CN116533402A - 一种晶圆棒开方控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种晶圆棒开方控制系统及控制方法，包括：用于去除晶圆棒边皮的开方仓以及置于所述开方仓端部的移动平台；所述移动平台配设有上料机构和下料机构，所述上料机构和所述下料机构异侧设置在所述开方仓两侧，所述上料机构能够在所述下料机构收集所有边皮并将开方后的所述晶圆棒移走时同步将新的待开方的所述晶圆棒送至所述开方仓处。本发明待开方的晶圆棒上料和去边皮后的晶圆棒下料是采用异侧传输，且可同步进行下一轮待开方晶圆棒的上料和上一轮去边皮晶圆棒的下料，不仅可提高硅棒周转的安全性，亦可使上下料工作无缝隙衔接，生产效率高，并可降低边皮之间及边皮与晶方棒之间的磕碰，保证质量。

Description

一种晶圆棒开方控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于单晶硅棒加工技术领域，尤其是涉及一种晶圆棒开方控制系统及控制方法。

背景技术

在晶圆棒开方过程中，现设备是采用在同一条滑动轨道上进行操作，上料和下料是同侧进行，也就是在开方前的晶圆棒上料及开方后的晶圆棒下料都是使用同一个机械手进行取放，机械手在下料抓取时无法进行上料周转，这样上下料的过程就存在工时浪费的情况，无法进行充分的衔接，使得加工效率低，设备稼动率低。同时，由于设备结构设计不合理，导致开方边皮下料时边皮之间容易磕碰，且在晶方棒下料周转过程中也容易磕碰或崩损。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种晶圆棒开方控制系统及控制方法，解决了现有技术中由于晶圆棒的上料和晶方棒的下料为同侧操作而导致的生产效率低、硅棒磕碰严重的技术问题。

为解决至少一个上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种晶圆棒开方控制系统，包括：

用于去除晶圆棒边皮的开方仓以及置于所述开方仓端部的移动平台；

所述移动平台配设有上料机构和下料机构，所述上料机构和所述下料机构异侧设置在所述开方仓两侧，所述上料机构能够在所述下料机构收集所有边皮并将开方后的所述晶圆棒移走时同步将新的待开方的所述晶圆棒送至所述开方仓处。

进一步的，所述开方仓中配设有用于顶固所述晶圆棒的顶夹机构，所述顶夹机构包括被悬吊设置的主顶轴和副顶轴；

所述主顶轴用于顶固所述晶圆棒中设定的方棒所在端面位置；

所述副顶轴用于顶固所述晶圆棒中对位设定的所述边皮所在端面位置；

所述主顶轴和所述副顶轴可一同沿所述开方仓的长度方向移动至所述移动平台处。

进一步的，所述移动平台包括置于所述开方仓外部的滑动台，所述上料机构和所述下料机构均与所述开方仓长度方向平行并垂直于所述滑动台长度方向设置，所述上料机构和所述下料机构独立地沿所述滑动台长度方向滑动设置。

进一步的，所述上料机构包括：

固设于所述滑动台一端的上料台；

和靠近所述开方仓一侧设置并与所述上料台配合的备料台；

所述上料台和所述备料台均配设有同轴设置的上料轨道；

在所述备料台上还设有两组用于抓取所述晶圆棒的夹固件；

置于所述备料台中的所述上料轨道的位置一定，并高于置于所述上料台中的所述上料轨道的初始位置；且所述上料台可沿竖直方向上下移动，以使置于所述上料台上的所述晶圆棒沿所述上料轨道移动至所述备料台中。

进一步的，所述夹固件包括两个相对设置且内侧壁均为C型结构的夹爪；置于所述备料台中的所述上料轨道贯穿所述夹爪围成的卡固区域设置。

进一步的，在所述备料台中的所述上料轨道上还设有用于定位所述晶圆棒的挡块，所述挡块被设于所述备料台中的所述上料轨道靠近所述开方仓一端设置；

靠近所述挡块的所述夹固件可沿所述备料台宽度方向移动；

远离所述挡块的所述夹固件可沿所述备料台的宽度以及其长度方向移动。

进一步的，远离所述挡块的所述夹固件设有拉杆，所述拉杆受其所在的所述夹固件带动以拉动所述晶圆棒朝靠近所述挡块一端移动，并使所述晶圆棒被所述挡块抵顶固定在所述备料台上；

