CN214624997U - 晶圆盒承载装置和晶圆盒搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆搬运技术领域，具体公开了一种晶圆盒承载装置和晶圆盒搬运机器人。所述晶圆盒承载装置包括座体以及设置在所述座体上的承载平台；座体包括竖向延伸部，竖向延伸部具有第一侧端和第二侧端，第一侧端和第二侧端相背设置；第一侧端和第二侧端分别凸设有至少一个承载平台；承载平台上形成有至少一个用于承载晶圆盒的卡槽。本实用新型提供的晶圆盒承载装置和晶圆盒搬运机器人可有效提高晶圆盒搬运的数量和效率，同时提高晶圆盒搬运机器人重心的平稳性，并可有效降低晶圆盒搬运的故障。

Description

晶圆盒承载装置和晶圆盒搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及晶圆搬运技术领域，尤其涉及一种用于晶圆盒承载装置和晶圆盒搬运机器人。

背景技术

晶圆具有厚度薄、重量轻、脆性大且对环境洁净对要求高等特点，为了降低晶圆被污染的风险，晶圆一般存放于晶圆盒内并通过晶圆盒进行运输。在传统技术中，晶圆盒在仓库、生产车间等室内的搬运一般通过人工进行搬运，其耗费的人力较多。

为了解决上述传统技术中的问题，现有技术提出了用于搬运晶圆盒的晶圆盒搬运机器人。在现有的晶圆盒搬运机器人中，一般是在自动导引车(英文全称：AutomatedGuided Vehicle，简称：AGV)上安装晶圆盒承载座，而晶圆盒承载座包括横向部和自横向部的顶部向上延伸的竖向部，在竖向部的一侧凸设有晶圆盒承载板，通过将晶圆盒装载在承载板上，从而实现对晶圆盒的搬运。但是采用这种现有的晶圆盒搬运机器人搬运晶圆，会存在以下不足之处：

(1)晶圆盒搬运机器人重心不稳。一方面，由于在自动导引车上安装的晶圆盒承载座只在竖向部的一侧凸设有晶圆盒承载板，晶圆盒搬运机器人的重心向竖向部一端偏移，为了使得重心稳，晶圆盒承载板的尺寸需设计得比较大或者晶圆盒承载板在自竖向部沿水平方向远离竖向部延伸的尺寸会超出自动导引车的尺寸，以维持晶圆盒搬运机器人空载时重心的稳定；另一方面，由于晶圆承载板凸设在竖向部的一侧，向晶圆盒承载板上装载晶圆盒时，会使得装载有晶圆盒一侧的变得越来越重，导致晶圆盒搬运机器人满载时重心不稳。这两方面都会导致整个晶圆盒搬运机器人的重心难以维持稳定。

(2)可搬运的晶圆盒数量有限，搬运效率不高。单侧设置的晶圆盒承载板所能装载的晶圆盒数量有限，而且由于晶圆的特性，不能将多个晶圆盒层叠在晶圆盒承载板上，导致每次搬运的数量有限，搬运效率不高。

(3)搬运容易出现故障。在晶圆盒承载板上水平装载晶圆盒，会使得晶圆盒承载板在水平方向的面积大于自动导引车在水平方向上的面积，最终使得晶圆盒搬运机器人在水平方向上的面积增大，在机器人工作时容易触碰到仓库、车间等室内的其他物体而导致故障。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的之一为提供一种晶圆盒承载装置，旨在解决现晶圆盒搬运机器人重心不稳、晶圆盒搬运效率不高、易发生搬运故障的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

晶圆盒承载装置，包括座体以及设置在所述座体上的承载平台；

所述座体包括竖向延伸部，所述竖向延伸部具有第一侧端和第二侧端，所述第一侧端和所述第二侧端相背设置；

所述第一侧端和所述第二侧端分别凸设有至少一个所述承载平台；

所述承载平台上形成有至少一个用于承载晶圆盒的卡槽。

在一种可能的实施方式中，所述第一侧端上沿所述竖向延伸部之高度方向间隔分布有至少两个所述承载平台；

和/或，所述第二侧端上沿所述竖向延伸部之高度方向间隔分布有至少两个所述承载平台。

在一种可能的实施方式中，每个所述承载平台上都形成有至少两个沿水平方向分布的所述卡槽。

在一种可能的实施方式中，所述竖向延伸部还包括第三侧端和与所述第三侧端相背设置的第四侧端，所述第三侧端和所述第四侧端都连接于所述第一侧端和所述第二侧端，且每个所述承载平台上的所述卡槽沿所述第三侧端至所述第四侧端的方向间隔分布。

