CN113555273A - 一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，本发明有效解决现有倒片器无法实现对硅片摆放位置进行限定而导致因摆放位置错误而使得产品产生报废的问题；解决的技术方案包括：通过设置标定石英舟、标定花篮与标定装置、限位槽相配合使得，可有效的确保硅片在石英舟与单工位倒片器周转的过程中，每次硅片摆放位置的一致性、正确性，可较好的防止在热处理上料或下料过程中造成硅片摆放位置出现错位的问题。

Description

一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统

技术领域

本发明属于抛光硅片加工技术领域，具体涉及一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统。

背景技术

近年来，随着通信、计算机、汽车产业、消费电子、光伏产业、智能电网、医疗电子等终端应用领域的快速发展以及人工智能、物联网等新兴产业的崛起，极大的提高了半导体产业的景气度，同时也导致竞争的持续加剧，半导体产能逐步扩大，硅抛光片需要的自动化程度要求越来越高，某些工序单靠单一的手动操作难免会在加工中操作失误，造成硅片混料、反片等低级错误，轻者造成硅衬底产品报废，严重者可能会影响后期器件的加工及良率表现；

目前晶圆片经过外延前会经过很多次热过程，主要以硅片退火和LTO为主，在硅片退火或LTO前需将硅片进行倒入到高纯石英舟内，然后进行热过程处理，目前处理硅片进入石英舟和从石英舟进入花篮的过程一般需要单工位硅片倒片机来完成，但是单工位倒片机需要频繁上下石英舟，在进行周转过程中，硅片相对于单工位倒片器的位置摆放唯一且确定，否则摆放位置错误的硅片进入后道工序加工会直接造成硅片的报废，如果生产线不能杜绝此类错误发生，则会导致生产线上产生大量的不合格产品，甚至有不合格品已经发往客户加工，会对生产、发货造成极大的损失，甚至引起产品召回和客户投诉的严重损失；

因此，如何解决硅片在单工位倒片器和石英舟的周转过程中保证硅片的摆放位置的一致性且不会出现错误，是技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，该系统可有效的确保硅片在石英舟与单工位倒片器周转的过程中，每次硅片摆放位置的一致性、正确性，可较好的防止在热处理上料或下料过程中造成硅片摆放位置出现错位的问题。

一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，包括单工位倒片器，其特征在于，所述单工位倒片器上设有标定装置且位于标定装置横向两侧的单工位倒片器上分别设有限位槽；

还包括与标定装置相配合使用的标定石英舟且标定石英舟与标定装置相配合满足：使得标定石英舟相对于单工位倒片器的放置位置唯一；

还包括与限位槽相配合使用的标定花篮且标定花篮与两限位槽相配合满足：使得标定花篮相对于单工位倒片器的放置位置唯一；

所述单工位倒片器内且位于标定装置下方设有抬升机构且单工位倒片器上方设有夹取机构。

优选的，所述标定装置包括安装于单工位倒片器上的标定板且标定板纵向一侧设有标定块，所述标定石英舟上设有与标定块相配合的卡槽。

优选的，两所述限位槽内且靠近纵向一端分别设有标定凸起，所述花篮底部分别设有与标定凸起相配合的标定槽。

优选的，所述单工位倒片器上且位于标定板横向一侧设有第一传感器且第一传感器电性连接有微控制器，所述微控制器控制单工位倒片器的工作。

优选的，所述限位槽内设有第二传感器且第二传感器与微控制器电性连接。

优选的，所述升降机构包括横向间隔设于单工位倒片器内且竖向滑动安装于单工位倒片器内的倒片器梳子，两所述倒片器梳子连接有设于单工位倒片器内的驱动装置。

上述技术方案有益效果在于：

（1）该系统可有效的确保硅片在石英舟与单工位倒片器周转的过程中，每次硅片摆放位置的一致性、正确性，可使得硅片在热处理上料或下料过程中能够精准的放置在所预定位置，进而避免了因其摆放位置错误而导致硅片在后续加工过程中产生报废或者导致不合格率增加情况的发生；

（2）本方案结构简单且成本较低，防错能力强、可靠性、实用性较高，可进行广泛推广使用。

附图说明

图1为本发明单工位倒片器结构示意图；

图2为本发明标定石英舟与标定板相配合放置时示意图；

图3为本发明标定石英舟结构示意图；

图4为本发明标定石英舟与标定板配合另一视角示意图；

图5为本发明标定石英舟与标定板相配合正视示意图；

图6为本发明花篮与单工位倒片器相配合时示意图；

图7为本发明花篮与限位槽脱离时示意图；

图8为本发明抬升结构示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至8对实施例进行详细说明。

实施例1，本方案的改进之处在于：在单工位倒片器1上设有标定装置且位于标定装置横向两侧的单工位倒片器1上分别设有限位槽2，标定装置用于和标定石英舟3相配合使用，用于确保标定石英舟3每次摆放的位置相对于单工位倒片器1唯一且确定，硅片16在退火前需要将其放入至标定石英舟3内，然后进行热处理过程，在此先详细描述硅片16单工位倒片器1上完成周转的过程中：

