一种半导体器件的加工设备

1.本发明涉及半导体器件加工技术领域，尤其涉及一种半导体器件的加工设备。


背景技术：

2.半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。半导体器件通常利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构，研制出不同的器件。其中，半导体晶圆的使用较为广泛，半导体晶圆的原始材料是硅，通过将高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出形成圆柱形的单晶硅，圆柱形的单晶硅再经过研磨、切片后形成硅晶圆片，硅晶圆片先进行修圆、磨光、和划片处理，再被送进刻蚀池，送进刻蚀池中的硅晶圆片被浸没在刻蚀剂中以清除表面杂质，再对硅晶圆片进行抛光工序，最后对其进行检测。
3.在对圆柱形的单晶硅进行切片以形成硅晶圆片的加工过程中，主要是利用利用高速旋转的钢线对圆柱形的单晶硅进行切割，以最大程度的减少硅晶圆片破碎的几率。
4.经检索，中国专利号为cn108656372a的实用专利，公开了一种单晶硅生产用切片装置，包括加工台面、以及安装在加工台面上的支架和定位机构，所述支架上安装有与其活动配合的切割机构，支架的顶部安装有用于驱动切割机构上下运动的升降油缸，所述加工台面上还安装有用于驱动单晶硅棒运动的进给机构。与现有技术相比，该中国专利号为cn108656372a的发明专利能够对单晶硅棒进行良好的固定夹持，以配合切割机构的切片作业，同时切片完成后能自动精准的进行单晶硅棒的进给，实现单晶硅棒连续高效的切片作业。
5.上述装置虽然能够实现单晶硅棒连续高效的切片作业，但上述装置中的钢线在高速旋转切割单晶硅棒时，钢线与单晶硅棒摩擦生热，导致单晶硅棒温度升高，而高温会导致单晶硅棒表面受损。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在钢线在高速旋转切割单晶硅棒时，钢线与单晶硅棒摩擦生热，导致单晶硅棒温度升高，而高温会导致单晶硅棒表面受损的缺点，而提出的一种半导体器件的加工设备。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.一种半导体器件的加工设备，包括设备底座，所述设备底座的顶部设置有用于给进单晶硅棒的给进机构、切片机构、用于降低单晶硅棒切口温度的降温机构和用于传输送硅晶圆片的输送机构；
9.所述给进机构包括固定连接在所述设备底座顶部的固定基座，所述固定基座和所述设备底座的外侧共同设置有控制器；
10.所述切片机构包括固定连接在所述设备底座顶部的两个竖直基座，两个所述竖直
基座的内侧共同滑动连接有受所述控制器控制的u形运动座，所述u 形基座的两内侧共同设置有用于切片的钢线；
11.所述降温机构包括固定连接在两个所述竖直基座内侧的蓄水盒，所述蓄水盒的外侧设置有若干个降温喷头，若干个所述降温喷头正对所述钢线；
12.所述输送机构包括固定连接在所述设备底座的基架，所述基架上设置有用于传输送硅晶圆片的输送带。
13.切片机构在对单晶硅棒切片的同时，能自主对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处进行降温，随后大部分水流会流入至集水槽并经过过滤板滤除碎屑，冷缺后再重新进入蓄水箱的内部，从而实现水循环功能。
14.上述技术方案进一步包括：
15.所述固定基座的上方滑动连接有受所述控制器控制的给进台，所述给进台的上方对称安装有电液推杆，两个所述电液推杆的输出端共同固定连接有用于固定单晶硅棒的卡箍。
16.其中，给进台每次的给进距离均固定，且每次的给进距离均为一个硅晶圆片的厚度。
17.所述降温机构还包括固定连接在两个所述竖直基座内侧的两个密封水箱，两个所述密封水箱的内部均滑动连接有活塞板，所述活塞板的一侧固定连接有复位弹簧，所述活塞板的另一侧固定连接活塞杆。
18.所述复位弹簧远离所述活塞板的一端固定连接在所述密封水箱的内壁，所述活塞杆延伸至所述密封水箱的外部并固定连接有受压板，所述受压板位于所述u形运动座的底部。
19.其中，u形运动座向下运动时会向下挤压受压板，使受压板通过活塞杆带动活塞板挤压密封水箱内部的水。
20.所述蓄水盒的两侧均固定连通有输送硬水管a，所述输送硬水管a固定连接在所述u形运动座的外侧，所述输送硬水管a远离所述蓄水盒的一端固定连通有输送软水管，所述输送软水管远离所述输送硬水管a的一端固定连通有输送硬水管b，所述输送硬水管b固定连接在所述竖直基座的外侧，所述输送硬水管b远离所述输送软水管的一端与所述密封水箱固定连通，所述输送硬水管b的外侧设置有单向阀a。
21.其中，单向阀a的设置使得水只能从密封水箱的内部进入输送硬水管b 的内部；密封水箱内部的水可以被挤压至输送硬水管b的内部，输送硬水管b 内部的水再依次通过输送软水管、输送硬水管a和蓄水盒的内部，蓄水盒内部的水最终通过若干个降温喷头喷至单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处，从而使得切片机构在对单晶硅棒切片的同时，能自主对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处进行降温。
