CN113787408B

CN113787408B - 一种改善硅片外延倒角层倒角设备及操作方法

Info

Publication number: CN113787408B
Application number: CN202111170724.7A
Authority: CN
Inventors: 高洪涛
Original assignee: Hangzhou Semiconductor Wafer Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Lishui Zhongxin Wafer Semiconductor Technology Co ltd; Hangzhou Semiconductor Wafer Co Ltd
Priority date: 2021-10-08
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2022-08-23
Anticipated expiration: 2041-10-08
Also published as: CN113787408A

Abstract

本发明公开了一种改善硅片外延倒角层倒角设备及操作方法，包括支撑架，所述安装板的一侧贯穿有送料盒，所述支撑架内腔的顶部固定有安装架，所述安装架的内表面转动连接有螺纹杆，通过在安装板上贯穿设置准心斗，利用准心斗内表面的推块，当第二电动伸缩杆进行第一次伸长时，能够使得准心块与硅片相接触并处于水平状态，当第二电动伸缩杆进行缩短时，由于硅片是水片的，因此在准心块下落的过程中，硅片偏移的一侧会被准心斗的内壁推动，同时保持在推块上的水平状态，当处于硅片的一周与准心斗的内壁相接触，此时的硅片处于准心斗的中心位置，此结构较为简单，而且不会对硅片造成损害，易于推广。

Description

一种改善硅片外延倒角层倒角设备及操作方法

技术领域

本发明涉及硅片倒角技术领域，具体涉及一种改善硅片外延倒角层倒角设备及操作方法。

背景技术

单晶硅片作为一种很好的导电材料，可以广泛地应用在半导体等技术领域。单晶硅片的加工工艺后期一般需要进行倒角、研磨、腐蚀、抛光和清洗等步骤，其中倒角指将切割成的晶片锐利边修整成圆弧形，防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生，因此是非常重要的一个工艺步骤。

而目前的单晶硅片倒角机，在对硅片进行定心的机构，不仅结构较为复杂，而且通过外力推动硅片将其定心的方式很容易对硅片造成损伤，并且半导体硅片的尺寸规格主要有 50mm（2 英寸）、75mm（3 英寸）、100mm（4 英寸）等，因此对不同规格的半导体硅片需要不同的设备对其进行倒角。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善硅片外延倒角层倒角设备及操作方法，通过在安装板上贯穿设置准心斗，利用准心斗内表面的推块，当第二电动伸缩杆进行第一次伸长时，能够使得准心块与硅片相接触并处于水平状态，当第二电动伸缩杆进行缩短时，由于硅片是水片的，因此在准心块下落的过程中，硅片偏移的一侧会被准心斗的内壁推动，同时保持在推块上的水平状态，当处于硅片的一周与准心斗的内壁相接触，此时的硅片处于准心斗的中心位置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种改善硅片外延倒角层倒角设备，包括支撑架，所述安装板的一侧贯穿有送料盒，所述支撑架内腔的顶部固定有安装架，所述安装架的内表面转动连接有螺纹杆，安装架的一侧固定连接有转动电机，转动电机的输出端与螺纹杆的一端固定连接，所述螺纹杆的外表面螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块的底部固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出端通过密封轴承转动连接有吸盘，所述支撑架底部的另一侧固定连接有第二电动伸缩杆，所述安装板的顶部且位于送料盒的一侧贯穿有准心斗，所述准心斗的内表面滑动连接有推块。

作为本发明进一步的方案：所述支撑架的顶部固定连接有真空泵，所述真空泵的输气端连通有软管,所述软管的一端与吸盘的内部连通。

作为本发明进一步的方案：所述支撑架内壁的左右两侧均设置有定位板，所述安装板的另一侧设置有倒角组件。

作为本发明进一步的方案：所述倒角组件包贯穿安装板的固定套和位于安装板上的滑动槽，所述固定套的内表面转动连接有转动轴，所述滑动槽的内表面滑动连接有滑动套，所述滑动套的内表面转动连接有滑动轴，所述滑动轴的顶端固定连接有支撑板，所述转动轴的顶端固定连接有打磨盘。

作为本发明进一步的方案：所述滑动轴的外表面固定连接有第一槽轮，所述转动轴的外表面固定连接有第二槽轮，所述支撑架内腔的底部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有蜗杆，所述安装板与支撑架内腔的底部之间滑动连接有驱动轴，所述驱动轴外表面的下方设置有蜗轮，所述蜗杆的外表面与蜗轮的外表面相啮合。

