CN115579314A - 一种晶圆输送盘及输送装置 - Google Patents

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Abstract

一种晶圆输送盘及输送装置，属于晶圆生产用输送装置技术领域，晶圆输送盘包括：承载板及压板。承载板顶面具有沉孔，承载板的前后端贯穿开设有矩形孔，矩形孔与沉孔连通，矩形孔的底面与沉孔的底面齐平，承载板的底部沿前后方向贯穿开设有滑槽，滑槽与沉孔的连通。压板设于沉孔内，压板的底面与沉孔的底面之间设有弹性件，压板的顶面沿前后方向的两侧均设有凸起部。输送装置，用于转移上述的晶圆输送盘并推出晶圆输送盘中的晶圆，输送装置包括输送轨道及推料机构。输送过程中具有良好的防尘效果及稳定性。

Description

一种晶圆输送盘及输送装置
技术领域
本发明属于晶圆生产用输送装置技术领域，尤其涉及一种晶圆输送盘及输送装置。
背景技术
晶圆为生产半导体芯片的载体，其生产包括固晶成型、切割、打磨、涂胶、蚀刻、曝光、显影等诸多工序，在每道工序之间或是工序内通常采用输送皮带或是转存架对晶圆进行转移输送。如申请号为202010331526.3的中国发明专利，其公开的晶圆剥离装置利用输送皮带对晶圆进行输送转移。在生产实际中其存在以下不足：其一，晶圆裸露在外，容易吸附上粉尘、杂质，影响成品芯片的质量；其二，输送过程中输送皮带会因为机械设备的振动而产生微颤，导致晶圆在输送时平稳性较差，容易发生掉落。
发明内容
为解决现有技术不足，本发明提供一种晶圆输送盘及输送装置，输送过程中具有良好的防尘效果及稳定性。
为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：
一种晶圆输送盘，包括：承载板及压板。
承载板顶面具有沉孔，承载板的前后端贯穿开设有矩形孔，矩形孔与沉孔的侧壁连通，且矩形孔的底面与沉孔的底面齐平，承载板的底部沿前后方向贯穿开设有滑槽，滑槽与沉孔的底部连通。
压板设于沉孔内，压板的底面与沉孔的底面之间设有弹性件，压板的顶面沿前后方向的两侧均设有凸起部，当压板的底面与矩形孔的顶面平齐或是高于矩形孔的顶面时，凸起部高出于承载板的顶面预定高度，当凸起部的顶部与承载板的顶面齐平时，压板用于将晶圆压紧。
进一步的，沉孔的底部沿承载板的长度方向开设有限位槽，用于放置晶圆，限位槽与矩形孔平行。
进一步的，凸起部为圆球，圆球滚动嵌设在压板的顶部。
进一步的，压板包括边框及设于边框底面的防尘片，防尘片具有弹性，防尘片采用粘接方式连接于边框。
一种输送装置，用于转移上述的晶圆输送盘并推出晶圆输送盘中的晶圆，输送装置包括输送轨道及推料机构。
输送轨道包括两块侧板，侧板的中段内壁沿长度方向设有压条，当晶圆输送盘在输送至压条下方时，凸起部位于压条下方，且压条的底面与承载板两侧的顶面之间呈滑动接触；
推料机构设于输送轨道末端的下方，推料机构包括推板，推板沿输送轨道的长度方向及竖直方向移动设置，推板的宽度小于滑槽的宽度。
更进一步的，推料机构包括一推送装置，其活动端设有一连接块，推送装置带动连接块沿输送轨道的输送方向移动设置，连接块的上方设有导向块，导向块相对于连接块沿竖直方向移动设置，导向块的顶面两侧设有三角板，三角板之间的间距大于滑槽的宽度，当晶圆输送盘位于推料机构上方时，滑槽位于两块三角板中间，三角板朝向输送轨道前后端的侧面均为导向斜面，且两侧导向斜面的夹角朝上，推板垂直设于一平板的中部顶面上，平板呈水平状态设于导向块后端的上方，且平板顶面的高度低于三角板的两侧导向斜面夹角顶部的高度，平板相对于导向块沿竖直方向移动设置，且位于两块三角板中间，滑槽截面为T型结构，其包括横向槽及竖向槽，横向槽的宽度大于平板的宽度，且横向槽高度大于平板的高度，推板的高度小于矩形孔的高度。
更进一步的，三角板的两侧导向斜面的夹角处设有滚轮，滚轮的滚动方向与输送轨道的输送方向一致。
更进一步的，平板底面与导向块的顶面分别连接于第一弹簧的上下端，第一弹簧的轮廓直径小于竖向槽的宽度，平板底部垂直设有导杆，导杆的下段垂直穿过导向块，导杆从第一弹簧的中部穿过。
