CN218867064U - 一种用于晶圆存取的存片机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于晶圆存取的存片机，包括用于安装的第一机架，所述第一机架上安装有上料转盘机构和搬运机构，所述上料转盘机构上设置有第一卡塞，所述搬运机构位于上料转盘机构的出料处，所述搬运机构将要转运的装有晶圆的第一卡塞搬运至输送线上，所述搬运机构一侧设置有读码设备，还包括取片读码检测机构，所述取片读码检测机构位于上料转盘机构一侧。本实用新型的有益效果是：通过第一转盘以及搬运机构可以将装有晶圆片的第一卡塞转运至输送线，并通过输送线将第一卡塞转运至存取库的入料口处，进而转运至存取库中进行存放。

Description

一种用于晶圆存取的存片机

技术领域

本实用新型涉及半导体晶圆片存放领域，特别是一种用于晶圆存取的存片机。

背景技术

在半导体行业中，晶圆是其的一个重要组成部分，晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。

半导体晶圆(或者说晶圆盒)的储存库中，设置有若干存储格，以及在储存库中使用堆垛机对存储格中的晶圆盒进行取放操作，但实际晶圆盒的存取过程中，有些晶圆盒在进出储存库中需要人工干预，比如工人上料将晶圆盒放入储存库，不仅效率低，自动化程度低，为此我们提供一种用于晶圆存取的存片机来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于晶圆存取的存片机。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种用于晶圆存取的存片机，包括用于安装的第一机架，所述第一机架上安装有上料转盘机构和搬运机构，所述上料转盘机构上设置有第一卡塞，所述搬运机构位于上料转盘机构的出料处，所述搬运机构将要转运的装有晶圆的第一卡塞搬运至输送线上，所述搬运机构一侧设置有读码设备，还包括取片读码检测机构，所述取片读码检测机构位于上料转盘机构一侧。

优选的，所述上料转盘机构包括固定安装在第一机架上的第一固定架，所述第一固定架上安装有第一DD马达，所述第一DD马达动力输出端安装有第一转盘，所述第一转盘上设置有若干个关于第一转盘轴线均匀间隔分布的第一治具，每个所述第一治具上设置至少一个第一卡塞。

优选的，所述第一转盘的入料端的下方设置检测器。

优选的，所述搬运机构包括支撑架，所述支撑架上设置有三轴直线移动模组，所述三轴直线移动模组动力端的安装架上固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机动力输出端安装有旋转板，所述旋转板的下方滑动设置有两个滑块，每个所述滑块的底面均固定连接有滑动板，且每个所述滑动板的外侧面均安装有旋转气缸，且旋转气缸动力输出端延伸至滑动板内侧面，所述旋转气缸动力输出端安装有夹板，所述旋转板上表面一侧固定安装有驱动电机，两个所述滑动板之间传动连接有丝杆，且丝杆动力输入端与驱动电机动力输出端传动连接。

优选的，所述取片读码检测机构位于所述上料转盘机构一侧，所述取片读码检测机构包括安装在第一机架上的第一直线模组，所述第一直线模组上动力输出端设置有第一取片机构，所述第一直线模组上还设置有第一读码检测机构，所述第一直线模组的一侧设置有支架，所述支架上设置有第二治具，所述第二治具上设置有若干第二卡塞。

优选的，所述第一取片机构包括第四直线模组，所述第四直线模组动力输出端安装有第五直线模组，所述第五直线模组的输出端安装架上安装有第五伺服电机，所述第五伺服电机动力输出端设置用于吸取晶圆的第一吸盘。

