CN112736002B - 一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，步骤一、初始状态；第一水平放置板、第二水平放置板均处于水平状态，第一垂直放置板、第二垂直放置板处于垂直状态，第一晶圆盒内装载有晶圆片；步骤二、晶圆片转移；第一放置架、第二放置架同时转动九十度，滑动推手动作，由第一晶圆盒的底部镂空处将第一晶圆盒内的晶圆片推到第二晶圆盒内；步骤三、晶圆片侦测；第一放置架、第二放置架同时反向转动九十度，第一晶圆盒、第二晶圆盒的开口向上，检测气缸推动检测传感器同时向上运动，对第二晶圆盒内的晶圆片进行检测；步骤四、晶圆盒夹取。本发明能够实时对晶圆片进行侦测，保证了晶圆片的清洗效率，大幅提升了半导体湿法工艺设备的稼动率。

Description

一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法
技术领域
本发明属于半导体生产设备技术领域，具体涉及一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法。
背景技术
在半导体湿法工艺设备上，常常会因为有不同的使用需求设置有不同的配置，半导体工艺设备常根据配置的调整来调整晶圆负载吞吐量。在半导体工艺设备对应的晶圆输送的整体设备结构，在晶圆产品的入货区及下货区常需要配置高效率的晶圆传输结构，尤其是在半导体湿法工艺设备的入货区及下货区因晶圆产品通常为一至两个晶圆盒的配置，对于提升晶圆负载量的效果有限，故从晶圆传输的结构设计来驱使改善工艺的执行效率为一相当重要的话题。
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清洗设备晶圆片高速装载方法，本发明能够提升晶圆的传输效率，进而提升与加强批量晶圆的负载能力，大幅提升半导体湿法工艺设备的稼动率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，采用特制的晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统，包括输出机构及接收机构，所述输出机构与所述接收机构对称设置，
所述输出机构包括第一安装架、第一放置架、第一晶圆盒及滑动推手，所述第一放置架包括第一水平放置板与第一垂直放置板，所述第一水平放置板与所述第一垂直放置板相互垂直设置，所述第一水平放置板的中部设置有镂空结构，所述第一晶圆盒的底部设置有镂空结构，所述第一晶圆盒的底部放置于所述第一水平放置板上，所述第一晶圆盒底部的镂空结构与所述第一水平放置板上的镂空结构连通，所述第一晶圆盒的侧部与所述第一垂直固定板固定连接，所述第一水平放置板、所述第一垂直放置板的连接处与所述第一安装架轴连接，所述滑动推手包括滑动轨道及推臂，所述推臂可滑动地安装于所述滑动轨道上，所述推臂设置于所述第一放置架远离所述接收机构的一侧；
所述接收机构包括第二安装架、第二放置架、第二晶圆盒及晶圆检测器，所述第二放置架包括第二水平放置板与第二垂直放置板，所述第二水平放置板与所述第二垂直放置板相互垂直设置，所述第二水平放置板的中部设置有镂空结构，所述第二晶圆盒的底部设置有镂空结构，所述第二晶圆盒的底部放置于所述第二水平放置板上，所述第二晶圆盒的底部镂空结构与所述第二水平放置板上的镂空结构连通，所述第二晶圆盒的侧部与所述第二垂直固定板固定连接，所述第二水平放置板、所述第二垂直放置板的连接处与所述第二安装架轴连接，所述晶圆检测器包括检测气缸及检测传感器，所述检测传感器连接所述检测气缸的输出端，所述检测传感器位于所述第二水平放置板镂空结构的正下方；
所述第一放置架与所述第一安装架通过第一驱动机构连接，所述第二放置架与所述第二安装架通过第二驱动机构连接，所述第一驱动机构与所述第二驱动机构的结构相同；
所述晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法包括以下步骤：
步骤一、初始状态；第一水平放置板、第二水平放置板均处于水平状态，第一垂直放置板、第二垂直放置板处于垂直状态，第一晶圆盒内装载有晶圆片，第二晶圆盒内为空载，滑动推手远离第一晶圆盒；
步骤二、晶圆片转移；第一放置架处的驱动机构与第二放置架处的驱动机构同时动作，带动第一放置架、第二放置架同时转动九十度，第一晶圆盒、第二晶圆盒的开口呈相对状态，滑动推手动作，由第一晶圆盒的底部镂空处将第一晶圆盒内的晶圆片推到第二晶圆盒内；
步骤三、晶圆片侦测；第一放置架处的驱动机构与第二放置架处的驱动机构同时动作，带动第一放置架、第二放置架同时反向转动九十度，第一晶圆盒、第二晶圆盒的开口向上，检测气缸推动检测传感器同时向上运动，对第二晶圆盒内的晶圆片进行检测；