所述拉杆为L型结构，沿所述备料台的长度方向水平设置，其一端固设于远离所述挡块的所述夹固件靠近所述上料台的侧壁面上，另一端悬空设置。

进一步的，所述下料机构被设于所述滑动台中远离所述上料机构的一端，包括部分固设于所述滑动台的下料台和用于收集所述边皮的收集箱；

所述下料台位于所述收集箱的上方且独立于所述收集箱被控制；

所述下料台可竖直上下移动，以接取开方后的所述晶圆棒并使其移至下料周转台。

进一步的，所述下料台设有下料轨道；

所述下料轨道与所述上料轨道均配设有若干橡胶滚轮；

所述下料轨道中的所述橡胶滚轮均为水平设置；

所述上料轨道中的所述橡胶滚轮均为斜向上相向设置；

所述下料轨道靠近所述开方仓一端设有若干组用于防止开方后的所述晶圆棒偏移的挡板，所述挡板沿所述下料轨道长度方向并排间隙设置在所述下料轨道两侧。

进一步的，沿所述收集箱宽度方向设有两个并排设置的放置槽，所述放置槽之间的间隔距离不大于开方后的所述晶圆棒的宽度；

在任一组对位设置的所述边皮下落时所述收集箱被移动至置于所述开方仓外部的所述晶圆棒的正下方，并使两个所述放置槽相对于所述晶圆棒的长度轴线对称设置。

一种晶圆棒开方控制方法，采用如上任一项所述的控制系统，步骤包括：

基于所述晶圆棒中对位边皮的组数在所述开方仓中依次对每一组对位边皮进行切割，并在每完成一组对位边皮的切割后都在所述开方仓与所述移动平台之间对该组边皮进行收集；

控制所述下料机构获取无边皮的所述晶圆棒，并同时控制所述上料机构上载新的待开方的所述晶圆棒于所述开方仓处。

进一步的，所述晶圆棒被上载至所述开方仓之前，还包括将所述晶圆棒固定在所述备料台中，步骤包括：

控制所述晶圆棒从所述上料台中沿所述上料轨道送至所述备料台中；

控制所述备料台中靠近所述上料台一侧的夹固件带动所述晶圆棒朝靠近所述开方仓一端移动；

使所述晶圆棒远离所述上料台的一侧端面抵顶置于所述上料轨道的挡块；

控制所有所述夹固件夹取所述晶圆棒；

驱动所述上料台带动所述晶圆棒移动至所述开方仓靠近所述移动平台一侧仓门处。

进一步的，在所述顶夹机构夹取所述晶圆棒的过程中，步骤包括：

所述顶夹机构被空置悬吊在所述开方仓与所述移动平台之间，并预置在所述晶圆棒两端；

控制所述主顶轴顶固所述晶圆棒中预设的方棒所在端面位置；

控制所述副顶轴顶固所述晶圆棒中任一组对位边皮所在端面位置；

所述顶夹机构带动所述晶圆棒穿过所述夹固件并进入所述开方仓中准备切割；

所述备料台带动张开的所述夹固件回撤。

进一步的，在收集边皮过程中，包括：

控制所述收集箱从所述下料台的下方移至被带离出所述开方仓的所述晶圆棒的正下方；

松开所述副顶轴并使对位边皮下落至与其对应设置的放置槽中；

重复上述步骤，直至收集完所有对位边皮；

控制所述收集箱回撤至其初始位置。

进一步的，在收集所有对位边皮后，还包括收取无边皮的所述晶圆棒，包括：

控制所述下料台移至所述晶圆棒的正下方；

驱动所述下料台上升至与所述晶圆棒的下端面接触；

松开所述主顶轴使所述晶圆棒放置在所述下料台上；

控制所述下料台带动所述晶圆棒返回至其初始位置。

与现有技术相比，采用上述技术方案，待开方的晶圆棒上料和去边皮后的晶圆棒下料是采用异侧传输，且可同步进行下一轮待开方晶圆棒的上料和上一轮去边皮晶圆棒的下料，不仅可提高硅棒周转的安全性，亦可使上下料工作无缝隙衔接，生产效率高，使整体加工时间缩短至18-22min，并使设备稼动率提高至95-97％。采用分开设置的边皮收集结构，可降低边皮之间以及边皮与晶方棒之间的磕碰，保证硅棒质量。

