CN112918806A - 一种硅片打包装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片打包装置，所述硅片打包装置包括环境保持组件和打包件，所述环境保持组件包括壳体、固定在所述壳体内的仓体、供气件、吸气件和第一输送装置，所述仓体的两端设置有进料口和出料口，所述第一输送装置穿过所述仓体，所述第一输送装置上能够放置多个片盒，所述供气件将过滤后的空气输送至所述仓体内，所述吸气件吸收所述仓体内的空气，所述打包件的进口连接所述仓体的出料口，所述打包件能够打包所述出料口输出的所述片盒。本发明提供的硅片打包装置能够有效避免提供给客户的硅片颗粒物超标。
Description
技术领域
本发明涉及硅片生产制造技术领域，尤其涉及一种硅片打包装置。
背景技术
随着半导体制程的日益发展，对于硅片(或晶圆)表面的污染控制也日益严苛,其中对于颗粒(Particle)污染的控制尤其严苛。原因是硅片表面的颗粒(纳米级)在半导体工厂中，颗粒附着在硅片上，在镀膜工艺中与膜层共生，成为掩埋缺陷，也可引起各种制程的操作障碍或形成幕罩。当集成电路发展到40nm以下，很小尺寸(如50纳米)的颗粒都会导致IC的失败，从而导致器件的失效。因此芯片的颗粒控制成为半导体行业内严格控制的参数。
作为晶圆厂的基板供应商，硅片厂被要求严格控制所生产的硅片表面的颗粒数量。目前硅片厂所采取的措施是在出货前，会对硅片进行针对性的清洗，以满足客户的规格要求。然而不是所有的硅片经过清洗后都能满足要求。通常的操作流程如图1所示，在对硅片进行清洗后，需进行硅片表面测试，测试合格后装入出货片盒，然后进行打包处理。目前的操作流程中，颗粒测试环节所得到的结果即作为给客户的COA(检验报告)。然而出货打包这一步动作实际上也可能会造成片盒表面颗粒数目增加。一旦片盒周围颗粒水平超出正常值，便很容易使硅片表面引入颗粒，导致硅片表面颗粒数目增加并超标。
发明内容
本发明的目的是提供一种硅片打包装置，能够有效避免提供给客户的硅片颗粒物超标。
为了实现上述目的，本发明提供了一种硅片打包装置，包括环境保持组件和打包件，所述环境保持组件包括壳体、固定在所述壳体内的仓体、供气件、吸气件和第一输送装置，所述仓体的两端设置有进料口和出料口，所述第一输送装置穿过所述仓体，所述第一输送装置的两端分别位于所述进料口和出料口处，所述第一输送装置上能够放置多个片盒，所述供气件将过滤后的空气输送至所述仓体内，所述吸气件吸收所述仓体内的空气，所述打包件的进口连接所述仓体的出料口，所述打包件能够打包所述出料口输出的所述片盒。
优选地，所述仓体包括框架，所述框架包括第一立柱和连接所述第一立柱的横杆，所述第一立柱为中空结构，所述第一立柱位于所述框架内的位置上开设有长条形出气槽，所述出气槽沿着所述第一立柱的长度方向设置，所述供气件将过滤后的空气通过所述第一立柱输送至所述仓体内。
优选地，所述框架还包括第二立柱，所述第二立柱设置在所述框架的中部，并且第二立柱的上下两端均连接在横杆上，所述第二立柱为中空结构，所述第二立柱位于所述框架内的位置上也开设有长条形出气槽，所述第二立柱上的出气槽沿着所述第二立柱的长度方向设置，所述供气件将过滤后的空气通过所述第一立柱和第二立柱送输至所述仓体内。
优选地，所述仓体还包括固定在所述框架上的侧板，所述侧板封闭所述框架的四周，使得仓体呈两端开口的筒状结构。
优选地，所述第一输送装置为穿过所述仓体的传送带。
优选地，所述供气件包括过滤网、风机和驱动所述风机旋转的电动机，所述过滤网设置在所述风机的进气口处，所述风机的出气口与所述仓体的第一立柱的内腔连通。
优选地，所述供气件设置在所述壳体内，所述壳体上开设有多个进气孔，所述风机的进气口与所述进气孔连通，所述过滤网设置在所述进气孔与所述风机的进气口之间。