更进一步的，输送轨道的末端外侧设有升降机构，升降机构用于放置存储框，升降机构驱动存储框沿竖直方向移动，存储框朝向输送轨道的一侧为开口侧，且存储框内部开设有多层容纳腔，用于放置晶圆。
更进一步的，输送轨道末端下方设有举升机构，举升机构包括呈水平状态的举升板以及用于驱动举升板沿竖直方向移动的举升装置，举升板用于向上顶起晶圆输送盘，连接块的底部设有圆柱滚子，当连接块向输送轨道 的后端移动时，圆柱滚子滚动设于举升板上。
本发明的有益效果在于：
1、晶圆输送盘的压板将晶圆压在承载板上，可达到有效的防尘的效果，并且利用压板将晶圆压紧，能有效防止输送过程中晶圆掉落，提高晶圆输送的稳定性。
2、输送装置可用于输送晶圆输送盘，并且在输送过程中保证压板压紧于晶圆上，从而达到防尘的目的，输送轨道利用侧板及压条限制晶圆输送盘，能有效防止晶圆输送盘掉落；并且输送装置设置有专用推料机构，专用于将晶圆输送盘中的晶圆推出。
附图说明
本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。
图1示出了本申请晶圆输送盘的结构示意图。
图2示出了图1中A处的局部放大图。
图3示出了本申请晶圆输送盘的结构爆炸图。
图4示出了本申请晶圆输送盘内放置晶圆时的端面视图。
图5示出了本申请输送装置一种优选实施例的顶部结构示意图。
图6示出了本申请输送装置一种优选实施例的底部结构示意图。
图7示出了连接块、导向块及推板的结构示意图。
图8示出了本申请输送装置一种优选实施例的使用状态示意图。
图9示出了沿图8中B-B方向的向视图。
图10示出了沿图8中C-C方向的向视图。
图11示出了晶圆输送盘从导向块上方经过时的局部示意图。
图12示出了推料机构推出晶圆输送盘中晶圆时的局部示意图。
图中标记：承载板-1、沉孔-11、限位槽-111、矩形孔-12、滑槽-13、横向槽-131、竖向槽-132、限位螺钉-14、压板-2、弹性件-21、凸起部-22、边框-23、防尘片-24、输送轨道-3、侧板-31、压条-32、推料机构-4、推送装置-41、连接块-42、圆柱滚子-421、导向块-43、三角板-431、导向斜面-432、滚轮-433、推板-44、平板-441、导杆-442、第一弹簧-45、升降机构-5、存储框-6、举升机构-7、举升板-71、升装置-72。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1至图4所示，一种晶圆输送盘，包括：承载板1及压板2。
具体的，如图1、图3及图4所示，承载板1顶面具有沉孔11，用于放置晶圆，承载板1的前后端贯穿开设有矩形孔12，用于通过晶圆，矩形孔12与沉孔11的侧壁连通，且矩形孔12的底面与沉孔11的底面齐平，承载板1的底部沿前后方向贯穿开设有滑槽13，滑槽13与沉孔11的底部连通，用于穿过推料机构以将晶圆推出输送盘。
具体的，如图1至图4所示，压板2设于沉孔11内，压板2的外轮廓与沉孔11的内轮廓契合，本实施例中沉孔11为矩形孔结构，因此压板2的轮廓也为相应的矩形结构，压板2的底面与沉孔11的底面之间设有弹性件21，用于顶起压板2，弹性件21为圆柱弹簧或是弹簧片。弹性件21设有四处，分别位于压板2的四个角落，且位于矩形孔12轮廓的外侧，承载板1的前后端顶面均设有限位螺钉14，利用限位螺钉14的头部或是安装的垫片限制压板2向上移动的极限位置，用于防止压板2脱落分离。限位螺钉14的限位方式可方便压板2的拆装，并且限位螺钉14距离压板2的两侧具有预定间隔。压板2的顶面沿前后方向的两侧均设有凸起部22，凸起部22与压板2两侧之间的间距均小于限位螺钉14与压板2两侧之间的间距，如图8所示以避免与压条32接触，而影响压条32对凸起部22的下压效果。当压板2的底面与矩形孔12的顶面平齐或是高于矩形孔12的顶面时，凸起部22高出于承载板1的顶面预定高度，此时弹性件21呈自然状态。当凸起部22的顶部与承载板1的顶面齐平时，压板2用于将晶圆压紧，且此时弹性件21呈压缩状态，此时压板2压在晶圆上，以达到防尘的目的，并且利用压板2将晶圆压紧，以防止输送过程中晶圆掉落，提高晶圆输送的稳定性。