作为本发明进一步的方案：所述驱动轴的顶端和底端均开设有滚槽，滚槽的内表面滚动连接有滚珠，所述安装板的底部与支撑架内腔的底部均开设有行程槽。

作为本发明进一步的方案：所述驱动轴外表面的上方固定连接有驱动槽轮，所述第一槽轮、第二槽轮和驱动槽轮的外表面之间设置有V形带，所述支撑架的内壁的一侧贯穿有伸缩气缸，所述伸缩气缸的输出端固定连接有转动套，所述转动套的外表面与驱动轴的内表面转动连接。

作为本发明进一步的方案：所述滑动轴的外表面且位于第一槽轮的上方转动连接有拉杆，所述安装板的底部且位于第一槽轮的一侧固定连接有滑动框，所述滑动框内壁的一侧固定连接有拉力弹簧，所述拉力弹簧的一端固定连接有连接杆，所述连接杆的一端与拉杆的一端固定连接。

本发明还公开了一种改善硅片外延倒角层倒角设备的操作方法：首先将硅片放入送料盒的内部，此时通过外部的PLC启动电动推杆，电动推杆进行伸长，并与硅片相接触，此时启动真空泵，通过软管将吸盘内的空气抽出，使得吸盘吸住硅片，此时通过转动电机的转动带动螺纹杆进行转动，带动螺纹块在安装架的内表面进行移动，当电动推杆移动至左侧的定位板时，转动电机停止转动，并通过真空泵将吸盘内充入空气，使得硅片落入准心斗的内表面，通过水平定心下落的方式，使得硅片位于准心斗的中心位置，此时再次启动第二电动伸缩杆顶起推块，同理，吸盘吸住硅片，此时的转动电机再次进行转动，当电动推杆移动至右侧的定位板时，电动推杆下落将硅片压在支撑板上，此时通过外部的PLC，使得电动伸缩杆进行伸长，从而使得V形带被拉动，进而使得滑动套带动滑动轴在滑动槽的内部向靠近打磨盘的一侧进行运动，转动电机进行转动，使得电动推杆与滑动轴进行同步移动，此时启动驱动电机，从而带动蜗杆进行转动，进一步带动蜗轮进行转动从而带动驱动轴进行转动，通过驱动槽轮和V形带分别带动第二槽轮和第一槽轮进行转动，此时的支撑板和转动轴进行转动，从而使得打磨盘对硅片进行倒角。

本发明的有益效果：

（1）本发明中，通过在安装板上贯穿设置准心斗，利用准心斗内表面的推块，当第二电动伸缩杆进行第一次伸长时，能够使得准心块与硅片相接触并处于水平状态，当第二电动伸缩杆进行缩短时，由于硅片是水片的，因此在准心块下落的过程中，硅片偏移的一侧会被准心斗的内壁推动，同时保持在推块上的水平状态，当处于硅片的一周与准心斗的内壁相接触，此时的硅片处于准心斗的中心位置，此结构较为简单，而且不会对硅片造成损害，易于推广。

（2）本发明中，通过在安装板上开设滑动槽，利用伸缩气缸能够推动驱动杆，从而调节V形带的位置，使得滑动槽内的滑动套能够使得滑动轴上的支撑板进行移动，并利用蜗轮蜗杆能够带动驱动轴进行转动，再通过第一槽轮、第二槽轮和V形带能够使得第一槽轮和第二槽轮进行转动，通过此结构能够实现对多种规格的硅片进行打磨，进一步提高其实用性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体的外部结构示意图；