优选地，所述仓体的出气口开设在仓体的底部，并且所述仓体的出气口位于所述第一输送装置的正下方，所述吸气件的吸气口与仓体的出口气连通。
优选地，所述仓体的出气口设置在所述仓体的出料口处。
优选地，所述打包件包括第二输送装置，所述第一输送装置和第二输送装置为同一传送带，在所述仓体内设置有颗粒物传感器和报警器，当颗粒物传感器检测到环境颗粒物超过设定值时，所述报警器报警。
本发明与现有技术的不同之处在于，本发明提供的硅片打包装置通过在打包件之前设置环境保持组件，待打包的片盒通过第一输送装置输送到打包件之前，将穿过环境保持装置的仓体，而该仓体与供气件连接，供气件将过滤后的洁净空气输送至仓体内，并且吸气件连通所述仓体，防止颗粒物在仓体内沉积，从而可以使得仓体内始终保持洁净的环境，避免片盒被污染，同时仓体内流动的洁净空气也可以进一步将片盒上附着的颗粒物清除，保证放置在片盒内的硅片的洁净度，从而保证通过打包件打包后的硅片上的颗粒物数量满足要求。因此本发明提供的硅片打包装置能够有效避免提供给客户的硅片颗粒物超标。
附图说明
图1是现有的硅片处理操作流程图；
图2是本发明提供的一种实施方式的硅片打包装置的环境保持组件的结构示意图；
图3是图2所示的环境保持组件的另一个方向的结构示意图；
图4是环境保持组件的立柱的长条形出气槽的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-壳体；2-仓体；3-第一输送装置；4-第一立柱；5-横杆；6-第二立柱；7-出气槽；8-进气孔；9-颗粒物传感器；10-报警器；11-片盒。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
发明人在研究后发现，在出货打包过程中，由于无法完全保证片盒载具周围环境的洁净度，同时周围颗粒极易附着于片盒载具表面，若片盒周围颗粒水平超出正常值，便有极大概率对片盒中的硅片造成污染。基于此，本发明提出以下方案以解决现有技术中存在的问题。
本发明提供的基本实施方式的硅片打包装置，包括环境保持组件和打包件，适当参考图2、图3所示，所述环境保持组件包括壳体1、固定在所述壳体1内的仓体2、供气件、吸气件和第一输送装置。
所述壳体1主要用于容纳仓体2、供气件、吸气件和第一输送装置，可以采用现有各种结构，例如图2所示的呈长方体状的壳体1。所述仓体2固定在壳体1内，所述仓体2的两端设置有进料口和出料口，在壳体1的两端也具有相应的进口和出口，所述仓体2的进料口可以与壳体1的进口连接，仓体2的出料口可以与壳体1上的出口连接。优选地，仓体2和壳体1可以共用进口和出口，即仓体2的进料口与壳体1的进口为同一开口，仓体2的出料口与壳体1上的出口为同一开口。
所述第一输送装置穿过所述仓体2，所述第一输送装置的两端分别位于所述仓体2的进料口和出料口处，所述第一输送装置3上能够放置多个片盒11，第一输送装置可以采用现有的各种能够输送片盒的结构，例如机械手等。优选地，所述第一输送装置为穿过所述仓体2的传送带。
所述供气件将过滤后的空气输送至所述仓体2内，所述吸气件吸收所述仓体2内的空气，所述打包件设置在环境保持组件的仓体2的出料口一侧，打包件的进口连接所述仓体2的出料口，所述打包件能够打包所述出料口输出的所述片盒11。其中所述打包件可以采用现有的自动打包装置。根据实际工况需要，所述环境保持组件和打包件可以形成为一个整体，环境保持组件和打包件也可以采用分体结构。
