CN115513110A - 一种半导体生产用晶圆智能生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体生产用晶圆智能生产设备，涉及晶圆生产技术领域，包括工作台，所述工作台的上表面固定安装有外壳，所述工作台的上表面位于外壳的内部固定安装有横向电动导轨，所述横向电动导轨的移动端上表面固定安装有支撑座，所述支撑座上安装有定位机构，所述定位机构包括若干个导向管，若干所述导向管均固定安装在支撑座上，所述外壳上安装有切割机构，所述切割机构包括升降气缸，通过活塞移动将导向槽内部的气体经过通孔向矩形槽内部挤压，提升矩形槽与导向槽内部的气压，直至若干支撑块将硅晶片定位固定在设备的中心，并通过支撑块移动与压缩空气能够在固定接触时起到缓冲作用，避免了固定时硅晶片受到损坏。

Description

一种半导体生产用晶圆智能生产设备

技术领域

本发明涉及晶圆生产技术领域，具体为一种半导体生产用晶圆智能生产设备。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品，晶圆在生产过程中，需要进行切割，现在的晶圆切割设备往往是智能自动化设备，能够对晶圆进行定位，并且自动进行切割，如申请号为CN202023006012.5的专利所提出的一种半导体晶圆精准切割装置，包括基座，自动切割装置包括电动液压杆，固定板的顶部固定连接有伺服电机，伺服电机的输出端固定连接有齿轮，齿轮的表面啮合连接有内齿轮，内齿轮的底部固定连接有刀片，轴承的表面均对称固定连接有转动块，电动液压杆的一侧固定连接有连接板，连接板顶部的一侧固定连接有固定挡板，电动液压杆顶部的另一侧固定连接有固定块，固定块的表面转动套接有手动丝杆，手动丝杆的一端固定连接有移动挡板，连接板的表面固定开设有通孔，该方案通过自动切割装置，解决了现有半导体晶圆在进行切割时需要人工手持进行旋转，保证切割时为圆弧状，但人工手持进行旋转，会导致在切割时存在直径偏差的问题。

但是上述的技术方案，需要对硅晶片进行定位，在定位时无法将对硅晶片进行定位在设备的中心，不便于切割，由于硅晶片较薄，在固定时无法有效进行保护，容易使硅晶片出现损坏的现象，因此我们对此做出改进，提出一种半导体生产用晶圆智能生产设备。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种半导体生产用晶圆智能生产设备，解决了现如今需要对硅晶片进行定位，在定位时无法将对硅晶片进行定位在设备的中心，不便于切割，由于硅晶片较薄，在固定时无法有效进行保护，容易使硅晶片出现损坏的现象。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种半导体生产用晶圆智能生产设备，包括工作台，所述工作台的上表面固定安装有外壳，所述工作台的上表面位于外壳的内部固定安装有横向电动导轨，所述横向电动导轨的移动端上表面固定安装有支撑座，所述支撑座上安装有定位机构，所述定位机构包括若干个导向管，若干所述导向管均固定安装在支撑座上，所述外壳上安装有切割机构，所述切割机构包括升降气缸，所述升降气缸固定安装在外壳的上表面上，所述外壳的内壁上安装有移动机构，所述移动机构包括安装座，所述安装座固定安装在移动气缸的输出端上，所述安装座的下表面上安装有固定机构，所述固定机构包括连接座，所述连接座固定安装在安装座的下表面上。

作为优选的，每个所述导向管的一端均固定安装在环形连接管的外壁上，每个所述导向管的内部均与环形连接管的内部连通，所述环形连接管的外壁上固定安装并连通有气泵接头。

作为优选的，所述导向管的内部滑动安装有导向杆，所述导向杆远离环形连接管的一端开设有导向槽，所述导向槽的内部滑动安装有活塞，所述活塞的一侧表面固定安装有连接杆，所述连接杆的一端固定安装有支撑块，所述支撑块滑动连接在导向管的内部。

作为优选的，所述连接杆的外壁上滑动安装支撑盘，所述支撑盘的固定安装在导向槽的内壁上，所述支撑盘上贯穿设置有若干个圆孔，所述导向杆的内部位于导向槽的一侧开设有矩形槽，所述矩形槽与导向槽通过若干个通孔连通。

作为优选的，所述升降气缸的输出端滑动穿过外壳与电机支架固定连接，所述电机支架的下表面转动安装有转盘，所述转盘的下表面固定安装有激光切割机，所述电机支架的内部固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端转动穿过电机支架与转盘固定连接。

