一种光刻机的晶片输送装置的制作方法

1.本发明属于半导体材料技术领域，具体涉及一种光刻机的晶片输送装置。


背景技术：

2.元素硅是一种灰色、易碎、四价的非金属化学元素。地壳成分中27.8％是硅元素构成的，仅次于氧元素含量排行第二，硅是自然界中比较富的元素。在石英、玛瑙、燧石和普通的滩石中就可以发现硅元素。硅晶片又称晶圆片，是由硅锭加工而成的，通过专门的工艺可以在硅晶片上刻蚀出数以百万计的晶体管，被广泛应用于集成电路的制造，硅属于半导体材料，其自身的导电性并不是很好，然而，可以通过添加适当的掺杂剂来精确控制它的电阻率。制造半导体前，必须将硅转换为晶圆片，这要从硅锭的生长开始。单晶硅是原子以三维空间模式周期形成的固体，这种模式贯穿整个材料。多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的，不能用来做半导体电路。多晶硅必须融化成单晶体，才能加工成半导体应用中使用的晶圆片，其中，硅晶片在制造过程中的光刻工艺，是利用光刻机进行光刻。
3.目前，硅晶片在通过光刻机进行光刻时，需要使用输送装置将晶片移动至光刻机内，常见的输送装置是采用皮带输送，需要工作人员将晶片放置在皮带上，由于光刻机的光刻过程会产生一定的时间，皮带输送无法确定晶片的送达时间，容易导致晶片堆积，影响光刻机对晶片的取用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种光刻机的晶片输送装置，旨在解决现有技术中的常见的输送装置是采用皮带输送，需要工作人员将晶片放置在皮带上，由于光刻机的光刻过程会产生一定的时间，皮带输送无法确定晶片的送达时间，容易导致晶片堆积，影响光刻机对晶片的取用的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种光刻机的晶片输送装置，包括晶片外箱和送料装置，所述送料装置位于晶片外箱的一侧，所述晶片外箱的一侧端固定连接有放料斜板，所述送料装置上设置有送料盘，且送料盘与放料斜板相对应，所述晶片外箱内滑动连接有升降内箱，所述晶片外箱的一侧端开凿有晶片放置口，且晶片放置口与升降内箱相对应，所述升降内箱内固定连接有多个晶片分隔条，所述升降内箱与晶片外箱之间设置有升降组件、驱动组件、推料组件和滚动组件，所述驱动组件通过升降组件控制升降内箱在晶片外箱内的升降，所述推料组件配合滚动组件用于控制晶片的移动。
7.作为本发明一种优选的方案，所述送料装置包括滑轨支撑架、电动滑轨和送料滑座，所述滑轨支撑架位于晶片外箱的一侧，所述电动滑轨固定连接于滑轨支撑架的上端，且电动滑轨与外部电源电性连接，所述送料滑座滑动连接于电动滑轨上，所述送料盘固定连接于送料滑座上。
8.作为本发明一种优选的方案，所述升降组件包括两个支撑块、两个滚珠丝杆和两
个行程螺母，两个所述支撑块分别固定连接于晶片放置口的两侧壁，两个所述滚珠丝杆分别转动连接于两个支撑块上，两个所述行程螺母分别固定连接于升降内箱的两侧端，且两个行程螺母分别螺纹连接于两个滚珠丝杆的外表面。
9.作为本发明一种优选的方案，所述驱动组件包括驱动电机、主动转杆、两个主动锥形齿轮和两个从动锥形齿轮，所述驱动电机固定连接于晶片外箱的一侧端，且驱动电机与外部电源电性连接，所述主动转杆转动连接于晶片外箱内，且主动转杆的一端活动贯穿晶片外箱固定连接于驱动电机的输出端，两个所述主动锥形齿轮均固定连接于主动转杆的外表面，两个所述从动锥形齿轮分别固定连接于两个滚珠丝杆的底端，且两个从动锥形齿轮贯穿至两个支撑块的下侧分别与两个主动锥形齿轮相啮合。
