本发明属于晶圆运输领域,具体为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法。
背景技术:
1、随着产业不断发展,对于元器件的性能要求越来越高,作为新一代工业生产的半导体材料,碳化硅因其优异性能广泛应用于高功率、高电压、高频率等电子器件领域。
2、目前国内6英寸碳化硅衬底已经实现量产,在国际上8英寸衬底处于小批量生产阶段,国内衬底厂商也在进行8英寸衬底的研发工作,相对于6英寸衬底,从8英寸衬底上切出的芯片数量将会更多,提高生产效率,并且8英寸衬底的边缘损耗进一步减少,有效降低了生产成本,因此大尺寸衬底必然是未来发展的趋势。
3、然而随着晶圆生长、切割技术的不断优化,衬底尺寸不断增大的同时晶圆厚度也相对保持稳定,现有晶圆包装盒往往将衬底纵向放置至包装盒内进行输送,对于尺寸更大且厚度较薄的晶圆而言,纵向运输过程中产生的震动将加大晶圆在包装盒内收到的应力影响,晶圆边缘处易出现破碎的情况,且晶圆整体也会因所受剪切力较大而出现新的结构缺陷,运输过程中为保证储存装置及夹持设备的结构稳定,还需要安设降温用风冷部件以保证装置维持在适宜的温度下,风冷部件的叶片上容易吸附着大量尘土,进而导致叶片的动平衡遭到破坏,导致其运行受到阻碍,由此提出一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于现有技术中存在以下技术问题:纵向运输过程中产生的震动将加大晶圆在包装盒内收到的应力影响,晶圆边缘处易出现破碎的情况,且晶圆整体也会因所受剪切力较大而出现新的结构缺陷,运输过程中为保证储存装置及夹持设备的结构稳定,还需要安设降温用风冷部件以保证装置维持在适宜的温度下,风冷部件的叶片上容易吸附着大量尘土,进而导致叶片的动平衡遭到破坏,导致其运行受到阻碍。
3、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,包括:
4、减震柜体,所述减震柜体包括减震上盖和减震座,所述减震上盖的顶端安设着减震座;
5、储存盒体,所述储存盒体位于减震柜体的里侧,所述储存盒体包括储存顶盖、储存底座、储存单元及限位挡柱,所述储存底座的上叠放着数个储存单元,位于最上层的所述储存单元的顶端安设着储存顶盖,所述储存底座和储存单元的顶部都环形阵列有四个限位挡柱;
6、储存底座的两边都凹设着缺口,所述缺口与导温组件匹配对应;
7、所述储存单元的正面开设有存放室,所述存放室的内底壁凹设着一个晶圆放置坑,两个所述晶圆放置坑的中心轴线重合,所述晶圆放置坑的中部贯穿凹设着压紧通孔,所述晶圆放置坑的周面均匀贯穿凹设着四个挡柱通孔,限位挡柱与挡柱通孔对应插接;
8、所述减震上盖的顶部安设着压力指示灯。
9、作为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的优选技术方案,所述储存单元和储存底座顶部的中部安设着压紧柱,所述压紧柱伸入其上方的压紧通孔;
10、所述压紧柱的顶部和存放室的内顶壁之间夹持着晶圆,压紧柱位于四个限位挡柱中部;
11、所述储存单元和储存底座的四个角都分别安设着一个竖直连接杆,所述竖直连接杆的顶部安设着限位块二,竖直连接杆与储存单元对应插接。
12、作为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的优选技术方案,所述减震上盖的下侧均匀安设着四个限位块一,所述减震座的上侧凹设着四个限位孔,所述限位块一与对应的限位孔的插接。
13、利用限位块一和限位孔使减震上盖和减震座配合安装。
14、作为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的优选技术方案,所述储存单元位于存放室开口的侧面上预设着两个限制尖角,所述储存顶盖和储存底座上都开设有装配凹槽,所述装配凹槽与连接板卡接,所述储存顶盖和储存底座上都开设有两个限位槽,连接板的头部和尾部分别安设着两个限位块三,限位块三与限位槽对应插接。
15、连接板将存放室开口封闭,使存放室变成一个封闭腔体。
16、作为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的优选技术方案,所述减震座的正面安设着风冷部件,所述减震座的背面预留着出气洞。
17、气流自套筒进入从出气洞出,期间组装结构的热量被带走。
18、作为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的优选技术方案,风冷部件包括套筒、结构臂、内套、底座、动力部件及液冷部件;
19、套筒为圆柱形壳体,所述结构臂为4根、等间距焊接在套筒的里侧,内套安设在套筒的里侧,结构臂偏离套筒的一头同内套连接,套筒的中心线与内套的中心线重合;
20、套筒里侧容纳着动力部件及液冷部件。
21、作为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的优选技术方案,所述动力部件包括叶片、安装盘、外套、马达及传动棒,外套固联在内套里侧,所述马达位于外套里侧,所述传动棒套在马达的动力头上,所述传动棒与安装盘固联,所述安装盘的周面等间隔安设着数块叶片,所述套筒、安装盘及传动棒共轴线。
22、作为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的优选技术方案,所述液冷部件包括管路一、结构棒、管路二、外套及除杂部件,内套底部的结构臂内安设着管路二,所述管路二的上侧和内套的里侧接通,管路二偏离内套的一头同外界的供水管路连接,所述储存桶二与传动棒插接,管路一的底部固联在储存桶二上,所述管路一同储存桶二接通,管路一偏离储存桶二的一头同内套固联,管路一和内套接通,所述储存桶二及内套之间安设着结构棒,所述管路一和结构棒镜像安设;
