CN218918819U - 晶圆上下料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆上下料机构，包括：平台；升降机构，升降机构安装在平台上；晶圆盒，晶圆盒安装在升降机构上，晶圆盒内堆叠有多个晶圆，升降机构驱动晶圆盒进行升降运动；取放机构，取放机构安装在平台上，取放机构用于将晶圆从晶圆盒中抓取出来，并将晶圆抓取放回晶圆盒中。本实用新型结构简单紧凑，利用升降机构控制晶圆盒升降，确保晶圆盒内每个晶圆在被抓取时都处于同一水平高度，取放机构移动时平稳可靠，并且取放机构能够将使用完毕的晶圆重新放回至晶圆盒内，形成了晶圆上下料的闭环，无需额外设施下料的机构，简化了上下料结构，降低了成本。

Description

晶圆上下料机构

技术领域

本实用新型属于晶圆输送技术领域，具体涉及一种晶圆上下料机构。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅芯片，其原始材料是硅。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。晶圆在半导体行业中应用广泛，晶圆上的芯片需要通过设备安装在引线框架上。为了实现自动化生产需要实现晶圆的自动上下料，由于不同晶圆的直径不同，目前通常设置机械臂进行抓取，而普通的机械臂体积较大，难以与芯片贴装设备集成，并且机械臂抓取晶圆后输送时，机械臂需要扭转，导致输送过程不稳定，容易产生较大波动，进而对晶圆造成影响。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种晶圆上下料机构，该晶圆上下料机构具有对晶圆进行稳定输送的优点。

根据本实用新型实施例的晶圆上下料机构，包括：平台；升降机构，所述升降机构安装在所述平台上；晶圆盒，所述晶圆盒安装在所述升降机构上，所述晶圆盒内堆叠有多个晶圆，所述升降机构驱动所述晶圆盒进行升降运动；取放机构，所述取放机构安装在所述平台上，所述取放机构用于将所述晶圆从所述晶圆盒中抓取出来，并将所述晶圆抓取放回所述晶圆盒中。

本实用新型的有益效果是，本实用新型结构简单紧凑，利用升降机构控制晶圆盒升降，确保晶圆盒内每个晶圆在被抓取时都处于同一水平高度，取放机构移动时平稳可靠，并且取放机构能够将使用完毕的晶圆重新放回至晶圆盒内，形成了晶圆上下料的闭环，无需额外设施下料的机构，简化了上下料结构，降低了成本。

根据本实用新型一个实施例，所述升降机构包括：座板，所述座板竖直安装在所述平台上；导轨滑块组件，所述导轨滑块组件设置在所述座板上；丝杆螺母组件，所述丝杆螺母组件设置在所述座板上，所述丝杆螺母组件与所述导轨滑块组件相平行；安装座，所述导轨滑块组件上的滑块、所述丝杆螺母组件上的螺母均与所述安装座相连，所述晶圆盒放置在所述安装座上。

根据本实用新型一个实施例，所述座板的上端和下端均设有第一限位块，所述安装座在两个所述第一限位块之间活动。

根据本实用新型一个实施例，所述丝杆螺母组件上的丝杆通过联轴器与电机直联，所述电机安装在所述座板上。

根据本实用新型一个实施例，所述安装座的上表面设置有多个第二限位块和多个光电开关，所述第二限位块与所述安装座可拆卸相连，所述第二限位块用于在放置晶圆盒时进行限位，所述光电开关用于识别对应尺寸的晶圆盒。

根据本实用新型一个实施例，所述取放机构包括：支架，所述支架安装在所述平台上，所述支架上安装有横梁；同步带组件，所述同步带组件设在所述横梁上；第一直线导轨，所述第一直线导轨设在所述横梁上，所述第一直线导轨与所述同步带组件相平行；夹爪支架，所述夹爪支架的一端与所述同步带组件相连，所述夹爪支架的一端与所述第一直线导轨滑动相连，所述夹爪支架的另一端安装有夹爪组件。

根据本实用新型一个实施例，所述夹爪组件包括：升降气缸，所述升降气缸安装在所述夹爪支架的另一端；第一安装块，所述第一安装块与所述升降气缸的输出端相连；下夹爪，所述下夹爪安装在所述第一安装块上；上夹爪，所述上夹爪设在所述第一安装块上，所述上夹爪位于所述下夹爪的上方，所述上夹爪能够靠近或远离所述下夹爪。

根据本实用新型一个实施例，所述上夹爪安装在第二安装块上，所述第二安装块通过第二直线导轨与所述第一安装块滑动相连，所述第一安装块上设有压紧气缸，所述压紧气缸的输出端与所述第二安装块相连。

根据本实用新型一个实施例，所述上夹爪朝向所述晶圆盒的一端向下弯折，所述下夹爪上安装有用于识别晶圆的传感器。

根据本实用新型一个实施例，所述横梁上设置有限位光电，所述限位光电位于所述同步带组件远离所述晶圆盒的一侧，所述同步带组件上的从动轮转动安装在从动轮安装块上，所述从动轮安装块安装在所述横梁上，所述从动轮安装块在所述横梁上的位置可调。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是升降机构的结构示意图；