10.作为本发明一种优选的方案，所述推料组件包括两个蜗杆，两个固定板、两个蜗轮、两个偏心转动杆、固定块、往复推拉架、推料板和两个偏心连杆，两个所述蜗杆分别固定连接于两个滚珠丝杆的顶端，两个所述固定板均固定连接于晶片外箱的上端，两个所述蜗轮分别转动连接于两个固定板相靠近的一端，且两个蜗轮分别与两个蜗杆相啮合，两个所述偏心转动杆分别固定连接于两个蜗轮相靠近的一端，所述固定块固定连接于晶片外箱的一侧端，所述往复推拉架活动贯穿于固定块上，所述推料板固定连接于往复推拉架上，且推料板与多个晶片分隔条相对应，两个所述偏心连杆分别通过铰轴活动铰接于两个偏心转动杆和往复推拉架之间。
11.作为本发明一种优选的方案，所述滚动组件包括两个固定齿条、多个移料转动辊和多组转动齿轮，两个所述固定齿条均固定连接于晶片外箱的一侧壁，多个所述移料转动辊均转动连接于升降内箱内，且多个移料转动辊分别与多个晶片分隔条相对应，多组所述转动齿轮分别固定连接于多个移料转动辊的两端，且多组转动齿轮活动贯穿至升降内箱的两侧与两个固定齿条相对应。
12.作为本发明一种优选的方案，所述升降内箱的两侧端均开凿有多个稳固滑槽，所述晶片外箱的底壁固定连接有多个稳固条，且多个稳固滑槽分别与多个稳固条滑动连接。
13.作为本发明一种优选的方案，所述晶片外箱的两侧壁均固定连接有辅助稳固块，且两个蜗杆分别转动连接于两个辅助稳固块内。
14.作为本发明一种优选的方案，所述放料斜板上开凿有转辊安装槽，所述转辊安装槽内转动连接有多个滑料转辊。
15.作为本发明一种优选的方案，所述送料盘的上端固定连接有送料防护框，所述送料防护框的开口与放料斜板相对应。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本方案中，光刻机放置在送料装置远离晶片外箱的一侧，通过晶片放置口将晶片放入升降内箱内，利用多个晶片分隔条将晶片分层摆放，然后通过驱动组件控制升降组件启动，升降组件使升降内箱向上移动一定的距离，升降内箱通过多个晶片分隔条带动多个晶片向上移动，同时推料组件和滚动组件在升降内箱移动的过程中会进行启动，位于最上层的晶片被推料组件推动，滚动组件使最上层的晶片移动，推料组件配合滚动组件使最上层的晶片移动至放料斜板内，放料斜板具有一定的倾斜角度，使晶片滑落至送料盘内，然后送料装置控制送料盘向光刻机移动，光刻机接收送料盘内的晶片进行光刻，当晶片光刻即将完成时，送料装置使送料盘复位与放料斜板接触，再次重复上述步骤，使升降内箱内最
上层的晶片再次进入送料盘内，持续的将晶片输送至光刻机。
18.2、本方案中，工作人员只需将多个晶片放入多个晶片分隔条上，驱动组件通过升降组件控制升降内箱升降，升降内箱每次向上移动的距离相同，使最上层的晶片被推料组件和滚动组件控制移动，从而使晶片进入送料盘内通过送料装置输送，根据光刻机对晶片的光刻时间，升降内箱每次只将一个晶片送出，送出的时间相同，不需要人为干涉，从而避免晶片在输送的过程中发生堆积影响光刻机的取用。
19.3、本方案中，升降内箱4在上下移动的过程中通过多个稳固滑槽31在多个稳固条25上移动，多个稳固滑槽31和多个35使升降内箱4的移动保持良好的稳定性，两个辅助稳固块26用于对两个蜗杆17支撑，使两个蜗杆17的转动保持稳定，由于两个蜗杆17与两个滚珠丝杆8固定连接，同时能够使两个滚珠丝杆8的转动保持良好的稳定性，转辊安装槽30用于安装多个滑料转辊27，多个滑料转辊27使进入放料斜板3内的晶片快速的滑动，使晶片在放料斜板3内的移动更加顺畅，送料防护框28用于将放料斜板3内滑出的晶片挡住，避免晶片在移动的过程中掉落。
附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
21.图1为本发明的第一立体结构示意图；
22.图2为本发明的第二立体结构示意图；