优选的，所述第一读码检测机构包括第二安装板，所述第二安装板侧面安装第二气缸，所述第二气缸动力输出端的安装架上设置第二读码检测相机。

优选的，所述第二安装板的侧面还安装有光源，且光源位于所述第二读码检测相机的拍摄方向的一侧。

优选的，所述读码设备包括固定安装在第一机架的调节杆，所述调节杆上表面设置有角度调节片，所述角度调节片上固定安装有读码器。

优选的，所述第一机架的一侧设置有存取库，所述第一机架与存取库之间设置有输送线，所述存取库一侧设置移载机，所述移载机包括位于存取库一侧的底座，所述底座上设置有导轨，所述导轨上滑动设置有滑动架，所述滑动架上设置有供上下移动的第二直线模组，所述底座上还安装有齿条，所述滑动架上固定安装有第一伺服电机，且第一伺服电机动力输出端安装有与齿条适配的齿轮，齿轮与齿条啮合传动；所述第二直线模组动力输出端设置有至少一个安装架，且每个安装架上均安装有第二DD马达，所述第二DD马达输出端安装有第三直线模组，所述第三直线模组上设置有第一气缸，且第一气缸动力输出端设置有夹爪。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过第一转盘以及搬运机构可以将装有晶圆片的第一卡塞转运至输送线，并通过输送线将第一卡塞转运至存取库的入料口处，进而转运至存取库中进行存放，在第一卡塞从上料转盘机构的入料口处直至存取库入口处以及放置在存取库这一过程并没有人工参与，在保证了效率的同时还降低人工在转运过程中可能对晶圆造成的损坏的风险。

2、本实用新型通过在第一机架上设置取片读码检测机构可以对位于第一卡塞中的晶圆盘进行随机挑选检测，从而判断晶圆的质量。

3、本实用新型通过设置读码设备可以对即将进入到存取库存储的第一卡塞进行扫码，从而判断出该第一卡塞的位置，方便后续的对该第一卡塞的寻找。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图。

图2为本实用新型的存片机整体示意图。

图3为本实用新型的搬运机构结构示意图。

图4为本实用新型的夹板结构示意图。

图5为本实用新型的取片读码检测机构示意图。

图6为本实用新型的上料转盘机构结构示意图。

图7为本实用新型的第一取片机构结构示意图。

图8为本实用新型的第一读码检测机构结构示意图。

图9为本实用新型的治具结构示意图。

图10为本实用新型的卡塞结构示意图。

图11为本实用新型的读码设备结构示意图。

图12为本实用新型的移载机结构示意图。

图中，11、第一机架；12、上料转盘机构；121、第一固定架；122、第一DD马达；123、检测器；124、第一转盘；125、第一治具；126、第一卡塞；13、取片读码检测机构；131、第一直线模组；132、支架；133、第二治具；134、第二卡塞；135、第一取片机构；1351、第四直线模组；1352、第五直线模组；1353、第五伺服电机；1354、第一吸盘；136、第一读码检测机构；1361、第二安装板；1362、第二气缸；1363、第二读码检测相机；1364、光源；14、读码设备；141、调节杆；142、角度调节片；143、读码器；15、搬运机构；151、支撑架；152、三轴直线移动模组；153、第二伺服电机；154、旋转板；155、旋转气缸；156、夹板；157、驱动电机；158、滑块；159、滑动板；2、输送线；3、存取库；4、移载机；40、底座；41、导轨；42、齿条；43、第二直线模组；44、滑动架；45、第一伺服电机；46、第二DD马达；47、第三直线模组；48、第一气缸；49、夹爪。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1—10所示的实施例，

一种用于晶圆存取的存片机，包括用于安装的第一机架11，所述第一机架11上安装有上料转盘机构12和搬运机构15，所述上料转盘机构12上设置有第一卡塞126，所述搬运机构15位于上料转盘机构12的出料处，所述搬运机构15将要转运的装有晶圆的第一卡塞126搬运至输送线2上，所述搬运机构15一侧设置有读码设备14，还包括取片读码检测机构13，所述取片读码检测机构13位于上料转盘机构12一侧。

所述第一机架11的一侧设置有存取库3，所述第一机架11与存取库3之间设置有输送线2，存取库3一侧设置有移载机，移载机能够移动并将位于输送线2上的第一卡塞126转运至存取库3上进行存放，所述第一机架11的一侧设置有存取库3，所述第一机架11与存取库3之间设置有输送线2，所述存取库3一侧设置移载机4，所述移载机4包括位于存取库3一侧的底座40，所述底座40上设置有导轨41，所述导轨41上滑动设置有滑动架44，所述滑动架44上设置有供上下移动的第二直线模组43，所述底座40上还安装有齿条42，所述滑动架44上固定安装有第一伺服电机45，且第一伺服电机45动力输出端安装有与齿条42适配的齿轮，齿轮与齿条42啮合传动；所述第二直线模组43动力输出端设置有至少一个安装架，且每个安装架上均安装有第二DD马达46，所述第二DD马达46输出端安装有第三直线模组47，所述第三直线模组47上设置有第一气缸48，且第一气缸48动力输出端设置有夹爪49。

