專利名稱：可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸方法及傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IC制造工藝流程中的傳輸裝備及相應(yīng)的傳輸方法，尤其涉及一種可實(shí)現(xiàn) 多工位加工的硅片高速傳輸方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在國內(nèi)硅片制造工藝流程中，硅片在各工位間的傳遞是由各類傳輸機(jī)器人裝備來實(shí) 現(xiàn)的，硅片傳輸中的所有技術(shù)要求幾乎全部依賴于傳輸機(jī)器人的工作性能和運(yùn)動質(zhì)量。隨著 IC產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展而出現(xiàn)的對硅片尺寸增大及生產(chǎn)效能提高的要求，對硅片傳輸機(jī)器人的運(yùn)動速度、工作空間以及運(yùn)動平穩(wěn)性等方面的要求越來越高，為滿足這些要求而進(jìn)行的硅片傳輸 機(jī)器人的研發(fā)和制造成本也不斷增長。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可以大幅提高生產(chǎn)率，同時減小占用的工作空間，降低整套 設(shè)備的復(fù)雜程度和研制成本的可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸方法及傳輸系統(tǒng)。本發(fā)明的可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸方法，它包括以下步驟(a) 將硅片放置在硅片承載器上，并將所述的硅片承載器送到出片工位中轉(zhuǎn)盤上；(b) 調(diào)整出片工位中轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，使所述硅片承載器在所述出片工位中轉(zhuǎn)盤的帶動下獲 得第一預(yù)定速度；(c) 所述硅片承載器經(jīng)所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與傳輸軌道的傳輸接口進(jìn)入傳輸軌道，以脫離 所述出片工位中轉(zhuǎn)盤時的速度朝第一工位中轉(zhuǎn)盤移動，在進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤前，加大 作用在所述硅片承載器上的阻力，使所述硅片承載器的速度迅速下降至第二預(yù)定速度，并以 該第二預(yù)定速度從傳輸軌道與所述第一工位中轉(zhuǎn)盤的傳輸接口處進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤， 由所述第一工位中轉(zhuǎn)盤帶動平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)至所述第一工位的定位接口處并被移出第一工位中轉(zhuǎn)盤 送入第一工位加工；'(d)硅片在所述的第一工位加工完成后，重復(fù)所述的(a) -'(c)歩驟傳輸至下一工位， 直至硅片到達(dá)收片工位。一種可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸系統(tǒng)，它包括多個間隔設(shè)置的其上開有定位接口 和傳輸接口的中轉(zhuǎn)盤、連接相鄰中轉(zhuǎn)盤的底部設(shè)置有支撐的傳輸軌道、在傳輸過程中放置硅 片的硅片承載器、在所述的每一個中轉(zhuǎn)盤的底部均設(shè)置伺服電機(jī)、在相鄰工位之間設(shè)置的將 所述中轉(zhuǎn)盤和所述傳輸軌道包容在內(nèi)的防護(hù)密封管罩，所述的傳輸軌道與所述中轉(zhuǎn)盤是以相 切的方式平滑連接的。與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的傳輸方法和傳輸系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的硅片傳輸方法和傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)多工位同時加工操作，生產(chǎn)效 率得到顯著提高。本發(fā)明提供的硅片傳輸方法和傳輸系統(tǒng)，不受硅片尺寸規(guī)格的限制，能夠適應(yīng)各種規(guī)格 尺寸的硅片，因此迎合了硅片大尺寸化的發(fā)展趨勢。本發(fā)明提供的硅片傳輸方法和傳輸系統(tǒng)，使硅片易于實(shí)現(xiàn)高速度傳輸，且傳輸速度便于 控制。本發(fā)明提供的硅片傳輸方法和傳輸系統(tǒng)，可以在沿硅片傳輸線路的較小空間內(nèi)布置防護(hù) 密封管罩，有利于傳輸系統(tǒng)內(nèi)部高潔凈要求的實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供的硅片傳輸方法和傳輸系統(tǒng)，由于組成系統(tǒng)的各部分結(jié)構(gòu)相對簡單，可以減 少占地空間，降低研制成本。本發(fā)明提供的硅片傳輸方法和傳輸系統(tǒng)，由于將輸送和定位兩種功能區(qū)別分開，因此對 于未來在進(jìn)一步提高定位精度或傳輸速度方面，提供了良好的發(fā)展空間。附圖說 明


