【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体加工，尤其涉及一种晶圆夹持翻转装置及方法。
技术介绍
1、半导体元件的加工过程中有很多工序，部分工序经常会在晶圆不同的面上进行，如晶圆上芯片加工在晶圆的正面，标识晶圆信息的条码等信息刻印在晶圆的背面。因此，晶圆在进入一些工序前就需要预先进行翻转，使晶圆的加工面正对着该工序的晶圆加工方向，如将晶圆背面翻转朝上进行读码等。因此晶圆的翻转工序，就成为了晶圆加工过程中不可缺少的工序之一。
2、目前传统的晶圆翻转机构，主要由晶圆夹爪，伺服旋转电机、夹持气缸等部件组成，如现有技术公开的《一种晶圆搬运机械手》（中国专利公开号：cn210551302u）的记载，此类结构的晶圆翻转机构，典型通过夹持气缸推进手指水平移动夹持晶圆，同时依靠腕部的旋转电机，来带动手指端进行原地180°翻转完成晶圆翻面，因此夹持和翻转动作需要单独配置不同的驱动源实现，整体结构设计较为复杂，制造成本较高。
技术实现思路
1、为此，本专利技术的主要目的在于提供一种晶圆夹持翻转装置及方法，以采用单个驱动源同步实现晶圆夹持和翻转功能。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种晶圆夹持翻转装置，其包括：主架、驱动单元、基板、定位板、传动轮、连杆、滑轨组件，夹爪，其中所述定位板架在基板后侧以隔出转轮隔道，所述基板前侧设有引导窗，所述传动轮上设有转轴及引导柱，所述传动轮设置在转轮隔道内，经转轴与基板轴连接，并使所述引导柱插入引导窗，所述滑轨组件分设在基板两端，所述连杆两端分别
3、在可能的优选实施方式中，所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：第一柱塞、第一安装座，所述定位板背部设有呈环状布置的第一导槽，所述第一导槽上布设有第一定位凹槽，所述第一柱塞经第一安装座与主架连接，使所述第一柱塞头部与第一导槽配接，随定位板旋转适时嵌入第一定位凹槽内稳固定位板旋转位置。
4、在可能的优选实施方式中，所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：缓冲器、第二安装座，所述缓冲器经第二安装座连接在基板上，所述缓冲器头部位处所述滑轨组件的移动端的移动路径上。
5、在可能的优选实施方式中，所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：夹爪定位件、第二柱塞，所述第二柱塞设置在所述滑轨组件的移动端上，所述夹爪定位件上设有呈直线布置的第二导槽，所述第二导槽上布设有第二定位凹槽，所述夹爪定位件设置在基板上靠近滑轨组件位置处，所述第二柱塞头部与第二导槽配接，随滑轨组件的移动端移动适时嵌入第二定位凹槽内稳固夹爪的位置。
6、在可能的优选实施方式中，其中所述驱动单元包括：第三安装座、驱动器、传动机构、轴承、驱动轴，所述驱动器经第三安装座固定在主架上，所述主架上设有轴孔，所述驱动轴经轴承与轴孔连接，所述驱动器经传动机构与驱动轴传动连接，所述驱动轴与传动轮连接。
7、在可能的优选实施方式中，其中所述传动机构包括：主动轮、从动轮、传动带，所述主动轮与驱动器的驱动端连接，所述从动轮与所述驱动轴连接，所述从动轮与主动轮之间经传动带配接，形成带轮传动。
8、在可能的优选实施方式中，其中所述传动机构包括：主动齿轮、从动齿轮，所述主动齿轮与驱动器的驱动端连接，所述从动齿轮与所述驱动轴连接，所述从动齿轮与主动齿轮之间齿轮啮合传动。
9、在可能的优选实施方式中，所述晶圆夹持翻转装置，其中还包括：防尘罩，其与主架连接，罩在驱动单元外。
10、在可能的优选实施方式中，其中所述滑轨组件包括：导轨、滑块、固定块，所述导轨连接在基板上成对间隔设置，所述滑块分别与各导轨配接，所述固定块横跨一对导轨分别与一对滑块同步连接，所述固定块与所述连杆轴连接，所述夹爪与固定块连接。
11、为了实现上述目的，对应上述晶圆夹持翻转装置的方案，根据本专利技术的另一方面，还提供了一种晶圆夹持翻转方法，其步骤包括：
12、启动驱动单元正转带动定位板正向旋转，连动引导柱受引导窗顺向引导拉扯连杆，带动滑轨组件横向位移使夹爪夹持晶圆；
13、当引导柱抵在引导窗末端处时，令驱动单元继续驱动定位板正向旋转，直至带动基板同轴翻转；
14、启动驱动单元反转带动定位板反向旋转，连动引导柱受引导窗逆向引导伸开连杆，带动滑轨组件横向位移使夹爪放开晶圆。
15、通过本专利技术提供的该晶圆夹持翻转装置及方法，巧妙的设计了一种具有两阶段连动转换的单驱动机构，以将传动轮的旋转位移转换为夹爪的横向位移，同时通过基板上的引导窗来限制传动轮上的引导柱的位移距离，从而控制夹爪夹持距离，确保晶圆夹持稳固的同时，利用引导柱与引导窗极限位相抵的特点，经传动轮的持续旋转再而带动基板翻转，从而实现采用单个驱动源同步实现晶圆夹持和翻转功能，籍此以缩减驱动部件数量，整体降低生产制造成本。
