CN113097102A - 一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置 - Google Patents

一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置 Download PDF

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Abstract

一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，涉及集成电路技术领域；包括外壳，外壳内设有可上下移动的支撑框，外壳上端一侧对应支撑框设有缺口，支撑框内部下端中心固定有支撑柱，支撑柱外侧套设有套环，且套环内设有中心槽，套环外侧固定有L型杆，L型杆上端设有可转动的打磨盘，夹持组件之间夹持有晶圆，且晶圆外侧与打磨盘相接，支撑柱内设有套环旋转驱动的清洗机构。现有技术中对晶圆打磨时容易对晶圆造成损伤，其次，不能够在打磨的同时进行有效的清洗，打磨的毛刺爆溅容易损伤晶圆，通过设置有清洁辊以及支撑柱内部设有吸水腔，对晶圆表面进行清洁，设置有夹持组件对晶圆夹持稳固，磨盘设置有打磨槽，打磨更彻底。

Description

一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，更具体的说，本发明涉及一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置。
背景技术
集成电路对社会科技的发展有着巨大贡献，各领域中都使用到了集成电路，集成电路使电子元件向微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步，在制成的集成电路过程中需要用到硅晶片，也就是晶圆，在晶圆的加工中，需要将晶棒切片，切片后外侧形成毛刺，需要对毛刺进行去除，去除的同时需要对晶圆进行清洗，而现有技术中对晶圆打磨时容易对晶圆造成损伤，其次，不能够在打磨的同时进行有效的清洗，打磨的毛刺爆溅容易损伤晶圆。
实用内容
本发明旨在于解决现有技术中对晶圆打磨时容易对晶圆造成损伤，其次，不能够在打磨的同时进行有效的清洗，打磨的毛刺爆溅容易损伤晶圆的技术问题。
本发明的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，包括外壳，外壳内设有可上下移动的支撑框，外壳上端一侧对应支撑框设有缺口，支撑框内部下端中心固定有支撑柱，支撑柱外侧套设有套环，且套环内设有中心槽，套环外侧固定有L型杆，L型杆上端设有可转动的打磨盘，支撑框内部上端安装有带动L型杆绕支撑柱做圆周运动的旋转设备，支撑柱的上端以及旋转设备的下端均设有夹持组件，夹持组件之间夹持有晶圆，且晶圆外侧与打磨盘相接，支撑柱内设有套环旋转驱动的清洗机构；能够稳定进行打磨；
清洗机构包括吸水腔，支撑柱底部中心设有向内延伸的吸水腔，且支撑框底部对应吸水腔处为镂空状，吸水腔外侧四周设有延伸至支撑柱顶部的喷水孔，支撑柱内位于吸水腔上端设有安装腔，安装腔内设有与吸水腔一体成型的吸水气囊，支撑柱外侧设有贯穿至安装腔内的顶杆，且顶杆一端与吸水气囊相接，顶杆另一端与中心槽内侧相接；对晶圆清洗更为彻底。
优选的，外壳外侧下端设有进出口，便于更换清洗液。
优选的，L型杆设有两组，且L型杆对称设置，L型杆上端与旋转设备固定连接，L型杆对称设置旋转更为稳定。
优选的，打磨盘外侧设有环形状的打磨槽，打磨盘位于打磨槽上下端均转动设置有延伸至晶圆中心的清洁辊；设置打磨槽使得晶圆外侧以及上下端面部分毛刺都能够打磨彻底，清洁辊能够对毛刺以及晶圆表面进行清洁。
优选的，顶杆外侧呈T状，且顶杆位于支撑柱外侧套设有弹簧。
