CN113751417B - 一种晶圆研磨清洗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆研磨清洗设备，涉及晶圆研磨和清洗技术领域，为解决现有的晶圆研磨机构和清洗机构不能单独的进行使用，以及无法单独的对其进行检修和维护，操作便利性有待提高的问题。所述加工一体机本体由侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、半成品转移机构、临时承托台、原料输送机、成品输送机组成，所述侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、临时承托台一字分布，且面研磨机构位于侧研磨机构和清洗机构之间，所述半成品转移机构位于侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、临时承托台的一侧位置处，所述原料输送机和成品输送机分别位于半成品转移机构的两侧位置处。

Description

一种晶圆研磨清洗设备
技术领域
本发明涉及晶圆研磨和清洗技术领域，具体为一种晶圆研磨清洗设备。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，晶圆在进行生产时，需要先对晶圆棒进行切片，然后对切割的晶圆片进行研磨操作，此时需要使用专门的研磨设备对晶圆片的侧边以及端面进行研磨操作，同时需要使用专门的清洗设备对研磨后的产品进行清洗操作。
现有的晶圆研磨机构和清洗机构不能单独的进行使用，以及无法单独的对其进行检修和维护，操作便利性有待提高，为了提高操作的便利性；因此市场急需研制一种晶圆研磨清洗设备来帮助人们解决现有的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆研磨清洗设备，以解决上述背景技术中现有的晶圆研磨机构和清洗机构不能单独的进行使用，以及无法单独的对其进行检修和维护，操作便利性有待提高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆研磨清洗设备，包括加工一体机本体，所述加工一体机本体由侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、半成品转移机构、临时承托台、原料输送机、成品输送机组成，所述侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、临时承托台一字分布，且面研磨机构位于侧研磨机构和清洗机构之间，所述半成品转移机构位于侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、临时承托台的一侧位置处，所述原料输送机和成品输送机分别位于半成品转移机构的两侧位置处。
优选的，所述侧研磨机构包含侧研磨支撑座，所述侧研磨支撑座的内侧下端面上固定连接有下支撑柱，所述下支撑柱的上端旋转安装有旋转器，所述侧研磨支撑座的内侧上端面上固定安装有夹持液压杆，所述夹持液压杆的伸缩端以及旋转器的上端面上分别固定连接有一个晶圆夹持块。
优选的，所述侧研磨支撑座的侧表面上设置有安装孔和限位滑孔，且安装孔的内部固定安装有第一调节液压杆，所述第一调节液压杆的伸缩端固定安装有调节座，所述调节座的侧表面上固定连接有两根限位杆，所述限位杆的一端穿插在限位滑孔的内部，所述调节座的上端面上固定安装有侧研磨电机，所述侧研磨电机的旋转轴一端固定安装有侧研磨棒。
优选的，所述下支撑柱的侧表面上固定安装有交流电机，所述交流电机的旋转轴一端固定安装有传动齿轮，所述下支撑柱上端旋转器的侧表面上设置有齿状凸起，传动齿轮与齿状凸起啮合连接。
优选的，所述面研磨机构包含有面研磨支撑座，所述面研磨支撑座的内侧上下两端面的两端位置处分别固定连接有一个第二调节液压杆，同一侧两个所述第二调节液压杆的伸缩端固定安装有一个联动板，所述联动板侧表面的中间位置处设置有安装孔，且安装孔的内部固定安装有面研磨电机，所述面研磨电机的旋转轴一端固定安装有面研磨盘。
优选的，两个所述面研磨电机相对而置，两个所述面研磨盘位置对应。
优选的，所述清洗机构包含有清洗箱体，所述清洗箱体的对称内壁上分别固定安装有一个超声波振动器，所述清洗箱体的一侧外表面上固定安装有超声波发生器，所述超声波发生器与超声波振动器电性连接，所述清洗箱体的内部盛装有超纯水，所述超声波振动器浸泡在超纯水的内部。
