碳化硅晶片高效蚀刻设备制造技术

本发明专利技术涉及一种碳化硅晶片高效蚀刻设备，包括碳化硅晶片蚀刻工装、自动上料装置，碳化硅晶片蚀刻工装的旋转工装吊柱上沿上下向设有多个间隔排列的托盘部件，托盘部件的托盘架四周环设有多个托盘悬臂，托盘悬臂上的蚀刻托盘上设有托盘槽，自动上料装置的旋转上料立柱上沿上下向设有多个间隔排列的上料部件，上料部件的上料悬臂的两端设有上料吸盘，与蚀刻托盘高度位置对应的上料悬臂的一端上的上料吸盘的工位设在蚀刻托盘的托盘槽的上方，上料悬臂的另一端上的上料吸盘的工位设在碳化硅晶片供料端的上方。本发明专利技术采用改进的碳化硅晶片蚀刻工装与自动上料装置相结合，利用自动上料装置实现向碳化硅晶片蚀刻工装上自动上料，具有蚀刻效率高的特点。有蚀刻效率高的特点。有蚀刻效率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
碳化硅晶片高效蚀刻设备


[0001]本专利技术涉及一种碳化硅晶片蚀刻设备，特别涉及一种高效的碳化硅晶片蚀刻设备，属于碳化硅晶片蚀刻领域。

技术介绍

[0002]碳化硅是第三代半导体材料，它具有宽禁带、高热导率、高击穿场强、高载流子饱、高抗辐射能力及良好的化学稳定性等的优越特性，将在节能减排、信息技术、国防科技等领域得到推广应用，具有良好的发展前景。碳化硅材料用作外延芯片的衬底材料，直接影响到研磨抛光以及芯片的合格率，因此对其晶体质量具有很高的需求。为了检测晶体的质量，通过蚀刻加工，使得碳化硅晶片在蚀刻过后显现出晶体缺陷，从而判断晶体的质量。
[0003]碳化硅晶片蚀刻工艺主要包括以下过程：将碳化硅衬底置于高温的KOH溶液里进行蚀刻，蚀刻液与晶片接触反应，经过预定的工艺时间后取出，放置在常温下冷却，冷却后再进行清洗，最后将晶片拿到金相显微镜下进行观察检测。目前，现有的碳化硅晶片蚀刻装置采用人工的方式拾取操作碳化硅晶片，时常发生磕碰及其它操作失误，而且每次工艺过程只能加工一片晶片，并且每次蚀刻工艺的蚀刻时间不一致，从而导致蚀刻效率低，时常发生晶片破片的问题。因此，有必要针对这些问题进行改进设计。

