一种位置可调的硅片片盒装载装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种位置可调的硅片片盒装载装置，包括设于底座上方的硅片片盒装载平台，平台下方设有驱动机构，驱动机构包括步进电机，步进电机的电机轴连接驱动丝杆，丝杆装有与之配合的驱动滑块，滑块与装载平台的底面相固接，位于驱动滑块两侧的丝杆两端装有丝杆支架，步进电机通过滑块带动装载平台在设定的硅片片盒的装载位置与硅片片盒的接口位置之间作来回直线移动，硅片片盒的装载位置与步进电机的步进脉冲数相对应。本实用新型可降低设备安装时的对准难度，增加安装使用的灵活性，使用方便，并拓展了应用范围。还公开了一种气缸驱动的位置可调的硅片片盒装载装置。
【专利说明】—种位置可调的硅片片盒装载装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于半导体集成电路制造中的硅片片盒装载装置，更具体地，涉及一种可调节片盒传输位置的硅片片盒装载装置。
【背景技术】
[0002]随着半导体集成电路制造技术的发展,娃片已从200mm发展至300mm或更大，用于装载硅片并进行传输的片盒也随之变大变重。为此，对片盒的搬运也向自动化搬运系统转移，如采用过顶运输系统(Overhead Hoist Transports, OHT)来搬运。
[0003]目前通用的设备平台中，采用硅片片盒装载装置来配合自动化搬运系统OHT装载硅片片盒到机台，其工作原理可通过图1来说明。图1是OHT与硅片片盒装载装置在机台位置的工作状态示意图。如图所示，OHT的轨道5下方装有搬运小车4，搬运小车4可沿图中上方的箭头所示上下移动，来抓起或放下硅片片盒3。硅片片盒3由净化车间的OHT上的搬运小车4沿轨道5搬运传送至目标机台2上方，然后，搬运小车4将硅片片盒3下降至硅片片盒装载装置I的硅片片盒装载平台上。硅片片盒装载装置I接受硅片片盒3后，启动设置在硅片片盒装载平台下方、与硅片片盒装载平台连接的驱动机构，驱动硅片片盒装载平台沿图中下方的箭头所示左右移动。硅片片盒装载平台将硅片片盒3向工艺机台2移动，最后，将片盒3装载至工艺机台2的接口上，完成对硅片的装载过程。
[0004]图1所示的硅片片盒装载装置，出于对硅片装载过程的点到点位置精确控制的考虑，在对硅片片盒装载装置的硅片片盒装载平台驱动机构设计时，只设置了硅片片盒装载平台在其行程起、终点的二个位置状态，使得硅片片盒装载平台既不能在行程中停滞，也不能调整行程范围。
[0005]由于前述的片盒装载装置的硅片片盒装载平台的装载位置是固定的，故片盒装载装置和搬运系统的搬运小车必须精确定位，才能保证片盒的装载位置到位，从而能成功地向工艺机台的接口进行装载。假如片盒装载装置和搬运小车的相对位置发生偏移(垂直搬运小车轨道方向)，例如搬运小车向片盒装载装置的外侧偏移，就会发生硅片片盒装载平台无法接受搬运小车落下的硅片片盒，造成不能正常装载硅片片盒；反之，当搬运小车向片盒装载装置的内侧偏移，同样会造成不能正常装载硅片片盒。
[0006]上述片盒装载装置和搬运系统的搬运小车在位置精度上的高要求，给OHT的轨道安装，以及工艺机台与之相配合的安装，在位置定位方面带来了较大的工作量，特别是在多机台的集合场所，其安装往往需要反复调整才能满足工艺要求。而且，即使设备在初次安装时能够符合安装要求，随着设备机械磨损，以及轨道变形等因素的影响，位置配合的偏差现象也会逐渐显露出来。因此，现有的硅片片盒装载装置的硅片片盒装载平台驱动机构存在一定的设计缺陷，不但会造成设备安装时的困难，而且，当搬运小车与片盒装载装置之间的相对位置在日后使用过程中发生偏移时，更会添加人工频繁干预的麻烦。所以，也就限制了现有的片盒装载装置在某些不适宜人工作业场合的应用。实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种位置可调的硅片片盒装载装置，通过将硅片片盒装载装置硅片片盒装载平台的驱动机构改进为步进电机驱动或气缸驱动形式，在调整好硅片片盒装载位置后，可利用存储的步进电机的步进脉冲数，或者利用设置在驱动气缸滑块前、用来对准硅片片盒装载位置的限位调节螺钉，就可控制硅片片盒装载平台以后每次都能移动到相同位置，实现硅片片盒装载装置与OHT轨道及搬运小车相对位置的对准。