优选的，夹持组件包括有吸筒，吸筒内侧固定有磁铁，吸筒外侧固定有一体成型的伸缩轴，伸缩轴上端套设有T型轴，T型轴内部固定有复位弹簧，磁铁与伸缩轴之间设置有延伸至T型轴内部的贯穿孔，吸筒使晶圆安装稳定。
优选的，吸筒呈喇叭状，且吸筒为橡胶材质，位于晶圆上下端的磁铁相吸，磁铁相互吸引进行夹持，同时橡胶材质的吸筒夹持晶圆不易对晶圆造成损伤。
优选的，旋转设备为电机，电机的输出轴下端固定有套筒，套筒内部与T型轴转动连接。
优选的，电机的输出轴末端设有与T型轴内部连通的排气孔，排气孔另一端延伸至电机的输出轴外侧，排气孔内安装有单向出气阀。
优选的，支撑柱顶部设有连通T型轴内部以及安装槽内部的进气孔，进气孔内安装有单向出气阀。
有益效果：
1、这种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置设置有清洁辊，电机启动后，L型杆跟随电机旋转，磨盘则在晶圆外侧进行滚动打磨毛刺，同时清洁辊与晶圆上下端面摩擦进行转动清洁。
2、这种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置设置有吸筒，通过上下拨动吸筒可以将伸缩轴收入T型轴内部，便于晶圆安装，通过磁铁的相互吸引以及复位弹簧作用使得吸筒夹持晶圆，磁铁相互吸引则能够将吸筒挤压从而将空气挤出形成内部真空，晶圆安装更为稳定。
3、这种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置设置有支撑柱，通过L型杆转动进而带动套环转动，通过套环内部中心槽的作用则循环顶动顶杆，顶杆则顶动吸水气囊，吸水气囊挤压后，使得吸水腔的水形成往外冲击的力，使吸水腔的水从喷孔中向上喷出，对晶圆下端面进行清洁，通过水冲刷也可防止毛刺打磨爆溅对晶圆表面损失的问题，在吸水气囊与弹簧的作用下，顶杆可复位，复位过程中吸水气囊扩张将外壳内的水引入吸水腔，便于下一次作业。
附图说明：
图1为本发明的一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置正面示意图。
图2为本发明的支撑框内部示意图。
图3为本发明的支撑框内部结构立体示意图。
图4为本发明的支撑柱主视剖面示意图。
图5为本发明的打磨盘示意图。
图6为本发明的套环俯视示意图。
图7为本发明的图2中A处放大示意图。
图1-7中：外壳1、缺口101、电动伸缩杆2、支撑框3、旋转设备4、排气孔41、套筒42、L型杆5、打磨盘6、支撑柱7、吸水腔71、喷水孔72、安装腔73、吸水气囊74、进气孔75、挤压杆76、夹持组件8、吸筒81、磁铁82、伸缩轴83、T型轴84、贯穿孔85、复位弹簧86、套环9、吸水设备10、导管11、清洁辊12、中心槽13、晶圆14。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-7，一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，包括外壳1，外壳1内顶部固定安装有电动伸缩杆2，电动伸缩杆2下端与支撑框3顶部固定设置，支撑框3跟随电动伸缩杆2伸缩在外壳1内部上下移动，外壳1上端一侧对应支撑框3设有缺口101，支撑框3内部下端中心固定有支撑柱7，支撑柱7外侧套设有套环9，且套环9内设有椭圆状的中心槽13，套环9外侧固定有两组对称设置的L型杆5，L型杆5上端转动连接有打磨盘6，支撑框3内部上端安装有旋转设备4，旋转设备4与L型杆5上端固定，并带动L型杆5绕支撑柱7做圆周运动，旋转设备4为电机，电机包含有向下延伸的输出轴，支撑柱7的上端固定有一组夹持组件8，电机的输出轴下端转动连接有另一组夹持组件8，夹持组件8相对设置，夹持组件8之间夹持有晶圆14，且晶圆14外侧与打磨盘6相接，外壳1内部下端有清洗液，支撑柱7内设有套环9旋转驱动的清洗机构；当电机带动L型杆5转动过程中，打磨盘6对晶圆14外侧进行打磨；
