一种硅片存放装置的制作方法

本实用新型属于半导体硅片制造辅助设备技术领域，尤其是涉及一种硅片存放装置。

背景技术：

现有半导体硅片抛光过程当中，抛光机设备一旦出现异常就会停顿，会导致正在加工的产品马上暂停，由于硅片抛光为化学机械加工，抛光过程中的任一时间停顿都会导致产品质量出现异常，造成成本损失，产品质量风险加大。同时由于抛光和清洗联动加工的特性，如果加工中途停止会造成产品无法继续流转，重新加工也会造成产能的浪费，需要设置一个专门用于临时存放硅片的装置，以暂存因设备异常暂停而导致无法继续流转的硅片，同时保护硅片不裸漏在空气内，还不影响其它硅片的抛光。

技术实现要素：

本实用新型提供一种硅片存放装置，尤其是适用于抛光过程中临时存放因设备异常暂停而导致无法继续流转的硅片，本存放装置结构简单，易于控制，不仅可保护硅片的完整性，而且可防止硅片暴漏在空气中而报废，保证硅片流转的连续性，提升抛光机的稼动率，提高生产效率，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种硅片存放装置，具有水槽，在所述水槽内设有用于承载并控制片篮的控制单元，所述控制单元带动所述片篮在所述水槽内升降或倾斜。

进一步的，所述控制单元具有托板、用于控制所述托板倾斜的转轴以及用于推动所述托板升降的顶轴；所述转轴置于所述托板和所述顶轴上端面之间且分别与所述托板和所述顶轴连接；所述顶轴置于所述水槽内侧并使所述托板悬空设置。

进一步的，所述托板与所述顶轴的连接处置于所述托板靠近所述片篮插片入口一侧。

进一步的，所述托板上端面设有与所述片篮相适配的若干定位件。

进一步的，所述托板靠近所述片篮插片入口一侧设有通孔，所述通孔贯穿所述托板厚度设置。

进一步的，还具有用于加速所述水槽内水流波动的喷管单元，所述喷管单元包括若干喷淋管，所述喷淋管置于所述控制单元与所述水槽之间。

进一步的，设于所述喷淋管上的喷孔均不超出所述水槽内水位液面高度。

进一步的，所述喷淋管对称设置在所述控制单元宽度方向两侧。

进一步的，还具有用于监控所述控制单元移动高度的位置传感器，所述位置传感器置于所述控制单元上。

进一步的，还具有控制器，所述控制器分别与所述控制单元、所述喷管单元和所述位置传感器连接。

采用本实用新型设计的存放装置，尤其是适用于抛光过程中临时存放因设备异常暂停而导致无法继续流转的硅片，结构简单，易于控制，不仅可保护硅片的完整性，而且可防止硅片暴漏在空气中而报废，保证硅片流转的连续性，提升抛光机的稼动率，提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的一种硅片存放装置的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的硅片存放装置的俯视图；

图3是本实用新型一实施例的控制单元水平设置的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的控制单元倾斜设置的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例的托板与花篮的配合示意图；

图6是本实用新型一实施例的花篮的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例的花篮的侧面示意图。

图中：

100、水槽110、进水口120、出水口

130、液位传感器200、控制单元210、托板

220、转轴230、顶轴240、定位件

250、垫板260、支杆270、通孔

280、位置传感器290、固定板300、喷管单元

310、喷淋管400、片篮410、侧板

411、插槽412、外沿边413、连接带

420、端板421、第一凸台422、第二凸台

423、凹槽

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实施例提出一种硅片存放装置，如图1和图2所示，具有水槽100，在水槽100内设有用于承载并控制片篮400的控制单元200和具有用于加速水槽100内水流波动的喷管单元300，控制单元200可带动载有硅片的片篮100在水槽100内升降或倾斜，同时在片篮100升降或倾斜的过程中，喷管单元300一直在水槽100内喷水，保持水槽100内水液流通。

具体地，水槽100为上端开口设置的槽体，水槽100内设有进水口110和出水口120，进水口110可以贯穿水槽100的侧壁设置，也可以通过水管从槽体上端开口出搭接而入槽体内部，进水口110通过水管与外设水源连接，可自动向槽体内进行蓄水，水槽100内设有液位传感器130，用于监控水槽100内水位高度情况，保证水槽100内的水位在标准要求范围内。

如图3和图4所示，控制单元200包括托板210、用于控制托板210倾斜的转轴220以及用于推动托板210升降的顶轴230，其中，托板210水平设置在顶轴230的上端面上，顶轴230转轴220置于托板210和顶轴230的上端面之间且分别与托板210和顶轴230连接。

片篮400水平放置在托板210上，如图5所示，托板210的面积不小于片篮400的端板420的面积。在托板210上端面上设有与片篮400端板420中的第一凸台421相适配若干定位件240，定位件240沿托板210长度轴线对称设置，定位件240间隔设置在托板210上，用于卡固片篮400，具体片篮400的结构，后续详述，在此省略。托板210与顶轴230的连接处位于托板210靠近片篮400开口一侧，即靠近片篮400头部一端设置，便于转轴220带动托板210使片篮400向上倾斜，同时还可保证片篮400在托板210上不会失重翻落。

