CN216638127U - 一种晶圆存储装置及具其的自动取放料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种晶圆存储装置及具其的自动取放料设备，本实用新型提供晶圆存储装置包括置物架、上料晶圆转存台、晶圆三轴取料模块、晶圆卡塞和下料晶圆散热台；置物架内设置有晶圆暂存工位、晶圆存放工位和晶圆散热工位，晶圆暂存工位安装上料晶圆转存台，晶圆存放工位安装多个晶圆卡塞，晶圆散热工位安装下料晶圆散热台；晶圆三轴取料模块包括三轴移位组件和真空吸取组件，置物架的一侧安装三轴移位组件，三轴移位组件的末端执行位安装真空吸取组件。本实用新型提供设备通过非接触式吸盘夹具吸取半导体晶圆和晶圆存储装置配合，满足不可接触搬运产品的需求，也可以进行高温作业，自动搬运上下料晶圆，代替人工作业，生产效率大大提高。

Description

一种晶圆存储装置及具其的自动取放料设备

技术领域

本实用新型涉及半导体晶圆生产技术领域，特别是一种晶圆存储装置及具其的自动取放料设备。

背景技术

半导体晶圆行业内，由于生产工艺需求，往往需要在晶圆的某一面进行化学蒸镀或者物理沉积，导致该面往往要求不可接触；蒸镀完的产品往往带有高温，且产品正面不可接触，人员取放产品时，往往需要小心的翘起产品，从背面吸取产品进行产品上下料。高温环境下人工取放产品效率慢，且易造成人员损伤。经过蒸镀过后的晶圆其温度非常高，所以在晶圆在完成蒸镀工艺后通常都需要一个暂存的工位，用于晶圆的散热，散热完成后才能将晶圆进行存放；如果全部通过人工进行操作的话，需要的散热场地较大同时，或者多层堆叠放置散热，工人需要根据晶圆是否完成散热再去取对应的晶圆放置到存储位置，生产时同一批次晶圆较多，先完成蒸镀工艺的和最后完成蒸镀工艺会有时间差，同时为了避免堆积过多散热的晶圆，就需要根据完成时间及时取出散热完成的晶圆，这对工人来说或者换班需要进行交接，为了避免出错将未完成散热的晶圆取出，所以只能按照最后完成蒸镀的晶圆完成散热后才能去取出整批次晶圆，降低了生产的效率。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种晶圆存储装置及具其的自动取放料设备，通过晶圆存储装置和晶圆自动上下料装置的配合实现晶圆生产设备的自动上下料，及时将蒸镀完成的晶圆运去散热，并在散热完成时及时进行存储，减少人工操作。

本实用新型实施例中采用以下方案实现：

提供一种晶圆存储装置，包括置物架、上料晶圆转存台、晶圆三轴取料模块、晶圆卡塞和间距可调的下料晶圆散热台；所述置物架内设置有晶圆暂存工位、晶圆存放工位和晶圆散热工位，所述晶圆暂存工位安装所述上料晶圆转存台，所述晶圆存放工位安装多个所述晶圆卡塞，所述晶圆散热工位上通过间距调节机构安装所述下料晶圆散热台；所述晶圆三轴取料模块包括三轴移位组件和真空吸取组件，所述置物架的一侧安装所述三轴移位组件，所述三轴移位组件的末端安装所述真空吸取组件。

本实用新型一实施例中，所述上料晶圆转存台包括底座和托盘，所述底座固定在所述置物架的晶圆暂存工位上，所述托盘固定在所述底座上，所述托盘上从前向后开设有吸放退出槽，所述吸放退出槽的形状尺寸与所述真空吸取组件的形状尺寸相配合。

本实用新型一实施例中，所述三轴移位组件包括X轴移位机构、Y轴移位机构、Z轴移位机构，所述Z轴移位机构的固定件与所述置物架的表面固定连接，所述Y轴移位机构安装在所述Z轴移位机构上，所述X轴移位机构安装在所述Y轴移位机构上，所述真空吸取组件安装在所述X轴移位机构上；所述上料晶圆转存台上方安装有视觉定位模块。

