CN218133927U - 一种晶圆清洗用上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆清洗用上下料装置，包括安装底板，所述安装底板一侧设置有控制安装底板移动的操控关节，所述安装底板上方设置有夹持平台，所述夹持平台上端设置有用于拿取晶圆的夹持组件，所述安装底板上端表面固定连接有线性移动组件，所述线性移动组件上端滑动连接有定位滑块，所述定位滑块上端表面固定连接有转动组件，所述转动组件上端具有转动末端，所述夹持平台安装固定于转动末端上端，所述夹持平台一侧转动连接有测控板，所述测控板第一侧上端表面设置有用于检测晶圆位置的偏移量检测元件。本实用新型其提高了晶圆在上下料过程当中定位的精度。

Description

一种晶圆清洗用上下料装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆生产技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗用上下料装置。

背景技术

晶圆在生产加工的过程当中，前后加工步骤之间基本上都需要进行水洗加工，以去除晶圆表面的化学试剂、污染物，以保证晶圆表面的整洁程度；晶圆清洗上下料的过程基本上以及由机械手上下料取代了人工拿取，但是在机械手实际操作的过程当中，存在晶圆定位不准确，拿取效率低的问题，装置晶圆的料盒放置位置出现偏差、晶圆在料盒内放置位置的不准确均会导致上述现象发生，导致了机械手在拿取料盒内的晶圆后，不同位置的晶圆与机械手相对位置的不一致，导致晶圆上下料过程当中拿取定位准确度较低，影响晶圆的清洗加工过程。

部分生产企业研究从加强料盒定位的准确程度入手，来保证晶圆放置的稳定性；专利文献公开号为：CN209104131U，公开了一种晶圆送料定位装置，其内设置有升降臂、晶圆料框、定位槽等部件，通过晶圆料框内的四根托杆实现对晶圆的定位，保证了晶圆拿取的精度程度；但是上述技术方案当中只是从晶圆放置端的角度来考虑晶圆上下料的稳定性，在实际的生产操作过程当中，晶圆与机械手之间干扰因素多变，上述定位方式精度有限；上述定位方式并未有效地解决晶圆在加工过程当中相对位置不够准确的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种晶圆清洗用上下料装置，其提高了晶圆在上下料过程当中定位的精度。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种晶圆清洗用上下料装置，包括安装底板，所述安装底板一侧设置有控制安装底板移动的操控关节，所述安装底板上方设置有夹持平台，所述夹持平台上端设置有用于拿取晶圆的夹持组件，所述安装底板上端表面固定连接有线性移动组件，所述线性移动组件上端滑动连接有定位滑块，所述定位滑块上端表面固定连接有转动组件，所述转动组件上端具有转动末端，所述夹持平台安装固定于转动末端上端，所述夹持平台一侧转动连接有测控板，所述测控板第一侧上端表面设置有用于检测晶圆位置的偏移量检测元件，所述测控板与线性移动组件上端之间设置有用于定位偏移量检测元件位置的定位元件。

优选地，所述夹持平台侧壁开有安装口，所述测控板位于安装口内并且与之轴心位置转动连接，上述测控板的第二侧设置有用于驱动测控板转动的驱动装置。

优选地，所述驱动装置包括驱动滚轮，上述驱动滚轮安装于测控板第二侧上端并且与之转动连接，所述驱动滚轮与夹持平台外壁相抵，所述测控板第二侧设置有控制驱动滚轮转动的电控设备。

优选地，所述偏移量检测元件为激光检测元件，所述激光检测元件位于测控板上端并且朝向所述晶圆。

优选地，所述定位元件包括安装于线性移动组件上端的激光定位元件，所述测控板下端表面固定连接有与激光定位元件适配的接收器。

优选地，所述夹持组件包括安装于夹持平台上端的电动滑轨，所述电动滑轨上端滑动连接有电动滑块，所述电动滑块上端固定连接有夹持板，所述夹持板表面设置有吸盘，所述吸盘外接负压设备。

