CN211867475U - 一种用于硅片卸料升降的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于硅片卸料升降的装置，包括，晶圆盒，顶部开口且能升降地设置于卸料工位，晶圆盒能接载且存储硅片；水箱，顶部开口且固定设置于晶圆盒的下方，水箱用于储水且所述水箱内水呈循环流动状态，晶圆盒能下降浸入水箱内浸润存储硅片且能自水箱内上升；升降结构，连接于晶圆盒上，用于升降晶圆盒；旋转结构，连接于升降结构上，用于转动上升后的晶圆盒以倾倒盒内残存水；控制部，升降结构和旋转结构均与控制部电连接。该装置卸料稳定，且能时刻保持硅片湿润存储，保证抛光后储存过程中硅片的表面质量，操作简单，方便使用。

Description

一种用于硅片卸料升降的装置

技术领域

本实用新型涉及硅片抛光的技术领域，尤其涉及一种抛光硅片过程中用于硅片卸料升降的装置。

背景技术

抛光后硅片表面的化学活性很高，能量较大、力场很强，在力场的作用下与周围发生相互作用，周围环境中的物质会被迅速吸附到基体表面上来。根据固体表面和外面粒子力的作用性质，吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力，即所谓的范德华力。因此，物理吸附又称范德华吸附，它是一种可逆过程。化学吸附是固体表面与被吸附物间的化学键力起作用的结果。这类型的吸附需要一定的活化能，故又称“活化吸附”。这种化学键亲和力的大小可以差别很大，但它大大超过物理吸附的范德华力。吸附物与硅片表面的吸附形成随着时间的推移会发生化学变化，物理吸附有可能变为化学吸附。

其中在抛光结束后，硅片储存通常是利用卸料升降装置，但市面上的卸料升降装置存在着升降不够稳定易造成震动的问题，此外还存在着抛光完毕后的硅片无法有效保持湿润的问题，颗粒一旦吸附硅片将难以去除。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于硅片卸料升降的装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于硅片卸料升降的装置，该装置卸料稳定，且能时刻保持硅片湿润存储，保证抛光后储存过程中硅片的表面质量，操作简单，方便使用。

