一种全自动晶圆盒开盒及抓取设备

技术领域

本发明属于半导体加工设备技术领域，特别是一种全自动晶圆盒开盒及抓取设备。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，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。国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。

目前晶圆在生产过程中，需要对晶圆进行检测以防止将损坏的晶圆传输至后续工位。如中国专利《晶圆检测机构及晶圆装载装置》，专利号为CN202310235579.9，该晶圆检测机构包括检测组件，检测组件用于检测晶圆单片的情况；该晶圆检测机构还包括升降组件，该升降组件带动检测组件上下升降；本方案中的晶圆检测机构，但将晶圆盒放置于或卸料该晶圆检测机构上时，皆需要通过人工进行放置于或卸料，增加了工作者的劳动强度，不利于提高生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可实现装料、取料的全自动晶圆盒开盒及抓取设备，以满足工业需求。

一种全自动晶圆盒开盒及抓取设备，包括一个安装架，一个设置在所述安装架上的检测仓，至少一个设置在所述检测仓上的料口，一个设置在所述安装架上的检测工作台机构，一个设置在所述安装架上的传输机构。所述传输机构包括一个设置在所述安装架上的传输升降组件，一个设置在所述传输升降组件上的转动臂组件，以及一个设置在所述转动臂组件上的夹持组件。所述夹持组件包括一个设置在所述转动臂组件上的夹持支架，一个转动连接于所述夹持支架上的夹持装置，以及一个设置在所述夹持支架上且连接于所述夹持装置一端的转动驱动装置。所述夹持支架包括一个设置在所述转动臂组件上的支架主体，两个转动连接于所述支架主体一端的转动支架，一个设置在所述转动支架上的安装板。所述夹持装置包括一个转动连接于所述安装板上的转动连接件，两个滑动连接于所述安装板上的滑动夹爪，两个分别连接于所述转动连接件与所述滑动夹爪之间的连接杆，以及一个设置在所述安装板上且连接所述滑动夹爪的夹持驱动气缸。所述转动驱动装置包括一个设置在所述支架主体上的驱动电机，一个设置在所述驱动电机上的主动驱动轮，一个设置在所述夹持支架上的从动驱动轮，一个连接于所述转动支架上的传动轮，以及一个连接于所述从动驱动轮与所述传动轮之间的驱动杆。当所述驱动电机驱动所述主动驱动轮转动时，所述主动驱动轮驱动所述从动驱动轮转动，所述从动驱动轮带动所述驱动杆活动，从而所述驱动杆带动所述传动轮转动，以实现所述安装板实现转动，即实现了所述夹持装置的转动。

进一步地，所述全自动晶圆盒开盒及抓取设备还包括一个设置在所述检测工作台机构一侧的除尘机构，所述除尘机构包括一个设置在所述检测仓底部的风机支架，一个设置在所述风机支架上的风机。

进一步地，所述检测工作台机构包括一个设置在所述检测仓内且用于放置晶圆盒的工作台组件，以及一个设置在所述安装架上且连接所述工作台组件的工作台升降组件。

进一步地，所述工作台组件包括一个工作台主体，一个设置在所述工作台主体上的锁紧机构。

进一步地，当所述检测工作台机构安装晶圆盒时，所述工作台升降组件带动所述工作台组件下降至所述检测仓的料口底部，所述传输机构将晶圆盒放置于所述工作台组件上，当所述检测工作台机构中的工作台组件上放置晶圆盒后，所述工作台升降组件带动所述工作台组件上升，将晶圆盒上升至检测工位，实现对晶圆盒的检测。