作为优选的，所述移动气缸固定安装在气缸安装座的一侧表面上，所述气缸安装座固定安装在移动电动导轨的移动端上，所述移动电动导轨固定安装在外壳的内壁上。

作为优选的，所述连接座的下端内部滑动安装有支撑管，所述支撑管的上端为封闭状态，所述支撑管的下端固定一体化设置有吸盘，所述支撑管的外壁上固定安装有若干滑块，每个所述滑块均滑动连接在连接座内壁上开设的滑槽内部。

作为优选的，所述连接座的外壁上固定安装并连通有接头，所述接头的内部与连接座的内部连通，所述支撑管的上表面位于接头的一侧固定安装有密封块，所述密封块滑动安装在滑槽的内部，所述密封块上靠近接头的一侧表面上开设有连接槽，所述连接槽与进气孔连通，所述支撑管与其中一个滑块上贯穿设置有进气孔。

作为优选的，所述连接座的外壁上固定安装并连通有进气管，所述进气管的内壁上开设有圆锥密封槽，所述圆锥密封槽的内部滑动安装有圆锥密封块，所述圆锥密封块的一端一体化设置有移动管，所述移动管滑动安装在进气管的内部。

作为优选的，所述进气管的内壁上位于圆锥密封槽的一侧开设有环形槽，所述移动管与圆锥密封块上开设有若干L形通槽，所述L形通槽的一端设置在移动管的一端表面上，所述L形通槽的另一端设置在圆锥密封块的外壁上，所述圆锥密封块上远离移动管的一端表面上固定安装有支撑块。

（三）有益效果

本发明提供了一种半导体生产用晶圆智能生产设备。具备以下有益效果：

首先启动气泵能够向气泵接头的内部输入气体，从而提升环形连接管内部的气压，通过气压推动若干个导向杆以导向管的内部为路径滑动，并且使若干个支撑块推动硅晶片进行移动，通过若干个支撑块同步移动能够将硅晶片精准定位在设备的中心位置，便于进行切割，随着若干支撑块与硅晶片的外壁接触压力的增大，使支撑块能以连接杆为路径移动，并且推动活塞同步移动，通过活塞移动将导向槽内部的气体经过通孔向矩形槽内部挤压，提升矩形槽与导向槽内部的气压，直至若干支撑块将硅晶片定位固定在设备的中心，并通过支撑块移动与压缩空气能够在固定接触时起到缓冲作用，避免了固定时硅晶片受到损坏。

通过吸盘上端一体化设置的支撑管以滑块滑动安装在滑槽的内部，从而使吸盘能够向上移动，通过支撑管向上移动，能够推动连接座内部气体从进气管向外流动，通过流动的气体推动圆锥密封块与移动管向环形槽的方向移动，并且通过支撑块能够限制圆锥密封块的位置，从而使气流能够通过移动管的内部与若干个L形通槽向外流动，通过空气流动能够缓冲吸盘与硅晶片接触的压力，防止抓取硅晶片时出现损坏的现象。

在悬空状态下，吸盘与支撑管会受重力的影响向下移动，连接座内顶部通过进气管从外界吸入空气，通过空气流动的能推动圆锥密封块与移动管向移动管的方向移动，直至与圆锥密封槽贴合，从而将若干个L形通槽密封，使空气只能够从移动管内部向连接座的内部流动，降低吸盘与支撑管的下降速度，能够使吸盘下降时更加平稳，降低下降时晃动的幅度，通过支撑管下降从而带动密封块同步移动逐渐将接头的内部一端挡住，始终保持支撑管内部与接头之间的密封状态，并通过连接槽连通进气孔与接头，始终保持负压状态，使吸盘缓慢下降，将硅晶片平稳放置在物体的表面上，能够避免放置硅晶片时吸盘与物体表面较大的压力接触导致硅晶片损坏。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的侧视装置结构示意图；