优选的，所述清洗箱体的一侧外表面上固定安装有导流管，所述导流管的管路中安装有过滤器和输送泵，所述输送泵位于过滤器的下方，所述导流管的两端分别与清洗箱体的内部上下两端相通，所述过滤器的内部设置有过滤棉，且过滤器与导流管内部相通。
优选的，所述半成品转移机构包含有第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂，所述第一机械臂与侧研磨机构和原料输送机位置对应，所述第二机械臂与面研磨机构位置对应，所述第三机械臂与清洗机构以及成品输送机位置对应。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该发明中加工一体机本体由侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、半成品转移机构、临时承托台、原料输送机、成品输送机组成，侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、临时承托台一字分布，且面研磨机构位于侧研磨机构和清洗机构之间，半成品转移机构位于侧研磨机构、面研磨机构、清洗机构、临时承托台的一侧位置处，原料输送机和成品输送机分别位于半成品转移机构的两侧位置处，此举使得组成该一体机的各个机构相互独立，且相距一定的距离，可以单独的对其中的某一个机构进行更换和检修，操作便捷，同时在安装时，能单独的对每个机构进行安装和调试，工作人员的操作清晰便捷；
2、该发明中的清洗机构包含有清洗箱体，清洗箱体的对称内壁上分别固定安装有一个超声波振动器，清洗箱体的一侧外表面上固定安装有超声波发生器，超声波发生器与超声波振动器电性连接，清洗箱体的内部盛装有超纯水，超声波振动器浸泡在超纯水的内部，清洗箱体的一侧外表面上固定安装有导流管，导流管的管路中安装有过滤器和输送泵，输送泵位于过滤器的下方，导流管的两端分别与清洗箱体的内部上下两端相通，过滤器的内部设置有过滤棉，且过滤器与导流管内部相通，此举可以利用清洗箱体内部的超纯水来对打磨过的晶圆进行清洗操作，在利用超纯水进行清洗时，利用浸泡在超纯水中的超声波振动器来对超纯水施加一个超声波频率，使得超纯水发生振动，进而对晶圆进行清洗操作，省略目前的化学药剂清洗的操作方式，有效的避免了晶圆片外表面上残留化学试剂的情况，同时可以利用输送泵使得清洗箱体内部的超纯水循环的穿过导流管，并穿过过滤器的内部，经过过滤器内部过滤棉的过滤操作后重新流回清洗箱体的内部，有效的保证下次清洗操作的稳定进行。
附图说明
图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明的整体后视图；
图3为本发明的A处放大图；
图4为本发明的俯视图；
图5为本发明的侧视图。
图中：1、加工一体机本体；2、侧研磨机构；3、面研磨机构；4、清洗机构；5、半成品转移机构；6、临时承托台；7、原料输送机；8、成品输送机；201、侧研磨支撑座；202、夹持液压杆；203、调节座；204、下支撑柱；205、第一调节液压杆；206、限位杆；207、侧研磨电机；208、侧研磨棒；209、交流电机；210、晶圆夹持块；301、面研磨支撑座；302、第二调节液压杆；303、联动板；304、面研磨电机；305、面研磨盘；401、清洗箱体；402、超声波振动器；403、超声波发生器；404、过滤器；405、导流管；406、输送泵；501、第一机械臂；502、第二机械臂；503、第三机械臂。
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。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种晶圆研磨清洗设备，包括加工一体机本体1，加工一体机本体1由侧研磨机构2、面研磨机构3、清洗机构4、半成品转移机构5、临时承托台6、原料输送机7、成品输送机8组成，侧研磨机构2、面研磨机构3、清洗机构4、临时承托台6一字分布，且面研磨机构3位于侧研磨机构2和清洗机构4之间，半成品转移机构5位于侧研磨机构2、面研磨机构3、清洗机构4、临时承托台6的一侧位置处，原料输送机7和成品输送机8分别位于半成品转移机构5的两侧位置处，半成品转移机构5包含有第一机械臂501、第二机械臂502、第三机械臂503，第一机械臂501与侧研磨机构2和原料输送机7位置对应，第二机械臂502与面研磨机构3位置对应，第三机械臂503与清洗机构4以及成品输送机8位置对应，此举使得组成该一体机的各个机构相互独立，且相距一定的距离，可以单独的对其中的某一个机构进行更换和检修，操作便捷，同时在安装时，能单独的对每个机构进行安装和调试，工作人员的操作清晰便捷。