进一步地，当所述传输机构将待检测晶圆盒放置于所述检测工作台机构时，所述工作台升降组件驱动所述工作台组件滑动至所述除尘机构一侧。

进一步地，所述传输升降组件包括一个设置在所述安装架上的传输升降驱动装置，一个设置在所述传输升降驱动装置上的升降台。

进一步地，所述转动臂组件包括一个设置在所述传输升降组件的转动驱动装置，一个设置在所述转动驱动装置上的转动臂单元。

进一步地，两个所述滑动夹爪皆对称设置，两个所述连接杆成中心对称连接于至所述转动连接件两侧。

与现有技术相比，本发明提供的全自动晶圆盒开盒及抓取设备通过所述传输机构将晶圆盒传输至所述检测工作台机构内，实现自动检测。所述传输机构包括一个设置在所述安装架上的传输升降组件，一个设置在所述传输升降组件上的转动臂组件，以及一个设置在所述转动臂组件上的夹持组件。所述传输升降组件21、以及所述转动臂组件带动所述夹持组件升降高度且调节所述夹持组件的角度。所述夹持组件包括一个设置在所述转动臂组件上的夹持支架，一个转动连接于所述夹持支架上的夹持装置，以及一个设置在所述夹持支架上且连接于所述夹持装置一端的转动驱动装置。当全自动晶圆盒开盒及抓取设备中的传输机构将晶圆盒传输至所述检测工作台机构时，所述传输机构中的夹持组件将晶圆盒夹紧，所述传输机构中的所述传输升降组件、以及所述转动臂组件驱动所述夹持组件升降，且调节所述夹持组件的角度，将晶圆盒放置于所述检测工作台机构实现检测。其中所述夹持装置包括一个转动连接于所述安装板上的转动连接件，两个滑动连接于所述安装板上的滑动夹爪，两个分别连接于所述转动连接件与所述滑动夹爪之间的连接杆，以及一个设置在所述安装板上且连接所述滑动夹爪的夹持驱动气缸，当所述夹持驱动气缸带动一个所述滑动夹爪滑动时，该滑动夹爪滑动过程中带动所述转动连接件转动，并且由于两个所述连接杆成中心对称连接于至所述转动连接件两侧，从而当一个所述滑动夹爪滑动时，所述转动连接件带动另一个所述滑动夹爪滑动，实现了两个所述滑动夹爪之间的开合。可以看出的是，该全自动晶圆盒开盒及抓取设备结构简单，操作方便，实现了晶圆的自动检测，提升了检测效率。

附图说明

图1为本发明提供的全自动晶圆盒开盒及抓取设备的结构示意图。

图2为图1的全自动晶圆盒开盒及抓取设备中检测工作台机构的结构示意图。

图3为图1的全自动晶圆盒开盒及抓取设备中传输机构的结构示意图。

图4为图1的全自动晶圆盒开盒及抓取设备中传输机构另一视角的结构示意图

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1至图4所示，其为本发明提供的全自动晶圆盒开盒及抓取设备的结构示意图。所述全自动晶圆盒开盒及抓取设备包括一个安装架1，一个设置在所述安装架1上的检测仓2，至少一个设置在所述检测仓2上的料口3，一个设置在所述安装架1上的检测工作台机构10，一个设置在所述安装架1上的传输机构20，以及一个设置在所述检测工作台机构一侧的除尘机构30。所述全自动晶圆盒开盒及抓取设备还包括其他的一些功能模块，如组装组件，检测装置等等，其应当为本领域技术人员所习知的技术，在此不再一一详细说明。

所述安装架1用于支撑所述检测仓2、所述检测工作台机构10、以及所述传输机构20，所述检测仓2用于放置待检测晶圆盒4，所述料口3用于出入所述检测仓2，所述安装架1、所述检测仓2为一种现有技术，在此不再赘述。

所述检测工作台机构10包括一个设置在所述检测仓2内且用于放置晶圆盒4的工作台组件11，以及一个设置在所述安装架1上且连接所述工作台组件11的工作台升降组件12。

所述工作台组件11包括一个工作台主体111，一个设置在所述工作台主体上的锁紧机构112。所述工作台主体111用于放置晶圆盒4，所述锁紧机构112用于限制晶圆盒4在所述工作台主体111上的位置，所述工作台主体111、以及所述锁紧机构112为一种现有技术，在此不再赘述。

