一种高效的硅片夹取转移装置及其转移方法与流程

1.本发明属于硅片抛光加工技术领域，具体涉及一种高效的硅片夹取转移装置，还涉及一种高效的硅片夹取转移方法。


背景技术：

2.在半导体硅片加工尤其是抛光片加工过程中，经常要进行硅片的夹取与转移作业。比如在花篮与花篮间、在花篮与石英舟等其它工装间进行硅片转移时，往往需要借助工具来实现。现有的夹取工具主要为镊子与真空吸笔，利用镊子双面夹紧硅片，或利用真空吸笔产生的真空对硅片单面吸附来夹取硅片，虽然能达到夹取与转移硅片的目的，但存在不少缺陷。一是效率低，一次只能夹取一片，对于需要批量转移的作业，非常影响效率；二是易对硅片形成伤害，镊子夹取时，因为夹取部位为硅片边缘位置，若用力过大，易造成边缘碎裂，造成硅片报废。三是可能带来沾污，无论镊子还是真空吸笔，都是与硅片的表面相接触，镊子或吸笔表面的颗粒或有机物易转移到硅片表面，形成颗粒或有机物沾污，从而影响硅片品质。在花篮与石英舟间转换的工序，也有采用倒片机来实现，利用特制的带v型槽的模块，将硅片在花篮与石英舟等工装间进行转移。但从实际使用情况看，首先操作复杂，两个工装间的转移需要多次转换才能完成，同时，因为v型槽的槽型尺寸是固定的，一般与标准厚度625或525um的硅片相匹配，当装夹的硅片厚度有偏差时，硅片会形成左偏、直立、右偏三种状态共存的现象，在下一次装换时就容易错位，导致转移失败甚至引发破片，通用性差，不但影响效率，还易造成损失。
3.因此，如何实现硅片的批量夹取，既能提高硅片转移效率，同时又能保障产品品质，一直是业内不断钻研的课题。本发明的夹具从高效、安全的角度出发，利用三点决定一个平面的原理，以全新的方式，不但解决硅片夹取与转移时的效率问题，还能有效规避对品质的不良影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高效的硅片夹取转移装置及其转移方法，能够一次性夹取整篮硅片，有效提高转移效率，检查转移完成后的硅片表面，没有沾污发生，有效保证产品的质量，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种高效的硅片夹取转移装置，包括第一部件、第二部件、第三部件和第四部件，所述第一部件包括安装片，所述安装片的一端一体化成型有凸起块，所述凸起块与安装片表面之间形成弧形沟，所述安装片的上部表面开设有方孔，所述第二部件包括手柄和固定块，所述手柄的一端安装有固定块，所述固定块的底部表面依次均匀开设有安装槽，且安装槽的厚度与安装片表面厚度相匹配，所述安装片的一端插接至固定块上的安装槽处；
7.所述第四部件包括u型架，所述u型架固定在固定块的顶部表面，所述u型架的两端对称式开设有安装孔，所述u型架上安装有可调节的第三部件；
8.所述第三部件包括下压柄、柱形销、压条和限位槽，所述下压柄的表面设有柱形销，所述柱形销活动安装至u型架的安装孔处，所述下压柄的端部安装有压条，所述压条在与安装片相对应位置的表面开设有限位槽，所述限位槽为弧面向下的圆弧，且圆弧直径为100-200mm。
9.优选的，所述固定块上插接有方形安装条，且所述安装条的截面积与设置在安装片上的方孔相吻合，所述安装条插接至固定块上，所述安装条依次贯穿设置在固定块上的安装槽，且安装条依次贯穿插接至安装槽内的安装片上的方孔。
10.优选的，所述安装条的两端分别一体化成型有螺纹段，所述安装条的两端分别螺接有锁紧螺母。
11.优选的，所述固定块为铝合金材料制成的一体化结构，且所述固定块表面设有pfa涂覆的防护层。
12.优选的，所述固定块底部开设有有1～30条安装槽，且所述安装槽的间距相同。
13.优选的，所述下压柄与压条通过u型架为支点呈翻转式升降调节结构，升降距离在10-50mm。
14.优选的，所述凸起块自身表面开设有圆弧沟，且所述圆弧沟的圆弧直径为50-200mm。
15.一种高效的硅片夹取转移方法，其特征在于：包括如下步骤：
16.s1.握住手柄，手动按压下压柄，使朝下的压条联动上抬；
17.s2.在步骤一的基础上，移动夹具，使第一部件的各个安装片部分插入待移取的硅片间隙，并沿硅片表面平行下探，不触碰硅片，至朝上的凸起块伸出硅片下部圆弧顶，再平移夹具，使朝上的凹型弧形沟对准硅片；
18.s3.上抬夹具，使朝上的凸起块托住硅片的外圆，再松开下压柄，使压条下降，直至压在硅片上部的外圆上，此时压条上各个限位槽压住硅片，并与朝上的凸起块部分相配合一起夹持住硅片；
19.s4.竖直上抬夹具，夹具带动硅片一起上升，脱离花篮；
20.s5.用夹具携带硅片到石英舟上方，对准石英舟上的硅片放置槽位，下降夹具，使硅片进入槽位，再按压下压柄，使朝下的压条上抬，下降夹具，使夹具与硅片脱离，与夹取时反方向侧移夹具，使安装片与硅片完全脱开，上抬夹具，硅片留存在石英舟上，完成硅片从花篮到石英舟的转移。
21.本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种高效的硅片夹取转移装置及其转移方法，与现有技术相比，具有以下优点：
22.1、本发明通过提供一种高效的硅片夹取转移装置，能够一次性夹取整篮硅片，完成从花篮到石英舟的转移，用时10-15秒，传统的单片夹取式转移25片硅片，用时在150-200秒，采用本发明的工作效率明显提高，检查转移完成后的硅片表面，没有沾污发生，有效保证产品的质量。
