CN113829223A - 一种半导体生产用的基板加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种半导体生产用的基板加工装置，涉及半导体生产设备技术领域，包括底座，所述底座顶部左侧设有两处传动架；所述传动架右侧设有抛光筒；所述抛光筒中间位置设有转动座，且转动座上设有抛光转盘；所述底座底部设有驱动机构，且驱动机构右侧设有收集组件。本发明中无需复杂的驱动和控制组件，只要对双头电机进行控制就能够对硅晶片的输送和抛光进行调控，并且通过对硅晶片上下两面同时抛光，从而节省硅晶片换面抛光的工序，大大提高抛光效率,解决了硅晶片单次单面抛光效率低，此外配合输送和抛光需要多组控制和驱动机构，设备的造价和功耗高，同时经抛光产生的残渣容易吸附在硅晶片表面，清理过程比较麻烦的问题。

Description

一种半导体生产用的基板加工装置
技术领域
本发明涉及半导体生产设备技术领域，特别涉及一种半导体生产用的基板加工装置。
背景技术
硅晶片为半导体基板的制作母材，在硅晶片生产加工过程中需要经过粗磨、化学蚀平与抛光等程序，即成半导体基板衬底。
然而，就目前传统半导体生产用的基板加工装置而言，大部分都需要增加换面抛光的工序从而完成对硅晶片单次单面的抛光，从而致使抛光效率低下，而且人工手动推送费时费力，不能够很好的配合自动抛光加工的生产需求，此外配合输送和抛光需要多组控制和驱动机构，致使设备整体结构复杂，设备的造价和功耗高，同时经抛光产生的残渣容易吸附在硅晶片表面，清理过程比较麻烦。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种半导体生产用的基板加工装置，无需复杂的驱动和控制组件，只要对双头电机进行控制就能够对硅晶片的输送和抛光进行调控，并且通过对硅晶片上下两面同时抛光，从而节省硅晶片换面抛光的工序，大大提高抛光效率，同时通过真空泵提供吸力，利用收集筒对抛光产生的废渣进行收集处理，有效保证硅晶片表面的洁净。
本发明提供了一种半导体生产用的基板加工装置，具体包括：底座，所述底座顶部左侧设有两处传动架，且两处传动架呈平行方式分布，并且传动架上设有硅晶片；所述传动架右侧设有抛光筒，且抛光筒通过嵌入的方式与底座固定连接；所述抛光筒中间位置设有转动座，且转动座上设有抛光转盘，并且抛光转盘位于抛光筒内；所述底座顶部右侧设有传动辊组；所述底座底部设有驱动机构，且驱动机构右侧设有收集组件。
可选地，所述传动架左侧设有导向辊组，传动架右侧设有主动辊组，且主动辊组下方辊杆的轴杆端部设有两处带轮，并且硅晶片穿过导向辊组和主动辊组的上下两处辊杆之间，两处传动架顶部均开设有导向槽，且硅晶片通过导向槽与传动架滑动连接。
可选地，所述抛光筒为柱形空腔结构，且抛光筒侧壁开设有四处通槽，且左右两侧通槽相对应，抛光筒侧壁内周面底部设有内齿环，抛光筒侧壁内周面顶部设有密封环，抛光筒底部开设有通孔，且通孔内通过嵌入的方式固定安装有金属网板。
可选地，所述抛光筒内设有五处转动齿盘，且五处转动齿盘呈环形阵列方式分布，并且转动齿盘与内齿环啮合连接。
可选地，所述转动座为柱形空腔结构，且转动座侧壁开设有三处滑槽，且三处滑槽呈环形阵列方式分布，转动座外周面设有外齿环，且外齿环位于滑槽下方，转动座底部设有转动轴，且转动轴通过轴承与抛光筒转动连接，并且转动轴底端设有锥齿轮。
可选地，所述抛光转盘为环形结构，且抛光转盘底部设有打磨环，抛光转盘的环形中心位置设有滑动架，抛光转盘上方设有气缸，且气缸固定安装于转动座顶端，且气缸的伸缩杆滑动贯穿转动座顶壁，并且气缸的伸缩杆端部与滑动架固定连接，抛光转盘套装于转动座上，且抛光转盘通过滑动架与转动座的滑槽滑动连接，当抛光转盘沿滑槽向下滑动时，打磨环与硅晶片顶部相接触。
可选地，所述传动辊组下方辊杆的轴杆端部设有带轮，且传动辊组的带轮上传动连接有第一皮带，并且硅晶片穿过传动辊组的上下两处辊杆之间，而且第一皮带与主动辊组的带轮传动连接。
可选地，五处所述转动齿盘顶部均设有打磨盘，且打磨盘位于抛光转盘下方，并且打磨盘与硅晶片底部相接触。
可选地，所述驱动机构包括双头电机、转动杆和第二皮带，双头电机固定安装于抛光筒底部，且双头电机的转轴左右两端均设于锥齿轮，并且双头电机通过锥齿轮与转动座传动连接，转动杆通过轴承座与底座转动连接，且转动杆上设有锥齿轮，并且转动杆通过锥齿轮与双头电机传动连接，转动杆一端设有带轮，且转动杆的带轮传动连接有第二皮带，并且第二皮带与主动辊组的带轮传动连接。