技术实现思路

[0004]本专利技术碳化硅晶片高效蚀刻设备公开了新的方案，采用改进的碳化硅晶片蚀刻工装与自动上料装置相结合，利用自动上料装置实现向碳化硅晶片蚀刻工装上自动上料，解决了现有方案采用人工拾取操作碳化硅晶片以及每次蚀刻过程只能加工一片晶片，导致蚀刻效率低，时常发生磕碰及其它操作失误的问题。/>[0005]本专利技术碳化硅晶片高效蚀刻设备包括碳化硅晶片蚀刻工装、自动上料装置，碳化硅晶片蚀刻工装包括旋转工装吊柱，旋转工装吊柱上沿上下向设有多个间隔排列的托盘部件，托盘部件包括托盘架，托盘架的中央部与旋转工装吊柱连接，托盘架四周环设有多个托盘悬臂，托盘悬臂上设有蚀刻托盘，蚀刻托盘上设有托盘槽，自动上料装置包括旋转上料立柱，旋转上料立柱上沿上下向设有多个间隔排列的上料部件，上料部件包括上料悬臂，上料悬臂的中部与旋转上料立柱连接，上料悬臂的两端设有上料吸盘，与蚀刻托盘高度位置对应的上料悬臂的一端上的上料吸盘的工位设在蚀刻托盘的托盘槽的上方，上料悬臂的另一端上的上料吸盘的工位设在碳化硅晶片供料端的上方。
[0006]旋转工装吊柱带动托盘部件旋转切换蚀刻托盘，旋转上料立柱带动上料悬臂旋转上料，转至碳化硅晶片供料端上方的上料吸盘吸取碳化硅晶片，转至蚀刻托盘的托盘槽上方的上料吸盘向托盘槽内释放碳化硅晶片。
[0007]进一步，本方案的托盘槽是圆形槽，托盘槽的底板是橡胶网板结构。
[0008]更进一步，本方案的托盘槽的底板的中央点外围等距环设有至少三个球面橡胶支点。
[0009]进一步，本方案的蚀刻托盘的边沿盘体内沿周向设有至少三个碳化硅晶片定位部件，碳化硅晶片定位部件包括设在托盘槽内的碳化硅晶片定位块，碳化硅晶片定位块通过定位块推杆与设在蚀刻托盘的边沿盘体内的弹性驱动机构传动连接，弹性驱动机构驱动碳化硅晶片定位块沿径向运动，碳化硅晶片定位块夹紧或释放设在托盘槽内的碳化硅晶片。
[0010]更进一步，本方案的弹性驱动机构包括电磁驱动部件，电磁驱动部件包括形成电磁驱动连接的电磁块、驱动块，电磁块、驱动块设在蚀刻托盘的边沿盘体内的驱动通道内，驱动块通过定位块推杆与碳化硅晶片定位块连接，定位块推杆的外围套设有复位弹簧，复位弹簧的一端与驱动块连接，复位弹簧的另一端与驱动通道的开口内侧壁连接。
[0011]更进一步，本方案的碳化硅晶片定位块是柱形橡胶块结构，碳化硅晶片定位块的圆柱侧面与托盘槽内的碳化硅晶片的边沿形成压紧接触连接。
[0012]进一步，本方案的自动上料装置还包括多个上料轮带机，上料轮带机的输出端设在碳化硅晶片供料端处，上料轮带机上沿运输方向设有多个间隔排列的上料盘，上料盘上的盛料槽内设有待蚀刻的碳化硅晶片。
[0013]进一步，本方案还包括蚀刻工装循环线，蚀刻工装循环线包括循环轮带机，循环轮带机的中部设有蚀刻装置，蚀刻装置包括蚀刻单元、冷却单元、清洗单元，循环轮带机上设有多个碳化硅晶片蚀刻工装，循环轮带机的一端处设有自动上料装置。
[0014]更进一步，本方案的循环轮带机的另一端处设有自动下料装置，自动下料装置包括旋转下料立柱，旋转下料立柱上沿上下向设有多个间隔排列的下料部件，下料部件包括下料悬臂，下料悬臂的中部与旋转下料立柱连接，下料悬臂的两端设有下料吸盘，与蚀刻托盘高度位置对应的下料悬臂的一端上的下料吸盘的工位设在蚀刻托盘的托盘槽的上方，下料悬臂的另一端上的下料吸盘的工位设在碳化硅晶片收集端的上方。
[0015]旋转工装吊柱带动托盘部件旋转切换蚀刻托盘，旋转下料立柱带动下料悬臂旋转下料，转至蚀刻托盘的托盘槽上方的下料吸盘吸取碳化硅晶片，转至碳化硅晶片收集端上方的下料吸盘释放碳化硅晶片。
[0016]再进一步，本方案的自动下料装置还包括多个下料轮带机，下料轮带机的输入端设在碳化硅晶片收集端处，下料轮带机上沿运输方向设有多个间隔排列的下料盘，下料盘上的盛料槽内设有蚀刻加工后的碳化硅晶片。