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1.一种晶圆夹持翻转装置，其包括：主架、驱动单元、基板、定位板、传动轮、连杆、滑轨组件，夹爪，其中所述定位板架在基板后侧以隔出转轮隔道，所述基板前侧设有引导窗，所述传动轮上设有转轴及引导柱，所述传动轮设置在转轮隔道内，经转轴与基板轴连接，并使所述引导柱插入引导窗，所述滑轨组件分设在基板两端，所述连杆两端分别与引导柱及滑轨组件的移动端轴连接，所述夹爪设置在滑轨组件的移动端上，所述驱动单元与主架连接，所述驱动单元的驱动端穿过定位板与所述传动轮传动连接。
2.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：第一柱塞、第一安装座，所述定位板背部设有呈环状布置的第一导槽，所述第一导槽上布设有第一定位凹槽，所述第一柱塞经第一安装座与主架连接，使所述第一柱塞头部与第一导槽配接，随定位板旋转适时嵌入第一定位凹槽内稳固定位板旋转位置。
3.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：缓冲器、第二安装座，所述缓冲器经第二安装座连接在基板上，所述缓冲器头部位处所述滑轨组件的移动端的移动路径上。
4.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：夹爪定位件
5.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中所述驱动单元包括：第三安装座、驱动器、传动机构、轴承、驱动轴，所述驱动器经第三安装座固定在主架上，所述主架上设有轴孔，所述驱动轴经轴承与轴孔连接，所述驱动器经传动机构与驱动轴传动连接，所述驱动轴与传动轮连接。
6.根据权利要求5所述的晶圆夹持翻转装置，其中所述传动机构包括：主动轮、从动轮、传动带，所述主动轮与驱动器的驱动端连接，所述从动轮与所述驱动轴连接，所述从动轮与主动轮之间经传动带配接，形成带轮传动。
7.根据权利要求5所述的晶圆夹持翻转装置，其中所述传动机构包括：主动齿轮、从动齿轮，所述主动齿轮与驱动器的驱动端连接，所述从动齿轮与所述驱动轴连接，所述从动齿轮与主动齿轮之间齿轮啮合传动。
8.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：防尘罩，其与主架连接，罩在驱动单元外。
9.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中所述滑轨组件包括：导轨、滑块、固定块，所述导轨连接在基板上成对间隔设置，所述滑块分别与各导轨配接，所述固定块横跨一对导轨分别与一对滑块同步连接，所述固定块与所述连杆轴连接，所述夹爪与固定块连接。
10.一种晶圆夹持翻转方法，步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆夹持翻转装置，其包括：主架、驱动单元、基板、定位板、传动轮、连杆、滑轨组件，夹爪，其中所述定位板架在基板后侧以隔出转轮隔道，所述基板前侧设有引导窗，所述传动轮上设有转轴及引导柱，所述传动轮设置在转轮隔道内，经转轴与基板轴连接，并使所述引导柱插入引导窗，所述滑轨组件分设在基板两端，所述连杆两端分别与引导柱及滑轨组件的移动端轴连接，所述夹爪设置在滑轨组件的移动端上，所述驱动单元与主架连接，所述驱动单元的驱动端穿过定位板与所述传动轮传动连接。
2.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：第一柱塞、第一安装座，所述定位板背部设有呈环状布置的第一导槽，所述第一导槽上布设有第一定位凹槽，所述第一柱塞经第一安装座与主架连接，使所述第一柱塞头部与第一导槽配接，随定位板旋转适时嵌入第一定位凹槽内稳固定位板旋转位置。
3.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：缓冲器、第二安装座，所述缓冲器经第二安装座连接在基板上，所述缓冲器头部位处所述滑轨组件的移动端的移动路径上。
4.根据权利要求1所述的晶圆夹持翻转装置，其中还包括：夹爪定位件、第二柱塞，所述第二柱塞设置在所述滑轨组件的移动端上，所述夹爪定位件上设有呈直线布置的第二导槽，所述第二导槽上布设有第二定位凹槽，所述夹爪定位件设置在基板上靠近滑轨组件位置处，所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，朱曼春，陈志宇，杨康，
申请(专利权)人：上海广川科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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