优选地，所述操控关节包括安装座，所述安装座上端设置有第一转动关节，所述第一转动关节上端设置有伸缩关节，所述伸缩关节伸缩末端设置有第二转动关节，所述安装底板安装于第二转动关节一侧。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

与现有技术相比较，通过设置线性移动组件、转动组件等部件能够控制夹持平台转动以及移动，通过偏移量检测元件检测到晶圆偏移的方向以及位置后，能够通过接收器以及激光定位元件对偏移量检测元件进行定位，通过转动组件带动晶圆转动至预定角度，并且通过线性移动组件带动晶圆滑动至预定位置，保证了每次拿取晶圆时，晶圆均能处于相对一致的位置，保证了晶圆拿取的精度，能够在晶圆移动的过程当中实现同步定位，提高了生产的效率；并且通过设置测控板、驱动滚轮、电控设备等部件能够实现驱动偏移量检测元件围绕着夹持平台转动，能够控制偏移量检测元件全方位转动，保证了检测的范围，并且能够线性移动，保证了检测的精度，简单实用。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种晶圆清洗用上下料装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种晶圆清洗用上下料装置的工作状态立体结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种晶圆清洗用上下料装置图2的侧视结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种晶圆清洗用上下料装置图2的俯视结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种晶圆清洗用上下料装置的A处放大结构示意图。

图中：1、晶圆；2、线性移动组件；201、定位滑块；3、转动组件；301、转动末端；4、夹持平台；401、安装口；5、电动滑轨；501、电动滑块；502、夹持板；5021、吸盘；6、测控板；601、驱动滚轮；602、电控设备；603、偏移量检测元件；701、接收器；702、激光定位元件；8、安装座；801、第一转动关节；802、伸缩关节；803、第二转动关节。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“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。

参照图1-5，一种晶圆清洗用上下料装置，包括安装底板，安装底板一侧设置有控制安装底板移动的操控关节，安装底板上方设置有夹持平台4，夹持平台4上端设置有用于拿取晶圆1的夹持组件，通过上述夹持组件对晶圆1进行拿取，再控制夹持组件处于不同的位置，能够实现晶圆1的上下料过程，夹持组件选择的方式有多种，可以选择吸盘吸取式、夹具夹持式等多种；在安装底板上端表面固定连接有线性移动组件2，线性移动组件2上端滑动连接有定位滑块201，上述的线性移动组件2可以选择为电控轨道，能够快速准确地控制定位滑块201滑动，定位滑块201上端表面固定连接有转动组件3，转动组件3上端具有转动末端301，夹持平台4安装固定于转动末端301上端，上述的转动组件3可以选择为电动转盘，能够准确地控制夹持平台4转动，其中通过转动组件3能够调节夹持平台4的角度，通过线性移动组件2能够调节夹持平台4的位置，通过二者结合，能够实现对夹持平台4位置的调整，实现对晶圆的调节过程。

在夹持平台4一侧转动连接有测控板6，测控板6第一侧上端表面设置有用于检测晶圆1位置的偏移量检测元件603，通过偏移量检测元件603能够对1的位置进行检测，晶圆1的尺寸大于夹持平台4的尺寸，当晶圆1位置不准确出现偏离时，晶圆1相对于夹持平台4偏离的最远点与夹持平台4中心位置的连线即为晶圆1的对称线，根据检测得到的结果，通过转动组件3调节晶圆1转动，即可调整晶圆1至预定的位置，并且通过线性移动组件2控制夹持平台4以及晶圆1线性移动，能够对该偏移量进行补偿，最终实现了晶圆1的坐标相对一致，即晶圆1轴心的位置与操控关节以及其他的固定参照物之间坐标的一致，能够保证每次对晶圆1拿取后，晶圆1处于预定的位置，接着通过操控关节按照预先设定的轨道进行移动，即可完成对晶圆1的准确放置，保证了晶圆1拿取的精度；在测控板6与线性移动组件2上端之间设置有用于定位偏移量检测元件603位置的定位元件，通过定位元件能够对偏移量检测元件603的位置进行定位，能够保证夹持平台4以及晶圆1转动至预定的位置。

