本发明专利技术公开了一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，包括机架，安装在机架上的挂具周转机构，挂具夹持翻转机构，横移模组，巡边机构，清洗机构，多个晶圆供料机构及转运机械手，同时横移模组上安装有外盖开合机构和内圈搬移机构，挂具夹持翻转机构位于中间位置，夹持挂具周转机构内的导电挂具，将其翻转移动至上下料工位，外盖开合机构与内圈搬移机构位于上下料工位两侧，分别实现外盖旋开及内圈搬移操作，转运机械手位于上下料工位一侧，巡边机构，清洗机构，多个晶圆供料机构环设在转运机械手四周，并位于转运机械手的操作范围内。并位于转运机械手的操作范围内。并位于转运机械手的操作范围内。
【技术实现步骤摘要】
一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置
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[0001]本专利技术涉及半导体自动化设备领域，具体涉及一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置。
技术介绍
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[0002]目前的晶圆片在进行表面处理工艺的过程中，尤其是进行电镀或者是化学镀的表面处理工艺，需要搭配良好的导电治具以及支撑挂具(后简称导电挂具)，在距离晶圆环型边缘处，约0～2mm的范围称其为无效带，晶圆在装配至导电挂具时，无效带与导电挂具进行良好的密封及导电接触，并裸露出有效带(扣除距离晶圆环型边缘0～2mm的范围以外的其他区域)，装配导电挂具的晶圆才能接着进行浸泡式的化学表面处理工艺。导电挂具可以是单面处理或者是正/反两面同时处理，每个面根据晶圆的大小，最少放置一片以上的晶圆，导电挂具在进行表面处理是可以采用垂直立起式，也可以采用水平放置式，无论哪种方式，导电挂具必须要做到水密封及耐化性，才能防止表面处理过程中，药水渗漏到无效带，一旦药水渗漏不但会破坏了挂具的导电结构，影响挂具的寿命，也造成了晶圆片的质量异常。
[0003]为了保障导电挂具的密封性，现有的导电挂具的密封方式大致有以下四类：第一种为旋转式，第二种为螺丝锁附式，第三种为气囊式，第四种为垂直拉紧式。无论哪种密封方式，在进行晶圆上下料时，都是人工进行上下料，包括挂具密封或解封，晶圆的装卸，这种人工方式不仅效率低，而且容易造成晶圆破损从而无法满足生产需求。
[0004]为此出现了一种自动上下料设备，如专利一种晶圆类产品电镀上下料设备(申请号2021107464543)，这种自动上下料设备只能针对气囊式密封的挂具进行自动化操作，针对旋转式挂具则无法实现自动化上下料操作。
技术实现思路
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[0005]针对现有技术的缺乏和不足，本专利技术提供了一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，实现对旋转式晶圆挂具的全自动上下料。
[0006]一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，包括机架，安装在机架上的挂具周转机构，挂具夹持翻转机构，横移模组，巡边机构，清洗机构，多个晶圆供料机构及转运机械手，同时横移模组上安装有外盖开合机构和内圈搬移机构；所述挂具夹持翻转机构位于挂具周转机构一侧，夹紧导电挂具将其翻转移动至上下料工位，所述外盖开合机构与内圈搬移机构位于上下料工位两侧，分别实现外盖旋拧及内圈搬移操作，转运机械手位于上下料工位一侧，巡边机构，清洗机构，多个晶圆供料机构环设在转运机械手四周，并位于转运机械手的操作范围内。
