[发明专利]一种改善大尺寸硅单晶外延厚度均匀性的装置及操作方法

说明书

本发明公开了一种改善大尺寸硅单晶外延厚度均匀性的装置及操作方法，包括加工箱以及分别与加工箱的表面连通的进料输送带和出料输送带，所述加工箱的内腔设置有用于打磨硅单晶的打磨机构、用于固定硅单晶的限位机构、用于放置硅单晶的放置机构和用于翻转硅单晶的翻转机构，打磨机构包括三轴机器人以及固定在三轴机器人运动端表面的打磨盘，本发明涉及硅单晶加工技术领域。该改善大尺寸硅单晶外延厚度均匀性的装置及操作方法，先对硅单晶的正面进行打磨加工，打磨完毕后，通过翻转机构快速的对硅单晶进行翻转，全自动进行正反面翻转，并且通过双工位的设计同时对正反面进行打磨加工，翻转快速高效，大大增加了加工效率。

技术领域

本发明涉及硅单晶加工技术领域，具体为一种改善大尺寸硅单晶外延厚度均匀性的装置及操作方法。

背景技术

在已知的外延层制造方法中，通过切除单晶硅锭的两端来获得块状形状，对硅锭外侧进行研磨使整体直径一致而获得块体，对所述块体形成定向平面或定向缺口来指示特定的结晶定向，接着以对轴向方向呈预定角度的方式将所述块体切片，切片所得晶圆的周围部分是经倒角以避免碎裂或晶圆周边部分的碎片，接着，完成平滑处理步骤，进行晶圆双面研磨（DDSG），研磨该硅晶圆两侧的表面，接着进行晶圆单面研磨（SDSG），接着进行晶圆双面抛光（DSP），可同时抛光晶圆两侧的表面，接着进行晶圆单面抛光（SMP），然后，当单晶硅的外延层以外延生长方式形成于该晶圆表面时，即可获得外延硅晶片。

硅单晶外延加工时，需要通过打磨保证外延的均匀性，但是现有的硅单晶打磨机构在进行打磨时存在以下缺点：

（1）在对正面打磨完毕后，翻面操作较为复杂，降低了加工效率。

（2）打磨效果差，硅单晶不能随动进行打磨。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种改善大尺寸硅单晶外延厚度均匀性的装置及操作方法，解决了上述提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种改善大尺寸硅单晶外延厚度均匀性的装置，包括加工箱以及分别与加工箱的表面连通的进料输送带和出料输送带，所述加工箱的内腔设置有用于打磨硅单晶的打磨机构、用于固定硅单晶的限位机构、用于放置硅单晶的放置机构和用于翻转硅单晶的翻转机构，打磨机构包括三轴机器人以及固定在三轴机器人运动端表面的打磨盘；

翻转机构包括固定在加工箱内腔的后固定板、第一固定座、第二固定座和驱动电机。

作为本发明进一步的方案：所述后固定板的正面固定连接有前固定板，所述后固定板的内腔开设有平滑槽，所述前固定板的内腔开设有V型滑槽，所述后固定板和前固定板之间活动连接有翻转板，所述翻转板的一侧固定连接有夹持气缸，所述翻转板的内腔转动连接有转动杆和限位销，所述转动杆活动镶嵌在平滑槽的内腔，所述限位销活动镶嵌在V型滑槽的内腔。

作为本发明进一步的方案：所述第二固定座的表面转动连接有连接架，所述连接架的内腔通过滑动槽滑动连接有第一滑动块，所述转动杆的一端贯穿并延伸至第一滑动块的内腔，所述转动杆的表面与第一滑动块的内腔转动连接。

作为本发明进一步的方案：所述第一固定座的表面转动连接有支撑架，所述连接架的内腔通过滑动槽滑动连接有第二滑动块，所述支撑架的表面转动连接有与第二滑动块的内腔转动连接的转杆。

作为本发明进一步的方案：所述驱动电机输出轴的一端贯穿第一固定座的背面并延伸至第一固定座的正面，所述驱动电机输出轴的表面与支撑架的内腔固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述V型滑槽两端为矩形槽，中部为向下凹陷的V槽。

作为本发明进一步的方案：所述限位机构包括固定在加工箱内腔的升降架，所述升降架右侧滑动连接有通过电机驱动的升降板，所述升降板的顶部固定连接有转动电机，所述转动电机活塞杆的底端固定连接有硅单晶限位板。