优选的，如图3、图4所示，沉孔11的底部沿承载板1的长度方向开设有限位槽111，用于放置晶圆，限位槽111与矩形孔12平行，通过限位槽111限定晶圆的进入及输出承载板1的方向，从而方便送入及推出晶圆，避免晶圆卡在沉孔11内部的角落处。
优选的，凸起部22为圆球，圆球滚动嵌设在压板2的顶部，具体的，圆球大于二分之一体积的部分嵌设于压板2顶部开设的半球孔内。
优选的，如图1至图3所示，压板2包括边框23及设于边框23底面的防尘片24，防尘片24具有弹性，具体的可采用橡胶或是布料制成，不仅可起到防尘的作用，而且还可压紧晶圆，增加与晶圆之间的摩擦，防止晶圆在输送时发生晃动及掉落，防尘片24采用粘接方式连接于边框23，以便于更换。
实施例2
一种输送装置，用于转移实施例1公开的晶圆输送盘并推出晶圆输送盘中的晶圆。
具体的，如图5、图6所示，输送装置包括输送轨道3及推料机构4。
具体的，如图5、图6及图8至图12所示，输送轨道3用于输送晶圆输送盘，输送时晶圆输送盘的前后端沿着输送轨道3的输送方向设置，输送轨道3包括两块侧板31，侧板31的中段内壁沿长度方向设有压条32，输送轨道3的前端用于放入晶圆输送盘，后端用于取出晶圆输送盘，当晶圆输送盘在输送至压条32下方时，凸起部22位于压条32下方，且压条32的底面与承载板1两侧的顶面之间呈滑动接触，此时压条32通过凸起部22将压板2压向沉孔11，从而将晶圆压紧，以起到在输送过程中对晶圆的防尘及防掉落作用。而实施例1中之所以将凸起部22设为圆球结构，其目的便是方便晶圆输送盘在输送轨道3内滑动，利用圆球与压条32底面之间的滚动摩擦代替滑动摩擦，从而使晶圆输送盘输送更加顺畅。
具体的，如图5至图12所示，推料机构4设于输送轨道3末端的下方，推料机构4包括推板44，推板44沿输送轨道3的长度方向及竖直方向移动设置，推板44的宽度小于滑槽13的宽度。晶圆输送盘向输送轨道3末端移动的过程中，推板44从滑槽13穿过，且此时推板44的顶面高度低于晶圆的底面。当晶圆输送盘移动至·输送轨道3末端的预定的出料位置处之后，此时凸起部22处于压条32末端之外，在弹性件21的作用下，压板2将向承载板1的上方移动，以松开晶圆；推板44沿竖直方向向上移动预定距离，以使推板44的顶面高于晶圆底面且低于矩形孔12的顶面；推板44沿着滑槽13向输送轨道3的末端移动，从而将晶圆从晶圆输送盘推出；推板44沿着两个方向的移动可通过伸缩气缸或是直线电机进行控制。
优选的，如图5至图12所示，推料机构4包括一推送装置41，其活动端设有一连接块42，推送装置41带动连接块42沿输送轨道3的输送方向移动设置，以对应推板44沿输送轨道3的长度方向移动，推送装置41为伸缩气缸，连接块42的上方设有导向块43，导向块43相对于连接块42沿竖直方向移动设置，导向块43的顶面两侧设有三角板431，三角板431之间的间距大于滑槽13的宽度，当晶圆输送盘位于推料机构4上方时，滑槽13位于两块三角板431中间，三角板431朝向输送轨道3前后端的侧面均为导向斜面432，且两侧导向斜面432的夹角朝上，推板44垂直设于一平板441的中部顶面上，平板441呈水平状态设于导向块43后端的上方，即平板441在导向块43上的位置位于两侧导向斜面432夹角的后方，且平板441顶面的高度低于三角板431的两侧导向斜面432夹角顶部的高度，平板441相对于导向块43沿竖直方向移动设置，且位于两块三角板431中间，滑槽13截面为T型结构，其包括横向槽131及竖向槽132，竖向槽132的顶部连通于横向槽131中段的底部，横向槽131的宽度大于平板441的宽度，且横向槽131的高度大于平板441的高度，推板44的高度小于矩形孔12的高度；工作时，如图9、图10所示，当晶圆输送盘位于推板44后方或前方时，平板441沿输送轨道3输送方向的投影均位于横向槽131内，且推板44位于矩形孔12内，且两侧导向斜面432的夹角顶部高过承载板1的底面；当晶圆输送盘向输送轨道3的末端移动过程中，三角板431上朝向输送轨道3前端的导向斜面432将首先与承载板1的底部接触，在承载板1的推力以及导向斜面432的引导作用下，导向块43沿竖直方向向下移动；如图11所示，当导向斜面432的夹角顶部与承载板1的底面接触时，平板441低于承载板1的底面高度，同时推板44位于竖向槽132内，此过程可使晶圆输送盘从推料机构4上方顺利通过，避免推板44及平板441与晶圆接触；当晶圆输送盘移动至输送轨道3的末端预定的出料位置时，此时压板2将承载板1内的晶圆松开，且晶圆输送盘位于推板44后方，此时便可通过推送装置41带动连接块42向输送轨道3的后端移动，从而通过推板44将晶圆从晶圆输送盘中推出。