片盒定位裝置以及半導體加工設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微電子加工技術領域，具體地，涉及一種片盒定位裝置以及半導體加工設備。
【背景技術】
[0002]從片盒(Cassette)中取出晶片是眾多半導體加工設備自動化傳輸過程的第一步，所以取片的效率和可靠性便成為實現晶片高度自動化生產的重要必要條件之一。
[0003]圖1為半導體加工設備的原理框圖。如圖1所示，半導體加工設備包括裝載腔室13、傳輸腔室2和反應腔室3。其中，裝載腔室13用于承載片盒I ;片盒I用于承載多個晶片，其具體結構如圖2所示，片盒I的左側、右側和后端(圖2中片盒I的左面、右面和前面)均具有用于承載晶片6的槽口，從而使片盒I內的多個晶片6沿豎直方向間隔設置；片盒I的前端(圖2中片盒I的后面)可供晶片6沿圖2的箭頭方向取出或放入。在傳輸腔室2內設置有機械手4，用于在片盒I和反應腔室3之間傳輸晶片；此外，在片盒I的底部還設置有片盒升降裝置5，用于驅動片盒I在豎直方向作直線運動，從而配合機械手4取出片盒內的任一晶片。
[0004]此外，在片盒I和片盒升降裝置5之間還設置有片盒定位裝置，用于對片盒I在水平方向上的位置以及水平度進行定位。圖3為現有的一種片盒定位裝置的立體圖。如圖3所示，片盒定位裝置包括定位板7，定位板7通過螺釘11固定在片盒升降裝置5的連接板10上，用于承載片盒I ;并且，在定位板7上分別設置有定位擋塊8和U型定位塊9，用于在片盒I被置于定位板7上時限制片盒I水平移動。此外，在定位板7上還設置有緊定螺釘12，用于調節定位板7的水平度。在安裝片盒I的過程中，操作人員將片盒I放置于定位板7上，并利用定位擋塊8和U型定位塊9限定片盒I在水平方向上的位置，然后利用緊定螺釘12調節片盒I的水平度。
[0005]上述片盒定位裝置在實際應用中不可避免地存在以下問題，即:如圖4A和4B所示，在利用機械手4自片盒I取片的過程中，通常需要設定機械手4的初始位置中心01與片盒I內的取片位置中心02之間的水平間距A，且針對片盒I內的任意一個晶片6，該水平間距A是唯一的，以保證由機械手4取出的各個晶片6能夠位于該機械手4上唯一的指定位置。然而，由于操作人員是手動將片盒I放置在定位板7上，該操作往往因受到速度、力度及角度等因素的影響，使得片盒I內的某些晶片6的中心(如圖4B中的d/2半徑處，d為晶片6的直徑)會偏離取片位置中心02，導致這些晶片6在被機械手4取出時會偏離機械手4上唯一的指定位置，從而造成不同晶片6在機械手4上的位置不唯一，進而降低了后續的傳輸及工藝的效率。
[0006]在實際應用中，雖然可以另設晶片校準裝置與機械手配套使用，以解決不同晶片在機械手上的位置不唯一的問題，但是，該晶片校準裝置的成本較高，且維護不便，從而增加了半導體加工設備的制造和使用成本。
【發明內容】
[0007]本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種片盒定位裝置以及半導體加工設備，其可以使片盒內的所有晶片在水平方向上的位置一致，從而可以使由機械手取出的各個晶片均位于該機械手上唯一的指定位置，進而可以提高傳輸及工藝的效率。
[0008]為實現本發明的目的而提供一種片盒定位裝置，其位于用于容納片盒的裝載腔室內，并在升降裝置的驅動下沿豎直方向作直線運動，所述片盒定位裝置包括定位底板、旋轉定位板和支撐柱，其中，所述定位底板水平設置，且與所述升降裝置連接；所述旋轉定位板置于所述定位底板上，且所述旋轉定位板的一端與所述定位底板的一端可旋轉的連接；所述旋轉定位板用于承載片盒，并且在所述旋轉定位板上設置有定位組件，用于限制所述片盒在所述旋轉定位板上的位置；所述支撐柱設置在所述旋轉定位板的下方，且所述支撐柱和所述定位底板在豎直方向上作相對直線運動，以在所述支撐柱上升至預設的最高位置時，所述旋轉定位板由所述支撐柱頂起并旋轉至相對于所述定位底板傾斜的位置；在所述支撐柱位于預設的最低位置時，所述旋轉定位板在自身重力作用下回落至所述定位底板上。