23.图3为本发明的第一剖视结构示意图；
24.图4为本发明的第二剖视结构示意图；
25.图5为本发明的爆炸结构示意图；
26.图6为本发明中晶片外箱的立体结构示意图；
27.图7为本发明中升降内箱的立体结构示意图；
28.图8为本发明中部分结构的第一立体结构示意图；
29.图9为本发明中部分结构的第二立体结构示意图；
30.图10为本发明中部分结构的第三立体结构示意图。
31.图中：1、晶片外箱；2、送料装置；201、滑轨支撑架；202、电动滑轨；203、送料滑座；3、放料斜板；4、升降内箱；5、晶片放置口；6、晶片分隔条；7、支撑块；8、滚珠丝杆；9、行程螺母；10、驱动电机；11、主动转杆；12、主动锥形齿轮；13、从动锥形齿轮；14、固定齿条；15、移料转动辊；16、转动齿轮；17、蜗杆；18、固定板；19、蜗轮；20、偏心转动杆；21、固定块；22、往复推拉架；23、推料板；24、偏心连杆；25、稳固条；26、辅助稳固块；27、滑料转辊；28、送料防护框；29、送料盘；30、转辊安装槽；31、稳固滑槽。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-10，本发明提供以下技术方案：一种光刻机的晶片输送装置，包括晶片外箱1和送料装置2，送料装置2位于晶片外箱1的一侧，晶片外箱1的一侧端固定连接有放料斜板3，送料装置2上设置有送料盘29，且送料盘29与放料斜板3相对应，晶片外箱1内滑动连接有升降内箱4，晶片外箱1的一侧端开凿有晶片放置口5，且晶片放置口5与升降内箱4相对应，升降内箱4内固定连接有多个晶片分隔条6，升降内箱4与晶片外箱1之间设置有升降组件、驱动组件、推料组件和滚动组件，驱动组件通过升降组件控制升降内箱4在晶片外箱1内的升降，推料组件配合滚动组件用于控制晶片的移动。
34.在本发明的具体实施例中，光刻机放置在送料装置2远离晶片外箱1的一侧，通过晶片放置口5将晶片放入升降内箱4内，利用多个晶片分隔条6将晶片分层摆放，然后通过驱动组件控制升降组件启动，升降组件使升降内箱4向上移动一定的距离，升降内箱4通过多个晶片分隔条6带动多个晶片向上移动，同时推料组件和滚动组件在升降内箱4移动的过程中会进行启动，位于最上层的晶片被推料组件推动，滚动组件使最上层的晶片移动，推料组件配合滚动组件使最上层的晶片移动至放料斜板3内，放料斜板3具有一定的倾斜角度，使晶片滑落至送料盘29内，然后送料装置2控制送料盘29向光刻机移动，光刻机接收送料盘29内的晶片进行光刻，当晶片光刻即将完成时，送料装置2使送料盘29复位与放料斜板3接触，再次重复上述步骤，使升降内箱4内最上层的晶片再次进入送料盘29内，持续的将晶片输送至光刻机，其中，升降内箱4每次移动的距离相同，是每两个相邻晶片分隔条6之间的距离，从而使每个位于最上层的晶片都能够与放料斜板3对应，使推料组件和滚动组件每次只对最上层的晶片进行移动，当升降内箱4内的晶片全部输送完后，驱动组件通过升降组件控制升降内箱4向下移动，升降内箱4回缩至晶片外箱1内，通过晶片放置口5能够再次向升降内箱4内放置晶片。
35.具体的，送料装置2包括滑轨支撑架201、电动滑轨202和送料滑座203，滑轨支撑架201位于晶片外箱1的一侧，电动滑轨202固定连接于滑轨支撑架201的上端，且电动滑轨202与外部电源电性连接，送料滑座203滑动连接于电动滑轨202上，送料盘29固定连接于送料滑座203上。
36.在本发明的具体实施例中，滑轨支撑架201用于对电动滑轨202支撑，电动滑轨202的实际长度根据生产需求设置，电动滑轨202通过外部电源控制送料滑座203移动，送料滑座203带动送料盘29进行移动，当送料盘29与放料斜板3对应后，送料滑座203停止一定的时间，驱动组件控制升降组件启动，同时推料组件配合滚动组件将最上层的晶片通过放料斜板3移动至送料盘29内，当光刻机即将对前一个晶片光刻完成后，送料滑座203带动送料盘29内的晶片向光刻机移动，使晶片的送达时间与光刻机的光刻时间无缝衔接。