23、除杂部件包括出液沟、旋动圈、管路三及储存桶一,管路三为多根、等间隔固联在储存桶二上,所述管路三和储存桶二接通,管路三偏离储存桶二的一头固联在旋动圈,所述旋动圈与储存桶一活动连接,所述管路三和储存桶一接通,所述储存桶一固联在安装盘的内侧,叶片的数目是出液沟的数目的一半,每个叶片上都预留着2个出液沟,出液沟和储存桶一接通。
24、所述减震座里侧的两边分别安装着数个水平布置的导流板,所述储存顶盖的两边分别配置着数个导温管,导温压块处于储存顶盖的内部,所述导温管里侧设置有导热液,所述导温管竖直向下穿过对应的导流板,导温管将储存顶盖内部的热量导出,导流板将气流分流,气流经过导温管的表面使导温管的热量被带走,进而使储存顶盖、储存单元内部的温度降低;
25、导温组件包括导温管、导温压块、柔性导热垫和导热板,导温管在导温压块处为蒸发段,此处热管内工作液体蒸发为蒸汽;
26、导温管与导流板接触处为冷凝段,此处热管中蒸汽冷凝成液体并释放热量,导流板连接储存单元和减震座,使组装结构在内稳定、不晃动。
27、存放室的内顶壁安置着柔性导热垫,相邻的柔性导热垫之间通过导热板连接,导热板穿过储存单元,导热板将热量传递至储存单元的外侧,导温压块为上下两块,两块导温压块夹在导温管的中部,导温管的两个相互平行的部分分布于储存单元的两边,进一步将热量传递至导流板处进行风冷作用;
28、导温管内部预留着毛细结构,所述毛细结构促进水液的蒸发和回流。
29、储存单元之间均紧贴时,其中设置的导热板在上下连接处将互相贴合并传递热量;为保证竖直方向上相邻导热板能够紧密贴合,在接口处可设置柔性导热材料,所述柔性导热材料采用硅胶材料作为基材,所述硅胶基材内置导热填料如氧化铝、氮化硼、氧化铍或氮化铝。
30、减震座内部设置有风道,导流板密封设置在减震座内壁上,导流板一端位于风道区域,另一端位于减震座与储存盒体的装配区域,两个区域密封不流通;
31、为保证储存盒体左右两端在运输过程中不与导流板互相碰撞对盒体产生较大影响,在导流板与导温管的对接开口处可设置导热垫片用于吸收动能。
32、作为一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的优选技术方案,运输方法为:
33、s1:将压紧柱放置到储存单元内的晶圆放置坑中;
34、s2:将第一层的储存单元放置到储存底座上侧,使限位挡柱与挡柱通孔对准、压紧柱与压紧通孔对准,储存单元靠近储存底座的过程中,晶圆被压紧柱顶起,直至晶圆被压紧柱和存放室的内顶壁夹持;
35、s3:将其他放置压紧柱的储存单元放置到其他已经参与组装的储存单元上,使限位挡柱与挡柱通孔对准、压紧柱与压紧通孔对准,储存单元靠近储存单元的过程中,晶圆被压紧柱顶起,直至晶圆被压紧柱和存放室的内顶壁夹持;
36、s4:将预设着储存顶盖的储存单元放置到最上层位置;
37、s5:在存放室开口的一侧、装配凹槽内盖着连接板,使连接板上的限位块三与对应的限位槽插接形成最终组装结构,使存放室被封闭;
38、s6:将最终组装结构放置到减震座内,在减震座上盖住减震上盖,使限位块一与对应的限位孔插接。
39、本发明的一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法的有益效果:通过使上气囊及下气囊充气膨胀,使储存盒体得到压紧,减少储存盒体在减震柜体里侧空间的晃动,使之更加稳定,最大限度上减少了晶圆的运输损耗;
40、通过风冷部件的使用,保证装置维持在适宜的温度下,保证储存装置及夹持设备的结构稳定;
41、通过除杂部件的使用,利用其中的降温液可将马达的热量带走,降温液之后通过管路一到达储存桶二里侧,由于储存桶二在进行转动,降温液会通过出液沟被甩出储存桶二,降温液使叶片的外周得到清洁,并使气流得到湿润,减少静电的产生,并使气流得到冷却、使气流的降温能力提升。
1.一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,其特征在于:所述储存单元(23)和储存底座(22)顶部的中部安设着压紧柱(25),所述压紧柱(25)伸入其上方的压紧通孔(233)。
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,其特征在于:所述压紧柱(25)的顶部和存放室(235)的内顶壁之间夹持着晶圆(3);
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,其特征在于:所述减震上盖(11)的下侧均匀安设着四个限位块一(111),所述减震座(12)的上侧凹设着四个限位孔(121),所述限位块一(111)与对应的限位孔(121)的插接。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,其特征在于:所述储存单元(23)位于存放室(235)开口的侧面上预设着两个限制尖角(231),所述储存顶盖(21)和储存底座(22)上都开设有两个限位槽(212),连接板(4)的头部和尾部分别安设着两个限位块三(41),限位块三(41)与限位槽(212)对应插接。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,其特征在于:所述减震座(12)的正面安设着风冷部件,所述减震座(12)的背面预留着出气洞。
7.根据权利要求1所述的一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,其特征在于:导温组件(19)包括导温管(191)、导温压块(192)、柔性导热垫(193)和导热板(194),导温压块(192)为上下两块,两块导温压块(192)夹在导温管(191)的中部,导温管(191)的两个相互平行的部分分布于储存单元(23)的两边;
8.根据权利要求6所述的一种大尺寸晶圆横向运输装置及方法,其特征在于:运输方法为:
