CN112382597A - 一种储片盒传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种储片盒传输装置，包括承载板、承载板传输组件和至少两个储片盒固定组件，承载板包括用于承载储片盒的承载面，承载面设置有导向柱，用于实现对承载于承载面的储片盒进行定位；承载板传输组件与承载板固定连接，用于驱动承载板沿传输方向移动；至少两个储片盒固定组件沿传输方向分布在承载板的两侧，且均与承载板固定连接，每个储片盒固定组件用于在传输储片盒时，将储片盒固定在承载板的承载面上。在本发明中，储片盒固定组件能够将储片盒固定在承载板的承载面上，从而在承载板带动储片盒沿传输方向移动时防止储片盒在传输过程中发生晃动，保证晶片的位置精度，提高产品良率。

Description

一种储片盒传输装置
技术领域
本发明涉及半导体设备领域，具体地，涉及一种储片盒传输装置。
背景技术
在半导体工艺中，常通过储片盒(Foup盒)装载成批次的晶片进出半导体设备(如，氧化炉)，为便于在清洁环境下对储片盒中的晶片(Wafer)进行取、放操作，半导体设备的前端部通常设置有用于临时放置储片盒的小型仓储(Mini Stocker)模块，该小型仓储模块能够自动对其内部放置的储片盒进行运输、定位操作、储片盒舱门的开启、关闭操作以及晶片取放等操作，与人工操作取放晶片相比，其晶片放置精度更高，且能够避免在操作过程中向工艺腔室引入额外的杂质。
然而，现有半导体设备中的小型仓储模块在储片盒运输过程中，由于储片盒发生晃动，会导致储片盒装载的晶片位置发生变化，进而由于晶片出现位置偏差，向工艺腔室中放置晶片时，废品率较高。因此，如何提供一种能够提高晶片位置的控制精度的储片盒传输装置，成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种储片盒传输装置，该储片盒传输装置能够提高晶片在储片盒中的位置精度。
为实现上述目的，本发明提供一种储片盒传输装置，包括承载板、承载板传输组件和至少两个储片盒固定组件，其中，
所述承载板包括用于承载所述储片盒的承载面，所述承载面设置有导向柱，用于实现对承载于所述承载面的所述储片盒进行定位；
所述承载板传输组件与所述承载板固定连接，用于驱动所述承载板沿传输方向移动；
至少两个所述储片盒固定组件沿所述传输方向分布在所述承载板的两侧，且均与所述承载板固定连接，每个所述储片盒固定组件用于在传输所述储片盒时，将所述储片盒固定在所述承载板的承载面上。
可选地，所述储片盒固定组件包括伸缩机构和压盒结构，所述伸缩机构固定设置在所述承载板的底面上，所述伸缩机构用于驱动所述压盒结构靠近或远离所述承载板，所述压盒结构具有压盒接触面，且所述压盒接触面在所述压盒结构靠近所述承载板时与承载于所述承载板的所述储片盒底板表面接触固定。
可选地，所述压盒结构包括压盒弯板和压盒安装块，所述压盒弯板包括相互连接的竖直部和弯折部，所述伸缩机构与所述竖直部连接，所述压盒安装块设置在所述弯折部上，所述压盒安装块上设置有所述压盒接触面。
可选地，所述压盒结构还包括沉头固定螺钉，所述压盒安装块上形成有沿高度方向贯穿所述压盒安装块的沉头孔，所述压盒弯板的弯折部上形成有固定螺纹孔，所述沉头固定螺钉依次穿过所述沉头孔和所述固定螺纹孔中以将所述压盒弯板与压盒安装块固定连接，且所述沉头固定螺钉的头部位于所述沉头孔中。
可选地，所述压盒安装块的材质包括聚四氟乙烯。
可选地，所述伸缩机构包括伸缩驱动部和辅助固定调节板，所述伸缩驱动部用于驱动所述压盒结构移动，所述伸缩驱动部通过所述辅助固定调节板与所述承载板连接。
可选地，所述储片盒固定组件包括多个第一定位螺钉，所述承载板上形成有多个沿厚度方向贯穿所述承载板的第一定位安装孔，所述辅助固定调节板上形成有多个沿同一直线排布的第一定位螺纹孔，所述第一定位安装孔的横截面为沿所述承载板边缘方向延伸的长条形，多个所述第一定位螺钉依次穿过所述第一定位安装孔和所述第一定位螺纹孔，所述第一定位螺钉能够在所述第一定位安装孔中沿所述第一定位安装孔的延伸方向滑动，且所述第一定位螺钉拧紧在所述第一定位螺纹孔中时能够将所述承载板与所述辅助固定调节板固定连接。
