CN219553596U - 一种晶圆铁环上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种晶圆铁环上料装置，包括底板、移动机构、限位机构、升降机构以及机械手，所述限位机构包括若干组立柱，每组所述立柱的位置分别与晶圆铁环的内径和/或外径尺寸匹配；所述升降机构固定于所述底板上，并驱动所述机械手沿垂向移动；所述机械手的末端活动连接有两个移动板，两个所述移动板通过水平设置的伸缩气缸连接；每个所述移动板的底部均设有吸盘，所述伸缩气缸的伸缩量与不同尺寸的所述晶圆铁环的位置对应。本实用新型提供的上料装置可通过可变长度的机械手吸盘实现了根据需要灵活吸取不同直径铁环的目的。

Description

一种晶圆铁环上料装置

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种晶圆铁环上料装置。

背景技术

晶圆铁环是用于晶圆贴膜的工艺段的一种备件耗材，它可以很好地把晶圆固定在框架盒内，在晶圆生产过程中周转运输时，不会把昂贵的晶圆碰伤、刮花。每一种尺寸的晶圆对应相应尺寸的铁环，不能互换，单独尺寸的铁环需要单独取放。由于晶圆尺寸众多，因此需占用较大面积来存放不同尺寸的晶圆铁环，而取的时候则需要根据晶圆尺寸频繁根据尺寸进行机械手的调整，特别繁琐。因此，如能将多尺寸晶圆铁环整合存取则能大大节约存放空间及取放周期，提高工作效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种晶圆铁环上料装置，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种晶圆铁环上料装置，包括底板、移动机构、限位机构、升降机构以及机械手，

所述移动机构包括第一直线模组和托盘，所述第一直线模组固定于所述底板上，所述第一直线模组驱动所述托盘在所述底板上沿直线方向移动；

所述限位机构包括若干组立柱，每组所述立柱的位置分别与晶圆铁环的内径和/或外径尺寸匹配；

所述升降机构固定于所述底板上，并驱动所述机械手沿垂向移动；

所述机械手的末端活动连接有两个移动板，两个所述移动板通过水平设置的伸缩气缸连接；每个所述移动板的底部均设有吸盘，所述伸缩气缸的伸缩量与不同尺寸的所述晶圆铁环的位置对应。

较佳地，所述移动机构还包括两根平行设置的导轨，两根所述导轨分设于所述第一直线模组的两侧，所述托盘的中部与所述第一直线模组的输出端固接，所述托盘的两侧分别与两侧的所述导轨滑动配合。

较佳地，所述限位机构还包括限位传感器，所述底板上设有安装柱，所述限位传感器安装于所述安装柱的上部，所述限位传感器的高度与所述立柱的高度对应。

较佳地，所述升降机构包括升降气缸、第二直线模组和滑块，所述升降气缸固定于所述底板上，所述第二直线模组的下部与所述升降气缸的输出端固接，所述滑块与所述第二直线模组的输出端固接，所述机械手固定于所述滑块上。

较佳地，所述升降气缸通过支撑柱固定于所述底板上，并驱动所述第二直线模组垂向移动。

较佳地，所述第二直线模组驱动所述滑块沿垂向移动。

较佳地，所述吸盘通过弹簧与所述移动板的底部连接。

较佳地，所述晶圆铁环的尺寸为6寸、8寸、10寸或12寸。

与现有技术相比，本实用新型提供的晶圆铁环上料装置具有如下优点：

1、采用本实用新型提供的上料装置，不同直径的晶圆铁环可放置在同一托盘内，通过可变长度的机械手吸盘实现了根据需要灵活吸取不同直径铁环的目的，大大节约了存取的空间，提高了生产效率；

2、本申请采用第一直线模组和第二直线模组进行水平向和垂向位置调整，可以有效的满足上料精度。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施方式中晶圆铁环上料装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式中升降机构的结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式中机械手的结构示意图；

图4为本实用新型一具体实施方式中晶圆铁环上料装置的工作流程示意图。

图中：01-8寸晶圆铁环、02-12寸晶圆铁环；10-底板、20-移动机构、21-第一直线模组、22-托盘、23-导轨、30-限位机构、31-立柱、32-限位传感器、33-安装柱、40-升降机构、41-升降气缸、42-第二直线模组、43-滑块、44-支撑柱、50-机械手、51-移动板、52-伸缩气缸、53-吸盘。