附图说明

图1是本发明一实施例的一种晶圆棒开方控制系统的俯视图；

图2是本发明一实施例的上料时备料台与顶夹机构的配合示意图；

图3是本发明一实施例的备料台与晶圆棒配合的俯视图；

图4是本发明一实施例的备料台与晶圆棒配合的侧视图；

图5是本发明一实施例的下料台与晶圆棒配合的侧视图；

图6是本发明一实施例的收边皮时收集箱与顶夹机构的配合示意图；

图7是本发明一实施例的下料时下料台与顶夹机构的配合示意图。

图中：

10、开方仓 20、顶夹机构 21、主顶轴

22、副顶轴 23、悬吊臂 30、移动平台

31、滑动台 40、上料机构 41、上料台

42、备料台 421、夹固件 422、挡块

423、拉杆 43、上料轨道 50、下料机构

51、下料台 52、收集箱 53、下料轨道

54、挡板 60、晶圆棒 61、方棒

62、边皮

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本实施例提出一种晶圆棒开方控制系统，如图1所示，包括用于去除晶圆棒60边皮的开方仓10以及置于开方仓10端部的移动平台30；在移动平台30上设有用于将待开方的晶圆棒60准备运送至开方仓10的上料机构40和用于将去除边皮62后获得的方棒61从开方仓10处取出的下料机构50，上料机构40和下料机构50异侧设置在开方仓10的两侧，也即是设置在移动平台30的两端，上料机构40能够在下料机构50收集所有边皮62并将开方后的方棒61移走时同步将新的待开方的晶圆棒60送至开方仓10靠近移动平台30的入口处。

具体地，开方仓10为四方均为活动式结构的仓门所围成的加工腔，其内配设有用于顶固晶圆棒60端部的顶夹机构20，顶夹机构20包括被悬吊臂23悬吊设置的两组主顶轴21和副顶轴22；每组主顶轴21配设有两个副顶轴22。主顶轴21用于顶固晶圆棒60中设定的方棒61所在的端面位置；副顶轴22用于顶固晶圆棒60中对位设定的边皮62所在的端面位置；且主顶轴21和副顶轴22是由两套控制系统控制的结构，也即是，主顶轴21和副顶轴22相互独立制动。在本实施例中，晶圆棒60含有四条晶线，包括四个边皮62和一个方棒61，其结构为本领域人员常识，附图省略。

其中，如图2所示，主顶轴21和副顶轴22可一同受悬吊臂23带动沿开方仓10的长度方向移动至移动平台20处。在顶固晶圆棒60时，主顶轴21率先与晶圆棒60中的方棒61的端面接触并顶固夹紧；待主顶轴21顶固稳定后，再控制副顶轴22与晶圆棒60中任一组对位设置的边皮62所在位置的端面接触，并逐步顶紧固定。待该组边皮62被切割完毕后，再控制悬吊臂23带动主顶轴21、副顶轴22和晶圆棒60移至开方仓10和移动平台30之间的转接区域，控制下料机构50中用于收集边皮62的收集箱52移至晶圆棒60的正下方，松开两侧的所有副顶轴22，并使该组边皮62分别下落至下料机构50中收集箱54中的两个放置槽中。收集箱54固定不动，控制晶圆棒60再返回开方仓10中继续开方去除另一组对位的边皮62，再移出开方仓10后，将剩余的该组边皮62下料至收集箱54中；再控制收集箱52返回初始位并使下料机构50中的下料台51移植方棒61的正下方，松开主顶轴21，使方棒61放置在下料台51中的下料轨道53中，进而完成晶圆棒60的开方工作。

