基板升降机构的制作方法

本发明涉及半导体生产领域，具体地说是一种基板升降机构。

背景技术：

目前半导体行业对于基板洁净度要求越来越高，而在基板的湿法处理设备中，避免基板正面、背面与设备其它部件接触以及方便传送基板十分重要，这样可以避免基板的磨损与污染，并且满足生产效率需要，但现有技术中的机构还难以满足上述要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基板升降机构，可有效防止基板损伤，且能够精准传送基板。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基板升降机构，包括承载台、pin针、pin针安装环、升降座、升降驱动装置和升降传动组件，其中所述升降座通过所述升降驱动装置驱动升降，且所述升降驱动装置通过所述升降传动组件传递力矩，所述升降座上端与所述pin针安装环固连，在所述pin针安装环上方设有承载台，并且所述pin针安装环上沿着圆周方向设有pin针，所述承载台上沿着圆周方向设有供所述pin针穿过的通孔，另外所述承载台设有固定pin和可转动的夹持pin，且基板通过所述固定pin和夹持pin固定。

所述pin针上端设有pin针柱头，且所述pin针柱头上窄下宽，所述pin针柱头设有限位斜面与基板边缘相抵。

所述pin针柱头的内侧顶端形成的圆周直径大于承载台上夹持pin外转时的最大圆周直径，所述pin针柱头的内侧底端形成的圆周直径小于夹持pin外转时的最大圆周直径。

所述pin针上端设有两个pin针柱头。

所述夹持pin下端设有转动磁石，所述承载台下侧设有带内磁石的固定架，所述承载台上侧设有带外磁石的升降架，且外磁石与转动磁石之间的磁力大于内磁石与转动磁石之间的磁力。

所述升降座、升降驱动装置和升降传动组件均设于一个基座中，所述承载台安装于所述基座上端。

所述基座上端设有支撑台，所述承载台设于所述支撑台上方，所述pin针安装环落下时套设于所述支撑台上。

所述基座内设有第一安装立板，在所述第一安装立板上设有升降导轨，所述升降座上设有与所述升降导轨配合的滑块。

所述基座内设有第二安装立板，所述升降传动组件为同步带传动组件，其中同步带传动组件中的主动带轮设于第二安装立板下端并安装于所述升降驱动装置的输出轴上，从动带轮设于第二安装立板上端，所述主动带轮和从动带轮通过同步带连接，所述升降座一侧设有连板与所述同步带固连。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明的pin针可升降移动将基板放置于承载台上或将基板托起，pin针仅与基板棱边及侧面接触，基板的正面、背面不与任何部件接触，可有效防止基板正面及背面损伤。

2、本发明的pin针上端面设有带限位斜面的pin针柱头保证基板升降定位，其中所述pin针柱头的内侧顶端形成的圆周直径大于承载台上基板夹持机构松开时的圆周直径，保证pin针准确将基板托起，而所述pin针柱头的内侧底端形成的圆周直径小于所述基板夹持机构松开时的圆周直径，保证基板放下时准确落入所述基板夹持机构的圆周范围，并且基板边缘自动沿着pin针柱头的限位斜面滑动实现定位。

3、本发明在pin针上端面设有两个pin针柱头，这种方式可有效防止基板边缘切口卡在pin针柱头上而导致的定位不准的问题。

4、本发明利用磁石磁力实现夹持pin的转动，基板所受夹紧力恒定，对基板是一种很好的保护。

5、本发明通过升降驱动装置驱动pin针安装环升降，进而带动pin针升降，整体结构紧凑，当基板与承载台间距较小时，通过本发明依然可以完成取放基板的动作。

附图说明

图1为本发明的工作状态示意图一，

图2为本发明的工作状态示意图二，

图3为图2中的pin针举升基板时的立体示意图，

图4为图3中的a处放大图，

图5为图4中的pin针柱头与基板边缘配合的主视图，

图6为图2中的基板俯视图，

图7为图6中的夹持pin工作状态示意图一，

图8为图6中的夹持pin工作状态示意图二，

图9为图7中的夹持pin放大示意图。

其中，1为基板，101为边缘切口，102为基板边缘，2为承载台，3为pin针，31为pin针柱头，311为限位斜面，312为顶端，313为底端，32为支撑面，4为pin针安装环，5为升降座，6为升降导轨，7为升降驱动装置，8为升降传动组件，9为基座，901为支撑台，902为第一安装立板，903为第二安装立板，10为夹持pin，11为转动磁石，12为外磁石，13为内磁石，14为升降架，15为固定架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～5所示，本发明包括承载台2、pin针3、pin针安装环4、升降座5、升降驱动装置7、升降传动组件8和基座9，其中升降座5、升降驱动装置7和升降传动组件8均设于所述基座9上，且所述升降座5通过所述升降驱动装置7驱动升降，并且所述升降驱动装置7通过所述升降传动组件8传递力矩，所述升降座5上端与所述pin针安装环4固连，所述pin针安装环4即通过所述升降座5驱动升降，在所述pin针安装环4上方设有承载台2，并且所述pin针安装环4上沿着圆周方向设有用于支承基板1的pin针3，所述承载台2上沿着圆周方向设有供对应pin针3穿过的通孔，另外所述承载台2上设有固定pin和可转动的夹持pin10，基板1通过所述固定pin和夹持pin10固定。