优选地，在托板210靠近片篮400插片入口一侧设有通孔270，通孔270贯穿托板210厚度设置，通孔270可以为任一结构的孔，通孔270的设置可提高溢流面积，加速水液被排出，同时还减轻托板210的重量。托板210靠近片篮400插片入口一侧的宽度小于其原理片篮400插片入口一侧的宽度，即托板210靠近顶轴230一侧的宽度大于远离顶轴230一侧的宽度，在保证托板210强度的情况下，最大限度地减轻托板210的重量。

顶轴230为可伸缩的轴杆，竖直设置在水槽100内侧并使托板210悬空设置，顶轴230与外设的电机(图省略)连接，控制顶轴230竖直伸缩，进而顶轴230可推动托板210升降移动。在顶轴230的上端面上设有水平设置的垫板250，转轴220为常用的带有传感器的转轴，转轴220水平固定在垫板250上，中间段面与垫板250连接，两侧段面与设置在托板210下端面的对称支杆260连接。

转轴220安装的位置与托板210倾斜方向有关，转轴220的轴线方向与托板210倾斜的轴线一致，即若托板210以其宽度方向为轴进行上下倾斜，则转轴220的轴线固定在托板210的宽度方向上；若托板210以其长度方向为轴进行上下倾斜，则转轴220的轴线固定在托板210的长度方向上。在本实施例中，托板210倾斜的方向根据片篮400放置的结构而定，硅片置于片篮400内并与片篮400一通水平放置在托板210上，当片篮400出水升起后，为了使片篮400内的水能快速溢出，则需要将片篮400开口朝上倾斜，如图4所示，使篮400底部一侧向下倾斜，进而不仅可保证硅片置于片篮400内且不会被甩出，而且可使片篮400内的水液迅速流出。若托板210倾斜角度θ太小无法使水液全部流出；若倾斜角度θ过大，会加大硅片在片篮400内晃动的幅度，增加碎片风险；优选地，托板210倾斜的角度θ在2-20°内，溢水效果好，且不会损伤硅片。

进一步的，喷管单元300包括若干喷淋管310，喷淋管310固定设置在控制单元200与水槽100之间。在本实施例中，喷淋管310有两个，对称设置在控制单元200中托板210宽度方向的两侧。当然，也可以设置更多的喷淋管310，可分散地设置在托板210与水槽100之间。喷淋管310竖直设置在水槽100内，沿其长度方向上设有若干喷水孔，喷水孔可均向托板210一侧对位喷水，也可同向顺位喷水，在此不做具体限制，但无论喷水孔朝向那里喷水，但设置在喷淋管310上的喷水孔均不超出水槽100内水位液面高度，目的是保证喷淋管310喷射的水一直都在液面下进行，促使水槽100内的水一直有波动，防止空气进入水中，避免空气中杂质被吸附到水里，导致硅片表面质量受影响。当然，也可以在水槽100底部设有超声波，但超声波生产成本过高，本实施例仅仅通过设置两个喷淋管310，通过向喷淋管310中通入干净的空气即可保证水槽100内的水一直循环流动。

进一步的，在托板210宽度方向两侧还设有用于监控控制单元200移动高度的位置传感器280，位置传感器280通过阶梯设置的固定板290固定在托板210上，并随托板210上下升降移动，以及时监控片篮400的硅片是否在水位液面一下，固定板290的结构如图5所示，在固定板290的阶梯台上分别设有两个位置传感器280，以监控片篮400中硅片的最高和最低位置，位置传感器280的高度需要根据片篮中硅片的数量的多少而定，在此不具体限制。

进一步的，该存放装置还具有控制器(图省略)，控制器为常用的plc控制器，分别与控制单元200中的转轴220、喷管单元300中的喷淋管310、液位传感器130和位置传感器280连接。

工作中，当抛光机出现异常时，硅片无法正常继续流转，操作员可将硅片从抛光机中取出并插入水平放置在托板210上的片篮400内最下层的插槽411中，同时启动存放装置开始工作；控制器向外设电机、喷淋管310和位置传感器280同步发出信号，电机控制顶轴230竖直向下移动并带动托板210和片篮400一同下降，直至片篮400完全置于液面一下；同时喷淋管310一直在液面以下循环喷水，保持水流波动；相应地，位置传感器280时刻监控片篮400有无完全置入液面以下，一旦出现异常，便报警提示。至此，保证异常硅片完整且完全浸泡在水中，结构简单，且易于控制，可有效保护临时存放的硅片与空气隔绝，防止出现因硅片暴漏在空气中而报废，保证硅片流转的连续性，提升抛光机的稼动率，提高生产效率，降低生产成本。

当需要取出硅片时，顶轴230推动托板210升起并离开水面，同时关闭喷淋管310和位置传感器280；当托板210带动片篮400平稳停止升降时，控制器向转轴220传递信号，转轴220带动支杆260顶起托板210沿转轴220的轴线向上倾斜一定角度，促使片篮400内的水液流出，然后转轴220再带动支杆260拉着托板210和片篮400回撤到水平位置，至此，完成硅片的出水工作，操作员即可将硅片取走。

