CN116198779A - 一种用于包装硅片盒的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于包装硅片盒的设备及方法,所述设备包括:壳体,所述壳体限定腔室;设置在所述腔室内部的导轨;用于承载硅片盒的承载台;其中,所述承载台上设置有抽吸孔,使得在包装硅片盒时,随着所述承载台沿所述导轨的移动,所述腔室内的颗粒能够经由所述抽吸孔被抽吸至所述腔室的外部。
Description
技术领域
本发明实施例涉及半导体技术领域,尤其涉及一种用于包装硅片盒的设备及方法。
背景技术
随着半导体制程的日益发展,对硅片的表面污染的控制,尤其是对颗粒(Particle)污染的控制日益严苛,这是由于在硅片生产过程中,一旦颗粒、特别是纳米级颗粒附着在硅片上,将在硅片的镀膜工艺中与膜层共生,成为掩埋缺陷,而且还可能引起各种制程的操作障碍或形成幕罩。对于当今的集成电路发展程度而言,很小尺寸(例如50纳米)的颗粒都会对半导体芯片的品质有着十分不利的影响,甚至可能导致器件的失效。
硅片制造商为了控制硅片表面的洁净度,在操作流程中设有颗粒测试环节。然而,在颗粒测试完成后,产品要依次经过出货分选、硅片盒包装之后才能运往客户端,在这些过程中可能造成产品的再次污染。
在硅片盒包装环节,目前主要采用两种方式:手动包装和自动包装。在手动包装过程中,操作人员的手动操作可能将包装区域环境中的颗粒随产品一同包装至包装袋中,造成对产品的污染;在自动包装操作中,是通过自动包装设备的机械动作完成包装操作,相比于手动包装,自动包装不仅显著提升了包装效率,而且在很大程度上有效避免了环境中的颗粒污染产品的问题,但在包装设备内部,由于各部件之间的相互摩擦等因素,可能会产生新的颗粒,进而污染产品,导致装入硅片盒内的硅片的颗粒水平超标。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例期望提供一种用于包装硅片盒的设备及方法;能够管控包装设备内部的洁净度,以降低自动包装操作污染洁净硅片的概率。
本发明实施例的技术方案是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种用于包装硅片盒的设备,所述设备包括:
壳体,所述壳体限定腔室;
设置在所述腔室内部的导轨;
用于承载硅片盒的承载台;
其中,所述承载台上设置有抽吸孔,使得在包装硅片盒时,随着所述承载台沿所述导轨的移动,所述腔室内的颗粒能够经由所述抽吸孔被抽吸至所述腔室的外部。
在一些优选示例中,所述设备包括抽吸泵,所述抽吸泵经由导管与所述抽吸孔连通,以用于将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
在一些优选示例中,所述抽吸泵包括颗粒吸附装置,用于吸附从所述腔室抽吸的颗粒。
在一些优选示例中,所述设备还包括:
设置在所述抽吸泵中的检测模块,所述检测模块用于检测被吸附的颗粒的量;
与所述检测模块通信的报警模块,所述报警模块配置成当所述吸附的颗粒的量超过设定阈值时进行报警。
在一些优选示例中,所述抽吸泵还包括排放口,所述排放口与所述腔室的内部连通,使得从所述抽吸泵排放的被去除颗粒的洁净空气能够循环进入所述腔室内。
第二方面,本发明实施例提供了一种用于包装硅片盒的方法,所述方法包括:
将待包装的硅片盒放置在腔室内的承载台上;
驱动所述承载台沿所述腔室内的导轨移动;
在所述承载台沿所述腔室内的导轨移动的过程中,利用所述承载台上的抽吸孔将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
在一些优选示例中,所述在所述承载台沿所述腔室内的导轨移动的过程中,利用所述承载台上的抽吸孔将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部包括:利用经由导管与所述抽吸孔连通的抽吸泵将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