上述基本实施方式提供的硅片打包装置在使用时，首先将待打包的片盒11放置在仓体2的进料口处的第一输送装置3上，第一输送装置3将放置在其上的片盒11从仓体2的进料口向着仓体2的出料口运输，在片盒11被输送的过程中，供气件将过滤后的洁净空气输送至仓体2内，并且吸气件连通所述仓体2，防止颗粒物在仓体2内沉积，从而可以使得仓体2内始终保持洁净的环境，因此在片盒11穿过仓体2时，可以避免片盒被污染，同时仓体2内流动的洁净空气也可以进一步将片盒11上附着的颗粒物清除，保证放置在片盒11内的硅片的洁净度，从而保证通过打包件打包后的硅片上的颗粒物数量满足要求。
需要说明的是，当第一输送装置3采用传送带时，第一输送装置3的两端可以位于仓体2的进料口和出料口处，第一输送装置3的两端也可以穿过仓体2的进料口和出料口向外延伸，并且当打包件内的输送装置也为传送带时，环境保持组件和打包件可以共用一条传送带来传输片盒11。
在本发明中，所述仓体2用于为待打包的片盒提供洁净的环境，仓体2的长度可以根据需要确定。所述仓体2可以为壳体1内的一部分空间构成，也可以具有单独的结构。优选地，参考图2所示，所述仓体2包括框架，所述框架包括第一立柱4和连接所述第一立柱4的横杆5，第一立柱4和横杆5构成的框架可以为长方体状的框架，也可以为其他形状的框架结构。当框架为呈长方体形状时，第一立柱4为竖直的杆状，第一立柱4为4根，分别位于框架的四个竖直的棱边处，横杆5水平设置，两端分别连接在相应的第一立柱4上。
所述第一立柱4为中空结构，即第一立柱4内部具有空气流动的通道，所述第一立柱4位于所述框架内的位置上开设有长条形出气槽7，即第一立柱4上开设的出气槽7朝着框架的中心位置。参考图4所示，所述出气槽7沿着所述第一立柱4的长度方向设置，所述供气件将过滤后的空气通过所述第一立柱4输送至所述仓体2内。
在上述实施方式中，通过将构成框架的第一立柱4设置为中空结构，并且在第一立柱4上开设长条形的出气槽7，当供气件向第一立柱4内输送滤后的空气时，框架四周的第一立柱4同时通过出气槽7向外输出空气，可以有效地避免颗粒物在仓体2的拐角处聚积，同时与连接在仓体2上的吸气件相配合，可以有效地保证仓体2内的洁净度，避免经过仓体2的片盒11被污染。同时，通过第一立柱4向仓体2内输送洁净空气，还可以有效地清除穿过仓体2的片盒11上附着的颗粒物，进一步提高片盒11的清洁度。
在上述实施方式提供的硅片打包装置的基础上，进一步优选地，所述框架还包括第二立柱6，所述第二立柱6设置在所述框架的中部，并且第二立柱6的上下两端均连接在横杆5上。其中所述第二立柱6设置在框架的中部，是指第二立柱6设置在框架两端的两根第一立柱4之间。在所述第一输送装置的两侧均设置有第二立柱6，第二立柱6的数量可以根据仓体2的长度确定，当仓体2较长时，第二立柱6的数量相应较多。图2中示出的框架具有两根第二立柱6，两根第二立柱6分别位于第一输送装置的两侧。
与第一立柱4结构相同，所述第二立柱6也为中空结构，所述第二立柱6位于所述框架内的位置上也开设有长条形出气槽7，所述第二立柱6上的出气槽7沿着所述第二立柱6的长度方向设置。所述供气件将过滤后的空气通过所述第一立柱4和第二立柱6送输至所述仓体2内。通过设置第二立柱6，可以保证在仓体2的长度较长时，仓体2内的空间也可以保持洁净。当第二立柱6的数量较多时，可以通过气路分配器将供气件输送的气体分成多路，同时供应到第一立柱4和第二立柱6中，以保证第一立柱4和第二立柱6供气充足。
在本发明中，所述仓体2可以只包括框架，此时仓体2内空间与环境保持组件的壳体1内的空间相互连接。在本发明的一个实施例中，所述仓体2可以包括框架和固定在所述框架上的侧板，所述侧板封闭所述框架的四周，使得仓体2呈两端开口的筒状结构。通过将仓体2设置为筒状结构，使得仓体2的整体环境更加单一，可以有效避免壳体1中其他位置(如安装风机、管路等位置)沉积的颗粒物影响片盒11洁净度的情形。当框架上的侧板靠近环境保持组件的壳体1时，侧板和壳体1可以共用同一块板材，从而在保证仓体2功能不变的情况下，达到节省材料的目的。
