多規格晶圓盒轉換裝置的制作方法

1.本發明涉及半導體加工技術領域，尤其涉及一種多規格晶圓盒轉換裝置。


背景技術：

2.半導體產業發展至今，已經由最早的4寸、6寸、8寸小硅片晶圓工藝，發展至以12寸為主流的大硅片晶圓的工藝。相應的，晶圓上料裝置也由裝載4、6寸晶圓的小硅片上料臺和裝載8寸晶圓的裝載臺(smif port)發展至裝載12寸晶圓的晶圓裝載機(load port)。但因相關工藝的需求，部分半導體生產企業仍保留著8寸或者更小尺寸的生產工藝，為了提高設備的利用率，有必要研究一款轉換裝置，以使裝載12寸晶圓的晶圓裝載機能裝載8寸或者更小尺寸的晶圓。


技術實現要素：

3.為克服上述缺點，本發明的目的在于提供一種多規格晶圓盒轉換裝置，兼容多規格晶圓盒裝載需求，提高了設備利用率，降低生產成本。
4.為了達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種多規格晶圓盒轉換裝置，設置在裝載平臺上，裝載平臺上設有用以感應晶圓盒是否裝載到位的感應機構。轉換裝置包括放置在裝載平臺上的底板，底板遠離裝載平臺的一側設有晶圓盒定位機構，底板朝向裝載平臺的一側設有感應觸發機構；當晶圓盒放置到底板上時，感應觸發機構能在晶圓盒的自重作用下觸發感應機構。
5.使用時，將底板放置到裝載平臺上，然后通過晶圓盒定位機構將8寸或更小尺寸的晶圓盒定位放置到底板上，再利用感應觸發機構觸發感應機構，以使感應機構收集到晶圓盒裝載的信號。
6.本發明的有益效果在于：
7.當小尺寸(4寸、6寸或8寸)的晶圓盒放置到適用于12寸晶圓盒的裝載平臺上時，由于尺寸問題，小尺寸的晶圓盒是無法接觸到感應機構的，導致感應機構無法獲知是否有晶圓盒的裝載。而通過在裝載平臺上增設轉換裝置，使得現有的適用于12寸晶圓盒裝載的裝載平臺能同時兼容裝載小尺寸晶圓盒的功能，滿足多規格晶圓盒裝載的需求，進而提高了裝載平臺的利用率，降低了生產成本。
8.進一步來說，感應觸發機構包括升降條、聯動觸發部。升降條貫穿設置在底板上，并能沿底板上下移動。且升降條的上端延伸出底板的上端面并形成用以承托晶圓盒的承接面。聯動觸發部安裝在底板上，并能在升降條的作用下觸發感應機構。
9.當晶圓盒放置到底板上時，晶圓盒能抵壓到承接面上并帶動升降條下移，進而帶動聯動觸發部觸發感應機構。通過延伸出底板上端面的升降條能及時獲知底板上是否有晶圓盒，若有晶圓盒，升降條則能在晶圓盒的自重作用下下移，并帶動聯動觸發部觸發感應機構，若沒有晶圓盒，升降條則保持在其移動的最高點位置，此時，聯動觸發部無法觸發感應機構。通過升降條及聯動觸發部的配合能將晶圓盒裝載的信號及時傳遞給感應機構，進而
避免了因晶圓盒尺寸過小導致的無法觸發感應機構的問題。
10.進一步來說，聯動觸發部包括配合使用的聯動桿、觸發桿，聯動桿、觸發桿均樞接在底板上，且聯動桿、觸發桿相對的一端沿豎直方向相互抵接，聯動桿、觸發桿相互遠離的一端分別與升降條、感應機構抵接。
11.進一步來說，聯動桿包括聯動桿本體，聯動桿本體的一端設有向觸發桿方向延伸的托臺，另一端設有能伸入到升降條下端面的聯動凸塊。
12.進一步來說，觸發桿包括觸發桿本體，觸發桿本體的一端設有能壓靠在托臺上的壓臺，另一端設有能壓靠在感應機構上的觸發凸塊。
13.當將晶圓盒放置到底板上時，晶圓盒的底部能抵壓到承接面上并帶動升降條沿貫穿通孔下移，升降條隨之抵壓在聯動凸塊上并帶動聯動凸塊下移，進而使得聯動桿本體轉動并帶動托臺上移，托臺隨之頂起壓臺，觸發桿本體轉動并帶動觸發凸塊下移抵壓在感應機構上，實現對感應機構的觸發。
14.進一步來說，底板的下端面上分別開設有用以安裝聯動觸發部的安裝槽、用以供升降條移動的貫穿通孔，安裝槽、貫穿通孔相互連通。