在一些优选示例中,所述方法还包括:利用所述抽吸泵的颗粒吸附装置吸附从所述腔室抽吸的颗粒。
在一些优选示例中,所述方法还包括:
利用所述抽吸泵中的检测模块检测被吸附的颗粒的量;
当所述被吸附的颗粒的量超过设定阈值时,利用报警模块进行报警。
在一些优选示例中,所述方法还包括:经由所述抽吸泵的排放口使从所述抽吸泵排放的被去除颗粒的洁净空气循环进入所述腔室内。
本发明实施例提供了一种用于包装硅片盒的设备及方法;在利用所述设备将所述硅片盒包装至包装袋中时,通过在所述设备的承载台上设置抽吸孔,可以在所述承载台沿设置在所述设备的腔室内的导轨移动的同时将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部,使得在所述设备内部的各部件执行包装操作的过程中产生的颗粒能够及时地被抽吸至所述腔室的外部,而不会积聚在所述腔室内造成对硅片盒以及硅片盒内的硅片的污染,从而能够保证包装后的硅片产品的洁净度,降低了硅片产品的污染率,提高了生产效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于包装硅片盒的设备的立体示意图。
图2为本发明实施例提供的一种用于包装硅片盒的设备的俯视图。
图3示出了对图2中示出的用于包装硅片盒的设备内部进行颗粒的所获得的检测结果。
图4为本发明的另一实施例提供的一种用于包装硅片盒的设备的立体示意图。
图5为本发明的又一实施例提供的一种用于包装硅片盒的设备的局部示意图。
图6为本发明的再一实施例提供的一种用于包装硅片盒的设备的一部分的立体示意图。
图7为本发明实施例提供的一种用于包装硅片盒的方法的流程图。
具体实施方式
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。
如前文提及的,在硅片盒包装环节,目前主要采用两种方式:手动包装和自动包装。
在手动包装过程中,操作人员手动地将包装袋撑开之后将硅片盒装入包装袋中。手动包装操作主要存在两个问题:
第一,包装效率低,对于一般的操作人员,包装单个硅片盒所需要的平均时间大约为20分钟,该速度远无法满足产量要求,影响整体生产效率;
第二,在操作人员手动地撑开包装袋的过程中,通常是由操作人员用手抓住包装袋的口部甩动包装袋,以使环境空气充入包装袋中,从而将包装袋撑开,然而,在环境空气充入包装袋的同时,环境空气中的颗粒也将随空气充入包装袋,而且操作人员甩动包装袋的动作也会引起包装袋的摩擦,从而产生新的颗粒,使环境空气中的颗粒水平骤增,这些因素导致包装之后的硅片盒以及硅片盒内的硅片产品的洁净度无法满足要求。
鉴于手动包装存在的以上问题,本发明实施例提出了一种用于包装硅片的设备10,如图1所示,所述设备10包括壳体101、设置在所述壳体的两端处的入口102和出口103、用于承载硅片盒的承载台104、在所述壳体101内部从入口102延伸至出口103的导轨105,其中,承载台104设置成能够沿导轨105在入口102与出口103之间移动。在自动包装操作过程中,硅片在依次经历了清洗、颗粒检测、出货分选之后被装入清洗过的硅片盒中,然后可以利用设备10将装有硅片的硅片盒装入包装袋中,具体而言,装有硅片的硅片盒可以经由入口102进入设备10的内部并被放置在承载台104上,承载台104承载硅片盒沿导轨105向出口103移动,在移动过程中,完成包装操作。
设备10作为自动包装机通过由壳体101限定出的腔室可以阻止环境中的颗粒对硅片造成污染,有效提高包装后的硅片的洁净度,然而,根据实际的出货情况来看,仍然存在硅片盒内部硅片的颗粒物水平超标的问题。
对此,发明人对设备10内部的颗粒水平进行了监测,如图2所示,其示出了设备10的俯视图,在图中标识出了六个检测位置。
图3中示出了在不同时间对设备10内的六个检测位置多次检测获得的结果。通过检测结果可以看出,尽管壳体101阻挡了周围环境中的颗粒的污染,但包装机内部环境颗粒水平仍然严重超标。