图2是本发明倒角组件的外部结构示意图；

图3是本发明伸缩气缸的外部结构俯视图；

图4是本发明定位板的内部结构侧视图；

图5是本发明电动推杆的外部结构侧视图。

图中：1、支撑架；2、支撑腿；3、第一电动伸缩杆；4、安装板；5、送料盒；6、安装架；7、转动电机；8、螺纹杆；9、推板；10、螺纹块；11、电动推杆；111、导电片；112、控制器；12、吸盘；13、真空泵；14、软管；15、定位板；151、导电块；152、连接套；153、置物槽；154、复位弹簧；155、导线；16、第二电动伸缩杆；17、准心斗；18、推块；19、倒角组件；191、滑动轴；192、转动轴；193、滑动套；194、滑动槽；195、支撑板；196、打磨盘；197、固定套；198、第一槽轮；199、第二槽轮；1910、驱动槽轮；1911、V形带；1912、伸缩气缸；1913、转动套；1914、驱动轴；1915、蜗轮；1916、驱动电机；1917、蜗杆；1918、滚珠；1919、拉杆；1920、滑动框；1921、拉力弹簧；1922、连接杆；1923、行程槽。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，本发明为一种改善硅片外延倒角层倒角设备，包括支撑架1，支撑架1底部的四周均固定连接有支撑腿2，支撑架1的底部固定连接有第一电动伸缩杆3，支撑架1内壁的一侧固定连接有安装板4，安装板4的一侧贯穿有送料盒5，第一电动伸缩杆3的输出端贯穿送料盒5并延伸至送料盒5的内部，第一电动伸缩杆3的输出端固定连接有推板9，支撑架1内腔的顶部固定有安装架6，安装架6的内表面转动连接有螺纹杆8，安装架6的一侧固定连接有转动电机7，转动电机7的输出端与螺纹杆8的一端固定连接，螺纹杆8的外表面螺纹连接有螺纹块10，螺纹块10的底部固定连接有电动推杆11，电动推杆11的输出端通过密封轴承转动连接有吸盘12，支撑架1的顶部固定连接有真空泵13，真空泵13的输气端连通有软管14，支撑架1的顶部开设有横槽，为软管14的移动提供空间,软管14的一端与吸盘12的内部连通，支撑架1底部的另一侧固定连接有第二电动伸缩杆16，安装板4的顶部且位于送料盒5的一侧贯穿有准心斗17，该准心斗17的形状为漏斗形，准心斗17的内表面滑动连接有推块18，第二电动伸缩杆16的输出端与推块18的顶部相接触，支撑架1内壁的左右两侧均设置有定位板15，安装板4的另一侧设置有倒角组件19。

倒角组件19包贯穿安装板4的固定套197和位于安装板4上的滑动槽194，固定套197的内表面转动连接有转动轴192，滑动槽194的内表面滑动连接有滑动套193，滑动套193的内表面转动连接有滑动轴191，滑动轴191的顶端固定连接有支撑板195，滑动轴191的外表面固定连接有第一槽轮198，转动轴192的顶端固定连接有打磨盘196，转动轴192的外表面固定连接有第二槽轮199，支撑架1内腔的底部固定连接有驱动电机1916，驱动电机1916的输出端固定连接有蜗杆1917，安装板4与支撑架1内腔的底部之间滑动连接有驱动轴1914，驱动轴1914的顶端和底端均开设有滚槽，滚槽的内表面滚动连接有滚珠1918，安装板4的底部与支撑架1内腔的底部均开设有行程槽1923，滚珠1918在行程槽1923的内表面滚动，驱动轴1914外表面的下方设置有蜗轮1915，蜗杆1917的外表面与蜗轮1915的外表面相啮合，当伸缩气缸1912推动驱动轴1914进行移动时，蜗轮1915和1917保持啮合状态，驱动轴1914外表面的上方固定连接有驱动槽轮1910，第一槽轮198、第二槽轮199和驱动槽轮1910的外表面之间设置有V形带1911，支撑架1的内壁的一侧贯穿有伸缩气缸1912，伸缩气缸1912的输出端固定连接有转动套1913，转动套1913的外表面与驱动轴1914的内表面转动连接，滑动轴191的外表面且位于第一槽轮198的上方转动连接有拉杆1919，安装板4的底部且位于第一槽轮198的一侧固定连接有滑动框1920，滑动框1920内壁的一侧固定连接有拉力弹簧1921，拉力弹簧1921的一端固定连接有连接杆1922，连接杆1922的一端与拉杆1919的一端固定，通过滑动框1920内的拉力弹簧1921能够使得V形带1911始终处于拉紧状态，从而防止打滑。

定位板15正面的上方和下方均开设有置物槽153，置物槽153的内表面固定连接有复位弹簧154，复位弹簧154的一端固定连接有连接套152，连接套152的一端固定连接有导电块151，导电块151的一端固定连接有导线155，电动推杆11背面的上方和下方均设置有导电片111，电动推杆11的一侧固定连接有控制器112，导电片111与控制器112电性连接。

