CN115870868A - 装卸装置、方法及硅片双面抛光设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种装卸装置、方法及硅片双面抛光设备，所述装卸装置包括：第一装卸机构，所述第一装卸机构用于将载具装载至所述硅片双面抛光设备以及将载具从所述硅片双面抛光设备卸载；第二装卸机构，所述第二装卸机构用于将硅片装载至装载于所述硅片双面抛光设备的载具以及将硅片从装载于所述硅片双面抛光设备的载具卸载；第三装卸机构，所述第三装卸机构用于将对所述硅片双面抛光设备的上抛光垫和下抛光垫进行修整的修整器装载至所述硅片双面抛光设备以及将修整器从所述硅片双面抛光设备卸载。
Description
技术领域
本发明涉及半导体硅片生产领域，尤其涉及一种装卸装置、方法及硅片双面抛光设备。
背景技术
在半导体硅片的生产工艺中，通常需要对硅片进行双面抛光，以去除硅片成型处理过程中产生在硅片表面的损伤并将硅片表面形成为镜面状，这一处理过程通常是利用硅片双面抛光设备来完成的。
在硅片双面抛光设备中，包括有内齿圈和外齿圈，用于承载硅片的载具装载在内齿圈和外齿圈之间，并且被上抛光垫和下抛光垫夹持，另外上下定盘提供使抛光垫夹持载具以及硅片的夹持力，这样，当内齿圈和外齿圈旋转时，载具以及硅片便会相对于抛光垫产生相对运动，从而使得抛光垫能够对硅片进行抛光。
另外，在对硅片进行抛光的过程中，由于硅片的表面是不平整的，因此会对与硅片的表面接触的抛光垫产生影响，比如，上抛光垫和下抛光垫由于硅片的表面的凸起而在抛光过程中产生凹入的划痕，再比如，从硅片表面上去除的物质和抛光液等会堆积在抛光垫表面，因此，为了维持抛光垫恒定的抛光性能，需要利用修整器对抛光垫进行修整。实践中，用修整器代替装载在硅片双面抛光设备中的载具及其所承载的硅片之后，同样使修整器相对于抛光垫产生相对运动，即可实现对上抛光垫和下抛光垫的修整。
由此可见，在上述的硅片双面抛光处理工艺中，需要将载具装载在硅片双面抛光设备中并且在需要对载具进行更换的情况下或者在需要对抛光垫进行修整的情况下将载具从硅片双面抛光设备卸载，另外需要将待抛光的硅片装载到已经装载在硅片双面抛光设备中的载具中，并且需要将已抛光的硅片从载具中卸载，另外还需要将修整器装载到硅片双面抛光设备中以及将修整器从硅片双面抛光设备卸载。但是，在现有的装卸方式中，比如对于载具的装卸而言，以及对于修整器的装卸而言，都是通过操作人员手工搬运来完成的，对生产效率造成了不利影响，并且增加了人工成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种装卸装置、方法及硅片双面抛光设备，能够实现硅片双面抛光工艺中的全自动化作业，提高生产效率，降低人工成本。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种用于硅片双面抛光设备的装卸装置，所述装卸装置包括：
第一装卸机构，所述第一装卸机构用于将载具装载至所述硅片双面抛光设备以及将载具从所述硅片双面抛光设备卸载；
第二装卸机构，所述第二装卸机构用于将硅片装载至装载于所述硅片双面抛光设备的载具以及将硅片从装载于所述硅片双面抛光设备的载具卸载；
第三装卸机构，所述第三装卸机构用于将对所述硅片双面抛光设备的上抛光垫和下抛光垫进行修整的修整器装载至所述硅片双面抛光设备以及将修整器从所述硅片双面抛光设备卸载。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于硅片双面抛光设备的装卸方法，所述装卸方法包括：
利用第一装卸机构将载具装载至所述硅片双面抛光设备以及将载具从所述硅片双面抛光设备卸载；
利用第二装卸机构将硅片装载至装载于所述硅片双面抛光设备的载具以及将硅片从装载于所述硅片双面抛光设备的载具卸载；