37.具体的，升降组件包括两个支撑块7、两个滚珠丝杆8和两个行程螺母9，两个支撑块7分别固定连接于晶片放置口5的两侧壁，两个滚珠丝杆8分别转动连接于两个支撑块7上，两个行程螺母9分别固定连接于升降内箱4的两侧端，且两个行程螺母9分别螺纹连接于两个滚珠丝杆8的外表面。
38.在本发明的具体实施例中，在对晶片输送的过程中，两个滚珠丝杆8通过驱动组件的控制分别在两个支撑块7上进行转动，两个支撑块7用于对两个滚珠丝杆8支撑，两个滚珠丝杆8会使两个行程螺母9上下移动，两个行程螺母9控制升降内箱4的升降。
39.具体的，驱动组件包括驱动电机10、主动转杆11、两个主动锥形齿轮12和两个从动
锥形齿轮13，驱动电机10固定连接于晶片外箱1的一侧端，且驱动电机10与外部电源电性连接，主动转杆11转动连接于晶片外箱1内，且主动转杆11的一端活动贯穿晶片外箱1固定连接于驱动电机10的输出端，两个主动锥形齿轮12均固定连接于主动转杆11的外表面，两个从动锥形齿轮13分别固定连接于两个滚珠丝杆8的底端，且两个从动锥形齿轮13贯穿至两个支撑块7的下侧分别与两个主动锥形齿轮12相啮合。
40.在本发明的具体实施例中，在对晶片输送的过程中，驱动电机10通过外部电源进行启动，从而使主动转杆11转动，主动转杆11使两个主动锥形齿轮12转动，两个主动锥形齿轮12分别使两个从动锥形齿轮13转动，两个从动锥形齿轮13分别使两个滚珠丝杆8转动，从而控制升降内箱4的升降。
41.具体的，推料组件包括两个蜗杆17，两个固定板18、两个蜗轮19、两个偏心转动杆20、固定块21、往复推拉架22、推料板23和两个偏心连杆24，两个蜗杆17分别固定连接于两个滚珠丝杆8的顶端，两个固定板18均固定连接于晶片外箱1的上端，两个蜗轮19分别转动连接于两个固定板18相靠近的一端，且两个蜗轮19分别与两个蜗杆17相啮合，两个偏心转动杆20分别固定连接于两个蜗轮19相靠近的一端，固定块21固定连接于晶片外箱1的一侧端，往复推拉架22活动贯穿于固定块21上，推料板23固定连接于往复推拉架22上，且推料板23与多个晶片分隔条6相对应，两个偏心连杆24分别通过铰轴活动铰接于两个偏心转动杆20和往复推拉架22之间。
42.在本发明的具体实施例中，当升降内箱4在向上移动的过程时，两个滚珠丝杆8处于转动状态，从而使两个蜗杆17进行转动，两个蜗杆17分别使两个固定板18上的蜗轮19转动，两个蜗轮19分别带动两个偏心转动杆20转动，两个偏心转动杆20分别通过两个偏心连杆24推拉往复推拉架22，使往复推拉架22在固定块21内进行往复的移动，往复推拉架22带动推料板23往复移动，推料板23在向升降内箱4内移动时，会将晶片向放料斜板3内推动，完成推料后，推料板23向升降内箱4的外侧移动，实现复位，其中，升降内箱4每次向上移动的距离，使推料板23刚好完成一个推料过程，推料完成后复位为初始状态，不会对下一个晶片的输送造成影响。
43.具体的，滚动组件包括两个固定齿条14、多个移料转动辊15和多组转动齿轮16，两个固定齿条14均固定连接于晶片外箱1的一侧壁，多个移料转动辊15均转动连接于升降内箱4内，且多个移料转动辊15分别与多个晶片分隔条6相对应，多组转动齿轮16分别固定连接于多个移料转动辊15的两端，且多组转动齿轮16活动贯穿至升降内箱4的两侧与两个固定齿条14相对应。