[0007]优选地，所述旋转式晶圆挂具具有相互垂直设置的第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板表面固定有配重块，第二支撑板的单面或双面固定有环形底座，环形底座上依次设有晶圆，密封内圈及外盖，且外盖与环形底座螺纹拧装，将密封内圈压紧在晶圆的无效带处。
[0008]优选地，所述挂具夹紧翻转机构包括平行设置的两组滑动模组，固定在滑动模组滑块上的支撑架，安装在支撑架之间用于夹紧配重块并带动晶圆挂具中心旋转的夹紧旋转组件，以及安装在一侧支撑架上带动夹紧旋转组件翻转的翻转电机。
[0009]优选地，所述夹紧旋转组件包括U型安装架，旋转电机，装配板，平行夹持气缸及两组夹持板，平行夹持气缸固定在装配板上，两组夹持板对称安装在平行夹持气缸的两个滑块上，由平行夹持气缸控制夹持板相对接近或远离，实现对配重块的夹紧或松开，所述装配板连接旋转电机，所述旋转电机配合U型安装架固定在两个支撑架之间，且U型安装架一侧与翻转电机连接。
[0010]优选地，所述外盖开合机构包括第一升降模组，固定架，旋外盖电机及旋外盖治具，所述第一升降模组固定在横移模组的滑块上，固定架安装在第一升降模组的滑块上，旋外盖电机安装在固定架上，旋外盖治具上端配合联轴器连接旋外盖电机，下端具有与外盖形状一致的腔体，且腔体相对的两侧嵌装有气缸，用于夹紧腔体内的外盖。
[0011]优选地，所诉内圈搬移机构包括第二升降模组，固定板，内圈夹爪模组及承载台，所述承载台固定在机架上，所述第二升降模组固定在横移模组的滑块上，固定板安装在第二升降模组的滑块上，所述内圈夹爪模组固定在固定板上，所述内圈夹爪模组对内圈进行夹持搬移至承载台，同步实现晶圆的取放。
[0012]优选地，所述内圈夹爪模组包括模组本体，圆周等间隔布置在模组本体四周的多个内圈夹持气缸，以及安装在内圈夹持气缸上的内圈夹爪，所述模组本体顶部通过连接轴安装在固定板上，底部嵌装有多个晶圆接近传感器，同时底部四周对应晶圆无效带位置嵌装有真空用密封圈，真空吸附晶圆。
[0013]优选地，所述内圈夹爪模组包括模组固定板，多个内圈夹持气缸，多个晶圆夹爪组件及旋转联动组件，多个内圈夹持气缸呈圆周等间隔分布在模组固定板四周，且内圈夹持气缸上安装有内圈夹爪，多个晶圆夹爪组件也呈圆周等间隔分布在模组固定板四周，且内圈夹持气缸与晶圆夹爪组件交替设置，所述晶圆夹爪组件包括固定在模组固定板上的夹爪滑块，以及滑动安装在夹爪滑块上的晶圆夹爪，所述旋转联动组件包括安装在模组固定板中心的转盘，以及驱动转盘正反转的联动驱动件，所述晶圆夹爪通过连杆连接转盘，随着转盘正反旋转使得连杆带动晶圆夹爪沿着夹爪滑块前后伸缩。
[0014]优选地，所述晶圆夹爪的夹持面上设有勾针。
[0015]优选地，所述挂具周转机构包括底板，多个左右移动模组，前后移动模组及U形挂架，多个左右移动模组平行设置在底板上，包括滑轨，与滑轨相平行的传送同步带，所述传送同步带为双面齿同步带，通过一端的驱动电机控制其传送，所述前后移动模组与左右移动模组相垂直布置，前后移动模组的滑块上固定有连接滑轨，该连接滑轨上安装有挂架滑块，前后移动模组控制滑块来回滑动，使得连接滑轨与对应左右移动模组的滑轨拼接，从而使得挂架滑块由连接滑轨移动至滑轨上，所述U型挂架安装在挂架滑块上，其底面两侧设有与同步带齿相配合的齿条。
[0016]优选地，所述晶圆供料机构包括晶周盒和晶周盒打开机构，所述晶周盒打开机构包括放置晶周盒的放置底板，吸附并打开晶周盒面板的开盖面板，升降导柱及升降模组，所述开盖面板配合导套套装在升降导柱上，且与升降导柱顶部固定的升降模组连接，由升降模组控制开盖面板沿着升降导柱上下升降，将晶周盒面板抬起，露出晶周盒内部。
[0017]优选地，所述开盖面板上对应晶周盒面板旋钮位置设有开盖旋钮.且开盖旋钮通过安装在开盖面板背面的旋钮气缸控制，所述开盖面板上还设有多个吸盘，所述放置底板通过开盖直线模组固定在机架上，且放置底板表面设置有对晶周盒定位的定位气缸及定位凸起，所述开盖直线模组带动晶周盒前移至开盖面板处进行开盖操作。
[0018]有益效果：本专利技术所揭示的一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，具有如下有益效果：