步骤四、晶圆盒夹取；第二限位气缸复位，机械夹持手将第二晶圆盒夹持至下一工位。
作为优选的技术方案，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构包括气缸安装座、驱动气缸、驱动板，所述驱动气缸的固定端铰接安装于所述气缸安装座上，所述驱动气缸的输出端铰接安装所述驱动板，所述驱动板固定连接所述第一放置架或所述第二放置架，所述驱动板轴连接所述第一安装架或所述第二安装架。
作为优选的技术方案，所述驱动板为直角三角形，所述驱动板的一条直角边与所述第一放置架或所述第二放置架固定安装，所述驱动气缸的输出端与所述驱动板斜边的一端点铰接连接，所述驱动板的斜板的中点与所述第一安装架或所述第二安装架轴连接。
作为优选的技术方案，所述第一水平放置板上设置有第一限位固定机构，所述第二水平放置板上设置有第二限位固定机构，所述第一限位固定机构包括第一限位块与第一限位气缸，所述第一限位块设置于所述第一晶圆盒的两侧，所述第一限位气缸设置于远离所述第一垂直放置板的一侧；所述第二限位固定机构包括第二限位块与第二限位气缸，所述第二限位块设置于所述第二晶圆盒的两侧，所述第二限位气缸设置于远离所述第二垂直板的一侧。
作为优选的技术方案，所述第二晶圆盒的内部设置有多个晶圆片卡槽，相邻的所述晶圆片卡槽之间形成卡槽间隙，所述检测传感器包括多个平行设置的检测传感片，所述检测传感片的位置与所述卡槽间隙的位置相对应。
作为优选的技术方案，还包括承载架，所述承载架设置于所述第一放置架、所述第二放置架的下方。
作为优选的技术方案，还包括支撑架，所述支撑架设置于所述输出机构与所述接收机构之间，所述支撑架上对称设置有锁紧块，所述第一晶圆盒顶部朝向所述第二晶圆盒的一侧，所述第二晶圆盒顶部朝向所述第一晶圆盒的一侧设置有与所述锁紧块相匹配的锁紧槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过设置输出机构及接收机构，能够快速将晶圆片转移至机械手的抓取工位，其运动行程简单，实现了晶圆盒的高效率的传输，并且本发明能够实时对晶圆片进行侦测，保证了晶圆片的清洗效率，大幅提升了半导体湿法工艺设备的稼动率。
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为本发明晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统的结构示意图之一。
图2为本发明晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统的结构示意图之二。
图3为本发明晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统的结构示意图之三。
图4为本发明晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统的结构示意图之四。
图5为本发明晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统的局部放大图之一。
图6为本发明晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统的局部放大图之二。
图7为本发明晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统的局部放大图之三。
图8为本发明晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统的局部放大图之四。
其中，附图标记具体说明如下：第一晶圆盒1、第一水平放置板2、第一垂直放置板3、第二晶圆盒4、第二水平放置板5、第二垂直放置板6、第一安装架7、第二安装架8、滑动轨道9、推臂10、承载架11、检测气缸12、检测传感器13、锁紧槽14、支撑架15、锁紧块16、气缸安装座17、驱动气缸18、驱动板19、第一限位块20、第一限位气缸21、第二限位块22、第二限位气缸23。
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-图6所示，本实施例提供一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统，包括输出机构及接收机构，输出机构与接收机构对称设备，输出机构设置在晶圆片的上货区域，接收机构设置在晶圆片的下货区域。