可选地，所述收集组件包括真空泵、收集筒和收集槽，真空泵和收集筒均固定安装于抛光筒底部，且真空泵通过导管与收集筒相通，收集槽通过嵌入的方式与抛光筒固定连接，且收集槽通过导管与收集筒相通，并且收集槽与抛光筒的金属网板相匹配。
有益效果
1.本发明各实施例的半导体生产用的基板加工装置，与传统半导体基板加工装置相比，由于传动辊组和主动辊组位于抛光筒左右两侧，通过传动架和传动辊组对硅晶片进行输送，进而实现硅晶片自动抛光过程，这省去了人工推送的麻烦；
2.由双头电机提供动力，利用锥齿轮传动使转动座旋转，能够带动抛光转盘转动，从而对硅晶片顶面进行抛光；当上述转动座旋转过程中，利用外齿环与转动齿盘传动，使转动齿盘带动打磨盘对硅晶片底面进行抛光，由此可见，通过对硅晶片上下两面同时抛光，节省硅晶片换面抛光的工序，大大提高抛光效率；
3.本装置无需复杂的驱动和控制组件，只要对双头电机进行控制就能够对硅晶片的输送和抛光进行调控，通过机械传动将输送和抛光联动结合在一起一次性进行，省去分步操作的麻烦，有效提升设备的生产效率；
4.收集槽与抛光筒的金属网板相匹配，由于硅晶片处于抛光筒内密闭的环境下进行抛光，通过真空泵提供吸力，利用收集筒对抛光产生的废渣进行收集处理，有效保证硅晶片表面的洁净。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的半导体生产用的基板加工装置的整体结构的示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的半导体生产用的基板加工装置的图1引出的旋转视角示意图；
图3示出了根据本发明的实施例的半导体生产用的基板加工装置的传动架、传动辊组和驱动机构的示意图；
图4示出了根据本发明的实施例的半导体生产用的基板加工装置的底座、抛光筒、转动座和转动齿盘的示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的半导体生产用的基板加工装置的图4所示拆除转动齿盘后示意图；
图6示出了根据本发明的实施例的半导体生产用的基板加工装置的双头电机、转动座和抛光转盘的示意图；
图7示出了根据本发明的实施例的半导体生产用的基板加工装置的抛光转盘与转动座爆炸状态示意图；
图8示出了根据本发明的实施例的半导体生产用的基板加工装置的抛光筒和收集组件的示意图。
附图标记列表
1、底座；2、传动架；201、导向辊组；202、主动辊组；203、导向槽；3、抛光筒；301、通槽；302、内齿环；303、密封环；304、金属网板；4、转动座；401、滑槽；402、外齿环；403、转动轴；5、抛光转盘；501、打磨环；502、滑动架；503、气缸；6、传动辊组；601、第一皮带；7、转动齿盘；701、打磨盘；8、驱动机构；801、双头电机；802、转动杆；803、第二皮带；9、收集组件；901、真空泵；902、收集筒；903、收集槽；10、硅晶片。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
实施例：请参考图1至图8：
本发明提出了一种半导体生产用的基板加工装置，包括：底座1，底座1顶部左侧设有两处传动架2，且两处传动架2呈平行方式分布，并且传动架2上设有硅晶片10；传动架2右侧设有抛光筒3，且抛光筒3通过嵌入的方式与底座1固定连接；抛光筒3中间位置设有转动座4，且转动座4上设有抛光转盘5，并且抛光转盘5位于抛光筒3内；底座1顶部右侧设有传动辊组6；底座1底部设有驱动机构8，且驱动机构8右侧设有收集组件9。
此外，根据本发明的实施例，如图3所示，传动架2左侧设有导向辊组201，传动架2右侧设有主动辊组202，且主动辊组202下方辊杆的轴杆端部设有两处带轮，并且硅晶片10穿过导向辊组201和主动辊组202的上下两处辊杆之间，两处传动架2顶部均开设有导向槽203，且硅晶片10通过导向槽203与传动架2滑动连接；
传动辊组6下方辊杆的轴杆端部设有带轮，且传动辊组6的带轮上传动连接有第一皮带601，并且硅晶片10穿过传动辊组6的上下两处辊杆之间，而且第一皮带601与主动辊组202的带轮传动连接，由于传动辊组6和主动辊组202位于抛光筒3左右两侧，通过传动架2和传动辊组6对硅晶片10进行输送，进而实现硅晶片10自动抛光过程。
此外，根据本发明的实施例，如图4至图7所示，抛光筒3为柱形空腔结构，且抛光筒3侧壁开设有四处通槽301，且左右两侧通槽301相对应，抛光筒3侧壁内周面底部设有内齿环302，抛光筒3侧壁内周面顶部设有密封环303，抛光筒3底部开设有通孔，且通孔内通过嵌入的方式固定安装有金属网板304；