可选地，所述储片盒固定组件包括多个第二定位螺钉，所述辅助固定调节板上形成有多个沿厚度方向贯穿所述辅助固定调节板的第二定位安装孔，所述伸缩驱动部具有多个沿同一直线排布的第二定位螺纹孔，所述第二定位安装孔的横截面为沿对应的压盒结构的运动方向延伸的长条形，多个所述第二定位螺钉依次穿过所述第二定位安装孔和所述第二定位螺纹孔，所述第二定位螺钉能够在所述第二定位安装孔中沿所述第二定位安装孔的延伸方向滑动，且所述第二定位螺钉拧紧在所述第二定位螺纹孔中时能够将所述伸缩驱动部与所述辅助固定调节板固定连接。
可选地，所述承载板的底部形成有调节板安装槽，所述辅助固定调节板匹配设置在所述调节板安装槽中。
可选地，所述储片盒固定组件的数量为两个，且两个所述储片盒固定组件固定设置于所述承载板在所述传输方向两侧的边缘的中间位置。
在本发明提供的储片盒传输装置中，承载板上设置有储片盒固定组件，能够将储片盒固定在承载板的承载面上，从而在承载板带动储片盒沿传输方向移动时，保持储片盒底部表面与承载板的承载面之间的贴合关系，防止储片盒在传输过程中发生晃动，进而保证晶片在储片盒中的位置精度以及晶片转移至工艺腔室中的精确性，提高半导体工艺的良品率。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有的一种半导体设备进行储片盒传输示意图；
图2是本发明实施例提供的储片盒传输装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的储片盒传输装置传输储片盒的效果示意图；
图4是图2中I区域的局部放大示意图；
图5是图2中II区域的局部放大示意图；
图6是图2中III区域的局部放大示意图；
图7是图2中储片盒传输装置在另一种运动状态下III区域的示意图；
图8是本发明实施例提供的储片盒传输装置传输储片盒的俯视效果示意图；
图9是图8中储片盒传输装置的局部放大示意图；
图10是图9中储片盒传输装置的局部剖视图；
图11是图10中IV区域的局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的发明人对现有的半导体设备进行大量研究后发现，现有半导体设备中常出现上述问题的原因在于，储片盒中的晶片在储片盒的运输过程中发生了位移，具体地：
如图1所示，现有的半导体设备中，利用储片盒传输装置自动将储片盒200运输至晶片取放装置(如机械手)的操作位置，并由晶片取放装置将储片盒200中的晶片转移至工艺腔室中。然而，现有的储片盒传输装置通过承载面上的导向柱插入储片盒200底部的孔洞中实现对储片盒200的定位，该方案仅能够保证储片盒运输前后的位置精度。在运输过程中，储片盒200常发生前后晃动(如图1中左上方箭头方向所示)，导致储片盒200中的晶片与储片盒200中的承载区域之间发生错位，最终影响晶片取放装置将储片盒200中的晶片转移至工艺腔室中的位置精度，产生废品。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供一种储片盒传输装置，如图2及图3所示，该储片盒传输装置包括承载板2、承载板传输组件和至少两个储片盒固定组件100，承载板2包括用于承载储片盒200的承载面，该承载面上设置有导向柱，用于实现对承载于承载面上的储片盒200进行定位。
承载板传输组件与承载板固定连接，至少两个储片盒固定组件100沿传输方向分布在承载板的两侧，且均与承载板固定连接，每个储片盒固定组件100用于在传输储片盒200时，将储片盒200固定在承载板2的承载面上。
在本发明中，储片盒传输装置的承载板2上设置有储片盒固定组件100，能够将储片盒200(沿传输方向)的两侧固定在承载板2的承载面上，从而在承载板2带动储片盒200沿传输方向移动时，保持储片盒200底部表面与承载板2的承载面之间的贴合固定关系，从而防止储片盒200在传输过程中发生晃动，进而保证了晶片在储片盒200中的位置精度以及晶片转移至工艺腔室中的精确性，提高了半导体工艺的良品率。