在需要将来自输送线2装有晶圆片的卡塞转运至存取库3上或者将卡塞由存取库3转运至输送线2上时，启动第一伺服电机45通过齿轮与齿条42啮合使滑动架44在导轨41上进行滑动，从而把夹爪49移动至输送线2处，在第二直线模组43、第二DD马达46、第三直线模组47和第一气缸48联动下对卡塞夹持住并转运，然后再启动第一伺服电机45将夹持住的卡塞转运至预定的存取库3处，同样的在第二直线模组43、第二DD马达46、第三直线模组47和第一气缸48的联动下把夹持的卡塞放置到存取库3上，放置完毕后各个部件恢复至初始位置。

通过将装有晶圆片的第一卡塞126放置在上料转盘机构12处，然后在上料转盘机构12带动第一卡塞126转动过程中，取片读码检测机构13对第一卡塞126中的晶圆取出检测，方便对晶圆的质量的进行判断，通过搬运机构15将上料转盘机构12上的装有晶圆片的第一卡塞126转运放置到输送线2上，再由输送线2转运至存取库3的入料处进入到存取库3存放，上述对装有晶圆片的第一卡塞126转运至输送线2的转运检测存放过程中不需要人工参与，全部机器自动完成，大大提高了的存放的效率，而且也降低了人工参与而导致晶圆片发生损坏的风险。

所述上料转盘机构12包括固定安装在第一机架11上的第一固定架121，所述第一固定架121上安装有第一DD马达122，所述第一DD马达122动力输出端安装有第一转盘124，所述第一转盘124上设置有若干个关于第一转盘124轴线均匀间隔分布的第一治具125，每个所述第一治具125上设置至少一个第一卡塞126。

所述第一转盘124的入料端的下方设置检测器123；通过检测器123来判断第一治具125上是否放置有第一卡塞126，再或者可以通过检测器123检测是否放置有第一卡塞126来使第一DD马达122是否工作。

参照图2和图6，在本实施例中，每个第一治具125上设置有两个用于放置第一卡塞126的放置位置，而且放置位还开设有放置槽，方便第一卡塞126放置，放置位可以有多个，优选的采用两个，而且第一转盘124上可以设置多个第一治具125，在本实施例中，第一转盘124上放置有四个第一治具125，且四个第一治具125之间关于第一转盘124的中心轴线均匀间隔设置；

在进行使用的时候，首先通过人工或者机械手等将装有晶圆片的第一卡塞126放置在第一治具125上，通过启动第一DD马达122带动第一转盘124进行旋转，从而使第一治具125和第一卡塞126也进行旋转，在第一卡塞126旋转至取片读码检测机构13时候停止旋转，通过取片读码检测机构13对第一卡塞126中的晶圆进行挑选检测。

所述搬运机构15包括支撑架151，所述支撑架151上设置有三轴直线移动模组152，所述三轴直线移动模组152动力端的安装架上固定安装有第二伺服电机153，所述第二伺服电机153动力输出端安装有旋转板154，所述旋转板154的下方滑动设置有两个滑块158，每个所述滑块158的底面均固定连接有滑动板159，且每个所述滑动板159的外侧面均安装有旋转气缸155，且旋转气缸155动力输出端延伸至滑动板159内侧面，所述旋转气缸155动力输出端安装有夹板156，所述旋转板154上表面一侧固定安装有驱动电机157，两个所述滑动板159之间传动连接有丝杆，且丝杆动力输入端与驱动电机157动力输出端传动连接。

参照图3和图4，三轴直线移动模组152能够实三轴运动，即能够在三个方向进行运动，具体的，在空间中能够实现X、Y、Z三个方向移动，可以参考机械加工中心的三轴移动方式，该移动方式为本领域技术人员所能够轻易想的到的，在进行使用的时候，首先通过三轴直线移动模组152将旋转板154移动至预定位置，所述三轴直线移动模组152能够实现然后启动第二伺服电机153带动旋转板154进行旋转，旋转后启动第二伺服电机153带动夹板156旋转，接下来再启动驱动电机157带动与两个滑动板159传动连接的丝杆运动，丝杆运动能带动两个滑动板159相向运动或者相背运动，当第一卡塞126位于两个夹板156之间时，启动驱动电机157使两个滑动板159相向运动对第一卡塞126进行夹持，夹持完毕后，通过三轴直线移动模组152、第二伺服电机153、旋转气缸155以及驱动电机157的联动下把第一卡塞126转运至输送线2上，上述各个部件的运动先后顺序不唯一，只要能够对第一卡塞126进行夹持转运都行。