具体实施方式

为了更详尽的表述上述实用新型的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

本实用新型提供的晶圆铁环上料装置，如图1所示，包括底板10、移动机构20、限位机构30、升降机构40以及机械手50，其中：

所述移动机构20包括第一直线模组21和托盘22，所述第一直线模组21固定于所述底板10上，所述第一直线模组21驱动所述托盘22在所述底板10上沿直线方向移动。

所述限位机构30包括若干组立柱31，每组所述立柱31的位置分别与晶圆铁环的内径和/或外径尺寸匹配。在一些实施例中，所述晶圆铁环的尺寸可以为6寸、8寸、10寸或12寸，当然也可以是定制的其他尺寸。本实施例中，以8寸晶圆铁环01和12寸晶圆铁环02为例，立柱31为两组，分别对8寸晶圆铁环01和12寸晶圆铁环02的外圆周进行限位。

所述升降机构40固定于所述底板10上，并驱动所述机械手50沿垂向移动。

所述机械手50的末端活动连接有两个移动板51，两个所述移动板51通过水平设置的伸缩气缸52连接；每个所述移动板51的底部均设有吸盘53，所述伸缩气缸52的伸缩量与不同尺寸的所述晶圆铁环的位置对应。同样以8寸晶圆铁环01和12寸晶圆铁环02为例，当伸缩气缸52压缩时，移动板51下方的吸盘53能够吸附8寸晶圆铁环01；当伸缩气缸52拉伸时，移动板51下方的吸盘53能够吸附12寸晶圆铁环02，从而使机械手50能够适用于各种尺寸的晶圆铁环。

采用本实用新型提供的上料装置，操作员只需要将铁环晶圆批量放置在托盘22内即可完成操作，大大简化了人工上料的操作步骤，提高了生产效率。

在一些实施例中，请继续参考图1，所述移动机构20还包括两根平行设置的导轨23，两根所述导轨23分设于所述第一直线模组21的两侧，所述托盘22的中部与所述第一直线模组21的输出端固接，所述托盘22的两侧分别与两侧的所述导轨23滑动配合。本申请在第一直线模组21自带导向槽的前提下增加了两侧的导轨23，可以对托盘22进行辅助支撑，避免托盘22及其上的晶圆铁环过重而压坏第一直线模组21，或者由于托盘22重心不稳而发生晃动。

在一些实施例中，请继续参考图1，所述限位机构30还包括限位传感器32，所述底板10上设有安装柱33，所述限位传感器32安装于所述安装柱33的上部，所述限位传感器32的高度与所述立柱31的高度对应。换句话说，所述限位传感器32可以实时检测托盘22上堆叠的晶圆铁环的高度，避免晶圆铁环放置太多(例如最上层的晶圆铁环上表面超出立柱31的高度)而导致掉落或与机械手50发生碰撞。

在一些实施例中，请重点参考图2，所述升降机构40包括升降气缸41、第二直线模组42和滑块43，所述升降气缸41固定于所述底板10上，所述第二直线模组42的下部与所述升降气缸41的输出端固接，所述滑块43与所述第二直线模组42的输出端固接，所述机械手50固定于所述滑块43上。所述第二直线模组42可以直接驱动机械手50的垂向移动，升降气缸41可以驱动第二直线模组42的垂向移动，同时也是在间接驱动机械手50的垂向移动，这种方式一方面可以精确控制移动精度，另一方面还可以在不增加升降气缸41和第二直线模组42的长度的前提下，增加垂向移动行程，增加空间的利用率。

另外，本申请采用第一直线模组21和第二直线模组42进行水平向和垂向位置调整，可以进一步满足上料精度。

在一些实施例中，请继续参考图2，所述升降气缸41通过支撑柱44固定于所述底板10上，并驱动所述第二直线模组42垂向移动，所述升降气缸41自带导向槽，第二直线模组42沿导向槽的移动可以同步提升第二直线模组42和机械手50，可以用于控制每次机械手50向下移动吸附晶圆铁环，以及抬升以避让立柱31。在一些实施例中，所述第二直线模组42驱动所述滑块43沿垂向移动，所述第二直线模组42也自带导向槽，在升降气缸41已经将第二直线模组42升降至指定位置后，精确控制滑块43(即机械手50)的高度。

在一些实施例中，所述吸盘53可以通过弹簧与所述移动板51的底部连接，当然，也可以直接采用弹簧吸盘等能够实现软连接的吸盘组件，以避免吸盘53与晶圆铁环硬接触而导致吸盘53或晶圆铁环的破损。

