衔接多元运动集成机构模组的指定位置定位点的控制与侦测。
4.多元运动机构集成模组的垂直升降气缸、水平直线移动单轴机器人、旋转气缸的定位传感器
在本段动作执行因为需要进行相对应的垂直升降抬升动作、水平移动、旋转动作的配合，在相对应的运动执行过程尚需要对机构的协调动作具体的侦测与控制，确保动作执行的完整性，进而达成晶圆盒在进行传递作用之时的有效传输的完整控制以确保传递动作无失效行为之产生
3.晶圆盒进入导片区域的侦测方法
本阶段的运动行为係透过衔接平台将承载晶圆盒的送至导片区域的中心点位置，进而导向相关的夹持装置的配合将晶圆片抬升后、晶圆片的夹持、晶圆片的释放、工艺用晶圆盒的置入、晶圆片释放至夹持装置、夹持装置的配合下降等相关动作的配合，其需要多段的侦测动作的配合。
3.1导片区域的侦测方法
3.1.1导片区域的动作侦测
在进行本阶段的运动进行需要多段化的分解性侦测动作的互相配合，以构成对转移晶圆片至不同晶圆盒之时的高危险性、高风险性的动作保护、人员安全性保障，晶圆产品的转移有效侦测。
1.夹持装置的垂直升降动作侦测
本动作执行分为两种作用，一为将晶圆片抬升至导片装置，二为将进行晶圆置放于工艺用晶圆盒的下降动作，为了有效地侦测动作的正确性与安全性以及风险性的控制，需要透过两种类型的传感器搭配，在传感器的协调控制下采取夹持晶圆片的升降装置上的气缸用传感器与配置在导片装置上的对射型传感器以对应晶圆片在升降过程时对晶圆片的具体位置的侦测，以利进行晶圆片后续以导片装置进行夹持导片置换的动作确保。
2.导片装置的夹持动作侦测
在导片过程中，透过对开型的联杆装置运动，驱动一弧型的动作实现对晶圆片的夹持与释放，然动作的完整性与协调性的确保在于驱动联杆机构的稳定性的控制，在联杆装置采取多道的限位装结构的限制以及气缸上的传感器的位置侦测，确保在夹持晶圆片的导片动作的高风险性行为能万无一失
4.工艺晶圆盒进入导片区域的侦测方法
本发明的概念型意义，在进入第四阶段时，其具体的作用在于将前一阶段晶圆片导片后，将工艺用晶圆盒传递至指定位置，准备进行衔接传递至导片区域，进行以平台衔接之时，透过长程型的对射光电传感器进行侦测动作，确保单入或是双入晶圆盒在传递过程的稳定性与方向性的正确性，加上机构装置的辅助以及衔接平台上的晶圆盒底脚定位角与定位角内置传感器的配合，构成全面性的辅助侦测动作以及保护机制。
4.1不同数量晶圆盒进入衔接平台的侦测方法
在进入本阶段的动作主要是透过上述的前一阶段的动作执行后，将晶圆盒透过水平直线运动、复合性的垂直升降动作配合完成达成对侧对衔接平台转移后，接续到一衔接动作需要对晶圆盒的具体位置、方位的侦测。
4.1.1晶圆盒在3维空间的具体侦测
在本阶段需要执行的侦测方法主要透过三维空间需要配置的长程型的对射型传感器、衔接平台上的晶圆盒定位角传感器、驱动衔接平台移动的无杆气缸配置的传感器、多元运动机构集成模组的垂直升降气缸、水平直线移动单轴机器人定位传感器等达成由三维空间的全面性侦测方法。利用多种传感器的互相配合所对应于的运动机构协调作用达成对晶圆盒传递过程所需要的完整的位置、方位的侦测达成确保对晶圆产品的保护、运动装置的控制、操作人员的安全性保障。
1.长程型的对射型传感器侦测方法
在利用本阶段传递动作之时，因涉及工艺用晶圆盒无论是单入或是双入进入指定的相对位置之时，需要对其进行侦测以确保晶圆盒已然透过运动机构位置到达相对应的相对三维空间位置，其因为水平轴向直线运动、垂直升降运动等两种运动构成的运动模式，涉及多层次的动作，避免运动机构的无法预期的失衡导致破坏行为必须要对多元运动的具体动作进行侦测，相对而言，在晶圆盒到达指定的三维空间位置，若然晶圆盒的在于正确的相对位置与方向，透过对射传感器配置对称双向45度的位置，可构成对单入以及双入的晶圆盒的整体相对位置与方位的侦测、其晶圆盒落于指定位置的定位点之时，透过对射传感器的相对应位置发射光源，晶圆盒遮蔽光源即可达成侦测具体平面位置定位点的正确性。
2.对侧衔接平台上的晶圆盒定位角传感器
在晶圆盒进入指定位置，透过多元运动机构模组的抬升与下降使晶圆盒坐落于衔接平台上，其运动机构为透过气缸的抬升动作构成，亦可能会因机构的晃动或是气体供应的不稳定造成传递动作的失衡，因应此状况透过衔接平台上的晶圆盒定位角的机构上自动复位作用以及定位角内所安置的传感器对晶圆盒底脚的侦测作用呈现对晶圆盒传递的有效控制方法。
3.驱动衔接平台移动的无杆气缸配置的传感器