清洗机构包括吸水腔71，支撑柱7底部中心设有向内延伸的吸水腔71，且支撑框3底部对应吸水腔71处为镂空状，吸水腔71外侧四周设有延伸至支撑柱7顶部的喷水孔72，支撑柱7内位于吸水腔71上端设有安装腔73，安装腔73内设有与吸水腔71一体成型的吸水气囊74，支撑柱7外侧设有贯穿至安装腔73内的顶杆76，且顶杆76一端与吸水气囊74相接，顶杆76另一端呈T状，且顶杆76位于支撑柱7外侧套设有弹簧，顶杆76外侧与中心槽13内侧相接；通过电动伸缩杆2带动支撑框3往下移动后，支撑框3下部分进入清洗液内，L型杆5在旋转过程中带动套环9一起旋转，套环9内部椭圆的中心槽13作用，循环推动顶杆76挤压吸水气囊74，通过吸水气囊74以及弹簧的作用顶杆76能够复位，吸水气囊74挤压，气压往吸水腔71内冲击，进而使吸水腔71的清洗液从喷水孔72朝晶圆14下端喷出，达到边打磨边清洗的作用，通过清洗液喷淋作用，打磨时产生的毛刺不易对晶圆造成影响。
其中：外壳1外侧下端设有进液口和出液口，通过进液口与出液口更换外壳1内的清洗液，支撑框3内部两侧还安装有吸水设备10，吸水设备10为吸水泵，吸水泵延支撑框3内侧向上延伸连接有导管11，导管11对应晶圆14上端喷淋。
其中：打磨盘6外侧设有环形状的打磨槽，打磨盘6位于打磨槽上下端均转动设置有延伸至晶圆14中心的清洁辊12；打磨盘6转动过程中带动清洁辊12转动，清洁辊12对晶圆14上下端面进行清洁，清洗更为彻底。
其中：夹持组件8包括有吸筒81，吸筒81内侧固定有磁铁82，吸筒81外侧固定有一体成型的伸缩轴83，伸缩轴83上端套设有T型轴84，T型轴84内部固定有复位弹簧86，磁铁82与伸缩轴83之间设置有延伸至T型轴84内部的贯穿孔85，吸筒81呈喇叭状，且吸筒81为橡胶材质，位于晶圆14上下端的磁铁82相吸，电机的输出轴末端设有与T型轴84内部连通的排气孔41，排气孔41另一端延伸至电机的输出轴外侧，支撑柱7顶部设有连通T型轴84内部以及安装槽73内部的进气孔75；晶圆14安装的过程中首先推动上下的吸筒81，使伸缩轴83进入T型轴84内部，放开后吸筒81吸附住晶圆14上下端，同时吸筒81内的空气通过贯穿孔85排出至T型轴84内，然后通过电机的输出轴上端设置的排气孔41以及进气孔75排出至外界，排气孔41与进气孔75均设置有向外出气的单向出气阀，使吸筒81内形成真空，进而使吸筒81稳稳吸附固定住晶圆14，便于晶圆14去除毛刺时不易晃动。
其中：旋转设备4为电机，电机的输出轴下端固定有套筒42，套筒42内部与T型轴84转动连接；电机的输出轴转动过程中不影响夹持组件8进行夹持。
工作原理：
首先将吸筒81拨开，将晶圆14两侧对应打磨盘6的打磨槽推入，然后将吸筒81放下，放开后吸筒81吸附住晶圆14上下端，同时吸筒81内的空气通过贯穿孔85排出至T型轴84内，然后通过电机的输出轴上端设置的排气孔41以及进气孔75排出至外界，排气孔41与进气孔75均设置有向外出气的单向出气阀，使吸筒81内形成真空，进而使吸筒81稳稳吸附固定住晶圆14，启动电动伸缩杆2带动支撑框3往下移动，使支撑框3底部与外壳1底部接触，清洗液进入吸水腔71，启动电机带动L型杆5转动，打磨盘6则对晶圆14外侧进行打磨，同时清洁辊12对晶圆14上下端面进行清洁，开启抽水泵，使得导管10喷水至晶圆14上端面，L型杆5在旋转过程中带动套环9一起旋转，套环9内部椭圆的中心槽13作用，循环推动顶杆76挤压吸水气囊74，通过吸水气囊74以及弹簧的作用顶杆76能够复位，吸水气囊74挤压，气压往吸水腔71内冲击，进而使吸水腔71的清洗液从喷水孔72朝晶圆14下端喷出，达到边打磨边清洗的作用，通过清洗液喷淋作用，打磨时产生的毛刺不易对晶圆14造成影响。

