实用新型内容
本实用新型的目的包括提供一种硅片传送工装,以解决现有传送工装的传送精度较差,从而影响芯片的加工质量的技术问题。
为解决上述问题,本实用新型提供一种硅片传送工装,包括支承台和基座,所述基座安装于所述支承台的顶板,所述支承台安装有调节组件,所述调节组件与所述基座连接,用于调节所述基座于所述支承台的位置;所述基座安装有驱动组件,所述驱动组件的驱动端连接有用于承载硅片的承载件。
可选地,所述调节组件包括第一调节部件,所述第一调节部件包括抵顶螺栓和锁紧螺栓,所述顶板设有调节区,所述调节区设有抵顶螺纹孔和锁紧螺纹孔,所述基座设有与所述锁紧螺纹孔相对应的锁紧孔,所述锁紧螺栓的螺柱自顶部穿过所述锁紧孔并螺纹连接于所述锁紧螺纹孔,锁紧螺栓的螺头隔挡于锁紧孔外侧;所述抵顶螺栓的螺柱自底部螺纹连接于所述抵顶螺纹孔,且伸出所述抵顶螺纹孔的端部抵顶于所述基座的底部;
所述第一调节部件、所述调节区和所述锁紧孔均为多组且一一对应,且多个所述调节区非共线设置。
可选地,所述第一调节部件还包括第一千分尺旋钮,所述顶板于所述调节区的顶面设有容纳槽,所述第一千分尺旋钮安装于所述顶板的底部,且所述第一千分尺旋钮的测量部容置于所述容纳槽。
可选地,所述调节组件还包括第二调节部件,所述第二调节部件包括第一连接座、调节螺栓和调节螺母,所述第一连接座固设于所述顶板于所述基座侧部的位置,所述第一连接座设有连接孔,所述调节螺栓的螺柱穿过所述连接孔并连接于所述基座的侧壁;所述调节螺母螺纹连接于所述调节螺栓,且所述调节螺母位于所述第一连接座与所述调节螺栓的螺头之间;
所述第二调节部件为两个,两个所述第二调节部件沿所述基座的长度方向间隔排布。
可选地,所述第二调节部件还包括固定螺栓,所述顶板设有固定螺纹孔;所述第一连接座包括第一连接部和设于所述第一连接部顶部的第二连接部,所述连接孔设于所述第二连接部,所述第一连接部设有腰型孔,所述腰型孔径向截面的长度方向朝向所述基座,所述固定螺栓穿过所述腰型孔并螺纹连接于所述固定螺纹孔。
可选地,所述第二调节部件还包括第二连接座和安装于所述第二连接座的第二千分尺旋钮,所述第二连接座位于所述基座的侧部,所述第二千分尺旋钮的测量部朝向所述基座的侧壁。
可选地,所述驱动组件包括直线电机、线缆组件和机械臂,所述基座的顶面设有导轨,所述导轨、所述直线电机的定子、所述线缆组件以及所述基座的长度方向一致;
所述机械臂的第一端为安装部,所述安装部连接于所述直线电机的动子,且所述机械臂沿所述基座长度方向延伸,所述安装部的底部设有滑块,所述滑块滑动卡接于所述导轨,所述承载件固接于所述机械臂的第二端;所述线缆组件安装于所述基座,用于为所述动子供电。
可选地,所述承载件包括片叉,所述片叉的顶面设有多个定位柱,多个所述定位柱排列形成的轮廓与所述硅片的轮廓相对应,且其中一个所述定位柱与所述硅片边缘的定位槽相匹配;
和/或,所述片叉设有多个承载区,多个所述承载区共面,且至少一个所述承载区设有真空吸盘。
可选地,所述硅片传送工装还包括控制器和光栅尺,所述光栅尺的标尺光栅安装于所述基座,且所述标尺光栅的长度方向与所述基座的长度方向一致;所述光栅尺的读数头安装于所述机械臂,且所述读数头及所述驱动组件均与所述控制器连接。
可选地,所述基座长度方向的两端各设一个限位缓冲器,两个所述限位缓冲器分别用于对安装部的两端位置进行限位缓冲。
可选地,所述支承台的底部可拆卸式固接有多个隔振器,多个所述隔振器支撑于所述支承台的底部,且非共线设置。
可选地,所述支承台的底部安装有多个伸缩支撑脚并枢接有多个滚轮,多个所述滚轮与多个所述伸缩支撑脚一一对应。
本实用新型提供的硅片传送工装,可以将硅片从第一工位传送至第二工位,其中,调节组件能够有效提高基座及其上驱动组件和承载件安装于支承台的位置及水平度精度,从而确保驱动组件及承载件对硅片传送行程的精度,进而确保第二工位对硅片的光刻等加工精度,提高芯片产品的加工质量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的硅片传送工装的第一视角示意图;
图2为图1中A的局部放大图;
图3为本实用新型提供的硅片传送工装的第二视角示意图;
图4为本实用新型提供的硅片传送工装中第一调节部件安装于顶板与基座之间的局部剖视示意图;
