一种抛光设备

技术领域

本发明涉及抛光技术领域，尤其涉及一种抛光设备。

背景技术

硅片加工过程包括前清洗、贴付、抛光、后清洗以及收纳入盒等，其中，在硅片的抛光作业中，根据抛光要求的不同，有时候需要对硅片依次进行粗抛和精抛，有时候则需要对硅片的两面分别仅抛光。目前，现有的抛光设备不能够实现以上两种抛光作业，抛光设备存在适用性差、作业效率低的问题。

因此，亟待需要一种抛光设备以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抛光设备，以解决现有技术中抛光设备存在的适用性差、作业效率低的问题。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种抛光设备，包括：

抛光工位，包括依次设置的第一上下料区、第一抛光区、第二上下料区和第二抛光区，所述抛光工位上设置有转盘、抛光盘、抛光头和抛光盘清洗机构，两个所述抛光头分别设置在所述第一抛光区和第二抛光区处，两个所述抛光盘清洗机构分别设置在所述第一上下料区和第二上下料区，所述转盘上设置有四个所述抛光盘，所述转盘能够转动以使其上的所述抛光盘交替与所述抛光头和所述抛光盘清洗机构相对设置；

第一转接工位，设置在所述第二上下料区的下游，所述第一转接工位上设置有翻转机构，所述翻转机构能够可选择地对所述第二上下料区的硅片进行翻转。

作为抛光设备的优选方案，所述第一转接工位上还设置有第一下料机构和第一硅片双面清洗机构，所述第一下料机构用于将所述第二上下料区的硅片转移至所述第一硅片双面清洗机构上，所述翻转机构能够可选择地对所述第一硅片双面清洗机构上的硅片进行翻转。

作为抛光设备的优选方案，所述第一转接工位上还设置有第一上料机构和第一硅片测厚机构，所述翻转机构能够可选择地将所述第一硅片双面清洗机构上的硅片进行翻转并转移至所述第一硅片测厚机构上，所述第一上料机构用于将所述第一硅片测厚机构上的硅片转移至所述第二上下料区。

作为抛光设备的优选方案，所述第一硅片双面清洗机构和所述第一硅片测厚机构分别设置在两个所述抛光盘清洗机构的连线的两侧，所述翻转机构设置在所述第一硅片双面清洗机构和所述第一硅片测厚机构之间；和/或所述第一下料机构和所述第一上料机构分别设置在两个所述抛光盘清洗机构的连线的两侧。

作为抛光设备的优选方案，所述抛光设备还包括：

上下料工位，其上设置有第一机械手、上料盒和下料盒；

第二转接工位，设置在所述上下料工位和所述第一上下料区之间，所述第二转接工位上设置有转移装置、定位机构和下料转接装置，所述第一机械手用于将所述上料盒内的硅片转移至所述定位机构上并将所述下料转接装置上的硅片转移至所述下料盒内，所述转移装置用于将所述定位机构上的硅片转移至所述第一上下料区并将所述第一上下料区的硅片转移至所述下料转接装置。

作为抛光设备的优选方案，所述转移装置包括第二上料机构和第二下料机构，所述第二上料机构用于将所述定位机构上的硅片转移至所述第一上下料区，所述第二下料机构用于将所述第一上下料区的硅片转移至所述下料转接装置。

作为抛光设备的优选方案，所述第二上料机构和所述第二下料机构分别设置在两个所述抛光盘清洗机构的连线的两侧；和/或所述定位机构和所述下料转接装置分别设置在两个所述抛光盘清洗机构的连线的两侧。

作为抛光设备的优选方案，所述下料转接装置包括第二机械手、第二硅片双面清洗机构和第二硅片测厚机构，所述第二下料机构用于将所述第一上下料区的硅片转移至所述第二硅片双面清洗机构上，所述第二机械手用于将所述第二硅片双面清洗机构上的硅片转移至所述第二硅片测厚机构，所述第一机械手用于将所述第二硅片测厚机构上的硅片转移至所述下料盒中。

作为抛光设备的优选方案，所述第二机械手设置在所述第二硅片双面清洗机构和所述第二硅片测厚机构之间。

作为抛光设备的优选方案，所述抛光工位上还设置有硅片清洗机构，两个所述硅片清洗机构分别设置在所述第一抛光区和所述第二抛光区，且所述硅片清洗机构与所述抛光头一一对应设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的抛光设备，包括抛光工位和第一转接工位，抛光工位包括依次设置的第一上下料区、第一抛光区、第二上下料区和第二抛光区，抛光工位上设置有转盘、抛光盘、抛光头和抛光盘清洗机构，两个抛光头分别设置在第一抛光区和第二抛光区处，两个抛光盘清洗机构分别设置在第一上下料区和第二上下料区，转盘上设置有四个抛光盘，转盘能够转动以使其上的抛光盘交替与抛光头和抛光盘清洗机构相对设置。第一转接工位设置在第二上下料区的下游，第一转接工位上设置有翻转机构，翻转机构能够可选择地对第二上下料区的硅片进行翻转。该抛光设备能够实现硅片的双面抛光以及硅片单面的粗抛和精抛，其适用性好，此外，通过合理布局各工序设备之间的位置，能够提高作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的抛光设备的布局示意图。

附图标记：

100-第一上下料区；200-第一抛光区；300-第二上下料区；400-第二抛光区；

1-转盘；

2-抛光盘；

3-抛光头；

4-抛光盘清洗机构；

5-翻转机构；

6-第一下料机构；

7-第一硅片双面清洗机构；

8-第一上料机构；

9-第一硅片测厚机构；

10-第一机械手；

11-上料盒；

12-下料盒；

13-定位机构；

14-第二上料机构；

15-第二下料机构；

16-第二机械手；

17-第二硅片双面清洗机构；

18-第二硅片测厚机构；

19-硅片清洗机构；

20-第一检测相机；

21-第二检测相机。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本实施例提供的抛光设备的布局示意图，如图1所示，本实施例提供了一种抛光设备，包括抛光工位和第一转接工位，抛光工位包括依次设置的第一上下料区100、第一抛光区200、第二上下料区300和第二抛光区400，抛光工位上设置有转盘1、抛光盘2、抛光头3和抛光盘清洗机构4，两个抛光头3分别设置在第一抛光区200和第二抛光区400处，两个抛光盘清洗机构4分别设置在第一上下料区100和第二上下料区300，转盘1上设置有四个抛光盘2，转盘1能够转动以使其上的抛光盘2交替与抛光头3和抛光盘清洗机构4相对设置。第一转接工位设置在第二上下料区300的下游，第一转接工位上设置有翻转机构5，翻转机构5能够可选择地对第二上下料区300的硅片进行翻转。该抛光设备可实现两种硅片抛光加工模式，即实现硅片的双面抛光以及硅片单面的粗抛和精抛，其适用性好，此外，通过合理布局各工序设备之间的位置，能够提高作业效率。

具体而言，当需要对硅片进行双面抛光时，首先硅片在第一上下料区100进行上料，在第一抛光区200上通过抛光头3和抛光盘2的配合对硅片的一面进行抛光，在第二上下料区300上利用翻转机构5对硅片进行翻转，在第二抛光区400上通过抛光头3和抛光盘2的配合对硅片的另一面进行抛光，最后在第一上下料区100处下料。当需要对硅片进行单面粗抛和精抛时，首先硅片在第一上下料区100进行上料，在第一抛光区200上通过抛光头3和抛光盘2的配合对硅片的一面进行粗抛光，在第二上下料区300上翻转机构5不翻转硅片，在第二抛光区400上通过抛光头3和抛光盘2的配合对硅片的同一面进行精抛光，最后在第一上下料区100处下料。

进一步地，抛光工位上还设置有硅片清洗机构19，两个硅片清洗机构19分别设置在第一抛光区200和第二抛光区400，且硅片清洗机构19与抛光头3一一对应设置。硅片清洗机构19用于对处于第一抛光区200以及第二抛光区400处的硅片进行清洗，同时能够对抛光头3进行清洗。