这里需要说明的是，夹持平台4以及偏移量检测元件603等部件均设定有初始的位置参数，每次在放置晶圆1后，上述部件能够根据初始的位置参数进行复位，保证每次拿取晶圆1的位置得相对稳定。

夹持平台4侧壁开有安装口401，测控板6位于安装口401内并且与之轴心位置转动连接，安装口401为通口，其轴心部分具有固定的支撑柱连接夹持平台4的上下两端，其中测控板6转动安装在支撑柱上，其能够保证测控板6转动的稳定，上述测控板6的第二侧设置有用于驱动测控板6转动的驱动装置，通过驱动装置能够驱动测控板6转动，转动的测控板6能够带动偏移量检测元件603围绕着夹持平台4周向转动，进而让偏移量检测元件603处于不同的位置，实现对夹持平台4上端的晶圆1全方位的检测，进而得到晶圆1偏离的顶点位置，便于后续调整。

作为优选的方式之一，驱动装置包括驱动滚轮601，上述驱动滚轮601安装于测控板6第二侧上端并且与之转动连接，驱动滚轮601与夹持平台4外壁相抵，测控板6第二侧设置有控制驱动滚轮601转动的电控设备602，通过电控设备602带动驱动滚轮601转动，转动的驱动滚轮601在摩擦力的作用下带动测控板6旋转，进而实现了驱动过程；并且上述驱动方式相较于齿轮驱动方式，其为线性调节过程，能够稳定地调节偏移量检测元件603处于不同的位置，实现了精确驱动，保证了偏移量检测元件603检测的精度。

偏移量检测元件603为激光检测元件，激光检测元件位于测控板6上端并且朝向晶圆1，激光检测元件能够发射出激光检测光束对晶圆1的位置进行检测，通过判断激光被遮挡的区域的宽度，来反推得到晶圆1伸出的长度，进而得到偏移量的顶点；定位元件包括安装于线性移动组件2上端的激光定位元件702，测控板6下端表面固定连接有与激光定位元件702适配的接收器701，同理，通过激光定位元件702发射出的激光定位光束能够对接收器701进行检测，通过接收器701与激光定位元件702来调节偏移量检测元件603的位置，带动晶圆1的偏移量顶点位于定位滑块201线性移动的路径上，进而通过线性移动组件2带动晶圆1线性移动，来调节该偏移量，实现对晶圆位置的定位。

作为可选的方式之一，其中夹持组件包括安装于夹持平台4上端的电动滑轨5，电动滑轨5上端滑动连接有电动滑块501，电动滑块501上端固定连接有夹持板502，夹持板502表面设置有吸盘5021，吸盘5021外接负压设备，当晶圆1处于吸盘5021表面时，通过负压设备控制吸盘5021内的负压状态，进而能够实现对晶圆1的抓取，通过电动滑轨5以及电动滑块501控制夹持板502的位置，即可实现对晶圆1的拿取。

作为可选的方式之一，其中操控关节包括安装座8，安装座8上端设置有第一转动关节801，第一转动关节801上端设置有伸缩关节802，伸缩关节802伸缩末端设置有第二转动关节803，安装底板安装于第二转动关节803一侧，通过第一转动关节801能够控制伸缩关节802旋转至不同的位置，通过伸缩关节802能够调节第二转动关节803处于不同的位置，通过第二转动关节803能够调节安装底板处于不同的角度，进而实现了晶圆1的拿取以及上下料。