[0019]对导电挂具结构进行优化，增加额外的密封内圈可以有效避免表面处理时药水渗透到无效带；
[0020]对于自动化上下料装置，通过设置的挂具周转机构可以实现多组挂具的连续性操作，利用周转避让位实现中间过渡，从而提升整个上下料的不间断性；
[0021]挂具夹紧翻转机构可以实现挂具夹紧翻转以外，还可以实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，其特征在于：包括机架，安装在机架上的挂具周转机构，挂具夹持翻转机构，横移模组，巡边机构，清洗机构，多个晶圆供料机构及转运机械手，同时横移模组上安装有外盖开合机构和内圈搬移机构；所述挂具夹持翻转机构位于挂具周转机构一侧，夹紧导电挂具将其翻转移动至上下料工位，所述外盖开合机构与内圈搬移机构位于上下料工位两侧，分别实现外盖旋拧及内圈搬移操作，转运机械手位于上下料工位一侧，巡边机构，清洗机构，多个晶圆供料机构环设在转运机械手四周，并位于转运机械手的操作范围内。2.根据权利要求1所述的一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，其特征在于：所述旋转式晶圆挂具具有相互垂直设置的第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板表面固定有配重块，第二支撑板的单面或双面固定有环形底座，环形底座上依次设有晶圆，密封内圈及外盖，且外盖与环形底座螺纹拧装，将密封内圈压紧在晶圆的无效带处。3.根据权利要求2所述的一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，其特征在于：所述挂具夹紧翻转机构包括平行设置的两组滑动模组，固定在滑动模组滑块上的支撑架，安装在支撑架之间用于夹紧配重块并带动晶圆挂具中心旋转的夹紧旋转组件，以及安装在一侧支撑架上带动夹紧旋转组件翻转的翻转电机。4.根据权利要求3所述的一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，其特征在于：所述夹紧旋转组件包括U型安装架，旋转电机，装配板，平行夹持气缸及两组夹持板，平行夹持气缸固定在装配板上，两组夹持板对称安装在平行夹持气缸的两个滑块上，由平行夹持气缸控制夹持板相对接近或远离，实现对配重块的夹紧或松开，所述装配板连接旋转电机，所述旋转电机配合U型安装架固定在两个支撑架之间，且U型安装架一侧与翻转电机连接。5.根据权利要求2所述的一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，其特征在于：所述外盖开合机构包括第一升降模组，固定架，旋外盖电机及旋外盖治具，所述第一升降模组固定在横移模组的滑块上，固定架安装在第一升降模组的滑块上，旋外盖电机安装在固定架上，旋外盖治具上端配合联轴器连接旋外盖电机，下端具有与外盖形状一致的腔体，且腔体相对的两侧嵌装有气缸，用于夹紧腔体内的外盖。6.根据权利要求2所述的一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，其特征在于：所诉内圈搬移机构包括第二升降模组，固定板，内圈夹爪模组及承载台，所述承载台固定在机架上，所述第二升降模组固定在横移模组的滑块上，固定板安装在第二升降模组的滑块上，所述内圈夹爪模组固定在固定板上，所述内圈夹爪模组对内圈进行夹持搬移至承载台，同步实现晶圆的取放。7.根据权利要求6所述的一种旋转式晶圆挂具的自动上下料装置，其特征在于：所述内圈夹爪...
【专利技术属性】
技术研发人员：余丞宏，
申请(专利权)人：苏州汇富弘自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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