本实用新型一实施例中，所述下料晶圆散热台包括左右对称设置的两块支撑板，两根所述支撑板朝向对方的侧面上均等距开设有晶圆放置槽。

本实用新型一实施例中，两块所述支撑板均通过一个间距调节机构安装在晶圆散热工位上；或者其中一块所述支撑板通过间距调节机构安装在晶圆散热工位上

本实用新型一实施例中，所述间距调节机构包括第一滑轨和伸缩杆，两根所述第一滑轨平行固定在所述晶圆散热工位上；对应的其中一块所述支撑板的下端面设置有推板，并且与所述第一滑轨通过所述第一滑轨上的滑块连接，所述伸缩杆安装在所述晶圆散热工位上，所述伸缩杆位于两根所述第一滑轨之间，所述伸缩杆的伸缩方向与所述滑轨平行，所述伸缩杆的头端与所述推板连接；或者两块所述支撑板的下端面均设置有推板，两块所述支撑板均通过滑块安装在第一滑轨上，双输出的伸缩杆安装在两块推板之间，双输出伸缩杆的两端分别对应连接一块推板。

本实用新型另一方面提供一种晶圆自动取放料设备，包括晶圆存储装置，所述晶圆存储装置一旁设有晶圆自动上下料装置；晶圆自动上下料装置将放置在其他设备的晶圆放到晶圆存储装置的上料晶圆转存台上，或者将上料晶圆转存台上的晶圆放置到其他设备上，完全避免了人工搬运。

本实用新型一实施例中，所述晶圆自动上下料装置包括运动模组、机械手安装座、六轴机械手和非接触式吸盘夹具；所述机械手安装座安装在所述运动模组上，所述六轴机械手安装在所述机械手安装座上，所述六轴机械手的末端安装所述非接触式吸盘夹具。

本实用新型一实施例中，所述非接触式吸盘夹具包括第一夹吸机构，所述第一夹吸机构包括夹紧组件和所述非接触式吸盘；所述夹紧组件包括安装板、两个对称设置的非刚性夹紧件和驱动部件；所述驱动部件安装在所述安装板上，所述驱动部件包括运动方向相反的两个移动块，两个所述移动块分别对应连接一个所述非刚性夹紧件；所述非接触式吸盘固定在所述安装板下，位于两个所述非刚性夹紧件之间。

本实用新型一实施例中，所述运动模组包括第一丝杠、第一丝杠螺母、运动板、第二滑轨，所运动板与所述第二滑轨通过滑块连接，所述运动板固定连接所述第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母穿套在所述第一丝杠上，所述第一丝杠的轴向与所述第二滑轨平行，所述第一丝杠由电机驱动，所述机械手安装座固定在所述运动板上。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种晶圆存储装置及具其的自动取放料设备，相比现有人工再蒸镀设备上取放半导体晶圆，本设备通过非接触式吸盘夹具吸取半导体晶圆，满足不可接触搬运产品的需求，也可以进行高温作业，设备带有视觉定位可以实现产品精准定位夹取半导体晶圆，同时在机械手上安装具有双工位的非接触式吸盘夹具可以满足多工位同时上下料，传统的晶圆取放设备为了避免夹坏晶圆，所以需要在夹具与晶圆接触的位置设置有柔性部件，比如硅胶等，其遇高温会变形融化，所以这就造成了一个问题柔性部件无法适用于高温环境，所以必须要等晶圆温度降下来后才能用该工具去搬运晶圆，等待冷却要花上一定的时间，同时这些夹具都是一次只能搬运一块晶圆，效率相对较低，而本发明的设备，则能根据生产需要，通过第一夹吸机构、第二夹吸机构、第一升降机构、第二升降机构的配合，控制第一夹吸机构、第二夹吸机构均夹吸晶圆这样就可以实现双工位夹取，一次搬运两块晶圆，相对于传统的设备搬运的效率大为提升，同时设备的晶圆存储装置满足多料盒存储，便于非接触式吸盘夹具只需要在指定位置的吸取晶圆和放置晶圆，满足上料和下料的功能要求，简化上下料流程，晶圆存储装置散热工位能够快速降温完成蒸镀的晶圆，并将降温完成的晶圆放入指定的位置存储；代替人工作业，避免工人接触高温的蒸镀晶圆，有效避免了烫伤的发生。

