一种光刻机的取片装置的制作方法

本实用新型涉及一种取片装置，尤其涉及一种光刻机的取片装置。

背景技术：

在集成电路芯片的生产过程中，芯片的设计图形在硅片表面光刻胶上的曝光转印(光刻)是其中最重要的工序之一，该工序所用的设备称为光刻机(曝光机)。光刻机是集成电路加工过程中最关键的设备。而光刻机的光刻过程中，需要利用取片装置将片盒中的硅片逐片取出，而然后在传递给其他的送片机构，最后将硅片送光刻工位光刻，光刻完成后，又需要通过取片装置将硅片回送至片盒中。

然片盒的插槽的间距比较窄，硅片在初始状态时都插入到对应的插槽中且每一个插槽内均只插装一个硅片，目前的取片装置在对片盒内的硅片进行取片时还可以比较顺畅的完成，但是为了提高硅片的光刻效率，一般需要将硅片取出两片后才能送回一片硅片，也就是说在第一片硅片光刻时，第二片硅片就已经取出，这样，当第一片硅片送回时，由于片盒中已经两片硅片取出，也就是说片盒中纯在两个空插槽，此时硅片进行送回片盒中时就容易出现误差，对片盒的插槽位置检测并不准确，硅片可能出现倾斜状，造成光刻完成后片盒内的硅片插装不整齐，可能会造成硅片磨损影响硅片质量。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种光刻机的取片装置，该取片装置通过对射式传感器可以准确的检测片盒中是否有硅片，使取片装置的取片动作和送回动作都准确，减少了硅片插装的误差，保证光刻工作有效进行。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种光刻机的取片装置，包括机架，所述机架上竖直滑动安装有用于放置片盒的升降座，所述升降座由升降动力装置驱动，所述机架上处于升降座的一侧水平滑动安装有伸入片盒内取片的取片座，所述取片座的上表面上设置有吸片孔，所述吸片孔与抽吸系统连通，所述取片座与水平驱动装置传动连接，所述机架上设置有用于检测片盒内对应的插槽中是否有硅片的对射式传感器，所述对射式传感器的发射端或接收端固定位置处于片盒的背侧，对应的，所述对射式传感器的接收端或发射端固定于机架上且位于片盒的正侧，所述片盒和取片座处于对射式传感器的发射端和接收端之间，所述对射式传感器与智能控制装置电联接，所述智能控制装置与升降动力装置和水平驱动装置均电联接。

作为一种优选的方案，所述对射式传感器包括上对射式传感器和下对射式传感器，所述上对射式传感器的发射端和接收端处于同一水平位置；所述下对射式传感器的发射端和接收端处于同一水平位置，且上对射式传感器和下对射式传感器之间的间距大于硅片的的厚度而小于片盒的硅片间距。

作为一种优选的方案，所述升降座包括放置平台、连接底座和竖直座，所述放置平台固定于连接底座的上端，所述连接底座固定于竖直座的上端，竖直座竖直滑动安装于机架上，所述竖直座与升降动力装置传动连接，所述放置平台上设置有与片盒底部对应的定位凸台。

作为一种优选的方案，所述放置平台上设置有用于检测放置平台上是否有片盒的接触式传感器，所述接触式传感器与智能控制装置连接。

作为一种优选的方案，所述升降动力装置包括升降伺服电机，所述升降伺服电机与竖直座之间的通过丝杠螺母机构传动连接。

作为一种优选的方案，所述放置平台与连接底座之间的安装方式为：所述连接底座上螺纹安装有四根螺钉，所述四根螺钉的上端均与放置平台转动连接。

作为一种优选的方案，所述取片座包括水平的取片板和连接于取片板底部的竖直连接板，所述取片板上设置有若干个与抽吸系统连通的吸片孔，所述竖直连接板水平滑动安装于机架上，所述水平驱动装置与竖直连接板之间通过同步带轮机构传动连接。

作为一种优选的方案，所述水平驱动装置包括水平伺服电机，所述机架上安装有主同步带轮和从同步带轮，所述主同步带轮和从同步带轮之间连接有同步带，所述水平伺服电机的输出轴与主同步带轮连接。

