专利名称：可实现多工位加工的硅片高速传输方法及传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种IC制造工艺流程中的传输装备及相应的传输方法，尤其涉及一种可实现 多工位加工的硅片高速传输方法及系统。
背景技术：
目前在国内硅片制造工艺流程中，硅片在各工位间的传递是由各类传输机器人装备来实 现的，硅片传输中的所有技术要求几乎全部依赖于传输机器人的工作性能和运动质量。随着 IC产业迅速发展而出现的对硅片尺寸增大及生产效能提高的要求，对硅片传输机器人的运动速度、工作空间以及运动平稳性等方面的要求越来越高，为满足这些要求而进行的硅片传输 机器人的研发和制造成本也不断增长。发明内容本发明的目的在于提供一种可以大幅提高生产率，同时减小占用的工作空间，降低整套 设备的复杂程度和研制成本的可实现多工位加工的硅片高速传输方法及传输系统。本发明的可实现多工位加工的硅片高速传输方法，它包括以下步骤(a) 将硅片放置在硅片承载器上，并将所述的硅片承载器送到出片工位中转盘上；(b) 调整出片工位中转盘的转速，使所述硅片承载器在所述出片工位中转盘的带动下获 得第一预定速度；(c) 所述硅片承载器经所述出片工位中转盘与传输轨道的传输接口进入传输轨道，以脱离 所述出片工位中转盘时的速度朝第一工位中转盘移动，在进入所述第一工位中转盘前，加大 作用在所述硅片承载器上的阻力，使所述硅片承载器的速度迅速下降至第二预定速度，并以 该第二预定速度从传输轨道与所述第一工位中转盘的传输接口处进入所述第一工位中转盘， 由所述第一工位中转盘带动平稳旋转至所述第一工位的定位接口处并被移出第一工位中转盘 送入第一工位加工；'(d)硅片在所述的第一工位加工完成后，重复所述的(a) -'(c)歩骤传输至下一工位， 直至硅片到达收片工位。一种可实现多工位加工的硅片高速传输系统，它包括多个间隔设置的其上开有定位接口 和传输接口的中转盘、连接相邻中转盘的底部设置有支撑的传输轨道、在传输过程中放置硅 片的硅片承载器、在所述的每一个中转盘的底部均设置伺服电机、在相邻工位之间设置的将 所述中转盘和所述传输轨道包容在内的防护密封管罩，所述的传输轨道与所述中转盘是以相 切的方式平滑连接的。与现有技术比较本发明的传输方法和传输系统具有以下优点本发明提供的硅片传输方法和传输系统，可以实现系统内多工位同时加工操作，生产效 率得到显著提高。本发明提供的硅片传输方法和传输系统，不受硅片尺寸规格的限制，能够适应各种规格 尺寸的硅片，因此迎合了硅片大尺寸化的发展趋势。本发明提供的硅片传输方法和传输系统，使硅片易于实现高速度传输，且传输速度便于 控制。本发明提供的硅片传输方法和传输系统，可以在沿硅片传输线路的较小空间内布置防护 密封管罩，有利于传输系统内部高洁净要求的实现。本发明提供的硅片传输方法和传输系统，由于组成系统的各部分结构相对简单，可以减 少占地空间，降低研制成本。本发明提供的硅片传输方法和传输系统，由于将输送和定位两种功能区别分开，因此对 于未来在进一步提高定位精度或传输速度方面，提供了良好的发展空间。附图说 明
图1是本发明的未加防护密封管罩的可实现多工位加工的硅片高速传输系统的结构示意图；图2是图1所示系统在设置了防护密封管罩后的局部图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明加以详细描述。本发明的可实现多工位加工的硅片高速传输方法，它包括以下步骤(a)将硅片放置在 硅片承载器上并将所述的硅片承载器送到出片工位中转盘上；(b)调整所述出片工位中转盘 的转速，使所述硅片承载器在所述出片工位中转盘的带动下获得预定的第一速度；(c)所述 硅片承载器经所述出片工位中转盘与传输轨道的传输接口进入传输轨道，以脱离所述出片工 位中转盘时的速度朝第一工位中转盘移动，在进入所述第一工位中转盘前，加大作用在所述 硅片承载器上的阻力，使所述硅片承载器的速度迅速下降至第二预定速度，并以该第二预定 速度从传输轨道与所述第一工位中转盘的传输接口处进入所述第一工位中转盘，由所述第一 工位中转盘带动平稳旋转至所述第一工位的定位接口处并被移出第一工位中转盘送入第一工 位加工，所述硅片承载器由于阻力增加而在传输轨道中开始降速的位置，取决于传输轨道在出 片工位与第一工位之间的长度及位态；(d)硅片在所述的第一工位加工完成后，重复所述的 (a) -(c)步骤传输至下一工位，直至硅片到达收片工位。 