[0017]本专利技术碳化硅晶片高效蚀刻设备采用改进的碳化硅晶片蚀刻工装与自动上料装置相结合，利用自动上料装置实现向碳化硅晶片蚀刻工装上自动上料，避免了人工拾取操作可能发生的磕碰及其它操作失误，使得每次蚀刻过程能够同时处理多个碳化硅晶片，显著提高了处理效率，相比现有碳化硅晶片蚀刻工艺具有蚀刻效率高的特点。
附图说明
[0018]图1是碳化硅晶片蚀刻工装、自动上料装置的装配示意图。
[0019]图2是托盘部件的俯视示意图。
[0020]图3是蚀刻托盘的俯视剖视示意图。
[0021]图4是蚀刻托盘的主视剖视示意图。
[0022]图5是碳化硅晶片高效蚀刻设备的示意图。
[0023]其中，
[0024]100是碳化硅晶片蚀刻工装，101是旋转工装吊柱，102是托盘部件，110是托盘架，120是蚀刻托盘，121是托盘槽，122是橡胶网板结构，123是球面橡胶支点，124是驱动通道，131是碳化硅晶片定位块，132是定位块推杆，133是电磁块，134是驱动块，135是复位弹簧，
[0025]200是自动上料装置，201是旋转上料立柱，210是上料悬臂，220是上料吸盘，230是上料轮带机，231是上料盘，
[0026]300是循环轮带机，
[0027]400是蚀刻装置，
[0028]500是自动下料装置，501是旋转下料立柱，510是下料悬臂，520是下料吸盘，530是下料轮带机，531是下料盘。
具体实施方式
[0029]以下对照附图具体说明。
[0030]如图1、2、4所示，本专利技术碳化硅晶片高效蚀刻设备包括碳化硅晶片蚀刻工装100、自动上料装置200，碳化硅晶片蚀刻工装100包括旋转工装吊柱101，旋转工装吊柱101上沿上下向设有多个间隔排列的托盘部件102，托盘部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.碳化硅晶片高效蚀刻设备，其特征是包括碳化硅晶片蚀刻工装、自动上料装置，所述碳化硅晶片蚀刻工装包括旋转工装吊柱，所述旋转工装吊柱上沿上下向设有多个间隔排列的托盘部件，所述托盘部件包括托盘架，所述托盘架的中央部与所述旋转工装吊柱连接，所述托盘架四周环设有多个托盘悬臂，所述托盘悬臂上设有蚀刻托盘，所述蚀刻托盘上设有托盘槽，所述自动上料装置包括旋转上料立柱，所述旋转上料立柱上沿上下向设有多个间隔排列的上料部件，所述上料部件包括上料悬臂，所述上料悬臂的中部与所述旋转上料立柱连接，所述上料悬臂的两端设有上料吸盘，与所述蚀刻托盘高度位置对应的所述上料悬臂的一端上的上料吸盘的工位设在所述蚀刻托盘的托盘槽的上方，所述上料悬臂的另一端上的上料吸盘的工位设在碳化硅晶片供料端的上方，所述旋转工装吊柱带动所述托盘部件旋转切换蚀刻托盘，所述旋转上料立柱带动所述上料悬臂旋转上料，转至所述碳化硅晶片供料端上方的上料吸盘吸取碳化硅晶片，转至所述蚀刻托盘的托盘槽上方的上料吸盘向托盘槽内释放碳化硅晶片。2.根据权利要求1所述的碳化硅晶片高效蚀刻设备，其特征在于所述托盘槽是圆形槽，所述托盘槽的底板是橡胶网板结构。3.根据权利要求2所述的碳化硅晶片高效蚀刻设备，其特征在于所述托盘槽的底板的中央点外围等距环设有至少三个球面橡胶支点。4.根据权利要求1所述的碳化硅晶片高效蚀刻设备，其特征在于所述蚀刻托盘的边沿盘体内沿周向设有至少三个碳化硅晶片定位部件，所述碳化硅晶片定位部件包括设在所述托盘槽内的碳化硅晶片定位块，所述碳化硅晶片定位块通过定位块推杆与设在所述蚀刻托盘的边沿盘体内的弹性驱动机构传动连接，所述弹性驱动机构驱动所述碳化硅晶片定位块沿径向运动，所述碳化硅晶片定位块夹紧或释放设在托盘槽内的碳化硅晶片。5.根据权利要求4所述的碳化硅晶片高效蚀刻设备，其特征在于所述弹性驱动机构包括电磁驱动部件，所述电磁驱动部件包括形成电磁驱动连接的电磁块、驱动块，所述电磁块、驱动块设在所述蚀刻托盘的边沿盘体内的驱动通道内，所述驱动块通过所述定位块推杆与所述碳化硅晶片定位块连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学良，袁巨龙，彭宽栋，罗颖渊，马梦浩，
申请(专利权)人：杭州科技职业技术学院，
类型：发明
国别省市：