CN114734319B - 一种半导体材料处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体材料加工技术领域，更具体的说是一种半导体材料处理系统及方法；该方法包括以下步骤：步骤一：使用原料成型出圆柱状半导体硅锭；步骤二：通过切割的方式从半导体硅锭上切割下来圆形硅晶片；步骤三：将硅晶片进行装夹、定位并对硅晶片进行双面打磨；步骤四：打磨后进行清洗得到半导体硅晶片材料；所述步骤三是通过一种一种半导体材料处理系统来实现的，所述处理系统包括中部设置有圆孔的平台，以及设置在圆孔中的凹台，以及通过气缸带动升降且自带电源的打磨机；还包括转动在平台上的丝杆，以及螺纹连接在丝杆上的竖梁，气缸固定在竖梁上；可以提高对半导体硅晶片打磨加工的效率。

Description

一种半导体材料处理系统及方法
技术领域
本发明涉及半导体材料加工技术领域，更具体的说是一种半导体材料处理系统及方法。
背景技术
半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料，其中硅金属是一种非常理想的半导体材料，现有的半导体硅金属材料在加工成为半导体硅晶片的过程中，工序繁多，例如切割、打磨、抛光等，但是现有的半导体硅晶片处理方法在对半导体硅晶片进行打磨的时候，需要人工干涉来对半导体硅晶片进行定位、移动等等，会导致半导体硅晶片打磨的过程占用时间较长，从而导致半导体硅晶片打磨的加工效率底下。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种半导体材料处理系统及方法，可以提高对半导体硅晶片打磨加工的效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种半导体材料处理方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：使用原料成型出圆柱状半导体硅锭；
步骤二：通过切割的方式从半导体硅锭上切割下来圆形硅晶片；
步骤三：将硅晶片进行装夹、定位并对硅晶片进行双面打磨；
步骤四：打磨后进行清洗得到半导体硅晶片材料。
进一步的所述步骤三是通过一种一种半导体材料处理系统来实现的，所述处理系统包括中部设置有圆孔的平台，以及设置在圆孔中的凹台，以及通过气缸带动升降且自带电源的打磨机。
进一步的还包括转动在平台上的丝杆，以及螺纹连接在丝杆上的竖梁，气缸固定在竖梁上。
进一步的还包括固定在竖梁上的斜块，以及滑动在平台上且设置有凸棱的圆板，圆板与平台之间连接有拉簧。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明中的半导体材料处理方法的示意图；
图2为本发明中处理系统的结构示意图；
图3为本发明中处理系统另一个方向的结构示意图；
图4为本发明中处理系统局部的结构示意图；
图5为本发明中凹台、凸起的结构示意图；
图6为本发明中竖梁、竖梁的结构示意图；
图7为本发明中圆板、凸棱的结构示意图；
图8为本发明中铲子、侧杆的结构示意图；
图9为本发明中盖子的结构示意图；
图10为本发明中移动块、转架的结构示意图；
图11为本发明中丝杠的结构示意图；
图12为本发明中处理系统另一处局部的结构示意图。
具体实施方式
参看图1，根据图中所示可以得到处理半导体硅晶片材料的方法过程是：首先使用原料成型出圆柱状半导体硅锭；然后通过切割的方式从半导体硅锭上切割下来圆形硅晶片；其次将硅晶片进行装夹、定位并对硅晶片进行双面打磨，打磨的同时要对硅晶片进行支撑保护；最后打磨后进行清洗得到半导体硅晶片材料。
参看图2至图6，根据图中所示可以得到对半导体硅晶片进行打磨的一个示例性工作过程是：