一种可实现多工位加工的硅片高速 传输系统，它包括多个间隔设置的其上开有定位接口和传输接口的中转盘1、连接相邻中转 盘的底部设置有支撑5的传输轨道4、在传输过程中放置硅片的硅片承载器2、在所述的每一 中转盘的底部设置有伺服电机3。在所述的中转盘和传输轨道外设置非金属透明材料的防护 密封管罩。所述传输轨道4与所述中转盘1在连接处是相切的。 结合图1进一步说明系统的工作过程。在出片工位E，硅片7被放到硅片承载器2上，并经定位接口送至中转盘l。由伺服电机 3驱动的中转盘带动硅片承载器加速运动。当硅片承载器到达中转盘与传输轨道4的传输接 口处时，即以其该瞬时的速度进入传输轨道。硅片承载器在传输轨道中依靠惯性朝工位A运 动。
根据传输轨道在出片工位E和工位A之间的长度、形状以及位姿，在硅片承载器运动到 距离工位A中转盘的适当距离时，改变硅片承载器与传输轨道间的摩擦系数，以便增大作用 在硅片承载器上的摩擦阻力，使其速度迅速衰减后，能以低且平稳的速度进入工位A的中转盘。硅片承载器进入工位A的中转盘后，被运送至中转盘定位接口处并被移出中转盘，随后 硅片被送入工位A。加工完成后，再将硅片从工位A取出放置到硅片承载器上，并将硅片承 载器送入中转盘，而后重复上述过程将硅片传输到下一个工位B、 C。当硅片完成所有加工后， 系统以同样的方式将其传输至收片工位D。所述系统中，每个工位前都设置一个中转盘，不同工位的中转盘可以处在相同高度，也 可以处于不同高度。当相邻工位的中转盘处于不同高度时，由传输轨道的倾斜来补偿其高度 差。所述系统中，在相邻工位之间，使用非金属透明材料将中转盘和传输轨道包容封闭成一 个整体，硅片的传输过程始终是在该封闭环境中进行。图2显示了安装防护密封管罩后的系 统局部。所述系统中，传输轨道是沿着中转盘的切线方向与中转盘平滑连接的。 本领域的技术人员根据本发明的技术方案，可以变换对硅片承载器施加阻力的方式，例 如改变轨道形状以增加对硅片承载器的压力，改变介质形态或直接对硅片承载器施加弹性力 等阻力，以便控制硅片承载器在传输轨道中的运动速度，这些变换自然也在本说明书所涵盖 的技术手段范围之内。实施例1(a) 将硅片放置在硅片承载器上并将所述的硅片承载器送到出片工位中转盘上，硅片承载器 的运动半径为200 ■;(b) 将所述出片工位中转盘的转速加大到72转/分，使所述硅片承载器在所述出片工位中转盘的带动下获得速度1.5 m/s;(c) 所述硅^片承载器经所述出片工位中转盘与传输轨道的传输接口进入传输轨道，以L5m/s 的速度朝第一工位中转盘运动。所述出片工位中转盘与所述第一工位中转盘之间水平布置的 传输轨道长度为lm，在进入所述第一工位中转盘前0.25m处，将所述硅片承载器与传输轨道 的摩擦系数从0. 05增大到0. 3并保持，使所述硅片承载器的运动速度在增大的摩擦阻力作用 下迅速降低，并以0.2 m/s的速度进入所述第一工位中转盘，此时所述第一工位中转盘的相 应转速为10转/分；将所述硅片承载器送至所述第一工位的定位接口处并被移出第一工位中 转盘送入第一工位加工；(d) 硅片在所述的第一工位加工完成后，重复所述的(a) -(c)步骤传输至下一工位,直至硅 片到达收片工位。实施例2(a) 将硅片放置在硅片承载器上并将所述的硅片承载器送到出片工位中转盘上，硅片承载器 的运动半径为200 mm ;(b) 所述出片工位中转盘加速旋转至144转/分，使所述硅片承载器在所述出片工位中转盘的 带动下获得速度3 m/s;(c) 所述硅片承载器经所述出片工位中转盘与传输轨道的传输接口进入传输轨道，以3 m/s 的速度朝第一工位中转盘运动。所述出片工位中转盘与所述第一工位中转盘之间水平布置的 传输轨道长度为2m，在进入所述第一工位中转盘前0.8m处，将所述硅片承载器与传输轨道 的摩擦系数从0. 