进一步，侧研磨机构2包含侧研磨支撑座201，侧研磨支撑座201的内侧下端面上固定连接有下支撑柱204，下支撑柱204的上端旋转安装有旋转器，侧研磨支撑座201的内侧上端面上固定安装有夹持液压杆202，夹持液压杆202的伸缩端以及旋转器的上端面上分别固定连接有一个晶圆夹持块210，侧研磨支撑座201的侧表面上设置有安装孔和限位滑孔，且安装孔的内部固定安装有第一调节液压杆205，第一调节液压杆205的伸缩端固定安装有调节座203，调节座203的侧表面上固定连接有两根限位杆206，限位杆206的一端穿插在限位滑孔的内部，调节座203的上端面上固定安装有侧研磨电机207，侧研磨电机207的旋转轴一端固定安装有侧研磨棒208，下支撑柱204的侧表面上固定安装有交流电机209，交流电机209的旋转轴一端固定安装有传动齿轮，下支撑柱204上端旋转器的侧表面上设置有齿状凸起，传动齿轮与齿状凸起啮合连接。
进一步，面研磨机构3包含有面研磨支撑座301，面研磨支撑座301的内侧上下两端面的两端位置处分别固定连接有一个第二调节液压杆302，同一侧两个第二调节液压杆302的伸缩端固定安装有一个联动板303，联动板303侧表面的中间位置处设置有安装孔，且安装孔的内部固定安装有面研磨电机304，面研磨电机304的旋转轴一端固定安装有面研磨盘305，两个面研磨电机304相对而置，两个面研磨盘305位置对应。
进一步，清洗机构4包含有清洗箱体401，清洗箱体401的对称内壁上分别固定安装有一个超声波振动器402，清洗箱体401的一侧外表面上固定安装有超声波发生器403，超声波发生器403与超声波振动器402电性连接，清洗箱体401的内部盛装有超纯水，超声波振动器402浸泡在超纯水的内部，清洗箱体401的一侧外表面上固定安装有导流管405，导流管405的管路中安装有过滤器404和输送泵406，输送泵406位于过滤器404的下方，导流管405的两端分别与清洗箱体401的内部上下两端相通，过滤器404的内部设置有过滤棉，且过滤器404与导流管405内部相通，此举可以利用清洗箱体401内部的超纯水来对打磨过的晶圆进行清洗操作，在利用超纯水进行清洗时，利用浸泡在超纯水中的超声波振动器402来对超纯水施加一个超声波频率，使得超纯水发生振动，进而对晶圆进行清洗操作，省略目前的化学药剂清洗的操作方式，有效的避免了晶圆片外表面上残留化学试剂的情况，同时可以利用输送泵406使得清洗箱体401内部的超纯水循环的穿过导流管405，并穿过过滤器404的内部，经过过滤器404内部过滤棉的过滤操作后重新流回清洗箱体401的内部，有效的保证下次清洗操作的稳定进行。
工作原理：使用时，通过原料输送机7来对待研磨的晶圆进行输送，当输送至指定的位置处时，启动第一机械臂501，第一机械臂501夹持晶圆，并将晶圆放置在下支撑柱204上端的晶圆夹持块210上表面上，接着伸长夹持液压杆202，利用夹持液压杆202伸缩端的晶圆夹持块210和下支撑柱204上端的晶圆夹持块210来对晶圆进行夹持固定，然后启动下支撑柱204侧表面上的交流电机209，在传动齿轮和齿状凸起结构的传动下，晶圆发生旋转，然后启动侧研磨电机207，通过侧研磨电机207带动侧研磨棒208旋转，然后再启动第一调节液压杆205，通过第一调节液压杆205使得调节座203发生位置移动，进而使得旋转的侧研磨棒208对晶圆的侧表面进行打磨操作，晶圆的侧边研磨完毕后，夹持液压杆202回缩，松开晶圆，接着利用第二机械臂502将该晶圆夹持至面研磨机构3内，同时第一机械臂501夹持新的原料进行侧边研磨，此时面研磨机构3内部的面研磨电机304启动，并带动面研磨盘305发生旋转，与此同时启动第二调节液压杆302伸出，并使得两个位置对应的面研磨盘305贴合在晶圆的对称两侧外表面上，旋转的面研磨盘305开始对晶圆的两侧外表面进行研磨操作，同时第二机械臂502带动晶圆在水平面上进行位置移动，有效的保证晶圆两侧外表面研磨更加的充分，当晶圆研磨完毕后，第二机械臂502将晶圆放置在临时承托台6上，然后再夹持侧研磨机构2内部完成侧边研磨的晶圆进入面研磨机构3的内部进行面研磨，同时启动第三机械臂503，第三机械臂503夹持放置在临时承托台6上端的晶圆，并将其浸泡在清洗箱体401内部的超纯水中，接着启动超声波振动器402和超声波发生器403，利用超声波振动器402带动超纯水发生超声波振动，进而对晶圆进行高效的清洗操作，清洗操作完毕后，第三机械臂503再将清洗完毕的晶圆放置在成品输送机8上，利用成品输送机8对成品进行输送，然后启动输送泵406，输送泵406使得清洗箱体401内部的超纯水从导流管405的下端口进入，在穿过过滤器404后再从导流管405的上端流回清洗箱体401的内部，在此过程中利用过滤器404中的过滤棉对超纯水进行过滤操作，过滤完毕后，第三机械臂503再将待清洗的晶圆置于超纯水中。