[发明专利]一种半导体晶圆切片成型机床

说明书

本发明涉及新能源机械的技术领域，特别是涉及一种半导体晶圆切片成型机床，其通过对晶圆切片工作进行连续自动操作，可有效提高工作效率，采用激光进行切割，可有效降低切割面的粗糙度，提高晶圆生产质量，有效避免设备运行对原料的破坏，方便对晶圆进行保护，提高产品的成品率，提高经济效益，提高实用性和可靠性；包括工作台、四组支腿、中控箱、第一环形导轨和内齿环，四组支腿均匀安装在工作台的底部外侧，中控箱安装在工作台的顶部左前侧，工作台的右侧设置有上下贯穿的料口，第一环形导轨安装在工作台的底部右侧。

技术领域

本发明涉及新能源机械的技术领域，特别是涉及一种半导体晶圆切片成型机床。

背景技术

众所周知，晶圆是指以硅为原料制成而成的半导体硅晶片，由于其形状为圆形，故称之为晶圆，晶圆切片是对由硅制作而成的圆柱形硅棒进行切割处理，从而得到圆形薄硅片的工艺操作，现有晶圆切片工作主要采用金刚石砂轮对硅棒进行切割处理，由于硅棒硬度较低，脆性较强，晶圆切片时容易发生破碎，导致切割失败，成品率较低，经济效益较低，同时由于金刚石砂轮切割为机械接触式切割，设备运行容易产生震动，震动容易对晶圆造成破坏，切割后的晶圆表面粗糙度较高，晶圆生产质量较低，机械式切割速度较慢，晶圆生产效率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种通过对晶圆切片工作进行连续自动操作，可有效提高工作效率，采用激光进行切割，可有效降低切割面的粗糙度，提高晶圆生产质量，有效避免设备运行对原料的破坏，方便对晶圆进行保护，提高产品的成品率，提高经济效益，提高实用性和可靠性的半导体晶圆切片成型机床。

本发明的一种半导体晶圆切片成型机床，包括工作台、四组支腿、中控箱、第一环形导轨和内齿环，四组支腿均匀安装在工作台的底部外侧，中控箱安装在工作台的顶部左前侧，工作台的右侧设置有上下贯穿的料口，第一环形导轨安装在工作台的底部右侧，第一环形导轨的位置与料口的位置对应，第一环形导轨的下侧均匀滑动设置有多组滑块，内齿环的顶部固定在多组滑块的底部，内齿环的底部设置有斜齿环，第一环形导轨的左方设置有电机座，电机座的顶部固定在工作台上，电机座的底部设置有第一电机，第一电机的右侧依次设置有转轴和第一锥齿轮，第一锥齿轮的顶部与斜齿环的左侧啮合，第一环形导轨的内侧设置有六组螺套，六组螺套均匀环形分布在料口的底部外侧，六组螺套的顶部均转动安装在工作台上，每组螺套的上侧外壁上均设置有第一直齿轮，每组第一直齿轮的外侧壁均与内齿环的内侧壁啮合，每组螺套的下侧均螺装设置有螺杆，工作台的右下方设置有料台，料台的顶部外侧均匀安装在六组螺杆底部，料台的顶端中部连通设置有圆形料槽，料槽成阶梯型，料槽的内壁直径由上至下逐渐减小，料槽内每组阶梯的边缘位置均设置为倾斜面，每组倾斜面上均固定有弹性橡胶圈，料槽的位置与料口的位置对应，工作台的顶部右侧设置有第二环形导轨，第二环形导轨的位置与料口的位置对应，第二环形导轨的顶部滑动设置有环形滑槽，环形滑槽的顶部设置有固定环，固定环的内壁上侧均匀交错设置有三组激光发生器和三组二极管光子接收器，三组激光发生器的位置分别与三组二极管光子接收器的位置对应，环形滑槽的外壁上均匀设置有三组第二电机，三组第二电机的下侧输出端均设置有第二直齿轮，第二环形导轨的外壁下侧设置有外齿环，三组第二直齿轮均与外齿环啮合，工作台的顶端中部设置有转移装置，工作台的顶部左侧设置有分层储料装置，中控箱分别与第一电机、三组激光发生器、三组二极管光子接收器和三组第二电机电连接；将硅棒通过料口向下插入至料台上的料槽内，硅棒的底部卡装在料槽内的阶梯内侧壁上，对应阶梯上的倾斜面上的弹性橡胶圈套装在硅棒的外壁上，从而对硅棒进行固定，此时硅棒与料口同轴，中控箱控制打开第一电机，第一电机通过转轴带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮与斜齿环啮合，第一锥齿轮打动斜齿环转动，斜齿环带动内齿环转动，内齿环带动多组滑块在第一环形导轨上滑动，同时内齿环与六组第一直齿轮啮合，内齿环通过六组第一直齿轮分别带动六组螺套在工作台上转动，六组螺套分别与六组螺杆螺装连接，转动状态的六组螺套可带动六组螺杆分别在六组螺套上进行同步上下移动，六组螺杆同步带动料台和硅棒进行上下移动，硅棒在料口内进行上下移动，从而调节硅棒的高度，根据晶圆切片厚度要求将硅棒调节至与三组激光发生器对应高度上，中控箱控制关闭第一电机，中控箱控制转移装置转动并对硅棒的顶部进行吸附固定处理，中控箱控制打开三组第二电机，三组第二电机分别带动三组第二直齿轮转动，三组第二直齿轮均与外齿环啮合，三组第二直齿轮均在外齿环上滚动，三组第二直齿轮分别带动三组第二电机转动，三组第二电机同步带动环形滑槽进行转动，环形滑槽在第二环形导轨上滑动，同时环形滑槽通过固定环带动三组激光发生器和三组二极管光子接收器进行同步转动，中控箱控制打开三组激光发生器，三组激光发生器的内侧均照射出等离子激光并对固定环内侧的硅棒侧壁进行切割处理，由于三组激光发生器同步进行转动，三组激光发生器同步对硅棒的侧壁进行环形切割处理，当硅棒切割完成后，切割下的薄片硅棒即为晶圆，晶圆吸附固定在转移装置上，此时三组激光发生器照射出的激光分别照射在三组二极管光子接收器上，三组二极管光子接收器接收光子信号并将信号传递至中控箱内，中控箱控制关闭第二电机和三组激光发生器，中控箱控制转移装置将切割下的晶圆转移至分层储料装置上并使转移装置恢复至初始位置，中控箱通过第一电机控制硅棒向上移动至规定高度，中控箱通过第二电机和三组激光发生器对硅棒重复切割处理，从而连续自动进行晶圆切片工作，通过对晶圆切片工作进行连续自动操作，可有效缩短切片所需时间，提高工作效率，采用激光进行切割，可有效降低切割面的粗糙度，提高晶圆生产质量，同时激光切割为非接触式切割，设备运行的稳定性较高，有效避免设备运行对原料的破坏，方便对晶圆进行保护，提高产品的成品率，提高经济效益，减少原料浪费，提高实用性和可靠性。