用于把硅片从多盒站装载及卸入炉子的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于自动装卸在热处理装置（１），如扩散炉中待进行热处理的的装置。所述装置包括至少一悬臂支架２，用于接收所有进料或负荷以及把负荷送进炉子。所述负荷包括安排在石英舟中的硅片（４）。该装置包括一多筐自动传送设备，该设备在一接收区域接收所有负荷并把它们从接收区域传送到悬臂支架，整个负荷，需要时也可包括假负荷，屏蔽负荷及对照负荷。在处理结束后，以相反的方向，把整个处理过负荷传送到接收区及将屏蔽负荷及控制或对照负荷从悬臂支架传送到它们的原来的位置。本装置的种种操作都按照一预定的操作方案进行。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种装置，此装置用于把半导体材料的硅片装载和卸入炉子，例如把硅片装入一水平扩散炉那样的化学及热处理的装置。
技术介绍
本专利技术是用于制造半导体元件的工业。硅片装在诸塑料盒子里送到净化房间内，该盒子在一具有25个位置的塑料小盒子里接纳25块硅片，此小盒子称为筐。小盒子内的诸槽形成不同的位置。在把塑料小盒子传送到由耐热材料例如石英或碳化硅制成的舟上后，这些硅片就在水平炉子中被加热处理。这些石英或碳化硅舟是用手工放在悬臂状的碳化硅悬臂支架上的。正常的负荷是50圆片的6-8个舟。在净化室内，通常用传送机来传送一个筐或至多两个筐到同一舟上，因此，舟内装着置于舟的25个或50个槽内的25片或50片硅片。舟是用人工一级级放在悬臂支架上的，因为水平扩散炉一般包括四个叠置的级，其中最上面的一级离地约2米左右。用这种方法装卸有以下诸缺点-使用人工操作会在集成电路的微形图案上产生微粒，在进入炉子中后，这些微粒会造成电气缺陷。-人工操作人员在把舟置于悬臂支架上时会因与耐火材料的摩擦而产生微粒，从而导致电气缺陷的产生。以及-装有25-50片、每片150或200毫米硅片的舟重量较大，比较难以把它们装到扩散炉上面的诸级上去。还必须指出，用人工将舟放在悬臂支架上进行定位是不规则、可靠的，这不能保证结果的可重复性，因为不能保障在扩散室里的稳定和正确的位置。最后，由于人工误差，操作人员有可能把热处理后的硅片放进坏的小盒子中，在制造半导体的不同步骤中，它不能可靠地和稳定地进行批量生产。为了避免这些缺点，出现了升降机系统，用以自动地把每只舟装到预选的各级上去，这些升降机提供的自动传送系统往往只能传送一只筐或至多两只筐。这种做法有如下的缺点-要放在悬臂支架上的负荷有8-10筐的25个硅片的筐。在装卸这些筐时，操作人员必须在场为自动传送递进负荷。-此外，供评定热加工效果用的样品硅片，必须安放在舟上精确位置，并且要在热处理之后取出来进行测量。尽管是由升降机进行自动装载，但操作人员仍需用人工把它们定位在悬臂支架上。-另一方面，装满硅片及装在悬臂支架上的舟的负荷必须配有石英或碳化硅圆盘的屏蔽舟。-最后，由于人工失误，操作人员在热处理之后，会有可能将热处理过的硅片返回到坏的筐中，这样在生产的不同步骤中就乱了套。同样的问题也会发生在相对于它们在负荷上的位置恢复样品原位的时候。专利技术的概述本专利技术的目的是通过提供一种新的不用人工操作就能装卸悬臂支架的装置而克服上述已有技术的缺点。为此目的，本专利技术的自动装卸要在进行热处理装置中进行处理的负荷的新装置包括至少一个悬臂支架，它适于容纳所有要处理的负荷，该负荷是由几个彼此独立的负荷件组成的，所述负荷由安排在筐中的一组硅片成批安置，每一装载件由一硅片组成，而所述热处理装置至少由一个扩散炉组成，悬臂支架及其携带的负荷送入炉中，负荷因此在此炉高度上分布在石英或其他合适材料的舟中，其特征在于，本专利技术的装置包括一多筐自动传送设备，它在一接收区中接收所要处理的包括几种负荷件的所有负荷，确保把所有要热处理的负荷件都从接收区传送到悬臂支架处，所述负荷包括甄别负荷以及样品负荷，如果需要，还可以包括一假负荷(模拟的、等效的、坯料的负荷)。在热处理结束之后，反过来，把所有热处理过的负荷全部向接收区域传送，并且，将悬臂支架移向屏蔽负荷、样品件负荷原来的位置处。