CN220509990U - 一种晶圆自动化换料篮设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于输送设备技术领域，涉及一种晶圆自动化换料篮设备，包括抓取机械手和围绕所述抓取机械手设置的倒篮机、A料篮上料线、A料篮下料线、B料篮上料线和B料篮下料线，所述抓取机械手的末端设有用来抓取A料篮或B料篮的夹爪，所述倒篮机包括第一定位座、第二定位座和晶圆推送机构，所述第一定位座定位A料篮，所述第二定位座定位B料篮，并使A料篮与B料篮的出料口相对，所述晶圆推送机构将晶圆从A料篮水平推送进入B料篮。本晶圆自动化换料篮设备能够全自动地完成满料篮上下料、空料篮上下料、晶圆换料篮的过程，免去了人工搬运的麻烦，工作效率高，且生产更安全。

Description

一种晶圆自动化换料篮设备

技术领域

本实用新型涉及输送设备技术领域，特别涉及一种晶圆自动化换料篮设备。

背景技术

在晶圆的制造过程中，料篮是晶圆的定位放置工具，料篮一般都有一个供晶圆进出的出料口，出料口的相对位置具有不能供晶圆通过的后开口，出料口内会有用来插接晶圆的插槽，出料口的边缘两侧具有方便机械手夹持或搬运的把手。在不同步骤中可能会用到局部结构不同结构的料篮，那就需要将一个料篮内插接的晶圆一起转移到新的料篮内。采用人工方式只能一片一片换位，效率低下，完成一次换料篮需要2-3分钟；如果采用口对口倾倒的方式，很多晶圆一起转移可能会因为抓不稳而摔坏晶圆。

日本专利JP1994072508A公开了一种晶圆交换装置，它能够使两个料篮口对口水平放置，然后利用接收板安装块从存有晶圆的料篮的后开口推入，继而使晶圆被送入另一个原本为空的料篮内。但是本装置只有晶圆交换功能，料篮的上下料还需要人工完成，而满载的料篮搬运不便，费时费工，还容易砸坏产品。

因此有必要设计一种更自动化的设备来解决以上问题。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种晶圆自动化换料篮设备，能够全自动地完成满料篮上下料、空料篮上下料、晶圆换料篮的过程，免去了人工搬运的麻烦，工作效率高，且生产更安全。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种晶圆自动化换料篮设备，包括抓取机械手和围绕所述抓取机械手设置的倒篮机、A料篮上料线、A料篮下料线、B料篮上料线和B料篮下料线，所述抓取机械手的末端设有用来抓取A料篮或B料篮的夹爪，所述倒篮机包括第一定位座、第二定位座和晶圆推送机构，所述第一定位座定位A料篮，所述第二定位座定位B料篮，并使A料篮与B料篮的出料口相对，所述晶圆推送机构将晶圆从A料篮水平推送进入B料篮。

具体的，所述倒篮机为两个，所述倒篮机位于第一工作区内，所述A料篮上料线、所述A料篮下料线、所述B料篮上料线和所述B料篮下料线阵列设置于第二工作区内，所述第一工作区和所述第二工作区位于所述抓取机械手的X向两侧。

进一步的，所述抓取机械手、所述第一工作区、所述第二工作区均位于机柜内，所述机柜在Y向相对面上分别设有A料篮进出口和B料篮进出口，所述A料篮上料线和所述A料篮下料线并排设置于所述A料篮进出口的内侧，所述B料篮上料线和所述B料篮下料线并排设置于所述B料篮进出口的内侧。

进一步的，所述机柜的顶部还设有风机过滤单元。

具体的，所述A料篮上料线、所述B料篮上料线、所述A料篮下料线和所述B料篮下料线均沿Y向输送且都与所述倒篮机的台面等高，所述A料篮上料线与所述A料篮下料线并排设置，所述A料篮上料线的进口设有第一升降机构，所述A料篮下料线的出口设有第二升降机构，所述B料篮上料线和所述B料篮下料线并排设置，所述B料篮上料线的进口设有第三升降机构。