抛光筒3内设有五处转动齿盘7，且五处转动齿盘7呈环形阵列方式分布，并且转动齿盘7与内齿环302啮合连接；
转动座4为柱形空腔结构，且转动座4侧壁开设有三处滑槽401，且三处滑槽401呈环形阵列方式分布，转动座4外周面设有外齿环402，且外齿环402位于滑槽401下方，转动座4底部设有转动轴403，且转动轴403通过轴承与抛光筒3转动连接，并且转动轴403底端设有锥齿轮；
抛光转盘5为环形结构，且抛光转盘5底部设有打磨环501，抛光转盘5的环形中心位置设有滑动架502，抛光转盘5上方设有气缸503，且气缸503固定安装于转动座4顶端，且气缸503的伸缩杆滑动贯穿转动座4顶壁，并且气缸503的伸缩杆端部与滑动架502固定连接，抛光转盘5套装于转动座4上，且抛光转盘5通过滑动架502与转动座4的滑槽401滑动连接，当抛光转盘5沿滑槽401向下滑动时，打磨环501与硅晶片10顶部相接触，由双头电机801提供动力，利用锥齿轮传动使转动座4旋转，能够带动抛光转盘5转动，从而对硅晶片10顶面进行抛光；
五处转动齿盘7顶部均设有打磨盘701，且打磨盘701位于抛光转盘5下方，并且打磨盘701与硅晶片10底部相接触，当上述转动座4旋转过程中，利用外齿环402与转动齿盘7传动，使转动齿盘7带动打磨盘701对硅晶片10底面进行抛光，由此可见，通过对硅晶片10上下两面同时抛光，节省硅晶片10换面抛光的工序，大大提高抛光效率。
此外，根据本发明的实施例，如图2所示，驱动机构8包括双头电机801、转动杆802和第二皮带803，双头电机801固定安装于抛光筒3底部，且双头电机801的转轴左右两端均设于锥齿轮，并且双头电机801通过锥齿轮与转动座4传动连接，转动杆802通过轴承座与底座1转动连接，且转动杆802上设有锥齿轮，并且转动杆802通过锥齿轮与双头电机801传动连接，转动杆802一端设有带轮，且转动杆802的带轮传动连接有第二皮带803，并且第二皮带803与主动辊组202的带轮传动连接，本装置无需复杂的驱动和控制组件，只要对双头电机801进行控制，能够对硅晶片10的输送和抛光进行调控，通过机械传动将输送和抛光联动结合在一起一次性进行。
此外，根据本发明的实施例，如图8所示，收集组件9包括真空泵901、收集筒902和收集槽903，真空泵901和收集筒902均固定安装于抛光筒3底部，且真空泵901通过导管与收集筒902相通，收集槽903通过嵌入的方式与抛光筒3固定连接，且收集槽903通过导管与收集筒902相通，并且收集槽903与抛光筒3的金属网板304相匹配，由于硅晶片10处于抛光筒3内密闭的环境下进行抛光，通过真空泵901提供吸力，利用收集筒902对抛光产生的废渣进行收集处理，有效保证硅晶片10表面的洁净。
本实施例的具体使用方式与作用：首先，由双头电机801提供动力，使转动杆802转动，利用第二皮带803带动主动辊组202转动，由于传动辊组6和主动辊组202位于抛光筒3左右两侧，通过传动架2和传动辊组6对硅晶片10进行输送，进而实现硅晶片10自动抛光过程；
其次，由双头电机801提供动力，利用锥齿轮传动使转动座4旋转，能够带动抛光转盘5转动，从而对硅晶片10顶面进行抛光；当上述转动座4旋转过程中，利用外齿环402与转动齿盘7传动，使转动齿盘7带动打磨盘701对硅晶片10底面进行抛光，由此可见，通过对硅晶片10上下两面同时抛光；
同时，本装置无需复杂的驱动和控制组件，只要对双头电机801进行控制，能够对硅晶片10的输送和抛光进行调控，通过机械传动将输送和抛光联动结合在一起一次性进行；
此外，收集槽903与抛光筒3的金属网板304相匹配，由于硅晶片10处于抛光筒3内密闭的环境下进行抛光，通过真空泵901提供吸力，利用收集筒902对抛光产生的废渣进行收集处理，有效保证硅晶片10表面的洁净。
最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
以上仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种半导体生产用的基板加工装置，其特征在于，包括：底座（1），所述底座（1）顶部左侧设有两处传动架（2），且两处传动架（2）呈平行方式分布，并且传动架（2）上设有硅晶片（10）；所述传动架（2）右侧设有抛光筒（3），且抛光筒（3）通过嵌入的方式与底座（1）固定连接；所述抛光筒（3）中间位置设有转动座（4），且转动座（4）上设有抛光转盘（5），并且抛光转盘（5）位于抛光筒（3）内；所述底座（1）顶部右侧设有传动辊组（6）；所述底座（1）底部设有驱动机构（8），且驱动机构（8）右侧设有收集组件（9）。
