CN107097362B - 晶圆切片机及其轮组结构与晶圆切片的方法 - Google Patents
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Abstract
一种晶圆切片机及其轮组结构,该晶圆切片机包含进给单元和轮组结构,该轮组结构用于带动切割线切割晶棒,并包含间隔设置的两个主辊轮及至少一个辅助辊轮。定义一个通过该主辊轮的旋转中心轴的水平面,及两个分别通过该旋转中心轴且垂直该水平面的垂直面。该辅助辊轮直径小于任一个主辊轮直径的一半。该辅助辊轮位于该水平面上方且介于该垂直面间,且最高位置不低于该主辊轮的最高位置。该主辊轮与该辅助辊轮用于供该切割线绕设于其上以形成组线网,该组线网随该主辊轮与该辅助辊轮来回摆动以切割该晶棒。本发明能提供该切割线适度的支撑,减少切割线的晃动,达到较高的切片精度,又能避免对切割后的晶棒产生干涉。本发明另提供晶圆切片的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种轮组结构与晶圆切片设备及切片方法,特别是涉及一种适用于晶圆切片机的轮组结构与运用其轮组结构的晶圆切片机,及一种晶圆切片的方法。
背景技术
参阅图1,现有的一种晶圆切片机1包含一对滚轮11,及一条绕设于其上的切割用线12。该切割用线12缠绕于所述滚轮11并分成多条切割线段121,所述切割线段121受所述滚轮11正反转动而左右移动,形成数条线锯。使用时,一个晶棒10下移压入所述切割线段121,并被切割为多片晶圆。
随着产业演进,晶圆切片的制程不断提升,该切割用线12逐渐细线化,能有助于降低成本,但在受力相同的情况下,该切割用线12的线径变细,导致本身能承受的张力变小。若继续应用于原本的机台设计,每一条切割线段121跨设于所述滚轮11的宽度不变,随着该晶棒10下压,会使得任一条切割线段121的变形量增加,且产生不稳定抖动,造成晶圆厚度不均的问题,并且导致单一条切割线段121断裂的风险提升。
该切割用线12在受该晶棒10下压时产生变形量,在垂直受力不变的情况,随着变形量增加,该切割用线12承受的张力也随着增加,若能有效减少各切割线段121的跨设宽度,使下压的变形量减低,能够有效减少断裂或抖动的问题。
为降低跨设宽度,最直接的方法是将所述滚轮11相向靠近,缩减所述滚轮11间距,但间距不得小于该晶棒10尺寸,否则无法供该晶棒10通过。因此在调整所述滚轮11相靠近的情况下,还必须缩减所述滚轮11的直径,才能有效降低跨设宽度。而缩减所述滚轮11的直径也受限于该晶棒10尺寸,因该切割用线12绕设于所述滚轮11上并区分为一段用于对该晶棒10加工的切割线网,及一段相对绕设于下方的下线网,若该晶棒10尺寸大于该切割线网到该下线网的距离,则该下线网会对切割后的晶圆产生干涉,因此所述滚轮11的直径尺寸需大于该晶棒10尺寸。
此外,缩减所述滚轮11的直径还可能导致两个问题:一、所述滚轮11的外径缩小,使所述切割线段121绕设的轴心曲率变大,在相同受力情况下,所述切割线段121可能对所述滚轮11产生较大应力,容易下切所述滚轮11的表层,并导致部分所述切割线段121的位置下移、分布不均而影响晶圆切片的精度,并且减损所述滚轮11的使用寿命。二、在中心转速不变的情况下,缩短所述滚轮11的直径会降低所述切割线段121摆动的速度,若要提高线速则须增加中心转速。由于中心转速受限于马达的速度上限,要提升中心转速通常还需通过至少一个转速机构来增速,但在频繁地切换正反转的情况下,额外安装的该转速机构容易导致所述滚轮11不同步转动的问题。因此,为减少跨设宽度而必须适度缩减所述滚轮11的直径仍有上述限制和问题待克服。
另外,利用此种晶圆切片机1来切割该晶棒10,易获得表面较为脏污的晶圆,使得后段清洗晶圆的制程需耗费更多清洗时间,从而也不利于整体产能的提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增加作业稳定度、提高晶圆切片精度、且能应用于细线化的用线的晶圆切片机的轮组结构。