在本段执行动作进行中，透过衔接平台底部驱动的运动装置进行的轴向运动来驱动衔接平台的水平直线往返运动，进行衔接晶圆盒后，往复送往准备进行导片区域进行客户端晶圆盒与进行工艺用的晶圆盒的置换。而衔接平台移动的无杆气缸配置的传感器具体作用为透过起始位置与极限位置的配置，具体对应于进行导片位置的中心点与衔接晶圆盒的位置，在透过衔接平台底部的无杆气缸的驱动可视为提供一作用力驱使衔接平台有效的往返水平直线运动，而有效地运动透过传感器的侦测以确保在晶圆盒的衔接动作是正确到达导片区域中心点定位点以及衔接平台衔接多元运动集成机构模组的指定位置定位点的控制与侦测。
4.多元运动机构集成模组的垂直升降气缸、水平直线移动单轴机器人定位传感器
在本段动作执行因为需要进行相对应的垂直升降抬升动作、水平移动的配合，在相对应的运动执行过程尚需要对机构的协调动作具体的侦测与控制，确保动作执行的完整性，进而达成晶圆盒在进行传递作用之时的有效传输的完整控制以确保传递动作无失效行为之产生
5.以工艺用机械手臂传送置换成工艺用晶圆盒的侦测
在晶圆片导片完成置换至工艺用晶圆盒后，以对侧衔接平台移动至极限位置后，待定位完成后以自动控制与讯号传递至机械手臂进行讯号侦测以确保该承载晶圆片的工艺用晶圆盒以可使用机械手臂进行传递作用，后续机械手臂以所配置的相关运动机构将工艺用晶圆盒夹取、整体手臂垂直抬升至传送所需的相对高度、机械手臂的位置确认、夹取后的快速移动至工艺区的侦测。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (7)

1.一种晶圆花篮更迭装置，其特征在于，所述装置包括：
导入移动机构(1)，所述导入移动机构(1)包括第一托架(11)，所述第一托架(11)上用来放置承载有晶圆的第一花篮(100)，所述导入移动机构(1)包括竖直方向的短程气缸(12)，所述短程气缸(12)的移动端与两排第一传感器(13)连接，每列所述第一传感器(13)朝向所述第一花篮(100)上对应晶片装载位置，所述导入移动机构(1)为三轴机器人，所述三轴机器人的移动端连接所述第一托架(11)，所述三轴机器人的移动端上设置有旋转气缸，所述旋转气缸的移动端与所述第一托架(11)固定连接；
导片机构(2)，所述导片机构(2)包括顶升单元(21)和夹持单元(22)，所述夹持单元(22)设置在所述顶升单元(21)的上方，所述夹持单元(22)能够自两侧夹持或者松开晶圆，所述顶升单元(21)能够自底部托住晶圆；
左侧托架(3)，所述左侧托架(3)可水平移动的设置在框架结构(300)上，所述左侧托架(3)上设置有能够在不同位置分别与所述第一托架(11)、顶升单元(21)上下对正的第二托架(31)，所述第二托架(31)包括向左侧开口的U型端口；以及
右侧托架(4)，所述右侧托架(4)可水平移动的设置在框架结构(300)上，所述右侧托架(4)上设置有能够与所述顶升单元(21)上下对正的第三托架(41)，所述第三托架(41)包括向右侧开口的U型端口；
其中，当第一花篮(100)内承载有晶圆时，通过所述三轴机器人在水平面内沿轴向运动带动导入移动机构(1)沿轴向移动，所述轴向与左侧托架(3)和右侧托架(4)的水平移动方向有夹角，直至承载有晶圆的所述第一花篮(100)与第二托架(31)对正后，所述左侧托架(3)做水平移动直至第一花篮(100)与第二托架(31)在竖直方向上对正，通过所述导入移动机构(1)的下行，将承载有晶圆的所述第一花篮(100)转移至所述第二托架(31)上，所述第二托架(31)移动至与所述顶升单元(21)对正后，通过所述顶升单元(21)的上行托起晶圆，完成晶圆和所述第一花篮(100)的分离，所述夹持单元(22)夹持住晶圆，所述顶升单元(21)复位后所述第二托架(31)离开所述顶升单元(21)上方，放置有第二花篮(200)的所述第三托架(41)移动至与所述顶升单元(21)对正后，所述顶升单元(21)上行托住晶圆，所述夹持单元(22)松开所述晶圆，所述顶升单元(21)下行至晶圆转移至所述第二花篮(200)，完成花篮更迭。
2.根据权利要求1所述的晶圆花篮更迭装置，其特征在于，所述第一传感器(13)为光源反射式传感器。
3.根据权利要求1所述的晶圆花篮更迭装置，其特征在于，所述导入移动机构(1)上设置有第二传感器，所述第二传感器朝向所述第二托架(31)与所述第一托架(11)的设计对正位置，用来确定所述第一花篮(100)转移至所述第二托架(31)是否到位。
4.根据权利要求3所述的晶圆花篮更迭装置，其特征在于，所述第二传感器为对射型传感器。