图3是图2中另一角度的结构示意图；

图4是取放机构的结构示意图；

图5是同步带组件中从动轮处的结构示意图；

图6是同步带组件中主动轮处的结构示意图；

图7是夹爪组件的结构示意图；

附图标记：

平台40、晶圆盒401、升降机构41、取放机构42、座板411、导轨滑块组件412、丝杆螺母组件413、第一限位块414、安装座415、电机416、联轴器417、第二限位块418、光电开关419、支架421、横梁422、同步带组件423、从动轮安装块4231、限位光电4233、第一直线导轨424、夹爪支架425、升降气缸426、第一安装块427、下夹爪428、压紧气缸429、第二安装块4271、第二直线导轨4272、上夹爪4281。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图具体描述本实用新型实施例的晶圆上下料机构。

如图1-图7所示，根据本实用新型实施例的晶圆上下料机构，包括：平台40、升降机构41、晶圆盒401和取放机构42，所述升降机构41安装在所述平台40上；所述晶圆盒401安装在所述升降机构41上，所述晶圆盒401内堆叠有多个晶圆，所述升降机构41驱动所述晶圆盒401进行升降运动；所述取放机构42安装在所述平台40上，所述取放机构42用于将所述晶圆从所述晶圆盒401中抓取出来，并将所述晶圆抓取放回所述晶圆盒401中。

就是说，升降机构41能够带动晶圆盒401升降运动，在第一个晶圆被取放机构42取走后并加工完毕后，取放机构42将第一个晶圆重新放回晶圆盒401内，然后升降机构41带动晶圆盒401上升，以便于取放机构42取走第二个晶圆，如此往复直至晶圆盒401内所有晶圆被加工。

在此基础上，升降机构41包括：座板411、导轨滑块组件412、丝杆螺母组件413和安装座415，座板411竖直安装在平台40上；导轨滑块组件412设置在座板411上；丝杆螺母组件413设置在座板411上，丝杆螺母组件413与导轨滑块组件412相平行；导轨滑块组件412上的滑块、丝杆螺母组件413上的螺母均与安装座415相连，晶圆盒401放置在安装座415上。在本实施例中，导轨滑块组件412的数量为两个，丝杆螺母组件413处于两个导轨滑块组件412之间，以提高升降运动时的稳定性。

根据本发明一个实施例，座板411的上端和下端均设有第一限位块414，安装座415在两个第一限位块414之间活动。两个第一限位块414用于对安装座415进行限位。

根据本发明一个实施例，丝杆螺母组件413上的丝杆通过联轴器417与电机416直联，电机416安装在座板411上。

优选地，安装座415的上表面设置有多个第二限位块418和多个光电开关419，第二限位块418与安装座415可拆卸相连，第二限位块418用于在放置晶圆盒401时进行限位，光电开关419用于识别对应尺寸的晶圆盒401。

也就是说，由于不同尺寸晶圆对应的晶圆盒401大小不同，通过不同位置的光电开关419来识别放置的晶圆盒401的大小，从而识别出待加工的晶圆尺寸。

在此基础上，取放机构42包括：支架421、同步带组件423、第一直线导轨424和夹爪支架425，支架421安装在平台40上，支架421上安装有横梁422；同步带组件423设在横梁422上；第一直线导轨424设在横梁422上，第一直线导轨424与同步带组件423相平行；夹爪支架425的一端与同步带组件423相连，夹爪支架425的一端与第一直线导轨424滑动相连，夹爪支架425的另一端安装有夹爪组件。同步带组件423和第一直线导轨424共同作用使夹爪组件在晶圆盒401和扩晶机构48之间运动。

根据本发明一个实施例，夹爪组件包括：升降气缸426、第一安装块427、下夹爪428和上夹爪4281，升降气缸426安装在夹爪支架425的另一端；第一安装块427与升降气缸426的输出端相连；下夹爪428安装在第一安装块427上；上夹爪4281设在第一安装块427上，上夹爪4281位于下夹爪428的上方，上夹爪4281能够靠近或远离下夹爪428。

优选地，上夹爪4281安装在第二安装块4271上，第二安装块4271通过第二直线导轨4272与第一安装块427滑动相连，第一安装块427上设有压紧气缸429，压紧气缸429的输出端与第二安装块4271相连。

更为优选地，上夹爪4281朝向晶圆盒401的一端向下弯折，下夹爪428上安装有用于识别晶圆的传感器。

就是说，上夹爪4281和下夹爪428能够整体进行上下运动，同时上夹爪4281还能靠近下夹爪428从而完成对晶圆的夹持，上夹爪4281和下夹爪428主要用于夹持晶圆上的晶圆环，上夹爪4281上向下弯折的部分可以勾住晶圆环的内表面。