进一步的，如图1所示，移动平台30还包括置于开方仓10外部的滑动台31，该滑动台31垂直于开方仓10的长度方向，也即是垂直于晶圆棒60长度方向设置；上料机构40和下料机构50均与开方仓10的长度方向平行并垂直于滑动台31长度方向设置，上料机构40和下料机构50均独立地沿滑动台31长度方向滑动设置。

具体地，上料机构40包括固设于滑动台31一端的上料台41和靠近开方仓10一侧设置并与上料台41配合的备料台42；其中，上料台41和备料台42均独立且配合设置，且上料台41和备料台42上均配设有同一规格和结构、并同轴设置的上料轨道43，上料台41可使置于其上的晶圆棒60沿上料轨道43移动至备料台42中。

进一步的，备料台42的高度位置固定，相应地，与其配合的上料轨道43的位置高度一定，也即是其只能沿滑动台31的长度或宽度方向移动，并不能沿竖直方向上下移动。上料台41可沿竖直方向上下移动，但其在滑动台31上的位置是固定不动的，也即是其无法沿滑动台31的长度或宽度方向移动。为了确保晶圆棒60在经上料台41的位置移至备料台42上，设定备料台42中上料轨道43的高度位置高于上料台41中的上料轨道43的初始位置，受用于传送待开方的晶圆棒60的上料周转台的长度及生产成本的影响，上料周转台为图1中与上料台41连接的双点虚线结构，上料周转台的高度不能太高，从而使得上料台42的初始位置需要与上料周转台的高度相适配，进而导致从上料周转台上传出的晶圆棒60的位置高度低于备料台42的位置高度，待晶圆棒60从上料周转台上移至上料台41后，上料台41需要自动上升至与备料台42同高位置，再通过上料轨道43传送至备料台42上。

如图3所示，在备料台42上还设有两组夹固件421作为机械手用于抓取晶圆棒60。夹固件421的结构如图4所示，其包括两个相对设置且内侧壁均为C型结构的夹爪，夹爪的上段部和下段部设有橡皮垫直接与晶圆棒60的外壁面接触，用于夹取晶圆棒60；置于备料台42中的上料轨道43贯穿两组对位设置的夹爪所围成的卡固区域设置。其中，上料轨道43中设有若干橡胶滚轮，所有橡胶滚轮均为斜向上相向设置，该结构便于与晶圆棒60的外壁面圆形结构点接触，以提高晶圆棒60在上料轨道43的滑动效果，降低晶圆棒60在上料轨道43上的滑动阻力。

如图3所示，在备料台42中的上料轨道43上还设有用于定位晶圆棒60的挡块422，挡块422固定设置在备料台42中的上料轨道43靠近开方仓10的一端设置，挡块422的设置目的是与顶夹机构20夹取晶圆棒60的位置相一致，以保证顶夹机构20精准地顶固晶圆棒60。

进一步的，靠近挡块422一侧的夹固件421只可沿备料台42的宽度方向移动，不能沿备料台42的长度方向移动，目的是定位其夹取晶圆棒60靠近挡块422一端的位置。

进一步的，远离挡块422一侧的夹固件421中设有拉杆423，拉杆423为L型结构，沿备料台42的长度方向水平设置，其一端固设于远离挡块422一侧的夹固件421靠近上料台41的侧壁面上，另一端悬空设置。远离挡块422一侧的夹固件421可沿备料台42的宽度和长度方向移动，也即是，该加固件421既可与靠近挡块422一侧的夹固件421同步沿备料台42的宽度方向收紧或扩展，以夹取或松开晶圆棒60；亦可单独沿备料台42的长度方向移动，目的是远离挡块422一侧的夹固件421通过拉杆423以拉动晶圆棒60沿上料轨道43朝靠近挡块422一端移动，以使晶圆棒60被挡块422抵顶并固定在备料台42上。待晶圆棒60固定好后，远离挡块422一侧的夹固件421再返回至其初始位置处，再控制两个加固件421同步收紧以夹取晶圆棒60，准备带动晶圆棒60朝滑动台31的中间位置移动，也即是朝开方仓10的仓口位置处移动，与提前静候在开方仓10和滑动台31之间的空间位置处的顶夹机构20汇合，如图2所示。其中，远离挡块422一侧的夹固件421的初始位置与靠近挡块422一侧的加固件421的固定位置是相对于晶圆棒60的长度中线位置对称设置，目的是保证夹取晶圆棒60的平衡。