进一步的，所有升降机构均包括Z向升降模组和受Z向升降模组驱动的升降搬运线，所述升降搬运线包括一对同步皮带线、驱动同步皮带线同步运行的同步电机、位于所述同步皮带线外侧的一对引导板和位于两个同步皮带线之间的阻挡机构，所述引导板的进料方向内壁往外扩张，所述阻挡机构包括位于所述同步皮带线的移出方向的止挡块以及驱动所述止挡块升降的升降驱动件。

进一步的，所述升降搬运线还包括用来检测所述同步皮带线上是否有A料篮或B料篮经过的光电感应器，所述引导板上设有光感通孔，所述光电感应器透过所述光感通孔检测。

本实用新型技术方案的有益效果是：

A料篮上料线用来将满载的A料篮移入设备，A料篮下料线用来将空载的A料篮移出设备，B料篮上料线用来将空载的B料篮移入设备，B料篮下料线用来将满载的B料篮移出设备，倒篮机用来将晶圆从A料篮移动到B料篮内，抓取机械手负责A料篮和B料篮在倒篮机、A料篮上料线、A料篮下料线、B料篮上料线和B料篮下料线之间的转移。本晶圆自动化换料篮设备能够全自动地完成满料篮上下料、空料篮上下料、晶圆换料篮的过程，免去了人工搬运的麻烦，工作效率提高，且生产更安全。

附图说明

图1为实施例晶圆自动化换料篮设备的立体图；

图2为实施例晶圆自动化换料篮设备隐藏部分外板的立体图；

图3为机柜内的布置图；

图4为抓取机械手和两个倒篮机的位置图；

图5为升降搬运线的立体图。

图中数字表示：

1-设备，11-机柜，111-第一工作区，112-第二工作区，113-A料篮进出口，114-B料篮进出口，12-抓取机械手，121-夹爪，13-倒篮机，131-第一定位座，132-第二定位座，133-晶圆推送机构，14a-A料篮上料线，14b-B料篮上料线，15a-A料篮下料线，15b-B料篮下料线，16a-第一升降机构，16b-第二升降机构，16c-第三升降机构，161-Z向升降模组，162-升降搬运线，1621-同步皮带线，1622-同步电机，1623-引导板，1624-阻挡机构，16241-止挡块，16242-升降驱动件，1625-光电感应器，17-风机过滤单元。

2a-A料篮，2b-B料篮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

如图1所示，本实用新型的一种晶圆自动化换料篮设备，包括抓取机械手12和围绕抓取机械手12设置的倒篮机13、A料篮上料线14a、A料篮下料线15a、B料篮上料线14b和B料篮下料线15b。

A料篮2a为上一个工序存放晶圆的料篮，一开始为满载状态；B料篮2b为下一个工序存放晶圆的料篮，一开始为空载状态。A料篮上料线14a用来将满载的A料篮2a移入设备1，A料篮下料线15a用来将空载的A料篮2a移出设备1，B料篮上料线14b用来将空载的B料篮2b移入设备1，B料篮下料线15b用来将满载的B料篮2b移出设备1，倒篮机13用来将晶圆从A料篮2a移动到B料篮2b内，抓取机械手12负责A料篮2a和B料篮2b在倒篮机13、A料篮上料线14a、A料篮下料线15a、B料篮上料线14b和B料篮下料线15b之间的转移。本晶圆自动化换料篮设备能够全自动地完成满料篮上下料、空料篮上下料、晶圆换料篮的过程，免去了人工搬运的麻烦，工作效率高，且生产更安全。

如图4所示，倒篮机13包括第一定位座131、第二定位座132和晶圆推送机构133，第一定位座131定位A料篮2a，第二定位座132定位B料篮，并使A料篮2a与B料篮2b的出料口相对，晶圆推送机构133将晶圆从A料篮2a推送进入B料篮2b，第一定位座131、第二定位座132位于抓取机械手12的操作范围内。