利用第三装卸机构将对所述硅片双面抛光设备的上抛光垫和下抛光垫进行修整的修整器装载至所述硅片双面抛光设备以及将修整器从所述硅片双面抛光设备卸载。
第三方面，本发明实施例提供了一种硅片双面抛光设备，所述硅片双面抛光设备包括根据第一方面所述的装卸装置。
本发明实施例提供了一种装卸装置、方法及硅片双面抛光设备，对于硅片双面抛光工艺所需要的硅片的装卸、载具的装卸、修整器的装卸而言，不再需要操作人员手工搬运来完成，而是全部实现了自动化，因此能够有效地减少人为干预带来的不利影响，提高了生产效率并且降低了人工成本。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的用于硅片双面抛光设备的装卸装置的示意图；
图2为根据本发明的实施例的装卸装置的第一装卸机构的示意图；
图3为根据本发明的实施例的装卸装置的第二装卸机构的示意图；
图4为根据本发明的实施例的装卸装置的第三装卸机构的示意图；
图5为根据本发明的实施例的第三装卸机构的卡扣组件的示意图；
图6为根据本发明的实施例的用于硅片双面抛光设备的装卸方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，本发明实施例提供了一种用于硅片双面抛光设备1的装卸装置10，其中，图1中出于清楚的目的仅示出了硅片双面抛光设备1的下抛光垫60、内齿圈20、外齿圈30以及用于承载硅片W的载具40，未示出与下抛光垫60一起夹持载具40以及硅片W以抛光硅片W的上抛光垫、上下定盘等其他部件，所述装卸装置10可以包括：
第一装卸机构100，所述第一装卸机构100用于将载具40装载至所述硅片双面抛光设备1以及将载具40从所述硅片双面抛光设备1卸载，具体地，可以将载具40装载成由下抛光垫60支承并且介于内齿圈20与外齿圈30之间；
第二装卸机构200，所述第二装卸机构200用于将硅片W装载至装载于所述硅片双面抛光设备1的载具40以及将硅片W从装载于所述硅片双面抛光设备1的载具40卸载，具体地，载具40中形成有通孔40H，硅片W可以装载在该通孔40H中；
第三装卸机构300，所述第三装卸机构300用于将对所述硅片双面抛光设备1的下抛光垫60和附图中未示出的上抛光垫进行修整的修整器50装载至所述硅片双面抛光设备1以及将修整器50从所述硅片双面抛光设备1卸载，具体地，也可以将修整器50装载成由下抛光垫60支承并且介于内齿圈20与外齿圈30之间，只是需要提前将载具40从硅片双面抛光设备1卸载。
这样，对于硅片双面抛光工艺所需要的硅片W的装卸、载具40的装卸、修整器50的装卸而言，不再需要操作人员手工搬运来完成，而是全部实现了自动化，因此能够有效地减少人为干预带来的不利影响，提高了生产效率并且降低了人工成本。
在本发明的优选实施例中，更具体地参见图2，所述第一装卸机构100可以包括：
载具装卸机械臂110；
设置在所述载具装卸机械臂110的末端的吸附组件120，所述吸附组件120用于真空吸附所述载具40。
由于载具40表面像硅片W的表面一样是光滑的，因此能够通过真空吸附的方式来对载具40进行保持和固定，这样，只需要通过吸附组件120朝向载具40移动，便能够实现对载具40的吸附，简单易行。
另外，如在图2中示出的，载具40可以存放在具备保温功能的抽屉式载具放置柜C1中，该抽屉式载具放置柜C1可以具有彼此叠置的多个载具放置盘C1-T，每个载具放置盘C1-T都能够从柜体伸出以及缩回到柜体中，如在图2中具体地示出了从柜体伸出的载具放置盘C1-T，此时，第一装卸机构100便可以对存放在载具放置盘C1-T上的载具40进行吸附，如在图2中通过虚线示出了正处于对载具40进行吸附的位置的载具装卸机械臂110。