如图1所示，下料机构50被设于滑动台31中远离上料机构40的一端，包括部分固设于滑动台31上的下料台51和用于收集边皮62的收集箱52；下料台51位于收集箱52的上方且下料台51和收集箱52均相互独立设置。其中，下料台51可竖直上下移动，也可沿滑动台31的长度方向移动，但不可以沿滑动台31的宽度方向移动。下料台51沿竖直方向上下移动，目的是以接取开方后的晶圆棒60并使其移至下料周转台，下料周转台如图1中与下料台51连接的双点虚线结构。

下料台51中设有下料轨道53，其中，下料轨道53与上料轨道43相同，也配设有若干橡胶滚轮，但橡胶滚轮均为水平设置。对于下料轨道53，主要承载开方去边皮62后获得的方棒61的放置，为了保证方棒61在其上的稳定性，要求其上的所有橡胶滚轮均为水平设置，方棒61与下料轨道53的配合如图5所示。

为了保证方棒61在下料轨道53上放置位置的精准性，在下料轨道53中靠近开方仓10的一端设有若干组用于防止方棒61偏移的挡板54，挡板54沿下料轨道53的长度方向并排间隙设置在下料轨道53的两侧；设置在下料轨道53两侧的挡板54可对位设置，也可错位设置，均可达到防止方棒61偏移的目的。

如图6所示，下料台51的长度不小于收集箱52的长度，且与上料台41和备料台42的长度之和相适配。沿收集箱52的宽度方向设有两个并排设置的放置槽，放置槽之间的间隔距离不大于方棒61的宽度。在任一组对位设置的边皮62下落时，收集箱52被移动至置于开方仓10外部的晶圆棒60的正下方，且收集箱52的两个放置槽相对于晶圆棒60的长度轴线对称设置，两侧的边皮62分别落入两个放置槽中。收集箱52一直放置在收边皮62的位置处，直至晶圆棒60中的两组对位设置的边皮62完全被放置槽收集完毕后，收集箱52再带动边皮62回撤到其初始位置处，也即是位于滑动条31远离上料台41的端部位置。

如图7所示，在收集箱52回撤的同时，下料台51被外力驱动朝靠近方棒61所在的位置，即在开方仓10和滑动台31之间的位置处移动，直至下料轨道53位于方棒61的正下方；再控制下料台51竖直向上移动直至下料轨道53中的橡胶滚轮完全与方棒61接触，再松开顶夹机构20，顶夹机构20松开方棒61后位置不动，等待下一组待开方的晶圆棒60的上料；下料台51带动方棒61下行至初始高度，再沿滑动条31回撤至与下料周转台同轴位置处，至此，完成方棒61的下料工作。

在下料台51收接方棒61回撤的同时，置于备料台42上的新的待开方的晶圆棒60被两个夹固件421夹紧并被逐步驱动移至顶夹机构20所在位置处，待晶圆棒60被顶夹机构20中的主顶轴21顶固该晶圆棒60中的方棒61端面后，随后，副顶轴22再顶固该晶圆棒60的任一组对位设置的边皮62位置；夹固件421再同步张开夹爪，放开晶圆棒60。此时，夹固件421位置不动，而顶夹机构20被驱动并使悬吊臂23控制带有晶圆棒60的主顶轴21和副顶轴22，一同沿晶圆棒60的长度方向朝开方仓10内移动，待顶夹机构20带动晶圆棒60置于开方仓10内后，开方仓10的四侧仓门关闭，准备开方去边皮。与此同时，备料台42中夹固件421仍然张开不变，空置的备料台42再返回其初始位置，等待下一组待开方的新的晶圆棒60的上料。