[0008]为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0009]一种位置可调的硅片片盒装载装置，设置在半导体工艺机台的硅片片盒接口前方、硅片片盒搬运小车下方的对应位置，所述硅片片盒装载装置包括设于底座上方的硅片片盒装载平台，所述装载平台下方设有所述装载平台的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机，所述步进电机的电机轴连接驱动丝杆，所述丝杆装有与之配合的驱动滑块，所述滑块与所述装载平台的底面相固接，位于所述驱动滑块两侧的所述丝杆两端装有丝杆支架，所述步进电机通过所述滑块带动所述装载平台在设定的所述硅片片盒的装载位置与所述硅片片盒的接口位置之间作来回直线移动，所述硅片片盒的装载位置与所述步进电机的步进脉冲数相对应。本方案利用步进电机的脉冲数与丝杆移动距离之间的对应关系，在轨道和工艺机台安装就绪后，以及今后重新调整硅片片盒的装载位置时，只要通过精确控制步进电机的步进脉冲，就可控制硅片片盒装载平台的位置平移，实现和OHT搬运小车及轨道位置的对准。控制系统存储下其脉冲数，以后每次就能控制硅片片盒装载平台移动到相同位置。因此，本装置可应用在无须人工干预的自动作业场所。
[0010]进一步地，所述丝杆支架之间的距离大于所述硅片片盒装载位置与所述硅片片盒接口位置之间的距离，以给予滑块充分的行程距离，以及为以后的位置进一步调整预留空间。
[0011]进一步地，所述装载平台的底面与所述丝杆支架的顶面之间装有相配合的滑轨机构，可以起到装载平台移动时的导向作用，并可支撑及平衡装载平台。
[0012]进一步地，所述滑轨机构的安装方向与所述驱动丝杆的轴向一致。
[0013]进一步地，所述滑轨机构的数量为I副，可与滑块一起配合，实现装载平台的平稳移动。
[0014]进一步地，所述滑轨机构的数量为2副，以与滑块一起配合，实现装载平台更好地平衡作用。
[0015]本位置可调的硅片片盒装载装置的驱动机构，还可以采用驱动气缸形式，所述驱动气缸设有驱动杆，所述驱动杆的前端装有驱动滑块，所述驱动滑块与所述装载平台的底面相固接，位于所述驱动滑块移动方向的外侧位置设有挡块，所述挡块装有沿所述驱动滑块移动方向的调节螺钉，所述驱动气缸通过所述驱动滑块带动所述装载平台在设定的所述硅片片盒的装载位置与所述硅片片盒的接口位置之间作来回直线移动，所述硅片片盒的装载位置与所述调节螺钉的调节位置相对应。在本方案中，利用设置在驱动气缸滑块前、用来对准硅片片盒装载位置的限位调节螺钉，在轨道和工艺机台安装就绪后，以及今后重新调整硅片片盒的装载位置时，只要通过调整调节螺钉的进出，即对限位位置进行前后微调，使气缸滑块在设定的硅片片盒装载位置停止，就可控制硅片片盒装载平台的位置平移，实现和OHT搬运小车及轨道位置的对准。
[0016]进一步地，所述调节螺钉与所述驱动气缸的驱动杆同心设置，以便使驱动杆受力均匀。
[0017]进一步地，所述装载平台的底面与所述驱动气缸的顶面和所述挡块的顶面之间装有相配合的滑轨机构，所述滑轨机构的安装方向与所述驱动杆的轴向一致；所述滑轨机构的数量为I?2副。滑轨机构可以起到装载平台移动时的导向作用，并可支撑及平衡装载
T D O
[0018]从上述技术方案可以看出，本实用新型通过将硅片片盒装载装置硅片片盒装载平台的驱动机构改进为步进电机驱动或气缸驱动形式，在调整好硅片片盒装载位置后，可利用存储的步进电机的步进脉冲数，或者利用设置在驱动气缸滑块前、用来对准硅片片盒装载位置的限位调节螺钉，就可控制硅片片盒装载平台以后每次都能移动到相同位置，实现硅片片盒装载装置与OHT轨道及搬运小车相对位置的对准。本实用新型的片盒装载位置相对可调，故片盒装载装置和搬运系统之间不必精确定位，使轨道或工艺机台安装位置的冗余度就增大了。因此，本实用新型可降低设备安装时的对准难度，增加安装使用的灵活性，同时，避免了日后需要人工调整对准位置的麻烦，使用方便，并可用于无须人工干预的自动作业场所，拓展了应用范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是OHT与硅片片盒装载装置在机台位置的工作状态示意图；