5.根据权利要求1所述的晶圆花篮更迭装置，其特征在于，所述夹持单元(22)包括轴心位置固定且可以绕轴自转的第一夹持杆(221)、平行于第一夹持杆(221)设置的第二夹持杆(222)、固定在第一夹持杆(221)与第二夹持杆(222)上的夹持片(223)、固定在第二夹持杆(222)两端的对开型的联杆装置(224)。
6.根据权利要求1所述的晶圆花篮更迭装置，其特征在于，所述第一托架(11)、第二托架(31)、第三托架(41)的四角上分别设置有第三传感器。
7.根据权利要求6所述的晶圆花篮更迭装置，其特征在于，所述第三传感器为遮光式传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112820677B (zh) * 2019-11-18 2023-01-24 至微半导体(上海)有限公司 一种晶圆片传输及自动换篮设备
CN110900182B (zh) * 2019-11-20 2021-07-06 上海至纯洁净系统科技股份有限公司 可自由安装于湿法设备内的模组化导片装置
CN111634687B (zh) * 2020-06-04 2021-08-10 无锡亚电智能装备有限公司 一种晶圆篮清洗设备进料机构及进料方法
CN112735999B (zh) * 2020-12-30 2022-12-16 上海至纯洁净系统科技股份有限公司 一种通用型晶圆传递机构及其传递方法
CN112768391B (zh) * 2020-12-31 2022-12-20 上海至纯洁净系统科技股份有限公司 一种晶圆盒联动侦测机械夹持装置
CN112736001B (zh) * 2020-12-31 2022-04-08 至微半导体(上海)有限公司 一种湿法清洗设备高效率晶圆盒输送装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106601659A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 上海新阳半导体材料股份有限公司 新型晶圆转移装置
CN106783710A (zh) * 2016-12-31 2017-05-31 上海新阳半导体材料股份有限公司 晶圆转移装置
CN207827399U (zh) * 2017-12-29 2018-09-07 上海中艺自动化系统有限公司 条状基片料盒自动更换机构
CN207973193U (zh) * 2017-09-06 2018-10-16 无锡市江松科技有限公司 硅片花篮导片装置
CN208368487U (zh) * 2018-06-07 2019-01-11 苏州映真智能科技有限公司 一种料盒式硅片转移机构
CN109545728A (zh) * 2018-12-07 2019-03-29 江苏汇成光电有限公司 一种自动化晶圆转移方法
CN110137123A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 晶圆上下料装置及晶圆下料方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106601659A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 上海新阳半导体材料股份有限公司 新型晶圆转移装置
CN106783710A (zh) * 2016-12-31 2017-05-31 上海新阳半导体材料股份有限公司 晶圆转移装置
CN207973193U (zh) * 2017-09-06 2018-10-16 无锡市江松科技有限公司 硅片花篮导片装置
CN207827399U (zh) * 2017-12-29 2018-09-07 上海中艺自动化系统有限公司 条状基片料盒自动更换机构
CN208368487U (zh) * 2018-06-07 2019-01-11 苏州映真智能科技有限公司 一种料盒式硅片转移机构
CN109545728A (zh) * 2018-12-07 2019-03-29 江苏汇成光电有限公司 一种自动化晶圆转移方法
CN110137123A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 晶圆上下料装置及晶圆下料方法

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