CN212245198U - 一种晶圆盒定位工装及晶圆盒固定承载台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆盒定位工装及晶圆盒固定承载台，属于晶圆生产技术领域。该晶圆盒定位工装，包括工装主体和限位组件，其中，工装主体上开设有用于放置晶圆盒的嵌入凹槽，嵌入凹槽的槽壁上预设有卡槽，卡槽包括至少两个固定挡边，每个固定挡边分别用于相应规格晶圆盒的限位；限位组件设置在工装主体上，限位组件包括可调挡块，可调挡块伸出时能与相应固定挡边配合用于晶圆盒的定位。晶圆盒固定承载台包括上述晶圆盒定位工装。本实用新型的晶圆盒定位工装及晶圆盒固定承载台，通过卡槽实现晶圆盒的限位；卡槽包括至少两个固定挡边以分别用于相应规格晶圆盒的限位，能适用于多种规格晶圆盒，降低生产成本并提高生产效率。

Description

一种晶圆盒定位工装及晶圆盒固定承载台

技术领域

本实用新型涉及晶圆生产技术领域，尤其涉及一种晶圆盒定位工装及晶圆盒固定承载台。

背景技术

在半导体领域中，工厂在加工时通常需要半导体晶圆搬送设备，目前通常将晶圆装在晶圆盒内，采用固定承载台对晶圆盒进行搬运，以实现晶圆的搬运。该固定装载台只能放置一种规格的晶圆盒，不能兼容多种型式的晶圆盒。晶圆加工厂在生产多种规格的晶圆时，需要分别采用与相应晶圆规格的固定承载台进行搬运晶圆。生产多种规格晶圆则需要多台与之相应的设备，造成设备固定投入高；半导体车间是高洁净度的无尘室，无尘室的制建造成本、运行维护成本高，所以半导体无尘室被称作“寸土寸金”，搬送设备种类增加，导致车间用地面积增加，造成无尘室建造、运行维护成本增加。

现有技术中，针对不同规格的晶圆可设置相应的工装，生产相应型号的晶圆时，在承载台机体上安装和更换相应工装，使一台固定承载台能搬运多种规格的晶圆；然而每个规格的晶圆制作相应的工装，生产中需要更换工装，需要投入大量的人力和物力，投入成本高且生产效率低。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种晶圆盒定位工装，能适用于多种规格晶圆盒，降低生产成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种晶圆盒定位工装，用于固定多种规格的晶圆盒，包括：

工装主体，其开设有用于放置晶圆盒的嵌入凹槽，嵌入凹槽的槽壁上预设有卡槽，卡槽包括至少两个固定挡边，每个固定挡边分别用于相应规格晶圆盒的限位；

限位组件，设置在工装主体上，限位组件包括可调挡块，可调挡块伸出时能与相应固定挡边配合用于晶圆盒的定位。

可选地，固定挡边包括相互垂直的两个直角边。

可选地，至少两个固定挡边连续设置。

可选地，嵌入凹槽的槽壁上对称设置有两组卡槽。

可选地，限位组件还包括用于驱动可调挡块移动的驱动件。

可选地，工装主体上设置有导向滑道，可调挡块能够沿导向滑道移动。

可选地，限位组件还包括连接在可调挡块两侧的夹紧件，夹紧件用于夹紧晶圆盒。

本实用新型的另一个目的在于提供一种晶圆盒固定承载台，能适用于多种规格晶圆盒，降低生产成本并提高生产效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种晶圆盒固定承载台，用于检测多种规格的晶圆盒，包括上述的晶圆盒定位工装，还包括承载台机体，晶圆盒定位工装设置在承载台机体上。

