用于半导体晶片制造的固液分离系统以及加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体晶片制造领域，特别是涉及一种用于半导体晶片制造过程的固液分离系统和一种用于半导体晶片制造过程的加工设备。


背景技术：

2.半导体晶片制造过程包括晶棒生长、从晶棒切割出粗晶片、对粗晶片磨边、对粗晶片机械抛光、化学抛光、对抛光后晶片清洗、干燥等步骤。其中，在切割和磨边等过程中，一方面，晶体切割和磨边将产生大量热量，于是就要在切割和磨边过程喷淋水用于物理冷却，另一方面，水流可以带走加工晶片时产生的晶片碎屑，减少产品表面杂质易于后期处理。出于节约资源的目的，现有技术中，一般是将喷淋水之后形成的固液混合物收集在一起，经沉降，分离出晶片碎屑和水，晶片碎屑用于重新生长晶棒，水则循环使用。
3.然而，固液混合物沉降过程耗时，某些取液与用液操作需要人工完成，耗费额外的人力成本。
4.因此需要某种系统和设备，能够直接用于半导体晶片加工过程，以提高晶片加工效率，减少人力成本，节约水资源。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种用于半导体晶片制造过程的固液分离系统和一种用于半导体晶片制造过程的加工设备。
6.为此，本实用新型第一方面提供了一种用于半导体晶片制造过程的固液分离系统，包括：
7.一个沉淀池；
8.一个进液泵，与所述沉淀池连接；
9.一个进液盒，经由所述进液泵连接到所述沉淀池；
10.一个回水池；
11.一个回水泵，所述回水泵的入口连接至回水池且所述回水泵的出口连接至沉淀池，并且所述回水泵在出口侧还包括一个外部接口；以及
12.一个固液分离装置，包括进液口和出水口，所述进液口连接到所述进液盒，所述出水口连接到所述回水池；
13.其中，所述进液盒和所述回水池分别设置有液位传感器。
14.使用时，所述沉淀池用来盛装半导体晶体处理过程产生的固液混合物形态的废液，当所述进液盒中的液位未达到所述进液盒中液位传感器的位置时，所述进液泵开启并抽取所述沉淀池中的液体至所述进液盒中，否则所述进液泵关闭；所述进液盒中的液体从所述固液分离装置的进液口优选自然流入所述固液分离装置中进行固液分离处理，优选地，所述固液分离装置为离心机；所述固液分离装置处理完(即分离)得到的水从所述固液分离装置的出水口自然流出至所述回水池；当所述回水池中的液位达到所述回水池中液位
传感器的位置时，所述回水泵开启并抽取所述回水池的水用于半导体加工过程中，和/或将其抽取至所述沉淀池用于多次离心，否则，所述回水泵关闭。
15.本实用新型第二方面提供了一种用于半导体晶片制造过程的加工设备，其特征在于，包括：
16.半导体晶体处理设备，包括半导体晶体夹持部件；
17.液体喷头，用于将水喷至半导体晶体处理设备中半导体晶体夹持部件中的待处理半导体晶体，形成喷淋废液；
18.喷淋废液收集池；以及
19.本实用新型的用于半导体晶片制造过程的固液分离系统；
20.其中，所述喷淋废液收集池与所述固液分离系统的沉淀池连通，所述液体喷头经由回水泵的外部接口与所述回水泵连通。
21.使用时，所述半导体晶体处理设备的半导体晶体夹持部件夹持待处理半导体晶体进行处理时，所述液体喷头对所述被处理的晶体进行喷淋，喷淋产生的废液流入所述喷淋废液收集池中，所述收集池中的液体自然流入所述固液分离系统的沉淀池以便分离处理。所述固液分离系统的回水泵连接到所述液体喷头，使得所述液体喷头的水源一方面来自于补给水，另一方面来自于所述固液分离系统处理废液得到的水，有效减少补给水量。整个系统克服现有技术中用水量多、耗费额外人力的缺点，节约了资源，提高了晶片制造的效率。
附图说明
22.现将参照附图详细地描述本实用新型的优点、特征，在附图中，各部件未必按比例绘制，其中：
23.图1示出了根据本实用新型的用于半导体晶片制造过程的固液分离系统连接示意图；
24.图2示出了根据本实用新型的用于半导体晶片制造过程的加工设备整体连接示意图；
25.图3示出了根据本实用新型的用于半导体晶片制造过程的加工设备的液体走向示意图；
26.其中，1、沉淀池；2、进液泵；3、进液盒；4、回水池；5、回水泵；6、固液分离装置；7、液体喷头；8、半导体晶体处理设备；9、喷淋废液收集池；10、补水管道；11、外部接口。
27.应理解，附图仅出于示例目的来绘制，不应视为是对本实用新型的限制。
具体实施方式
28.本实用新型第一方面提供的用于半导体晶片制造过程的固液分离系统包括：
29.一个沉淀池；
30.一个进液泵，与所述沉淀池连接；
31.一个进液盒，经由所述进液泵连接到所述沉淀池；
32.一个回水池；
33.一个回水泵，所述回水泵的入口连接至回水池且所述回水泵的出口连接至沉淀池，并且所述回水泵在出口侧还包括一个外部接口；以及
34.一个固液分离装置，包括进液口和出水口，所述进液口连接到所述进液盒，所述出水口连接到所述回水池；