本发明实施例对储片盒固定组件100如何将储片盒200固定在承载板2的承载面上不作具体限定，例如，作为一种结构简洁、便于操作的实施方式，优选地，如图2、图3、图6、图7所示，储片盒固定组件100包括伸缩机构和压盒结构，该伸缩机构固定设置在承载板2的底面上，该伸缩机构用于驱动压盒结构靠近或远离承载板2，该压盒结构具有压盒接触面A，且压盒接触面A在该压盒结构靠近承载板2时与承载于承载板2上的储片盒200的底板210表面接触固定。
需要说明的是，用于运输晶片的储片盒通常具有底板210结构，且该底板210四周具有凸出于储片盒箱体的边缘。在本发明实施例中，伸缩机构能够驱动压盒结构沿水平方向靠近或远离承载板2，以使得压盒结构的压盒接触面A在向外平移与承载板2的承载面错开的状态、以及向内平移至与承载板2的承载面相对(即接触底板210的边缘并将其压紧在承载面上)的状态之间切换。
在储片盒200放置在承载板2上后，储片盒固定组件100中的伸缩机构驱动压盒结构向承载板2运动，以使压盒结构的压盒接触面A移动至与储片盒200的底板210的上表面接触，从而在储片盒200的传输过程中将底板210固定在承载板2上，进而防止储片盒200晃动。
本发明实施例对导向柱1如何对储片盒200进行定位不作具体限定，例如，作为本发明的一种可选实施方式，如图6所示，底板210的底部形成有多个导向孔，承载板2上的多个导向柱1用于一一对应地插入底板210底部的导向孔中，以实现对储片盒200水平位置的定位功能。
为提高调节多个储片盒固定组件100的操作效率，优选地，如图8所示，储片盒固定组件100的数量为两个，且两个储片盒固定组件100固定设置于承载板2在传输方向两侧的边缘的中间位置，通过设置在底板210两侧边缘中间位置的一对储片盒固定组件100限制储片盒固定组件100，使之在位置B1与位置B2之间传输的过程中，无法向传输方向前后摆动，从而在保证固定功能的前提下减少了储片盒固定组件100的数量，进而提高了调节多个储片盒固定组件100的操作效率。
本发明实施例对伸缩机构的机械结构不作具体限定，例如，作为本发明的一种优选实施方式，如图6、图9至图11所示，伸缩机构包括伸缩驱动部10和辅助固定调节板13，伸缩驱动部10用于驱动该压盒结构移动，伸缩驱动部10通过辅助固定调节板13与承载板2连接。
本发明实施例对伸缩驱动部10的传动方式不作具体限定，例如，如图6所示，伸缩驱动部10可以为气缸。
本发明实施例对压盒结构的机械结构不作具体限定，例如，作为本发明的一种优选实施方式，如图6所示，该压盒结构可以包括压盒弯板11和压盒安装块12，压盒弯板11包括相互连接的竖直部和弯折部(在图6中该竖直部沿竖直方向设置，该弯折部沿水平方向设置)，该伸缩机构与该竖直部连接，压盒安装块12设置在该弯折部上，且压盒安装块12上设置有压盒接触面A。
在本发明实施例中，伸缩机构通过L型的压盒弯板11与压盒安装块12连接，压盒弯板11包括竖直部，因而具有一定的弹性，能够在压盒安装块12的压盒接触面A低于储片盒200的底板210的上表面时在压盒安装块12的作用下向外发生弯曲，使得压盒安装块12靠近储片盒200的一侧抬起，进而使压盒安装块12能够自动移动至底板210的上表面，提高了储片盒固定组件100的适应性。
本发明实施例对压盒弯板11的材质不作具体限定，例如，为使压盒弯板11具有良好的弹性，压盒弯板11可优选为L型不锈钢片。
本发明实施例对压盒安装块12的材质不作具体限定，例如，作为本发明的一种优选实施方式，压盒安装块12的材质包括聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有优异的不粘性及抗老化能力，采用该材质制成的压盒安装块12与储片盒200的底板210接触时不容易摩擦产生粉尘颗粒等污染物，能够有效提高晶片表面的洁净度。
为了在将压盒安装块12与压盒弯板11稳固连接的同时保证压盒接触面A的平整度，优选地，如图7所示，压盒结构还包括沉头固定螺钉18，压盒安装块12上形成有沿高度方向贯穿压盒安装块12的沉头孔，压盒弯板11的弯折部上形成有固定螺纹孔，沉头固定螺钉18依次穿过该沉头孔和该固定螺纹孔中以将压盒弯板11与压盒安装块12固定连接，且沉头固定螺钉18的头部位于该沉头孔中。
