CN210245461U - 一种外延炉取片手装载监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外延炉取片手装载监控系统，包括预抽真空室、传送腔、装载设备、检测模块和传送带，预抽真空室两侧设有传送腔，装载设备通过安装底板安装于传送腔内部，预抽真空室内部间隔设有若干硅片，传送带设置于传送腔内部且传送带平行设置于装载设备一侧，传送带表面设有若干放置盒，装载设备包括驱动装置，驱动装置活动连接机械臂，机械臂顶端连接取片手，检测模块包括第一摄像头、第二摄像头、角度检测器、长度传感器、重力传感器和质量检测装置，通过检测模块内的相关结构设置，对机械臂实现多角度监测，完善了现有单一的取片手高度监控系统，本实用新型对取片手的装载监控，保障取片手装载操作正确，减少对硅片的损坏。

Description

一种外延炉取片手装载监控系统

技术领域

本实用新型涉及外延炉相关技术领域，具体为一种外延炉取片手装载监控系统。

背景技术

在半导体芯片制造中，作为一种制作半导体分立器件的主要材料，硅外延片有极其重要的地位，它是IC器件的主要原材料。在实际的工业生产中，化学气相淀积技术被广泛应用于硅外延片的制造，外延炉是目前硅外延片制造中的主力设备。目前在使用外延炉生长外延片的过程中，外延炉采用机械手或者取片手自动装载硅片；在机械手或者取片手取放片的过程中，人工无法识别装载中出现的异常，取片手的手臂高度、角度等在实际使用过程中会发生变化，取片手的手臂手臂会抬起、下降、旋转等，如果取片手的装载操作出现异常，则容易造成装载错位，容易碰擦到硅片表面，从而引起外延层缺陷而报废。在现有技术申请号为：CN201720326036.8的：一种外延机台取片手臂高度实时监控系统，其特征在于，包括：取片手臂，用于取硅片；高度监控装置，用于实时监控取片手臂的高度是否为允许高度范围，如取片手臂的高度超出允许高度范围即报警，该实用新型专利文案主要介绍了对取片手臂的高度进行实时监控，功能不够全面，无法满足于对外延炉实际生产中的取片手臂多角度、灵活操作装载实时监控，监控系统不够完善，不能够满足于使用需求，为了解决上述问题，因此，设计一种外延炉取片手装载监控系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种外延炉取片手装载监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种外延炉取片手装载监控系统，包括预抽真空室、传送腔、装载设备、检测模块和传送带，所述预抽真空室两侧设有传送腔，所述装载设备通过安装底板安装于传送腔内部，所述预抽真空室内部间隔设有若干硅片，所述传送带设置于传送腔内部且所述传送带平行设置于装载设备一侧，所述传送带表面设有若干放置盒，所述装载设备包括驱动装置，所述驱动装置活动连接机械臂，所述机械臂顶端连接取片手，所述检测模块包括第一摄像头、第二摄像头、角度检测器、长度传感器、重力传感器和质量检测装置，所述第一摄像头设置于预抽真空室内部入口端一侧，所述第二摄像头设置于取片手顶部一侧，所述角度检测器设置于驱动装置一侧，所述重力传感器设置于述取片手表面，所述质量检测装置设置于传送腔内壁且质量检测装置位于放置盒顶部，所述长度传感器设置于机械臂。

进一步的，所述检测模块通过通信模块网络连接微处理器，所述微处理器和驱动装置的控制端电连接，所述微处理器和报警模块电连接，所述报警模块为声光报警器，所述声光报警器安装于安装底板上，所述微处理器分别和输出接口和显示装置电连接，所述微处理器为32位单片机。

进一步的，所述检测模块还包括检测基板，所述检测基板设置于预抽真空室内壁且检测基板靠近于硅片一侧，所述检测基板上设有若干检测器，所述检测器包括硅片间距测量检测器、位移传感器和计数器。