可选地，晶圆盒内装有晶圆，晶圆盒固定承载台还包括用于检测晶圆是否滑出晶圆盒的检测组件。

可选地，晶圆盒包括用于取放晶圆的出入口，承载台机体包括与晶圆盒定位工装垂直设置的立板，且立板与出入口相对设置；

检测组件包括安装在立板上的对射传感器，对射传感器能照射在嵌入凹槽的外周。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种晶圆盒定位工装，通过在工装主体上开设用于放置晶圆盒的嵌入凹槽，在嵌入凹槽的槽壁上预设有用于晶圆盒限位的卡槽，实现晶圆盒的限位；所述卡槽包括至少两个固定挡边，每个所述固定挡边分别用于相应规格所述晶圆盒的限位，再通过能伸出的可调挡块用于与相应所述固定挡边配合用于所述晶圆盒的定位，实现了一个工装适用于多种规格的晶圆盒，减少工装制作数量，降低了生产成本。

本实用新型提供的一种晶圆盒固定承载台，通过在所述承载台机体上设置晶圆盒定位工装，使一台晶圆盒固定承载台能适用于搬运多种规格的晶圆盒，减少搬运设备使用规格从而减少设备的投入使用数量，并减少车间的使用面积，从而降低投入成本；生产过程中，只需将相应规格的晶圆盒放置在晶圆盒定位工装上，无需更换设备或者工装，操作简单，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的具体实施方式提供的晶圆盒固定承载台的结构示意图；

图2是本实用新型的具体实施方式提供的晶圆盒定位工装的结构示意图。

图中：

100-承载台机体；101-台面；102-立板；200-对射传感器；300-连接板金；

1-工装主体；11-嵌入凹槽；12-卡槽；121-固定挡边；122-第一直角槽； 123-第二直角槽；

2-限位组件；21-可调挡块；22-导向滑道；23-夹紧件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在半导体领域中，工厂在加工时通常需要半导体晶圆搬送设备，目前通常将晶圆装在晶圆盒内，采用固定承载台对晶圆盒进行搬运，以实现晶圆的搬运。该固定装载台只能放置一种规格的晶圆盒，不能兼容多种型式的晶圆盒。晶圆加工厂在生产多种规格的晶圆时，需要分别采用与相应晶圆规格的固定承载台进行搬运晶圆。生产多种规格晶圆则需要多台与之相应的设备，造成设备固定投入高；半导体车间是高洁净度的无尘室，无尘室的制建造成本、运行维护成本高，所以半导体无尘室被称作“寸土寸金”，搬送设备种类增加，导致车间用地面积增加，造成无尘室建造、运行维护成本增加。

为解决上述问题，本实施例提供了一种用于检测多种规格的晶圆盒的晶圆盒固定承载台，如图1所示，包括晶圆盒定位工装和承载台机体100，晶圆盒定位工装设置在承载台机体100上。承载台机体100上设置晶圆盒定位工装，通过晶圆盒定位工装来实现不同晶圆盒的定位，使一台晶圆盒固定承载台能适用于搬运多种规格的晶圆盒，减少搬运设备使用规格从而减少设备的投入使用数量，并减少车间的使用面积，从而降低投入成本。

现有技术中，针对不同规格的晶圆可设置相应的工装，生产相应型号的晶圆时，在承载台机体100上安装更换相应工装，使一台固定承载台能搬运多种规格的晶圆；然而每个规格的晶圆制作相应的工装，生产中需要更换工装，需要投入大量的人力和物力，投入成本高且生产效率低。

为提高生产效率和降低投入成本，本实施例还提供了一种用于固定多种规格的晶圆盒的晶圆盒定位工装，如图2所示，包括工装主体1和限位组件2，其中，工装主体1上开设有用于放置晶圆盒的嵌入凹槽11，嵌入凹槽11的槽壁上预设有卡槽12，卡槽12包括至少两个固定挡边121，每个固定挡边121分别用于相应规格晶圆盒的限位；限位组件2设置在工装主体1上，限位组件2包括可调挡块21，可调挡块21伸出时能与相应固定挡边121配合用于晶圆盒的定位。通过在工装主体1上开设用于放置晶圆盒的嵌入凹槽11，在嵌入凹槽11的槽壁上设有用于晶圆盒限位的卡槽12，实现晶圆盒的限位；卡槽12包括至少两个固定挡边121，每个固定挡边121分别用于相应规格晶圆盒的限位，再通过能伸出的可调挡块21用于与相应固定挡边121配合用于晶圆盒的定位，实现了一个工装适用于多种规格的晶圆盒，减少工装制作数量，降低了生产成本。