所述取片读码检测机构13位于所述上料转盘机构12一侧，所述取片读码检测机构13包括安装在第一机架11上的第一直线模组131，所述第一直线模组131上动力输出端设置有第一取片机构135，所述第一直线模组131上还设置有第一读码检测机构136，所述第一直线模组131的一侧设置有支架132，所述支架132上设置有第二治具133，所述第二治具133上设置有若干第二卡塞134。

在进行使用的时候首先通过第一取片机构135将第一卡塞126中的晶圆片取出，并将晶圆片防止在第一读码检测机构136处进行读码检测，读码检测后的晶圆通过第一取片机构135放置在支架132上的第二卡塞134。

所述第一取片机构135包括第四直线模组1351，所述第四直线模组1351动力输出端安装有第五直线模组1352，所述第五直线模组1352的输出端安装架上安装有第五伺服电机1353，所述第五伺服电机1353动力输出端设置用于吸取晶圆的第一吸盘1354。

参照图7，第四直线模组1351和第五直线模组1352之间的联动控制第一吸盘1354的竖直方向和横向方向的位置移动，第五伺服电机1353则控制第一吸盘1354在水平面上的旋转运动，在进行取片的时候，首先通过第四直线模组1351、第五直线模组1352和第五伺服电机1353的联动将第一吸盘1354放置在第一卡塞126中晶圆片的处，通过第一吸盘1354对晶圆片进行吸取拿取，通过第四直线模组1351、第五直线模组1352和第五伺服电机1353之间联动将取出的晶圆片进行检测以及放置在的第二卡塞134处。

所述第一读码检测机构136包括第二安装板1361，所述第二安装板1361侧面安装第二气缸1362，所述第二气缸1362动力输出端的安装架上设置第二读码检测相机1363。

当需要进行读码扫码检测的时候，通过启动第二气缸1362带动第二读码检测相机1363向晶圆方向移动，从而方便检测。

所述第二安装板1361的侧面还安装有光源1364，且光源1364位于所述第二读码检测相机1363的拍摄方向的一侧。

通过光源1364照亮读码扫码检测的位置，从而防止因为光线案而无法进行读码扫码检测，具体光源1364可以为LED灯珠。

所述读码设备14包括固定安装在第一机架11的调节杆141，所述调节杆141上表面设置有角度调节片142，所述角度调节片142上固定安装有读码器143。

上述所说的直线模组可以为电机丝杆组件、气缸、同步带线性模组(电机同步带模组)、直线电机模组等直线驱动装置；在实施例中，上述所说的各个读码检测相机具有检测和读码扫码的功能，既可以对晶圆进行检测，也可以进行扫码，扫码可以将信息传输至处理器，方便知道各个晶圆或者卡塞的摆放位置，处理器系统中对其位置进行标记确定，方便后续对晶圆片或者卡塞取出。

本实用新型的工作过程如下：进行使用的时候，通过机械手或者人工将装有晶圆片的第一卡塞126放置在第一治具125上，通过第一DD马达122启动带动第一卡塞126转动，当第一卡塞126转动至取片读码检测机构13的时候，通过第一取片机构135把位于第一卡塞126中的一部分晶圆取出并移动至第一读码检测机构136检测扫码读码，扫码读码检测完毕后将晶圆放置到第二卡塞134中，接下来第一DD马达122继续带动第一卡塞126转动至搬运机构15的输入端，通过搬运机构15将第一卡塞126转运至输送线2上，并通过输送线2将第一卡塞126转运至存取库3的入口处，并通过存取库3一侧的移载机将第一卡塞126移送至存取库3中存放。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：包括用于安装的第一机架(11)，所述第一机架(11)上安装有上料转盘机构(12)和搬运机构(15)，所述上料转盘机构(12)上设置有第一卡塞(126)，所述搬运机构(15)位于上料转盘机构(12)的出料处，所述搬运机构(15)将要转运的装有晶圆的第一卡塞(126)搬运至输送线(2)上，所述搬运机构(15)一侧设置有读码设备(14)，还包括取片读码检测机构(13)，所述取片读码检测机构(13)位于上料转盘机构(12)一侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述上料转盘机构(12)包括固定安装在第一机架(11)上的第一固定架(121)，所述第一固定架(121)上安装有第一DD马达(122)，所述第一DD马达(122)动力输出端安装有第一转盘(124)，所述第一转盘(124)上设置有若干个关于第一转盘(124)轴线均匀间隔分布的第一治具(125)，每个所述第一治具(125)上设置至少一个第一卡塞(126)。