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种晶圆研磨清洗设备，包括加工一体机本体（1），其特征在于：所述加工一体机本体（1）由侧研磨机构（2）、面研磨机构（3）、清洗机构（4）、半成品转移机构（5）、临时承托台（6）、原料输送机（7）、成品输送机（8）组成，所述侧研磨机构（2）、面研磨机构（3）、清洗机构（4）、临时承托台（6）一字分布，且面研磨机构（3）位于侧研磨机构（2）和清洗机构（4）之间，所述半成品转移机构（5）位于侧研磨机构（2）、面研磨机构（3）、清洗机构（4）、临时承托台（6）的一侧位置处，所述原料输送机（7）和成品输送机（8）分别位于半成品转移机构（5）的两侧位置处，所述侧研磨机构（2）包含侧研磨支撑座（201），所述侧研磨支撑座（201）的内侧下端面上固定连接有下支撑柱（204），所述下支撑柱（204）的上端旋转安装有旋转器，所述侧研磨支撑座（201）的内侧上端面上固定安装有夹持液压杆（202），所述夹持液压杆（202）的伸缩端以及旋转器的上端面上分别固定连接有一个晶圆夹持块（210），所述侧研磨支撑座（201）的侧表面上设置有安装孔和限位滑孔，且安装孔的内部固定安装有第一调节液压杆（205），所述第一调节液压杆（205）的伸缩端固定安装有调节座（203），所述调节座（203）的侧表面上固定连接有两根限位杆（206），所述限位杆（206）的一端穿插在限位滑孔的内部，所述调节座（203）的上端面上固定安装有侧研磨电机（207），所述侧研磨电机（207）的旋转轴一端固定安装有侧研磨棒（208），所述下支撑柱（204）的侧表面上固定安装有交流电机（209），所述交流电机（209）的旋转轴一端固定安装有传动齿轮，所述下支撑柱（204）上端旋转器的侧表面上设置有齿状凸起，传动齿轮与齿状凸起啮合连接，所述面研磨机构（3）包含有面研磨支撑座（301），所述面研磨支撑座（301）的内侧上下两端面的两端位置处分别固定连接有一个第二调节液压杆（302），同一侧两个所述第二调节液压杆（302）的伸缩端固定安装有一个联动板（303），所述联动板（303）侧表面的中间位置处设置有安装孔，且安装孔的内部固定安装有面研磨电机（304），所述面研磨电机（304）的旋转轴一端固定安装有面研磨盘（305）。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆研磨清洗设备，其特征在于：两个所述面研磨电机（304）相对而置，两个所述面研磨盘（305）位置对应。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆研磨清洗设备，其特征在于：所述清洗机构（4）包含有清洗箱体（401），所述清洗箱体（401）的对称内壁上分别固定安装有一个超声波振动器（402），所述清洗箱体（401）的一侧外表面上固定安装有超声波发生器（403），所述超声波发生器（403）与超声波振动器（402）电性连接，所述清洗箱体（401）的内部盛装有超纯水，所述超声波振动器（402）浸泡在超纯水的内部。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆研磨清洗设备，其特征在于：所述清洗箱体（401）的一侧外表面上固定安装有导流管（405），所述导流管（405）的管路中安装有过滤器（404）和输送泵（406），所述输送泵（406）位于过滤器（404）的下方，所述导流管（405）的两端分别与清洗箱体（401）的内部上下两端相通，所述过滤器（404）的内部设置有过滤棉，且过滤器（404）与导流管（405）内部相通。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆研磨清洗设备，其特征在于：所述半成品转移机构（5）包含有第一机械臂（501）、第二机械臂（502）、第三机械臂（503），所述第一机械臂（501）与侧研磨机构（2）和原料输送机（7）位置对应，所述第二机械臂（502）与面研磨机构（3）位置对应，所述第三机械臂（503）与清洗机构（4）以及成品输送机（8）位置对应。
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