[0009]其中，所述片盒定位裝置還包括旋轉連接組件；所述旋轉連接組件包括旋轉軸和與之配合的軸承，所述旋轉軸與所述定位底板固定連接，且所述旋轉軸平行于水平方向；所述軸承與所述旋轉定位板固定連接。
[0010]優選的，所述旋轉連接組件的數量為兩個，且兩個所述旋轉連接組件對稱地設置在所述定位底板一端的兩側。
[0011]其中，所述片盒定位裝置還包括旋轉連接組件；所述旋轉連接組件包括旋轉軸和與之相配合的軸承，所述旋轉軸與所述旋轉定位板固定連接，且所述旋轉軸平行于水平方向；所述軸承與所述定位底板固定連接。
[0012]優選的，所述旋轉連接組件的數量為兩個，且兩個所述旋轉連接組件對稱地設置在所述旋轉定位板一端的兩側。
[0013]優選的，所述支撐柱與所述裝載腔室固定連接。
[0014]優選的，所述片盒定位裝置還包括支撐柱升降機構，用于驅動所述支撐柱沿豎直方向作直線運動。
[0015]優選的，所述支撐柱升降機構包括支架和直線驅動源，其中，所述支架用于將所述直線驅動源固定在所述裝載腔室的底部；所述支撐柱的下端與所述直線驅動源的驅動軸連接；所述支撐柱的上端沿豎直方向穿過所述裝載腔室并延伸至所述旋轉定位板的下方；所述直線驅動源用于驅動所述支撐柱沿豎直方向作直線運動。
[0016]優選的，所述直線驅動源包括直線電機或直線氣缸。
[0017]優選的，所述直線驅動源為直線氣缸，并且所述支撐柱升降機構還包括緩沖器，用于對所述支撐柱在其沿豎直方向作直線運動時起到減速緩沖的作用。
[0018]優選的，所述支撐柱升降機構包括支架、旋轉驅動源和傳動組件，其中，所述支架用于將所述旋轉驅動源固定在所述裝載腔室的底部；所述旋轉驅動源用于提供旋轉動力；所述傳動組件用于將由所述旋轉驅動源提供的旋轉動力轉換為直線動力，并傳遞至所述支撐柱；所述支撐柱的下端與所述傳動組件連接；所述支撐柱的上端沿豎直方向穿過所述裝載腔室并延伸至所述旋轉定位板的下方。
[0019]優選的，在所述裝載腔室的底部設置有通孔，所述支撐柱通過所述通孔延伸至所述裝載腔室的內部；在所述支撐柱上套制有波紋管，所述波紋管的上端與所述裝載腔室的底部密封連接，且所述通孔位于所述波紋管內；所述波紋管的下端與所述支撐柱密封連接。
[0020]優選的，所述支撐柱升降機構還包括導柱和與之配合的直線軸承，所述導柱的上端與所述裝載腔室的底部固定連接，且所述導柱平行于豎直方向；所述直線軸承與所述支撐柱連接。
[0021]作為另一個技術方案，本發明還提供一種半導體加工設備，包括裝載腔室、傳輸腔室和工藝腔室，其中，所述裝載腔室用于容納片盒，并且在所述裝載腔室的底部設置有升降裝置，所述升降裝置通過片盒定位裝置與片盒連接和定位；在所述傳輸腔室內設置有機械手，用于通過與所述升降裝置配合自所述片盒內取出或放入晶片，并將晶片移入或移出所述工藝腔室，所述片盒定位裝置采用了本發明提供的上述片盒定位裝置。
[0022]本發明具有以下有益效果:
[0023]本發明提供的片盒定位裝置，其通過使旋轉定位板的一端與定位底板的一端可旋轉的連接，并通過使設置在旋轉定位板的下方的支撐柱和定位底板在豎直方向上作相對直線運動，可以在支撐柱上升至預設的最高位置時，使旋轉定位板由支撐柱頂起并旋轉至相對于定位底板傾斜的位置，從而在操作人員手動將片盒放置在旋轉定位板上時，可以使片盒傾斜(片盒可供取片的前端朝上傾斜)，進而使片盒內的晶片在自身重力的作用下自動滑落至片盒后端的槽口內，從而可以使片盒內的所有晶片在水平方向上的位置一致；而后，可以在支撐柱位于預設的最低位置時，使旋轉定位板在自身重力作用下回落至定位底板上，此時由機械手取出的各個晶片均位于該機械手上唯一的指定位置，從而可以提高傳輸及工藝的效率。
[0024]本發明提供的半導體加工設備，其通過采用本發明提供的上述片盒定位裝置，可以使片盒內的所有晶片在水平方向上的位置一致，從而可以使由機械手取出的各個晶片均位于該機械手上唯一的指定位置，進而可以提高傳輸及工藝的效率。
【附圖說明】
[0025]圖1為半導體加工設備的原理框圖；
[0026]圖2為片盒的結構示意圖；
[0027]圖3為現有的一種片盒定位裝置的立體圖；
[0028]圖4A為機械手與片盒的相對位置的俯視圖；
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