输出机构包括第一安装架7、第一放置架、第一晶圆盒1及滑动推手，第一放置架包括第一水平放置板2与第一垂直放置板3，第一水平放置板2与第一垂直放置板3相互垂直放置，第一水平放置板2的中部设置有镂空结构，第一晶圆盒1的底部设置有镂空结构，第一晶圆盒1的底部设置于第一水平放置板2上，第一晶圆盒1底部的镂空结构与第一水平放置板2上的镂空结构连通，第一晶圆盒1的侧部与第一垂直固定板固定安装。第一水平放置板2与第一垂直放置板3的连接处与第一安装架7轴连接。滑动推手包括滑动轨道9及推臂10，推臂10可滑动地安装于滑动轨道9上，推臂10设置于第一放置架远离接收机构的一侧。
接收机构包括第二安装架8、第二放置架、第二晶圆盒4及晶圆检测器，第二放置架包括第二水平放置板5与第二垂直放置板6，第二水平放置板5与第二垂直放置板6相互垂直设置，第二水平放置板5的中部设置有镂空结构，第二晶圆盒4的底部设置有镂空结构，第二晶圆盒4的底部放置于第二水平放置板5上，第二晶圆盒4的底部镂空结构与第二水平放置板5上的镂空结构连通，第二晶圆盒4的侧部与第二垂直固定板固定连接，第二水平放置板5、第二垂直放置板6的连接处与第二安装架8轴连接。晶圆检测器包括检测气缸12及检测传感器13，检测传感器13连接检测气缸12的输出端，检测传感器13位于第二水平放置板5镂空结构的正下方。第二晶圆盒4的内部设置有多个晶圆片卡槽，相邻的晶圆片卡槽之间形成卡槽间隙，检测传感器13包括多个平行设置的检测传感片，检测传感片的位置与卡槽间隙的位置相对应。
第一放置架与第一安装架7通过第一驱动机构连接，第二放置架与第二安装架8通过第二驱动机构连接，第一驱动机构与第二驱动机构的结构相同。第一驱动机构、第二驱动机构包括气缸安装座17、驱动气缸18、驱动板19，驱动气缸18的固定端铰接安装于气缸安装座17上，驱动气缸18的输出端铰接安装驱动板19，驱动板19固定连接第一放置架或第二放置架，驱动板19轴连接第一安装架7或第二安装架8。驱动板19为直角三角形，驱动板19的一条直角边与第一放置架或第二放置架固定安装，驱动气缸18的输出端与驱动板19斜边的一端点铰接连接，驱动板19的斜板的中点与第一安装架7或第二安装架8轴连接。
第一放置架、第二放置架的下方分别设置有承载架11。输出机构与接收机构之间设置有支撑架15，支撑架15上对称设置有锁紧块16，第一晶圆盒1顶部朝向第二晶圆盒4的一侧，第二晶圆盒4顶部朝向第一晶圆盒1的一侧设置有与锁紧块16相匹配的锁紧槽14。
第一水平放置板2上设置有第一限位固定机构，第二水平放置板5上设置有第二限位固定机构，第一限位固定机构包括第一限位块20与第一限位气缸21，第一限位块20设置于第一晶圆盒1的两侧，第一限位气缸21设置于远离第一垂直放置板3的一侧；第二限位固定机构包括第二限位块22与第二限位气缸23，第二限位块22设置于第二晶圆盒4的两侧，第二限位气缸23设置于远离第二垂直板的一侧。
工作过程：
(1)初始状态；第一水平放置板2、第二水平放置板5均处于水平状态下与承载架11接触，第一垂直放置板3、第二垂直放置板6处于垂直状态。第一晶圆盒1内装载有晶圆片，第二晶圆盒4内为空载，滑动推手远离第一晶圆盒1。第一限位气缸21、第二限位气缸23动作，将第一晶圆盒1固定于第一水平放置板2上，将第二晶圆盒4固定于第二水平放置板5上。
(2)晶圆片转移；第一放置架处的驱动机构与第二放置架处的驱动机构同时动作，带动第一放置架、第二放置架同时转动九十度，第一晶圆盒1、第二晶圆盒4的开口呈相对状态，第一晶圆盒1、第二晶圆盒4上的锁紧槽14卡合于锁紧块16上。滑动推手动作，由第一晶圆盒1的底部镂空处将第一晶圆盒1内的晶圆片推到第二晶圆盒4内。
(3)晶圆片侦测；第一放置架处的驱动机构与第二放置架处的驱动机构同时动作，带动第一放置架、第二放置架同时反向转动九十度，第一晶圆盒1、第二晶圆盒4的开口向上，检测气缸12推动检测传感器13同时向上运动，对第二晶圆盒4内的晶圆片进行检测。
(4)晶圆盒夹取；第二限位气缸23复位，机械夹持手将第二晶圆盒4夹持至下一工位。
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)

1.一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，其特征在于，采用特制的晶圆清洗设备晶圆片高速装载系统，包括输出机构及接收机构，所述输出机构与所述接收机构对称设置，
所述输出机构包括第一安装架、第一放置架、第一晶圆盒及滑动推手，所述第一放置架包括第一水平放置板与第一垂直放置板，所述第一水平放置板与所述第一垂直放置板相互垂直设置，所述第一水平放置板的中部设置有镂空结构，所述第一晶圆盒的底部设置有镂空结构，所述第一晶圆盒的底部放置于所述第一水平放置板上，所述第一晶圆盒底部的镂空结构与所述第一水平放置板上的镂空结构连通，所述第一晶圆盒的侧部与所述第一垂直放置板固定连接，所述第一水平放置板、所述第一垂直放置板的连接处与所述第一安装架轴连接，所述滑动推手包括滑动轨道及推臂，所述推臂可滑动地安装于所述滑动推手上，所述推臂设置于所述第一放置架远离所述接收机构的一侧；