在本发明中，所述供气件用于向仓体2内提供洁净空气。供气件可以为一个供气管，其进口连接外部过滤后的洁净空气。为了提高本发明的硅片打包装置的适应性，优选地，所述供气件包括过滤网、风机和驱动所述风机旋转的电动机。当然，所述风机和电动机也可以为一个整体。所述过滤网设置在所述风机的进气口处，其中过滤网可以采用现有的各种能够过滤颗粒物的滤网，例如专利文献CN206483259U中公开的双向低风阻颗粒物滤网。所述风机的出气口与所述仓体2的第一立柱4或者第一立柱4和第二立柱6的内腔连通。当第一立柱4或者第一立柱4和第二立柱6的内腔可以连接为一个整体的内腔时，风机的出气口可以通过管路直接与该内腔连通。当第一立柱4和第二立柱6的内腔均为一个单独的腔体，或者部分第一立柱4和/或第二立柱6的内腔连成一个整体时，风机的出气口可以通过气路分配器连接到各内腔。
在本发明中，为了避免安装在风机的进气口处的过滤网被不当损坏，优选地，所述供气件设置在所述壳体1内，如图3所示，在所述壳体1上开设有多个进气孔8，所述风机的进气口与所述进气孔8连通，所述过滤网设置在所述进气孔8与所述风机的进气口之间。通过将过滤网设置在壳体1内，壳体1可以保护过滤网，并且在壳体1上设置多个进气孔8，可以方便进气，从而可以有效避免操作人员因操作不当而损坏过滤网。
在本发明中，所述吸气件用于将仓体2内的空气吸出仓体2外，同时消除仓体2内可能存在的颗粒物。其中吸气件可以为一个吸气管，其进口连接仓体2的出气口，其出口连接外部颗粒物收集装置。或者吸气件也可以包括气泵、过滤网和颗粒物收集仓，气泵的吸气口通过管路连接到仓体2的出气口上，气泵的出气口与颗粒物收集仓连接，过滤网设置在颗粒物收集仓的出气口处。
在本发明的优选实施方式中，所述仓体2的出气口开设在仓体2的底部，并且所述仓体2的出气口位于所述第一输送装置的正下方，所述吸气件的吸气口与仓体2的出口气连通。通过将仓体2的出气口开设在仓体2的底部，并且位于第一输送装置的正下方，可以在清除仓体2内的颗粒物的同时，更加有效地清除第一输送装置上附着的颗粒物。特别是当第一输送装置为传送带时，当传送带经过仓体2的出气口处时，吸气件产生的吸力可以有效地清除传送带上附着的颗粒物。优选地，所述传送带可以离仓体2的底部较近，以更好地清除传送带上附着的颗粒物。
进一步优选地，所述仓体2的出气口可以设置在所述仓体2的出料口处。由于仓体2的出料口与打包件的进口连通，将所述仓体2的出气口设置在所述仓体2的出料口处，也可以同时清洁打包件的内部空间。在本发明中，所述仓体2的出气口的数量可以为多个，当仓体2长度较长时，出气口的数量可以设置较多个，吸气件可以通过管路与仓体2的多个出气口连通；当仓体2长度较短，出气口的数量可以设置1个。
在本发明中，为了更好地保证仓体2的洁净度，优选地，如图2所示，在所述仓体2内设置有颗粒物传感器9和报警器10，当颗粒物传感器9检测到环境颗粒物超过设定值时，所述报警器10报警。其中颗粒物传感器9可以采用现有的各种颗粒物传感器，所述报警器10可以为蜂鸣器或者指示灯。其中报警的阈值由用户设定，可以包括颗粒物的尺寸阈值和颗粒物的浓度阈值。在硅片打包装置内部环境颗粒水平超过用户设定值时，则报警指示灯亮起或蜂鸣器发声，同时停止打包作业。
