[發明專利]碳化硅晶片拋光設備

在審

• 申請號: 202211294837.2
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115502870A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 張學良;袁巨龍;鄧乾發;杭偉;王佳煥
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B29/02
• 分類號: B24B29/02;B24B27/00;B24B41/00;B24B41/06;H01L21/67;H01L21/677
• 代理公司: 北京祺和祺知識產權代理有限公司 11501
• 代理人: 崔巍

1.碳化硅晶片拋光設備，其特征是包括拋光機械臂、晶片表面等離子軟化處理裝置、晶片表面拋光裝置，所述拋光機械臂上設有晶片吸盤，所述晶片吸盤上設有晶片電極，所述晶片電極與所述晶片吸盤拾取的碳化硅晶片導通，碳化硅晶片通過所述拋光機械臂運送至所述晶片表面等離子軟化處理裝置的加工工位，所述晶片表面等離子軟化處理裝置包括脈沖電源、不銹鋼電極，所述不銹鋼電極通過所述脈沖電源與所述晶片電極電連接，

設在所述不銹鋼電極與碳化硅晶片間的水基電解液在預定電壓閾值、脈沖頻率的脈沖電壓作用下與碳化硅晶片的表面發生等離子體活化改性反應，等離子體活化改性反應在碳化硅晶片表面生成軟化層，生成軟化層的碳化硅晶片通過所述拋光機械臂運送至所述晶片表面拋光裝置的加工工位，所述晶片表面拋光裝置打磨去除碳化硅晶片表面上的軟化層。

2.根據權利要求1所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于所述拋光機械臂包括旋轉立柱，所述旋轉立柱包括驅動底座、立柱本體，所述驅動底座內設有旋轉驅動電機，所述旋轉驅動電機的輸出端向上與所述立柱本體的下端傳動連接，所述立柱本體的上端設有吸盤懸臂，所述吸盤懸臂的遠端設有所述晶片吸盤，所述立柱本體內設有懸臂升降機構，所述懸臂升降機構驅動所述吸盤懸臂升降運動。

3.根據權利要求2所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于所述立柱本體內設有所述懸臂升降機構，所述懸臂升降機構包括升降螺柱，所述升降螺柱的下端與螺柱電機傳動連接，所述升降螺柱的上端與所述立柱本體內的頂部形成軸向定位連接，所述升降螺柱與升降內螺塊形成螺紋傳動連接，伸出所述立柱本體一側上的升降通槽的所述升降內螺塊的一端與所述吸盤懸臂連接，所述升降內螺塊的另一端與所述立柱本體內側壁上的升降導軌形成升降導向滑動連接。

4.根據權利要求1所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于所述晶片吸盤包括圓柱狀的吸盤殼體，所述吸盤殼體內設有負壓腔，所述負壓腔的一端與外部負壓氣源連通，所述負壓腔的另一端與中心氣道、多個弧形氣道連通，所述弧形氣道的弧形吸口等距環設在所述吸盤殼體的吸附端的邊沿上，所述中心氣道的吸口設在所述吸盤殼體的吸附端的中央部。

5.根據權利要求1所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于所述晶片表面等離子軟化處理裝置包括軟化處理平臺，所述軟化處理平臺的臺面上設有軟化處理槽，所述軟化處理槽的底面上設有電極安裝槽，所述電極安裝槽內設有所述不銹鋼電極，所述軟化處理槽的底面上開設有電解液加液口，所述電解液加液口與電解液供液箱連通。

6.根據權利要求1所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于所述晶片表面拋光裝置包括拋光處理平臺，所述拋光處理平臺的臺面上設有拋光處理槽，所述拋光處理槽的底面上設有拋光盤安裝槽，所述拋光盤安裝槽內設有拋光盤，所述拋光盤與下方的拋光電機傳動連接，所述拋光電機驅動所述拋光盤旋轉。

7.根據權利要求6所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于所述拋光盤包括盤體，所述盤體的拋光端上包設有拋光布，所述拋光處理槽的內側槽壁上開設有氧化鈰拋光液加液口，所述氧化鈰拋光液加液口與拋光液供液箱連通。

8.根據權利要求6所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于所述拋光機械臂上還設有吸盤旋轉驅動部件，所述吸盤旋轉驅動部件驅動所述晶片吸盤自轉。

9.根據權利要求1所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于還包括上料裝置、下料裝置，所述上料裝置包括上料傳送帶，所述上料傳送帶上沿傳送方向間隔設有多個上料托盤，所述下料裝置包括下料傳送帶，所述下料傳送帶上沿傳送方向間隔設有多個下料托盤，所述拋光機械臂從上料托盤內拾取待處理的碳化硅晶片，所述拋光機械臂將處理過的碳化硅晶片運送至所述下料托盤內。

10.根據權利要求9所述的碳化硅晶片拋光設備，其特征在于所述拋光機械臂包括旋轉立柱，所述旋轉立柱的上端設有四個沿周向等距布置的吸盤懸臂，所述吸盤懸臂的遠端設有所述晶片吸盤，所述旋轉立柱內設有四個懸臂升降機構，所述懸臂升降機構驅動對應的所述吸盤懸臂升降運動，所述旋轉立柱驅動所述吸盤懸臂上的所述晶片吸盤在所述上料裝置、晶片表面等離子軟化處理裝置、晶片表面拋光裝置、下料裝置的設定工位間循環流轉。