如图3～5所示，所述pin针3上端设有pin针柱头31，且所述pin针柱头31呈上窄下宽的近似梯形的形状，所述pin针柱头31两侧设有限位斜面311与基板边缘102相抵，并且所述pin针3上端面靠近基板1一侧形成支撑面32用于支撑基板边缘102。

如图6所示，所述固定pin和夹持pin10沿着所述承载台2圆周边缘设置，其中所述承载台2上的各个夹持pin10均向外转动即松开基板1，各个夹持pin10均向内转动即夹持固定基板1，本实施例中设有两个夹持pin10和四个固定pin。如图7～9所示，所述夹持pin10下端设有呈凸轮状的转动磁石11，而所述承载台2下侧设有带内磁石13的固定架15，所述承载台2上侧设有带外磁石12的升降架14，且所述内磁石13呈环状并设于所述固定pin和夹持pin10形成的圆周内侧，所述外磁石12呈环状并设于所述固定pin和夹持pin10形成的圆周外侧，当升降架14处于上升状态时，转动磁石11与内磁石13吸引向内转动，并带动夹持pin10向内转动夹持基板1，当升降架14落下时，由于外磁石12与转动磁石11之间的磁力大于内磁石13与转动磁石11之间的磁力，转动磁石11受外磁石12吸引向外转动，进而带动夹持pin10向外转动松开基板1。

如图3和图5所示，所述pin针柱头31的内侧顶端312形成的圆周直径大于所述夹持pin10外转时最大的圆周直径，而所述pin针柱头31的内侧底端313形成的圆周直径小于所述夹持pin10外转时的最大圆周直径。当pin针3随着pin针安装环4上升顶住基板1时，基板边缘102会自动沿着所述pin针柱头31的限位斜面311滑动至底端313，当基板1落下时，由于所述pin针柱头31的内侧底端313形成的圆周直径小于夹持pin10外转时的最大圆周直径，因此可将基板1精确落在承载台2上各个夹持pin10的圆周范围内，而当位于承载台2上的基板1需要托起时，由于所述pin针柱头31的内侧顶端312形成的圆周直径大于所述夹持pin10外转时的最大圆周直径，因此夹持pin10松开后，基板1处于所述pin针柱头31的内侧顶端312形成的圆周范围内，保证pin针3升起后能将基板1托起。

如图4所示，所述pin针3上端设有两个pin针柱头31，这种方式可有效防止基板1的边缘切口101卡在pin针柱头31上而导致定位不准的问题。

如图1所示，所述基座9上端设有支撑台901，所述承载台2设于所述支撑台901上方，所述pin针安装环4落下时套设于所述支撑台901上，所述基座9内设有第一安装立板902和第二安装立板903，所述升降座5与所述第一安装立板902滑动连接，在所述第一安装立板902上垂直设有升降导轨6，所述升降座5上设有与所述升降导轨6配合的滑块，所述升降驱动装置7和升降传动组件8安装于所述第二安装立板903上。

如图1所示，所述升降传动组件8为同步带传动组件，其中同步带传动组件中的主动带轮设于第二安装立板903下端并安装于所述升降驱动装置7的输出轴上，从动带轮设于第二安装立板903上端，所述主动带轮和从动带轮通过同步带连接，所述升降座5一侧设有连板与所述同步带固连，所述同步带转动即带动所述升降座5升降。另外本实施例中，所述升降驱动装置7为电机。

如图7～8所示，本实施例中，所述承载台2下侧带内磁石13的固定架15可安装于所述基座9上，所述承载台2上侧带外磁石12的升降架14套设于所述基座9外侧并通过气缸驱动升降，所述固定架15中部和升降架14中部均为通孔供基板1和pin针安装环4升降通过。

本发明的工作原理为：

放置基板1过程中，承载台2上的夹持pin10外转松开，升降驱动装置7启动驱动升降座5上升，进而驱动pin针安装环4上升，pin针安装环4上的pin针3分别穿过承载台2上对应的通孔，并继续上升到极限位置，上一工序的传送装置将基板1放置在各个pin针3的圆周范围内，此时如图5所示，基板边缘102沿着pin针柱头31的限位斜面311滑落至限位斜面311的底端313，然后pin针安装环4通过升降驱动装置7驱动下降，并带动承载基板1的pin针3下降，由于所述pin针柱头31的内侧底端313形成的圆周直径小于所述夹持pin10外转时的最大圆周直径，因此可将基板1精确落在承载台2上夹持pin10的圆周范围内，并通过夹持pin10内转实现基板1固定并开始工艺加工。

取出基板1过程中，承载台2上的夹持pin10外转，基板1被松开，升降驱动装置7启动驱动升降座5上升，进而驱动pin针安装环4上升，pin针安装环4上的pin针3分别穿过承载台2上对应的通孔，并继续上升将基板1托起，由于所述pin针柱头31的内侧顶端312形成的圆周直径大于所述夹持pin10外转时的最大圆周直径，因此夹持pin10松开时，基板1位于所述pin针柱头31的内侧顶端312形成的圆周范围内，保证pin针3能够准确将基板1托起，并且基板1托起后，基板边缘102自动沿着pin针柱头31的限位斜面311滑动至底端313完成定位，方便基板1取出。