CN103943546B - 一种硅片支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅片支撑装置，包括安装在半导体工艺设备硅片传送系统中硅片存储台上端的环形支撑环，安装在支撑环圆周上的支撑硅片的若干支撑脚，其特征在于，所述支撑脚为柱形，其上端设有硅片支撑面，其下端与所述支撑环连接；所述支撑环的内径小于由所述若干支撑脚的所述硅片支撑面内侧所围成的圆的直径。本发明通过减少支撑脚的水平方向长度，使得支撑环的外径得以缩小，从而减小了存储台的占地面积，并可避免硅片在因偏差滑出支撑装置时从支撑环的内径处落地破碎。具有结构简单、易实现、可节省设备占地面积并降低硅片破损率的显著特点。

Description

一种硅片支撑装置
技术领域
本发明涉及一种半导体工艺设备硅片传送系统中的硅片存储台，更具体地，涉及一种半导体工艺设备硅片传送系统中硅片存储台的硅片支撑装置。
背景技术
半导体制造业是一系列主要工艺步骤的循环和重复。许多制备工艺都包含发生在半导体工艺设备工艺腔内的化学反应。现在，对半导体硅片的处理工艺，通常要用到发生在工艺腔里的化学反应。
按照不同性质的处理工艺，硅片往往需要在多个半导体工艺设备的工艺腔之间通过硅片传送系统进行传输。在工艺设备内，硅片传送系统的主要功能是装载硅片，所有的装卸都由自动机械完成。硅片从设备外部接收进来，并在工艺进行前的等候期间，需要一个暂时存储的场所。存储时用到的装置是硅片存储台，在其上端，是用于机械手拾取硅片的支撑装置。
目前，通常的硅片支撑装置一般包括安装在存储台上的环形支撑环，以及安装在支撑环圆周上的支撑硅片的若干支撑脚，机械手可进入相邻二个支撑脚之间的空间拾取硅片。
硅片支撑装置的设计要求能使硅片放置平稳，便于机械手操作，并能保护硅片不被损坏。
中国发明专利申请CN 102840425A支撑脚装置公开了一种用于硅片存储台的支撑脚装置。该装置通过安装在支撑环上的可沿支撑环圆周调整位置的若干支撑脚来支撑放置在其上的硅片。该装置的设计形式虽然可方便地通过调整支撑脚的位置来满足机械手的进手空间，以便于机械手操作，但同时也存在明显的问题：此支撑脚装置由于支撑脚的硅片支撑面位于支撑脚的前端，而与支撑环的装配位置位于支撑脚的后端，使得支撑环的内径大于硅片的外径尺寸、支撑环的外径露出硅片外径的部分很多。此问题带来的缺陷是，一方面造成整个存储台的设计占用了较大的面积，另一方面在机械手故障或调试中，由于机械手抓取硅片不牢或偏差，导致硅片滑出支撑装置而从支撑环的内径处落地破碎，不但造成一定的经济损失，也影响到设备的生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种半导体工艺设备硅片传送系统中硅片存储台的新型硅片支撑装置，通过将硅片支撑面设计在柱形支撑脚的上端面、与支撑环的装配位置设计在支撑脚的下端底面，并设计支撑环的内径小于硅片的外径尺寸，使得支撑环的外径露出硅片外径的部分很少，从而缩小了支撑环的直径，减小了存储台的占地面积，并可避免硅片在因偏差滑出支撑装置时从支撑环的内径处落地破碎。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种硅片支撑装置，包括安装在半导体工艺设备硅片传送系统中硅片存储台上端的环形支撑环，和安装在支撑环圆周上的支撑硅片的若干支撑脚。所述支撑脚为柱形，所述支撑脚的柱形上端设有一梯台，所述梯台的台面为硅片支撑面，所述梯台的台面外接一立面，所述立面为外倾的斜面，所述斜面与所述梯台相交，所述立面的外侧面与所述支撑脚的柱形外侧面同面，所述支撑脚的下端与所述支撑环连接，所述支撑脚与支撑环的安装位置设置在硅片支撑面的下方；所述支撑环的内径小于由所述若干支撑脚的所述硅片支撑面内侧所围成的圆的直径。本发明将现有技术中支撑脚的硅片支撑面位置与装配位置之间的结构对应关系进行改进，由原来的前后设置形式，变为本发明的上下设置形式。现有技术中支撑脚的结构形式，使得支撑环的外径远大于硅片的直径，造成存储台的占地面积相应扩大；且支撑环的内径大于硅片的直径，在机械手故障或调试中，由于机械手抓取硅片不牢或偏差，会导致硅片滑出支撑装置而从支撑环的内径处落地破碎。本发明的新设计使支撑环得以整体缩小，从而可以节省硅片存储台的占地面积。采用梯台设计是为了缩小作为硅片支撑面的梯台面面积，减小硅片与硅片支撑面之间的接触面积，提高硅片的利用率。立面向外侧倾斜的斜面设计，起到阻挡和滑坡的作用，当硅片放置不到位时，可阻挡硅片外移并利用斜面促使其下滑至硅片支撑面。同时，将支撑环的内径设计成小于各支撑脚的硅片支撑面内侧所围成的圆的直径，保证了支撑环的内径小于硅片的直径，可避免硅片在因偏差滑出支撑装置时从支撑环的内径处落地破碎。