附图说明

图1是晶圆自动取放料设备的结构示意图。

图2是晶圆存储装置的结构示意图。

图3是晶圆存储装置的内部结构示意图。

图4是图3的A处放大示意图。

图5是晶圆存储装置的正视图。

图6是晶圆自动上下料装置的结构示意图。

图7是非接触式吸盘夹具的结构示意图。

图8是图7中在D处的局部放大示意图。

图9是非接触式吸盘夹具的前视图。

图10是一非接触式吸盘夹具的仰视图。

图11是图10的B-B向剖面示意图。

图12是图11中C处的局部放大示意图。

附图标记

1-蒸镀设备；2-晶圆自动上下料装置，21-运动模组、22-机械手安装座、23-六轴机械手；3-晶圆存储装置，301-下料晶圆散热台，301a-支撑板，301b-晶圆放置，301c-槽垫块，301d-滑轨，301f-伸缩杆，301e-推板，302-视觉定位模块，303-上料晶圆转存台，303a-底座，303b-托盘，303c-吸放退出槽，304-晶圆三轴取料模块，304a-三轴移位组件，3041-Z轴移位机构，3042-Y轴移位机构，3043-X轴移位机构，304b-真空吸取组件,305-晶圆卡塞，306-置物架，307-辅助降部件；4-非接触式吸盘夹具，41-连接座，42-第一升降机构，421-固定板，422-升降气缸，423-升降板，424-第二导轨，425-导向块，426-导向柱，43-第一夹吸机构，431-非接触式吸盘，432-夹紧组件，4321-夹块，4322-驱动部件，43221-安装板，43222-第一导轨，43223-同步带轮，43224-电机，43225-移动块，43226-同步带，43227-位移传感器，433-非刚性连接件，4331-通孔，4332-复位弹簧，4333-中间块，4334-导向轴，4335-连接块，45-第二夹吸机构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

请参阅图1至图6，本实用新型提供一种晶圆存储装置3，包括置物架306、上料晶圆转存台303、晶圆三轴取料模块304、晶圆卡塞305和间距可调的下料晶圆散热台301；所述置物架306内设置有晶圆暂存工位、晶圆存放工位和晶圆散热工位，所述晶圆暂存工位安装所述上料晶圆转存台303，所述晶圆存放工位安装多个所述晶圆卡塞305，所述晶圆散热工位上通过间距调节机构安装所述下料晶圆散热台301；所述晶圆三轴取料模块304包括三轴移位组件304a和真空吸取组件304b，所述置物架306的一侧安装所述三轴移位组件304a，所述三轴移位组件304a的末端安装所述真空吸取组件304b；三轴移位组件304a用于实现真空吸取组件304b实现X、Y、Z方向的移动，通过三轴移位组件304a将真空吸取组件304b移动到指定晶圆的下表面下，然后真空吸取组件304b吸住指定晶圆，之后再通过三轴移位组件304a将晶圆运送到指定的位置(例如上料晶圆转存台303上，或者晶圆卡塞305的指定位置中)，之后真空吸取组件304b不再吸住晶圆，通过三轴移位组件304a带动真空吸取组件304b复位待命，等待执行下一次吸取命令。

请参阅图1至图3、图5，本实用新型一实施例中，所述下料晶圆散热台的两侧设置有辅助降温部件307，较佳的所述辅助降温部件307可采用离子风扇，自然降温的手段晶圆降温较慢，不利于提高晶圆蒸镀后降温存储，所以利用离子风扇加快晶圆降温速率，以利于提高晶圆的存储效率，避免因为降温太慢而影响导致晶圆都堆积在下料晶圆散热台上，新完成蒸镀的晶圆无法取下运到下料晶圆散热台上，进而导致整条产线卡住。

请参阅图1至图5，本实用新型一实施例中，所述三轴移位组件304a包括X轴移位机构3043、Y轴移位机构3042、Z轴移位机构3041，所述Z轴移位机构3041的固定件与所述置物架的表面固定连接，所述Y轴移位机构3042安装在所述Z轴移位机构3041上，所述X轴移位机构3043安装在所述Y轴移位机构3042上，所述真空吸取组件安装在所述X轴移位机构3043上；所述上料晶圆转存台上方安装有视觉定位模块；较佳的X轴移位机构3043、Y轴移位机构3042、Z轴移位机构3041可采用现有的成熟方案丝杠与丝杠螺母传动方式，来实现X轴、Y轴、Z轴方向的移动，所以不展开详细说明，但并不以此为限。