[0020]图2是本实用新型一种位置可调的硅片片盒装载装置的一种结构示意图；
[0021]图3是本实用新型一种位置可调的硅片片盒装载装置的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0023]实施例一
[0024]在本实施例中，请参阅图2，图2是本实用新型一种位置可调的硅片片盒装载装置的一种结构示意图。如图所示，本实用新型的硅片片盒装载装置，设置在半导体工艺机台2的硅片片盒接口前方、硅片片盒搬运小车4下方的对应位置。硅片片盒装载装置包括设于底座20上方的硅片片盒装载平台10，装载平台10下方设有装载平台的驱动机构。驱动机构包括I台步进电机15，步进电机15的电机轴连接驱动丝杆14，丝杆14装有滑块13。滑块13与装载平台10的底面固定连接。位于驱动滑块13两侧的丝杆14的两端分别装有丝杆支架12。步进电机15通过滑块13带动装载平台10，在设定的硅片片盒3的装载位置与硅片片盒3在机台2处的接口位置之间作来回直线移动。硅片片盒的装载位置与步进电机的步进脉冲数相对应，即在调整硅片片盒的装载位置时，记录下步进电机的滑块从机台接口处的初始位置移动到硅片片盒的装载位置时的步进电机的步进脉冲数，控制系统存储下其脉冲数，以后每次就能控制硅片片盒装载平台移动到相同位置。
[0025]请继续参阅图2。2个丝杆支架12之间的距离应设置为大于硅片片盒装载位置与硅片片盒接口位置之间的距离，以给予滑块13充分的行程距离，以及为以后的位置进一步调整预留空间。在装载平台10的底面与2个丝杆支架12的顶面之间装有相配合的2副滑轨机构11，滑轨机构11的安装方向与驱动丝杆14的轴向一致。可以采用在装载平台10的底面安装滑块或滑轮、在丝杆支架12的顶面安装相配合的滑轨的形式。从装载平台10的上方看，滑轨机构11安装在丝杆14的两侧位置，可以起到装载平台10移动时的导向作用，并可支撑及平衡装载平台。
[0026]本实施例利用步进电机的脉冲数与丝杆移动距离之间的对应关系，在轨道和工艺机台安装就绪后，以及今后重新调整硅片片盒的装载位置时，只要通过精确控制步进电机的步进脉冲数，就可控制硅片片盒装载平台的位置平移，实现和OHT搬运小车及轨道位置的对准。控制系统存储下其脉冲数，以后每次就能控制硅片片盒装载平台移动到相同位置。并且，在搬运小车与硅片片盒装载装置的相对位置发生偏移时，在通过步进电机调整滑块位置的同时，可以利用记录步进电机的脉冲数，实现硅片片盒装载位置的重复定位。
[0027]实施例二
[0028]在本实施例中，请参阅图3，图3是本实用新型一种位置可调的硅片片盒装载装置的另一种结构示意图。如图所示，本位置可调的硅片片盒装载装置的驱动机构，也可以采用驱动气缸形式。驱动气缸19设有驱动杆18，驱动杆18的前端装有驱动滑块17，驱动滑块17与装载平台10的底面固定连接。位于驱动滑块17移动方向的外侧位置设有挡块21，挡块21装有沿驱动滑块移动方向的调节螺钉16。驱动气缸19通过驱动滑块17带动装载平台10在设定的硅片片盒的装载位置与硅片片盒的接口位置之间作来回直线移动。硅片片盒的装载位置与调节螺钉16的调节位置相对应，即在调整硅片片盒的装载位置时，将调节螺钉16转动到其端面与处于硅片片盒的装载位置时的滑块17相接触的位置，以后每次就能控制硅片片盒装载平台移动到相同位置。