进一步地，所述硅片支撑面为平面。
进一步地，所述硅片支撑面为向内侧下倾的斜面，这样可减小硅片与硅片支撑面之间的接触面积，提高硅片的利用率。
进一步地，所述支撑脚的底面设有安装孔，所述支撑环设有贯通的安装孔，所述支撑脚的所述安装孔通过穿过所述支撑环的安装孔的紧固件与所述支撑环连接。将支撑脚的安装位置设置在硅片支撑面的下方，减少了支撑脚的水平方向长度，有利于支撑环的缩小。
进一步地，所述支撑脚的底面设有安装孔，所述支撑环设有贯通的向心腰形孔，所述支撑脚的所述安装孔通过穿过所述支撑环的腰形孔的紧固件与所述支撑环连接。向心腰形孔的设计，使支撑脚可根据需要调整向心方向的安装位置。
进一步地，所述支撑脚的底面设有安装孔，所述支撑环的圆周上端分布设有若干向心的凹槽，所述凹槽底面设有向心的腰形孔，所述支撑脚的柱形下端安装在所述凹槽内，所述支撑脚的所述安装孔通过穿过所述支撑环的腰形孔的紧固件与所述支撑环连接。凹槽设计可使支撑脚安装稳固，并起到安装时的导向作用。
进一步地，所述支撑环的内径小于若干所述支撑脚在最小安装位置时，其硅片支撑面的内侧所围成的圆的直径。当采用前述的腰形孔设计时，支撑脚可沿腰形孔变换安装位置，存在一个最小安装位置。支撑环的内径要小于在最小安装位置时硅片支撑面的内侧所围成的圆的直径，保证了支撑环的内径小于硅片的直径，可避免硅片在因偏差滑出支撑装置时从支撑环的内径处落地破碎。
进一步地，所述支撑环的内径小于所述硅片的直径。只要支撑环的内径小于硅片的直径，硅片就不会从支撑环的内径处落地破碎。
从上述技术方案可以看出，本发明通过将支撑脚设计成柱形，减少支撑脚的水平方向长度，并设计支撑环的内径小于硅片的外径尺寸，使得支撑环的外径得以缩小，从而减小了存储台的占地面积，并可避免硅片在因偏差滑出支撑装置时从支撑环的内径处落地破碎。因此，本发明具有结构简单、易实现、可节省设备占地面积并降低硅片破损率的显著特点。
附图说明
图1是本发明一种硅片支撑装置的装配结构示意图；
图2是本发明一种硅片支撑装置的一种支撑脚结构示意图；
图3是图2中支撑脚的底面方向结构斜视图；
图4是本发明一种硅片支撑装置的支撑环结构示意图；
图5是图1中的支撑装置的装配结构剖视图；
图6是本发明一种硅片支撑装置支撑脚的另一种结构示意图。
图中100.支撑脚，101.梯台形硅片支撑面，102.支撑脚底面，103.外倾斜面，104.安装螺孔，105.斜面形硅片支撑面，200.螺钉，300.支撑环，301.凹槽，302.腰形孔，400.硅片。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例一
在本实施例中，请参阅图1，图1是本发明一种硅片支撑装置的装配结构示意图。如图所示，本发明的硅片支撑装置包括安装在半导体工艺设备硅片传送系统中硅片存储台(图中省略)上端的环形支撑环300，和安装在支撑环圆周上的支撑硅片的3个支撑脚100。支撑脚底部通过螺钉200与支撑环300固定连接。
请参阅图2，图2是本发明一种硅片支撑装置的一种支撑脚结构示意图。如图所示，支撑脚为柱形，支撑脚的柱形上端设有一梯台形硅片支撑面101，梯台的台面即为硅片支撑面，该硅片支撑面为平面。梯台形硅片支撑面101外接一立面，该立面为外倾斜面103。外倾斜面103与梯台相交，立面的外侧面与支撑脚的柱形外侧面同面。采用梯台设计是为了缩小作为硅片支撑面的梯台面面积，以减小硅片与硅片支撑面之间的接触面积，提高硅片的利用率。立面为向外侧倾斜的斜面设计，起到阻挡和滑坡的作用，当硅片放置不到位时，可阻挡硅片外移并利用斜面促使其下滑至硅片支撑面。
请参阅图3，图3是图2中支撑脚的底面方向结构斜视图。如图所示，在支撑脚的底面102向内设有安装螺孔104，用于与支撑环的连接。将支撑脚与支撑环的安装位置设置在硅片支撑面的下方，减少了支撑脚的水平方向长度，有利于支撑环的缩小。
请参阅图4，图4是本发明一种硅片支撑装置的支撑环结构示意图。如图所示，支撑环的圆周上端分布设有3个向心的凹槽301，凹槽底面设有向心的腰形孔302。3个支撑脚的柱形下端分别安装在3个凹槽内，支撑脚底部的安装螺孔可通过穿过支撑环腰形孔的螺钉与支撑环固定连接。凹槽设计可使支撑脚安装稳固，并起到安装时的导向作用。向心腰形孔的设计，使支撑脚可根据需要调整向心方向的安装位置。
