RU2131155C1

RU2131155C1 - Plate positioning device

Info

Publication number: RU2131155C1
Application number: RU97120773A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Абрамов; В.К. Битюков; Л.И. Назина; Г.В. Попов
Original assignee: Воронежская государственная технологическая академия
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-05-27

Abstract

FIELD: semiconductor plate manufacture; mechanical engineering. SUBSTANCE: device has desk with inclined nozzles and one vertical nozzle to organize air space and limiters in the form of conical seats. Inclined nozzles are uniformly distributed over circumference and alternately inclined in different directions; vertical nozzle is mounted in center of device. In addition, plate-position sensors are provided. EFFECT: improved yield and precision of positioning. 2 dwg

Description

Изобретение может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов, а также в машиностроении. The invention can be used in the manufacture of semiconductor devices, as well as in mechanical engineering.

Известно устройство [1], содержащее столик с двумя ограничителями, колонку, которая вращается вокруг своей оси. Пластина перемещается вдоль оси столика под воздействием воздушных струй до контакта с краем колонки, которая увлекает пластину во вращение. Пластина останавливается, когда ее базовый срез будет перпендикулярен оси транспортирования, при этом будет контактировать с ограничителями, не касаясь колонки. Недостатком данного устройства является трение и износ боковой поверхности пластины и, как следствие этого, загрязнение рабочей поверхности и уменьшение процента выхода годных изделий. A device [1] is known, containing a table with two stops, a column that rotates around its axis. The plate moves along the axis of the table under the influence of air jets until it contacts the edge of the column, which carries the plate into rotation. The plate stops when its base slice is perpendicular to the axis of transportation, while it will be in contact with the stops, without touching the column. The disadvantage of this device is the friction and wear of the side surface of the plate and, as a result of this, contamination of the working surface and a decrease in the percentage of suitable products.

Известно устройство [2], по которому пластину с базовым срезом транспортируют по наклонному столику, снабженному воздушными соплами, механизмом поворота, эталонной пластиной и эталонными штифтами. Механизм поворота вращает пластину до совмещения ее базового среза с эталонной пластиной. Здесь также возникает износ и загрязнение пластины. A device [2] is known in which a plate with a base cut is transported along an inclined table equipped with air nozzles, a rotation mechanism, a reference plate and reference pins. The rotation mechanism rotates the plate until its base cut is aligned with the reference plate. It also causes wear and fouling of the plate.

Наиболее близким является устройство [3], содержащее столик с соплами, по которому подаются полупроводниковые пластины, ограничительные штырьки и упоры по обе стороны столика. Пластина перемещается за счет воздействия струй воздуха, упирается в штырьки, струи продолжают действовать, пластина начинает поворачиваться, скользя краем вдоль штырьков. Когда пластина поворачивается к ним своим базовым срезом, вращение прекращается, пластина оказывается прижатой к упорам. Износ и загрязнение пластины, возникающие при этом, приводят к снижению процента выхода годных изделий. The closest is the device [3], which contains a table with nozzles, through which semiconductor wafers, restrictive pins and stops on both sides of the table are fed. The plate moves due to the action of air jets, abuts against the pins, the jets continue to act, the plate begins to rotate, sliding along the edges along the pins. When the plate turns to them with its base cut, the rotation stops, the plate is pressed against the stops. The wear and fouling of the plate resulting from this leads to a decrease in the percentage of yield of suitable products.

Техническая задача - повышение процента выхода годных изделий и увеличение точности позиционирования. The technical task is to increase the percentage of suitable products and increase the accuracy of positioning.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для ориентации пластин, содержащем столик с наклонными и одним вертикальным соплами для создания воздушной прослойки, ограничители, при этом ограничители выполнены в форме конического гнезда, наклонные отверстия равномерно расположены по окружности и дополнительно установлены три датчика. This object is achieved in that in the device for orienting the plates, containing a table with inclined and one vertical nozzles to create an air gap, the limiters, while the limiters are made in the form of a conical socket, the inclined holes are evenly spaced around the circumference and three sensors are additionally installed.

На фиг.1 и 2 показано предложенного устройство. Figure 1 and 2 shows the proposed device.