所述接收机构包括第二安装架、第二放置架、第二晶圆盒及晶圆检测器，所述第二放置架包括第二水平放置板与第二垂直放置板，所述第二水平放置板与所述第二垂直放置板相互垂直设置，所述第二水平放置板的中部设置有镂空结构，所述第二晶圆盒的底部设置有镂空结构，所述第二晶圆盒的底部放置于所述第二水平放置板上，所述第二晶圆盒的底部镂空结构与所述第二水平放置板上的镂空结构连通，所述第二晶圆盒的侧部与所述第二垂直放置板固定连接，所述第二水平放置板、所述第二垂直放置板的连接处与所述第二安装架轴连接，所述晶圆检测器包括检测气缸及检测传感器，所述检测传感器连接所述检测气缸的输出端，所述检测传感器位于所述第二水平放置板镂空结构的正下方；
所述第一放置架与所述第一安装架通过第一驱动机构连接，所述第二放置架与所述第二安装架通过第二驱动机构连接，所述第一驱动机构与所述第二驱动机构的结构相同；
所述晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法包括以下步骤：
步骤一、初始状态；第一水平放置板、第二水平放置板均处于水平状态，第一垂直放置板、第二垂直放置板处于垂直状态，第一晶圆盒内装载有晶圆片，第二晶圆盒内为空载，滑动推手远离第一晶圆盒；
步骤二、晶圆片转移；第一放置架处的驱动机构与第二放置架处的驱动机构同时动作，带动第一放置架、第二放置架同时转动九十度，第一晶圆盒、第二晶圆盒的开口呈相对状态，滑动推手动作，由第一晶圆盒的底部镂空处将第一晶圆盒内的晶圆片推到第二晶圆盒内；
步骤三、晶圆片侦测；第一放置架处的驱动机构与第二放置架处的驱动机构同时动作，带动第一放置架、第二放置架同时反向转动九十度，第一晶圆盒、第二晶圆盒的开口向上，检测气缸推动检测传感器同时向上运动，对第二晶圆盒内的晶圆片进行检测；
步骤四、晶圆盒夹取；第二限位气缸复位，机械夹 持手将第二晶圆盒夹持至下一工位。
2.如权利要求1所述的一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，其特征在于，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构包括气缸安装座、驱动气缸、驱动板，所述驱动气缸的固定端铰接安装于所述气缸安装座上，所述驱动气缸的输出端铰接安装所述驱动板，所述驱动板固定连接所述第一放置架或所述第二放置架，所述驱动板轴连接所述第一安装架或所述第二安装架。
3.如权利要求2所述的一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，其特征在于，所述驱动板为直角三角形，所述驱动板的一条直角边与所述第一放置架或所述第二放置架固定安装，所述驱动气缸的输出端与所述驱动板斜边的一端点铰接连接，所述驱动板的斜板的中点与所述第一安装架或所述第二安装架轴连接。
4.如权利要求1所述的一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，其特征在于，所述第一水平放置板上设置有第一限位固定机构，所述第二水平放置板上设置有第二限位固定机构，所述第一限位固定机构包括第一限位块与第一限位气缸，所述第一限位块设置于所述第一晶圆盒的两侧，所述第一限位气缸设置于远离所述第一垂直放置板的一侧；所述第二限位固定机构包括第二限位块与第二限位气缸，所述第二限位块设置于所述第二晶圆盒的两侧，所述第二限位气缸设置于远离所述第二垂直放置板的一侧。
5.如权利要求1所述的一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，其特征在于，所述第二晶圆盒的内部设置有多个晶圆片卡槽，相邻的所述晶圆片卡槽之间形成卡槽间隙，所述检测传感器包括多个平行设置的检测传感片，所述检测传感片的位置与所述卡槽间隙的位置相对应。
6.如权利要求1所述的一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，其特征在于，还包括承载架，所述承载架设置于所述第一放置架、所述第二放置架的下方。
7.如权利要求1所述的一种晶圆清洗设备晶圆片高速装载方法，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架设置于所述输出机构与所述接收机构之间，所述支撑架上对称设置有锁紧块，所述第一晶圆盒顶部朝向所述第二晶圆盒的一侧设置有与所述锁紧块相匹配的锁紧槽，所述第二晶圆盒顶部朝向所述第一晶圆盒的一侧设置有与所述锁紧块相匹配的锁紧槽。
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