3.根据权利要求2所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述第一转盘(124)的入料端的下方设置检测器(123)。

4.根据权利要求1所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述搬运机构(15)包括支撑架(151)，所述支撑架(151)上设置有三轴直线移动模组(152)，所述三轴直线移动模组(152)动力端的安装架上固定安装有第二伺服电机(153)，所述第二伺服电机(153)动力输出端安装有旋转板(154)，所述旋转板(154)的下方滑动设置有两个滑块(158)，每个所述滑块(158)的底面均固定连接有滑动板(159)，且每个所述滑动板(159)的外侧面均安装有旋转气缸(155)，且旋转气缸(155)动力输出端延伸至滑动板(159)内侧面，所述旋转气缸(155)动力输出端安装有夹板(156)，所述旋转板(154)上表面一侧固定安装有驱动电机(157)，两个所述滑动板(159)之间传动连接有丝杆，且丝杆动力输入端与驱动电机(157)动力输出端传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述取片读码检测机构(13)位于所述上料转盘机构(12)一侧，所述取片读码检测机构(13)包括安装在第一机架(11)上的第一直线模组(131)，所述第一直线模组(131)上动力输出端设置有第一取片机构(135)，所述第一直线模组(131)上还设置有第一读码检测机构(136)，所述第一直线模组(131)的一侧设置有支架(132)，所述支架(132)上设置有第二治具(133)，所述第二治具(133)上设置有若干第二卡塞(134)。

6.根据权利要求5所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述第一取片机构(135)包括第四直线模组(1351)，所述第四直线模组(1351)动力输出端安装有第五直线模组(1352)，所述第五直线模组(1352)的输出端安装架上安装有第五伺服电机(1353)，所述第五伺服电机(1353)动力输出端设置用于吸取晶圆的第一吸盘(1354)。

7.根据权利要求5所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述第一读码检测机构(136)包括第二安装板(1361)，所述第二安装板(1361)侧面安装第二气缸(1362)，所述第二气缸(1362)动力输出端的安装架上设置第二读码检测相机(1363)。

8.根据权利要求7所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述第二安装板(1361)的侧面还安装有光源(1364)，且光源(1364)位于所述第二读码检测相机(1363)的拍摄方向的一侧。

9.根据权利要求1所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述读码设备(14)包括固定安装在第一机架(11)的调节杆(141)，所述调节杆(141)上表面设置有角度调节片(142)，所述角度调节片(142)上固定安装有读码器(143)。

10.根据权利要求1所述的一种用于晶圆存取的存片机，其特征在于：所述第一机架(11)的一侧设置有存取库(3)，所述第一机架(11)与存取库(3)之间设置有输送线(2)，所述存取库(3)一侧设置移载机(4)，所述移载机(4)包括位于存取库(3)一侧的底座(40)，所述底座(40)上设置有导轨(41)，所述导轨(41)上滑动设置有滑动架(44)，所述滑动架(44)上设置有供上下移动的第二直线模组(43)，所述底座(40)上还安装有齿条(42)，所述滑动架(44)上固定安装有第一伺服电机(45)，且第一伺服电机(45)动力输出端安装有与齿条(42)适配的齿轮，齿轮与齿条(42)啮合传动；所述第二直线模组(43)动力输出端设置有至少一个安装架，且每个安装架上均安装有第二DD马达(46)，所述第二DD马达(46)输出端安装有第三直线模组(47)，所述第三直线模组(47)上设置有第一气缸(48)，且第一气缸(48)动力输出端设置有夹爪(49)。

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