图3为本发明的切割机构结构示意图；

图4为本发明的定位机构结构示意图；

图5为本发明图4中的A-A处剖切结构示意图；

图6为本发明的固定机构结构示意图；

图7为本发明图6中的B-B处剖切结构示意图；

图8为本发明图6中的C-C处剖切结构示意图；

图9为本发明图8中的D处放大结构示意图。

其中，1、工作台；2、横向电动导轨；3、支撑座；4、定位机构；401、导向管；402、环形连接管；403、导向杆；404、导向槽；405、活塞；406、支撑块；407、支撑盘；408、圆孔；409、矩形槽；4010、通孔；4011、连接杆；4012、气泵接头；5、外壳；6、切割机构；601、升降气缸；602、电机支架；603、转盘；604、激光切割机；605、驱动电机；7、移动机构；701、移动电动导轨；702、气缸安装座；703、移动气缸；704、安装座；8、固定机构；801、连接座；802、支撑管；803、吸盘；804、滑块；805、滑槽；806、接头；807、密封块；808、进气孔；809、进气管；8010、圆锥密封槽；8011、圆锥密封块；8012、环形槽；8013、支撑块；8014、移动管；8015、L形通槽；8016、连接槽。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1、2、3、4、5、7、8、9所示，本发明实施例提供一种半导体生产用晶圆智能生产设备，包括工作台1，所述工作台1的上表面固定安装有外壳5，所述工作台1的上表面位于外壳5的内部固定安装有横向电动导轨2，所述横向电动导轨2的移动端上表面固定安装有支撑座3，所述支撑座3上安装有定位机构4，所述定位机构4包括若干个导向管401，若干所述导向管401均固定安装在支撑座3上，所述外壳5上安装有切割机构6，所述切割机构6包括升降气缸601，所述升降气缸601固定安装在外壳5的上表面上，所述外壳5的内壁上安装有移动机构7，所述移动机构7包括安装座704，所述安装座704固定安装在移动气缸703的输出端上，所述安装座704的下表面上安装有固定机构8，所述固定机构8包括连接座801，所述连接座801固定安装在安装座704的下表面上。

需要说明的是，每个所述导向管401的一端均固定安装在环形连接管402的外壁上，每个所述导向管401的内部均与环形连接管402的内部连通，所述环形连接管402的外壁上固定安装并连通有气泵接头4012，通过气泵接头4012能够与真空泵连接。

需要说明的是，所述导向管401的内部滑动安装有导向杆403，所述导向杆403远离环形连接管402的一端开设有导向槽404，所述导向槽404的内部滑动安装有活塞405，所述活塞405的一侧表面固定安装有连接杆4011，所述连接杆4011的一端固定安装有支撑块406，所述支撑块406滑动连接在导向管401的内部，通过活塞405移动能够向矩形槽409内部输送空气，提升矩形槽409与导向槽404内部的气压，并且能够缓冲支撑块406与硅晶片接触的压力能够有效保护硅晶片。

需要说明的是，所述连接杆4011的外壁上滑动安装支撑盘407，所述支撑盘407的固定安装在导向槽404的内壁上，所述支撑盘407上贯穿设置有若干个圆孔408，所述导向杆403的内部位于导向槽404的一侧开设有矩形槽409，所述矩形槽409与导向槽404通过若干个通孔4010连通，在活塞405移动时，能够通过若干个圆孔408吸入空气。

需要说明的是，所述升降气缸601的输出端滑动穿过外壳5与电机支架602固定连接，所述电机支架602的下表面转动安装有转盘603，所述转盘603的下表面固定安装有激光切割机604，所述电机支架602的内部固定安装有驱动电机605，所述驱动电机605的输出端转动穿过电机支架602与转盘603固定连接，通过启动驱动电机605能够带动转盘603与激光切割机604转动切割硅晶片。

需要说明的是，所述移动气缸703固定安装在气缸安装座702的一侧表面上，所述气缸安装座702固定安装在移动电动导轨701的移动端上，所述移动电动导轨701固定安装在外壳5的内壁上，通过启动移动电动导轨701能够带动气缸安装座702与移动气缸703移动。

需要说明的是，所述连接座801的下端内部滑动安装有支撑管802，所述支撑管802的上端为封闭状态，所述支撑管802的下端固定一体化设置有吸盘803，所述支撑管802的外壁上固定安装有若干滑块804，每个所述滑块804均滑动连接在连接座801内壁上开设的滑槽805内部，支撑管802能够通过滑块804以滑槽805为路径移动。

需要说明的是，所述连接座801的外壁上固定安装并连通有接头806，所述接头806的内部与连接座801的内部连通，所述支撑管802的上表面位于接头806的一侧固定安装有密封块807，所述密封块807滑动安装在滑槽805的内部，所述密封块807上靠近接头806的一侧表面上开设有连接槽8016，所述连接槽8016与进气孔808连通，所述支撑管802与其中一个滑块804上贯穿设置有进气孔808，在支撑管802下降时，能够带动密封块807同步移动逐渐将接头806的内部一端挡住，始终保持支撑管802内顶部与接头806之间的封闭状态，并且通过连接槽8016连通进气孔808与接头806，使吸盘803内部始终保持负压状态。