图5为本实用新型提供的硅片传送工装中驱动组件安装于基座的示意图;
图6为图5中B的局部放大图;
图7为图5中拆除硅片的示意图;
图8为图7中拆除机械臂、片叉以及线缆组件的示意图。
附图标记说明:
100-支承台;110-顶板;111-抵顶螺纹孔;112-锁紧螺纹孔;113-容纳槽;120-支架;130-底板;140-伸缩支撑脚;150-滚轮;160-隔振器;200-基座;210-锁紧孔;220-导轨;230-第一限位缓冲器;240-第二限位缓冲器;300-驱动组件;310-直线电机;311-定子;312-动子;320-安装部;330-滑块;340-第一限位块;350-第二限位块;360-机械臂;370-线缆组件;380-接头;400-片叉;410-定位柱;420-承载区;430-真空吸盘;500-第一调节部件;510-抵顶螺栓;520-锁紧螺栓;530-第一千分尺旋钮;600-第二调节部件;610-第一连接座;611-连接孔;612-第一连接部;613-第二连接部;614-腰型孔;620-调节螺栓;630-调节螺母;640-固定螺栓;650-第二连接座;660-第二千分尺旋钮;710-标尺光栅;720-读数头;800-硅片;810-定位槽。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实施例提供一种硅片传送工装,如图1-图4所示,包括支承台100和基座200,基座200安装于支承台100的顶板110,支承台100安装有调节组件,调节组件与基座200连接,用于调节基座200于支承台100的位置;基座200安装有驱动组件300,驱动组件300的驱动端连接有用于承载硅片800的承载件。
本实施例提供的硅片传送工装,包括用于支承各部件的支承台100、作为安装基台的基座200、用于承载硅片800的承载件、用于驱动承载件运动以对硅片800进行传送的驱动组件300和用于调节基座200位置以提高驱动组件300对硅片800传送精度的调节组件。
初始时,硅片传送工装位于第一工位和第二工位之间,如图1所示,通过调节组件调节基座200相对支承台100顶板110X-Y-Z向的位置,使其达到设定的位置(X-Y向)要求及水平度(Z向)要求,相应地,使得位于基座200上的驱动组件300及承载件的位置及水平度均达到要求;对硅片800进行传送时,驱动组件300能够驱动承载件精确地到达与第一工位相对应的起始位置,承载件承载硅片800后,驱动组件300驱动承载件带动硅片800运动至与第二工位相应的终点位置,取下硅片800,完成硅片800的传送。随后,驱动组件300可以驱动空载的承载件重新回到起始位置,对下一个硅片800进行传送。其中,调节组件能够有效提高基座200及其上驱动组件300和承载件安装于支承台100的位置及水平度精度,从而确保驱动组件300及承载件对硅片800传送行程的精度,进而确保第二工位对硅片800的光刻等加工精度,提高芯片产品的加工质量。
具体地,如图1所示,基座200的宽度方向与X向一致,基座200的长度方向与Y向一致,基座200的高度方向与Z向一致。
具体地,本实施例中,如图3和图4所示,调节组件可以包括第一调节部件500,第一调节部件500包括抵顶螺栓510和锁紧螺栓520,顶板110设有调节区,调节区设有抵顶螺纹孔111和锁紧螺纹孔112,基座200设有与锁紧螺纹孔112相对应的锁紧孔210,锁紧螺栓520的螺柱自顶部穿过锁紧孔210并螺纹连接于锁紧螺纹孔112,锁紧螺栓520的螺头隔挡于锁紧孔210外部;抵顶螺栓510的螺柱自底部螺纹连接于抵顶螺纹孔111,且伸出抵顶螺纹孔111的端部抵顶于基座200的底部;第一调节部件500、调节区和锁紧孔210均为多组且一一对应,且多个调节区非共线设置。第一调节部件500用于对基座200的水平度进行调节,具体地,基座200设于顶板110的顶面,抵顶螺栓510的顶端能够向上抵顶基座200,锁紧螺栓520连接于基座200与顶板110之间,能够向下压紧基座200,则抵顶螺栓510和锁紧螺栓520能够分别对基座200的底部和顶部位置限位,从而调节并限定基座200相对顶板110Z向的位置,多组非共线设置的抵顶螺栓510和锁紧螺栓520对基座200的不同部位进行调节,从而实现对基座200水平度的调节。具体地,调节时,可以将锁紧螺栓520旋松,然后调节抵顶螺栓510,抵顶螺栓510的顶端位置确定后,向下旋紧锁紧螺栓520,随着锁紧螺栓520旋入锁紧螺纹孔112深度的加深,基座200与顶板110的间距不断减小,基座200的底面与抵顶螺栓510的顶端抵接,此时,锁紧螺栓520的螺头向下压紧基座200的顶面,从而完成基座200Z向的位置调节。当然,在其他实施例中,第一调节部件500也可以选用其他形式,能够实现基座200与顶板110Z向的相对位置调节即可。具体地,如图3所示,第一调节部件500可以为三个。