2.如权利要求1所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：所述传动架（2）左侧设有导向辊组（201），传动架（2）右侧设有主动辊组（202），且主动辊组（202）下方辊杆的轴杆端部设有两处带轮，并且硅晶片（10）穿过导向辊组（201）和主动辊组（202）的上下两处辊杆之间，两处传动架（2）顶部均开设有导向槽（203），且硅晶片（10）通过导向槽（203）与传动架（2）滑动连接。
3.如权利要求1所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：所述抛光筒（3）为柱形空腔结构，且抛光筒（3）侧壁开设有四处通槽（301），且左右两侧通槽（301）相对应，抛光筒（3）侧壁内周面底部设有内齿环（302），抛光筒（3）侧壁内周面顶部设有密封环（303），抛光筒（3）底部开设有通孔，且通孔内通过嵌入的方式固定安装有金属网板（304）。
4.如权利要求3所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：所述抛光筒（3）内设有五处转动齿盘（7），且五处转动齿盘（7）呈环形阵列方式分布，并且转动齿盘（7）与内齿环（302）啮合连接。
5.如权利要求1所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：所述转动座（4）为柱形空腔结构，且转动座（4）侧壁开设有三处滑槽（401），且三处滑槽（401）呈环形阵列方式分布，转动座（4）外周面设有外齿环（402），且外齿环（402）位于滑槽（401）下方，转动座（4）底部设有转动轴（403），且转动轴（403）通过轴承与抛光筒（3）转动连接，并且转动轴（403）底端设有锥齿轮。
6.如权利要求1所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：所述抛光转盘（5）为环形结构，且抛光转盘（5）底部设有打磨环（501），抛光转盘（5）的环形中心位置设有滑动架（502），抛光转盘（5）上方设有气缸（503），且气缸（503）固定安装于转动座（4）顶端，且气缸（503）的伸缩杆滑动贯穿转动座（4）顶壁，并且气缸（503）的伸缩杆端部与滑动架（502）固定连接。
7.如权利要求1所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：所述传动辊组（6）下方辊杆的轴杆端部设有带轮，且传动辊组（6）的带轮上传动连接有第一皮带（601），并且硅晶片（10）穿过传动辊组（6）的上下两处辊杆之间。
8.如权利要求4所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：五处所述转动齿盘（7）顶部均设有打磨盘（701），且打磨盘（701）位于抛光转盘（5）下方，并且打磨盘（701）与硅晶片（10）底部相接触。
9.如权利要求1所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：所述驱动机构（8）包括双头电机（801）、转动杆（802）和第二皮带（803），双头电机（801）固定安装于抛光筒（3）底部，且双头电机（801）的转轴左右两端均设于锥齿轮，转动杆（802）通过轴承座与底座（1）转动连接，且转动杆（802）上设有锥齿轮，并且转动杆（802）通过锥齿轮与双头电机（801）传动连接，转动杆（802）一端设有带轮，且转动杆（802）的带轮传动连接有第二皮带（803）。
10.如权利要求1所述半导体生产用的基板加工装置，其特征在于：所述收集组件（9）包括真空泵（901）、收集筒（902）和收集槽（903），真空泵（901）和收集筒（902）均固定安装于抛光筒（3）底部，且真空泵（901）通过导管与收集筒（902）相通，收集槽（903）通过嵌入的方式与抛光筒（3）固定连接，且收集槽（903）通过导管与收集筒（902）相通。
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