35.其中，所述进液盒和所述回水池分别设置有液位传感器。所述进液盒和所述回水池的液位传感器用于检测液位，当所述进液盒的液位传感器未被液体没过时，所述进液泵开启，否则关闭；当所述回水池的液位传感器被液体没过时，所述回水泵开启，否则关闭。
36.在本实用新型中，优选地，所述固液分离装置为离心机。进一步优选地，所述进液盒的位置不低于所述离心机，所述回水池的位置低于所述离心机。这样的布置可以便于进液盒中的液体进入离心机，并通过离心机的分离操作后进入回水池。
37.在本实用新型中，优选地，所述进液盒和所述回水池配备的液位传感器分别用于控制所述进液泵和所述回水泵。
38.在本实用新型中，优选地，所述进液盒和所述回水池采用相同材料制造。
39.在一个优选实施方案中，所述固液分离系统还包括一个可编程逻辑控制器，被配置成：
40.接收来自所述进液盒和所述回水池的液位传感器的信号；
41.当所述进液盒的液位传感器未被液体没过时，接收该传感器信号并控制所述进液泵开启，否则控制所述进液泵关闭；并且
42.当所述回水池的液位传感器被液体没过时，接收该传感器信号并控制所述回水泵开启，否则控制所述进液泵关闭。
43.本实用新型第二方面提供的用于半导体晶片制造过程的加工设备包括：
44.半导体晶体处理设备，包括半导体晶体夹持部件；
45.液体喷头，用于将水喷至半导体晶体处理设备中半导体晶体夹持部件中的待处理半导体晶体，形成喷淋废液；
46.喷淋废液收集池；以及
47.本实用新型第一方面提供的用于半导体晶片制造过程的固液分离系统；
48.其中，所述喷淋废液收集池与所述固液分离系统的沉淀池连通，所述液体喷头经由回水泵的外部接口与所述回水泵连通。
49.在一个优选实施方案中，所述半导体晶体处理设备为半导体晶片磨边设备，用于夹持半导体晶片对其进行磨边。
50.在一个优选实施方案中，所述半导体晶体处理设备为半导体晶棒切割设备，用于夹持半导体晶棒并将其切割为粗晶片。
51.本领域技术人员应当理解的是，所述各个组件之间采用管道连接。
52.本实用新型的各部分可以采用已知的制造方法。在本实用新型中，优选地，所述管道可采用聚四氟乙烯、合成树脂、金属等制造，可以制成硬质管道或者软质管道的形式。
53.各具体部件和机器，例如泵、晶棒切割、磨边设备等，可以采用已知类型和型号。
54.使用时，所述半导体晶体处理设备的半导体晶体夹持部件夹持待处理半导体晶体进行处理时，所述液体喷头对所述被处理的晶体进行喷淋，喷淋产生的废液流入所述喷淋废液收集池中，所述收集池中的液体优选自然流入所述固液分离系统的沉淀池以便分离处理。所述固液分离系统的回水泵连接到所述液体喷头，使得所述液体喷头中的水一方面来自于补给水，另一方面来自于所述固液分离系统处理废液得到的水，有效减少补给水量。同
时，所述沉淀池用来盛装半导体晶体处理过程产生的废液，当所述进液盒中的液位未达到所述进液盒中液位传感器的位置时，所述进液泵开启并抽取所述沉淀池中的液体至所述进液盒中，否则所述进液泵关闭；所述进液盒中的液体从所述固液分离装置的进液口自然流入所述固液分离装置中进行固液分离处理；所述固液分离装置处理完得到的水从所述固液分离装置的出水口自然流出至所述回水池；当所述回水池中的液位达到所述回水池中液位传感器的位置时，所述回水泵开启并抽取所述回水池的水用于补给所述液体喷头的用水，和/或将水抽取至所述沉淀池用于多次离心，否则，所述回水泵关闭。
55.以下结合附图对本实用新型作示例性说明。
56.图1示出了根据本实用新型的用于半导体晶片制造过程的固液分离系统连接示意图。其中沉淀池1经由进液泵2连接到进液盒3，进液盒3连接到固液分离装置6的进液口，固液分离装置6的出水口连接到回水池4，回水池4经由回水泵5连接到沉淀池1，同时回水泵的外部接口11可用于连接到半导体晶体加工设备。应理解，外部接口11可以选择性地关闭和打开。
57.图2示出了根据本实用新型的用于半导体晶片制造过程的加工设备整体连接示意图。其中参照图1的固液分离系统的回水泵5的外部接口11连接到液体喷头7，作为液体喷头7的水源，此外液体喷头7还连接有补水管道10，补水管道10可以为自来水管道。液体喷头7对半导体晶体处理设备8进行喷淋，以冷却半导体晶体处理设备8和冲洗碎屑，喷淋废液收集池9用于盛装喷淋得到的废液，与沉淀池1连接。
58.图3示出了根据本实用新型的用于半导体晶片制造过程的加工设备的液体走向示意图。其中，在进液盒3中液位未达到进液盒3的液位传感器时，进液泵2将沉淀池1中的液体抽入进液盒3，液体随后由进液盒3流入固液分离装置6，分离后的水由分离装置6流入回水池4，在回水池4中的水位达到回水池4中的液位传感器时，回水泵5抽取回水池4中的水至沉淀池1，同时部分水由回水泵5抽取到液体喷头7，用于喷淋冷却半导体晶体处理设备8和冲洗碎屑，所得到的喷淋废液流入喷淋废液收集池9，并随即流入沉淀池1进行后续分离处理。
59.应理解，在上文公开的本实用新型的教导下，本领域内技术人员可以容易地想到多种改进或变型。然而，在不偏离本实用新型的实质精神的情况下，任何对于本实用新型的改进、变型或修改，都旨在被包括在本实用新型所附的权利要求书的保护范围之内。