发明人根据检测结果分析发现,在实际操作中,由于位于设备10内部的各部件之间的接触、摩擦、碰撞会产生颗粒,例如在承载台104沿导轨105移动的过程中,承载台104与导轨105的相互摩擦会产生颗粒,这些颗粒会随着包装进程的继续而不断积累,使得即使在包装操作开始之前已经对设备10的内部进行了颗粒清除,并且也对进入设备10的内部的空气进行了过滤,但设备10的内部的颗粒水平仍会不断升高,甚至严重超过设定阈值,导致包装后的硅片产品的洁净度无法满足要求。
鉴于此,参见图4,本发明的实施例提出了一种用于包装硅片盒SC的设备20,所述设备20包括:
壳体201,所述壳体201限定腔室202;
设置在所述腔室202内部的导轨203;
用于承载硅片盒SC的承载台204;
其中,所述承载台204上设置有抽吸孔205,使得在包装所述硅片盒SC时,随着所述承载台204沿所述导轨203的移动,所述腔室202内的颗粒能够经由所述抽吸孔205被抽吸至所述腔室202的外部。
下面以图4作为示例详细介绍设备20。
如图4所示,设备20包括壳体201,壳体201围封腔室202,在图4中示出的示例中,腔室202大致呈L形,本领域技术人员可以理解的是,壳体201也可以被设置成限定其他形状的腔室,例如,可以根据操作现场的情况以节约空间的方式设置腔室的形状。
经过清洗、颗粒检测、出货分选的硅片被装入清洗后的硅片盒中之后一同进入设备20,壳体201可以包括分别设置在两端处的入口201a和出口201b,待包装的硅片盒SC经由入口201a进入设备20的腔室202,以在腔室202内被装入包装带中,包装后的硅片盒可以从出口201b离开设备20,整个包装过程由设备20自动完成,不需要人工参与,不仅提高了包装效率,也避免了人工参与造成对硅片盒,甚至腔室202的污染。
继续参照图4,设备20还包括设置在腔室202内部的导轨203以及能够沿导轨203移动的承载台204,例如,导轨203可以从入口201a延伸至出口201b,装有硅片的硅片盒SC经由入口201被放置在承载台204上之后,承载台204携带硅片盒SC沿导轨203向出口201b移动,硅片盒SC在此移动过程中被装入包装袋中。
承载台204例如可以包括与导轨203接合的滑轮(未示出)以及驱动滑轮沿导轨203旋转的驱动器,例如电机(未示出),可以理解的是,承载台204也可以通过其他方式与导轨203配合,在此不做赘述。
承载台204还设置有抽吸孔205,如图5所示,其示出了承载台204的一种具体实现方式的俯视图和局部放大图。参见图5,承载台204的顶部用于承载硅片盒,在顶部的周向边缘处设置有抽吸部204a,抽吸部204a可以形成为导管的形式,抽吸孔205形成在导管204a上,当承载台204承载硅片盒沿导轨203移动时,腔室202内的颗粒能够经由抽吸孔205被抽吸至腔室202的外部。如前文提及的,在包装操作过程中,随着设备20的各部件之间的相互接触、作用,设备20对硅片盒和包装袋的接触、作用,以及硅片盒与包装袋之间的相互接触、作用,会有新的颗粒不断地产生,然而,由于抽吸孔205设置在承载台204上,抽吸孔随承载台的移位使得抽吸孔始终能够接近于颗粒产生的位置,从而及时地将这些颗粒排出腔室202,避免颗粒在腔室202内的积聚造成对硅片盒及硅片的污染。
本发明实施例提供了一种用于包装硅片盒的设备20;在利用所述设备20将所述硅片盒SC包装至包装袋中时,通过在所述设备20的承载台204上设置抽吸孔205,可以在所述承载台204沿设置在所述设备20的腔室202内的导轨203移动的同时将所述腔室202内的颗粒抽吸至所述腔室202的外部,使得在所述设备20内部的各部件执行包装操作的过程中产生的颗粒能够及时地被抽吸至所述腔室202的外部,而不会积聚在所述腔室202内造成对硅片盒以及硅片盒内的硅片的污染,从而能够保证包装后的硅片产品的洁净度,降低了硅片产品的污染率,提高了生产效益。
为了便于将设备20的腔室202内的颗粒抽吸至外部,如图4所示,优选地,所述设备202包括抽吸泵206,所述抽吸泵206经由导管与所述抽吸孔连通,以用于将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