本实施例中,如图3和图4所示,第一调节部件500还可以包括第一千分尺旋钮530,顶板110于调节区的顶面设有容纳槽113,第一千分尺旋钮530安装于顶板110的底部,且第一千分尺旋钮530的测量部容置于容纳槽113。第一千分尺旋钮530安装于顶板110,且第一千分尺旋钮530的测量部位于容纳槽113内,旋转第一千分尺旋钮530,其测量部向上伸出的长度发生变化,从而对基座200底面于Z向的位置进行测量定位;调节时,可以旋松锁紧螺栓520,旋转多个第一千分尺旋钮530并确定其测量部顶端的高度一致,然后调节抵顶螺栓510,使得抵顶螺栓510与同一调节区的第一千分尺旋钮530的顶端高度相同,然后向下旋紧锁紧螺栓520,从而实现对基座200Z向高度的高精度调节,相应实现对基座200水平度的高精度调节。
本实施例中,如图1-图3所示,调节组件还包括第二调节部件600,第二调节部件600包括第一连接座610、调节螺栓620和调节螺母630,第一连接座610固设于顶板110于基座200侧部的位置,第一连接座610设有连接孔611,调节螺栓620的螺柱穿过连接孔611并连接于基座200的侧壁;调节螺母630螺纹连接于调节螺栓620,且调节螺母630位于第一连接座610与调节螺栓620的螺头之间;第二调节部件600为两个,两个第二调节部件600沿基座200的长度方向间隔排布。第二调节部件600位于基座200的侧部,调节时,可以转动调节螺母630,调节螺栓620在连接孔611和基座200的限制作用下不发生转动,因此,调节螺母630转动的过程中能够驱动调节螺栓620发生轴向运动,从而带动基座200在X-Y平面发生位移,相应地,两个第二调节部件600于基座200长度方向的不同位置对其进行位置调节,从而实现对基座200X-Y向(即Rz)调节。具体地,调节螺栓620的端部与基座200的侧壁可以为螺纹连接或卡接等。
当然,在其他实施例中,第二调节部件600还可以采用其他形式,如第二调节部件600包括第一连接座610和调节螺栓620,调节螺栓620的螺杆螺纹连接于第一连接座610,螺杆的端部枢接于基座200,调节时,可以转动螺杆,从而实现对第一连接座610与基座200间距的调节,相应实现对基座200X-Y向的位置调节。
本实施例中,如图2和图3所示,第二调节部件600还可以包括固定螺栓640,顶板110设有固定螺纹孔;第一连接座610包括第一连接部612和设于第一连接部612顶部的第二连接部613,连接孔611设于第二连接部613,第一连接部612设有腰型孔614,腰型孔614径向截面的长度方向朝向基座200,固定螺栓640穿过腰型孔614并螺纹连接于固定螺纹孔。安装第一连接座610时,固定螺栓640穿过腰型孔614螺纹连接于固定螺纹孔,由于腰型孔614径向截面的长度方向沿X向延伸,可以对第一连接座610的X向位置在腰型孔614长度范围内进行调节,均能实现固定螺栓640对第一连接座610与顶板110的连接,相应地,能够实现对基座200X-Y向的位置粗调;第一连接座610位置固定后,再通过调节螺栓620对基座200X-Y向的位置进行进一步精调,从而提高第二调节部件600对基座200X-Y向位置的调节范围,并能够确保其调节精度。具体地,每个第二调节部件600中,腰型孔614可以为两个,两个腰型孔614分别位于第一连接部612Y向的两侧位置,相应地,固定螺纹孔和固定螺栓640也为两个。具体地,两个第二调节部件600可以位于基座200宽度方向的同一侧,且沿基座200的长度方向间隔排布;两个第二调节部件600也可以位于基座200宽度方向的两侧,且沿基座200的长度方向间隔排布。