A料篮2a和B料篮2b口对口放置时，两者的插片槽均处于水平位置且一一相对，A料篮2a的后部具有供晶圆推送机构133穿入的后开口，晶圆推送机构133会一并推送所有晶圆，使其从A料篮2a的插片槽平移到B料篮2b的插片槽中，完成倒篮动作。

如图3和图4所示，倒篮机13为两个，两个倒篮机13位于第一工作区111内，A料篮上料线14a、A料篮下料线15a、B料篮上料线14b和B料篮下料线15b阵列设置于第二工作区112内，第一工作区111和第二工作区112位于抓取机械手12的X向两侧。

一个倒篮机13工作时，另一个倒篮机13会进行A料篮2a和B料篮2b的更换，这样抓取机械手12不用增加等待时间，使设备1的工作效率更高，可以达到75片/H，

如图1至图3所示，抓取机械手12、第一工作区111、第二工作区112均位于机柜11内，机柜11在Y向相对面上分别设有A料篮进出口113和B料篮进出口114，A料篮上料线14a和A料篮下料线15a并排设置于A料篮进出口113的内侧，B料篮上料线14b和B料篮下料线15b并排设置于B料篮进出口114的内侧。

机柜11能够对其中所有部件起到保护作用，并且使A料篮2a的上下料和B料篮2b的上下料分两侧进行，方便两者进行回转送料。

如图1所示，机柜11的顶部还设有风机过滤单元17。

为了避免晶圆在转移的过程中被污染，所以要通过风机过滤单元17将外界的空气净化后喷入设备1中。

如图2和图3所示，A料篮上料线14a、B料篮上料线14b、A料篮下料线15a和B料篮下料线15b均沿Y向输送且都与倒篮机13的台面等高；A料篮上料线14a与A料篮下料线15a并排设置，A料篮上料线14a的进口设有第一升降机构16a，A料盘下料线的出口设有第二升降机构16b；B料篮上料线14b和B料篮下料线15b并排设置，且B料篮上料线14b的进口设有第三升降机构16c；所有升降机构均包括Z向升降模组161和受Z向升降模组161驱动的升降搬运线162。

在A料篮2a的进出料高度与B料篮2b的进出料高度不同的情况下，只需要保证A料篮上料线14a、B料篮上料线14b、A料篮下料线15a和B料篮下料线15b与倒篮机13是等高的，这样能够方便抓取机械手12进行料篮转运。同时用第一升降机构16a、第二升降机构16b和第三升降机构16c来满足将A料篮2a和B料篮2b移动到倒篮高度的需要。升降搬运线162用来送入或送出料篮，再由Z向升降模组161完成料篮的升高和下降。实际应用中A料篮2a和B料篮2b的高度不一定，所以A料篮进出口113和B料篮进出口114的位置高低可以按照实际需要调整。

如图2和图5所示，升降搬运线162包括一对同步皮带线1621、驱动同步皮带线1621同步运行的同步电机1622、位于同步皮带线1621外侧的一对引导板1623和位于两个同步皮带线1621之间的阻挡机构1624，引导板1623的进料方向内壁往外扩张。

当A料篮2a或B料篮2b进入升降搬运线162时，同步皮带线1621用来提供料篮平移的动力，引导板1623能够引导料篮沿Y方向运动，阻挡机构1624决定料篮移入后的终点基准，使料篮停稳。

如图5所示，阻挡机构1624包括位于同步皮带线1521的移出方向的止挡块16241以及驱动止挡块16241升降的升降驱动件16242。

阻挡机构1624依靠止挡块16241产生阻挡作用，在料篮停稳后，升降驱动件16242驱动止挡块16241下降，以使料篮可以继续运动。

如图5所示，升降搬运线16还包括用来检测同步皮带线1521上是否有A料篮2a或B料篮2b经过的光电感应器1625，引导板1623上设有光感通孔，光电感应器1625透过光感通孔检测。