可选地，转盘1上设置有隔板，两个隔板垂直设置且其交点与转盘1的中心点重合，以将转盘1分为四个面积相等的区域，在转盘1的每个区域内设置一个抛光盘2，当转盘1转动至其上的四个抛光盘2分别与抛光头3和抛光盘清洗机构4相对设置时，隔板刚好能够将第一上下料区100、第一抛光区200、第二上下料区300和第二抛光区400分割开来，以防止不同工作区之间的互相干扰，提高硅片的良品率。

优选地，第一转接工位上还设置有第一下料机构6和第一硅片双面清洗机构7，第一下料机构6用于将第二上下料区300的硅片转移至第一硅片双面清洗机构7上，翻转机构5能够可选择地对第一硅片双面清洗机构7上的硅片进行翻转。第一硅片双面清洗机构7用于对硅片的两个面进行清洗，通过对硅片进行双面清洗能够避免硅片表面凹痕的问题。翻转机构5可选择地对硅片进行翻转是指，需要翻转硅片时，利用翻转机构5翻转硅片，不需要翻转硅片时，则翻转机构5不对硅片进行翻转。

可选地，第一硅片双面清洗机构7包括清洗治具和清洗器，第一下料机构6将第二上下料区300上的硅片转移至清洗治具上，清洗治具的下方镂空，可通过清洗器对硅片的上表面和下表面同时进行清洗。优选地，第一硅片双面清洗机构7还能够对已完成清洗的硅片进行干燥。

优选地，第一转接工位上还设置有第一上料机构8和第一硅片测厚机构9，翻转机构5能够可选择地将第一硅片双面清洗机构7上的硅片进行翻转并转移至第一硅片测厚机构9上，第一上料机构8用于将第一硅片测厚机构9上的硅片转移至第二上下料区300。具体而言，当需要对硅片两面进行抛光时，翻转机构5将第一硅片双面清洗机构7上的硅片进行翻转并转移至第一硅片测厚机构9上；当需要对硅片进行单面粗抛和精抛时，翻转机构5直接相第一硅片双面清洗机构7上的硅片转移至第一硅片测厚机构9上，而不对硅片进行翻转。

第一硅片测厚机构9用于对硅片进行厚度检测，以使第二抛光区400处的抛光头3和抛光盘2根据第一硅片测厚机构9的检测结果对硅片进行第二次抛光。

优选地，第一硅片双面清洗机构7和第一硅片测厚机构9分别设置在两个抛光盘清洗机构4的连线的两侧，翻转机构5设置在第一硅片双面清洗机构7和第一硅片测厚机构9之间，以便于翻转机构5在第一硅片双面清洗机构7和第一硅片测厚机构9之间进行硅片翻转并转移。

进一步地，第一硅片双面清洗机构7和第一硅片测厚机构9对称设置在两个抛光盘清洗机构4的连线的两侧，且翻转机构5设置在两个抛光盘清洗机构4的连线上。

优选地，第一下料机构6和第一上料机构8分别设置在两个抛光盘清洗机构4的连线的两侧。第一下料机构6和第一硅片双面清洗机构7位于同一侧，以便于第一下料机构6将第二上下料区300上的硅片转移至第一硅片双面清洗机构7上。第一上料机构8和第一硅片测厚机构9位于同一侧，以便于第一上料机构8将第一硅片测厚机构9上的硅片转移至第二上下料区300上。

示例性地，第一下料机构6和第一上料机构8均为吸盘式机械手。

优选地，抛光设备还包括上下料工位和第二转接工位，上下料工位和第二转接工位相配合实现待抛光硅片的上料和已抛光硅片的下料作业。

进一步地，上下料工位上设置有第一机械手10、上料盒11和下料盒12；第二转接工位设置在上下料工位和第一上下料区100之间，第二转接工位上设置有转移装置、定位机构13和下料转接装置，第一机械手10用于将上料盒11内的硅片转移至定位机构13上并将下料转接装置上的硅片转移至下料盒12内，转移装置用于将定位机构13上的硅片转移至第一上下料区100并将第一上下料区100的硅片转移至下料转接装置。具体而言，硅片加工过程大致为：步骤1、待抛光硅片由第一机械手10从上料盒11中取出并放置在定位机构13上进行定位；步骤2、由转移装置将定位机构13上已定位的硅片转移至第一上下料区100上的抛光盘2上，转盘1带动抛光盘2转动并以此在第一抛光区200和第二抛光区400处进行抛光，并回到第一上下料区100处；步骤3、由转移装置将第一上下料区100处已完成抛光的硅片转移至下料转接装置上；步骤4、最后由第一机械手10将下料转接装置上的硅片转移至下料盒12中。