请参阅图2至图5，本实用新型一实施例中，所述上料晶圆转存台303包括底座303a和托盘303b，所述底座303a固定在所述置物架306上，所述托盘303b固定在所述底座303a上，所述托盘303b上开设有吸放退出槽303c，所述吸放退出槽303c的形状尺寸与所述真空吸取组件304b的形状尺寸相配合，便于真空吸取组件304b不再负压吸住晶圆时，下降一定高度将晶圆留在托盘303b上，避免所述真空吸取组件304b将晶圆放置在所述托盘303b上之后，在退出时将晶圆从托盘303b上拖出造成晶圆脱落损坏；便于非接触式吸盘夹具204吸取上料的晶圆。

请参阅图2至图5，本实用新型一实施例中，所述下料晶圆散热台301包括左右对称设置的两块支撑板301a，两块所述支撑板301a朝向对方的侧面上均等距开设有晶圆放置凹槽301b，晶圆放置凹槽301b的厚度与所放置晶圆的厚度相适应。

请参阅图2至图5，本实用新型一实施例中，两块所述支撑板301a均通过一个间距调节机构安装在晶圆散热工位上，或者其中一块所述支撑板通过间距调节机构安装在晶圆散热工位上。

请参阅图2至图5，本实用新型一实施例中，其中一块支撑板301a通过间距调节机构安装的方案，所述间距调节机构包括第一滑轨301d和伸缩杆301f，两根所述第一滑轨301d平行固定在所述晶圆散热工位上；其中一块所述支撑板301a通过垫块301c固定在所述置物架306的晶圆散热工位上，设置垫块301c仅是为了保证两块支撑板301a上的同一层的晶圆放置凹槽301b高度保持一致，使其正好能够平放晶圆，使用其他手段达到该目的，应视为同种方案；对应的另一块所述支撑板301a的下端面设置有推板301e，并且与所述第一滑轨301d通过所述第一滑轨301d上的滑块连接；所述伸缩杆301f安装在所述晶圆散热工位上，所述伸缩杆301f位于两根所述第一滑轨301d之间，所述伸缩杆301f的伸缩方向与所述滑轨平行，所述伸缩杆301f的头端与所述推板301e连接；所述推板301e行进方向的末端设置有限位块；通过控制伸缩杆301f的伸缩量，就能够推动非固定连接的支撑板301a左右移动，进而来控制两块支撑板301a之间的距离，以利于放置不同尺寸的晶圆，减少设备采购成本，较佳的所述伸缩杆301f可采用电动伸缩杆，但并不以此为限。

本使用新型另一实施例中，两块支撑板均通过间距调节机构安装在晶圆散热工位上的方案，两块所述支撑板的下端面均设置有推板，晶圆散热工位的前部和后部均安装有一根第一滑轨，两块支撑板均通过滑块安装在第一滑轨上，使得两块支撑板均能沿着第一滑轨左右移动，双输出的伸缩杆安装在两块推板之间，伸缩杆的两个推杆分别对应连接一块推板，这样就能同时控制两块支撑板相互靠近或者远离。

请参阅图1至图12，本实用新型另一方面提供一种晶圆自动取放料设备，包括晶圆存储装置3，所述晶圆存储装置3的一旁安装有晶圆自动上下料装置2，晶圆自动上下料装置2将放置在其他设备的晶圆放到晶圆存储装置3的上料晶圆转存台303上，或者将上料晶圆转存台303上的晶圆放置到其他设备上，完全避免了人工搬运。

请参阅图1、图6，本实用新型一实施例中，所述晶圆自动上下料装置2还包括运动模组21、机械手安装座22、六轴机械手23和非接触式吸盘夹具4；所述机械手安装座22安装在所述运动模组21上，所述六轴机械手23安装在所述机械手安装座22上，所述六轴机械手23的末端安装所述非接触式吸盘夹具4，吸取晶圆的同时，不触碰晶圆的正面，以保护晶圆，通过六轴机械手23与运动模组21的配合吸取指定位置的晶圆和将晶圆放置在指定位置上，较佳的六轴机械手23可采用CR16型机械臂，较佳的运动模组21可采现有的导轨导向、丝杠和丝杠螺母传动的方式来实现运动模组21的前后运行，但并不以此为限。