需要说明的是，所述连接座801的外壁上固定安装并连通有进气管809，所述进气管809的内壁上开设有圆锥密封槽8010，所述圆锥密封槽8010的内部滑动安装有圆锥密封块8011，所述圆锥密封块8011的一端一体化设置有移动管8014，所述移动管8014滑动安装在进气管809的内部，所述进气管809的内壁上位于圆锥密封槽8010的一侧开设有环形槽8012，所述移动管8014与圆锥密封块8011上开设有若干L形通槽8015，所述L形通槽8015的一端设置在移动管8014的一端表面上，所述L形通槽8015的另一端设置在圆锥密封块8011的外壁上，所述圆锥密封块8011上远离移动管8014的一端表面上固定安装有支撑块8013，在悬空状态下，吸盘803与支撑管802会受到重力的影响向下移动，连接座801内顶部通过进气管809从外界吸入空气，通过空气流动的能推动圆锥密封块8011与移动管8014向移动管8014的方向移动，直至与圆锥密封槽8010贴合，从而将若干个L形通槽8015密封，使空气只能够从移动管8014内部向连接座801的内部流动，降低吸盘803与支撑管802的下降速度，能够使吸盘下降时更加平稳，降低下降时晃动的幅度。

工作原理：

在使用时，首先将气泵接头4012与气泵连接，启动气泵能够向气泵接头4012的内部输入气体，从而提升环形连接管402内部的气压，通过气压推动若干个导向杆403以导向管401的内部为路径滑动，并且使若干个支撑块406推动硅晶片进行移动，通过若干个支撑块406同步移动能够将硅晶片精准定位在设备的中心位置，便于进行切割，随着若干支撑块406与硅晶片的外壁接触压力的增大，使支撑块406能以连接杆4011为路径移动，并且推动活塞405同步移动，通过活塞405移动将导向槽404内部的气体经过通孔4010向矩形槽409内部挤压，提升矩形槽409与导向槽404内部的气压，直至若干支撑块406将硅晶片定位固定在设备的中心，并通过支撑块406移动与压缩空气能够在固定接触时起到缓冲作用，避免了固定时硅晶片受到损坏，通过启动升降气缸601能够推动电机支架602与激光切割机604向下移动，通过驱动电机605能够带动转盘603与激光切割机604运动切割硅晶片，在切割完成后；

通过启动移动电动导轨701能够带动安装座704水平移动，启动移动气缸703能够带动安装座704竖直方向移动，通过安装座704带动连接座801同步移动，使吸盘803与硅晶片的表面接触，通过吸盘803上端一体化设置的支撑管802以滑块804滑动安装在滑槽805的内部，从而使吸盘803能够向上移动，通过支撑管802向上移动，能够推动连接座801内部气体从进气管809向外流动，通过流动的气体推动圆锥密封块8011与移动管8014向环形槽8012的方向移动，并且通过支撑块8013能够限制圆锥密封块8011的位置，从而使气流能够通过移动管8014的内部与若干个L形通槽8015向外流动，通过空气流动能够缓冲吸盘803与硅晶片接触的压力，防止抓取硅晶片时出现损坏的现象，直至移动至支撑管802内部的顶端，此时启动与接头806连接的真空泵，通过连接槽8016与进气孔808内部连通，能够使吸盘803内部会产生负压，从而能够将硅晶片抓起；

在悬空状态下，吸盘803与支撑管802会受重力的影响向下移动，连接座801内顶部通过进气管809从外界吸入空气，通过空气流动的能推动圆锥密封块8011与移动管8014向移动管8014的方向移动，直至与圆锥密封槽8010贴合，从而将若干个L形通槽8015密封，使空气只能够从移动管8014内部向连接座801的内部流动，降低吸盘803与支撑管802的下降速度，能够使吸盘下降时更加平稳，降低下降时晃动的幅度，通过支撑管802下降从而带动密封块807同步移动逐渐将接头806的内部一端挡住，始终保持支撑管802内部与接头806之间的密封状态，并且通过连接槽8016连通进气孔808与接头806，使吸盘803内部始终保持负压状态，通过吸盘803缓慢下降，将硅晶片平稳放置在物体的表面上，能够避免放置硅晶片时吸盘803与物体表面较大的压力接触导致硅晶片损坏，在硅晶片与物体表面接触后，启动与接头806连接的真空泵上安装的电磁阀，能够取消吸盘803内部的负压状态，降低吸盘803的抓取力，将硅晶片放置在物体表面上。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种半导体生产用晶圆智能生产设备，包括工作台（1），其特征在于：所述工作台（1）的上表面固定安装有外壳（5），所述工作台（1）的上表面位于外壳（5）的内部固定安装有横向电动导轨（2），所述横向电动导轨（2）的移动端上表面固定安装有支撑座（3），所述支撑座（3）上安装有定位机构（4），所述定位机构（4）包括若干个导向管（401），若干所述导向管（401）均固定安装在支撑座（3）上，所述外壳（5）上安装有切割机构（6），所述切割机构（6）包括升降气缸（601），所述升降气缸（601）固定安装在外壳（5）的上表面上，所述外壳（5）的内壁上安装有移动机构（7），所述移动机构（7）包括安装座（704），所述安装座（704）固定安装在移动气缸（703）的输出端上，所述安装座（704）的下表面上安装有固定机构（8），所述固定机构（8）包括连接座（801），所述连接座（801）固定安装在安装座（704）的下表面上。