本发明的晶圆切片机的轮组结构能供一条切割线设置,并用于带动该切割线切割一个晶棒。该晶圆切片机的轮组结构包含两个主辊轮,及至少一个辅助辊轮。所述主辊轮水平间隔设置,定义一个通过所述主辊轮的旋转中心轴的水平面,及两个分别通过所述旋转中心轴且垂直该水平面的垂直面。该辅助辊轮直径小于任一个主辊轮直径的一半,并与所述主辊轮平行间隔设置,该辅助辊轮位于该水平面上方且介于所述垂直面间,且最高位置不低于所述主辊轮的最高位置。所述主辊轮与该辅助辊轮用于供该切割线绕设于其上以形成一组线网,该组线网随所述主辊轮与该辅助辊轮来回摆动以切割该晶棒。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该辅助辊轮的最低位置不高于所述主辊轮的最高位置。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该辅助辊轮的旋转中心轴的位置不高于所述主辊轮的最高位置。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该辅助辊轮的旋转中心轴的位置低于所述主辊轮的最高位置。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该晶圆切片机的轮组结构包含两个间隔设置的该辅助辊轮,及一个驱动单元,该驱动单元包括至少一个设置于其中一个主辊轮的主驱动源。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,每一个主辊轮的直径范围介于250毫米至400毫米间,且每一个辅助辊轮的直径介于30毫米至160毫米间。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,所述辅助辊轮的轴心间距介于200毫米至290毫米间。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该辅助辊轮的外表面开设数条间隔排列的线槽。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该辅助辊轮具有一个呈中空状的棒身部,及两个分别位于该棒身部两相反端的轴端部。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该辅助辊轮的直径介于60毫米至90毫米间。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该辅助辊轮具有两个轴端部、两个位于所述轴端部间的肩部、一个位于所述肩部间的棒身部,及一个自该棒身部的外周面向内凹设的安装孔。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该棒身部的外径大于所述肩部的外径,该晶圆切片机的轮组结构还包含两个分别设置于该辅助辊轮的所述轴端部的轴承,及两个分别套设于所述轴承的套管,所述套管的其中至少一个与该辅助辊轮的该棒身部两者通过一个环座单元相固接在一起,该环座单元包括一个能拆卸地环绕设置于该辅助辊轮的环体,及一个穿过该环体且穿入该辅助辊轮的该安装孔的定位轴件。
本发明的晶圆切片机的轮组结构,该辅助辊轮具有两个轴端部,及一个位于所述轴端部间的棒身部,该晶圆切片机的轮组结构还包含两个分别设置于该辅助辊轮的所述轴端部的轴承、两个分别套设于所述轴承的套管、至少一个设置于所述套管的其中一个外周面的吸震体,及一个供所述主辊轮与该辅助辊轮两端间隔设置的支撑单元,该支撑单元包括四个分别供所述主辊轮两端枢设的轴承座,及两个间隔设置于所述主辊轮与所述辅助辊轮两端的支架,每一个轴承座具有一个供所述主辊轮一端枢设的限位孔,每一个支架具有至少一个位于所述主辊轮间且供该辅助辊轮能转动地设置并具有一个开放端的下罩体,及一个能拆卸地盖设于该下罩体并用于限位该辅助辊轮一端的上罩体。
本发明的晶圆切片机的轮组结构的有益效果在于,在所述主辊轮间配置该辅助辊轮能提供该切割线适度的支撑,减少该切割线晃动的情形,达到较高的切片精度,又能避免对切割后的晶棒产生干涉。
本发明的另一个目的在于提供一种运用该轮组结构的晶圆切片机。