传送中的种种不同操作根据预定的方案进行，所述预定的方案预先录在与传送设备电气相连的一个多任务监控装置的一个存储单元中，所述监控装置至少确保种种不同传送操作中的监控工作。由于这些特征，在悬臂支架的装载开始之前，操作人员可以把所有要热处理的负荷置于接收区域上，在此精确位置，可以有几批彼此分开的负荷，每批包括放在合适的筐内的、彼此分开地安放的几个负荷件。在此精确位置的负荷，因此是由几个可移动的筐所组成，其中每一个筐含有几个负荷件。用户可以把每一含有几个负荷件的几个筐放置在接收区域。为了应用于对硅片的处理，筐由合成材料制成，但合成材料不能抵御或忍受热处理的温度。为此，根据本专利技术的另一个特征，该自动传送设备首先确保把在合成材料筐中的负荷件传送到石英舟，当负荷已满时，把石英舟传送到悬臂支架上去。根据本专利技术的另一个特征，该监控装置包括一触摸式的平面屏幕，在此屏幕上，监控装置显示不同的参数以及加载操作各种可预见的方案，每一方案确定了舟的位置、产品硅片或坯件(假、模拟或等效负荷、或空白件)的数目、在专用舟上的样品板的位置、屏蔽舟的自动装载。这样，用户通过触摸式屏幕，就可以选择操作方案并开始多筐传送操作。根据本专利技术的另一特征，该多筐自动传送设备包括-一多筐传送站，它包括负荷的接收区域，该区域由一水平板的上表面组成，在接收区上，诸筐以预定的方式置于精确的位置，所述接收区域可以接受8-12只筐，每只筐容纳25个负荷件。-一可控升降装置，具有一夹紧头系统并与监控装置电气连接；-一多筐自动装卸站，该装卸站与监控装置电气相连；-一用于定位的水平枢转定向支承件，它也与监控装置电气相连；-一个或几个存储台，用于存放空舟；-一个或几个智能存储台，用于存放装有屏蔽负荷的舟，这些智能存储台设置在自动多筐传送站的上面、可控升降装置的相邻处。在多筐传送站的负荷接收区域，根据本专利技术的又一个特征，该接收区域包括几对用于筐的定位装置，确定筐的不同位置。按照本专利技术的又一特征，该定位装置由传送站的水平板上的长方形或矩形开口组成，用以形状配合地接收形成在筐中的垂直定位唇状边缘。根据本专利技术的又一特征，每一筐中的各负荷件通过其边缘由自动装卸站夹紧。对于硅片来说，其处理基本涉及至少它的其中一个大的表面，该自动装卸站通过它们边缘夹紧它们。这样就可以避免它们的大的表面的变动。此站可以依次把加装在舟上的8-12个筐传送到提供满筐和空筐的旋转支承件上。此外，样品板可以自动地设置在由监控装置根据安排方案确定的舟的位置上。在相应的筐和舟之间传送的时候，负荷的移动可以分成先作垂直上升移动，此后再在较高的位置作水平移动，以后再垂直下降。此分成三步的传送移动可以由装卸站完成，但是根据一较佳实施例，至少筐的负荷件从筐移出或移到筐的垂直传送移动是由一辅助提升件加以确保的。最好此提升件设置在传送站的水平板下面，此与每一筐相配合的水平板包括提升件的一个通道开口，而筐则没有底部，以便使提升件可以压在负荷件上，确保它们彼此之间的位置不变。根据本专利技术的一另一个特征，水平枢转定向支承件还有一第二提升件。此第二提升件设置在水平支承件下面，后者具有一开口，以允许该提升件通过。此外，每一舟没有底部，以允许此升起(上升)件通过，此后者可以抵压在负荷件上，确保它们彼此的位置保持不变。根据本专利技术的另一特征，至少提升件之一可以绕一垂直轴线转1/4圈地移动。这一安排是特别有利的，因为由于此移动，可以大大提高自动传送站对操作人员的工作环境。因此，现在有可能不依赖于或不受装卸站的传送移动和/或升降装置的移动所需的横向或纵向位置的约束。现在使用者可以人类系统工程学方式将筐安置于板上，从而操作人员的背部运动降低到最小程度并降低由于不良的背部位置可能产生的对身体健康不利的危险。