一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置的製作方法

2023-09-19 09:32:25

本實用新型涉及半導體製造領域，尤其涉及一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置。

背景技術：

半導體晶圓由於需經過各種不同流程的處理且需配合工藝設備，因此會被搬運到不同的工作站。為了方便晶圓的搬運且避免受到外力碰撞，會將多個晶圓收納於晶圓暫存卡匣中。

一般來說，晶圓暫存卡匣內設置有逐層排列的多個插槽可水平容置多個晶圓，且其一側面具有一開口可供晶圓的載出及載入。再者，於開口處亦設置有可防止晶圓於搬運時滑出的止擋構件。然而，當將存放晶圓的晶圓暫存卡匣搬運至下一工作站時，作業人員常會忘記解除止擋構件對晶圓的限位，而導致機械手臂強行從開口將晶圓取出，造成晶圓撞擊止擋構件而破裂及損壞。此外，晶圓暫存卡匣的插槽間距大於晶圓厚度，且晶圓暫存卡匣的容置空間會大於晶圓面積，因此晶圓於搬運過程中仍會在晶圓暫存卡匣內晃動，而與晶圓暫存卡匣相互碰撞，此也會造成晶圓的破裂及損壞。因此，如何有效降低作業人員誤動作的機會及降低搬運過程中晶圓暫存卡匣與晶圓間相互碰撞的機率是業界亟欲解決的課題之一。

而，現在針對全自動晶圓搬送機的卡匣放置需要一個穩定且快捷安裝的卡匣裝置來配合。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型提供了一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是：一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置，其特徵在於：所述晶圓卡匣裝置包括用於放置晶圓的卡匣載臺、用於控制卡匣載臺升降的升降軸傳動裝置和用於安裝升降軸傳動裝置的升降軸固定座，其中：

所述升降軸傳動裝置包括用於提供卡匣載臺升降的滑行導軌、用於控制卡匣載臺升降的絲杆和用於控制絲杆轉動的伺服電機，所述伺服電機的主軸和絲杆一端均設有相同的同步皮帶輪，並通過同步帶連接；

升降軸固定座背面安裝有伺服電機安裝板，升降軸固定座正面設有用於固定滑行導軌的安裝孔、滑行道軌的限位塊和絲杆安裝座，升降軸側面分別設有延伸支架，延伸支架上分別設有光纖傳感器；

進一步的，所述卡匣載臺分為卡匣工作面和卡匣安裝面，所述卡匣工作面設有針對卡匣的安裝槽位，所述卡匣安裝面設有與滑行道軌匹配的導軌座。

進一步的，所述升降軸固定座截面為「L」型，底部設有用於將卡匣裝置固定在晶圓搬送機上的螺栓孔。

進一步的，所述卡匣載臺呈「L」型，所述導軌座通過螺栓固定在卡匣安裝面上。

進一步的，所述卡匣工作面上分別設有用於檢測卡匣存放位置的光電檢知傳感器和用於檢測卡匣存放的光電點位感應傳感器。

進一步的，所述光纖傳感器用於確定晶圓的存放數量及相對應的存放 層數位置。

進一步的，所述升降軸固定座正面還設有用於限定卡匣載臺Z軸極限行程的位置傳感器。

最後，所述絲杆上下兩端設有用於限定卡匣載臺Z軸物理極限行程的限位塊。

由上述對本實用新型結構的描述可知，和現有技術相比，本設計中，伺服電機、光纖傳感器、位置傳感器、光電檢知傳感器和光電點位感應傳感器為現有市場中的國標組件，本實用新型具有如下優點：

1、本實用新型採用伺服電機、絲杆和同步帶來聯動，保證了卡匣在Z軸上升和下降過程中的穩定性，能較大程度的確保其Z軸方向上的穩定性，為機械手對晶圓的提取和存放保證了機械手的動作間隙精度。

2、本實用新型通過光纖傳感器來對卡匣內的晶圓進行存放的精確層數和存放數量進行檢測、掃描，並反饋到電腦數據平臺中，能從不同方面來進行對晶圓提取和存放的操作。

3、本實用新型卡匣工作面上的光電檢知傳感器和光電點位傳感器是針對是否存放卡匣、卡匣位置是否精確的保證，以防止在提取和存放晶圓的過程中對晶圓造成損壞。

4、本實用新型通過採用伺服電機、光纖傳感器、位置傳感器、光電檢知傳感器和光電點位感應傳感器為現有市場中的國標組件，能保證其組件的穩定性，使得本裝置使用穩定，使用壽命長。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置的錯位結構示意圖；

圖3為本實用新型一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置的左視結構示意圖；

圖4為本實用新型一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置的立體結構示意圖；

圖5為本實用新型一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置的同步帶結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

實施例

參考圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，一種晶圓搬送機的晶圓卡匣裝置，晶圓卡匣裝置包括用於放置晶圓的卡匣載臺1、用於控制卡匣載臺升降的升降軸傳動裝置2和用於安裝升降軸傳動裝置的升降軸固定座3，其中：

升降軸傳動裝置2包括用於提供卡匣載臺升降的滑行導軌4、用於控制卡匣載臺升降的絲杆5和用於控制絲杆轉動的伺服電機，伺服電機的主軸和絲杆一端均設有相同的同步皮帶輪6，並通過同步帶7連接；

升降軸固定座3背面安裝有伺服電機安裝板20，升降軸固定座正面設有用於固定滑行導軌4的安裝孔、滑行道軌的限位塊8和絲杆安裝座9，升降軸側面分別設有延伸支架10，延伸支架上分別設有光纖傳感器11；

卡匣載臺1分為卡匣工作面19和卡匣安裝面12，卡匣工作面設有針對卡匣的安裝槽位13，卡匣安裝面設有與滑行道軌匹配的導軌座14。

升降軸固定座3截面為「L」型，底部設有用於將卡匣裝置固定在晶圓搬送機上的螺栓孔。

卡匣載臺1呈「L」型，導軌座14通過螺栓固定在卡匣安裝面12上。

卡匣工作面19上分別設有用於檢測卡匣存放位置的光電檢知傳感器15和用於檢測卡匣存放的光電點位感應傳感器16。

光纖傳感器11用於確定晶圓的存放數量及相對應的存放層數位置。

升降軸固定座3正面還設有用於限定卡匣載臺Z軸極限行程的位置傳感器17。

絲杆5上下兩端設有用於限定卡匣載臺Z軸物理極限行程的限位塊18。

其中伺服電機、光纖傳感器、位置傳感器、光電檢知傳感器和光電點位感應傳感器為現有市場中的國標組件，伺服電機的功率依據搬送機選取。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。