所述工作台升降组件12包括一个设置在所述安装架1上的工作台升降驱动装置121，以及一个设置在所述工作台升降驱动装置121上的工作台安装架122。所述工作台安装架122连接所述工作台主体111，从而所述工作台升降驱动装置121可驱动所述工作台安装架122升降，实现晶圆盒4自动检测、以及晶圆盒4上料或卸料。

当所述检测工作台机构10安装晶圆盒4时，所述工作台升降组件12带动所述工作台组件11下降至所述检测仓2的料口3底部，所述传输机构20将晶圆盒4放置于所述工作台组件11上。当所述检测工作台机构10中的工作台组件11上放置晶圆盒4后，所述工作台升降组件12带动所述工作台组件11上升，将晶圆盒4上升至检测工位，实现对晶圆盒4的检测。

所述传输机构20包括一个设置在所述安装架1上的传输升降组件21，一个设置在所述传输升降组件21上的转动臂组件22，以及一个设置在所述转动臂组件22上的夹持组件23。

所述传输升降组件21包括一个设置在所述安装架1上的传输升降驱动装置211，一个设置在所述传输升降驱动装置211上的升降台212。所述传输升降驱动装置211带动所述升降台212升降，所述升降台212用于安装所述转动臂组件22。所述传输升降驱动装置211、以及所述升降台212为一种现有技术，在此不再赘述。

所述转动臂组件22包括一个设置在所述传输升降组件21的转动驱动装置221，一个设置在所述转动驱动装置221上的转动臂单元222。所述转动驱动装置221设置于所述升降台212上，所述转动驱动装置221用于驱动所述转动臂单元222转动。

所述转动臂单元222包括多个依次首尾相连的转动臂2221，所述转动驱动装置221可所述转动臂2221皆运动，从而所述转动臂单元222带动所述夹持组件23多角度转动，所述转动臂单元222为一种现有技术，在此不再赘述。

所述夹持组件23包括一个设置在所述转动臂组件22上的夹持支架231，一个转动连接于所述夹持支架231上的夹持装置232，以及一个设置在所述夹持支架231上且连接于所述夹持装置232一端的转动驱动装置233。

所述夹持支架231包括一个设置在所述转动臂组件22上的支架主体2311，两个转动连接于所述支架主体2311一端的转动支架2312，一个设置在所述转动支架上的安装板2313。所述支架主体2311连接所述转动臂组件22上，所述转动臂组件22带动所述夹持支架231转动，从而调节了整个所述夹持组件23的角度，所述安装板2313用于安装所述夹持装置232。

并且每个所述转动支架2312可在所述支架主体2311上转动，所述安装板2313的两端分别连接于两个所述转动支架2312，当所述转动支架2312转动时，所述安装板2313同步转动。所述支架主体2311、所述转动支架2312、以及所述安装板2313皆为一种现有技术，在此不再赘述。

所述夹持装置232包括一个转动连接于所述安装板2313上的转动连接件2321，两个滑动连接于所述安装板2313上的滑动夹爪2322，两个分别连接于所述转动连接件2321与所述滑动夹爪2322之间的连接杆2323，以及一个设置在所述安装板2313上且连接所述滑动夹爪的夹持驱动气缸2324。

两个滑动夹爪2322皆对称设置，两个所述连接杆2323成中心对称连接于至所述转动连接件2321两侧，当所述夹持驱动气缸2324带动一个所述滑动夹爪2322滑动时，该滑动夹爪2322滑动过程中带动所述转动连接件2321转动，并且由于两个所述连接杆2323成中心对称连接于至所述转动连接件2321两侧，从而当一个所述滑动夹爪2322滑动时，所述转动连接件2321带动另一个所述滑动夹爪2322滑动，实现了两个所述滑动夹爪2322之间的开合。

所述转动驱动装置233包括一个设置在所述支架主体2311上的驱动电机2331，一个设置在所述驱动电机上的主动驱动轮2332，一个设置在所述夹持支架231上的从动驱动轮2333，一个连接于所述转动支架2312上的传动轮2334，以及一个连接于所述从动驱动轮与所述传动轮之间的驱动杆2335。