请参阅图1至图5，本实用新型一实施例中，所述运动模组21的左侧和右侧均安装一台所述蒸镀设备1，所述运动模组21的前侧安装所述晶圆存储设备3，用于暂时存放完成前续工艺步骤的晶圆片，也可根据生产的实际需求，围绕晶圆自动上下料装置2放置多台蒸镀设备1或者多台晶圆存储设备3；晶圆自动上下料装置2将晶圆从蒸镀设备1取出放入晶圆存储装置3，或者将晶圆从晶圆存储装置3中取出放入蒸镀设备1中；在晶圆暂存工位上设置有视觉定位模块302，便于所述晶圆自动上下料装置2定位晶圆位置进行夹取，视觉定位模块302将晶圆的位置信息发送给晶圆自动上下料装置2，晶圆三轴取料模块304从晶圆卡塞305吸取晶圆放到上料晶圆转存台303上，以供晶圆自动上下料装置2的非接触式吸盘夹具4吸取晶圆并放置到蒸镀设备1上进行后续工艺过程；蒸镀完成后的晶圆通过晶圆自动上下料装置2将其吸取放回到上料晶圆转存台303，之后晶圆三轴取料模块304将晶圆吸取运送到下料晶圆散热台301进行散热，之后晶圆三轴取料模块304将完成散热的晶圆从下料晶圆散热台301吸取放回晶圆卡塞305中存放。

请参阅图1、图6至图12，本实用新型一实施例中，所述非接触式吸盘夹具4包括第一夹吸机构43，所述第一夹吸机构43包括夹紧组件432和所述非接触式吸盘431；所述夹紧组件432包括安装板4321、两个对称设置的非刚性夹紧件4323和驱动部件4322；所述驱动部件4322安装在所述安装板4321上，所述驱动部件4322包括运动方向相反的两个移动块43225，两个所述移动块43225下对应连接一个所述非刚性夹紧件4323；所述非接触式吸盘431固定在所述安装板43下，位于两个所述非刚性夹紧件4323之间。

本实用新型一实施例中，所述驱动部件还包括双向丝杠，所述双向丝杠安装在所述安装板上，所述双向丝杠由电机驱动，两个所述移动块分别与对应的所述双向丝杠上对应的丝杠螺母连接，同时在安装板上开设有对应的导向通槽，为移动块的运动提供导向和支撑的作用，为本领域常用技术手段，不展开详细说明。

请参阅图1、图6至图12，本实用新型一实施例中，所述驱动部件4322还包括第一导轨43222、同步带43226、同步带轮43223，所述安装板4321上的前部和后部均安装一根所述第一导轨43222，所述安装板4321上的两端均安装一个所述同步带轮43223，其中一个同步带轮43223由电机43224驱动；两根所述第一导轨43222通过滑块对应连接一个所述移动块43225，两块所述移动块43225分别与所述同步带43226上的对应位置相连接；在非接触式吸盘431吸取晶圆后，电机43224驱动同步带轮43223转动，从而带动同步带43226运动，进而带动与同步带43226连接的移动块43225沿着第一导轨43222的方向运动，由于两个移动块43225分别连接在同步带43226两侧，所以两块移动块43225是同时朝对方运动，或者同时远离对方，进而实现固定在移动块43225上的非刚性夹紧件4323相互接近，或远离，进而完成对晶圆的夹紧和松放的动作。

请参阅图8至图12，本实用新型一实施例中，所述非刚性夹紧件4323包括连接块43235、导向轴43234和夹块43236，所述连接块43235内开设有与所述第一导轨平行的通孔43231，确保夹块在接触晶圆侧面的时候沿着晶圆的径向方向移动，所述导向轴43234上穿设有复位弹簧43232；所述导向轴43234穿入所述通孔43231中，所述通孔43231为两级的阶梯孔，所述通孔43231内直径大的一端靠近所述非接触式吸盘431，所述复位弹簧43232位于该段内，该段内的直径与所述复位弹簧43232的外径相同；所述导向轴43234靠近所述非接触式吸盘的一端固定有限位圆盘，所述限位圆盘的外径与所述复位弹簧43232的外径相同，限位圆盘起到抵住复位弹簧43232的作用，与通孔43231配合以达到复位弹簧43232能够正常起到缓冲复位的作用；所述通孔43231内直径小的一段与所述导向轴43234的直径相同，所述导向轴43234远离所述非接触式吸盘的一端连接中间块43233，所述中间块43233连接所述夹块43236,由于刚蒸镀完的晶圆的温度非常高，所以无法使用硅胶等柔性物品直接与晶圆接触，所以只能使用耐高温的金属与晶圆的侧面接触，为了避免刚性接触夹坏晶圆，在夹住晶圆时，夹块与中间块固定，在夹住晶圆时，夹块43236与中间块43233固定，中间块通过导向轴43234与连接块43235连接，导向轴43234沿着通孔43231的方向可以伸缩一定的距离，通过复位弹簧43232起到的缓冲作用，避免夹块43236与晶圆夹的太紧，以利于保护晶圆。