请重点参考图4，并结合图1至图3，本实用新型提供的晶圆铁环上料装置的工作过程如下：

操作员控制托盘22移动到接料位置(与机械手50位置错开)，将相应尺寸的晶圆铁环放置在托盘22内，通过移动机构20将托盘22精确地运送至上料位(与机械手50位置对应)，机械手50根据晶圆铁环的尺寸调整好伸缩气缸52的伸缩量，并控制吸盘53吸取对应的晶圆铁环，升降气缸41移动至指定高度，第二直线模组42继续上升，精确控制机械手50的移动精度，将晶圆铁环放置在下游的载台上，载台移走后，机械手50重复上述上料动作，直至本批次堆叠的晶圆铁环上料结束，重复人工上料动作，进入下一循环周期。

整个工作过程中，移动机构20、升降机构40以及机械手50均可采用程序化控制方式，例如第一直线模组21、升降气缸41、第二直线模组42以及伸缩气缸52均可采用步进电机脉冲控制，在人机界面进行控制参数的调整，从而降低了工作难度，扩大了上料装置的适用范围。

综上所述，本实用新型提供的晶圆铁环上料装置，包括底板10、移动机构20、限位机构30、升降机构40以及机械手50，所述移动机构20包括第一直线模组21和托盘22，所述第一直线模组21固定于所述底板10上，所述第一直线模组21驱动所述托盘22在所述底板10上沿直线方向移动；所述限位机构30包括若干组立柱31，每组所述立柱31的位置分别与晶圆铁环的内径和/或外径尺寸匹配；所述升降机构40固定于所述底板10上，并驱动所述机械手50沿垂向移动；所述机械手50的末端活动连接有两个移动板51，两个所述移动板51通过水平设置的伸缩气缸52连接；每个所述移动板51的底部均设有吸盘53，所述伸缩气缸52的伸缩量与不同尺寸的所述晶圆铁环的位置对应。采用本实用新型提供的上料装置，操作员只需要将铁环晶圆批量放置在托盘22内即可完成操作，大大简化了人工上料的操作步骤，提高了生产效率。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种晶圆铁环上料装置，其特征在于，包括底板、移动机构、限位机构、升降机构以及机械手，

所述移动机构包括第一直线模组和托盘，所述第一直线模组固定于所述底板上，所述第一直线模组驱动所述托盘在所述底板上沿直线方向移动；

所述限位机构包括若干组立柱，每组所述立柱的位置分别与晶圆铁环的内径和/或外径尺寸匹配；

所述升降机构固定于所述底板上，并驱动所述机械手沿垂向移动；

所述机械手的末端活动连接有两个移动板，两个所述移动板通过水平设置的伸缩气缸连接；每个所述移动板的底部均设有吸盘，所述伸缩气缸的伸缩量与不同尺寸的所述晶圆铁环的位置对应。

2.如权利要求1所述的晶圆铁环上料装置，其特征在于，所述移动机构还包括两根平行设置的导轨，两根所述导轨分设于所述第一直线模组的两侧，所述托盘的中部与所述第一直线模组的输出端固接，所述托盘的两侧分别与两侧的所述导轨滑动配合。

3.如权利要求1所述的晶圆铁环上料装置，其特征在于，所述限位机构还包括限位传感器，所述底板上设有安装柱，所述限位传感器安装于所述安装柱的上部，所述限位传感器的高度与所述立柱的高度对应。

4.如权利要求1所述的晶圆铁环上料装置，其特征在于，所述升降机构包括升降气缸、第二直线模组和滑块，所述升降气缸固定于所述底板上，所述第二直线模组的下部与所述升降气缸的输出端固接，所述滑块与所述第二直线模组的输出端固接，所述机械手固定于所述滑块上。

5.如权利要求4所述的晶圆铁环上料装置，其特征在于，所述升降气缸通过支撑柱固定于所述底板上，并驱动所述第二直线模组垂向移动。

6.如权利要求5所述的晶圆铁环上料装置，其特征在于，所述第二直线模组驱动所述滑块沿垂向移动。

7.如权利要求1所述的晶圆铁环上料装置，其特征在于，所述吸盘通过弹簧与所述移动板的底部连接。

8.如权利要求1所述的晶圆铁环上料装置，其特征在于，所述晶圆铁环的尺寸为6寸、8寸、10寸或12寸。