在一种可能的实施方式中，所述座体还包括横向延伸部，所述竖向延伸部与所述横向延伸部连接并自所述横向延伸部延伸于所述横向延伸部的上方，所述承载平台设于所述横向延伸部的上方。

在一种可能的实施方式中，最靠近所述横向延伸部的所述承载平台与所述横向延伸部的顶部和/或所述竖向延伸部连接。

在一种可能的实施方式中，所述承载平台还包括至少一个分别用于检测各所述卡槽内是否装载有所述晶圆盒的检测装置；所述卡槽具有用于支撑所述晶圆盒的槽底壁和凸设于所述槽底壁之边缘以用于对所述晶圆盒进行限位的槽侧壁；

所述检测装置包括嵌设于所述槽底壁上以用于探测所述槽底壁上是否支撑有所述晶圆盒的第一探测器和设于所述槽侧壁上以用于探测所述卡槽内是否装载有所述晶圆盒的第二探测器。

在一种可能的实施方式中，所述第一探测器为微动开关或者压力传感器；且/或，

所述第二探测器为漫反射式光电传感器或者光耦合器或者超声波传感器。

在一种可能的实施方式中，所述槽侧壁为沿所述槽底壁之边缘环绕设置的环状壁体；或者，

所述槽侧壁包括至少两个沿环绕所述槽底壁之边缘且间隔设置的分段式壁体。

在一种可能的实施方式中，所述晶圆盒承载装置还包括用于对所述晶圆盒承载装置工作状态进行指示的指示灯，所述指示灯设置在所述承载平台和/或所述座体上。

在一种可能的实施方式中，所述指示灯包括第一指示灯和第二指示灯，所述第一指示灯设置在凸设于所述第一侧端的所述承载平台上，所述第二指示灯设置在凸设于所述第二侧端连接的所述承载平台上；

或者，所述指示灯设置在所述竖向延伸部和/或所述横向延伸部上。

本实用新型实施例的目的之二为提供一种晶圆盒搬运机器人。所述晶圆盒搬运机器人包括自动导引车、托持装置、机械臂以及如上所述的晶圆盒承载装置；

所述托持装置用于托持晶圆盒；所述晶圆盒承载装置安装于所述自动导引车上，所述机械臂的一端与所述晶圆盒承载装置连接、另一端与所述托持装置连接以驱动所述托持装置托持所述晶圆盒并将所述晶圆盒转移至所述晶圆盒承载装置上或者将所述晶圆盒从所述晶圆盒承载装置中取下；所述第一侧端和所述第二侧端中的一者朝向所述自动导引车行进的方向设置、另一者背向所述自动导引车行进的方向设置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型实施例提供的晶圆盒承载装置和晶圆盒搬运机器人，通过在竖向延伸部相背设置的第一侧端和第二侧端上都凸设有承载平台，每个承载平台上形成有至少一个用于承载晶圆盒的卡槽，一方面实现双侧装载晶圆盒，使得一次性可以搬运的晶圆盒数量更多，提高了搬运的效率；另一方面重心稳定，空载或者装载晶圆盒时晶圆盒承载装置的重心均不会移动，保证重心稳定，提高了搬运的平稳性；再一方面可以不增加晶圆盒承载装置在水平方向上的面积，降低了晶圆盒出现搬运故障的几率。最终可以有效提高晶圆盒搬运机器人的搬运综合性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的晶圆盒承载装置的立体结构示意图；