本实用新型使用时，当需要对料盒内的晶圆1进行拿取时，通过控制关节控制线性移动组件2处于预定位置，具体为让线性移动组件2处于料盒的一侧，通过电动滑轨5、电动滑块501控制夹持板502朝着料盒方向移动，使得夹持板502能够移动至料盒内并且与料盒内的晶圆1下端相接触，通过吸盘5021对晶圆1进行吸附固定，反向移动上述部件，实现晶圆1的拿取过程。

在晶圆1拿取离开料盒后，此时控制偏移量检测元件603围绕着夹持平台4转动，其在转动的过程当中能够通过发射出的激光检测出晶圆1偏移距离的最大量，此处即为晶圆1偏移量的顶点，偏移量检测元件603检测到该点后位于该处位置不变；后续通过转动组件3控制夹持平台4转动，让接收器701与激光定位元件702位置相对，通过二者实现对偏移量检测元件603以及晶圆1位置的确定，此时晶圆1位于线性移动组件2左右方向对称分布，再根据晶圆1具体偏移量的大小，通过线性移动组件2控制夹持平台4以及晶圆1线性移动，实现对该偏移量的补偿，实现晶圆的定位。

通过上述方法能够让晶圆1每次在拿取后，均能处于预定的位置，即每次晶圆1经过定位调整后，均能与控制关节处于相对一致的坐标位置，便于后续控制关节调整晶圆1的位置，能够实现对晶圆1的快速调整以及上下料，保证晶圆1放置的稳定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种晶圆清洗用上下料装置，包括安装底板，所述安装底板一侧设置有控制安装底板移动的操控关节，所述安装底板上方设置有夹持平台（4），所述夹持平台（4）上端设置有用于拿取晶圆（1）的夹持组件，其特征在于，所述安装底板上端表面固定连接有线性移动组件（2），所述线性移动组件（2）上端滑动连接有定位滑块（201），所述定位滑块（201）上端表面固定连接有转动组件（3），所述转动组件（3）上端具有转动末端（301），所述夹持平台（4）安装固定于转动末端（301）上端，所述夹持平台（4）一侧转动连接有测控板（6），所述测控板（6）第一侧上端表面设置有用于检测晶圆（1）位置的偏移量检测元件（603），所述测控板（6）与线性移动组件（2）上端之间设置有用于定位偏移量检测元件（603）位置的定位元件。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗用上下料装置，其特征在于，所述夹持平台（4）侧壁开有安装口（401），所述测控板（6）位于安装口（401）内并且与之轴心位置转动连接，上述测控板（6）的第二侧设置有用于驱动测控板（6）转动的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆清洗用上下料装置，其特征在于，所述驱动装置包括驱动滚轮（601），上述驱动滚轮（601）安装于测控板（6）第二侧上端并且与之转动连接，所述驱动滚轮（601）与夹持平台（4）外壁相抵，所述测控板（6）第二侧设置有控制驱动滚轮（601）转动的电控设备（602）。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗用上下料装置，其特征在于，所述偏移量检测元件（603）为激光检测元件，所述激光检测元件位于测控板（6）上端并且朝向所述晶圆（1）。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗用上下料装置，其特征在于，所述定位元件包括安装于线性移动组件（2）上端的激光定位元件（702），所述测控板（6）下端表面固定连接有与激光定位元件（702）适配的接收器（701）。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种晶圆清洗用上下料装置，其特征在于，所述夹持组件包括安装于夹持平台（4）上端的电动滑轨（5），所述电动滑轨（5）上端滑动连接有电动滑块（501），所述电动滑块（501）上端固定连接有夹持板（502），所述夹持板（502）表面设置有吸盘（5021），所述吸盘（5021）外接负压设备。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种晶圆清洗用上下料装置，其特征在于，所述操控关节包括安装座（8），所述安装座（8）上端设置有第一转动关节（801），所述第一转动关节（801）上端设置有伸缩关节（802），所述伸缩关节（802）伸缩末端设置有第二转动关节（803），所述安装底板安装于第二转动关节（803）一侧。

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