2.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：每个所述导向管（401）的一端均固定安装在环形连接管（402）的外壁上，每个所述导向管（401）的内部均与环形连接管（402）的内部连通，所述环形连接管（402）的外壁上固定安装并连通有气泵接头（4012）。

3.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：所述导向管（401）的内部滑动安装有导向杆（403），所述导向杆（403）远离环形连接管（402）的一端开设有导向槽（404），所述导向槽（404）的内部滑动安装有活塞（405），所述活塞（405）的一侧表面固定安装有连接杆（4011），所述连接杆（4011）的一端固定安装有支撑块（406），所述支撑块（406）滑动连接在导向管（401）的内部。

4.根据权利要求3所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：所述连接杆（4011）的外壁上滑动安装支撑盘（407），所述支撑盘（407）的固定安装在导向槽（404）的内壁上，所述支撑盘（407）上贯穿设置有若干个圆孔（408），所述导向杆（403）的内部位于导向槽（404）的一侧开设有矩形槽（409），所述矩形槽（409）与导向槽（404）通过若干个通孔（4010）连通。

5.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：所述升降气缸（601）的输出端滑动穿过外壳（5）与电机支架（602）固定连接，所述电机支架（602）的下表面转动安装有转盘（603），所述转盘（603）的下表面固定安装有激光切割机（604），所述电机支架（602）的内部固定安装有驱动电机（605），所述驱动电机（605）的输出端转动穿过电机支架（602）与转盘（603）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：所述移动气缸（703）固定安装在气缸安装座（702）的一侧表面上，所述气缸安装座（702）固定安装在移动电动导轨（701）的移动端上，所述移动电动导轨（701）固定安装在外壳（5）的内壁上。

7.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：所述连接座（801）的下端内部滑动安装有支撑管（802），所述支撑管（802）的上端为封闭状态，所述支撑管（802）的下端固定一体化设置有吸盘（803），所述支撑管（802）的外壁上固定安装有若干滑块（804），每个所述滑块（804）均滑动连接在连接座（801）内壁上开设的滑槽（805）内部。

8.根据权利要求7所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：所述连接座（801）的外壁上固定安装并连通有接头（806），所述接头（806）的内部与连接座（801）的内部连通，所述支撑管（802）的上表面位于接头（806）的一侧固定安装有密封块（807），所述密封块（807）滑动安装在滑槽（805）的内部，所述密封块（807）上靠近接头（806）的一侧表面上开设有连接槽（8016），所述连接槽（8016）与进气孔（808）连通，所述支撑管（802）与其中一个滑块（804）上贯穿设置有进气孔（808）。

9.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：所述连接座（801）的外壁上固定安装并连通有进气管（809），所述进气管（809）的内壁上开设有圆锥密封槽（8010），所述圆锥密封槽（8010）的内部滑动安装有圆锥密封块（8011），所述圆锥密封块（8011）的一端一体化设置有移动管（8014），所述移动管（8014）滑动安装在进气管（809）的内部。

10.根据权利要求9所述的一种半导体生产用晶圆智能生产设备，其特征在于：所述进气管（809）的内壁上位于圆锥密封槽（8010）的一侧开设有环形槽（8012），所述移动管（8014）与圆锥密封块（8011）上开设有若干L形通槽（8015），所述L形通槽（8015）的一端设置在移动管（8014）的一端表面上，所述L形通槽（8015）的另一端设置在圆锥密封块（8011）的外壁上，所述圆锥密封块（8011）上远离移动管（8014）的一端表面上固定安装有支撑块（8013）。

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