优选地，转移装置包括第二上料机构14和第二下料机构15，第二上料机构14用于将定位机构13上的硅片转移至第一上下料区100，第二下料机构15用于将第一上下料区100的硅片转移至下料转接装置。第二上料机构14和第二下料机构15能够同时作业，以提高作业效率。

示例性地，第二上料机构14和第二下料机构15分别设置在两个抛光盘清洗机构4的连线的两侧。进一步地，定位机构13和下料转接装置分别设置在两个抛光盘清洗机构4的连线的两侧。第二上料机构14与定位机构13位于同一侧，第二下料机构15与下料转接装置位于同一侧，以减小第二上料机构14和第二下料机构15的移动距离，提高作业效率。

优选地，下料转接装置包括第二机械手16、第二硅片双面清洗机构17和第二硅片测厚机构18，第二下料机构15用于将第一上下料区100的硅片转移至第二硅片双面清洗机构17上，第二机械手16用于将第二硅片双面清洗机构17上的硅片转移至第二硅片测厚机构18，第一机械手10用于将第二硅片测厚机构18上的硅片转移至下料盒12。简而言之，下料转接装置能够对已抛光的硅片进行双面清洗并测厚，以将合格硅片转移至下料盒12中，不合格的硅片转移至次品区。

示例性地，第二硅片双面清洗机构17也包括清洗治具和清洗器，第二下料机构15将第二上下料区300上已完成抛光的硅片转移至清洗治具上，清洗治具的下方镂空，可通过清洗器对硅片的上表面和下表面同时进行清洗。优选地，第二硅片双面清洗机构17还能够对已完成清洗的硅片进行干燥。可选地，第二硅片双面清洗机构17与第一硅片双面清洗机构7可选用相同型号的硅片清洗机构。

示例性地，第二硅片测厚机构18和第一硅片测厚机构9可选用相同型号的硅片测厚机构。硅片测厚机构包括第一位置传感器和第二位置传感器，其中，第一位置传感器用于检测硅片的上表面，第二位置传感器用于检测硅片的下表面，第一位置传感器和第二位置传感器的差值即为硅片的厚度。

进一步地，第二机械手16设置在第二硅片双面清洗机构17和第二硅片测厚机构18之间，可减小第二机械手16的移动位移，提高第二机械手16的作业效率。

可选地，第一下料机构6、第一上料机构8、第二上料机构14和第二下料机构15可选用相同型号的吸盘式机械手。当然，在其他实施例中，还可以根据具体需求，以及第一下料机构6、第一上料机构8、第二上料机构14和第二下料机构15所需满足的要求选择不同型号的机械手。

优选地，在定位机构13处设置有第一检测相机20，用于检测定位机构13是否对硅片进行定位，待第一检测相机20确认后，第二上料机构14将定位机构13上的硅片转移至第一上下料区100。在第二硅片测厚机构18处设置有第二检测相机21，用于检测第二硅片测厚机构18是否对硅片进行测厚，待第二检测相机21确认后，第一机械手10将第二硅片测厚机构18上的硅片转移至下料盒12中。

为了方便理解，本实施例提供的抛光设备工作过程如下：

一、硅片双面抛光的作业流程为：

步骤1)、第一机械手10对上料盒11进行扫描，确认上料盒11中的硅片位置信息后，以真空吸盘的方式从上料盒11内取出硅片A运送至定位机构13处，与此同时，第一上下料区100处的抛光盘清洗机构4对其下侧的抛光盘2进行清洗，抛光盘2清洗完成后，经第一检测相机20确认定位机构13定位完成后第二上料机构14将硅片A运送至第一上下料区100处的抛光盘2上。