在图4中示出的实施例中,抽吸泵206设置在壳体201的内侧壁上,可以理解的是,抽吸泵206也可以设置在其他位置处,例如设置在壳体201的顶壁上。
导管207的一端与抽吸泵206的吸入口连通,并且导管207的另一端与抽吸孔205连通。
根据本发明的优选实施例,导管207可以为柔性的,例如导管207可以由PVC,氯丁橡胶或聚酯材料等制成,使得导管207能够在不影响传导对象的情况下发生变形,由此,即使导管的一端连接至固定的抽吸泵206,另一端至随承载台204在腔室内移动,仍然能够将腔室内的颗粒引导至腔室的外部,而不会对传导操作造成影响,这样,不需要在腔室202内布设复杂的管路也仍能够及时抽吸腔室202内的颗粒、尤其是伴随包装操作而产生的新颗粒,而且导管207的清理、维护、更换也更为方便、简单,降低了维护成本。
为了使从腔室内抽吸的颗粒不对设备20的周围环境空气造成污染,优选地,如图6所示,所述抽吸泵206包括颗粒吸附装置208,用于吸附从所述腔室202抽吸的颗粒。
在图6中示出的实施例中,抽吸泵206包括吸入口206a,所述吸入口206a与导管207的一端连通。
在吸入口206a内设置有颗粒吸附装置208,由此,当抽吸泵206从腔室202内抽吸的空气到达抽吸泵206的吸入口206a处时将全部流动通过颗粒吸附装置208,在这些空气流动通过颗粒吸附装置208的过程中,空气中的颗粒将被颗粒吸附装置208吸附,而不会流动离开抽吸泵206,这样,从抽吸泵206排出的空气中将不包含颗粒,即使将这部分空气排放至设备20的附近,甚至这部分空气再次逸入设备20的腔室202内,也不会造成对硅片盒及腔室202的再次污染。
根据本发明的一个实施例,参见图6,颗粒吸附装置208形成为呈大致圆柱形形状,并且颗粒吸附装置208的尺寸与吸入口206a的尺寸相适配,使得当颗粒吸附装置208装配至吸入口206a中之后能够至少填满吸入口206a的横截面,从而被抽吸泵206抽吸的所有空气都能流动通过颗粒吸附装置208。
根据本发明的另一实施例,颗粒吸附装置208由多孔吸附材料制成,作为示例,颗粒吸附装置208可以由石墨烯制成。
为了能够对颗粒吸附装置208的吸附情况进行监测,优选地,参见图4,所述设备20还包括:
设置在所述抽吸泵206中的检测模块209,所述检测模块209用于检测被吸附的颗粒的量;
与所述检测模块209通信的报警模块210,所述报警模块210配置成当所述吸附的颗粒的量超过设定阈值时进行报警。
根据本发明的示例,检测模块209可以配置成用于实时地对吸附的颗粒的量进行检测,例如检测模块209可以对颗粒吸附装置208中吸附的颗粒的量进行实时检测,由此可以了解颗粒吸附装置208的工作状态;例如,如果检测模块209检测到颗粒吸附装置208累计吸附的颗粒的量达到了阈值,则可以对颗粒吸附装置208清理或更换,以使所使用的颗粒吸附装置208能够始终保持预期的吸附效果。
作为示例性的而非限制性的,检测模块209可以包括尘埃粒子计数器(AirParticle Counter(APC)),以及与所述尘埃粒子计数器连接的显示仪表盘,为了便于操作人员直观了解颗粒吸附装置208的工作状态,显示仪表盘可以设置于壳体201的外侧壁。
根据本发明的示例,所述设备20还包括与所述检测模块209通信的报警模块210,以主动提示操作人员及时对颗粒吸附装置208清理或更换。
作为示例性的而非限制性的,所述报警模块210包括设置于所述设备20的壳体201的外侧壁上的指示灯6。
可以理解的是,所述报警模块210也可以配置成能够提供声音报警或者语音提示等。
鉴于设置有颗粒吸附装置208,流动通过抽吸泵206中的空气中不再含有大量颗粒,相比于设备20周围的环境空气,从抽吸泵206排放的经过滤的空气对硅片盒造成颗粒污染的可能性更低,对此,优选地,参见图6,所述抽吸泵206还包括排放口211,所述排放口211与所述腔室202的内部连通,使得从所述抽吸泵206排放的被去除颗粒的洁净空气能够循环进入所述腔室202内。
参见图7,本发明实施例还提出了一种用于包装硅片盒SC的方法,所述方法包括:
S101、将待包装的硅片盒SC放置在腔室内的承载台上;
