[發明專利]單晶硅片分選裝置及方法

在審

• 申請號: 202210767643.3
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115156083A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 繆云
• 申請（專利權）人: 繆云
• 主分類號: B07C5/08
• 分類號: B07C5/08;B07C5/02;B07C5/36;H01L21/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.單晶硅片分選裝置，包括第一載臺(1)、第二載臺(2)和第三載臺(3)，所述第三載臺(3)用于持續將切割后得到的單晶硅片輸送至第二載臺(2)，所述第二載臺(2)用于篩選單晶硅片，所述第一載臺(1)用于將篩選后得到的不同晶圓類型和晶向的單晶硅片分類至不同的空置的單晶硅片輸出花籃內；

其特征在于，所述第二載臺(2)上固定安裝有第二支撐架(5)，所述第二支撐架(5)上固定安裝有用于檢測晶圓片尺寸的尺寸檢測單元(6)，所述尺寸檢測單元(6)包括主控制模塊、超聲波發生器和超聲波接收器；所述第一載臺(1)和所述第三載臺(3)上均固定安裝有用于移動單晶硅片的分選機械臂(7)以及若干組第一限位塊(8)，所述第一載臺(1)上轉動套接有用于將單晶硅片輸出花籃傳送至第一載臺(1)一側的轉盤(11)，所述第一載臺(1)上固定安裝有用于將單晶硅片輸出花籃推送至轉盤(11)上的若干個第一電推桿(9)和將空置花籃推送至所述轉盤(11)內側與所述第一載臺(1)上的若干組第一限位塊(8)中任意一組抵觸限位的空置花籃推送機構(15)；

所述第三載臺(3)和所述第一電推桿(9)上均固定安裝有用于實時檢測花籃內存放單晶硅片數量的監測模塊，所述第二載臺(2)上固定安裝有第三支撐架(31)，所述第三支撐架(31)的一側轉動連接有控制面板(32)，所述控制面板(32)與所述尺寸檢測單元(6)、所述第一電推桿(9)、所述第三載臺(3)和所述第一電推桿(9)上的監測模塊、所述轉盤(11)以及所述空置花籃推送機構(15)無線通信連接。

2.根據權利要求1所述的單晶硅片分選裝置，其特征在于，所述尺寸檢測單元(6)對所述切割后得到的單晶硅片篩選的方法，包括以下步驟：

S1：所述控制面板(32)向所述主控制模塊發出指令，所述主控制模塊控制所述超聲波發生器由被檢測的單晶硅片中心正上方向單晶硅片邊緣上的點依次實時發出超聲波，并由與所述超聲波發生器處于同一水平面的超聲波接收器接收實時反射回的超聲波；

S2：根據所述S1步驟所述超聲波接收器實時被檢測的單晶硅片的晶圓圓心O軸線與接收到超聲波的單晶硅片邊緣點和超聲波接發點之間連線之間的夾角θ(t)變化情況，判斷被檢測的所述單晶硅片是否具有主定位邊，若實時被檢測的單晶硅片的晶圓圓心O軸線與接收到超聲波的單晶硅片邊緣點和超聲波接發點之間連線之間的夾角θ(t)在沿所述單晶硅片邊緣一圈實時發出超聲波的一個周期的時間t_s內發生變化，則被檢測的所述單晶硅片具有主定位邊，進入所述S3步驟；否則判定被檢測的所述單晶硅片無定位邊，進入所述S4步驟；

S3：根據所述S2步驟的判定結果，若具有主定位邊，則構建定位邊識別計算模型，以確定主定位邊和次定位邊并進行單晶硅片晶圓類型和晶向的確定；

S4：根據所述S2步驟的判定結果，若無主定位邊，則確定是否為單晶硅片碎片，若是則所述主控制模塊向所述控制面板(32)發出指令，所述控制面板(32)控制所述第一載臺(1)上的分選機械臂(7)將碎片投放至收集碎片的單晶硅片輸出花籃中。

3.根據權利要求2所述的單晶硅片分選裝置，其特征在于，所述S2步驟判斷被檢測的所述單晶硅片是否具有主定位邊的規則為：

若實時被檢測的單晶硅片的晶圓圓心O軸線與接收到超聲波的單晶硅片邊緣點和超聲波接發點之間連線之間的夾角θ(t)在沿所述單晶硅片邊緣一圈實時發出超聲波的一個周期的時間t_s內無變化，即單晶硅片的晶圓圓心O所在軸線與接收到超聲波的單晶硅片邊緣點和超聲波接發點之間連線之間的夾角θ(t)為θ_max的固定值，則被檢測的單晶硅片為一個半徑為r的完整的晶圓，既無主定位邊也無次定位邊；

若實時被檢測的單晶硅片的晶圓圓心O軸線與接收到超聲波的單晶硅片邊緣點和超聲波接發點之間連線之間的夾角θ(t)在沿所述單晶硅片邊緣一圈實時發出超聲波的一個周期的時間t_s內變化無規律，既不符合在所述沿所述單晶硅片邊緣一圈實時發出超聲波的一個周期的時間t_s內無變化的情況，也不符合具有主定位邊的情況，則判定所述單晶硅片為單晶硅片的碎片。