双面打磨是通过一种一种半导体材料处理系统来实现的，所述处理系统包括中部设置有圆孔的平台01，以及设置在圆孔中的凹台02，以及通过气缸06带动升降且自带电源的打磨机07；在对半导体硅晶片进行打磨的时候，只需要将半导体硅晶片放置到圆孔中的凹台02上，半导体硅晶片的边缘能够嵌入到呈圆形的凹台02中，然后移动气缸06，使气缸06带着打磨机07移动到半导体硅晶片正上方，随后便可以使用气缸06带动打磨机07下降，打开打磨机07实现对半导体硅晶片上表面进行打磨，上表面打磨完毕之后，能够使用手指从圆孔下方顶起半导体硅晶片，将半导体硅晶片下表面反过来再次放置到凹台02中，便可以对半导体硅晶片下表面进行打磨；
通过将半导体硅晶片嵌入到凹台02中，能够实现对半导体硅晶片的快速定位，同时在打磨的时候能够避免半导体硅晶片发生水平方向的位置移动，能够使半导体硅晶片处于稳定状态下进行打磨。
参看图2至图6，根据图中所示可以得到提高自动化的一个示例性工作过程是：
为了减少人工干预，本发明中还包括转动在平台01上的丝杆09，以及螺纹连接在丝杆09上的竖梁05，气缸06固定在竖梁05上；能够使用减速电机通过将减速电机的输出轴连接在丝杆09上来实现丝杆09的转动，当丝杆09转动的时候，便可以带动竖梁05在平台01上进行移动，从而实现气缸06和打磨机07自动移动到半导体硅晶片正上方，高效快捷。
参看图3、图6和图7，根据图中所示可以得到对半导体硅晶片进行支撑保护的一个示例性工作过程是：
在对半导体硅晶片到打磨的时候，因为打磨机07下压进给的时候会对半导体硅晶片产生力，容易导致半导体硅晶片中部向下弯曲，为了避免上述问题，本发明中还包括固定在竖梁05上的斜块08，以及滑动在平台01上且设置有凸棱18的圆板17，圆板17与平台01之间连接有拉簧；在将半导体硅晶片放置到凹台02中之后，当丝杆09转动带动竖梁05移动时，竖梁05上的斜块08会从下方向上顶起凸棱18，来使凸棱18带动圆板17在平台01上向上滑动，并在打磨机07移动到半导体硅晶片正上方的时候，圆板17接触在半导体硅晶片下表面上，对半导体硅晶片进行支撑防护，避免半导体硅晶片在打磨的时候中部发生弯曲。
参看图2和图3，根据图中所示可以得到减少对打磨机07中打磨刀具磨损的一个示例性工作过程是：
所述的平台01上设置有带有进料口和喷嘴的液箱10；将用于对打磨刀具进行冷却的液体通过管道通入到液箱10中，在对半导体硅晶片打磨的时候便可以通过喷嘴喷洒出来，喷洒到打磨位置，从而对打磨刀具和半导体硅晶片都进行冷却，避免打磨刀具与半导体硅晶片之间摩擦产生高温加快打磨刀具的磨损；同时也能够避免半导体硅晶片受到高温之后发生形变，确保半导体硅晶片在打磨之后平整度。
参看图4、图5、图8和图12，根据图中所示可以得到拾取半导体硅晶片的一个示例性工作过程是：
圆孔下方存在圆板17，所以使用手指从向顶起半导体硅晶片很不便，所以本发明中还包括设置在平台01上的凹槽04，以及设置在凹槽04中的多个凸起03，以及带有叉齿的铲子14，凹槽04的深度大于凹台02的深度；当需要将凹台02中将半导体硅晶片拾取出来的时候，只需要将铲子14放置到凹槽04中，然后向着凹台02方向移动，此时铲子14上的叉齿会穿过多个凸起03，移动到半导体硅晶片下方，然后将铲子14向上移动，便可以通过铲子14将半导体硅晶片从凹台02中取出。
参看图8至图10，根据图中所示可以得到便于翻转半导体硅晶片的一个示例性工作过程是：
为了在打磨完毕半导体硅晶片一面之后便于翻转半导体硅晶片，本发明中还包括通过弹簧连接且滑动在铲子14上的盖子16，以及分别设置在铲子14两侧的两个侧杆15，所述的铲子14上的叉齿与所述的盖子16上的叉齿上下一一对应；在拾取半导体硅晶片的时候，随着铲子14的移动，半导体硅晶片会进入到铲子14和盖子16之间的空间，同时两个侧杆15能够在半导体硅晶片侧面进行限位，避免在铲子14和盖子16带动半导体硅晶片翻转的时候，半导体硅晶片从铲子14和盖子16之间的空间的侧面掉落出去，然后在将半导体硅晶片从凹台02中取出之后进行翻面，翻面之后，盖子16接触在凹槽04中使铲子14向着远离凹台02的方向移动，此时多个凸起03能够将半导体硅晶片阻拦下来，使半导体硅晶片保持在凹台02中；