进一步优选地，参见图2，所述吸附组件120可以包括三个吸盘121，并且当所述吸附组件120吸附有所述载具40时，所述三个吸盘121可以在所述载具40的周向上均匀分布。这样，能够确保将载具40更稳定地保持和固定于吸附组件120，避免载具40的掉落。
另外优选地，参见图2，所述第一装卸机构100还可以包括设置在所述载具装卸机械臂110的末端的定位相机130，所述定位相机130用于确定被所述吸附组件吸附的载具40相对于所述硅片双面抛光设备1的位置以将载具40装载在所述硅片双面抛光设备1中的适合的位置，这样，能够确保载具40得到正确的装载。
对于硅片W的装卸而言，考虑到硅片W在被装载时处于待抛光状态，对避免杂质污染的严苛性要求是较低的，而硅片W在被卸载时处于已抛光状态，对避免杂质污染的严苛性要求是较高的，因此，在本发明的优选实施例中，参见图1以及更具体地参见图3，所述第二装卸机构200可以包括用于将硅片W装载至所述载具40的上料机械手臂210以及用于将硅片W从所述载具40卸载的下料机械手臂220。这样，分别通过不同的机械手臂来对待抛光的硅片W以及已抛光的硅片W执行操作，满足不同的防污染严苛等级要求的同时减小了满足要求的压力。
另外，如在图3中示出的，待抛光的硅片W可以来自于开放式硅片盒WB，将硅片W从开放式硅片盒WB取出可以通过机械手臂MA实现，而已抛光的硅片W可以存放在放置于下料水槽GU中的开放式硅片盒WB中。
在本发明的优选实施例中，更具体地参见图4，所述第三装卸机构300可以包括：
修整器装卸机械臂310；
设置在所述修整器装卸机械臂310的末端的卡扣组件320，所述卡扣组件320用于机械卡扣所述修整器50。
由于修整器50的表面布满有比如金刚石颗粒之类的磨粒，因此是粗糙的，无法通过真空吸附的方式来对修整器50进行保持和固定，因此通过机械卡扣的方式来完成保持和固定。
另外，如在图4中示出的，修整器50可以存放在具备保温功能的抽屉式修整器放置柜C2中，该抽屉式修整器放置柜C2可以具有彼此叠置的多个修整器放置盘C2-T，每个修整器放置盘C2-T都能够从柜体伸出以及缩回到柜体中，如在图4中具体地示出了从柜体伸出的修整器放置盘C2-T，此时，第三装卸机构300便可以对存放在修整器放置盘C2-T上的修整器50进行卡扣，如在图4中通过虚线示出了正处于对修整器50进行卡扣的位置的修整器装卸机械臂310。
进一步优选地，参见图5，所述卡扣组件320可以包括：
杆体321；
设置在所述杆体321上的卡舌322，所述卡舌322构造成能够在解锁状态和锁定状态之间转换，在所述解锁状态中，所述卡舌322缩回到所述杆体321中以使得所述杆体321能够***到所述修整器50的中心孔51中，在图5中通过虚线示出了处于解锁状态中的卡舌322，在所述锁定状态中，所述卡舌322从所述杆体321径向突出以伸入到所述中心孔51的孔壁凹槽51R中，在图5中通过实线示出了处于锁定状态中的卡舌322。另外，关于卡舌322在解锁状态与锁定状态之间的转换，可以通过多种已知的方式实现。
参见图6并结合图1，本发明实施例还提供了一种用于硅片双面抛光设备1的装卸方法，所述装卸方法可以包括：
S601：利用第一装卸机构100将载具40装载至所述硅片双面抛光设备1以及将载具40从所述硅片双面抛光设备1卸载；
S602：利用第二装卸机构200将硅片W装载至装载于所述硅片双面抛光设备1的载具40以及将硅片W从装载于所述硅片双面抛光设备1的载具40卸载；
S603：利用第三装卸机构300将对所述硅片双面抛光设备1的上抛光垫和下抛光垫60进行修整的修整器50装载至所述硅片双面抛光设备1以及将修整器50从所述硅片双面抛光设备1卸载。
参见图1，本发明实施例还提供了一种硅片双面抛光设备1，所述硅片双面抛光设备1可以包括根据本发明各实施例的装卸装置10。
优选地，参见图1，所述硅片双面抛光设备1还可以包括：
内齿圈20，所述内齿圈20具有内齿圈外齿20T；