Устройство состоит из основания 1, столика 2, в котором выполнено коническое гнездо 3, наклонные сопла 4 и 5, равномерно расположенные по окружности, диаметр которой меньше диаметра конического гнезда, и центральное сопло 6. Причем сопла 4 наклонены по направлению часовой стрелки, сопла 5 - против часовой стрелки, а сопло 6 расположено вертикально. Наклонные сопла 4 и 5 соединены соответственно с пневмокамерами 7 и 8, которые имеются в основании 1. Устройство также содержит три датчика 9, 10 и 11 положения пластины, например, фотоэлектрических, связанных с устройством управления 12, и штыри 13 с приводом от линейного двигателя 14. The device consists of a base 1, a table 2, in which a conical socket 3 is made, inclined nozzles 4 and 5 evenly spaced around a circle whose diameter is smaller than the diameter of the conical socket, and a central nozzle 6. Moreover, the nozzles 4 are inclined in a clockwise direction, nozzles 5 - counterclockwise, and the nozzle 6 is located vertically. Inclined nozzles 4 and 5 are connected respectively to pneumatic chambers 7 and 8, which are available in base 1. The device also contains three plate position sensors 9, 10 and 11, for example, photoelectric sensors connected to control device 12, and pins 13 driven by a linear motor fourteen.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Пластина 15 по пневмотранспортеру (не показан) перемещается в коническое гнездо 3 устройства. В это время пневмокамера камера 7 соединена с воздушной магистралью и сжатый воздух поступает через наклонные сопла 4 под пластину. При этом между пластиной 15 и коническим гнездом 3 создается воздушная прослойка, вращая подложку по часовой стрелке. При вращении пластина 15 стремится занять положение, при котором ее центр вращения совпадает с геометрическим центром рабочей поверхности устройства. Центрирование осуществляется воздушной прослойкой. Если центр пластины сместится относительно оси конического гнезда, то изменяется и величина воздушной прослойки под пластиной. Это приводит к тому, что давление под приподнятым краем уменьшится, а под опущенным увеличится, что приведет к возникновению сил, стремящихся вернуть пластину в горизонтальное состояние, при котором распределение давления симметрично относительно центра устройства [4]. Процесс центрирования завершится через промежуток времени t₀ (при используемых режимах это 3-5 сек). Затем происходит отключение устройством управления 12 от магистрали пневмокамеры 7 и подключение пневмокамеры 8. Скорость вращения пластины начинает уменьшаться. Изменение скорости вращения контролируется по прохождению базового среза пластины над датчиками 9, 10 и 11. Режим вращения сравнивается с эталонным, при котором скорость вращения пластины в заданном положении будет равна нулю. При ориентировании закон торможения для каждой из пластин будет отличаться от эталонного из-за погрешностей изготовления подложек. Для корректировки режима торможения предлагается изменять высоту воздушной прослойки изменением подачи сжатого воздуха в центральное сопло 6 устройства. Например, если торможение происходит более быстро, чем необходимо, то требуется увеличить толщину воздушной прослойки. Это приводит к уменьшению сил воздействия струй на подложку. В тот момент, когда пластина оказывается в заданном положении и ее скорость близка к нулю, устройство управления 12 выдает команду линейному двигателю 14 на перемещение штырей 13, приподнимающих пластину на дальнейшую технологическую операцию.The plate 15 through the pneumatic conveyor (not shown) moves into the conical socket 3 of the device. At this time, the pneumatic chamber 7 is connected to the air line and compressed air enters through the inclined nozzles 4 under the plate. In this case, an air gap is created between the plate 15 and the conical socket 3, rotating the substrate clockwise. During rotation, the plate 15 tends to occupy a position in which its center of rotation coincides with the geometric center of the working surface of the device. Centering is carried out by an air gap. If the center of the plate shifts relative to the axis of the conical socket, then the size of the air gap under the plate also changes. This leads to the fact that the pressure under the raised edge decreases, and under the lowered one it will increase, which will lead to the emergence of forces that tend to return the plate to a horizontal state, in which the pressure distribution is symmetrical about the center of the device [4]. The centering process will end after a period of time t ₀ (with the modes used it is 3-5 seconds). Then, the control device 12 disconnects from the main of the pneumatic chamber 7 and connects the pneumatic chamber 8. The rotation speed of the plate begins to decrease. The change in the rotation speed is controlled by passing the base cut of the plate above the sensors 9, 10 and 11. The rotation mode is compared with the reference one, at which the rotation speed of the plate in a given position will be zero. When orienting, the braking law for each of the plates will differ from the standard one due to errors in the manufacture of substrates. To adjust the braking mode, it is proposed to change the height of the air gap by changing the supply of compressed air to the central nozzle 6 of the device. For example, if braking is faster than necessary, then you need to increase the thickness of the air gap. This leads to a decrease in the force of action of the jets on the substrate. At the moment when the plate is in a predetermined position and its speed is close to zero, the control device 12 issues a command to the linear motor 14 to move the pins 13, raising the plate for further technological operation.

Источники информации. Sources of information.

1. Заявка 61-218142 от 27.09.86 г, Япония. 1. Application 61-218142 from 09/27/86, Japan.

2. Заявка 1-58658 от 27.03.86 г, Япония. 2. Application 1-58658 of 03/27/86 g, Japan.

3. Заявка 61-270843 от 01.12.86 г, Япония. 3. Application 61-270843 from 01.12.86 g, Japan.

4. Абрамов Г.В. К вопросу о разработке адаптивного устройства нанесения полимерных покрытий на подложки центрифугированием. // Термодинамические основы проектирования аэродинамических систем оборудования автоматизированных производств. -Воронеж, 1993 г.- с. 162-170. 4. Abramov G.V. To the question of developing an adaptive device for applying polymer coatings to substrates by centrifugation. // Thermodynamic fundamentals of designing aerodynamic systems of automated production equipment. Voronezh, 1993 - p. 162-170.

Claims

A device for orienting plates containing a table with inclined and one vertical nozzles for creating an air gap, limiters, characterized in that the limiters are made in the form of a conical socket, inclined nozzles are evenly spaced around the circumference, and they are alternately inclined in opposite directions, and the vertical nozzle is located in the center of the device, in addition, three plate position sensors are additionally installed.