S102、驱动所述承载台沿所述腔室内的导轨移动;
S103、在所述承载台沿所述腔室内的导轨移动的过程中,利用所述承载台上的抽吸孔将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
根据本发明的一个优选实施例,所述在所述承载台沿所述腔室内的导轨移动的过程中,利用所述承载台上的抽吸孔将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部包括:利用经由导管与所述抽吸孔连通的抽吸泵将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
根据本发明的一个优选实施例,所述方法还包括:利用所述抽吸泵的颗粒吸附装置吸附从所述腔室抽吸的颗粒。
根据本发明的另一优选实施例,所述方法还包括:
利用所述抽吸泵中的检测模块检测被吸附的颗粒的量;
当所述被吸附的颗粒的量超过设定阈值时,利用报警模块进行报警。
根据本发明的另一优选实施例,所述方法还包括:经由所述抽吸泵的排放口使从所述抽吸泵排放的被去除颗粒的洁净空气循环进入所述腔室内。
需要说明的是:本发明实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于包装硅片盒的设备,其特征在于,所述设备包括:
壳体,所述壳体限定腔室;
设置在所述腔室内部的导轨;
用于承载硅片盒的承载台;
其中,所述承载台上设置有抽吸孔,使得在包装硅片盒时,随着所述承载台沿所述导轨的移动,所述腔室内的颗粒能够经由所述抽吸孔被抽吸至所述腔室的外部。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备包括抽吸泵,所述抽吸泵经由导管与所述抽吸孔连通,以用于将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述抽吸泵包括颗粒吸附装置,用于吸附从所述腔室抽吸的颗粒。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述设备还包括:
设置在所述抽吸泵中的检测模块,所述检测模块用于检测被吸附的颗粒的量;
与所述检测模块通信的报警模块,所述报警模块配置成当所述吸附的颗粒的量超过设定阈值时进行报警。
5.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述抽吸泵还包括排放口,所述排放口与所述腔室的内部连通,使得从所述抽吸泵排放的被去除颗粒的洁净空气能够循环进入所述腔室内。
6.一种用于包装硅片盒的方法,其特征在于,所述方法包括:
将待包装的硅片盒放置在腔室内的承载台上;
驱动所述承载台沿所述腔室内的导轨移动;
在所述承载台沿所述腔室内的导轨移动的过程中,利用所述承载台上的抽吸孔将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述在所述承载台沿所述腔室内的导轨移动的过程中,利用所述承载台上的抽吸孔将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部包括:利用经由导管与所述抽吸孔连通的抽吸泵将所述腔室内的颗粒抽吸至所述腔室的外部。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
利用所述抽吸泵的颗粒吸附装置吸附从所述腔室抽吸的颗粒。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
利用所述抽吸泵中的检测模块检测被吸附的颗粒的量;
当所述被吸附的颗粒的量超过设定阈值时,利用报警模块进行报警。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:经由所述抽吸泵的排放口使从所述抽吸泵排放的被去除颗粒的洁净空气循环进入所述腔室内。
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