Claims (10)

1.一种半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，包括外壳(1)，其特征在于，所述外壳(1)内设有可上下移动的支撑框(3)，所述外壳(1)上端一侧对应支撑框(3)设有缺口(101)，所述支撑框(3)内部下端中心固定有支撑柱(7)，所述支撑柱(7)外侧套设有套环(9)，且套环(9)内设有中心槽(13)，所述套环(9)外侧固定有L型杆(5)，所述L型杆(5)上端设有可转动的打磨盘(6)，所述支撑框(3)内部上端安装有带动L型杆(5)绕支撑柱(7)做圆周运动的旋转设备(4)，所述支撑柱(7)的上端以及旋转设备的下端均设有夹持组件(8)，所述夹持组件(8)之间夹持有晶圆(14)，且晶圆(14)外侧与打磨盘(6)相接，所述支撑柱(7)内设有套环(9)旋转驱动的清洗机构；
所述清洗机构包括吸水腔(71)，所述支撑柱(7)底部中心设有向内延伸的吸水腔(71)，且支撑框(3)底部对应吸水腔(71)处为镂空状，所述吸水腔(71)外侧四周设有延伸至支撑柱(7)顶部的喷水孔(72)，所述支撑柱(7)内位于吸水腔(71)上端设有安装腔(73)，所述安装腔(73)内设有与吸水腔(71)一体成型的吸水气囊(74)，所述支撑柱(7)外侧设有贯穿至安装腔(73)内的顶杆(76)，且顶杆(76)一端与吸水气囊(74)相接，顶杆(76)另一端与中心槽(13)内侧相接。
2.如权利要求1所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述外壳(1)外侧下端设有进出口。
3.如权利要求1所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述L型杆(5)设有两组，且L型杆(5)对称设置，所述L型杆(5)上端与旋转设备固定连接。
4.如权利要求1所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述打磨盘(6)外侧设有环形状的打磨槽，所述打磨盘(6)位于打磨槽上下端均转动设置有延伸至晶圆(14)中心的清洁辊(12)。
5.如权利要求1所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述顶杆(76)外侧呈T状，且顶杆(76)位于支撑柱(7)外侧套设有弹簧。
6.如权利要求1所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述夹持组件(8)包括有吸筒(81)，所述吸筒(81)内侧固定有磁铁(82)，所述吸筒(81)外侧固定有一体成型的伸缩轴(83)，所述伸缩轴(83)上端套设有T型轴(84)，所述T型轴(84)内部固定有复位弹簧(86)，所述磁铁(82)与伸缩轴(83)之间设置有延伸至T型轴(84)内部的贯穿孔(85)。
7.如权利要求6所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述吸筒(81)呈喇叭状，且吸筒(81)为橡胶材质，位于所述晶圆(14)上下端的磁铁(82)相吸。
8.如权利要求1所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述旋转设备(4)为电机，所述电机的输出轴下端固定有套筒(42)，所述套筒(42)内部与T型轴(84)转动连接。
9.如权利要求8所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述电机的输出轴末端设有与T型轴(84)内部连通的排气孔(41)，排气孔(41)另一端延伸至电机的输出轴外侧，排气孔(41)内设置有向外排气的单向出气阀。
10.如权利要求1所述的半导体集成电路器件晶圆智能加工装置，其特征在于，所述支撑柱(7)顶部设有连通T型轴(84)内部以及安装槽(73)内部的进气孔(75)，进气孔(75)内设置有向外排气的单向出气阀。
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