根据本专利技术的又一特征，升降装置是一四轴线型的升降装置，它包括一操作臂，此臂可沿垂直方向和彼此垂直的两水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对要在热处理单元（１）中进行处理的负荷进行自动装卸的装置，该装置包括至少一个悬臂支架（２），它用于接受所有要处理的负荷，所述负荷由几个彼此独立的负荷件（４）组成，所述负荷由一组硅片或圆片组成，硅片分批安排在筐（５）中，每个负荷件由硅片组成，所述热处理单元（１）由至少一个扩散炉组成，悬臂支架（２）及其携带的负荷进入该扩散炉中，在此高度上的负荷分布在石英舟（６）或其他合适材料的舟中，其特征在于，装置包括一多筐自动传送设备，用于在一接收区域接收所有要处理的负荷，负荷由几个负荷件组成，并确保把所有待处理的负荷从接收区域向悬臂支架（２）的传送，所述所有负荷包括屏蔽负荷及样品件，如果需要也可以是一空白或坯料负荷，在热处理完毕之后，以相反方式，把所有处理过的负荷向接收区域传送以及将屏蔽负荷及样品件从悬臂支架（２）朝着它们原来位置传送，不同的传送操作均按照一预定的操作方案进行，此预定的方案预录在与传送设备电气相连的一多任务监控装置的一存储单元中，所述监控装置能确保至少对各种操作的监控与控制。

【技术特征摘要】
FR 2001-5-14 01/067561.一种用于对要在热处理单元(1)中进行处理的负荷进行自动装卸的装置，该装置包括至少一个悬臂支架(2)，它用于接受所有要处理的负荷，所述负荷由几个彼此独立的负荷件(4)组成，所述负荷由一组硅片或圆片组成，硅片分批安排在筐(5)中，每个负荷件由硅片组成，所述热处理单元(1)由至少一个扩散炉组成，悬臂支架(2)及其携带的负荷进入该扩散炉中，在此高度上的负荷分布在石英舟(6)或其他合适材料的舟中，其特征在于，装置包括一多筐自动传送设备，用于在一接收区域接收所有要处理的负荷，负荷由几个负荷件组成，并确保把所有待处理的负荷从接收区域向悬臂支架(2)的传送，所述所有负荷包括屏蔽负荷及样品件，如果需要也可以是一空白或坯料负荷，在热处理完毕之后，以相反方式，把所有处理过的负荷向接收区域传送以及将屏蔽负荷及样品件从悬臂支架(2)朝着它们原来位置传送，不同的传送操作均按照一预定的操作方案进行，此预定的方案预录在与传送设备电气相连的一多任务监控装置的一存储单元中，所述监控装置能确保至少对各种操作的监控与控制。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该自动传送设备首先确保把装在合成材料制成的筐(5)中的负荷件传送向石英舟，一旦所有舟都装满后，就把诸舟传送向悬臂支架(2)。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该监控装置包括一触摸式平面屏幕，在屏幕上，所述监控装置显示不同的参数以及有关装载操作的各种可预见的方案，每一项方案包括舟的位置，产品硅片、空白件或坯件的数量，在专用舟上的样品板或样品片的位置，以及屏蔽舟的自动装载。4.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述多筐自动传送设备包括一多筐传送站(3)，包括一负荷接收区，该接收区由水平板(7)的上表面构成，在接收区域上，筐按顺序设置在精确的位置上，所述区域用以接收8至12只筐，每只筐容纳25个负荷件；-一可控升降装置(11)，具有一夹紧头系统并与监控装置电气相连；-一多筐自动装卸站(10)，该装卸站与监控装置电气相连；-一水平枢转定向支承件(8)，它也与监控装置电气相连；-一个或几个存储台(14)，用于存放空舟(6)；-一个或几个智能存储台(15)，用于存放装有屏蔽负荷的舟，这些智能存储台设置在自动多筐传送站的上面、可控升降装置的相邻处。5.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，多筐传送站(3)的负荷的接收区域包括几对用于筐(5)的定位装置，从而可确定筐的不同位置。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该定位装置由传送站(3)的水平板(7)上的矩形开口组成，用以形状配合地接收形成在筐中的垂直定位唇状边缘。7.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，当负荷件(4)在相应的筐(5)和舟(6)之间传送时，它们的移动分成...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y佩勒格林，C吉拉尔，
申请(专利权)人：塞姆科工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]