CN113421843A - 一种硅片存储装置及其位置控制、自动测量间距控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种硅片存储装置及其位置控制、自动测量间距控制方法，装置包括对称设置的至少一组输送带，至少一组输送带的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆的固定齿，至少一组输送带的两端分别设有顶部传感器和底部传感器，顶部传感器用于检测输送带的顶部是否有晶圆，底部传感器用于检测是否有固定齿经过。传送带带动晶圆每次以槽位间距上升，在运动过程中，顶部传感器持续检测，当顶部传感器检测到输送带顶部有晶圆时，顶部传感器发送中断信号给驱动电机；当顶部传感器未检测到输送带顶部有晶圆时，传送带继续以槽位间距进行运动。通过以上的每次晶圆触发顶部传感器发出中断信号使得传送带立即停止，保证晶圆举升高度的一致性。

Description

一种硅片存储装置及其位置控制、自动测量间距控制方法
技术领域
本发明属于硅片存储技术领域，具体来说是一种硅片存储装置及其位置控制、自动测量间距控制方法。
背景技术
目前在硅片生产和制造中需要进行各种工艺制程流程或分选过程，机械手经常要将硅片从存储盒中放入和取出，机械手的片叉需移动到硅片存储盒中每一槽中去取或放硅片。而使用自动硅片存储盒时，机械手只需在自动硅片存储盒最上方的槽位取片即可。自动硅片存储盒能够自动升降存储盒中的每一槽，可以始终将需要取放的槽位移动至最上方，方便机械手取放硅片。机械手的位置精度很高，这样就要求自动硅片存储盒举升每槽硅片至最上方处也至少同样位置精度，否则就会出现距离过远，机械手无法取走硅片；或是距离过近硅片被压碎。
自动硅片存储盒中的每一槽是由四根可运动的皮带上粘连的齿构成的，伺服电机带动皮带从而使每一槽上升或者下降一格。一方面皮带槽位精度不达标，另一方面由于每个自动硅片存储盒的皮带张紧力和安装上有些差异，两方面导致每组自动硅片存储盒槽与槽之间间距存在差别。目前的控制方式是将槽与槽的间距认为是相同的，即电机运动一个槽位的距离相同，转化成电机的脉冲值也相同。自动硅片存储盒使用的是比较常用的位置控制方式，控制板下发运动到目标位置指令，电机开始旋转，编码器随同一起旋转，编码器旋转的同时会发出脉冲信号，控制板累计该脉冲信号与目标位置值作比较，直到脉冲值等于目标值时，停止发脉冲，电机停止运动。下发相同脉冲量相值，电机运动距离相同，因皮带精度不达标和安装差异存在，导致上升或下降一槽存在差异，无法保证硅片举升高度的一致性。
另外自动硅片存储盒槽与槽之间的间距，由于没有比较合适的测量工具和工装，无法准确测量出，因此不能精准的转化为电机运行的脉冲值，并且存储盒数量较多，人工测量耗时费力。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有的硅片存储难以保证晶圆举升高度的一致性和自动测量槽间距的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种硅片存储装置，包括对称设置的至少一组输送带，至少一组所述输送带的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆的固定齿，至少一组所述输送带的两端分别设有顶部传感器和底部传感器，所述顶部传感器用于检测输送带的顶部是否有晶圆，所述底部传感器用于检测是否有固定齿经过。
优选的，还包括底座和固定于所述底座上的驱动电机，所述底座上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴，所述从动轴上设有用于驱动输送带的转动轮，所述转动轮通过传动皮带与所述驱动电机的传动轮连接。
优选的，包括两组输送带且相互平行设置，每组输送带包括对称设置的两个输送带，两组输送带上的固定齿的数量相同。
优选的，所述固定支架包括下固定支架和上固定支架，所述下固定支架和上固定支架均设有转轴固定孔用于固定所述从动轴，所述顶部传感器与上固定支架固定，所述底部传感器与下固定支架固定。
优选的，所述底座或下固定支架上设有固定装置，所述固定装置用于固定转动轴和所述驱动电机的驱动轴，所述转动轴和驱动轴平行设置且通过齿轮组传动，所述转动轴和驱动轴上均设有传动轮。
优选的，所述齿轮组为一对规格相同且相互啮合的齿轮。
优选的，所述驱动电机为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器、底部传感器通讯连接。
优选的，所述驱动电机为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器、底部传感器通讯连接。
一种硅片存储装置的位置控制及间距控制方法，采用上述设备，
存放并输送晶圆的输送带的两端分别设有顶部传感器和底部传感器，设有驱动电机用于驱动输送带，驱动电机驱动输送带带动晶圆上升，当顶部传感器检测到输送带顶部有晶圆时，顶部传感器发送中断信号给驱动电机，驱动电机停止转动使得晶圆保持在设定高度。
优选的，所述方法还包括通过底部传感器检测通过的输送带的固定齿的数量，将固定齿的数量与对应的驱动电机的编码器的编码值进行计算相邻固定齿的间距。
优选的，所述方法具体为先通过驱动电机驱动输送带使得所有固定齿都位于底部传感器上方，后驱动电机驱动输送带下降，当底部传感器检测到第一个固定齿时，电机编码值清零，此位置即为零位，随后输送带继续下降使得最后一固定齿被底部传感器检测时停止运动，将固定齿的数量与对应的驱动电机的编码器的编码值进行计算相邻固定齿的间距为槽位间距。