本实用新型另一实施例中，所述非刚性夹紧件包括连接块、导向轴和夹块；所述连接块内开设有与所述第一导轨平行的深孔，该深孔的孔口开设在靠近所述非接触式吸盘的一侧，所述导向轴穿入深孔内，导向轴的远离所述非接触式吸盘的一端与所述深孔的远离非接触式吸盘的端面之间设置复位弹簧，中间块固定在导向轴靠近非接触式吸盘的一端，夹块安装在中间块下，这样在夹紧晶圆的时候，可以压缩复位弹簧，确保夹紧力不会太大，避免夹坏晶圆，所述第一非刚性夹紧件与所述第二非刚性夹紧件结构相同，对称安装。

请参阅图7至图9，本实用新型一实施例中，所述第一导轨43222上安装有位移传感器43227，用于测控移动块43225的位移情况，确保夹块43236准确的夹到晶圆和准确的松开晶圆，确保在吸取的时候夹紧晶圆，在晶圆卸放的时候松开晶圆。

参阅图7至图9，本实用新型一实施例中，第一夹吸机构43安装在连接座41的第一端，所述连接座41的第二端安装第二夹吸机构45；所述第二夹吸机构45与所述第一夹吸机构43的结构互为镜像；连接座41用于连接机械臂，或者多轴移位机构，第一端为连接座的左端，第二端为连接座的右端。

请参阅图7至图12，本实用新型一实施例中，所述第一夹吸机构43与所述连接座41通过第一升降机构42连接，所述第一升降机构42包括固定板421和升降气缸422，所述固定板421固定在所述连接座41的左端，所述固定板421的顶部安装所述升降气缸422，所述固定板421的左侧面安装有升降板423，所述升降气缸422的伸缩杆与所述升降板423连接；所述第一夹吸机构43与所述升降板423连接；所述第二夹吸机构45与所述连接座41通过第二升降机构44连接，所述第二升降机构44的结构与所述第一升降机构42结构左右对称；升降气缸422伸缩，进而带动升降板423上下移动，从而带动第一夹吸机构43、第二夹吸机构45上下移动；第一升降机构42带动第一夹吸机构43升降，第二升降机构44带动第二夹吸机构45升降，以便于达到左右夹具的高低差，避免与其他设备部件干涉，保证设备正常使用。

请参阅图7至图11，本实用新型一实施例中，所述固定板421的左侧面安装有两根竖直的第二导轨424，所述升降板423与对应的第二导轨424均通过第二导轨424上的滑块连接，确保升降板423能够平稳的垂直升降。

请参阅图7至图9，本实用新型一实施例中，所述固定板421的前部和后部均安装有导向块425，两块所述导向块425上开设有竖直的导向孔，所述升降板423的前侧和后侧设置有导向柱426，所述导向柱426穿入对应的所述导向孔中，保证所述升降板423平稳准确运行，进而平稳准确的带动第一夹吸机构43或者第二夹吸机构45升降。

本实用新型一实施例中，所述运动模组21包括第一丝杠、第一丝杠螺母、运动板、第二滑轨，所运动板与所述第二滑轨通过滑块连接，所述运动板固定连接所述第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母穿套在所述第一丝杠上，所述第一丝杠的轴向与所述第二滑轨平行，所述第一丝杠由电机驱动，所述机械手安装座固定在所述运动板上，需要说明的是该移位技术为常用技术手段，所以不展开详细说明。

请参阅图1至图5，本实用新型一实施例中，所述置物架306顶部的左部设置所述晶圆散热工位，所述置物架306顶部的右部设置所述晶圆暂存工位，所述置物架306的中下部设置多个晶圆存放工位，用于放置多个晶圆卡塞305；所述置物架306的后侧安装所述晶圆三轴取料模块304。