本实用新型的目的是这样实现的，一种用于硅片卸料升降的装置，包括，

晶圆盒，顶部开口且能升降地设置于卸料工位，所述晶圆盒能接载且存储硅片；

水箱，顶部开口且固定设置于所述晶圆盒的下方，所述水箱用于储水且所述水箱内水呈循环流动状态，所述晶圆盒能下降浸入水箱内浸润存储硅片且能自所述水箱内上升；

升降结构，连接于所述晶圆盒上，用于升降所述晶圆盒；

旋转结构，连接于所述升降结构上，用于转动上升后的晶圆盒以倾倒盒内残存水；

控制部，所述升降结构和所述旋转结构均与所述控制部电连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述升降结构包括举升缸，所述举升缸包括举升缸筒和举升缸杆，所述举升缸杆的顶部能与所述晶圆盒的顶部侧壁固定连接，所述举升缸杆能沿所述举升缸筒密封滑动带动所述晶圆盒上下移动；所述举升缸与所述控制部电连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旋转结构包括固定设置于所述水箱下方的第一铰接座，所述举升缸筒的侧壁下部通过水平的第一转轴铰接于所述第一铰接座，所述第一转轴的中心轴沿所述水箱的长度方向设置；所述旋转结构还包括水平设置于所述第一铰接座下方的推拉缸，所述推拉缸的中心轴沿所述水箱的宽度方向设置，所述推拉缸包括推拉缸筒和推拉缸杆，所述推拉缸杆能沿所述推拉缸筒密封滑动，所述推拉缸杆位于所述推拉缸筒外部的一端铰接于所述举升缸筒的底部，所述推拉缸杆沿水平方向滑动带动所述举升缸筒绕所述第一转轴摆动；所述推拉缸与所述控制部电连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述举升缸筒的侧壁上连接设置连接架，所述连接架包括连接顶板，所述连接顶板与所述举升缸筒的侧壁上部固定连接，所述连接顶板的一侧设置向下延伸设置的连接架侧板，所述连接架侧板上设有转轴安装孔，所述第一转轴穿设于所述转轴安装孔和所述第一铰接座内；所述连接架侧板的底部连接向所述水箱下方延伸设置的连接底板，所述连接底板上设置推拉板，所述推拉板与所述推拉缸杆连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述连接架侧板上与所述举升缸筒同侧设置直线轴承，所述晶圆盒的侧壁顶部连接向下延伸设置的导向轴，所述导向轴穿设通过所述直线轴承且能沿所述直线轴承滑动，所述导向轴的中心轴与所述举升缸筒的中心轴呈平行设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述晶圆盒架设于晶圆盒支架上，所述晶圆盒支架的底部设置压力感应器，所述压力感应器与所述控制部电连接；所述举升缸杆的顶部能与所述晶圆盒支架的顶部侧壁固定连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述水箱的底部连通设置进出水路结构，所述进出水路结构与所述控制部电连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述进出水路结构包括与所述水箱的底部密封连通设置的第一接头和第二接头，所述第一接头上密封连通设置进水管道，所述第二接头上密封连通设置第一出水管道。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述水箱的一侧设置开口向上的接水斗，所述接水斗的底部密封连通设置第三接头，所述第三接头上密封连通设置第二出水管道。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述水箱内设置相互隔离的两个腔室，各腔室内能分别容置一所述晶圆盒，各腔室分别与一所述进出水路结构连通设置。

由上所述，本实用新型提供的用于硅片卸料升降的装置具有如下有益效果：

本实用新型的用于硅片卸料升降的装置，设置于卸料工位，升降结构用于举升晶圆盒接载硅片并能下降晶圆盒使其浸入水箱的水内，抛光结束的硅片卸入晶圆盒内，晶圆盒能稳定接收并浸润储存硅片；水箱能为晶圆盒持续供水且其内部水呈循环状态；旋转结构能够转动上升后的晶圆盒以倾倒盒内残存水；本实用新型的用于硅片卸料升降的装置，卸料稳定，时刻保持硅片湿润以保证硅片的表面质量，操作简单，方便使用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的用于硅片卸料升降的装置的剖视图。

图2：为本实用新型的用于硅片卸料升降的装置的俯视图。

图3：为本实用新型的用于硅片卸料升降的装置的侧视图(略去进出水路结构)。

图4：为本实用新型的用于硅片卸料升降的装置的进出水路结构示意图。

图中：

100、用于硅片卸料升降的装置；

1、晶圆盒；11、晶圆盒支架；12、压力感应器；

2、水箱；21、接水斗；

3、升降结构；31、举升缸筒；32、举升缸杆；33、直线轴承；34、导向轴；

4、旋转结构；41、第一铰接座；411、套管；412、轴环；413、轴承；414、螺母；42、第一转轴；43、推拉缸；44、连接架；441、连接顶板；442、连接架侧板；443、连接底板；444、推拉板；

5、进出水路结构；51、第一接头；52、第二接头；53、第三接头；54、进水管道；55、第一出水管道；56、第二出水管道；

6、机架。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”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。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/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。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种用于硅片卸料升降的装置100，包括，

晶圆盒1，顶部开口且能升降地设置于卸料工位，晶圆盒1能接载且存储硅片；晶圆盒1上分层设置硅片容置槽，机械手可以将各硅片自侧壁插入各硅片容置槽内，晶圆盒1为现有技术，使用现有技术中常用的硅片晶圆盒即可；

水箱2，顶部开口且固定设置于晶圆盒1的下方，水箱2用于储水且水箱2内水呈循环流动状态；晶圆盒1能下降浸入水箱2内浸润存储硅片且能自水箱2内上升，工作状态下，水箱2呈满载水状态，晶圆盒1承载硅片降入水箱2内，保证浸润存储硅片；