当半导体硅晶片两面都被打磨完毕之后，只需要再次使用铲子14和盖子16将半导体硅晶片拾取出来，然后使盖子16相对于铲子14发生滑动，便可以使铲子14与盖子16产生偏移，从而使半导体硅晶片露出来，然后便能够将半导体硅晶片从铲子14与盖子16之间抽出来，完成半导体硅晶片的拾取。
参看图8至图10，根据图中所示可以得到自动翻转半导体硅晶片的一个示例性工作过程是：
为了节省人力实现自动化，提高工作效率，本发明中还包括能够使铲子14转动的转架13；本发明中还包括用于转架13转动的移动块12，以及转动在平台01上且与移动块12螺纹连接的丝杠11；使用的时候，首先使用减速电机带动丝杠11转动，使丝杠11带动移动块12向着靠近平台01中部的位置移动，移动块12便能够带动转架13和铲子14移动，使铲子14和盖子16将半导体硅晶片拾取，然后再使用另外的减速电机带动转架13在移动块12上从水平状态转动到竖直状态，在使用其他的减速电机带动铲子14在转架13上转动一百八十度，随后转架13再转动回到水平状态，丝杠11反向转动，移动块12带动转架13和铲子14移动复位，便可以实现将半导体硅晶片自动拾取并且翻面的效果；
同时当半导体硅晶片两面都打磨完毕之后，能够通过转架13转动到竖直状态之后，使半导体硅晶片处于竖直状态，然后压动盖子16，使盖子16与铲子14发生错位，便可以快速取出半导体硅晶片，并且能够将后续需要打磨的半导体硅晶片放置到盖子16与铲子14之间，进行打磨，整个过程完全实现自动化，能够节省人力物力，提高打磨效率。

Claims (7)

1.一种半导体材料处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一：使用原料成型出圆柱状半导体硅锭；
步骤二：通过切割的方式从半导体硅锭上切割下来圆形硅晶片；
步骤三：将硅晶片进行装夹、定位并对硅晶片进行双面打磨；
步骤四：打磨后进行清洗得到半导体硅晶片材料；
所述步骤三是通过一种半导体材料处理系统来实现的，所述处理系统包括中部设置有圆孔的平台（01），以及设置在圆孔中的凹台（02），以及通过气缸（06）带动升降且自带电源的打磨机（07）；
所述处理系统还包括转动在平台（01）上的丝杆（09），以及螺纹连接在丝杆（09）上的竖梁（05），气缸（06）固定在竖梁（05）上；
所述处理系统还包括固定在竖梁（05）上的斜块（08），以及滑动在平台（01）上且设置有凸棱（18）的圆板（17），圆板（17）与平台（01）之间连接有拉簧。
2.根据权利要求1所述的半导体材料处理方法，其特征在于：所述的平台（01）上设置有带有进料口和喷嘴的液箱（10）。
3.根据权利要求2所述的半导体材料处理方法，其特征在于：所述处理系统还包括设置在平台（01）上的凹槽（04），以及设置在凹槽（04）中的多个凸起（03），以及带有叉齿的铲子（14），凹槽（04）的深度大于凹台（02）的深度。
4.根据权利要求3所述的半导体材料处理方法，其特征在于：所述处理系统还包括通过弹簧连接且滑动在铲子（14）上的盖子（16），以及分别设置在铲子（14）两侧的两个侧杆（15）。
5.根据权利要求4所述的半导体材料处理方法，其特征在于：所述的铲子（14）上的叉齿与所述的盖子（16）上的叉齿上下一一对应。
6.根据权利要求5所述的半导体材料处理方法，其特征在于：所述处理系统还包括能够使铲子（14）转动的转架（13）。
7.根据权利要求6所述的半导体材料处理方法，其特征在于：所述处理系统还包括用于转架（13）转动的移动块（12），以及转动在平台（01）上且与移动块（12）螺纹连接的丝杠（11）。
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