图2为图1中M处的局部放大示意图；

图3为本实用新型实施例提供的晶圆盒承载装置的另一视角的立体结构示意图；

图4为图3中N处的局部放大示意图；

图5为本实施例提供的晶圆盒搬运机器人的立体结构示意图；

图6为本实施例提供的晶圆盒搬运机器人的第四侧部视示意图。

附图标记：

100、晶圆盒承载装置；

1、座体；

11、竖向延伸部；111、第一侧端；112、第二侧端；113、第三侧端；114、第四侧端；

12、横向延伸部；

2、承载平台；21、卡槽；211、槽底壁；212、槽侧壁；2121、限位面；2122、导向面；22、检测装置；221、第一探测器；222、第二探测器；

001、晶圆盒；

1000、晶圆盒搬运机器人；

200、自动导引车；300、托持装置；400、机械臂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。

是需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例一

图1～图6为本实用新型实施例提供的晶圆盒承载装置100和晶圆盒搬运机器人1000的结构示意图。

请参阅图1，晶圆盒承载装置100包括座体1、承载平台2以及指示灯(图中未标示)，其中，承载平台2设置在座体1上。

请参阅图1和图3，座体1包括竖向延伸部11和横向延伸部12。其中，竖向延伸部11包括第一侧端111、第二侧端112、第三侧端113和第四侧端114，其中第一侧端111和第二侧端112相背设置，同时第一侧端111和第二侧端112间隔设置，第三侧端113和第四侧端114相背设置，第三侧端113和第四侧端114间隔设置，并且第三侧端113和第四侧端114分别连接第一侧端111和第二侧端112。第一侧端111上凸设有两个承载平台2，并且第一侧端111上的两个承载平台2沿竖向延伸部11的高度方向间隔分布，第二侧端112上凸设有两个承载平台2，并且第二侧端112上的两个承载平台2沿竖向延伸部11的高度方向间隔分布。在一些替代的实施方式中，第一侧端111上的承载平台2的数量可以是一个，也可以是三个或者四个等；而在另一替代的实施方式中，第二侧端112上的承载平台2的数量可以一个，也可以是三个或者四个等。竖向延伸部11和横向延伸部12连接，并且竖向延伸部11延伸于横向延伸部12的上方。

请参阅图1、图2和图3，承载平台2设于横向延伸部12的上方，并且每个承载平台2上形成有两个用于承载晶圆盒001的卡槽21。同一个承载平台2上的两个卡槽21沿第三侧端113至第四侧端114的方向间隔分布。每个承载平台2都包括用于监测卡槽21内是否装载有晶圆盒001的检测装置22。在一些替代的实施方式中，承载平台2上的卡槽21数量可以是一个，也可是三个或者其他数量。在一些可能的实施方式中，凸设于第一侧端111上的承载平台2中的一个承载平台2最靠近横向延伸部12的顶部，并且最靠近横向延伸部12的顶部的承载平台2与横向延伸部12的顶部连接；凸设于第二侧端112上的承载平台2中的一个承载平台2最靠近横向延伸部12的顶部，并且最靠近横向延伸部12的顶部的承载平台2与横向延伸部12的顶部连接。在一些替代的实施方式中，最靠近横向延伸部12的顶部的承载平台2除了与横向延伸部12的顶部连接外，还与竖向延伸部11连接。

请按参阅图2和图4，在一种可能的实施方式中，卡槽21上具有槽底壁211和槽侧壁212，其中槽底壁211用于支撑晶圆盒001，而槽侧壁212凸设在槽底壁211的边缘，以用于对晶圆盒001进行限位，避免装载在卡槽21里的晶圆盒001发生移动。在一种可能的实施方式中，槽侧壁212为沿着槽底壁211的边缘环绕设置的环状壁体。而作为一种可替代的实施方式，槽侧壁212包括至少两个环绕设置在槽底壁211的边缘且间隔设置的分段式壁体。

请参阅图2和图4，槽侧壁212包括限位面2121和导向面2122，其中限位面2121的底部边缘与槽底壁211的边缘连接，导向面2122的底部边缘与限位面2121的顶部边缘连接，并且导向面2122自导向面2122与限位面2121连接的部位以相对于卡槽21中心的距离逐渐变大的趋势向竖向延伸部11的顶部延伸，并连接于卡槽21的槽口边缘。通过导向面2122可以将晶圆盒001导入卡槽21里，而通过限位面2121可以将晶圆盒001限制在卡槽21里，避免在晶圆盒001搬运过程中晶圆盒001在卡槽21里发生水平方向的移动。