采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：该取片装置利用对射式传感器可检测片盒的插槽中是否有硅片，对射式传感器的接收端和发射端是处于片盒背侧和正侧，那么当升降座升降时，就会出现硅片遮挡接收端和发射端信号的情况，升降座的初始位置，取片座的位置处于最下方的第一片硅片下方，取片座水平移动取片，取出第一片硅片后，升降座下降，使第二片硅片遮挡过对射传感器后，表明第二个插槽上有硅片，此时取片座上的硅片被送片机构取走，取片座再次水平移动吸取硅片，而当需要送回时，升降座继续下降，下降后检测到第三片硅片后表示此时升降座的位置距离第一个插槽两个插槽宽度，因此，此时升降座再次上升两个插槽宽度，即可将第一片硅片送回，这样整个取片插片过程准确，减少了取片插片误差，避免硅片因误差而磨损，保证光刻工作正常有序的进行。

又由于所述对射式传感器包括上对射式传感器和下对射式传感器，所述上对射式传感器的发射端和接收端处于同一水平位置；所述下对射式传感器的发射端和接收端处于同一水平位置，且上对射式传感器和下对射式传感器之间的间距大于硅片的的厚度而小于片盒的硅片间距，这样，利用上下两个对射式传感器可以更加准确的检测片盒中各插槽的位置，当上对射式传感器被检测到有硅片遮挡时，而下对射式传感器始终保持连通时，表明此时下对射式传感器的位置是无硅片状态，这样可更好的确定空插槽的位置以及升降座的位置，然后通过智能控制装置可根据对射式传感器检测的状态来控制升降座升降的高度以及取片座取片的时间，从而提高了取片插片的动作准确性。

又由于所述放置平台上设置有用于检测放置平台上是否有片盒的接触式传感器，所述接触式传感器与智能控制装置连接，该接触式传感器可以检测是否有片盒放入，只有当接触式传感器检测到有片盒放入，后续的取片插片动作才启动，确保光刻机误动作。

又由于所述放置平台与连接底座之间的安装方式为：所述连接底座上螺纹安装有四根螺钉，所述四根螺钉的上端均与放置平台转动连接，这样可以调节放置平台的高度，并且确保放置平台处于水平状态，方便取片和插片。

又由于所述水平驱动装置包括水平伺服电机，所述机架上安装有主同步带轮和从同步带轮，所述主同步带轮和从同步带轮之间连接有同步带，所述水平伺服电机的输出轴与主同步带轮连接，利用同步带轮可以带动取片座移动到准确位置，移动位置可准确控制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是片盒的正面示意图；

附图中：1.机架1；2.升降座2；21.竖直座21；22.连接底座22；23.放置平台23；3.片盒3；31.插槽31；4.定位凸台4；5.接触式传感器5；6.取片座6；61.取片板61；62.竖直连接板62；7.上对射式传感器的发射端7；8.下对射式传感器的发射端8；9.上对射式传感器的接收端9；10.下对射式传感器的接收端10；11.从同步带轮11；12.主同步带轮12；13.同步带；14.水平伺服电机14；15.送片机构15；16.升降伺服电机16；17.螺母；18.丝杠；19.硅片。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至图3所示，一种光刻机的取片装置，包括机架1，所述机架1上竖直滑动安装有用于放置片盒3的升降座2，所述升降座2由升降动力装置驱动，

所述升降座2包括放置平台23、连接底座22和竖直座21，所述放置平台23固定于连接底座22的上端，所述放置平台23与连接底座22之间的安装方式为：所述连接底座22上螺纹安装有四根螺钉，所述四根螺钉的上端均与放置平台23转动连接。通过调节螺钉就可以调节放置平台23的高度，也可调节放置平台23的平整度。所述连接底座22固定于竖直座21的上端，竖直座21竖直滑动安装于机架1上，具体的，竖直座21上设置有穿插孔，所述机架1上设置有从穿插孔水平伸出的连杆，该连杆连接竖杆用于固定对射式传感器，所述竖直座21与升降动力装置传动连接，所述放置平台23上设置有与片盒3底部对应的定位凸台4。该定位凸台4的数量为三个，其中两个定位凸台4为直角形定位凸台4并且与片盒3的背面直角边缘配合，剩余一个定位凸台4处于中部与片盒3的底部凹槽配合。