同样地，压盒弯板11的竖直部上也可以形成有相应的沉头孔，并通过沉头固定螺钉18与伸缩驱动部10连接(例如，与气缸的输出轴连接)。
在本发明实施例中，辅助固定调节板13优选地在承载板2上的位置可调，从而能够在水平面上对压盒结构的压盒接触面A的位置进行微调，使之匹配不同尺寸的底板210边缘，提高储片盒固定组件100的适应性。
具体地，作为本发明的一种可选实施方式，如图9至图11所示，该储片盒固定组件100包括多个第一定位螺钉14，承载板2上形成有多个沿厚度方向贯穿承载板2的第一定位安装孔15，辅助固定调节板13上形成有多个沿同一直线排布的第一定位螺纹孔，第一定位安装孔15的横截面为沿承载板2边缘方向延伸的长条形，多个第一定位螺钉14依次穿过第一定位安装孔15和第一定位螺纹孔，第一定位螺钉14能够在第一定位安装孔15中沿第一定位安装孔15的延伸方向滑动，且第一定位螺钉14拧紧在第一定位螺纹孔中时能够将承载板2与辅助固定调节板13固定连接。
在本发明实施例中，辅助固定调节板13通过第一定位螺钉14与承载板2上的第一定位安装孔15连接，第一定位安装孔15为沿承载板2边缘方向延伸的条形孔，松动第一定位螺钉14时，沿同一直线排布的多个第一定位螺钉14能够在第一定位安装孔15中滑动，从而调节辅助固定调节板13与承载板2之间的纵向(即图11中上下箭头所示方向)相对位置，进而对压盒接触面A的纵向位置进行调节。
相似地，如图9至图11所示，储片盒固定组件100还可以包括多个第二定位螺钉16，辅助固定调节板13上形成有多个沿厚度方向贯穿辅助固定调节板13的第二定位安装孔17，伸缩驱动部10具有多个沿同一直线排布的第二定位螺纹孔(如，伸缩驱动部10为气缸时则第二定位安装孔17形成在气缸的缸体上)，第二定位安装孔17的横截面为沿对应的压盒结构的运动方向延伸的长条形，多个第二定位螺钉16依次穿过第二定位安装孔17和第二定位螺纹孔，第二定位螺钉16能够在第二定位安装孔17中沿第二定位安装孔17的延伸方向滑动，且第二定位螺钉16拧紧在第二定位螺纹孔中时能够将伸缩驱动部10与辅助固定调节板13固定连接。
在本发明实施例中，伸缩驱动部10通过第二定位螺钉16与辅助固定调节板13上的第二定位安装孔17连接，第二定位安装孔17为横向(即图11中左右箭头所示方向)延伸的条形孔，松动第二定位螺钉16时，沿同一直线排布的多个第二定位螺钉16能够在第二定位安装孔17中滑动，从而调节辅助固定调节板13与伸缩驱动部10之间的横向相对位置，进而对压盒接触面A的横向位置进行调节。
为便于将调节板13安装在承载板2上，优选地，如图6所示，承载板2的底部形成有调节板安装槽21，辅助固定调节板13匹配设置在该调节板安装槽21中。
本发明实施例对该承载板传输组件的结构不作具体限定，例如，作为本发明的一种优选实施方式，如图2、图4、图5所示，该承载板传输组件可以包括连接块3、支撑板4、驱动电缸5、传感器6、挡片7、滑块8、滑轨9、驱动电缸安装板102、滑轨安装板103。其中，承载板2通过连接块3固定于支撑板4上，支撑板4安装在驱动电缸5的上部以及滑块8上，滑块8能够沿滑轨安装板103上安装的滑轨9滑动，驱动电缸5的下部安装驱动电缸安装板102上，驱动电缸安装板102及滑轨安装板103均固定在底架101上。
驱动电缸5的上部相对于下部运动时，上部能够带动支撑板4、滑块8以及支撑板4上的连接块3和承载板2一同沿滑轨9移动(即沿传输方向移动)。
传感器6安装在驱动电缸5的下部，挡片7安装在驱动电缸5的上部，当驱动电缸5上部带着挡片7到达行程后，挡片7触碰传感器6，驱动电缸5停止，承载板2上的储片盒即到达指定工位，可由晶片取放装置进行晶片取放操作。
作为本发明的第二个方面，提供一种半导体设备，该半导体设备包括工艺腔室、储片盒传输装置和晶片取放装置，该储片盒传输装置用于将储片盒运输至预定位置，该晶片取放装置用于将位于预定位置的储片盒中的晶片转移至该工艺腔室中，其中，该储片盒传输装置为本发明实施例中提供的储片盒传输装置。