本发明还公开了一种改善硅片外延倒角层倒角设备的操作方法：首先将若干个规格相同的硅片放入送料盒5的内部，然后启动第一电动伸缩杆3，通过推板9将硅片向上推出，此时通过外部的PLC启动电动推杆11，电动推杆11进行伸长，并与硅片相接触，此时启动真空泵13，通过软管14将吸盘12内的空气抽出，使得吸盘12吸住硅片，再将电动推杆11进行缩回，此时通过转动电机7的转动带动螺纹杆8进行转动，进一步带动螺纹块10在安装架6的内表面进行移动，当电动推杆11移动至左侧的定位板15时，导电片111与导电块151相接触，并使得导电块151连通连接套152滑动至置物槽153的内部，从而对控制器112进行电性连接，而控制器112控制转动电机7停止转动，此时的电动推杆11进行伸长，并通过真空泵13将吸盘12内充入空气，从而使得硅片落入准心斗17的内表面，此时启动第二电动伸缩杆16进行伸长，从而使得推块18向上移动，并顶着硅片向上移动，当硅片不在与准心斗17的内表面相接触时，此时的硅片处于水平状态，然后再将第二电动伸缩杆16进行缩回，此时推块18缓慢向下滑落，并而硅片与准心斗17的边缘相接触，当硅片不在推块18的中心位置时，在硅片向下落的过程会使得准心斗17的内壁会推动硅片向中间位置移动，当推块18不在与硅片接触后，此时的硅片位于准心斗17的中心位置，此时再次启动第二电动伸缩杆16顶起推块18，并使得电动推杆11向下运动，同理，通过真空泵13使得硅片被吸在吸盘12的底部，此时的转动电机7再次进行转动，使得螺纹块10带动电动推杆11上的吸盘12进行移动，当电动推杆11移动至右侧的定位板15时，同理，电动推杆11下落将硅片压在支撑板195上，此时通过外部的PLC，使得电动伸缩杆进行伸长，从而使得V形带1911被拉动，而驱动轴1914在支撑架1内腔的底部和安装板4之间发生滑动，进而使得滑动套193带动滑动轴191在滑动槽194的内部向靠近打磨盘196的一侧进行运动，于此同时转动电机7进行转动，使得螺纹块10上的电动推杆11与滑动轴191进行同步移动，而滑动框1920内的拉力弹簧1921通过连接杆1922和拉杆1919被拉长，此时启动驱动电机1916，从而带动蜗杆1917进行转动，进一步带动蜗轮1915进行转动从而带动驱动轴1914进行转动，通过驱动槽轮1910和V形带1911分别带动第二槽轮199和第一槽轮198进行转动，此时的支撑板195和转动轴192进行转动，从而使得打磨盘196对硅片进行倒角。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以及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，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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连接，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。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种改善硅片外延倒角层的倒角设备，包括支撑架（1），其特征在于，支撑架（1）内壁的一侧固定连接有安装板（4），所述安装板（4）的一侧贯穿有送料盒（5），所述支撑架（1）内腔的顶部固定有安装架（6），所述安装架（6）的内表面转动连接有螺纹杆（8），安装架（6）的一侧固定连接有转动电机（7），转动电机（7）的输出端与螺纹杆（8）的一端固定连接，所述螺纹杆（8）的外表面螺纹连接有螺纹块（10），所述螺纹块（10）的底部固定连接有电动推杆（11），所述电动推杆（11）的输出端通过密封轴承转动连接有吸盘（12），支撑架（1）的底部固定连接有第一电动伸缩杆（3），第一电动伸缩杆（3）的输出端贯穿送料盒（5）的内部，第一电动伸缩杆（3）的输出端固定连接有推板（9），所述支撑架（1）底部的另一侧固定连接有第二电动伸缩杆（16），所述安装板（4）的顶部且位于送料盒（5）的一侧贯穿有准心斗（17），所述准心斗（17）的内表面滑动连接有推块（18）。

2.根据权利要求1所述的一种改善硅片外延倒角层的倒角设备,其特征在于，所述支撑架（1）的顶部固定连接有真空泵（13），所述真空泵（13）的输气端连通有软管（14）,所述软管（14）的一端与吸盘（12）的内部连通。

3.根据权利要求2所述的一种改善硅片外延倒角层的倒角设备,其特征在于，所述支撑架（1）内壁的左右两侧均设置有定位板（15），所述安装板（4）的另一侧设置有倒角组件（19）。

4.根据权利要求3所述的一种改善硅片外延倒角层的倒角设备,其特征在于，所述倒角组件（19）包贯穿安装板（4）的固定套（197）和位于安装板（4）上的滑动槽（194），所述固定套（197）的内表面转动连接有转动轴（192），所述滑动槽（194）的内表面滑动连接有滑动套（193），所述滑动套（193）的内表面转动连接有滑动轴（191），所述滑动轴（191）的顶端固定连接有支撑板（195），所述转动轴（192）的顶端固定连接有打磨盘（196）。