15.進一步來說，感應觸發機構還包括升降限位板、聯動限位板，升降限位板沿底板下端面蓋設在貫穿通孔上。聯動限位板沿底板下端面蓋設在安裝槽上，且聯動限位板上還開設有避讓開槽。通過升降限位板的設置能對升降條的下移位置進行限位，通過聯動限位板的設置能對觸發桿及聯動桿的轉動幅度進行限位，并且通過避讓開槽的設置能為觸發桿與聯動桿的動作行程進行讓位。
16.進一步來說，升降條的下端部側壁上一體設置有環形凸緣，貫穿通孔的上端部內壁上一體設置有能供環形凸緣抵靠的止擋環板。通過環形凸緣、止擋環板的設置對升降條的上移位置進行了限位。
17.進一步來說，升降條的下端還設有供聯動觸發部抵靠的限位凹槽。通過限位凹槽的設置能對聯動凸塊進行限位，保證聯動凸塊移動過程中的穩定性。
18.進一步來說，感應觸發機構包括固接在底板上的后點位觸發板，當底板放置到裝載平臺上時，后點位觸發板能直接壓靠在感應機構上。
19.由于現有的感應機構通常設置三個感應點位，當三個感應點位同時被觸發，感應機構才能收集到晶圓盒裝載完成的信號，而由于三個感應點位的位置比較分散，僅利用升降條與聯動觸發部對三個感應點位進行觸發時，整個轉換裝置的結構較為復雜，因此，在設計時，對位于同一直線上的兩個感應點位采用升降條與聯動觸發部的結構進行同時觸發，而對于另一個感應點位則直接利用后點位觸發板進行觸發。即當轉換裝置放置到裝載平臺上時，后點位觸發板是能直接觸發一個感應點位的，而另兩個感應點位則需在裝載了晶圓盒后，通過升降條與聯動觸發部的配合進行觸發。需要注意的是，在實際應用時，感應點位并不局限為3個，當感應點位大于3個時，轉換裝置仍可采用對位于同一直線上的兩個感應點位采用升降條與聯動觸發部的結構進行同時觸發，而其余點位則分別設置后點位觸發板進行觸發的技術方案。
20.進一步來說，晶圓盒定位機構包括設置在底板上的前定位塊、側定位塊、后定位塊，前定位塊、側定位塊、后定位塊之間共同形成供晶圓盒放置的放置區。在實際設置時，前定位塊、側定位塊、后定位塊的位置及數量可根據晶圓盒的尺寸規格進行調整，以保證晶圓
盒放置到放置區內時，前定位塊、后定位塊、側定位塊均能抵靠到晶圓盒上以對晶圓盒進行定位。
21.進一步來說，底板上還對稱設置有便于拿取的握把。
附圖說明
22.圖1為本發明實施例的裝載平臺的結構示意圖；
23.圖2為本發明實施例的底板正面的結構示意圖；
24.圖3為本發明實施例的底板背面的結構示意圖；
25.圖4為圖3中a部位的局部放大圖；
26.圖5為本發明實施例的感應觸發機構的結構示意圖；
27.圖6為本發明實施例的轉換裝置未裝載晶圓盒時的俯視圖；
28.圖7為圖中a-a向的剖切示意圖；
29.圖8為圖7中b部位的局部放大圖；
30.圖9為本發明實施例的轉換裝置裝載晶圓盒時的剖切示意圖；
31.圖10為圖9中c部位的局部放大圖。
32.圖中：
33.1-裝載平臺；2-晶圓盒；
34.3-感應機構；31-后感應點位；32-側感應點位；
35.4-底板；41-貫穿通孔；411-止擋環板；42-安裝槽；
36.5-晶圓盒定位機構；51-前定位塊；52-側定位塊；53-后定位塊；
37.61-后點位觸發板；62-聯動觸發部；621-聯動桿；6211-聯動桿本體；6212-托臺；6213-聯動凸塊；622-觸發桿；6221-觸發桿本體；6222-壓臺；6223-觸發凸塊；63-升降條；631-環形凸緣；632-限位凹槽；64-升降限位板；65-聯動限位板；651-避讓開槽；
38.7-握把。
具體實施方式
39.下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