进一步的，所述预抽真空室底部设有升降台，所述升降台和硅片位于同一轴线。

进一步的，所述传送腔设置数目至少为两个，两个所述传送腔的设置高度不同。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型适用于对外延炉的取片手装载进行实时监控，通过检测模块包括第一摄像头、第二摄像头、角度检测器、长度传感器、重力传感器、检测器等结构设置，对装载设备的机械臂进行拉伸长度、旋转角度、装载位置等进行检测，便于控制取片手装载，完善了对取片手的监控，保障取片手装载操作正确，减少对硅片的损坏；本实用新型从硅片放置在预抽真空室内部时开始进行监控，对硅片的数量、位移数据等实时监测，便于后续合理操作装载设备实现取片手装载硅片；利用传送带实现硅片往复式输送，传送带和取片手配合使用加快生产效率；通过质量检测装置和报警模块对加工定制后的硅片进行质量检测，对于不合格产品利用取片手进行卸载，保障产品质量，本实用新型对取片手监控更佳完善，使用效果好，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的装载设备结构示意图；

图3为本实用新型的微处理器连接示意图。

图中：1、第一摄像头；2、硅片；3、预抽真空室；4、质量检测装置；5、装载设备；6、升降台；7、放置盒；8、传送带；9、传送腔；10、安装底板；11、检测器；12、检测基板；13、驱动装置；14、机械臂；15、第二摄像头；16、取片手；17、重力传感器；18、角度检测器；19、检测模块；20、通信模块；21、微处理器；22、报警模块；23、输出接口；24、显示装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种外延炉取片手装载监控系统，包括预抽真空室3、传送腔9、装载设备5、检测模块19和传送带8，所述预抽真空室3两侧设有传送腔9，所述装载设备5通过安装底板10安装于传送腔9内部，所述预抽真空室3内部间隔设有若干硅片2，所述传送带8设置于传送腔9内部且所述传送带8平行设置于装载设备5一侧，所述传送带8表面设有若干放置盒7，所述装载设备5包括驱动装置13，所述驱动装置13活动连接机械臂14，所述机械臂14顶端连接取片手16，所述检测模块19包括第一摄像头1、第二摄像头15、角度检测器18、长度传感器、重力传感器17和质量检测装置4，所述第一摄像头1设置于预抽真空室3内部入口端一侧，所述第二摄像头15设置于取片手16顶部一侧，所述角度检测器18设置于驱动装置13一侧，所述重力传感器17设置于述取片手16表面，所述质量检测装置4设置于传送腔9内壁且质量检测装置4位于放置盒7顶部，所述长度传感器设置于机械臂14。

进一步的，所述检测模块19通过通信模块20网络连接微处理器21，所述微处理器21和驱动装置13的控制端电连接，所述微处理器21和报警模块22电连接，所述报警模块22为声光报警器，所述声光报警器安装于安装底板10上，所述微处理器21分别和输出接口23和显示装置24电连接，所述微处理器21为32位单片机。

进一步的，所述检测模块19还包括检测基板12，所述检测基板12设置于预抽真空室3内壁且检测基板12靠近于硅片2一侧，所述检测基板12上设有若干检测器11，所述检测器11包括硅片间距测量检测器、位移传感器和计数器。