设置在所述内齿圈20***的外齿圈30，所述外齿圈30具有外齿圈内齿30T；
用于承载硅片W的载具40，所述载具40具有载具外齿40T，所述载具外齿40T用于与所述内齿圈外齿20T以及所述外齿圈内齿30T啮合；
用于修整下抛光垫60和附图中未示出的上抛光垫的修整器50，所述修整器50具有修整器外齿50T，所述修整器外齿50T用于与所述内齿圈外齿20T以及所述外齿圈内齿30T啮合。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于硅片双面抛光设备的装卸装置，其特征在于，所述装卸装置包括：
第一装卸机构，所述第一装卸机构用于将载具装载至所述硅片双面抛光设备以及将载具从所述硅片双面抛光设备卸载；
第二装卸机构，所述第二装卸机构用于将硅片装载至装载于所述硅片双面抛光设备的载具以及将硅片从装载于所述硅片双面抛光设备的载具卸载；
第三装卸机构，所述第三装卸机构用于将对所述硅片双面抛光设备的上抛光垫和下抛光垫进行修整的修整器装载至所述硅片双面抛光设备以及将修整器从所述硅片双面抛光设备卸载。
2.根据权利要求1所述的装卸装置，其特征在于，所述第一装卸机构包括：
载具装卸机械臂；
设置在所述载具装卸机械臂的末端的吸附组件，所述吸附组件用于真空吸附所述载具。
3.根据权利要求2所述的装卸装置，其特征在于，所述吸附组件包括三个吸盘，并且当所述吸附组件吸附有所述载具时，所述三个吸盘在所述载具的周向上均匀分布。
4.根据权利要求2所述的装卸装置，其特征在于，所述第一装卸机构还包括设置在所述载具装卸机械臂的末端的定位相机，所述定位相机用于确定被所述吸附组件吸附的载具相对于所述硅片双面抛光设备的位置以将载具装载在所述硅片双面抛光设备中的适合的位置。
5.根据权利要求1所述的装卸装置，其特征在于，所述第二装卸机构包括用于将硅片装载至所述载具的上料机械手臂以及用于将硅片从所述载具卸载的下料机械手臂。
6.根据权利要求1所述的装卸装置，其特征在于，所述第三装卸机构包括：
修整器装卸机械臂；
设置在所述修整器装卸机械臂的末端的卡扣组件，所述卡扣组件用于机械卡扣所述修整器。
7.根据权利要求6所述的装卸装置，其特征在于，所述卡扣组件包括：
杆体；
设置在所述杆体上的卡舌，所述卡舌构造成能够在解锁状态和锁定状态之间转换，在所述解锁状态中，所述卡舌缩回到所述杆体中以使得所述杆体能够***到所述修整器的中心孔中，在所述锁定状态中，所述卡舌从所述杆体径向突出以伸入到所述中心孔的孔壁凹槽中。
8.一种用于硅片双面抛光设备的装卸方法，其特征在于，所述装卸方法包括：
利用第一装卸机构将载具装载至所述硅片双面抛光设备以及将载具从所述硅片双面抛光设备卸载；
利用第二装卸机构将硅片装载至装载于所述硅片双面抛光设备的载具以及将硅片从装载于所述硅片双面抛光设备的载具卸载；
利用第三装卸机构将对所述硅片双面抛光设备的上抛光垫和下抛光垫进行修整的修整器装载至所述硅片双面抛光设备以及将修整器从所述硅片双面抛光设备卸载。
9.一种硅片双面抛光设备，其特征在于，所述硅片双面抛光设备包括根据权利要求1至7中任一项所述的装卸装置。
10.根据权利要求9所述的硅片双面抛光设备，其特征在于，所述硅片双面抛光设备还包括：
内齿圈，所述内齿圈具有内齿圈外齿；
设置在所述内齿圈***的外齿圈，所述外齿圈具有外齿圈内齿；
用于承载硅片的载具，所述载具具有载具外齿，所述载具外齿用于与所述内齿圈外齿以及所述外齿圈内齿啮合；
用于修整抛光垫的修整器，所述修整器具有修整器外齿，所述修整器外齿用于与所述内齿圈外齿以及所述外齿圈内齿啮合。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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