请进一步参阅图5，图5是图1中的支撑装置的装配结构剖视图。如图所示，支撑脚100安装在支撑环300的凹槽位置，螺钉200穿过支撑环凹槽底部的腰形孔，与支撑脚底面的安装螺孔固定连接。梯台形硅片支撑面上支撑有硅片400，当硅片放置不到位时，硅片支撑面外接的斜面可阻挡硅片外移，并利用斜面促使其下滑至硅片支撑面。
请继续参阅图1，图1中例举的支撑脚的结构与图2、3中的支撑脚一致。如图所示，支撑环300的内径小于由3个支撑脚100的硅片支撑面内侧所围成的圆的直径，也同时保证了支撑环的内径小于硅片的直径，可避免硅片在因偏差滑出支撑装置时从支撑环的内径处落地破碎。由于支撑脚可沿腰形孔变换安装位置，存在一个最小安装位置。因此，支撑环的内径要小于在最小安装位置时硅片支撑面的内侧所围成的圆的直径，同样，保证了支撑环的内径小于硅片的直径。
本发明将现有技术中支撑脚的硅片支撑面位置与装配位置之间的结构对应关系进行改进，由原来的硅片支撑面位置在支撑脚的前端(内侧)、装配位置在支撑脚的后端(外侧)的前后设置形式，变为本发明的硅片支撑面在柱形支撑脚的上端、装配位置在支撑脚的下端的上下设置形式。现有技术中支撑脚的结构形式，使得支撑环的外径远大于硅片的直径，造成存储台的占地面积相应扩大；且支撑环的内径大于硅片的直径，在机械手故障或调试中，由于机械手抓取硅片不牢或偏差，会导致硅片滑出支撑装置而从支撑环的内径处落地破碎。本发明的新设计使支撑环得以整体缩小，从而可以节省硅片存储台的占地面积；同时，可避免硅片在因偏差滑出支撑装置时从支撑环的内径处落地破碎。
本发明的整个装置结构简单、易实现，可有效节省设备占地面积、降低硅片破损率，适于工厂推广。
实施例二
在本实施例中，请参阅图6，图6是本发明一种硅片支撑装置支撑脚的另一种结构示意图。如图所示，支撑脚外形仍为柱形，其上端的硅片支撑面为斜面形硅片支撑面105，斜面向内侧下方倾斜。硅片支撑面的此种结构可减小与硅片之间的接触面积，提高硅片的利用率。斜面形硅片支撑面105同样外接有外倾斜面103。外倾斜面103与斜面形硅片支撑面105相交，其外侧面与支撑脚的柱形外侧面同面。此支撑脚的其他结构及与支撑环的装配关系与实施例一类同，并具有同样的功能，本例不再赘述。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种硅片支撑装置，包括安装在半导体工艺设备硅片传送系统中硅片存储台上端的环形支撑环，安装在支撑环圆周上的支撑硅片的若干支撑脚，其特征在于，所述支撑脚为柱形，所述支撑脚的柱形上端设有一梯台，所述梯台的台面为硅片支撑面，所述梯台的台面外接一立面，所述立面为外倾的斜面，所述斜面与所述梯台相交，所述立面的外侧面与所述支撑脚的柱形外侧面同面，所述支撑脚的下端与所述支撑环连接，所述支撑脚与支撑环的安装位置设置在硅片支撑面的下方；所述支撑环的内径小于由所述若干支撑脚的所述硅片支撑面内侧所围成的圆的直径。
2.如权利要求1所述的硅片支撑装置，其特征在于，所述硅片支撑面为平面。
3.如权利要求1所述的硅片支撑装置，其特征在于，所述硅片支撑面为向内侧下倾的斜面。
4.如权利要求1所述的硅片支撑装置，其特征在于，所述支撑脚的底面设有安装孔，所述支撑环设有贯通的安装孔，所述支撑脚的所述安装孔通过穿过所述支撑环的安装孔的紧固件与所述支撑环连接。
5.如权利要求1所述的硅片支撑装置，其特征在于，所述支撑脚的底面设有安装孔，所述支撑环设有贯通的向心腰形孔，所述支撑脚的所述安装孔通过穿过所述支撑环的腰形孔的紧固件与所述支撑环连接。
6.如权利要求1所述的硅片支撑装置，其特征在于，所述支撑脚的底面设有安装孔，所述支撑环的圆周上端分布设有若干向心的凹槽，所述凹槽底面设有向心的腰形孔，所述支撑脚的柱形下端安装在所述凹槽内，所述支撑脚的所述安装孔通过穿过所述支撑环的腰形孔的紧固件与所述支撑环连接。
7.如权利要求5或6所述的硅片支撑装置，其特征在于，所述支撑环的内径小于若干所述支撑脚在最小安装位置时，其硅片支撑面的内侧所围成的圆的直径。
8.如权利要求1所述的硅片支撑装置，其特征在于，所述支撑环的内径小于所述硅片的直径。
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