在半导体领域，目前8寸、12寸晶圆是主流产品，半导体行业8寸、12寸晶圆盒盒满足SEMIC通用标准的，分别是圆形的晶圆盒和方形晶圆盒，圆形晶圆盒的圆周方向上开有直角凹槽，两种规格的晶圆盒固定方式一致，如图2所示，本实施例中，固定挡边121包括相互垂直的两个直角边，相互垂直的两个直角边可以形成内凹的第一直角槽122和外凸第二直角槽123两种形式，内凹的第一直角槽122用于方形晶圆盒的外棱角的限位，外凸第二直角槽123用于对圆形晶圆盒的直角凹槽进行限位。

可选地，至少两个固定挡边121连续设置，可使结构紧凑；本实施例中，卡槽12形状为W形，能适用于三种规格的晶圆盒，结构简单紧凑，方便使用。

可选地，嵌入凹槽11的槽壁上对称设置有两组卡槽12，两组卡槽12从晶圆盒的两侧分别对晶圆盒限位，使限位更准确，避免偏移。

可选地，限位组件2还包括用于驱动可调挡块21移动的驱动件，实现可调挡块21的自动伸缩，驱动件驱动可调挡块21伸出用于晶圆盒的定位，当取下晶圆盒时，驱动件驱动可调挡块21缩回；可选地，驱动件可以是气缸，气缸伸缩杆与可调挡块21连接并带动可调挡块21移动；可选地，驱动件还可以是电机和滚珠丝杠结构，可调挡块21连接在丝杠螺母上，电机驱动滚珠丝杠并带动可调挡块21移动。

为保证可调挡块21沿预设方向移动，可选地，工装主体1上设置有导向滑道22，可调挡块21能够沿导向滑道22移动；可选地，导向滑道22可以开设在嵌入凹槽11，可调挡块21和导向滑道22之间可通过导向滑块进行滑动连接；可选地，导向滑道22可以是直线导轨，可调挡块21和直线导轨之间可通过导轨滑块进行滑动连接，从而保证可调挡块21沿导向滑道22移动。

可选地，限位组件2还包括连接在可调挡块21两侧的夹紧件23，夹紧件 23用于夹紧晶圆盒，使晶圆盒固定使其位置保持不变，夹紧件23连接在可调挡块21上随夹紧件23移动，可调挡块21伸出对晶圆盒定位后夹紧件23对晶圆盒夹紧。可选地，夹紧件23包括气缸和连接在气缸活塞杆上的夹紧板，两个气缸对称连接在可调挡块21的两侧，可调挡块21对晶圆盒定位后，两个气缸伸出活塞杆通过加劲板来夹紧晶圆盒；可选地，夹紧件23还可以是电机、滚珠丝杠结构及夹紧板，夹紧板连接在丝杠螺母上，电机驱动滚珠丝杠转动同时带动丝杠螺母移动，通过夹紧板夹紧晶圆盒。

现有标准的晶圆盒为敞开型式，在放置时，晶圆盒无防止晶圆掉落装置，有惯性造成晶圆滑出的可能；同时机械手取片时，点位位置是固定的，若晶圆发生位置变化，机械手取片位置变动会造成碰撞损坏；为避免由于晶圆滑出晶圆盒而导致的机械手碰撞，可选地，晶圆盒固定承载台还包括用于检测晶圆是否滑出晶圆盒的检测组件，当晶圆滑出晶圆盒时，检测组件将检测结果反馈给上位机，再通过上位机调整整个设备的运行，以防发生碰撞。