一种硅片片篮400，被配置于临时存放硅片，包括相对设置的侧板410和端板420，如图6和图7所述，其中，优选地，对称设置在侧板410和端板420，侧板410内侧设有若干沿侧板410高度方向设置的插槽411；端板420的外沿结构与侧板410的横截面结构相适配，优选地，端板420与侧板410一体加工而成。片篮400中至少一个端板420远离侧板410一侧设有若干向外延伸的凸台组件，凸台组件远离端板一侧平面与端板420并行设置。通过凸台组件不仅可以与存放装置中的托板210上的定位架240向配合，以使片篮400被卡固在托板210上，而且还可进一步提高片篮400端板420的强度和平稳度，保证片篮400在存放装置上可稳定地与托板210一起升降或倾斜移动。在本实施例中，旋转两侧端板420均设有凸台组件，不仅便于加工，且提高片篮400被卡固的使用寿命，提高生产效率。

进一步的，如图7所示，在侧板410的上端面设有向外延伸设置的外沿边412，外沿边412与侧板410上沿端面相适配，外沿边412不仅可提高侧板410的强度，防止其变形，而且还便于人员取放片篮400。侧板410上端面之间的宽度大于其下端面之间的宽度，且侧板410上端面的高度大于端板420上端面的高度。侧板410上端面与端板420上端面的高度差形成的槽口有利于片篮400内水液流通，防止片篮400内堆积水液；同时在保证片篮400强度的情况下最大限度地减轻片篮400的重量，节约材料。

侧板410外壁设有若干连接带413，连接带413沿侧板410宽度方向设置，优选地，连接带413位于插槽411高度中间位置，连接带413可进一步加强侧板410的强度。在侧板410厚度方向上靠近连接带413两侧被插槽411贯穿设置，也即是靠近连接带413附近的插槽411是贯穿侧板410厚度设置，这样设置的目的是在保证插槽411上下两端与侧板410一体连接设置外，在中间位置处设有多组通孔结构的插槽411，可进一步提高片篮400内的水液溢流速度，减少片篮400在入水或出水时水流对硅片的冲击，降低碎片率，同时还可在保证片篮400整体强度的条件下，降低片篮400质量。

如图6所示，凸台组件均沿端板420高度方向设置，包括对称设置的第一凸台421和第二凸台422，其中，第一凸台421靠近端板420边缘设置；第二凸台422置于第一凸台421之间且与第一凸台421间隙设置。

优选地，第一凸台421距离与端板420边缘为等距离设置；第一凸台421的高度大于第二凸台422的高度，这一设置，可使第一凸台421支撑着片篮400整体平稳地水平放置在托板210上。第二凸台422与端板420的宽度中线并行设置，且相邻第二凸台422之间的宽度与侧板410下端面之间的宽度相同，也即是。第二凸台422垂直于片篮400的下端面设置且与插槽411内侧宽度一致，不仅便于加工，而且可进一步提高片篮400的强度。

进一步的，第一凸台421和第二凸台422分别为连续性设置的曲线和直线，第二凸台421的形状为s型结构，结构如图6所示，可进一步提高其与定位件240配合的紧密度，加大与定位件240之间的配合角度，提高其与定位件240之间的摩擦力，以提高片篮400放置的稳固性。第二凸台422为直线型结构，便于加工。第一凸台421上端与外沿边412连接，可提高外沿边412的强度，且第一凸台421的高度小于外沿边412的宽度。

进一步的，在端板420的下端面设有开口朝下设置的凹槽423，凹槽423可以为倒梯形结构，也可以为圆弧形结构，也可以为其它形状的结构，但必须保证凹槽423的深度大于插槽411下端面距离侧板410底面距离且凹槽423的最大宽度小于插槽411之间的水平距离。凹槽423的设置可进一步有利于水液流通，防止片篮400内堆积水液。

本实用新型提出的片篮，结构简单，易于插片，与存放装置相适配，强度高且容易卡固，取放操作稳定，便于存放流转硅片，不易积液存水，流通性好。

一种硅片暂存系统，包括如上任一项所述的片篮。

进一步的，还包括用于承载并控制所述片篮的存放装置，所述存放装置具有水槽，所述存放装置控制所述片篮在所述水槽内升降或倾斜。

采用本实用新型设计的存放装置，尤其是适用于抛光过程中临时存放因设备异常暂停而导致无法继续流转的硅片，结构简单，易于控制，不仅可保护硅片的完整性，而且可防止硅片暴漏在空气中而报废，保证硅片流转的连续性，提升抛光机的稼动率，提高生产效率，降低生产成本。

本实用新型设计的片篮，结构简单，与存放装置相适配，强度高且容易卡固，易于取放；部分镂空设置的插槽、端板下方设置的凹槽以及侧板上端面与端板上端面的高度差形成的槽口都有利于水液流通，防止片篮内堆积水液；同时在保证片篮强度的情况下最大限度地减轻片篮重量，节约材料。

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

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除