所述升降动力装置包括升降伺服电机16，所述升降伺服电机16与竖直座21之间的通过丝杠螺母机构传动连接。其中丝杠18竖直转动安装于机架1上，而螺母17固定于竖直座21上实现竖直滑动。

所述放置平台23上设置有用于检测放置平台23上是否有片盒3的接触式传感器5，所述接触式传感器5与智能控制装置连接。该接触式传感器5设置于处于放置平台23中部的定位凸台4的旁边，防止误触。

所述机架1上处于升降座2的一侧水平滑动安装有伸入片盒3内取片的取片座6，所述取片座6的上表面上设置有吸片孔，所述吸片孔与抽吸系统连通，所述取片座6与水平驱动装置传动连接。

如图1和图2所示，所述取片座6包括水平的取片板61和连接于取片板61底部的竖直连接板62，所述取片板61上设置有若干个与抽吸系统连通的吸片孔，所述竖直连接板62水平滑动安装于机架1上，其中，机架1上设置有水平导轨，对应的竖直连接板62上设置有与水平导轨配合的滑座，所述水平驱动装置与竖直连接板62之间通过同步带13轮机构传动连接。所述水平驱动装置包括水平伺服电机14，所述机架1上安装有主同步带轮12和从同步带轮11，所述主同步带轮12和从同步带轮11之间连接有同步带13，所述水平伺服电机14的输出轴与主同步带轮12连接，竖直连接板62固定于同步带13上，从而由同步带13带动移动。

所述机架1上设置有用于检测片盒3内对应的插槽31中是否有硅片19的对射式传感器，所述对射式传感器的发射端或接收端固定位置处于片盒3的背侧，对应的，所述对射式传感器的接收端或发射端固定于机架1上且位于片盒3的正侧，所述片盒3和取片座6处于对射式传感器的发射端和接收端之间，所述对射式传感器与智能控制装置电联接，所述智能控制装置与升降动力装置和水平驱动装置均电联接。

所述对射式传感器包括上对射式传感器和下对射式传感器，所述上对射式传感器的发射端7和接收端处于同一水平位置；所述下对射式传感器的发射端8和接收端处于同一水平位置，且上对射式传感器和下对射式传感器之间的间距大于硅片19的的厚度而小于片盒3的硅片间距。本实施例中，上对射式传感器的发射端7和下对射式传感器的发射端8均固定于机架1上且位于片盒3的背面，上对射式传感器的接收端9和下对射式传感器的接收端10固定于机架1上且位于片盒3的正面。

本实用新型的工作原理是：首先将片盒3放置在放置平台23上，且定位凸起与片盒3配合实现片盒3的定位。初始状态取片板61与片盒3的最下方的插槽31位置对应配合，此时取片板61水平移动伸入到片盒3最下方的插槽31内，然后升降座2下降使硅片19置于取片板61上并被取片板61上的吸片孔吸附，然后取片板61水平移出，之后取片板61与送片机构15的其中一个送片板配合将取片板61上的硅片19取走；而升降座2下降，当第二块硅片19遮挡了上对射式传感器后而下对射式传感器又始终接通时，此时取片板61与下方的第二个插槽31位置对应，此时取片板61再次水平移动到第二个插槽31内按照上述动作取片，取片后再由送片机构15的第二个送片板取走，而第一个硅片19已经光刻完成后被第一个送片板送回至取片板61上，而此时升降座2上升指定高度后由取片板61送回；由于最下方的插槽31并未有硅片19，因此，只需要升降座2回位至初始状态即可插入第一片硅片19；而在后续的取片和插片过程中，例如第三个插槽31和第四个插槽31为空时，第二个插槽31上着插入有已经光刻好的硅片19，此时在对第三个插槽31插入硅片19时，升降座2上升，当下对射式传感器检测到被遮挡过信号，而上对射式传感器始终连通，此时表示取片板61与第三个插槽31位置对应，这样可使取片板61准确的插入第三片硅片19。

该取片装置结构合理，可减少误操作，并且降低插片出错的几率，提高光刻工作的效率。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。