40.實施例
41.參見附圖1-10所示，本發明的一種多規格晶圓盒轉換裝置，設置在裝載平臺1上，裝載平臺1上設有用以感應晶圓盒2是否裝載到位的感應機構3。轉換裝置包括放置在裝載平臺1上的底板4，底板4的上端(即底板4遠離裝載平臺1的一側)設有晶圓盒定位機構5，底板4的下端(即底板4朝向裝載平臺1的一側)設有感應觸發機構。當晶圓盒2放置到底板4上時，感應觸發機構能在晶圓盒2的自重作用下觸發感應機構3。
42.需要注意的是，裝載平臺1、感應機構3均為現有技術，是適用于12寸晶圓盒裝載的，其中，參見附圖1所示，感應機構3包括設置在裝載平臺1上的一個后感應點位31和兩個側感應點位32，當12寸晶圓盒放置到裝載平臺1上時，12寸晶圓盒的底部能同時觸發到后感應點位31、側感應點位32上，進而使得感應機構3收集到晶圓盒裝載完成的信號。但由于尺寸原因，當8寸或更小尺寸的晶圓盒直接放置到裝載平臺1上時，是無法觸發到后感應點位
31和側感應點位32的，進而導致感應機構3無法獲知是否有晶圓盒的裝載，因此，本實施例的轉換裝置，先通過晶圓盒定位機構5將8寸或更小尺寸的晶圓盒定位放置到底板4上，再利用感應觸發機構觸發感應機構3的后感應點位31、側感應點位32，以使感應機構3收集到晶圓盒裝載的信號，從而使得現有的適用于12寸晶圓盒的裝載平臺能用于8寸或者更小尺寸的晶圓盒裝載。
43.在一示例中，參見附圖3所示，感應觸發機構包括后點位觸發板61、聯動觸發部62、升降條63。其中，后點位觸發板61固接在底板4上，用以抵壓后感應點位31。聯動觸發部62與側感應點位32一一對應設置，并能在升降條63的作用下抵壓在對應的側感應點位32上。升降條63貫穿設置在底板4上，并能沿底板4上下移動。升降條64的上端延伸出底板4的上端面并形成用以承托晶圓盒2的承接面。當晶圓盒2放置到底板4上時，晶圓盒2能抵壓到承接面上并帶動升降條64下移，進而帶動聯動觸發部62抵壓到對應的側感應點位32上，實現對側感應點位32的觸發。
44.為了實現對感應觸發機構的安裝，在底板4上開設有貫穿底板4上、下端面的貫穿通孔41，在底板4的下端還開設有與聯動觸發部62一一對應設置的安裝槽42，且安裝槽42均與貫穿通孔41相互連通。安裝時，將升降條63設置在貫穿通孔41內，并能沿貫穿通孔41上下移動。聯動觸發部62安裝在對應的安裝槽42內，且其一端延伸至對應的側感應點位32上，另一端延伸至貫穿通孔41內并抵靠在升降條63的下端面上。將安裝槽42與貫穿通孔41連通設置使得一個升降條63即可帶動兩個聯動觸發部62同時動作。
45.在一示例中，參見附圖5、8所示，聯動觸發部62包括配合使用的聯動桿621、觸發桿622。聯動桿621包括樞接在安裝槽42內的聯動桿本體6211，聯動桿本體6211的一端一體設置有向觸發桿622方向延伸的托臺6212，另一端一體設置有能伸入到貫穿通孔41內的聯動凸塊6213。觸發桿622包括樞接在安裝槽42內的觸發桿本體6221，觸發桿本體6221的一端一體設置有壓靠在托臺6212上的壓臺6222，另一端一體設置有能抵靠在側感應點位32上的觸發凸塊6223。
46.參見附圖7-8所示，初始狀態下，底板4上未放置晶圓盒2，升降條63處于移動的最高點位置，當將底板4放置到裝載平臺1上時，后點位觸發板61能抵壓在后感應點位31上并直接觸發后感應點位31，而觸發凸塊6223雖抵靠在側感應點位32上，但其對側感應點位32的壓力不足以觸發側感應點位32；參見附圖9-10所示，當將晶圓盒2放置到底板4上時，晶圓盒2的底部能抵壓到承接面上并帶動升降條63沿貫穿通孔41下移，升降條63隨之抵壓在聯動凸塊6213上并帶動聯動凸塊6213下移，進而使得聯動桿本體6211轉動并帶動托臺6212上移，托臺6212隨之頂起壓臺6222，觸發桿本體6221轉動并帶動觸發凸塊6223下移抵壓在對應的側感應點位32上，進而觸發側感應點位32。