22.所述降温机构还包括固定连接在所述固定基座两侧的两个蓄水箱，两个所述蓄水箱与两个所述密封水箱之间固定连通有连接水管，所述连接水管的外侧设置有单向阀b。
23.其中，两个蓄水箱的外侧均设置有注水口；单向阀b的设置使得水只能从蓄水箱的内部进入密封水箱的内部；切片工作完成后，通过操作控制器使u 形运动座向上带动高速运转的钢线，受压板会通过活塞杆带动活塞板进行复位，使密封水箱的内部产生吸力，从而将蓄水箱内部的水引至密封水箱的内部。
24.所述设备底座的顶部开设有集水槽，所述设备底座的内部开设有通孔和蓄水槽，所述通孔的两端分布与所述集水槽与所述蓄水槽相连通，所述集水槽的内部固定连接有过滤板。
25.其中，对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处进行降温的水流大部分会流入至集水槽的内部；过滤板可以滤除水流中的碎屑。
26.两个所述蓄水箱的外侧均固定连通有回收水管，所述回收水管延伸至所述蓄水槽的内部，所述回收水管的外部设置有抽水阀。
27.其中，进入蓄水槽内部的水冷缺后可通过启动抽水阀使其重新进入蓄水箱的内部。
28.本发明具备以下有益效果：
29.1、本发明中，通过操作控制器使u形运动座向下带动高速运转的钢线对单晶硅棒进行切片，向下运动的u形运动座会向下挤压受压板，使受压板通过活塞杆带动活塞板将密封水箱内部的水挤压至输送硬水管b的内部，输送硬水管b内部的水再依次通过输送软水管、输送硬水管a和蓄水盒的内部，蓄水盒内部的水最终通过若干个降温喷头喷至单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处，从而使得切片机构在对单晶硅棒切片的同时，能自主对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处进行降温，防止高速运转的钢线与单晶硅棒摩擦生热导致单晶硅棒表面受损。
30.2、本发明中，对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处进行降温的水流大部分会流入至集水槽的内部，水流经过过滤板滤除碎屑后，会进入蓄水槽的内部，蓄水槽内部的水冷缺后可通过启动抽水阀使其重新进入蓄水箱的内部，从而实现水循环功能。
附图说明
31.图1为本发明提出的一种半导体器件的加工设备的第一外观结构示意图；
32.图2为图1中a处结构放大示意图；
33.图3为本发明提出的一种半导体器件的加工设备的第二外观结构示意图；
34.图4为本发明提出的一种半导体器件的加工设备的内剖结构示意图；
35.图5为图4中b处结构放大示意图；
36.图6为本发明中的蓄水盒的结构示意图。
37.图中：1、设备底座；2、给进机构；21、固定基座；22、给进台；23、电液推杆；24、卡箍；3、切片机构；31、竖直基座；32、u形运动座；33、钢线；4、降温机构；401、蓄水盒；402、降温喷头；403、密封水箱；404、活塞板；405、复位弹簧；406、活塞杆；407、受压板；408、输送硬水管a； 409、输送软水管；410、输送硬水管b；411、单向阀a；412、蓄水箱；413、连接水管；414、单向阀b；5、输送机构；51、基架；52、输送带；6、控制器；7、集水槽；8、通孔；9、蓄水槽；10、过滤板；11、回收水管；12、抽水阀。
具体实施方式
38.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的一部分实施例，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的
其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.实施例一
40.如图1-6所示，本发明提出的一种半导体器件的加工设备，包括设备底座1，设备底座1的顶部设置有用于给进单晶硅棒的给进机构2、切片机构3、用于降低单晶硅棒切口温度的降温机构4和用于传输送硅晶圆片的输送机构 5；
41.给进机构2包括固定连接在设备底座1顶部的固定基座21，固定基座21 和设备底座1的外侧共同设置有控制器6，固定基座21的上方滑动连接有受控制器6控制的给进台22，给进台22每次的给进距离均固定，且每次的给进距离均为一个硅晶圆片的厚度，给进台22的上方对称安装有电液推杆23，电液推杆23同样受控制器6控制，两个电液推杆23的输出端共同固定连接有用于固定单晶硅棒的卡箍24；
42.切片机构3包括固定连接在设备底座1顶部的两个竖直基座31，两个竖直基座31的内侧共同滑动连接有受控制器6控制的u形运动座32，u形基座 32的两内侧共同设置有用于切片的钢线33，在进行切片的工作中，钢线33 始终高速运转，u形运动座32始终做往复运动，u形运动座32每完成一次往复运动即可完成一次切片工作；