一种晶圆棒开方控制方法，采用如上任一项所述的控制系统，步骤包括：

基于晶圆棒60中对位边皮62的组数在开方仓10中依次对每一组对位边皮62进行切割，并在每完成一组对位边皮62的切割后都在开方仓10与移动平台30之间对该组边皮62进行收集；

控制下料机构50获取无边皮的方棒61，并同时控制上料机构40上载新的待开方的晶圆棒60于开方仓10靠近移动平台30的仓口处。

进一步的，在晶圆棒60被上载至所述开方仓之前，还包括将晶圆棒60固定在备料台42中，步骤包括：

控制晶圆棒从所述上料台中沿所述上料轨道送至所述备料台中；

控制所述备料台中靠近所述上料台一侧的夹固件带动所述晶圆棒朝靠近所述开方仓一端移动；

先控制从上料周转台中移出的晶圆棒60进入上料台41上。

再控制上料台41自动上升至与备料台42同一高度位置。

再驱动晶圆棒60从上料台41沿上料轨道43移动至备料台42中，此时，备料台42中的两个夹固件421均为张开设置，相应地，上料台41下落至原始高度位置，准备再接入下一组从上料周转台中移入的新的晶圆棒60。

待晶圆棒60完全进入备料台42后，控制靠近上料台41一侧的夹固件421的两个夹爪沿备料台42的宽度方向相对移动，以收紧其宽度且不与晶圆棒60的外壁面接触，并使设置在该夹固件421上的拉杆423与晶圆棒60靠近上料台41一侧的端面正相对设置。

驱动靠近上料台41一侧的夹固件421带动拉杆423先与晶圆棒60的端面接触，再继续通过拉杆423拉动晶圆棒60沿上料轨道43朝靠近开方仓10一端移动，直至晶圆棒60远离上料台41的一侧端面抵顶设置在备料台42中的上料轨道43上的挡块422，进而使晶圆棒60在备料台42上定位完成。

再驱动靠近上料台41一侧的夹固件421返回至靠近上料台41的一端移动，并使其设置在与另一个夹固件421沿晶圆棒60长度中线对称设置的位置固定，再控制所有夹固件421收缩并完全夹取晶圆棒60。

驱动上料台41带动晶圆棒60沿滑动条31长度方向移动至开方仓10靠近滑动台31一侧仓门处，也即是移动至提前预设在位于开方仓10和滑动条31之间的相对设置的主顶轴21和副顶轴22之间的区域。

进一步的，顶夹机构20夹取晶圆棒60，具体操作过程包括：

顶夹机构20提前预设在开方仓10与滑动台31之间，并使主顶轴21和副顶轴22相对地悬吊在晶圆棒60的两端。控制悬吊臂23带动主顶轴21和副顶轴22移动至与晶圆棒60同轴心高度的位置。

先控制主顶轴21顶固晶圆棒60中预设的方棒61所在的端面位置；再控制副顶轴22顶固晶圆棒60中任一组对位边皮62所在的端面位置。

待顶夹机构20完全夹紧晶圆棒60的两端后，备料台42中的夹固件421的夹爪缓慢向外张开以松开晶圆棒60。

再控制顶夹机构20带动晶圆棒60穿过夹固件421之间的空间区域并进入开方仓10中准备切割。同时，控制备料台42整体沿滑动条31长度方向移动并返回至其在的初始位置处，等待下一组晶圆棒60的上料。

进一步的，控制收集箱52收集边皮62，具体步骤包括：

当边皮62被切割掉后，顶架机构20带动晶圆棒60从开方仓10中移出并移至晶圆棒60上料交接的位置处，即移至开方仓10和滑动台31之间。

再控制收集箱52从下料台51的下方移至被带离出开方仓10的晶圆棒60的正下方，并使收集箱52中的两个放置槽分别位于晶圆棒60轴线两侧。

同步松开副顶轴22并使对位边皮62同步下落至与其对应设置的放置槽中；收集箱52仍固定不动。

重复上述步骤，直至收集完另外一组对位边皮62后，再控制收集箱52回撤至其初始位置。

进一步的，在收集完所有对位边皮后，还包括收取无边皮的方棒61，具体包括：

控制下料台51沿滑动条31长度方向移至方棒61的正下方。

再驱动下料台51上升至与方棒61的下端面接触。

松开主顶轴21使方棒61放置在下料台51上的下料轨道53上，待方棒61放置稳定后，控制下料台51下行至其初始高度的位置，并带动方棒61返回至下料台51的初始位置处。