具体地，晶圆盒包括用于取放晶圆的出入口，承载台机体100包括与晶圆盒定位工装垂直设置的立板102，且立板102与出入口相对设置；检测组件包括安装在立板102上的对射传感器200，对射传感器200能照射在嵌入凹槽11的外周，当晶圆滑出晶圆盒时，对射传感器200即可检测到晶圆，之后将反馈信号或进行报警。本实施例中，承载台机体100包括台面101，晶圆盒定位工装安装在台面101上，立板102垂直设置在台面101上。

可选地，承载台机体100的两侧设置有连接钣金300，连接钣金300通过螺栓与传送设备连接，实现承载台机体100与传送设备的固定，保证机构运行的稳定性，避免出现晶圆盒的传送误差。

本实施例以圆形晶圆盒为例进行说明，晶圆盒固定承载台的工艺步骤，包括：

S1：将圆形晶圆盒放置在嵌入凹槽11内的，并将圆形晶圆盒放置在第二直角槽123处；

S2：驱动件驱动可调挡块21伸出，对圆形晶圆盒进行定位；

S3：夹紧件23对圆形晶圆盒进行夹紧；

S4：机械手夹取晶圆，直到全部取完；

S5：夹紧件23缩回，释放圆形晶圆盒；

S6：驱动件驱动可调挡块21缩回；

S6：取走圆形晶圆盒，进入下一流程。

当晶圆滑出晶圆盒时，在S4之前还包括：

S100：对射传感器200检测到有晶圆滑出晶圆盒，则上位机调整机械手取晶圆的位置，或停止机械手操作。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆盒定位工装，用于固定多种规格的晶圆盒，其特征在于，包括：

工装主体(1)，其开设有用于放置晶圆盒的嵌入凹槽(11)，所述嵌入凹槽(11)的槽壁上预设有卡槽(12)，所述卡槽(12)包括至少两个固定挡边(121)，每个所述固定挡边(121)分别用于相应规格所述晶圆盒的限位；

限位组件(2)，设置在所述工装主体(1)上，所述限位组件(2)包括可调挡块(21)，所述可调挡块(21)伸出时能与相应所述固定挡边(121)配合用于所述晶圆盒的定位。

2.根据权利要求1所述的晶圆盒定位工装，其特征在于，所述固定挡边(121)包括相互垂直的两个直角边。

3.根据权利要求1或2所述的晶圆盒定位工装，其特征在于，至少两个固定挡边(121)连续设置。

4.根据权利要求1或2所述的晶圆盒定位工装，其特征在于，所述嵌入凹槽(11)的槽壁上对称设置有两组所述卡槽(12)。

5.根据权利要求1或2所述的晶圆盒定位工装，其特征在于，所述限位组件(2)还包括用于驱动所述可调挡块(21)移动的驱动件。

6.根据权利要求1或2所述的晶圆盒定位工装，其特征在于，所述工装主体(1)上设置有导向滑道(22)，所述可调挡块(21)能够沿所述导向滑道(22)移动。

7.根据权利要求1或2所述的晶圆盒定位工装，其特征在于，所述限位组件(2)还包括连接在所述可调挡块(21)两侧的夹紧件(23)，所述夹紧件(23)用于夹紧所述晶圆盒。

8.一种晶圆盒固定承载台，用于检测多种规格的晶圆盒，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的晶圆盒定位工装，还包括承载台机体(100)，所述晶圆盒定位工装设置在所述承载台机体(100)上。

9.根据权利要求8所述的晶圆盒固定承载台，其特征在于，所述晶圆盒内装有晶圆，所述晶圆盒固定承载台还包括用于检测所述晶圆是否滑出所述晶圆盒的检测组件。

10.根据权利要求9所述的晶圆盒固定承载台，其特征在于，所述晶圆盒包括用于取放所述晶圆的出入口，所述承载台机体(100)包括与所述晶圆盒定位工装垂直设置的立板(102)，且所述立板(102)与所述出入口相对设置；

所述检测组件包括安装在所述立板(102)上的对射传感器(200)，所述对射传感器(200)能照射在所述嵌入凹槽(11)的外周。

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