综上，本发明提供的硅片打包装置在片盒载具进入打包件进行打包前，首先通过环境保持组件，可有效的避免片盒周围空气环境污染硅片表面。同时在硅片打包装置内部加入空气环境实时检测功能，可以对打包过程装置中硅片打包装置的内部环境颗粒水平进行获取和管理，从而控制装置内部空气质量这一影响因子在打包过程中对硅片表面颗粒的影响。通过内部空气环境报警功能的设置，可以在打包装置内部环境颗粒水平超出预警时，提示工程师进行硅片打包装置的PM(Preventive Maintenance)，从而避免在硅片打包装置内部环境污染的情况下仍进行包装，有效规避了因出货产片受到污染，导致表面颗粒超标而引起的品质危机、客诉等问题。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，或者可以存在居中的零部件。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种硅片打包装置，其特征在于,包括环境保持组件和打包件，所述环境保持组件包括壳体(1)、固定在所述壳体(1)内的仓体(2)、供气件、吸气件和第一输送装置(3)，所述仓体(2)的两端设置有进料口和出料口，所述第一输送装置(3)穿过所述仓体(2)，所述第一输送装置(3)上能够放置多个片盒(11)，所述供气件将过滤后的空气输送至所述仓体(2)内，所述吸气件吸收所述仓体(2)内的空气，所述打包件的进口连接所述仓体(2)的出料口，所述打包件能够打包所述出料口输出的所述片盒(11)。
2.根据权利要求1所述的硅片打包装置，其特征在于，所述仓体(2)包括框架，所述框架包括第一立柱(4)和连接所述第一立柱(4)的横杆(5)，所述第一立柱(4)为中空结构，所述第一立柱(4)位于所述框架内的位置上开设有长条形出气槽(7)，所述出气槽(7)沿着所述第一立柱(4)的长度方向设置，所述供气件将过滤后的空气通过所述第一立柱(4)输送至所述仓体(2)内。
3.根据权利要求2所述的硅片打包装置，其特征在于，所述框架还包括第二立柱(6)，所述第二立柱(6)设置在所述框架的中部，并且所述第二立柱(6)的上下两端均连接在横杆(5)上，所述第二立柱(6)为中空结构，所述第二立柱(6)位于所述框架内的位置上也开设有长条形出气槽(7)，所述第二立柱(6)上的出气槽(7)沿着所述第二立柱(6)的长度方向设置，所述供气件将过滤后的空气通过所述第一立柱(4)和第二立柱(6)送输至所述仓体(2)内。
4.根据权利要求2所述的硅片打包装置，其特征在于，所述仓体(2)还包括固定在所述框架上的侧板，所述侧板封闭所述框架的四周，使得仓体(2)呈两端开口的筒状结构。
5.根据权利要求4所述的硅片打包装置，其特征在于，所述第一输送装置为穿过所述仓体(2)的传送带。
6.根据权利要求2所述的硅片打包装置，其特征在于，所述供气件包括过滤网、风机和驱动所述风机旋转的电动机，所述过滤网设置在所述风机的进气口处，所述风机的出气口与所述仓体(2)的第一立柱(4)的内腔连通。
7.根据权利要求6所述的硅片打包装置，其特征在于，所述供气件设置在所述壳体(1)内，所述壳体(1)上开设有多个进气孔(8)，所述风机的进气口与所述进气孔(8)连通，所述过滤网设置在所述进气孔(8)与所述风机的进气口之间。
8.根据权利要求5所述的硅片打包装置，其特征在于，所述仓体(2)的出气口开设在仓体(2)的底部，并且所述仓体(2)的出气口位于所述第一输送装置的正下方，所述吸气件的吸气口与仓体(2)的出口气连通。
9.根据权利要求8所述的硅片打包装置，其特征在于，所述仓体(2)的出气口设置在所述仓体(2)的出料口处。
10.根据权利要求1所述的硅片打包装置，其特征在于，所述打包件包括第二输送装置，所述第一输送装置和第二输送装置为同一传送带，在所述仓体(2)内设置有颗粒物传感器(9)和报警器(10)，当颗粒物传感器(9)检测到环境颗粒物超过设定值时，所述报警器(10)报警。
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