光电感应器1625能用来控制料篮是否就位，帮助同步电机1622确定的启停的时机以及抓取机械手12的取料篮时机。光电感应器1625在这里采用水平对射的形式检测同步皮带线1621上方是否有料篮就位，防止设备1内壁造成误判。

本设备1的工作流程如下：满载的A料篮2a从A料篮进出口113送入设备1，经过第一升降机构16a输送到A料篮上料线14a上；夹爪121将满载的A料篮2a从A料篮上料线14a上取走，抓取机械手12将满载的A料篮2a放置到第一定位座131上；空载的B料篮2b从B料篮进出口114送入设备1，经过第三升降机构16c输送到B料篮上料线14b上，抓取机械手12将空载的B料篮2b放置到第二定位座132上；晶圆推送机构133完成晶圆转移，B料篮2b满载，A料篮2a空载；抓取机械手12将空载的A料篮2a送到A料篮下料线15a上，A料篮下料线15a将其转移到第二升降机构16b上，继而从A料篮进出口113送出设备1；抓取机械手12将满载的B料篮2b送到B料篮下料线15b，B料篮下料线15b将其从B料篮进出口114送出设备1。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种晶圆自动化换料篮设备，其特征在于：包括抓取机械手和围绕所述抓取机械手设置的倒篮机、A料篮上料线、A料篮下料线、B料篮上料线和B料篮下料线，所述抓取机械手的末端设有用来抓取A料篮或B料篮的夹爪，所述倒篮机包括第一定位座、第二定位座和晶圆推送机构，所述第一定位座定位A料篮，所述第二定位座定位B料篮，并使A料篮与B料篮的出料口相对，所述晶圆推送机构将晶圆从A料篮水平推送进入B料篮。

2.根据权利要求1所述的晶圆自动化换料篮设备，其特征在于：所述倒篮机为两个，所述倒篮机位于第一工作区内，所述A料篮上料线、所述A料篮下料线、所述B料篮上料线和所述B料篮下料线阵列设置于第二工作区内，所述第一工作区和所述第二工作区位于所述抓取机械手的X向两侧。

3.根据权利要求2所述的晶圆自动化换料篮设备，其特征在于：所述抓取机械手、所述第一工作区、所述第二工作区均位于机柜内，所述机柜在Y向相对面上分别设有A料篮进出口和B料篮进出口，所述A料篮上料线和所述A料篮下料线并排设置于所述A料篮进出口的内侧，所述B料篮上料线和所述B料篮下料线并排设置于所述B料篮进出口的内侧。

4.根据权利要求3所述的晶圆自动化换料篮设备，其特征在于：所述机柜的顶部还设有风机过滤单元。

5.根据权利要求1所述的晶圆自动化换料篮设备，其特征在于：所述A料篮上料线、所述B料篮上料线、所述A料篮下料线和所述B料篮下料线均沿Y向输送且都与所述倒篮机的台面等高，所述A料篮上料线与所述A料篮下料线并排设置，且所述A料篮上料线的进口设有第一升降机构，所述A料篮下料线的出口设有第二升降机构；所述B料篮上料线和所述B料篮下料线并排设置，且所述B料篮上料线的进口设有第三升降机构。

6.根据权利要求5所述的晶圆自动化换料篮设备，其特征在于：所有升降机构均包括Z向升降模组和受Z向升降模组驱动的升降搬运线，所述升降搬运线包括一对同步皮带线、驱动同步皮带线同步运行的同步电机、位于所述同步皮带线外侧的一对引导板和位于两个同步皮带线之间的阻挡机构，所述引导板的进料方向内壁往外扩张，所述阻挡机构包括位于所述同步皮带线的移出方向的止挡块以及驱动所述止挡块升降的升降驱动件。

7.根据权利要求6所述的晶圆自动化换料篮设备，其特征在于：所述升降搬运线还包括用来检测所述同步皮带线上是否有A料篮或B料篮经过的光电感应器，所述引导板上设有光感通孔，所述光电感应器透过所述光感通孔检测。