05增大到0. 48并保持，使所述硅片承载器的运动速度在增大的摩擦阻力作 用下迅速降低，并以0.6 m/s的速度进入所述第一工位中转盘，此时所述第一工位中转盘的 相应转速为28转/分；将所述硅片承载器送至所述第一工位的定位接口处并被移出第一工位 中转盘送入第一工位加工；(d) 硅片在所述的第一工位加工完成后，重复所述的(a) -(c)歩骤传输至下一工位，直至硅片到达收片工位。 实施例3(a) 将硅片放置在硅片承载器上并将所述的硅片承载器送到出片工位中转盘上，硅片承载器 的运动半径为150 mm ;(b) 将所述出片工位中转盘的转速加大到76转/分，使所述硅片承载器在所述出片工位中转 盘的带动下获得速度1.2 m/s;(c) 所述硅片承载器经所述出片工位中转盘与传输轨道的传输接口进入传输轨道，以1.2mZs 的速度朝第一工位中转盘运动。所述出片工位中转盘与所述第一工位中转盘之间水平布置的 传输轨道长度为0. 8m，在进入所述第一工位中转盘前0. 15m处，将所述硅片承载器与传输轨 道的摩擦系数从0. 05增大到0. 25并保持，使所述硅片承载器的运动速度在增大的摩擦阻力 作用下迅速降低，并以0.27m/s的速度进入所述第一工位中转盘，此时所述第一工位中转盘 的相应转速为17转/分；将所述硅片承载器送至所述第一工位的定位接口处并被移出第一工 位中转盘送入第一工位加工；(d) 硅片在所述的第一工位加工完成后，重复所述的(a) -(c)步骤传输至下一工位，直至硅 片到达收片工位。
权利要求
1.可实现多工位加工的硅片高速传输方法，其特征在于它包括以下步骤(a) 将硅片放置在硅片承载器上，并将所述的硅片承载器送到出片工位中转盘上；(b) 调整出片工位中转盘的转速，使所述硅片承载器在所述出片工位中转盘的带动下 获得第一预定速度；(c) 所述硅片承载器经所述出片工位中转盘与传输轨道的传输接口进入传输轨道，以 脱离所述出片工位中转盘时的速度朝第一工位中转盘移动，在进入所述第一工位中转盘 前，加大作用在所述硅片承载器上的阻力，使所述硅片承载器的速度迅速下降至第二预定 速度，并以该第二预定速度从传输轨道与所述第一工位中转盘的传输接口处进入所述第一 工位中转盘，由所述第一工位中转盘带动平稳旋转至所述第一工位的定位接口处并被移出 第一工位中转盘送入第一工位加工；(d)硅片在所述的第一工位加工完成后，重复所述的(a) -(c)步骤传输至下一工位， 直至硅片到达收片工位。
2. —种实现权利要求1所述方法的可实现多工位加工的硅片高速传输系统，其特征 在于它包括多个间隔设置的其上开有定位接口和传输接口的中转盘、连接相邻中转盘的 底部设置有支撑的传输轨道、在传输过程中放置硅片的硅片承载器、在所述的每一中转盘的底部设置有伺服电机，所述的传输轨道与所述中转盘是以相切的方式平滑连接的。
3. 根据权利要求2所述的可实现多工位加工的硅片高速传输系统，其特征在于在所 述的中转盘和传输轨道外设置有由非金属透明材料制造的防护密封管罩。
全文摘要
本发明公开了可实现多工位加工的硅片高速传输方法及传输系统，该方法包括以下步骤(a)将硅片放置在硅片承载器上，并将所述的硅片承载器送到出片工位中转盘上；(b)调整出片工位中转盘的转速，使所述硅片承载器在所述出片工位中转盘的带动下获得第一预定速度；(c)所述硅片承载器朝第一工位中转盘移动，并以第二预定速度从传输轨道与所述第一工位中转盘的传输接口处进入所述第一工位中转盘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，重复所述的(a)-(c)步骤传输至下一工位，直至硅片到达收片工位。采用本发明方法和系统生产效率得到显著提高；能够适应各种规格尺寸的硅片，并且使硅片易于实现高速度传输。
文档编号H01L21/67GK101145538SQ20071006000
公开日2008年3月19日 申请日期2007年10月23日 优先权日2007年10月23日
发明者倪雁冰, 杨志永, 多 王 申请人:天津大学