S1：使用标定花篮5盛放一定数量的200mm硅抛光片，使用参考面找正仪将硅抛光片的参考面统一朝向垂直方向正上方；

S2：将带有硅抛光片的标定花篮5放置于单工位倒片器1上并且与设于单工位倒片器1上的限位槽2相配合，使得标定花篮5相对于单工位倒片器1的摆放位置位移且确定；

S3：控制单工位倒片器1启动工作，使得设于其内部的抬升机构向上移动并且将位于标定花篮5中的一定数量的抛光硅片16传递到单工位倒片器1顶部，然后控制夹取机构7动作将抛光硅片16夹取定位，随后控制抬升机构进行复位；

S4：取下标定花篮5并且将标定石英舟3放置于单工位倒片器1上，使得标定石英舟3与设于单工位倒片器1上的标定装置相配合，使得标定石英舟3两端相对于单工倒片器的摆放位置唯一且确定；

S5：控制单工位倒片器1启动工作并且控制抬升机构向上移动，直至移动至与处于被夹取机构7定位的抛光硅片16下方位置，实现对抛光硅片16的承托，随后控制夹取机构7动作将若干抛光硅片16进行释放，随后控制抬升机构下降并且将若干抛光硅片16传送至标定石英舟3内；

S6：将标定石英舟3和硅片16一起转移至热处理设备进行正常的加工工艺，待热处理完成后，将带有硅片16的标定石英舟3再次放置于单工位倒片器1上并且使之在标定装置的作用下相对于单工位倒片器1的摆放位置唯一且确定；

S7：控制单工位倒片器1启动工作并且控制抬升机构将位于标定石英舟3内的硅片16向上传递到单工位倒片器1的顶部，然后通过夹取机构7对若杆完成热处理过程的抛光硅片16进行夹取定位，然后将标定石英舟3从单工位倒片器1上取下并且将标定花篮5重新放置于单工位倒片器1上；

S8：随后控制抬升机构下降进行复位并且将若干完成热处理过程的硅片16放入至标定花篮5中，完成周转过程。

上述操作过程结合本实施例中的结构工作过程如下：

如附图6所示，初始时将装有抛光硅片16的标定花篮5放置于单工位倒片器1上并且使得标定花篮5与设于单工位倒片器1上的两限位槽2相配合，如附图7中所示，在两限位槽2与标定花篮5的配合下，使得标定花篮5两端相对于单工位倒片器1的摆放位置唯一且确定（即，使得若干抛光硅片16按照所设定的方位相对于单工位倒片器1进行摆放），随后工作人员控制设于单工位倒片器1内的抬升机构向上移动并且带动若干放置于标定花篮5内的抛光硅片16向上移动，以至将抛光硅片16传递到单工位倒片器1顶部位置，如附图5所示，此时控制设于单工位倒片器1上的夹取机构7实现对若干硅片16的夹取、定位（此时若干硅片16在夹取机构7的作用下位于单工位倒片器1上方），随后控制抬升机构下降并且将其进行复位（重新收缩至单工位倒片器1内），随后工作人员将标定石英舟3放置于单工位倒片器1上并且使之与安装在单工位倒片器1上的标定装置相配合，使得标定石英舟3两端相对于单工位倒片器1的摆放位置唯一且确定，随后工作人员控制抬升机构再次向上移动并且实现对被夹取机构7夹着的若干硅片16进行承托，随后控制夹取机构7松开（进行复位），然后控制抬升机构下降以至将若干硅片16放入至处于单工位倒片器1上的标定石英舟3内，此时完成硅片16进行热处理前的准备工作，随后工作人员便可将带有硅片16的标定石英舟3放入至热处理设备内进行热处理过程；