步骤2)、转盘1顺时针旋转90°，第一抛光区200处的抛光头3下降与抛光盘2相配合对硅片A进行抛光，抛光完成后，该位置的硅片清洗机构19对对硅片A进行清洗。

步骤3)、硅片B重复步骤1)的步骤。

步骤4)、转盘1顺时针旋转90°，第一下料机构6将硅片A运送至第一硅片双面清洗机构7处对硅片A进行双面清洗并甩干，完成后翻转机构5将硅片A翻转运送至第一硅片测厚机构9进行测厚，完成后第一上料机构8将硅片A运回至第二上下料区300处的抛光盘2上。

步骤5)、硅片B重复步骤2)的步骤，硅片C重复步骤1)的步骤。

步骤6)、转盘1顺时针旋转90°，根据第一硅片测厚机构9的检测数据，第二抛光区400处的抛光头3下降并与抛光盘2相配合对硅片A另一面进行抛光，抛光完成后，该处的硅片清洗机构19对硅片A进行清洗。

步骤7)、硅片B重复步骤4)的步骤，硅片C重复步骤2)的步骤，硅片D重复步骤1)的步骤。

步骤8)、转盘1顺时针旋转90°，第二下料机构15将硅片A运至第二硅片双面清洗机构17处对硅片A进行双面清洗并甩干，完成后第二机械手16将硅片A运送至第二硅片测厚机构18处进行测厚，经第二检测相机21确认完成后第一机械手10将硅片A运送至下料盒12。

步骤9)、硅片B重复步骤6)的步骤，硅片C重复步骤4)的步骤，硅片D重复步骤2)的步骤，硅片E重复步骤1)的步骤。

步骤10)、如此循环。

二、硅片单面粗抛光、精抛光的作业流程为：

步骤1)、第一机械手10对上料盒11进行扫描，确认上料盒11中的硅片位置信息后，以真空吸盘的方式从上料盒11内取出硅片A运送至定位机构13处，与此同时，第一上下料区100处的抛光盘清洗机构4对其下侧的抛光盘2进行清洗，抛光盘2清洗完成后，经第一检测相机20确认定位机构13定位完成后第二上料机构14将硅片A运送至第一上下料区100处的抛光盘2上。

步骤2)、转盘1顺时针旋转90°，第一抛光区200处的抛光头3下降与抛光盘2相配合对硅片A进行粗抛光，抛光完成后，该位置的硅片清洗机构19对对硅片A进行清洗。

步骤3)、硅片B重复步骤1)的步骤。

步骤4)、转盘1顺时针旋转90°，第一下料机构6将硅片A运送至第一硅片双面清洗机构7处对硅片A进行双面清洗并甩干，完成后翻转机构5将硅片A不翻转硅片A且直接将硅片A运送至第一硅片测厚机构9进行测厚，完成后第一上料机构8将硅片A运回至第二上下料区300处的抛光盘2上。

步骤5)、硅片B重复步骤2)的步骤，硅片C重复步骤1)的步骤。

步骤6)、转盘1顺时针旋转90°，根据第一硅片测厚机构9的检测数据，第二抛光区400处的抛光头3下降并与抛光盘2相配合对硅片A同一面进行精抛光，抛光完成后，该处的硅片清洗机构19对硅片A进行清洗。

步骤7)、硅片B重复步骤4)的步骤，硅片C重复步骤2)的步骤，硅片D重复步骤1)的步骤。

步骤8)、转盘1顺时针旋转90°，第二下料机构15将硅片A运至第二硅片双面清洗机构17处对硅片A进行双面清洗并甩干，完成后第二机械手16将硅片A运送至第二硅片测厚机构18处进行测厚，经第二检测相机21确认完成后第一机械手10将硅片A运送至下料盒12。

步骤9)、硅片B重复步骤6)的步骤，硅片C重复步骤4)的步骤，硅片D重复步骤2)的步骤，硅片E重复步骤1)的步骤。

步骤10)、如此循环。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。