圖1是本發(fā)明的未加防護(hù)密封管罩的可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示系統(tǒng)在設(shè)置了防護(hù)密封管罩后的局部圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明加以詳細(xì)描述。本發(fā)明的可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸方法，它包括以下步驟(a)將硅片放置在 硅片承載器上并將所述的硅片承載器送到出片工位中轉(zhuǎn)盤上；(b)調(diào)整所述出片工位中轉(zhuǎn)盤 的轉(zhuǎn)速，使所述硅片承載器在所述出片工位中轉(zhuǎn)盤的帶動下獲得預(yù)定的第一速度；(c)所述 硅片承載器經(jīng)所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與傳輸軌道的傳輸接口進(jìn)入傳輸軌道，以脫離所述出片工 位中轉(zhuǎn)盤時的速度朝第一工位中轉(zhuǎn)盤移動，在進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤前，加大作用在所述 硅片承載器上的阻力，使所述硅片承載器的速度迅速下降至第二預(yù)定速度，并以該第二預(yù)定 速度從傳輸軌道與所述第一工位中轉(zhuǎn)盤的傳輸接口處進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤，由所述第一 工位中轉(zhuǎn)盤帶動平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)至所述第一工位的定位接口處并被移出第一工位中轉(zhuǎn)盤送入第一工 位加工，所述硅片承載器由于阻力增加而在傳輸軌道中開始降速的位置，取決于傳輸軌道在出 片工位與第一工位之間的長度及位態(tài)；(d)硅片在所述的第一工位加工完成后，重復(fù)所述的 (a) -(c)步驟傳輸至下一工位，直至硅片到達(dá)收片工位。 一種可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速 傳輸系統(tǒng)，它包括多個間隔設(shè)置的其上開有定位接口和傳輸接口的中轉(zhuǎn)盤1、連接相鄰中轉(zhuǎn) 盤的底部設(shè)置有支撐5的傳輸軌道4、在傳輸過程中放置硅片的硅片承載器2、在所述的每一 中轉(zhuǎn)盤的底部設(shè)置有伺服電機(jī)3。在所述的中轉(zhuǎn)盤和傳輸軌道外設(shè)置非金屬透明材料的防護(hù) 密封管罩。所述傳輸軌道4與所述中轉(zhuǎn)盤1在連接處是相切的。 結(jié)合圖1進(jìn)一步說明系統(tǒng)的工作過程。在出片工位E，硅片7被放到硅片承載器2上，并經(jīng)定位接口送至中轉(zhuǎn)盤l。由伺服電機(jī) 3驅(qū)動的中轉(zhuǎn)盤帶動硅片承載器加速運(yùn)動。當(dāng)硅片承載器到達(dá)中轉(zhuǎn)盤與傳輸軌道4的傳輸接 口處時，即以其該瞬時的速度進(jìn)入傳輸軌道。硅片承載器在傳輸軌道中依靠慣性朝工位A運(yùn) 動。
根據(jù)傳輸軌道在出片工位E和工位A之間的長度、形狀以及位姿，在硅片承載器運(yùn)動到 距離工位A中轉(zhuǎn)盤的適當(dāng)距離時，改變硅片承載器與傳輸軌道間的摩擦系數(shù)，以便增大作用 在硅片承載器上的摩擦阻力，使其速度迅速衰減后，能以低且平穩(wěn)的速度進(jìn)入工位A的中轉(zhuǎn)盤。硅片承載器進(jìn)入工位A的中轉(zhuǎn)盤后，被運(yùn)送至中轉(zhuǎn)盤定位接口處并被移出中轉(zhuǎn)盤，隨后 硅片被送入工位A。加工完成后，再將硅片從工位A取出放置到硅片承載器上，并將硅片承 載器送入中轉(zhuǎn)盤，而后重復(fù)上述過程將硅片傳輸?shù)较乱粋€工位B、 C。當(dāng)硅片完成所有加工后， 系統(tǒng)以同樣的方式將其傳輸至收片工位D。所述系統(tǒng)中，每個工位前都設(shè)置一個中轉(zhuǎn)盤，不同工位的中轉(zhuǎn)盤可以處在相同高度，也 可以處于不同高度。當(dāng)相鄰工位的中轉(zhuǎn)盤處于不同高度時，由傳輸軌道的傾斜來補(bǔ)償其高度 差。