优选的，传送带带动晶圆每次以槽位间距上升，在运动过程中，顶部传感器持续检测，当顶部传感器检测到输送带顶部有晶圆时，顶部传感器发送中断信号给驱动电机；当顶部传感器未检测到输送带顶部有晶圆时，传送带继续以槽位间距进行运动，直到运行完最后一个槽位。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种硅片存储装置及其位置控制、自动测量间距控制方法，装置包括对称设置的至少一组输送带，至少一组输送带的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆的固定齿，至少一组输送带的两端分别设有顶部传感器和底部传感器，顶部传感器用于检测输送带的顶部是否有晶圆，底部传感器用于检测是否有固定齿经过。传送带带动晶圆每次以槽位间距上升，在运动过程中，顶部传感器持续检测，当顶部传感器检测到输送带顶部有晶圆时，顶部传感器发送中断信号给驱动电机；当顶部传感器未检测到输送带顶部有晶圆时，传送带继续以槽位间距进行运动。通过以上的每次晶圆触发顶部传感器发出中断信号使得传送带立即停止，保证晶圆举升高度的一致性。
附图说明
图1为本发明的一种硅片存储装置的结构示意图；
图2为本发明的一种硅片存储装置的主视图；
图3为本发明的一种硅片存储装置的侧视图；
图4为本发明的驱动电机的局部示意图。
示意图中的标号说明：
100、底座；101、底座固定孔；110、下固定支架；111、转轴固定孔；112、支架固定孔；113、底部传感器；114、驱动轴；115、转动轴；116、固定装置；120、驱动电机；121、传动轮；122、传动皮带；123、从动轮；124、转动轮；125、从动轴；126、输送带；127、固定齿；128、齿轮组；130、上固定支架；131、横向固定杆；132、顶部传感器；140、固定板；150、晶圆。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；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。
实施例1
参照附图1-图4，本实施例的一种硅片存储装置，包括对称设置的至少一组输送带126，至少一组所述输送带126的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆150的固定齿127，至少一组所述输送带126的两端分别设有顶部传感器132和底部传感器113，所述顶部传感器132用于检测输送带126的顶部是否有晶圆150，所述底部传感器113用于检测是否有固定齿127经过。
本实施例的装置设有两组输送带126且相互平行设置，每组输送带126包括对称设置的两个输送带126，两组输送带126上的固定齿127数量、间距相同。通过四个传送带126的固定齿127同时对晶圆150进行支撑，可以保证晶圆150是水平同步上升或者下降，且可以保证处于待夹取位置的晶圆150处于水平状态，便于夹取且保证夹取的稳定性。
还包括底座100和固定于所述底座100上的驱动电机120，所述底座100上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴125，所述从动轴125上设有用于驱动输送带126的转动轮124，所述转动轮124通过传动皮带122与所述驱动电机120的传动轮121连接。
所述固定支架包括下固定支架110和上固定支架130，所述下固定支架110和上固定支架130均设有转轴固定孔111用于固定所述从动轴125，所述顶部传感器132与上固定支架130固定，所述底部传感器113与下固定支架110固定。
所述底座100或下固定支架110上设有固定装置116，所述固定装置116用于固定转动轴115和所述驱动电机120的驱动轴114，所述转动轴115和驱动轴114平行设置且通过齿轮组128传动，所述转动轴115和驱动轴114上均设有传动轮121。通过转动轴115和驱动轴114上的两个传动轮121分别对不同的两组输送带126之间的转动轮124进行传动，从而带动从动轴125和输送带126转动。且齿轮组128为一对规格相同且相互啮合的齿轮，使得驱动轴114在转动时，齿轮组128使得转动轴115可以与驱动轴114同步反方向转动，从而使得两组传送带126同步反向运动实现对晶圆150的运输。
所述驱动电机120为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机120包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器132、底部传感器113通讯连接。
一种硅片存储装置的位置控制及间距控制方法，采用上述设备，所述方法为在存放并输送晶圆150的输送带126的两端分别设有顶部传感器132和底部传感器113，设有驱动电机120用于驱动输送带126，驱动电机120驱动输送带126带动晶圆150上升，当顶部传感器132检测到输送带126顶部有晶圆150时，顶部传感器132发送中断信号给驱动电机120，驱动电机120停止转动使得晶圆150保持在设定高度。可以确保晶圆150准确平稳的放置在待取放的位置。
本实施例的方法还包括通过底部传感器113检测通过的输送带126的固定齿127的数量，将固定齿127的数量与对应的驱动电机120的编码器的编码值进行计算相邻固定齿127的间距。