5.根据权利要求4所述的一种改善硅片外延倒角层的倒角设备,其特征在于，所述滑动轴（191）的外表面固定连接有第一槽轮（198），所述转动轴（192）的外表面固定连接有第二槽轮（199），所述支撑架（1）内腔的底部固定连接有驱动电机（1916），所述驱动电机（1916）的输出端固定连接有蜗杆（1917），所述安装板（4）与支撑架（1）内腔的底部之间滑动连接有驱动轴（1914），所述驱动轴（1914）外表面的下方设置有蜗轮（1915），所述蜗杆（1917）的外表面与蜗轮（1915）的外表面相啮合。

6.根据权利要求5所述的一种改善硅片外延倒角层的倒角设备,其特征在于，所述驱动轴（1914）的顶端和底端均开设有滚槽，滚槽的内表面滚动连接有滚珠（1918），所述安装板（4）的底部与支撑架（1）内腔的底部均开设有行程槽（1923）。

7.根据权利要求6所述的一种改善硅片外延倒角层的倒角设备,其特征在于，所述驱动轴（1914）外表面的上方固定连接有驱动槽轮（1910），所述第一槽轮（198）、第二槽轮（199）和驱动槽轮（1910）的外表面之间设置有V形带（1911），所述支撑架（1）的内壁的一侧贯穿有伸缩气缸（1912），所述伸缩气缸（1912）的输出端固定连接有转动套（1913），所述转动套（1913）的内表面与驱动轴（1914）的外表面转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种改善硅片外延倒角层的倒角设备，所述滑动轴（191）的外表面且位于第一槽轮（198）的上方转动连接有拉杆（1919），所述安装板（4）的底部且位于第一槽轮（198）的一侧固定连接有滑动框（1920），所述滑动框（1920）内壁的一侧固定连接有拉力弹簧（1921），所述拉力弹簧（1921）的一端固定连接有连接杆（1922），所述连接杆（1922）的一端与拉杆（1919）的一端固定连接。

9.一种改善硅片外延倒角层的倒角设备的操作方法,其特征在于，首先将硅片放入送料盒（5）的内部，此时通过外部的PLC启动电动推杆（11），电动推杆（11）进行伸长，并与硅片相接近，此时启动真空泵（13），通过软管（14）将吸盘（12）内的空气抽出，使得吸盘（12）吸住硅片，此时通过转动电机（7）的转动带动螺纹杆（8）进行转动，带动螺纹块（10）在安装架（6）的内表面进行移动，当电动推杆（11）移动至左侧的定位板（15）时，转动电机（7）停止转动，并通过真空泵（13）将吸盘（12）内充入空气，使得硅片落入准心斗（17）的内表面，通过水平定心下落的方式，使得硅片位于准心斗（17）的中心位置，此时启动第二电动伸缩杆（16）进行伸长，从而使得推块（18）向上移动，并顶着硅片向上移动，当硅片不再与准心斗（17）的内表面相接触时，此时的硅片处于水平状态，然后再将第二电动伸缩杆（16）进行缩回，此时推块（18）缓慢向下滑落，并且硅片与准心斗（17）的边缘相接触，当硅片不在推块（18）的中心位置时，在硅片向下落的过程会使得准心斗（17）的内壁会推动硅片向中间位置移动，当推块（18）不再与硅片接触后，此时的硅片位于准心斗（17）的中心位置，此时再次启动第二电动伸缩杆（16）顶起推块（18），同理，吸盘（12）吸住硅片，此时的转动电机（7）再次进行转动，当电动推杆（11）移动至右侧的定位板（15）时，电动推杆（11）下落将硅片压在支撑板（195）上，此时通过外部的PLC，使得电动伸缩杆进行伸长，从而使得V形带（1911）被拉动，进而使得滑动套（193）带动滑动轴（191）在滑动槽（194）的内部向靠近打磨盘（196）的一侧进行运动，转动电机（7）进行转动，使得电动推杆（11）与滑动轴（191）进行同步移动，此时启动驱动电机（1916），从而带动蜗杆（1917）进行转动，进一步带动蜗轮（1915）进行转动从而带动驱动轴（1914）进行转动，通过驱动槽轮（1910）和V形带（1911）分别带动第二槽轮（199）和第一槽轮（198）进行转动，此时的支撑板（195）和转动轴（192）进行转动，从而使得打磨盘（196）对硅片进行倒角。