所述系統(tǒng)中，在相鄰工位之間，使用非金屬透明材料將中轉(zhuǎn)盤和傳輸軌道包容封閉成一 個整體，硅片的傳輸過程始終是在該封閉環(huán)境中進(jìn)行。圖2顯示了安裝防護(hù)密封管罩后的系 統(tǒng)局部。所述系統(tǒng)中，傳輸軌道是沿著中轉(zhuǎn)盤的切線方向與中轉(zhuǎn)盤平滑連接的。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，可以變換對硅片承載器施加阻力的方式，例 如改變軌道形狀以增加對硅片承載器的壓力，改變介質(zhì)形態(tài)或直接對硅片承載器施加彈性力 等阻力，以便控制硅片承載器在傳輸軌道中的運(yùn)動速度，這些變換自然也在本說明書所涵蓋 的技術(shù)手段范圍之內(nèi)。實(shí)施例1(a) 將硅片放置在硅片承載器上并將所述的硅片承載器送到出片工位中轉(zhuǎn)盤上，硅片承載器 的運(yùn)動半徑為200 ■;(b) 將所述出片工位中轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速加大到72轉(zhuǎn)/分，使所述硅片承載器在所述出片工位中轉(zhuǎn)盤的帶動下獲得速度1.5 m/s;(c) 所述硅^片承載器經(jīng)所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與傳輸軌道的傳輸接口進(jìn)入傳輸軌道，以L5m/s 的速度朝第一工位中轉(zhuǎn)盤運(yùn)動。所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與所述第一工位中轉(zhuǎn)盤之間水平布置的 傳輸軌道長度為lm，在進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤前0.25m處，將所述硅片承載器與傳輸軌道 的摩擦系數(shù)從0. 05增大到0. 3并保持，使所述硅片承載器的運(yùn)動速度在增大的摩擦阻力作用 下迅速降低，并以0.2 m/s的速度進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤，此時所述第一工位中轉(zhuǎn)盤的相 應(yīng)轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分；將所述硅片承載器送至所述第一工位的定位接口處并被移出第一工位中 轉(zhuǎn)盤送入第一工位加工；(d) 硅片在所述的第一工位加工完成后，重復(fù)所述的(a) -(c)步驟傳輸至下一工位,直至硅 片到達(dá)收片工位。實(shí)施例2(a) 將硅片放置在硅片承載器上并將所述的硅片承載器送到出片工位中轉(zhuǎn)盤上，硅片承載器 的運(yùn)動半徑為200 mm ;(b) 所述出片工位中轉(zhuǎn)盤加速旋轉(zhuǎn)至144轉(zhuǎn)/分，使所述硅片承載器在所述出片工位中轉(zhuǎn)盤的 帶動下獲得速度3 m/s;(c) 所述硅片承載器經(jīng)所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與傳輸軌道的傳輸接口進(jìn)入傳輸軌道，以3 m/s 的速度朝第一工位中轉(zhuǎn)盤運(yùn)動。所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與所述第一工位中轉(zhuǎn)盤之間水平布置的 傳輸軌道長度為2m，在進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤前0.8m處，將所述硅片承載器與傳輸軌道 的摩擦系數(shù)從0. 05增大到0. 48并保持，使所述硅片承載器的運(yùn)動速度在增大的摩擦阻力作 用下迅速降低，并以0.6 m/s的速度進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤，此時所述第一工位中轉(zhuǎn)盤的 相應(yīng)轉(zhuǎn)速為28轉(zhuǎn)/分；將所述硅片承載器送至所述第一工位的定位接口處并被移出第一工位 中轉(zhuǎn)盤送入第一工位加工；(d) 硅片在所述的第一工位加工完成后，重復(fù)所述的(a) -(c)歩驟傳輸至下一工位，直至硅片到達(dá)收片工位。 實(shí)施例3(a) 將硅片放置在硅片承載器上并將所述的硅片承載器送到出片工位中轉(zhuǎn)盤上，硅片承載器 的運(yùn)動半徑為150 mm ;(b) 將所述出片工位中轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速加大到76轉(zhuǎn)/分，使所述硅片承載器在所述出片工位中轉(zhuǎn) 盤的帶動下獲得速度1.2 m/s;(c) 所述硅片承載器經(jīng)所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與傳輸軌道的傳輸接口進(jìn)入傳輸軌道，以1.2mZs 的速度朝第一工位中轉(zhuǎn)盤運(yùn)動。