所述驱动电机2331用于为整个所述转动驱动装置233提供动能，实现所述转动驱动装置233的转动，所述驱动电机2331为一种现有技术，在此不再赘述。

其中，所述驱动电机2331带动所述主动驱动轮2332转动，所述主动驱动轮2332与所述从动驱动轮2333啮合在一起，从而所述主动驱动轮2332可带动所述从动驱动轮2333转动。当所述驱动电机2331驱动所述主动驱动轮2332转动时，所述主动驱动轮2332驱动所述从动驱动轮2333转动，所述从动驱动轮2333带动所述驱动杆2335活动，从而所述驱动杆2335带动所述传动轮2334转动，以实现所述安装板2313实现转动，即实现了所述夹持装置232的转动。

当全自动晶圆盒开盒及抓取设备中的传输机构20将晶圆盒4传输至所述检测工作台机构10时，所述传输机构20中的夹持组件23将晶圆盒4夹紧，所述传输机构20中的所述传输升降组件21、以及所述转动臂组件22驱动所述夹持组件23升降，且调节所述夹持组件23的角度，将晶圆盒4放置于所述检测工作台机构10实现检测。

当全自动晶圆盒开盒及抓取设备将所述检测工作台机构10内晶圆盒4取出时，所述夹持组件23中的转动驱动装置233调节所述夹持装置232的角度，所述夹持装置232夹持所述检测工作台机构10上的晶圆盒4，所述传输机构20中的所述传输升降组件21、以及所述转动臂组件22驱动所述夹持组件23带动晶圆盒4传出。

所述除尘机构30设置在所述检测仓2的底壁，当所述传输机构20将待检测晶圆盒4放置于所述检测工作台机构10时，所述工作台升降组件12驱动所述工作台组件11滑动至所述除尘机构30一侧，以清洁待检测所述晶圆盒4，以保证产品的质量。

与现有技术相比，本发明提供的全自动晶圆盒开盒及抓取设备通过所述传输机构20将晶圆盒4传输至所述检测工作台机构10内，实现自动检测。所述传输机构20包括一个设置在所述安装架1上的传输升降组件21，一个设置在所述传输升降组件21上的转动臂组件22，以及一个设置在所述转动臂组件22上的夹持组件23。所述传输升降组件21、以及所述转动臂组件22带动所述夹持组件23升降高度且调节所述夹持组件23的角度。所述夹持组件23包括一个设置在所述转动臂组件22上的夹持支架231，一个转动连接于所述夹持支架231上的夹持装置232，以及一个设置在所述夹持支架231上且连接于所述夹持装置232一端的转动驱动装置233。当全自动晶圆盒开盒及抓取设备中的传输机构20将晶圆盒4传输至所述检测工作台机构10时，所述传输机构20中的夹持组件23将晶圆盒4夹紧，所述传输机构20中的所述传输升降组件21、以及所述转动臂组件22驱动所述夹持组件23升降，且调节所述夹持组件23的角度，将晶圆盒4放置于所述检测工作台机构10实现检测。其中所述夹持装置232包括一个转动连接于所述安装板2313上的转动连接件2321，两个滑动连接于所述安装板2313上的滑动夹爪2322，两个分别连接于所述转动连接件2321与所述滑动夹爪2322之间的连接杆2323，以及一个设置在所述安装板2313上且连接所述滑动夹爪的夹持驱动气缸2324，当所述夹持驱动气缸2324带动一个所述滑动夹爪2322滑动时，该滑动夹爪2322滑动过程中带动所述转动连接件2321转动，并且由于两个所述连接杆2323成中心对称连接于至所述转动连接件2321两侧，从而当一个所述滑动夹爪2322滑动时，所述转动连接件2321带动另一个所述滑动夹爪2322滑动，实现了两个所述滑动夹爪2322之间的开合。可以看出的是，该全自动晶圆盒开盒及抓取设备结构简单，操作方便，实现了晶圆的自动检测，提升了检测效率。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。