可选地,本实施例中,如图1和图2所示,第二调节部件600还可以包括第二连接座650和安装于第二连接座650的第二千分尺旋钮660,第二连接座650位于基座200的侧部,第二千分尺旋钮660的测量部朝向基座200的侧壁。第二千分尺旋钮660用于测量基座200侧部的位置,每个第二千分尺旋钮660对应一个调节螺栓620,调节时,可以旋转第二千分尺旋钮660,第二千分尺旋钮660的测量部端部相向或背离基座200侧部运动,当测量部的端部位置确定后,旋转同组的调节螺母630,调节螺栓620拉动基座200的侧部进行X向运动,直至基座200的侧壁与测量部端部抵接,两个第二调节部件600均调节完成后,实现对基座200X-Y向的位置调节。较佳地,两个第二千分尺旋钮660可以位于基座200宽度方向的同侧,且两个千分尺旋钮位于基座200长度方向的两端位置,两个调节螺栓620分别位于基座200长度方向的两端位置且位于两个第二千分尺旋钮660之间。
需要说明的是,使用调节组件对基座进行调节时,第一调节部件和第二调节部件的调节顺序可以根据实际情况进行调整,本申请并不做限定。
可选地,本实施例中,如图7所示,驱动组件300可以包括直线电机310、线缆组件370和机械臂360,基座200的顶面设有导轨220,导轨220、直线电机310的定子311、线缆组件370以及基座200的长度方向一致;机械臂360的第一端为安装部320,安装部320连接于直线电机310的动子312,且机械臂360沿基座200长度方向延伸,安装部320的底部设有滑块330,滑块330滑动卡接于导轨220,承载件固接于机械臂360的第二端;线缆组件370安装于基座200,用于为动子312供电,具体地,线缆组件370可以包括线缆拖链和线缆,线缆拖链能够带动线缆沿其长度方向运动为动子312供电。这里是驱动组件300的一种具体形式,需要传送硅片800时,开启直线电机310,动子312沿定子311的长度方向运动并通过安装部320带动机械臂360及承载件随其同步运动,相应地,承载件带动硅片800沿定子311的长度方向对其进行传送,其中,机械臂360由刚性材料制成,机械臂360在其长度方向的形变较小,从而确保机械臂360长度方向的位置精度,在实现驱动组件对硅片大行程传送的基础上,能够确保驱动组件对硅片的传送位置精度。传送过程中,滑块330能够沿导轨220的长度方向滑动,从而对安装部320的运动行程进行导向限位,以提高机械臂360及承载件的运动位置精确度,相应提高驱动组件300对硅片800传送的位置精确度;此外,滑块330能够通过安装部320对机械臂360和承载件等起到支承作用,以减少动子312支承上述部件的负荷,从而确保动子312与定子311的配合传动。
具体地,本实施例中,如图5和图6所示,承载件可以包括片叉400,片叉400的顶面设有多个定位柱410,多个定位柱410排列形成的轮廓与硅片800的轮廓相对应,且其中一个定位柱410与硅片800边缘的定位槽810相匹配。这里是承载件的一种具体形式,片叉400承载硅片800时,可以将硅片800的边缘抵接于多个定位柱410围成的限位槽内,并将硅片800边缘的定位槽810与相应的一个定位柱410卡接,从而实现硅片800安装于片叉400的位置限定,进而提高片叉400传送硅片800过程中,硅片800的位置精确度及稳定性,减少硅片800晃动甚至从片叉400脱落情况的发生。具体地,片叉400与机械臂360可以通过接头380连接。
可选地,本实施例中,如图7所示,可以在片叉400设置多个承载区420,多个承载区420共面,且至少一个承载区420设有真空吸盘430。硅片800放置于片叉400时,硅片800的底面能够与多个承载区420共面贴合,多个承载区420分散对硅片800的不同区域进行支撑,从而提高硅片800置于片叉400的水平度,减少硅片800与片叉400的整个顶面接触,硅片800容易翘起情况的发生;此外,硅片800置于片叉400上后,可以启动真空吸盘430吸紧硅片800,从而提高片叉400承载硅片800的稳定性,进一步减少硅片800相对片叉400偏移甚至脱落情况的发生。具体地,承载区420可以为三个,其中两个承载区420位于片叉400的两个插臂端部,另一个承载区420位于两个插臂的连接处,真空吸盘430可以设于连接处的承载区420。