[0029]请继续参阅图3。调节螺钉16与驱动气缸19的驱动杆18同心设置，以便在滑块17接触到调节螺钉16时，使驱动杆18受力均匀。在装载平台10的底面与驱动气缸19的顶面和挡块21的顶面之间装有相配合的2副滑轨机构11，滑轨机构11的安装方向与驱动杆18的轴向一致。可以采用在装载平台10的底面安装滑块或滑轮、在驱动气缸19及挡块21的顶面安装相配合的滑轨的形式。从装载平台10的上方看，滑轨机构11安装在驱动杆18的两侧位置，可以起到装载平台移动时的导向作用，并可支撑及平衡装载平台。
[0030]在本实施例中，利用设置在驱动气缸滑块前、用来对准硅片片盒装载位置的限位调节螺钉，在轨道和工艺机台安装就绪后，以及今后重新调整硅片片盒的装载位置时，只要通过调整调节螺钉的进出，即对限位位置进行前后微调，使气缸滑块在设定的硅片片盒装载位置停止，就可控制硅片片盒装载平台的位置平移，实现和OHT搬运小车及轨道位置的对准。
[0031]以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种位置可调的硅片片盒装载装置，设置在半导体工艺机台的硅片片盒接口前方、硅片片盒搬运小车下方的对应位置，所述硅片片盒装载装置包括设于底座上方的硅片片盒装载平台，所述装载平台下方设有所述装载平台的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机，所述步进电机的电机轴连接驱动丝杆，所述丝杆装有与之配合的驱动滑块，所述滑块与所述装载平台的底面相固接，位于所述驱动滑块两侧的所述丝杆两端装有丝杆支架，所述步进电机通过所述滑块带动所述装载平台在设定的所述硅片片盒的装载位置与所述硅片片盒的接口位置之间作来回直线移动，所述硅片片盒的装载位置与所述步进电机的步进脉冲数相对应。
2.如权利要求1所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述丝杆支架之间的距离大于所述硅片片盒装载位置与所述硅片片盒接口位置之间的距离。
3.如权利要求1所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述装载平台的底面与所述丝杆支架的顶面之间装有相配合的滑轨机构。
4.如权利要求3所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述滑轨机构的安装方向与所述驱动丝杆的轴向一致。
5.如权利要求3或4所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述滑轨机构的数量为I副。
6.如权利要求3或4所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述滑轨机构的数量为2副。
7.如权利要求1所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动气缸，所述驱动气缸设有驱动杆，所述驱动杆的前端装有驱动滑块，所述驱动滑块与所述装载平台的底面相固接，位于所述驱动滑块移动方向的外侧位置设有挡块，所述挡块装有沿所述驱动滑块移动方向的调节螺钉，所述驱动气缸通过所述驱动滑块带动所述装载平台在设定的所述硅片片盒的装载位置与所述硅片片盒的接口位置之间作来回直线移动，所述硅片片盒的装载位置与所述调节螺钉的调节位置相对应。
8.如权利要求7所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述调节螺钉与所述驱动杆同心设置。
9.如权利要求7所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述装载平台的底面与所述驱动气缸的顶面和所述挡块的顶面之间装有相配合的滑轨机构，所述滑轨机构的安装方向与所述驱动杆的轴向一致。
10.如权利要求9所述的硅片片盒装载装置，其特征在于，所述滑轨机构的数量为I?2副。
【文档编号】B65G35/00GK203794122SQ201420169489
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】任大清, 戴峻 申请人:上海集成电路研发中心有限公司