此时，已经放置在备料台42上的新的晶圆棒60被移至顶夹机构20的正下方。

采用上述控制方法与采用现有技术相比，获得的任一组晶圆棒60上料、开方、收边皮62和下料后所用的时间的对比、以及设备稼动率的对比，如表1所示，从表1中可以看出，每一组晶圆棒开方的时间缩短至18-22min，设备稼动率提高至95-97％。

表1本控制方法与现有技术获得的技术效果

与现有技术相比，采用上述技术方案，待开方的晶圆棒上料和去边皮后的晶圆棒下料是采用异侧传输，且可同步进行下一轮待开方晶圆棒的上料和上一轮去边皮晶圆棒的下料，不仅可提高硅棒周转的安全性，亦可使上下料工作无缝隙衔接，生产效率高，使整体加工时间缩短至18-22min，并使设备稼动率提高至95-97％。采用分开设置的边皮收集结构，可降低边皮之间以及边皮与晶方棒之间的磕碰，保证硅棒质量。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (15)

1.一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，包括：

用于去除晶圆棒边皮的开方仓以及置于所述开方仓端部的移动平台；

所述移动平台配设有上料机构和下料机构，所述上料机构和所述下料机构异侧设置在所述开方仓两侧，所述上料机构能够在所述下料机构收集所有边皮并将开方后的所述晶圆棒移走时同步将新的待开方的所述晶圆棒送至所述开方仓处。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，所述开方仓中配设有用于顶固所述晶圆棒的顶夹机构，所述顶夹机构包括被悬吊设置的主顶轴和副顶轴；

所述主顶轴用于顶固所述晶圆棒中设定的方棒所在端面位置；

所述副顶轴用于顶固所述晶圆棒中对位设定的所述边皮所在端面位置；所述主顶轴和所述副顶轴可一同沿所述开方仓的长度方向移动至所述移动平台处。

3.根据权利要求1或2所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，所述移动平台包括置于所述开方仓外部的滑动台，所述上料机构和所述下料机构均与所述开方仓长度方向平行并垂直于所述滑动台长度方向设置，所述上料机构和所述下料机构独立地沿所述滑动台长度方向滑动设置。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，所述上料机构包括：

固设于所述滑动台一端的上料台；

和靠近所述开方仓一侧设置并与所述上料台配合的备料台；

所述上料台和所述备料台均配设有同轴设置的上料轨道；

在所述备料台上还设有两组用于抓取所述晶圆棒的夹固件；

置于所述备料台中的所述上料轨道的位置一定，并高于置于所述上料台中的所述上料轨道的初始位置；且所述上料台可沿竖直方向上下移动，以使置于所述上料台上的所述晶圆棒沿所述上料轨道移动至所述备料台中。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，所述夹固件包括两个相对设置且内侧壁均为C型结构的夹爪；置于所述备料台中的所述上料轨道贯穿所述夹爪围成的卡固区域设置。

6.根据权利要求4或5所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，在所述备料台中的所述上料轨道上还设有用于定位所述晶圆棒的挡块，所述挡块被设于所述备料台中的所述上料轨道靠近所述开方仓一端设置；

靠近所述挡块的所述夹固件可沿所述备料台宽度方向移动；

远离所述挡块的所述夹固件可沿所述备料台的宽度以及其长度方向移动。

7.根据权利要求6所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，远离所述挡块的所述夹固件设有拉杆，所述拉杆受其所在的所述夹固件带动以拉动所述晶圆棒朝靠近所述挡块一端移动，并使所述晶圆棒被所述挡块抵顶固定在所述备料台上；