在推送时，因为平板441在导向块43上的位置位于两侧导向斜面432夹角的后方，因此，当导向块43与连接块42向输送轨道3的后端移动时，平板441将首先与承载板1接触，又因为如图9、图10所示，当晶圆输送盘位于推板44后方时，平板441沿输送轨道3输送方向的投影均位于横向槽131内，且推板44位于矩形孔12内，所以平板441将直接插入横向槽131内，而且推板44也将顺利插入矩形孔12内，并通过推板44沿着矩形孔12将晶圆推出；而在平板441进入横向槽131之后，三角板431朝向输送轨道3后端的导向斜面432将与承载板1的底面接触，当导向块43继续向输送轨道3后端移动的过程中，在导向斜面432的引导作用下，导向块43将相对平板441沿竖直方向向下移动，直至呈现如图12所示的状态，使三角板431完全处于承载板1的下方，而在此过程中因为有向槽131底面的支撑作用，因此平板441将保持竖直高度不变，从而使推板44保持推动晶圆的状态，而导向块43的向下移动则是为了避让承载板1。
优选的，如图7所示，三角板431的两侧导向斜面432的夹角处设有滚轮433，滚轮433的滚动方向与输送轨道3的输送方向一致，以减小对承载板1底面的磨损，同时使晶圆输送盘与导向块43之间的相对移动更加顺畅，以减小摩擦阻力。
优选的，如图7所示，平板441底面与导向块43的顶面分别连接于第一弹簧45的上下端，以实现平板441相对导向块43的自由移动，第一弹簧45的轮廓直径小于竖向槽132的宽度，并且平板441底部垂直设有导杆442，导杆442的下段垂直穿过导向块43，以防止平板441发生倾斜，而影响与横向槽131的对准精度，并且导杆442从第一弹簧45的中部穿过，以减小安装空间，从而方便第一弹簧45及导杆442从竖向槽132穿过；优选的，导向块43与连接块42之间的连接结构与上述的平板441和导向块43之间的连接结构相同，均通过弹簧及导杆相连。
优选的，如图5、图6及图8所示，输送轨道3的末端外侧设有升降机构5，升降机构5用于放置存储框6，升降机构5驱动存储框6沿竖直方向移动，存储框6朝向输送轨道3的一侧为开口侧，且存储框6内部开设有多层容纳腔，用于放置晶圆，推料机构4将晶圆输送盘内推出的晶圆推入容纳腔内，通过升降机构5的驱动可使存储框6进行升降，从而使不同高度位置的容纳腔对齐晶圆输送盘的矩形孔12。
优选的，如图6、图7及图9所示，输送轨道3末端下方设有举升机构7，举升机构7包括呈水平状态的举升板71以及用于驱动举升板71沿竖直方向移动的举升装置72，举升装置72为电机或是气缸，举升板71用于向上顶起晶圆输送盘，从而将晶圆输送盘向上排出输送轨道3，连接块42的底部设有圆柱滚子421，当连接块42向输送轨道3的后端移动时，圆柱滚子421滚动设于举升板71上，以减小推送装置41活动端的振动，提高连接块42移动时的稳定性，从而方便推板44平稳地将晶圆推出。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种晶圆输送盘，包括承载板（1）和压板（2），承载板（1）顶面具有沉孔（11），承载板（1）的前后端贯穿开设有矩形孔（12），矩形孔（12）与沉孔（11）的侧壁连通，压板（2）设于沉孔（11）内，其特征在于：
矩形孔（12）的底面与沉孔（11）的底面齐平，承载板（1）的底部沿前后方向贯穿开设有滑槽（13），滑槽（13）与沉孔（11）的底部连通；
