Устройство для ориентации пластин

 

Использование: при изготовлении полупроводниковых пластин, а также в машиностроении. Сущность изобретения: устройство для ориентации пластин содержит столик с наклонными и одним вертикальным соплами для создания воздушной прослойки, ограничители, причем ограничители выполнены в форме конического гнезда. Наклонные сопла равномерно расположены по окружности и поочередно наклонены в противоположные стороны, а вертикальное сопло расположено в центре устройства. Кроме того, дополнительно установлены три датчика положения пластины. Техническим результатом изобретения является повышение процента выхода годных изделий и увеличение точности позиционирования. 2 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов, а также в машиностроении.

Известно устройство [1], содержащее столик с двумя ограничителями, колонку, которая вращается вокруг своей оси. Пластина перемещается вдоль оси столика под воздействием воздушных струй до контакта с краем колонки, которая увлекает пластину во вращение. Пластина останавливается, когда ее базовый срез будет перпендикулярен оси транспортирования, при этом будет контактировать с ограничителями, не касаясь колонки. Недостатком данного устройства является трение и износ боковой поверхности пластины и, как следствие этого, загрязнение рабочей поверхности и уменьшение процента выхода годных изделий.

Известно устройство [2], по которому пластину с базовым срезом транспортируют по наклонному столику, снабженному воздушными соплами, механизмом поворота, эталонной пластиной и эталонными штифтами. Механизм поворота вращает пластину до совмещения ее базового среза с эталонной пластиной. Здесь также возникает износ и загрязнение пластины.

Наиболее близким является устройство [3], содержащее столик с соплами, по которому подаются полупроводниковые пластины, ограничительные штырьки и упоры по обе стороны столика. Пластина перемещается за счет воздействия струй воздуха, упирается в штырьки, струи продолжают действовать, пластина начинает поворачиваться, скользя краем вдоль штырьков. Когда пластина поворачивается к ним своим базовым срезом, вращение прекращается, пластина оказывается прижатой к упорам. Износ и загрязнение пластины, возникающие при этом, приводят к снижению процента выхода годных изделий.

Техническая задача - повышение процента выхода годных изделий и увеличение точности позиционирования.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для ориентации пластин, содержащем столик с наклонными и одним вертикальным соплами для создания воздушной прослойки, ограничители, при этом ограничители выполнены в форме конического гнезда, наклонные отверстия равномерно расположены по окружности и дополнительно установлены три датчика.

На фиг.1 и 2 показано предложенного устройство.

Устройство состоит из основания 1, столика 2, в котором выполнено коническое гнездо 3, наклонные сопла 4 и 5, равномерно расположенные по окружности, диаметр которой меньше диаметра конического гнезда, и центральное сопло 6. Причем сопла 4 наклонены по направлению часовой стрелки, сопла 5 - против часовой стрелки, а сопло 6 расположено вертикально. Наклонные сопла 4 и 5 соединены соответственно с пневмокамерами 7 и 8, которые имеются в основании 1. Устройство также содержит три датчика 9, 10 и 11 положения пластины, например, фотоэлектрических, связанных с устройством управления 12, и штыри 13 с приводом от линейного двигателя 14.

Устройство работает следующим образом.

Пластина 15 по пневмотранспортеру (не показан) перемещается в коническое гнездо 3 устройства. В это время пневмокамера камера 7 соединена с воздушной магистралью и сжатый воздух поступает через наклонные сопла 4 под пластину. При этом между пластиной 15 и коническим гнездом 3 создается воздушная прослойка, вращая подложку по часовой стрелке. При вращении пластина 15 стремится занять положение, при котором ее центр вращения совпадает с геометрическим центром рабочей поверхности устройства. Центрирование осуществляется воздушной прослойкой. Если центр пластины сместится относительно оси конического гнезда, то изменяется и величина воздушной прослойки под пластиной. Это приводит к тому, что давление под приподнятым краем уменьшится, а под опущенным увеличится, что приведет к возникновению сил, стремящихся вернуть пластину в горизонтальное состояние, при котором распределение давления симметрично относительно центра устройства [4]. Процесс центрирования завершится через промежуток времени t₀ (при используемых режимах это 3-5 сек). Затем происходит отключение устройством управления 12 от магистрали пневмокамеры 7 и подключение пневмокамеры 8. Скорость вращения пластины начинает уменьшаться. Изменение скорости вращения контролируется по прохождению базового среза пластины над датчиками 9, 10 и 11. Режим вращения сравнивается с эталонным, при котором скорость вращения пластины в заданном положении будет равна нулю. При ориентировании закон торможения для каждой из пластин будет отличаться от эталонного из-за погрешностей изготовления подложек. Для корректировки режима торможения предлагается изменять высоту воздушной прослойки изменением подачи сжатого воздуха в центральное сопло 6 устройства. Например, если торможение происходит более быстро, чем необходимо, то требуется увеличить толщину воздушной прослойки. Это приводит к уменьшению сил воздействия струй на подложку. В тот момент, когда пластина оказывается в заданном положении и ее скорость близка к нулю, устройство управления 12 выдает команду линейному двигателю 14 на перемещение штырей 13, приподнимающих пластину на дальнейшую технологическую операцию.

Источники информации.

1. Заявка 61-218142 от 27.09.86 г, Япония.

2. Заявка 1-58658 от 27.03.86 г, Япония.

3. Заявка 61-270843 от 01.12.86 г, Япония.

4. Абрамов Г.В. К вопросу о разработке адаптивного устройства нанесения полимерных покрытий на подложки центрифугированием. // Термодинамические основы проектирования аэродинамических систем оборудования автоматизированных производств. -Воронеж, 1993 г.- с. 162-170.

Формула изобретения

Устройство для ориентации пластин, содержащее столик с наклонными и одним вертикальным соплами для создания воздушной прослойки, ограничители, отличающееся тем, что ограничители выполнены в форме конического гнезда, наклонные сопла равномерно расположены по окружности, причем они поочередно наклонены в противоположные стороны, а вертикальное сопло расположено в центре устройства, кроме того, дополнительно установлены три датчика положения пластины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2