待完成热处理后，工作人员再次将带有硅片16的标定石英舟3放入至单工位倒片器1上并且使之与标定装置相配合，使得标定石英舟3两端每次所摆放的位置相对于单工位倒片器1的位置唯一且确定，随后工作人员通过控制抬升机构、夹取机构7进行动作完成对热处理后的若干硅片16从标定石英舟3到花篮5的周转过程，由于过程同上，在次不做过多描述，在本实施例中通过标定石英舟3与标定装置的配合以及标定花篮5与两限位槽2的配合，使得工作人员在硅片16进行热处理前（由标定花篮5到标定石英舟3）以及热处理后（由标定石英舟3到标定花篮5）的周转过程变的简单且操作不会出现错误，使得热处理前以及热处理后若干抛光硅片16的朝向及方位相对于单工位倒片器1的摆放位置唯一且确定，以避免因摆放位置错误而造成硅片16进入后道工序加工会直接造成报废情况的发生；

工作人员在硅片16进行热处理前和热处理后周转的过程中，在工厂车间里，由于抛光硅片16在单工位倒片器1上的周转过程属于流水线工作并且操作频率高，加之传统的石英舟、花篮5并没有明显的标示，以辅助工作人员对其相对于单工位倒片器1的摆放位置进行辨别、判断，加上工作人员来回操作花篮5、石英舟的频率较高，导致工作人员没有过多的时间精力去判断花篮5、石英舟每次相对于单工位倒片器1的摆放位置是否一致且正确，故有着极大的概率将花篮5与石英舟相对于单工位倒片器1的摆放位置放置错误，进而导致硅片16在进行后面工序加工过程中产生报废或者不合格产品数量较多，为了避免上述情况的发生，工厂往往只是对工人本身进行约束，要求其每次摆放时都要对其摆放位置是否合理、正确进行查看，但是，在工厂车间里加之流水线式的生产过程，使得工作人员没有较多的精力对花篮5、石英舟的摆放位置进行判断、辨别，以确定其摆放位置是否正确，反而会使得工人产生较大的厌烦情绪，不利于工人更好的投入到工作中；

在本实施例中在传统的基础上设置相配合的标定石英舟3、标定装置以及标定花篮5、限位槽2相配合可较好的避免上述情况的发生，并且结构简单、操作简单便捷也不会给工作人员在周转过程中带来额外较多的任务量，使得抛光硅片16早进行热处理前和热处理后的整个周转过程变的轻松且简单，大大提高了工作的可靠性、便捷性。

实施例2，在实施例1的基础上，如附图1所示，标定周转包括安装在单工位倒片器1上的标定板8且标定板8纵向一侧设有标定块9，如附图3所示，本方案中的标定石英舟3结构为在传统的石英舟的基础上在其底部纵向一端开设有u标定块9相配合的卡槽4，当标定石英舟3放置于标定板8上时，使得开设有卡槽4一端与设有标定块9一端相对应摆放，如附图2所示，并且使得标定石英舟3上的卡槽4刚好与标定块9相卡接（如附图4所示，此时标定板8纵向两侧分别与标定石英舟3纵向两端的内侧壁相抵触），此时实现对标定石英舟3的定位以及对其两端相对于单工位倒片器1的摆放位置进行限定，使得其每次的摆放位置唯一且确定，若工作人员未安装该正确的摆放位置进行摆放，则无法将标定石英舟3放置于标定板8上进而无法进行后续的周转过程。

实施例3，在实施例2的基础上，如附图1所示，在限位槽2内且靠近纵向一端分别设有标定凸起10（即，标定凸起10未设置在限位槽2中间位置并且偏向一端），如附图7所示，本方案中的标定花篮5为在传统的花篮5底部开设有与标定凸起10相配合的标定槽6，使得工作人员按照正确的摆放位置将标定花篮5放入至两限位槽2内时，位于限位槽2内的标定凸起10刚好能够实现与设于标定花篮5底部的标定槽6相卡接在一起，使得工作人员在进行标定花篮5的摆放时，使其每次只能按照同一朝向、方位进行摆放，若朝向、方位与所设定的摆放朝向不同，则无法将标定花篮5放置于两限位槽2内，即，无法进行后续的周转工作。

实施例4，在实施例3的基础上，如附图1所示，较好的，在单工位倒片器1上且位于标定板8横向一侧设有第一传感器11且第一传感器11电性连接有微控制器，第一传感器11的设置，使得当工作人员安装正确的摆放位置将标定石英舟3放置于单工位倒片器1上时，刚好能够实现标定石英舟3的底部压在第一传感器11上并且使得第一传感器11被触发，此时微控制器方才可以控制单工位倒片器1切换工作状态，即，工作人员方可实现对单工位倒片器1进行控制并且进行相应的操作（抬升机构的升降以及夹取机构7的动作），若工作人员未将标定石英舟3按照正确的摆放位置进行放置，则使得第一传感器11无法被触发，即，使得单工位倒片器1无法切换至工作状态，工作人员也无法控制单工位倒片器1进行后续工作，使得抛光硅片16的整个周转过程严谨且可靠，进一步降低了抛光硅片16因摆放位置错误而导致在进行后面工序时，产生报废情况发生的可能性。

