[发明专利]滚动式倒片方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件芯片生产线中的倒片或移片工艺操作方法，属于半导体器件生产技术领域。

背景技术

半导体器件芯片生产线除了用到各种专业加工的专用设备之外，经常用到的是硅片的转移：如某工序待加工的硅片需要要从清洗专用片架转移到工序加工所用的石英舟上，然后，加工后的硅片要从石英舟上再转移到片架上进行下一道工序的加工，加工完毕后的硅片要从片架转移到片盒内（片盒的内芯结构同片架，下文就只称片架），以便运输或储藏。所以说，倒片或移片是半导体器件制造中使用得最广泛的操作。

将一组硅片从一个片架上倒出放到另一个片架上的操作我们常称之为“倒片”或“移片”。

最早的倒片或移片的操作是人工用专用镊子把硅片一片一片地从满片架上取下再放到另一个要放置的空片架上。这种方法既费时又容易沾污且易碎。

片架是半导体生产中重要的工装具。片架是由耐腐蚀的塑料材料制作的，半导体生产线有很多的片架，视生产规模而定，不管有多少而所有片架的尺寸都是一样的。还有个特点：每个片架的架体都有两个定位销和定位孔，其用途是当两个定位销都插入定位孔内时，则两个片架的盛片槽都能对准，即可使在一个片架上的硅片可以准确地滑入或滚入另一个片架上对应的片槽内。

日本国等发达国家常用的设备有自动化移片机（见图2）。自动化移片机将出片片架和受片片架安放在底板定位后，由机械托杆将出片片架中的硅片托起，按上升箭头上升到硅片的位置，然后，另有可分开、合拢和平移的机械手将硅片抓住并按平移箭头平移到空的受片片架的中心位置上空，再由机械托杆接住，机械手松开，机械托杆按下降箭头下降，使硅片落到空的受片片架中。

这一装置的运行过程存在两个问题：①每次转移两架(100片)耗时将近3分钟。3分钟时间虽不算长，但每天每个工序有几千片次要转移，等待时间不可小觑；②生产流程中总有少量少许翘曲的硅片，位于片架中少许翘曲的硅片可能与机械托杆的片槽未对准，或机械托杆中的硅片与机械手的片槽未对准，这样，在机械托杆和机械手的运行中会将硅片顶碎！哪怕做1000片碎掉1片，这对于生产线的损耗也是很大的，这个移片机就失去使用价值了。

进口的自动移片机中片架是水平放置，而硅片在片架里是垂直放置，受重力作用它们或前倾或后仰靠在片架槽位边缘，有一定程度翘曲的硅片就可能与机械托杆的片槽错位。在移片机的动作过程中，硅片的上升、平移、下降，如与托杆或与片槽发生错位，硅片就会被顶压碎。而且托杆是受电机驱动的，一旦启动就不会停止，即使停机也来不及了。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述现有技术存在的不足，提供一种滚动式倒片方法，使倒片或移片快捷、安全，提高工作效率，降低损耗。

本发明的目的是这样实现的，滚动式倒片方法，其特征是，利用片架手动操作。包括以下步骤：

1）   将盛有硅片的出片片架沿硅片中心轴线水平放置如附图１所示；

2）   选择与出片片架尺寸相符的空的受片片架，将空的受片片架反扣在出片片架的上方，使出片片架与受片片架上的定位销与定位孔相互对准，出片片架上的片槽与受片片架上的片槽对应，将定位销插入定位孔牢固；

3）   将步骤2）两对接牢固的出片片架与受片片架，按出片片架中硅片中心连线为轴线旋转90度放倒，使平衡放在出片片架两侧片槽中的硅片改变为立于出片片架一侧的片槽中；

  4）  对步骤3）放倒的两对接的出片片架与受片片架，将出片片架一侧抬高至与水平面呈10~20度角，使出片片架中的硅片因重力从出片片架滚入受片片架对应的片槽中，这时受片片架的处于底面的一侧片槽受力；

     5）  将受片片架沿硅片中心连线为轴线在旋转90度角，恢复受片片架两侧片槽平衡承载状态，取下出片片架，完成硅片转移操作。

本发明方法合理简单，可通过手工操作，方便快捷，安全。合理选择片架在空间放置的位置，并使操作者用一手持着出片片架，另一手持受片片架，并将两个片架的定位销与定位孔面对面对接插牢，使每个片架一侧的盛片槽承受硅片的重量，然后再在保持两个片架牢牢对接的前提下将其中一个抬高某个角度；借助于重力作用，使硅片从出片片架滚动到受片片架对应片槽中，完成操作。此过程耗时不到5秒钟，提高工作效率，降低损耗。

附图说明

图1为盛有硅片的片架水平放置的示意俯视图。

图2为现有的自动化移片机倒片或移片示意图。

图3为本发明滚动倒片过程示意图。

图4为本发明滚动倒片过程俯视示意图。