升降结构3，连接于晶圆盒1上，用于升降晶圆盒1；

旋转结构4，连接于升降结构3上，用于转动上升后的晶圆盒1以倾倒盒内残存水；

控制部(图中未示出)，升降结构3和旋转结构4均与控制部电连接。

本实用新型的用于硅片卸料升降的装置，设置于卸料工位，升降结构用于举升晶圆盒接载硅片并能下降晶圆盒使其浸入水箱的水内，抛光结束的硅片卸入晶圆盒内，晶圆盒能稳定接收并浸润储存硅片；水箱能为晶圆盒持续供水且其内部水呈循环状态；旋转结构能够转动上升后的晶圆盒以倾倒盒内残存水；本实用新型的用于硅片卸料升降的装置，卸料稳定，时刻保持硅片湿润以保证硅片的表面质量，操作简单，方便使用。

进一步，如图1、图3所示，升降结构3包括举升缸，举升缸包括举升缸筒31和举升缸杆32，举升缸杆32的顶部能与晶圆盒1的顶部侧壁固定连接，举升缸杆32能沿举升缸筒31密封滑动带动晶圆盒1上下移动。在本实施方式中，举升缸为电缸，电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，举升缸杆32为丝杠结构，举升缸杆32的顶部铰接于晶圆盒1的顶部侧壁上，举升缸筒31内壁设置与丝杠结构匹配的内螺纹结构，伺服电机与控制部电连接，伺服电机能够实现丝杠结构的精确转速和转数控制，实现高精度直线运动，同时电缸噪音低，节能干净，操作维护简单，便于控制部自动控制。

进一步，如图1所示，旋转结构4包括固定设置于水箱2下方的第一铰接座41，举升缸筒31的侧壁下部通过水平的第一转轴42铰接于第一铰接座41，第一转轴42的中心轴沿水箱2的长度方向(设定自一个旋转结构4向另一个旋转结构4的方向为长度方向，即图1中左右方向)设置；旋转结构还包括水平设置于第一铰接座41下方的推拉缸43，推拉缸43的中心轴沿水箱2的宽度方向(水平面上与前述的长度方向垂直的方向)设置，推拉缸43包括推拉缸筒和推拉缸杆，推拉缸杆能沿推拉缸筒密封滑动，推拉缸杆位于推拉缸筒外部的一端铰接于举升缸筒31的底部，推拉缸杆沿水平方向滑动带动举升缸筒31绕第一转轴42摆动。在本实施方式中，推拉缸43为气缸，推拉缸43与控制部电连接。

在本实用新型的一具体实施例中，如图1所示，第一铰接座41内设置套设有套管411，套管411内套设轴环412，套管411和轴环412的两端分别抵靠设置两组轴承413，第一转轴42的自由端转动穿过轴环412和轴承413后使用螺母414进行轴向固定。

进一步，如图1、图3所示，举升缸筒31的侧壁上连接设置连接架44，连接架44包括连接顶板441，连接顶板441与举升缸筒31的侧壁上部固定连接，连接顶板441的一侧设置向下延伸设置的连接架侧板442，连接架侧板442上设有转轴安装孔，第一转轴42穿设于转轴安装孔和第一铰接座41内；连接架侧板442的底部连接向水箱下方延伸设置的连接底板443，连接底板443上设置推拉板444，推拉板444与推拉缸杆连接。

晶圆盒1内满载硅片后，举升缸杆32举升晶圆盒1上移，到设定行程最高点后，推拉缸43的推拉缸杆向外滑动推动连接架44的底部，使其带动升降结构3绕第一转轴42旋转一定角度，晶圆盒1随升降结构3转动从而倾倒出其内部的残存水。

进一步，如图3所示，连接架侧板442上与举升缸筒31同侧设置直线轴承33，晶圆盒1的侧壁顶部连接向下延伸设置的导向轴34，导向轴34穿设通过直线轴承33且能沿直线轴承33滑动，导向轴34的中心轴与举升缸筒31的中心轴呈平行设置。导向轴34能对举升缸杆32的升降起到导向作用，使得晶圆盒1的升降更加平稳可靠。