进一步的，所述预抽真空室3底部设有升降台6，所述升降台6和硅片2位于同一轴线。

进一步的，所述传送腔9设置数目至少为两个，两个所述传送腔9的设置高度不同。

工作原理：在实际使用过程中，升降台6上升或下降到确定位置，以使取片手16能从放置硅片2的预抽真空室3里取片，硅片2放置在预抽真空室3里时，通过第一摄像头1采集监测硅片2放置后的状态，且利用检测基板12上的若干检测器11包括硅片间距测量检测器、位移传感器和计数器，对硅片2的安装间距尺寸、位移速度和数量信息进行采集；当硅片2经过传送腔9送入大于700℃高温的工艺腔体内过程中，利用装载设备5的驱动装置13驱动控制机械臂14的前伸，长度传感器用于监测机械臂14的拉伸或者下降的信息，用取片手16装载硅片2，取片手16顶部一侧的第二摄像头15用于采集监测硅片2装载位置，重力传感器用于监测硅片2的重量从而判断硅片2是否装载成功；然后利用驱动装置13驱动控制机械臂14的旋转后下降，将取片手16上的硅片2放置到配套位置的传送带8的放置盒7内，利用传送带8实现输送；通过角度检测器18监测机械臂14旋转到传送带8的角度信息；加工定制后的硅片2通过传送带8传送回预抽真空室3后，利用质量检测装置4对加工定制后的硅片2进行质量检测，检测到不合格产品发生信号到微处理器21，微处理器21发出指令控制报警模块22的声光报警器发出警报信号，并且微处理器21控制另一个传送腔9内的装载设备5的驱动装置13工作，再次利用取片手16进行装载取下不合格产品，保障产品质量；上述介绍的检测模块19的相关设备监测、采集到的相关信息通过通信模块20进行传输数据和指令到微处理器21，微处理器21接收处理数据和运行装载设备5的控制程序，通过输出接口23可以连接外部设备连接，如检修设备等，通过显示装置25可以显示实时监控到的数据情况，便于工作人员了解，本实用新型能够对取片手16的装载实现较为完善的实时监控，保障取片手16装载操作正确，减少对硅片2的损坏，监控更佳完善，使用效果好，适合推广使用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种外延炉取片手装载监控系统，包括预抽真空室(3)、传送腔(9)、装载设备(5)、检测模块(19)和传送带(8)，其特征在于，所述预抽真空室(3)两侧设有传送腔(9)，所述装载设备(5)通过安装底板(10)安装于传送腔(9)内部，所述预抽真空室(3)内部间隔设有若干硅片(2)，所述传送带(8)设置于传送腔(9)内部且所述传送带(8)平行设置于装载设备(5)一侧，所述传送带(8)表面设有若干放置盒(7)，所述装载设备(5)包括驱动装置(13)，所述驱动装置(13)活动连接机械臂(14)，所述机械臂(14)顶端连接取片手(16)，所述检测模块(19)包括第一摄像头(1)、第二摄像头(15)、角度检测器(18)、长度传感器、重力传感器(17)和质量检测装置(4)，所述第一摄像头(1)设置于预抽真空室(3)内部入口端一侧，所述第二摄像头(15)设置于取片手(16)顶部一侧，所述角度检测器(18)设置于驱动装置(13)一侧，所述重力传感器(17)设置于述取片手(16)表面，所述质量检测装置(4)设置于传送腔(9)内壁且质量检测装置(4)位于放置盒(7)顶部，所述长度传感器设置于机械臂(14)。

2.根据权利要求1所述的一种外延炉取片手装载监控系统，其特征在于：所述检测模块(19)通过通信模块(20)网络连接微处理器(21)，所述微处理器(21)和驱动装置(13)的控制端电连接，所述微处理器(21)和报警模块(22)电连接，所述报警模块(22)为声光报警器，所述声光报警器安装于安装底板(10)上，所述微处理器(21)分别和输出接口(23)和显示装置(24)电连接，所述微处理器(21)为32位单片机。

3.根据权利要求1所述的一种外延炉取片手装载监控系统，其特征在于：所述检测模块(19)还包括检测基板(12)，所述检测基板(12)设置于预抽真空室(3)内壁且检测基板(12)靠近于硅片(2)一侧，所述检测基板(12)上设有若干检测器(11)，所述检测器(11)包括硅片间距测量检测器、位移传感器和计数器。

4.根据权利要求1所述的一种外延炉取片手装载监控系统，其特征在于：所述预抽真空室(3)底部设有升降台(6)，所述升降台(6)和硅片(2)位于同一轴线。

5.根据权利要求1所述的一种外延炉取片手装载监控系统，其特征在于：所述传送腔(9)设置数目至少为两个，两个所述传送腔(9)的设置高度不同。

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