43.降温机构4包括固定连接在两个竖直基座31内侧的蓄水盒401，蓄水盒 401的外侧设置有若干个降温喷头402，若干个降温喷头402正对钢线33，蓄水盒401的两侧均固定连通有输送硬水管a408，输送硬水管a408固定连接在 u形运动座32的外侧，输送硬水管a408远离蓄水盒401的一端固定连通有输送软水管409，输送软水管409远离输送硬水管a408的一端固定连通有输送硬水管b410，输送硬水管b410固定连接在竖直基座31的外侧，输送硬水管 b410远离输送软水管409的一端与密封水箱403固定连通，输送硬水管b410 的外侧设置有单向阀a411，单向阀a411的设置使得水只能从密封水箱403的内部进入输送硬水管b410的内部；
44.降温机构4还包括固定连接在两个竖直基座31内侧的两个密封水箱403，两个密封水箱403的内部均滑动连接有活塞板404，活塞板404的一侧固定连接有复位弹簧405，活塞板404的另一侧固定连接活塞杆406，复位弹簧405 远离活塞板404的一端固定连接在密封水箱403的内壁，活塞杆406延伸至密封水箱403的外部并固定连接有受压板407，受压板407位于u形运动座 32的底部；
45.密封水箱403内部的水可以被挤压至输送硬水管b410的内部，输送硬水管b410内部的水再依次通过输送软水管409、输送硬水管a408和蓄水盒401 的内部，蓄水盒401内部的水最终通过若干个降温喷头402喷至单晶硅棒切口处和高速运转的钢线33处进行降温；
46.降温机构4还包括固定连接在固定基座21两侧的两个蓄水箱412，两个蓄水箱412的外侧均设置有注水口，两个蓄水箱412与两个密封水箱403之间固定连通有连接水管413，连接水管413的外侧设置有单向阀b414，单向阀b414的设置使得水只能从蓄水箱412的内部进入密封水箱403的内部；
47.切片工作完成后，通过操作控制器6使u形运动座32向上带动高速运转的钢线33，受压板407会通过活塞杆406带动活塞板404复位，使密封水箱 403的内部产生吸力，从而将蓄水箱412内部的水引至密封水箱403的内部；
48.输送机构5包括固定连接在设备底座1的基架51，基架51上设置有用于传输送硅晶圆片的输送带52，高速运转的钢线33在对单晶硅棒进行切片工作时，并不会影响输送带52
的运转。
49.本实施例中，首先通过操作控制器6使给进机构2给进单晶硅棒，随后通过操作控制器6使u形运动座32向下带动高速运转的钢线33对单晶硅棒进行切片，u形运动座32在向下运动的过程中，受压板407会受到挤压，被挤压的受压板407会通过活塞杆406带动活塞板404向下运动，向下运动的活塞板404会将密封水箱403内部的水挤压至输送硬水管b410的内部，输送硬水管b410内部的水会依次通过输送软水管409、输送硬水管a408和蓄水盒 401的内部，蓄水盒401内部的水最终通过若干个降温喷头402喷至单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处，从而使得切片机构2在对单晶硅棒切片的同时，能自主对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处进行降温，防止高速运转的钢线33与单晶硅棒摩擦生热导致单晶硅棒表面受损；
50.切片工作完成后，u形运动座32会向上带动高速运转的钢线33，u形运动座32在向上运动的过程中，受压板407失去向下的挤压力，被压缩的复位弹簧405会带动活塞板404、活塞杆406和受压板407向上复位，在活塞板 407向上复位的过程中，密封水箱403的内部会产生吸力将蓄水箱412内部的水引至密封水箱403的内部；
51.u形运动座32向上带动高速运转的钢线33复位后，给进机构2又会给进一次单晶硅棒，随后u形运动座32又会向下带动高速运转的钢线33对单晶硅棒进行切片，如此进行周而复始的工作即可完成对单晶硅棒进行切片工作，并能自主对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线33处进行降温，防止高速运转的钢线33与单晶硅棒摩擦生热导致单晶硅棒表面受损。
52.实施例二
53.如图1和图3-4所示，基于实施例一的基础上，设备底座1的顶部开设有集水槽7，对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处进行降温的水流大部分会流入至集水槽7的内部，设备底座1的内部开设有通孔8和蓄水槽9，通孔8 的两端分布与集水槽7与蓄水槽9相连通，水流可通过通孔8进入蓄水槽9 的内部，集水槽7的内部固定连接有过滤板10，过滤板10可以滤除水流中的碎屑，可以定期对过滤板10表面的碎屑进行清理；
54.两个蓄水箱412的外侧均固定连通有回收水管11，回收水管11延伸至蓄水槽9的内部，回收水管11的外部设置有抽水阀12，进入蓄水槽9内部的水冷缺后可通过启动抽水阀12使其重新进入蓄水箱412的内部。
55.本实施例中，对单晶硅棒切口处和高速运转的钢线处进行降温的水流大部分会流入至集水槽7的内部，水流经过过滤板10滤除碎屑后，会通过通孔 8进入蓄水槽9的内部，待蓄水槽9内部的水冷缺后可通过启动抽水阀12使其重新进入蓄水箱412的内部，从而实现水循环功能。
56.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。