请参阅图1和图2、图3和图4，每个卡槽21里的检测装置22包括两个第一探测器221和一个第二探测器222，第一探测器221和第二探测器222用于反馈卡槽21里是否有晶圆盒001，并且当两者中的一个出现故障时，另一个还可以起到探测作用。在一些实施例方式中，第一探测器221设置在槽底壁211上，以用于探测槽底壁211是否支撑有晶圆盒001；而第二探测器222则设置在槽侧壁212上，以用于探测卡槽21内是否装载有晶圆盒001。在一种可能的实施方式中，第一探测器221为微动开关或者压力传感器；第二探测器222为漫反射式光电传感器或者光耦合器或者超声波传感器。通过在卡槽21里设置第一探测器221，还可以有效判断晶圆盒001是否正对卡槽21装载，如果晶圆盒001没有正对卡槽21装载，第一探测器221就反馈相应的信息，从而可以调整晶圆盒001的装载位置，直至晶圆盒001可以正对卡槽21装载，对于晶圆盒承载装置100用于自动化搬运场景尤为有效，可以有效提高自动化搬运的效率，同时降低因晶圆盒001摆放位置不正导致的搬运故障以及搬运风险；通过在卡槽21里设置第二探测器222，还可以有效判断卡槽21里是否装载了晶圆盒001，当晶圆盒承载装置100用于自动化搬运的场景时，可以快速判断哪个卡槽21里已经装载了晶圆盒001，从而减少搬运动作，提高搬运效率。

在一种可能的实施方式中，指示灯包括第一指示灯和第二指示灯，第一指示灯设置在凸设于第一侧端111的承载平台2上，第二指示灯设置在凸设于第二侧端112的承载平台2上，并且指示灯都设置在承载平台2背离竖向延伸部11的端部。在一种优选的实施方式中，第一指示灯和第二指示灯都设置在远离横向延伸部12的承载平台2上。指示灯用于显示晶圆盒承载装置100工作状态，如当晶圆盒承载装置100出现故障时，指示灯呈红色并且不断闪动；当晶圆盒承载装置100正常工作时，指示灯显示绿色，并保持不闪动；当晶圆盒承载装置100呈现其他状态时，可以显示蓝色，并不断闪动，以起到警示作用等等，当然指示灯的显示不局限于上述这几种颜色，也可以是其他颜色，具体可以根据用户的需求去设置不同的灯光颜色以及灯光颜色指示的信息。

本实施例在提供晶圆盒承载装置100的基础上，进一步提供一种晶圆盒搬运机器人1000，具体请参阅图5和图6。

晶圆盒搬运机器人1000包括自动导引车200、托持装置300、机械臂400以及如上所述的晶圆盒承载装置100。其中，晶圆盒承载装置100安装于自动导引车200上，机械臂400的一端于晶圆盒承载装置100的顶部连接、另一端与托持装置300连接，通过机械臂400驱动托持装置300对晶圆盒001进行托持，可以将晶圆盒001搬至晶圆盒承载装置100的承载平台2上，或者将晶圆盒001从晶圆盒承载装置100的承载平台2上取下，在晶圆盒承载装置100中，第一侧端111和第二侧端112中的一者朝向自动导引车200行进的方向设置、另一者背向自动导引车200行进的方向设置。在本实施例中，通过将第一侧端111和第二侧端112中的一者朝向自动导引车200行进的方向设置，而另一者背向自动导引车200行进的方向设置，可以不增加自动导引车200水平方向上的面积，减少晶圆盒搬运机器人1000在搬运晶圆盒001的过程中与仓库、车间等其他物体发生触碰的可能性，从而降低晶圆盒搬运机器人搬运过程中的故障发生率。

实施例二

请参阅图1～图6，本实施例与实施例一的区别主要在于指示灯的数量以及设置的位置不同。在实施例一中，指示灯包括第一指示灯和第二指示灯，第一指示灯设置在凸设于第一侧端111的承载平台2上，第二指示灯设置在凸设于第二侧端112的承载平台2上，并且指示灯都设置在承载平台2背离竖向延伸部11的端部。在一种优选的实施方式中，第一指示灯和第二指示灯都设置在远离横向延伸部12的承载平台2上。而本实施例中，指示灯设置在竖向延伸部11上，将指示灯设置在竖向延伸部11上，只需要一个指示灯就可以在各个方向上快速看到晶圆盒承载装置100以及晶圆盒搬运机器人1000的工作状态。

除了上述不同之外，本实施例提供的晶圆盒承载装置100和晶圆盒搬运机器人1000及其它结构都可参照实施例一进行优化设计，在此不再详述。

实施例三

请参阅图1～图6，本实施例与实施例一、实施二的区别主要在于指示灯的数量以及设置的位置不同。在实施例一中，指示灯包括第一指示灯和第二指示灯，第一指示灯设置在凸设于第一侧端111的承载平台2上，第二指示灯设置在凸设于第二侧端112的承载平台2上，并且指示灯都设置在承载平台2背离竖向延伸部11的端部。在一种优选的实施方式中，第一指示灯和第二指示灯都设置在远离横向延伸部12的承载平台2上；在实施例二中，指示灯只有一个，并且设置在竖向延伸部11上。而本实施例中，指示灯设置在座体1上，将指示灯设置在横向延伸部12上，指示灯闪动时，不会过于耀眼，也不会影响周围的人对晶圆盒承载装置100以及晶圆盒搬运机器人1000的工作状态的观察。