请参阅图1至图5，本实用新型一实施例中，较佳的真空吸取组件304b可采用peek晶圆晶圆吸笔，但并不以此为限。

本实用新型一实施例中，较佳的所述视觉定位模块302可采用三维机械手视觉系统CV-X480D，但并不以此为限。

本实用新型另一实施例中，所述三轴移位组件304a采用三组运动方向相互垂直的皮带齿轮传动组来实现带动真空吸取组件304b沿X、Y、Z三轴方向移动，对设置在置物架306内的指定位置的晶圆进行吸放。

本实用新型另一实施例中，所述运动模组21还可采用皮带齿轮传动的方式来实现带动机械手安装座22进行前后位移，配合六轴机械手23以达到带动非接触晶圆吸盘在指定位置吸放晶圆的目的。

本实用新型一实施例中，需要说明的是，在下料晶圆散热台301和晶圆卡塞305中放置的相邻两块晶圆之间的空隙大于所述真空吸取组件304b的厚度。

本实用新型具有以下工作原理：

晶圆自动上下料装置2的六轴机械手23通过机械手安装座22安装于运动模组21上方，非接触式吸盘夹具4安装在六轴机械手23上，通过运动模组21与六轴机械手23的配合将非接触式吸盘夹具4运送至指定的位置实现晶圆的吸取上下料动作，从而完成对蒸镀设备1的自动上下料。

晶圆三轴取料模块304通过三轴移位组件304a实现晶圆真空吸取组件304b实现x、y、z轴方向的运动，通过三轴移位组件304a在x、y、z轴方向的距离，实现晶圆真空吸取组件304b取放晶圆，晶圆真空吸取组件304b从背面吸取晶圆，防止正面接触晶圆；晶圆三轴取料模块304的三轴移位组件304a带动晶圆真空吸取组件304b运动从晶圆卡塞305中吸取产品，放置到上料晶圆转存台303，上料晶圆转存台303上的晶圆通过视觉定位相机定位晶圆的所在位置，并将位置信息传输给六轴机械手23，六轴机械手23依据此位置信息带动非接触式吸盘夹具4从上料晶圆转存台303吸取晶圆放置到蒸镀机台上；晶圆三轴取料模块304的三轴移位组件304a带动晶圆真空吸取组件304b移动，从下料晶圆散热台301从完成散热的晶圆的下表面吸住晶圆，再放置到指定的晶圆卡塞305中。

散热台两侧设有离子风扇307，对蒸镀后的晶圆进行散热。晶圆散热台可根据晶圆的尺寸大小调整晶圆散热台左右支撑板301a之间的距离，适用于不同尺寸的晶圆。

通过非接触式吸盘431吸取半导体晶圆，由于非接触吸盘与晶圆没有直接接触，所以没有足够的摩擦力固定晶圆，在进行搬运时半导体晶圆容易掉落，这时就需要通过电机驱动同步带轮43223转动，从而带动同步带43226转动，同步带43226转动就能带动与同步带43226前侧和后侧连接的两块移动块43225相向运动，在第一导轨43222的滑块的导向下移动块43225带沿着第一导轨43222的方向移动，进而带动两块移动块43225各自连接的夹块4321相向运动夹取限位住晶圆，从而实现晶圆的非接触移栽；第一导轨43222上安装有位移传感器43227，位移传感器43227将采集的数据发送给上位机，上位机根据该数据控制电机43224的转动，从而调整两块夹块4321的距离，非接触式吸盘431吸取晶圆后，两块夹块4321相互接近分别与晶圆侧壁的对应位置接触，将晶圆夹紧防止晶圆在搬运过程中脱落，同时由于夹块4321的截面形状呈L型，所以也避免了夹块4321与晶圆的正面的接触。第一升降机构42的升降气缸422带动第一夹吸机构43升降，第二升降机构44的升降气缸422带动第二夹吸机构45升降，以便于第一夹吸机构43和第二夹吸机构45的产生高低差，避免与其他设备部件产生干涉，影响使用，也便于实现第一夹吸机构43和第二夹吸机构45可以单独使用或者同时使用，双工位夹具，一次可以吸取两个晶圆，提高工作效率；本夹具可以通过连接座41安装到不同的设备工况上使用，连接座41具有通用性，可与多种设备配合使用，例如装在各种类型的机械臂上，作为末端执行器使用；传统的晶圆取放设备为了避免夹坏晶圆，所以需要在夹具与晶圆接触的位置设置有柔性部件，比如硅胶等，其遇高温会变形融化，所以这就造成了一个问题柔性部件无法适用于高温环境，所以必须要等晶圆温度降下来后才能用该工具去搬运晶圆，等待冷却要花上一定的时间，同时这些夹具都是一次只能搬运一块晶圆，效率相对较低，而本发明的设备，则能根据生产需要，通过第一夹吸机构、第二夹吸机构、第一升降机构、第二升降机构的配合，控制第一夹吸机构、第二夹吸机构均夹吸晶圆这样就可以实现双工位夹取，一次搬运两块晶圆，相对于传统的设备搬运的效率大为提升。