在本发明提供的半导体设备中，储片盒传输装置的承载板2上设置有储片盒固定组件100，能够将储片盒200固定在承载板2的承载面上，从而在承载板2带动储片盒200沿传输方向移动时，保持储片盒200底部表面与承载板2的承载面之间的贴合关系，从而防止储片盒200在传输过程中发生晃动，进而保证了晶片在储片盒200中的位置精度以及晶片转移至工艺腔室中的精确性，提高了半导体工艺的良品率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种储片盒传输装置，其特征在于，包括承载板、承载板传输组件和至少两个储片盒固定组件，其中，
所述承载板包括用于承载所述储片盒的承载面，所述承载面设置有导向柱，用于实现对承载于所述承载面的所述储片盒进行定位；
所述承载板传输组件与所述承载板固定连接，用于驱动所述承载板沿传输方向移动；
至少两个所述储片盒固定组件沿所述传输方向分布在所述承载板的两侧，且均与所述承载板固定连接，每个所述储片盒固定组件用于在传输所述储片盒时，将所述储片盒固定在所述承载板的承载面上。
2.根据权利要求1所述的储片盒传输装置，其特征在于，所述储片盒固定组件包括伸缩机构和压盒结构，所述伸缩机构固定设置在所述承载板的底面上，所述伸缩机构用于驱动所述压盒结构靠近或远离所述承载板，所述压盒结构具有压盒接触面，且所述压盒接触面在所述压盒结构靠近所述承载板时与承载于所述承载板的所述储片盒底板表面接触固定。
3.根据权利要求2所述的储片盒传输装置，其特征在于，所述压盒结构包括压盒弯板和压盒安装块，所述压盒弯板包括相互连接的竖直部和弯折部，所述伸缩机构与所述竖直部连接，所述压盒安装块设置在所述弯折部上，所述压盒安装块上设置有所述压盒接触面。
4.根据权利要求3所述的储片盒传输装置，其特征在于，所述压盒结构还包括沉头固定螺钉，所述压盒安装块上形成有沿高度方向贯穿所述压盒安装块的沉头孔，所述压盒弯板的弯折部上形成有固定螺纹孔，所述沉头固定螺钉依次穿过所述沉头孔和所述固定螺纹孔中以将所述压盒弯板与压盒安装块固定连接，且所述沉头固定螺钉的头部位于所述沉头孔中。
5.根据权利要求3所述的储片盒传输装置，其特征在于，所述压盒安装块的材质包括聚四氟乙烯。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的储片盒传输装置，其特征在于，所述伸缩机构包括伸缩驱动部和辅助固定调节板，所述伸缩驱动部用于驱动所述压盒结构移动，所述伸缩驱动部通过所述辅助固定调节板与所述承载板连接。
7.根据权利要求6所述的储片盒传输装置，其特征在于，所述储片盒固定组件包括多个第一定位螺钉，所述承载板上形成有多个沿厚度方向贯穿所述承载板的第一定位安装孔，所述辅助固定调节板上形成有多个沿同一直线排布的第一定位螺纹孔，所述第一定位安装孔的横截面为沿所述承载板边缘方向延伸的长条形，多个所述第一定位螺钉依次穿过所述第一定位安装孔和所述第一定位螺纹孔，所述第一定位螺钉能够在所述第一定位安装孔中沿所述第一定位安装孔的延伸方向滑动，且所述第一定位螺钉拧紧在所述第一定位螺纹孔中时能够将所述承载板与所述辅助固定调节板固定连接。
8.根据权利要求7所述的储片盒传输装置，其特征在于，所述储片盒固定组件包括多个第二定位螺钉，所述辅助固定调节板上形成有多个沿厚度方向贯穿所述辅助固定调节板的第二定位安装孔，所述伸缩驱动部具有多个沿同一直线排布的第二定位螺纹孔，所述第二定位安装孔的横截面为沿对应的压盒结构的运动方向延伸的长条形，多个所述第二定位螺钉依次穿过所述第二定位安装孔和所述第二定位螺纹孔，所述第二定位螺钉能够在所述第二定位安装孔中沿所述第二定位安装孔的延伸方向滑动，且所述第二定位螺钉拧紧在所述第二定位螺纹孔中时能够将所述伸缩驱动部与所述辅助固定调节板固定连接。
9.根据权利要求6所述的储片盒传输装置，其特征在于，所述承载板的底部形成有调节板安装槽，所述辅助固定调节板匹配设置在所述调节板安装槽中。
10.根据权利要求1至5中任意一项的该储片盒传输装置，其特征在于，所述储片盒固定组件的数量为两个，且两个所述储片盒固定组件固定设置于所述承载板在所述传输方向两侧的边缘的中间位置。
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