除了上述不同之外，本实施例提供的晶圆盒承载装置100和晶圆盒搬运机器人1000及其它结构都可参照实施例一或实施例二进行优化设计，在此不再详述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.晶圆盒承载装置，其特征在于，包括座体以及设置在所述座体上的承载平台；

所述座体包括竖向延伸部，所述竖向延伸部具有第一侧端和第二侧端，所述第一侧端和所述第二侧端相背设置；

所述第一侧端和所述第二侧端分别凸设有至少一个所述承载平台；

所述承载平台上形成有至少一个用于承载晶圆盒的卡槽。

2.如权利要求1所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，所述第一侧端上沿所述竖向延伸部之高度方向间隔分布有至少两个所述承载平台；

和/或，所述第二侧端上沿所述竖向延伸部之高度方向间隔分布有至少两个所述承载平台。

3.如权利要求2所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，每个所述承载平台上都形成有至少两个沿水平方向分布的所述卡槽。

4.如权利要求3所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，所述竖向延伸部还包括第三侧端和与所述第三侧端相背设置的第四侧端，所述第三侧端和所述第四侧端都连接于所述第一侧端和所述第二侧端，且每个所述承载平台上的所述卡槽沿所述第三侧端至所述第四侧端的方向间隔分布。

5.如权利要求4所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，所述座体还包括横向延伸部，所述竖向延伸部与所述横向延伸部连接并自所述横向延伸部延伸于所述横向延伸部的上方，所述承载平台设于所述横向延伸部的上方。

6.如权利要求5所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，最靠近所述横向延伸部的所述承载平台与所述横向延伸部的顶部和/或所述竖向延伸部连接。

7.如权利要求1至6任一项所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，所述承载平台还包括至少一个分别用于检测各所述卡槽内是否装载有所述晶圆盒的检测装置；所述卡槽具有用于支撑所述晶圆盒的槽底壁和凸设于所述槽底壁之边缘以用于对所述晶圆盒进行限位的槽侧壁；

所述检测装置包括嵌设于所述槽底壁上以用于探测所述槽底壁上是否支撑有所述晶圆盒的第一探测器和设于所述槽侧壁上以用于探测所述卡槽内是否装载有所述晶圆盒的第二探测器。

8.如权利要求7所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，所述第一探测器为微动开关或者压力传感器；且/或，

所述第二探测器为漫反射式光电传感器或者光耦合器或者超声波传感器。

9.如权利要求8所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，所述槽侧壁为沿所述槽底壁之边缘环绕设置的环状壁体；或者，

所述槽侧壁包括至少两个沿环绕所述槽底壁之边缘且间隔设置的分段式壁体。

10.如权利要求5所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，所述晶圆盒承载装置还包括用于对所述晶圆盒承载装置工作状态进行指示的指示灯，所述指示灯设置在所述承载平台和/或所述座体上。

11.如权利要求10所述的晶圆盒承载装置，其特征在于，所述指示灯包括第一指示灯和第二指示灯，所述第一指示灯设置在凸设于所述第一侧端的所述承载平台上，所述第二指示灯设置在凸设于所述第二侧端的所述承载平台上；

或者，所述指示灯设置在所述竖向延伸部和/或所述横向延伸部上。

12.晶圆盒搬运机器人，其特征在于，包括自动导引车、托持装置、机械臂以及如权利要求1至11任一项所述的晶圆盒承载装置；

所述托持装置用于托持晶圆盒；所述晶圆盒承载装置安装于所述自动导引车上，所述机械臂的一端与所述晶圆盒承载装置连接、另一端与所述托持装置连接以驱动所述托持装置托持所述晶圆盒并将所述晶圆盒转移至所述晶圆盒承载装置上或者将所述晶圆盒从所述晶圆盒承载装置中取下；所述第一侧端和所述第二侧端中的一者朝向所述自动导引车行进的方向设置、另一者背向所述自动导引车行进的方向设置。

Images