根据本发明一个实施例，横梁422上设置有限位光电4233，限位光电4233位于同步带组件423远离晶圆盒401的一侧，同步带组件423上的从动轮转动安装在从动轮安装块4231上，从动轮安装块4231安装在横梁422上，从动轮安装块4231在横梁422上的位置可调。就是说通过移动从动轮安装块4231，来调节从动轮与主动轮之间的距离，从而实现对张紧度的调节。

本实用新型结构简单紧凑，利用升降机构41控制晶圆盒401升降，确保晶圆盒401内每个晶圆在被抓取时都处于同一水平高度，取放机构42移动时平稳可靠，并且取放机构42能够将使用完毕的晶圆重新放回至晶圆盒401内，形成了晶圆上下料的闭环，无需额外设施下料的机构，简化了上下料结构，降低了成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种晶圆上下料机构，其特征在于，包括：

平台(40)；

升降机构(41)，所述升降机构(41)安装在所述平台(40)上；

晶圆盒(401)，所述晶圆盒(401)安装在所述升降机构(41)上，所述晶圆盒(401)内堆叠有多个晶圆，所述升降机构(41)驱动所述晶圆盒(401)进行升降运动；

取放机构(42)，所述取放机构(42)安装在所述平台(40)上，所述取放机构(42)用于将所述晶圆从所述晶圆盒(401)中抓取出来，并将所述晶圆抓取放回所述晶圆盒(401)中。

2.根据权利要求1所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述升降机构(41)包括：

座板(411)，所述座板(411)竖直安装在所述平台(40)上；

导轨滑块组件(412)，所述导轨滑块组件(412)设置在所述座板(411)上；

丝杆螺母组件(413)，所述丝杆螺母组件(413)设置在所述座板(411)上，所述丝杆螺母组件(413)与所述导轨滑块组件(412)相平行；

安装座(415)，所述导轨滑块组件(412)上的滑块、所述丝杆螺母组件(413)上的螺母均与所述安装座(415)相连，所述晶圆盒(401)放置在所述安装座(415)上。

3.根据权利要求2所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述座板(411)的上端和下端均设有第一限位块(414)，所述安装座(415)在两个所述第一限位块(414)之间活动。

4.根据权利要求2所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述丝杆螺母组件(413)上的丝杆通过联轴器(417)与电机(416)直联，所述电机(416)安装在所述座板(411)上。

5.根据权利要求2所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述安装座(415)的上表面设置有多个第二限位块(418)和多个光电开关(419)，所述第二限位块(418)与所述安装座(415)可拆卸相连，所述第二限位块(418)用于在放置晶圆盒(401)时进行限位，所述光电开关(419)用于识别对应尺寸的晶圆盒(401)。

6.根据权利要求1所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述取放机构(42)包括：

支架(421)，所述支架(421)安装在所述平台(40)上，所述支架(421)上安装有横梁(422)；

同步带组件(423)，所述同步带组件(423)设在所述横梁(422)上；

第一直线导轨(424)，所述第一直线导轨(424)设在所述横梁(422)上，所述第一直线导轨(424)与所述同步带组件(423)相平行；

夹爪支架(425)，所述夹爪支架(425)的一端与所述同步带组件(423)相连，所述夹爪支架(425)的一端与所述第一直线导轨(424)滑动相连，所述夹爪支架(425)的另一端安装有夹爪组件。

7.根据权利要求6所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述夹爪组件包括：

升降气缸(426)，所述升降气缸(426)安装在所述夹爪支架(425)的另一端；

第一安装块(427)，所述第一安装块(427)与所述升降气缸(426)的输出端相连；

下夹爪(428)，所述下夹爪(428)安装在所述第一安装块(427)上；

上夹爪(4281)，所述上夹爪(4281)设在所述第一安装块(427)上，所述上夹爪(4281)位于所述下夹爪(428)的上方，所述上夹爪(4281)能够靠近或远离所述下夹爪(428)。

8.根据权利要求7所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述上夹爪(4281)安装在第二安装块(4271)上，所述第二安装块(4271)通过第二直线导轨(4272)与所述第一安装块(427)滑动相连，所述第一安装块(427)上设有压紧气缸(429)，所述压紧气缸(429)的输出端与所述第二安装块(4271)相连。

9.根据权利要求8所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述上夹爪(4281)朝向所述晶圆盒(401)的一端向下弯折，所述下夹爪(428)上安装有用于识别晶圆的传感器。

10.根据权利要求6所述的晶圆上下料机构，其特征在于，所述横梁(422)上设置有限位光电(4233)，所述限位光电(4233)位于所述同步带组件(423)远离所述晶圆盒(401)的一侧，所述同步带组件(423)上的从动轮转动安装在从动轮安装块(4231)上，所述从动轮安装块(4231)安装在所述横梁(422)上，所述从动轮安装块(4231)在所述横梁(422)上的位置可调。

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