非接触式吸盘为真空吸盘，并且设有定位器、压力传感器及防振罩；定位器可以进一步防止晶圆横向偏移，压力传感器可以检测是否有吸取晶圆；定位器材料为NBR、硅橡胶；防振罩可降低晶圆吸附时产生的噪音。

应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,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,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，不能理解为对本申请的限制，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种晶圆存储装置，其特征在于：包括置物架、上料晶圆转存台、晶圆三轴取料模块、晶圆卡塞和间距可调的下料晶圆散热台；所述置物架内设置有晶圆暂存工位、晶圆存放工位和晶圆散热工位，所述晶圆暂存工位安装所述上料晶圆转存台，所述晶圆存放工位安装多个所述晶圆卡塞，所述晶圆散热工位上通过间距调节机构安装所述下料晶圆散热台；所述晶圆三轴取料模块包括三轴移位组件和真空吸取组件，所述置物架的一侧安装所述三轴移位组件，所述三轴移位组件的末端安装所述真空吸取组件。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆存储装置，其特征在于：所述上料晶圆转存台包括底座和托盘，所述底座固定在所述置物架的晶圆暂存工位上，所述托盘固定在所述底座上，所述托盘上从前向后开设有吸放退出槽，所述吸放退出槽的形状尺寸与所述真空吸取组件的形状尺寸相配合。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆存储装置，其特征在于：所述三轴移位组件包括X轴移位机构、Y轴移位机构、Z轴移位机构，所述Z轴移位机构的固定件与所述置物架的表面固定连接，所述Y轴移位机构安装在所述Z轴移位机构上，所述X轴移位机构安装在所述Y轴移位机构上，所述真空吸取组件安装在所述X轴移位机构上；所述上料晶圆转存台上方安装有视觉定位模块。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆存储装置，其特征在于：所述下料晶圆散热台包括左右对称设置的两块支撑板，两根所述支撑板朝向对方的侧面上均等距开设有晶圆放置槽。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆存储装置，其特征在于：两块所述支撑板均通过一个间距调节机构安装在晶圆散热工位上；或者其中一块所述支撑板通过间距调节机构安装在晶圆散热工位上。

6.一种自动取放料设备，其特征在于：包括权利要求1至5任意一项所述的晶圆存储装置，所述晶圆存储装置一旁设有晶圆自动上下料装置。

7.根据权利要求6所述的一种自动取放料设备，其特征在于：所述晶圆自动上下料装置包括运动模组、机械手安装座、六轴机械手和非接触式吸盘夹具；所述机械手安装座安装在所述运动模组上，所述六轴机械手安装在所述机械手安装座上，所述六轴机械手的末端安装所述非接触式吸盘夹具。

8.根据权利要求7所述的一种自动取放料设备，其特征在于：所述非接触式吸盘夹具包括第一夹吸机构，所述第一夹吸机构包括夹紧组件和所述非接触式吸盘；所述夹紧组件包括安装板、两个对称设置的非刚性夹紧件和驱动部件；所述驱动部件安装在所述安装板上，所述驱动部件包括运动方向相反的两个移动块，两个所述移动块分别对应连接一个所述非刚性夹紧件；所述非接触式吸盘固定在所述安装板下，位于两个所述非刚性夹紧件之间。

9.根据权利要求7所述的一种自动取放料设备，其特征在于：所述运动模组包括第一丝杠、第一丝杠螺母、运动板、第二滑轨，所运动板与所述第二滑轨通过滑块连接，所述运动板固定连接所述第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母穿套在所述第一丝杠上，所述第一丝杠的轴向与所述第二滑轨平行，所述第一丝杠由电机驱动，所述机械手安装座固定在所述运动板上。

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