所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與所述第一工位中轉(zhuǎn)盤之間水平布置的 傳輸軌道長度為0. 8m，在進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤前0. 15m處，將所述硅片承載器與傳輸軌 道的摩擦系數(shù)從0. 05增大到0. 25并保持，使所述硅片承載器的運(yùn)動速度在增大的摩擦阻力 作用下迅速降低，并以0.27m/s的速度進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤，此時所述第一工位中轉(zhuǎn)盤 的相應(yīng)轉(zhuǎn)速為17轉(zhuǎn)/分；將所述硅片承載器送至所述第一工位的定位接口處并被移出第一工 位中轉(zhuǎn)盤送入第一工位加工；(d) 硅片在所述的第一工位加工完成后，重復(fù)所述的(a) -(c)步驟傳輸至下一工位，直至硅 片到達(dá)收片工位。
權(quán)利要求
1.可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸方法，其特征在于它包括以下步驟(a) 將硅片放置在硅片承載器上，并將所述的硅片承載器送到出片工位中轉(zhuǎn)盤上；(b) 調(diào)整出片工位中轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，使所述硅片承載器在所述出片工位中轉(zhuǎn)盤的帶動下 獲得第一預(yù)定速度；(c) 所述硅片承載器經(jīng)所述出片工位中轉(zhuǎn)盤與傳輸軌道的傳輸接口進(jìn)入傳輸軌道，以 脫離所述出片工位中轉(zhuǎn)盤時的速度朝第一工位中轉(zhuǎn)盤移動，在進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤 前，加大作用在所述硅片承載器上的阻力，使所述硅片承載器的速度迅速下降至第二預(yù)定 速度，并以該第二預(yù)定速度從傳輸軌道與所述第一工位中轉(zhuǎn)盤的傳輸接口處進(jìn)入所述第一 工位中轉(zhuǎn)盤，由所述第一工位中轉(zhuǎn)盤帶動平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)至所述第一工位的定位接口處并被移出 第一工位中轉(zhuǎn)盤送入第一工位加工；(d)硅片在所述的第一工位加工完成后，重復(fù)所述的(a) -(c)步驟傳輸至下一工位， 直至硅片到達(dá)收片工位。
2. —種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸系統(tǒng)，其特征 在于它包括多個間隔設(shè)置的其上開有定位接口和傳輸接口的中轉(zhuǎn)盤、連接相鄰中轉(zhuǎn)盤的 底部設(shè)置有支撐的傳輸軌道、在傳輸過程中放置硅片的硅片承載器、在所述的每一中轉(zhuǎn)盤的底部設(shè)置有伺服電機(jī)，所述的傳輸軌道與所述中轉(zhuǎn)盤是以相切的方式平滑連接的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸系統(tǒng)，其特征在于在所 述的中轉(zhuǎn)盤和傳輸軌道外設(shè)置有由非金屬透明材料制造的防護(hù)密封管罩。
全文摘要
本發(fā)明公開了可實(shí)現(xiàn)多工位加工的硅片高速傳輸方法及傳輸系統(tǒng)，該方法包括以下步驟(a)將硅片放置在硅片承載器上，并將所述的硅片承載器送到出片工位中轉(zhuǎn)盤上；(b)調(diào)整出片工位中轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，使所述硅片承載器在所述出片工位中轉(zhuǎn)盤的帶動下獲得第一預(yù)定速度；(c)所述硅片承載器朝第一工位中轉(zhuǎn)盤移動，并以第二預(yù)定速度從傳輸軌道與所述第一工位中轉(zhuǎn)盤的傳輸接口處進(jìn)入所述第一工位中轉(zhuǎn)盤后送入第一工位加工；(d)硅片在所述的第一工位加工完成后，重復(fù)所述的(a)-(c)步驟傳輸至下一工位，直至硅片到達(dá)收片工位。采用本發(fā)明方法和系統(tǒng)生產(chǎn)效率得到顯著提高；能夠適應(yīng)各種規(guī)格尺寸的硅片，并且使硅片易于實(shí)現(xiàn)高速度傳輸。
文檔編號H01L21/67GK101145538SQ20071006000
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者倪雁冰, 楊志永, 多 王 申請人:天津大學(xué)