进一步，如图1所示，晶圆盒1架设于晶圆盒支架11上，晶圆盒支架11的底部设置压力感应器12，压力感应器12与控制部电连接；举升缸杆32的顶部能与晶圆盒支架11的顶部侧壁固定连接。压力感应器12为光纤传感器，用于检测晶圆盒1是否在水箱内下降到位。

进一步，如图1、图2和图4所示，水箱2的底部连通设置进出水路结构5，进出水路结构5与控制部电连接。

在本实施方式中，进出水路结构5包括与水箱2的底部密封连通设置的第一接头51和第二接头52，第一接头51上密封连通设置进水管道54，第二接头52上密封连通设置第一出水管道55。工作状态下，进水管道54呈呈常开状态，始终向水箱2内供水；当需要进行水箱内存水更换时，关闭进水管道54，打开第一出水管道55，实现水箱2内存水清空，清空后关闭第一出水管道55。

进一步，如图2、图3和图4所示，水箱2的一侧设置开口向上的接水斗21，接水斗21的底部密封连通设置第三接头53，第三接头53上密封连通设置第二出水管道56。水箱2呈满载水状态，且始终进水，水箱2的溢流水经顶部开口流入接水斗21，溢流水经第三接头53和第二出水管道56流出，保持硅片储存用水循环流动。

如图1所示，在本实用新型的一具体实施例中，为了提高作业效率，水箱2内设置相互隔离的两个腔室，各腔室内能分别容置一晶圆盒1，各腔室分别与一进出水路结构5连通设置。水箱2设置于固定的机架6内，机架6的底部两侧分别设置一第一铰接座41，两个晶圆盒1分别架设于一晶圆盒支架11上，各晶圆盒1的底部分别设置压力感应器12，各晶圆盒1的一侧分别设置升降结构3和旋转结构4。

本实用新型的用于硅片卸料升降的装置100的使用方法如下：

步骤a、两个晶圆盒1分别通过晶圆盒支架11置于水箱2的两个腔室内，开启进出水路结构5的进水管道54，给水箱2的两个腔室注满水，溢流水经接水斗21、第三接头53和第二出水管道56流出，保持水箱2内硅片储存用水循环流动；

步骤b、以其中一个晶圆盒1的工作过程为例进行说明：

使用机械手将硅片从上一工位夹取至卸料工位，同时上一工位的光纤传感器(现有技术)将信号传送给控制部，控制部控制举升缸杆32完全升起晶圆盒1(即晶圆盒支架11带动晶圆盒1到达行程最高点)，机械手将第一片硅片放至晶圆盒1最下层，放置完毕后，举升缸杆32(电缸)下降复位，始终保持晶圆盒1浸润在水中，卸载放置第二片硅片时，举升缸杆32再次完全升起晶圆盒1，机械手将第二片硅片放置在第一片硅片的上一层，放置完毕后，举升缸杆32复位，如此往复，直至晶圆盒1内满载硅片；

满载后，举升缸杆32完全抬升晶圆盒1，控制部控制推拉缸43的推拉缸杆向外滑动推动连接架44的底部，使其带动升降结构3绕第一转轴42旋转一定角度，晶圆盒1随升降结构3转动一定角度从而倾倒出其内部的残存水。

为提高效率，两个晶圆盒1可以交替接载和下降，两个晶圆盒1的工作方法相同。

由上所述，本实用新型提供的用于硅片卸料升降的装置具有如下有益效果：

本实用新型的用于硅片卸料升降的装置，设置于卸料工位，升降结构用于举升晶圆盒接载硅片并能下降晶圆盒使其浸入水箱的水内，抛光结束的硅片卸入晶圆盒内，晶圆盒能稳定接收并浸润储存硅片；水箱能为晶圆盒持续供水且其内部水呈循环状态；旋转结构能够转动上升后的晶圆盒以倾倒盒内残存水；本实用新型的用于硅片卸料升降的装置，卸料稳定，时刻保持硅片湿润以保证硅片的表面质量，操作简单，方便使用。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，包括，