47.在一示例中，參見附圖3-4所示，感應觸發機構6還包括升降限位板64、聯動限位板65，其中，升降限位板64沿底板4下端面蓋設在貫穿通孔41上，以限制升降條63的移動范圍。聯動限位板65與安裝槽42一一對應設置，并沿底板4下端面蓋設在對應的安裝槽42上，用以對對應的聯動觸發部62進行限位。此外，為了避免聯動限位板65影響聯動觸發部62的動作行程，在聯動限位板65上還開設有避讓開槽651。當升降條63處于移動的最高點位置時，托臺6212、壓臺6222部分位于避讓開槽651內。在本實施例中，升降限位板64、聯動限位板65均通過螺釘固接在底板的下端面上。
48.在一示例中，為了避免升降條63從貫穿通孔41內滑脫，在升降條63的下端部側壁一體設置有環形凸緣631，在貫穿通孔41的上端部內壁上一體設置能抵接在環形凸緣631上的止擋環板411。此外，為了對聯動凸塊6213進行限位，在升降條63的下端還開設有供聯動凸塊6213抵靠的限位凹槽632。
49.在一示例中，參見附圖2所示，晶圓盒定位機構5包括設置在所述底板4上的前定位塊51、側定位塊52、后定位塊53，所述前定位塊51、側定位塊52、后定位塊53之間共同形成供晶圓盒2放置的放置區。在實際設置時，前定位塊51、側定位塊52、后定位塊53的位置及數量可根據晶圓盒的尺寸規格進行調整，以保證晶圓盒放置到放置區內時，前定位塊51、后定位塊52、側定位塊53均能抵靠到晶圓盒2上以對晶圓盒2進行定位。在本實施例中，后定位塊53呈條狀設置，且僅設置一個。側定位塊52設置了四個，前定位塊51設置了兩個。需要注意的是，升降條63是布設在放置區內的，以保證晶圓盒2放置到放置區內時，能帶動升降條63移動。
50.在一示例中，前定位塊51、側定位塊52、后定位塊53均可通過微調部連接在底板上。以前定位塊51為例，微調部包括開設在前定位塊51上的腰型孔，腰型孔內穿設有能與底板4螺紋連接的微調螺釘。通過腰型孔與微調螺釘的設置能對前定位塊51在底板4上的安裝位置進行微調，以提高安裝精度。
51.在一示例中，為了便于從裝載平臺1上取放底板4，在底板4的上端還對稱設置有握把7。
52.本實施例的具體工作過程如下：
53.參見附圖7-8所示，當將未裝載晶圓盒2的底板4放置到裝載平臺1上時，后點位觸發板61能直接抵壓在后感應點位31上并觸發后感應點位31，而觸發凸塊6223抵靠在對應的側感應點位32上，且因觸發桿本體6221是樞接在安裝槽42內的，觸發凸塊6223能在側感應點位32的支撐下被向上頂起，壓臺6222隨之向下壓靠在托臺6212上，進而使得聯動凸塊6213向上頂起升降條63，以使升降條63移動至最高點位置，此時，只有后感應點位31被觸發，而側感應點位32均未被觸發，因而感應機構3不會收集到晶圓盒裝載的信號；參見附圖9-10所示，當將晶圓盒2在晶圓盒定位機構5的限位下放置到放置區內時，晶圓盒2的底部能抵接到承接面上，因晶圓盒2的自重作用，升降條63隨之沿貫穿通孔41下移，并帶動聯動凸塊6213下移，托臺6212隨之向上頂起壓臺6222，并帶動觸發凸塊6223下移抵壓到側感應點位32上，側感應點位32隨即被觸發，此時，后感應點位31、側感應點位32均被觸發，感應機構3隨即收集到晶圓盒裝載完成的信號。
54.以上實施方式只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。