44.在本发明的具体实施例中，晶片放置在多个晶片分隔条6上时会与多个移料转动辊15接触，当推料板23在推动最上层的晶片时，升降内箱4处于移动状态，升降内箱4会使与最上层晶片对应的一组转动齿轮16接触两个固定齿条14，两个固定齿条14使一组转动齿轮16转动，从而带动一个移料转动辊15转动，移料转动辊15带动最上层的晶片进行移动，使晶片的移动更加顺畅。
45.具体的，升降内箱4的两侧端均开凿有多个稳固滑槽31，晶片外箱1的底壁固定连接有多个稳固条25，且多个稳固滑槽31分别与多个稳固条25滑动连接。
46.在本发明的具体实施例中，升降内箱4在上下移动的过程中通过多个稳固滑槽31在多个稳固条25上移动，多个稳固滑槽31和多个35使升降内箱4的移动保持良好的稳定性。
47.具体的，晶片外箱1的两侧壁均固定连接有辅助稳固块26，且两个蜗杆17分别转动连接于两个辅助稳固块26内。
48.在本发明的具体实施例中，两个辅助稳固块26用于对两个蜗杆17支撑，使两个蜗杆17的转动保持稳定，由于两个蜗杆17与两个滚珠丝杆8固定连接，同时能够使两个滚珠丝杆8的转动保持良好的稳定性。
49.具体的，放料斜板3上开凿有转辊安装槽30，转辊安装槽30内转动连接有多个滑料转辊27。
50.在本发明的具体实施例中，转辊安装槽30用于安装多个滑料转辊27，多个滑料转辊27使进入放料斜板3内的晶片快速的滑动，使晶片在放料斜板3内的移动更加顺畅。
51.具体的，送料盘29的上端固定连接有送料防护框28，送料防护框28的开口与放料斜板3相对应。
52.在本发明的具体实施例中，送料防护框28用于将放料斜板3内滑出的晶片挡住，避免晶片在移动的过程中掉落。
53.本发明的工作原理及使用流程：光刻机放置在送料装置2远离晶片外箱1的一端，当需要进行晶片的输送时，首先通过晶片放置口5将晶片放入升降内箱4内，利用多个晶片分隔条6将晶片分层摆放，然后通过外部电源启动驱动电机10，驱动电机10使主动转杆11转动，主动转杆11使两个主动锥形齿轮12转动，两个主动锥形齿轮12分别使两个从动锥形齿轮13转动，两个从动锥形齿轮13分别使两个滚珠丝杆8在两个支撑块7上转动，两个滚珠丝杆8使两个行程螺母9带动升降内箱4向上移动一定的距离，升降内箱4通过多个晶片分隔条6带动多个晶片向上移动，同时，两个滚珠丝杆8带动两个蜗杆17进行转动，两个蜗杆17分别使两个固定板18上的蜗轮19转动，两个蜗轮19分别带动两个偏心转动杆20转动，两个偏心转动杆20分别通过两个偏心连杆24推拉往复推拉架22，使往复推拉架22在固定块21内进行往复的移动，往复推拉架22带动推料板23往复移动，推料板23在向升降内箱4内移动时，会将晶片向放料斜板3内推动，完成推料后，推料板23向升降内箱4的外侧移动，实现复位，推料板23在进行推料的过程中，升降内箱4处于移动状态，升降内箱4会使与最上层晶片对应的一组转动齿轮16接触两个固定齿条14，两个固定齿条14使一组转动齿轮16转动，从而带动一个移料转动辊15转动，移料转动辊15带动最上层的晶片进行移动，使最上层的晶片移动至放料斜板3内，然后驱动电机10停止运行，放料斜板3具有一定的倾斜角度，使晶片滑落至送料盘29内，电动滑轨202通过送料滑座203控制送料盘29向光刻机移动，光刻机接收送料盘29内的晶片进行光刻，当晶片光刻即将完成时，送料装置2使送料盘29复位与放料斜板3接触，再次重复上述步骤，使升降内箱4内最上层的晶片再次进入送料盘29内，持续的将晶片输送至光刻机，当升降内箱4内的晶片全部输送完后，驱动电机10控制主动转杆11反向转动，使升降内箱4向下移动，升降内箱4回缩至晶片外箱1内，通过晶片放置口5能够再次向升降内箱4内放置晶片。
54.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。