所述拉杆为L型结构，沿所述备料台的长度方向水平设置，其一端固设于远离所述挡块的所述夹固件靠近所述上料台的侧壁面上，另一端悬空设置。

8.根据权利要求4-5、7任一项所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，所述下料机构被设于所述滑动台中远离所述上料机构的一端，包括部分固设于所述滑动台的下料台和用于收集所述边皮的收集箱；

所述下料台位于所述收集箱的上方且独立于所述收集箱被控制；

所述下料台可竖直上下移动，以接取开方后的所述晶圆棒并使其移至下料周转台。

9.根据权利要求8所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，所述下料台设有下料轨道；

所述下料轨道与所述上料轨道均配设有若干橡胶滚轮；

所述下料轨道中的所述橡胶滚轮均为水平设置；

所述上料轨道中的所述橡胶滚轮均为斜向上相向设置；

所述下料轨道靠近所述开方仓一端设有若干组用于防止开方后的所述晶圆棒偏移的挡板，所述挡板沿所述下料轨道长度方向并排间隙设置在所述下料轨道两侧。

10.根据权利要求9所述的一种晶圆棒开方控制系统，其特征在于，沿所述收集箱宽度方向设有两个并排设置的放置槽，所述放置槽之间的间隔距离不大于开方后的所述晶圆棒的宽度；

在任一组对位设置的所述边皮下落时所述收集箱被移动至置于所述开方仓外部的所述晶圆棒的正下方，并使两个所述放置槽相对于所述晶圆棒的长度轴线对称设置。

11.一种晶圆棒开方控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-10任一项所述的控制系统，步骤包括：

基于所述晶圆棒中对位边皮的组数在所述开方仓中依次对每一组对位边皮进行切割，并在每完成一组对位边皮的切割后都在所述开方仓与所述移动平台之间对该组边皮进行收集；

控制所述下料机构获取无边皮的所述晶圆棒，并同时控制所述上料机构上载新的待开方的所述晶圆棒于所述开方仓处。

12.根据权利要求11所述的一种晶圆棒开方控制方法，其特征在于，所述晶圆棒被上载至所述开方仓之前，还包括将所述晶圆棒固定在所述备料台中，步骤包括：

控制所述晶圆棒从所述上料台中沿所述上料轨道送至所述备料台中；

控制所述备料台中靠近所述上料台一侧的夹固件带动所述晶圆棒朝靠近所述开方仓一端移动；

使所述晶圆棒远离所述上料台的一侧端面抵顶置于所述上料轨道的挡块；

控制所有所述夹固件夹取所述晶圆棒；

驱动所述上料台带动所述晶圆棒移动至所述开方仓靠近所述移动平台一侧仓门处。

13.根据权利要求12所述的一种晶圆棒开方控制方法，其特征在于，在所述顶夹机构夹取所述晶圆棒的过程中，步骤包括：

所述顶夹机构被空置悬吊在所述开方仓与所述移动平台之间，并预置在所述晶圆棒两端；

控制所述主顶轴顶固所述晶圆棒中预设的方棒所在端面位置；

控制所述副顶轴顶固所述晶圆棒中任一组对位边皮所在端面位置；

所述顶夹机构带动所述晶圆棒穿过所述夹固件并进入所述开方仓中准备切割；

所述备料台带动张开的所述夹固件回撤。

14.根据权利要求12或13所述的一种晶圆棒开方控制方法，其特征在于，在收集边皮过程中，包括：

控制所述收集箱从所述下料台的下方移至被带离出所述开方仓的所述晶圆棒的正下方；

松开所述副顶轴并使对位边皮下落至与其对应设置的放置槽中；

重复上述步骤，直至收集完所有对位边皮；

控制所述收集箱回撤至其初始位置。

15.根据权利要求14所述的一种晶圆棒开方控制方法，其特征在于，在收集所有对位边皮后，还包括收取无边皮的所述晶圆棒，包括：

控制所述下料台移至所述晶圆棒的正下方；

驱动所述下料台上升至与所述晶圆棒的下端面接触；

松开所述主顶轴使所述晶圆棒放置在所述下料台上；

控制所述下料台带动所述晶圆棒返回至其初始位置。