本实施例中,硅片传送工装还可以包括控制器和光栅尺,光栅尺的标尺光栅710安装于基座200,且标尺光栅710的长度方向与基座200的长度方向一致;光栅尺的读数头720安装于机械臂360,且读数头720及驱动组件300均与控制器连接。光栅尺能够标定动子312于Y向运动的位置,读数头720随动子312同步运动时能够读取光栅尺的刻度,并将刻度信号传递至控制器,控制器相应得到承载件对硅片800的传送位置,当承载件到达起始位置或终点位置时,控制器控制驱动组件300关闭,从而实现对驱动组件300Y向传送位置的智能识别控制,有效提高驱动组件300对硅片800传送的位置精确度。标尺光栅710的端部可以设有软限位,当读数头720识别到软限位标记时,将限位信号传递至控制器,控制器控制驱动组件300关闭。
需要说明的是,控制器与驱动组件300、读数头720等的连接关系属于本申请的保护范围,控制器内相关控制程序的设置属于现有技术,不属于本申请的改进。
可选地,本实施例中,如图7和图8所示,可以在基座200长度方向的两端各设一个限位缓冲器,两个限位缓冲器分别用于对安装部320的两端位置进行限位缓冲。设定两个限位缓冲器分别为第一限位缓冲器230和第二限位缓冲器240,动子312带动安装部320随其同步沿定子311的长度方向运动,且动子312相对定子311长度方向运动行程的两端分别为第一位置和第二位置,当动子312运动至第一位置时,安装部320与第一限位缓冲器230抵接,第一限位缓冲器230限制安装部320继续运动,相应限制动子312相对定子311继续运动,从而减少动子312脱离定子311情况的发生,相应确保动子312与定子311的配合传动;类似地,当动子312运动至第二位置时,安装部320与第二限位缓冲器240抵接,第二限位缓冲器240限制安装部320继续运动,相应限制动子312相对定子311继续运动,从而减少动子312脱离定子311情况的发生,相应确保动子312与定子311的配合传动。
具体地,如图8所示,可以在安装部320底部固设第一限位块340和第二限位块350,且第一限位块340和第二限位块350沿基座200的长度方向排布,其中,第一限位块340靠近第一限位缓冲器230,第二限位块350靠近第二限位缓冲器240。动子312带动安装部320随其同步运动的过程中,第一限位块340和第二限位块350随安装部320同步运动,当动子312运动至第一位置时,第一限位块340与第一限位缓冲器230抵接,从而实现对动子312第一方向运动的制动限位;当动子312运动至第二位置时,第二限位块350与第二限位缓冲器240抵接,从而实现对动子312第二方向运动的制动限位。
可选地,本实施例中,如图3所示,可以在支承台100的底部安装有多个隔振器160,多个隔振器160支撑于支承台100底部,且非共线设置。驱动组件300传送硅片800的过程中,隔振器160能够有效阻隔地面传递至驱动组件300的振动,从而减少驱动组件300振动对硅片800传送位置精度的影响,相应进一步提高硅片传送工装对硅片800传送的位置精度。具体地,如图3所示,隔振器160可以为三个。
具体地,如图1和图3所示,支承台100可以包括顶板110、底板130以及连接于顶板110与底板130之间的支架120,其中,隔振器160安装于底板130的底部;支架120可以包括至少三根支承梁,支承梁的底部向下伸出底板130,每个支承梁的底端安装有伸缩支撑脚140并枢接有滚轮150,硅片传送工装需要传送硅片800时,将隔振器160安装于底板130,并将伸缩支撑脚140向上缩回,伸缩支撑脚140及滚轮150的底端高于隔振器160的底端,则隔振器160能够对底板130起到支承隔振作用;无需传送硅片800时,可以将伸缩支撑脚140向下伸出,直至伸缩支撑脚140的底端低于滚轮150及隔振器160,伸缩支撑脚140对支承台100进行支承;需要移动支承台100时,可以拆下隔振器160,并将伸缩支撑脚140向上缩回,滚轮150与地面接触支承,推动支承台100,滚轮150转动带动支承台100移动。伸缩支撑脚140和滚轮150的设置,能够大大提高硅片传送工装的使用便捷度。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。