压板（2）的底面与沉孔（11）的底面之间设有弹性件（21），压板（2）的顶面沿前后方向的两侧均设有凸起部（22），当压板（2）的底面与矩形孔（12）的顶面平齐或是高于矩形孔（12）的顶面时，凸起部（22）高出于承载板（1）的顶面预定高度，当凸起部（22）的顶部与承载板（1）的顶面齐平时，压板（2）用于将晶圆压紧。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆输送盘，其特征在于，沉孔（11）的底部沿承载板（1）的长度方向开设有限位槽（111），用于放置晶圆，限位槽（111）与矩形孔（12）平行。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆输送盘，其特征在于，凸起部（22）为圆球，圆球滚动嵌设在压板（2）的顶部。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆输送盘，其特征在于，压板（2）包括边框（23）及设于边框（23）底面的防尘片（24），防尘片（24）具有弹性，防尘片（24）采用粘接方式连接于边框（23）。
5.一种输送装置，其特征在于，用于转移权利要求1至4中任一项所述的晶圆输送盘并推出晶圆输送盘中的晶圆，输送装置包括输送轨道（3）及推料机构（4）；
输送轨道（3）包括两块侧板（31），侧板（31）的中段内壁沿长度方向设有压条（32），当晶圆输送盘输送至压条（32）下方时，凸起部（22）位于压条（32）下方，且压条（32）的底面与承载板（1）两侧的顶面之间呈滑动接触；
推料机构（4）设于输送轨道（3）末端的下方，推料机构（4）包括推板（44），推板（44）沿输送轨道（3）的长度方向及竖直方向移动设置，推板（44）的宽度小于滑槽（13）的宽度。
6.根据权利要求5所述的输送装置，其特征在于，推料机构（4）包括一推送装置（41），其活动端设有一连接块（42），推送装置（41）带动连接块（42）沿输送轨道（3）的输送方向移动设置，连接块（42）的上方设有导向块（43），导向块（43）相对于连接块（42）沿竖直方向移动设置，导向块（43）的顶面两侧设有三角板（431），三角板（431）之间的间距大于滑槽（13）的宽度，当晶圆输送盘位于推料机构（4）上方时，滑槽（13）位于两块三角板（431）中间，三角板（431）朝向输送轨道（3）前后端的侧面均为导向斜面（432），且两侧导向斜面（432）的夹角朝上，推板（44）垂直设于一平板（441）的中部顶面上，平板（441）呈水平状态设于导向块（43）后端的上方，且平板（441）顶面的高度低于三角板（431）的两侧导向斜面（432）夹角顶部的高度，平板（441）相对于导向块（43）沿竖直方向移动设置，且位于两块三角板（431）中间，滑槽（13）截面为T型结构，其包括横向槽（131）及竖向槽（132），横向槽（131）的宽度大于平板（441）的宽度，且横向槽（131）高度大于平板（441）的高度，推板（44）的高度小于矩形孔（12）的高度。
7.根据权利要求6所述的输送装置，其特征在于，三角板（431）的两侧导向斜面（432）的夹角处设有滚轮（433），滚轮（433）的滚动方向与输送轨道（3）的输送方向一致。
8.根据权利要求6或7所述的输送装置，其特征在于，平板（441）底面与导向块（43）的顶面分别连接于第一弹簧（45）的上下端，第一弹簧（45）的轮廓直径小于竖向槽（132）的宽度，平板（441）底部垂直设有导杆（442），导杆（442）的下段垂直穿过导向块（43），导杆（442）从第一弹簧（45）的中部穿过。
9.根据权利要求5所述的输送装置，其特征在于，输送轨道（3）的末端外侧设有升降机构（5），升降机构（5）用于放置存储框（6），升降机构（5）驱动存储框（6）沿竖直方向移动，存储框（6）朝向输送轨道（3）的一侧为开口侧，且存储框（6）内部开设有多层容纳腔，用于放置晶圆。
10.根据权利要求6所述的输送装置，其特征在于，输送轨道（3）末端下方设有举升机构（7），举升机构（7）包括呈水平状态的举升板（71）以及用于驱动举升板（71）沿竖直方向移动的举升装置（72），举升板（71）用于向上顶起晶圆输送盘，连接块（42）的底部设有圆柱滚子（421），当连接块（42）向输送轨道（3） 的后端移动时，圆柱滚子（421）滚动设于举升板（71）上。
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