方法具体为先通过驱动电机120驱动输送带126使得所有固定齿127都位于底部传感器113上方，后驱动电机120驱动输送带126下降，当底部传感器113检测到第一个固定齿127时，电机编码值清零，此位置即为零位，随后输送带126继续下降使得最后一固定齿127被底部传感器113检测时停止运动，将固定齿127的数量与对应的驱动电机120的编码器的编码值进行计算相邻固定齿127的间距为槽位间距。通过确定所有固定齿127通过底部传感器113的过程中电机编码值的数值，从而计算得到相邻固定齿127的间距为槽位间距，通过编码值控制传送带126每次上升或者下降一个槽位间距，可以保证传送带126稳定均匀的进行移动实现对晶圆150稳定的拿取或存放。
传送带126带动晶圆150每次以槽位间距上升，在运动过程中，顶部传感器132持续检测，当顶部传感器132检测到输送带126顶部有晶圆150时，顶部传感器132发送中断信号给驱动电机120；当顶部传感器132未检测到输送带126顶部有晶圆150时，传送带126继续以槽位间距进行运动。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种硅片存储装置，其特征在于：包括对称设置的至少一组输送带(126)，至少一组所述输送带(126)的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆(150)的固定齿(127)，至少一组所述输送带(126)的两端分别设有顶部传感器(132)和底部传感器(113)，所述顶部传感器(132)用于检测输送带(126)的顶部是否有晶圆(150)，所述底部传感器(113)用于检测是否有固定齿(127)经过。
2.根据权利要求1所述的一种硅片存储装置，其特征在于：还包括底座(100)和固定于所述底座(100)上的驱动电机(120)，所述底座(100)上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴(125)，所述从动轴(125)上设有用于驱动输送带(126)的转动轮(124)，所述转动轮(124)通过传动皮带(122)与所述驱动电机(120)的传动轮(121)连接。
3.根据权利要求2所述的一种硅片存储装置，其特征在于：包括两组输送带(126)且相互平行设置，每组输送带(126)包括对称设置的两个输送带(126)，两组输送带(126)上的固定齿(127)的数量相同。
4.根据权利要求3所述的一种硅片存储装置，其特征在于：所述固定支架包括下固定支架(110)和上固定支架(130)，所述下固定支架(110)和上固定支架(130)均设有转轴固定孔(111)用于固定所述从动轴(125)，所述顶部传感器(132)与上固定支架(130)固定，所述底部传感器(113)与下固定支架(110)固定。
5.根据权利要求4所述的一种硅片存储装置，其特征在于：所述底座(100)或下固定支架(110)上设有固定装置(116)，所述固定装置(116)用于固定转动轴(115)和所述驱动电机(120)的驱动轴(114)，所述转动轴(115)和驱动轴(114)平行设置且通过齿轮组(128)传动，所述转动轴(115)和驱动轴(114)上均设有传动轮(121)。
6.根据权利要求5所述的一种硅片存储装置，其特征在于：所述齿轮组(128)为一对规格相同且相互啮合的齿轮。
7.根据权利要求6所述的一种硅片存储装置，其特征在于：所述驱动电机(120)为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机(120)包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器(132)、底部传感器(113)通讯连接。
8.一种硅片存储装置的位置控制及间距控制方法，其特征在于：采用上述权利要求7所述的设备，
在存放并输送晶圆(150)的输送带(126)的两端分别设有顶部传感器(132)和底部传感器(113)，设有驱动电机(120)用于驱动输送带(126)，驱动电机(120)驱动输送带(126)带动晶圆(150)上升，当顶部传感器(132)检测到输送带(126)顶部有晶圆(150)时，顶部传感器(132)发送中断信号给驱动电机(120)，驱动电机(120)停止转动使得晶圆(150)保持在设定高度。
9.根据权利要求8所述的一种硅片存储装置的位置控制及间距控制方法，其特征在于：所述方法还包括通过底部传感器(113)检测通过的输送带(126)的固定齿(127)的数量，将固定齿(127)的数量与对应的驱动电机(120)的编码器的编码值进行计算相邻固定齿(127)的间距。
10.根据权利要求9所述的一种硅片存储装置的位置控制及间距控制方法，其特征在于：所述方法具体为先通过驱动电机(120)驱动输送带(126)使得所有固定齿(127)都位于底部传感器(113)上方，后驱动电机(120)驱动输送带(126)下降，当底部传感器(113)检测到第一个固定齿(127)时，电机编码值清零，此位置即为零位，随后输送带(126)继续下降使得最后一固定齿(127)被底部传感器(113)检测时停止运动，将固定齿(127)的数量与对应的驱动电机(120)的编码器的编码值进行计算相邻固定齿(127)的间距为槽位间距。
11.根据权利要求10所述的一种硅片存储装置的位置控制及间距控制方法，其特征在于：传送带(126)带动晶圆(150)每次以槽位间距上升，在运动过程中，顶部传感器(132)持续检测，当顶部传感器(132)检测到输送带(126)顶部有晶圆(150)时，顶部传感器(132)发送中断信号给驱动电机(120)；当顶部传感器(132)未检测到输送带(126)顶部有晶圆(150)时，传送带(126)继续以槽位间距进行运动。
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