实施例5，在实施例4的基础上，如附图1所示，在限位槽2内设有第二传感器13且第二传感器13与微控制器电性连接，若标定花篮5按照正确的摆放位置放置于单工位倒片器1上时，则标定花篮5刚好放入至与之配合的两限位槽2内并且此时第二传感器13被触发，此时微控制器方才控制单工位倒片器1切换为工作状态，即，此时工作人员方可控制单工位倒片器1进行相应的操作（抬升机构的升降以及夹取机构7的动作），若标定花篮5未按照所设定、要求的摆放位置进行放置，则使得第二传感器13无法被触发，即，单工位倒片器1也无法进行相应的操作；

注：在本方案中标定花篮5与标定石英舟3不同时存在于单工位倒片器1上，并且第一传感器11、第二传感器13分别单独与微控制器电性连接并且根据其各自是否被触发而控制单工位倒片器1进行工作状态的切换。

实施例6，在实施例1的基础上，如附图1所示，在位于标定板8横向两侧的单工位倒片器1上分别设有升降口15，如附图8所示，升降机构包括横向间隔设于单工位倒片器1内且竖向滑动安装于单工位倒片器1内的倒片器梳子14，倒片器梳子14在驱动装置的驱动下可在竖向进行移动，初始时，两倒片器梳子14收缩至单工位倒片器1内，当工作人员将标定石英舟3或者标定花篮5按照所设定位置进行摆放时，通过控制驱动装置带动两倒片器梳子14由下向上进行移动并且使其从与之对应的升降口15向上伸出，进而将放置于标定石英舟3、标定花篮5内排列的抛光硅片16向上抬升并且使得硅片16与标定石英舟3、标定花篮5完成分离，以实现带动抛光硅片16在竖向的移动；

在本实施例中，驱动装置可为电机，由于其升降方式为现有技术并且本领域技术人员可轻易得到，在此不对其做过多描述，如附图5所示，本方案中的夹取机构7为固定安装于单工位倒片器1顶部横向两侧的夹子，当整齐排列的抛光硅片16在倒片器梳子14的作用下向上移动至相应位置时（此时硅片16处于夹取机构7之间），随后工作人员控制两夹子进行相向移动（朝着靠近硅片16的方向移动），以至实现对硅片16横向两侧进行夹紧，关于夹子的结构，可通过设置电动推杆作为驱动源，控制电动推杆的伸长与收缩进而实现控制夹取机构7的夹取与释放（为现有技术在此不做过多描述）。

上面所述只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，包括单工位倒片器（1），其特征在于，所述单工位倒片器（1）上设有标定装置且位于标定装置横向两侧的单工位倒片器（1）上分别设有限位槽（2）；

还包括与标定装置相配合使用的标定石英舟（3）且标定石英舟（3）与标定装置相配合满足：使得标定石英舟（3）相对于单工位倒片器（1）的放置位置唯一；

还包括与限位槽（2）相配合使用的标定花篮（5）且标定花篮（5）与两限位槽（2）相配合满足：使得标定花篮（5）相对于单工位倒片器（1）的放置位置唯一；

所述单工位倒片器（1）内且位于标定装置下方设有抬升机构且单工位倒片器（1）上方设有夹取机构（7）。

2.根据权利要求1所述的一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，其特征在于，所述标定装置包括安装于单工位倒片器（1）上的标定板（8）且标定板（8）纵向一侧设有标定块（9），所述标定石英舟（3）上设有与标定块（9）相配合的卡槽（4）。

3.根据权利要求2所述的一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，其特征在于，两所述限位槽（2）内且靠近纵向一端分别设有标定凸起（10），所述花篮（5）底部分别设有与标定凸起（10）相配合的标定槽（6）。

4.根据权利要求3所述的一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，其特征在于，所述单工位倒片器（1）上且位于标定板（8）横向一侧设有第一传感器（11）且第一传感器（11）电性连接有微控制器，所述微控制器控制单工位倒片器（1）的工作。

5.根据权利要求4所述的一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，其特征在于，所述限位槽（2）内设有第二传感器（13）且第二传感器（13）与微控制器电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于8英寸单工位硅片倒片机定位硅片正反面系统，其特征在于，所述升降机构包括横向间隔设于单工位倒片器（1）内且竖向滑动安装于单工位倒片器（1）内的倒片器梳子（14），两所述倒片器梳子（14）连接有设于单工位倒片器（1）内的驱动装置。

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