晶圆盒，顶部开口且能升降地设置于卸料工位，所述晶圆盒能接载且存储硅片；

水箱，顶部开口且固定设置于所述晶圆盒的下方，所述水箱用于储水且所述水箱内水呈循环流动状态，所述晶圆盒能下降浸入水箱内浸润存储硅片且能自所述水箱内上升；

升降结构，连接于所述晶圆盒上，用于升降所述晶圆盒；

旋转结构，连接于所述升降结构上，用于转动上升后的晶圆盒以倾倒盒内残存水；

控制部，所述升降结构和所述旋转结构均与所述控制部电连接。

2.如权利要求1所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述升降结构包括举升缸，所述举升缸包括举升缸筒和举升缸杆，所述举升缸杆的顶部能与所述晶圆盒的顶部侧壁固定连接，所述举升缸杆能沿所述举升缸筒密封滑动带动所述晶圆盒上下移动；所述举升缸与所述控制部电连接。

3.如权利要求2所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述旋转结构包括固定设置于所述水箱下方的第一铰接座，所述举升缸筒的侧壁下部通过水平的第一转轴铰接于所述第一铰接座，所述第一转轴的中心轴沿所述水箱的长度方向设置；所述旋转结构还包括水平设置于所述第一铰接座下方的推拉缸，所述推拉缸的中心轴沿所述水箱的宽度方向设置，所述推拉缸包括推拉缸筒和推拉缸杆，所述推拉缸杆能沿所述推拉缸筒密封滑动，所述推拉缸杆位于所述推拉缸筒外部的一端铰接于所述举升缸筒的底部，所述推拉缸杆沿水平方向滑动带动所述举升缸筒绕所述第一转轴摆动；所述推拉缸与所述控制部电连接。

4.如权利要求3所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述举升缸筒的侧壁上连接设置连接架，所述连接架包括连接顶板，所述连接顶板与所述举升缸筒的侧壁上部固定连接，所述连接顶板的一侧设置向下延伸设置的连接架侧板，所述连接架侧板上设有转轴安装孔，所述第一转轴穿设于所述转轴安装孔和所述第一铰接座内；所述连接架侧板的底部连接向所述水箱下方延伸设置的连接底板，所述连接底板上设置推拉板，所述推拉板与所述推拉缸杆连接。

5.如权利要求4所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述连接架侧板上与所述举升缸筒同侧设置直线轴承，所述晶圆盒的侧壁顶部连接向下延伸设置的导向轴，所述导向轴穿设通过所述直线轴承且能沿所述直线轴承滑动，所述导向轴的中心轴与所述举升缸筒的中心轴呈平行设置。

6.如权利要求2所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述晶圆盒架设于晶圆盒支架上，所述晶圆盒支架的底部设置压力感应器，所述压力感应器与所述控制部电连接；所述举升缸杆的顶部能与所述晶圆盒支架的顶部侧壁固定连接。

7.如权利要求1所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述水箱的底部连通设置进出水路结构，所述进出水路结构与所述控制部电连接。

8.如权利要求7所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述进出水路结构包括与所述水箱的底部密封连通设置的第一接头和第二接头，所述第一接头上密封连通设置进水管道，所述第二接头上密封连通设置第一出水管道。

9.如权利要求8所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述水箱的一侧设置开口向上的接水斗，所述接水斗的底部密封连通设置第三接头，所述第三接头上密封连通设置第二出水管道。

10.如权利要求7所述的用于硅片卸料升降的装置，其特征在于，所述水箱内设置相互隔离的两个腔室，各腔室内能分别容置一所述晶圆盒，各腔室分别与一所述进出水路结构连通设置。

Images