23.2、下压柄与压条以u型架为支点做翻转升降调节，升降距离在10-50mm，所述的下压柄与压条间的夹角可调，可根据升降空间的需要调整夹角大小，设置限位槽结构来起到对硅片的固定效果，能够在夹取过程中配合安装片上的弧形沟来完成对硅片的卡位，既能够起到辅助固定的效果，又能够纠正硅片不竖直的情况，使得夹取、放置动作更加稳定。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图；
25.图2为本发明的主视图结构示意图；
26.图3为安装片安装部分结构示意图；
27.图4为本发明的第一部件结构示意图；
28.图5为本发明的第二部件结构示意图；
29.图6为本发明的第三部件结构示意图；
30.图7为本发明的第四部件结构示意图。
31.图中：1、第一部件；101、安装片；102、凸起块；103、方孔；2、第二部件；201、手柄；202、固定块；203、安装条；204、锁紧螺母；3、第三部件；301、下压柄；302、柱形销；303、压条；304、限位槽；4、第四部件；401、u型架；402、安装孔；5、硅片。
具体实施方式
32.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明提供了如图1-7所示的一种高效的硅片夹取转移装置，包括第一部件1、第二部件2、第三部件3和第四部件4，第一部件1包括安装片101，安装片101的一端一体化成型有凸起块102，凸起块102与安装片101表面之间形成弧形沟，安装片101的上部表面开设有方孔103，第二部件2包括手柄201和固定块202，手柄201的一端安装有固定块202，固定块202的底部表面依次均匀开设有安装槽，且安装槽的厚度与安装片101表面厚度相匹配，安装片101的一端插接至固定块202上的安装槽处；安装片101采用薄型板材加工制成，厚度在1-2mm，宽度在15-45mm，长度在120-200mm，下部圆弧的直径在50-200mm，材质为铝合金刚性板材，其表面涂覆有pp或pfa保护层，便于卫生清洁，同时可防止金属沾污。
34.固定块202上插接有方形安装条203，且安装条203的截面积与设置在安装片101上的方孔103相吻合，安装条203插接至固定块202上，安装条203依次贯穿设置在固定块202上的安装槽，且安装条203依次贯穿插接至安装槽内的安装片101上的方孔103。通过安装条203的结构配合来对各个安装片101提供位置的固定，是的各个安装片101在安装后平行一致，避免出现参差不齐的情况，有助于保障对硅片5的夹取转移工作。安装条203的两端分别一体化成型有螺纹段，安装条203的两端分别螺接有锁紧螺母204。固定块202为铝合金材料制成的一体化结构，且固定块202表面设有pfa涂覆的防护层。
35.第四部件4包括u型架401，u型架401固定在固定块202的顶部表面，u型架401的两端对称式开设有安装孔402，u型架401上安装有可调节的第三部件3；固定块202底部开设有有1～30条安装槽，且安装槽的间距相同。针对6寸及以下直径的硅片5，间距为4.7
±
0.3mm；针对8寸硅片，间距为6.5
±
0.3mm，下压柄301与压条303通过u型架401为支点呈翻转式升降调节结构，升降距离在10-50mm。
36.凸起块102自身表面开设有圆弧沟，且圆弧沟的圆弧直径为50-200mm，所述第三部
件3包括下压柄301、柱形销302、压条303和限位槽(304)，所述下压柄301的表面设有柱形销302，柱形销302活动安装至u型架401的安装孔402处，下压柄301的端部安装有压条303，压条303在与安装片101相对应位置的表面开设有限位槽304，限位槽304为弧面向下的圆弧，且圆弧直径为100-200mm。设置限位槽304结构来起到对硅片5的固定效果，能够在夹取过程中配合安装片101上的弧形沟来完成对硅片5的卡位，既能够起到辅助固定的效果，又能够纠正硅片5不竖直的情况，使得夹取、放置动作更加稳定。
37.实施例1
38.以花篮与石英舟间的转移动作为例，使用如下步骤：
39.步骤一：握住手柄201，手动按压下压柄301，使朝下的压条303联动上抬；
40.步骤二：在步骤一的基础上，移动夹具，使第一部件1的各个安装片101部分插入待移取的硅片5间隙，并沿硅片5表面平行下探，不触碰硅片5，至朝上的凸起块102伸出硅片5下部圆弧顶，再平移夹具，使朝上的凹型弧形沟对准硅片5；
41.步骤三：上抬夹具，使朝上的凸起块102托住硅片5的外圆，再松开下压柄301，使压条303下降，直至压在硅片5上部的外圆上，此时压条303上各个限位槽304压住硅片5，并与朝上的凸起块102部分相配合一起夹持住硅片5；
42.步骤四：竖直上抬夹具，夹具带动硅片5一起上升，脱离花篮；
43.步骤五：用夹具携带硅片5到石英舟上方，对准石英舟上的硅片5放置槽位，下降夹具，使硅片5进入槽位，再按压下压柄301，使朝下的压条303上抬，下降夹具，使夹具与硅片5脱离，与夹取时反方向侧移夹具，使安装片101与硅片5完全脱开，上抬夹具，硅片5留存在石英舟上，完成硅片5从花篮到石英舟的转移。
44.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。