本发明的晶圆切片机,包含一个供一个晶棒安装且用于带动该晶棒下移的进给单元,及一个供一条线径介于40微米至80微米间的切割线安装且用于带动该切割线切割该晶棒的轮组结构。该轮组结构包括两个主辊轮,及两个辅助辊轮。所述主辊轮水平间隔设置。所述辅助辊轮介于所述主辊轮间并位于该进给单元的下方且与所述主辊轮平行间隔设置,所述辅助辊轮的最低位置不高于所述主辊轮的最高位置,且所述辅助辊轮的直径小于所述主辊轮直径的一半,每一个辅助辊轮均具有一个呈中空状的棒身部,及两个分别位于该棒身部两相反端的轴端部,所述辅助辊轮的轴心间距小于所述主辊轮的轴心间距,该进给单元设置于所述主辊轮间,所述主辊轮与所述辅助辊轮用于供该切割线绕设于其上以形成多条跨设于所述辅助辊轮上的加工线段,所述加工线段随所述主辊轮与所述辅助辊轮来回摆动以切割该晶棒。
本发明的晶圆切片机,所述辅助辊轮的旋转中心轴的位置低于所述主辊轮的最高位置。
本发明的晶圆切片机,定义所述主辊轮的其中一个是第一主辊轮,且另一个是第二主辊轮,定义所述辅助辊轮的其中一个且介于该第一主辊轮与该进给单元间的是第一辅助辊轮,且另一个是第二辅助辊轮,该晶圆切片机还包含一个清洗机构,该清洗机构包括一个位于该进给单元一侧且用于喷洒液体至该第一辅助辊轮并位于该第一主辊轮上方的上端清洗喷管,该上端清洗喷管具有一个第一管体部,及多个间隔设置于该第一管体部的第一喷嘴部。
本发明的晶圆切片机,该晶棒受所述加工线段来回切割成多个晶圆,定义一个通过该第一、第二辅助辊轮的最高位置的线网水平面,该上端清洗喷管的每一个第一喷嘴部的开口方向与该线网水平面夹一个清洗角度,以使得通过每一个第一喷嘴部的液体能沿所述加工线段的运行方向而导流至所述晶圆间,该清洗角度介于10度至80度间。
本发明的晶圆切片机,该晶棒具有一个邻近该第一辅助辊轮的第一侧面,定义一个通过该第一、第二主辊轮的旋转中心轴的水平面,及一个垂直该水平面且通过该晶棒的该第一侧面的参考面,该第一辅助辊轮与该参考面间具有一个第一最短间距,该第一主辊轮与该参考面间具有一个第二最短间距,该第一最短间距介于10毫米至30毫米间,该第二最短间距介于60毫米至130毫米间。
本发明的晶圆切片机,该清洗机构还包括一个高度低于该上端清洗喷管且邻近设置于该第一主辊轮的第一下端清洗喷管,及一个高度低于该上端清洗喷管且邻近设置于该第二主辊轮的第二下端清洗喷管,该第一下端清洗喷管具有一个第二管体部,及多个间隔设置于该第二管体部的第二喷嘴部,该第二下端清洗喷管具有一个第三管体部,及多个间隔设置于该第三管体部的第三喷嘴部。
本发明的晶圆切片机的有益效果在于,通过该等主辊轮与该辅助辊轮的自身结构及相对配置方式,能达成提供细线化切割线适度的支撑,减少该切割线晃动的情形,达到较高的切片精度且又能避免对切割后的晶棒产生干涉的目的。
本发明的另一个目的在于提供一种能有助于缩短后段清洗晶圆的清洗时间,而进一步提升产能的晶圆切片的方法。
本发明的晶圆切片的方法包含下列步骤:
(A)前置作业:提供一个供一条切割线绕设且用于带动该切割线转动的轮组结构、一个供一个晶棒安装且用于带动该晶棒相对该切割线上下移动的进给单元,及一个邻近该轮组结构的清洗机构,其中,该轮组结构包括呈水平间隔设置且分别位于该进给单元两侧的一个第一主辊轮与一个第二主辊轮,及一个设置于该第一主辊轮与该晶棒间的第一辅助辊轮,该第一、第二主辊轮与该第一辅助辊轮供该切割线绕设于其上以形成一组线网,该组线网能再区分成多条加工线段,该清洗机构包括一个位于该进给单元一侧且位于该第一主辊轮上方并用于喷洒液体至该第一辅助辊轮的上端清洗喷管,及一个高度低于该上端清洗喷管且邻近设置于该第一主辊轮并用于喷洒液体至该第一主辊轮的第一下端清洗喷管。
(B)切割作业:该步骤(A)的该轮组结构以顺时针方向与逆时针方向正反交替转动并带动所述加工线段来回移动,该进给单元由上往下朝所述加工线段推进,该晶棒受所述加工线段来回切割成多个晶圆。
(C)下料清洗作业:让该步骤(B)的该上端清洗喷管喷洒液体至该第一辅助辊轮,该第一下端清洗喷管喷洒液体至该第一主辊轮,位于所述晶圆间的所述加工线段以远离该上端清洗喷管的方向随该轮组结构呈单一方向运行,使得位于该第一辅助辊轮上的液体能沿所述加工线段的运行方向而导流至所述晶圆间,随着将该步骤(B)的该进给单元往上移动,便能使设置于该进给单元的所述晶圆脱离所述加工线段,以得到表面清洁的所述晶圆。
本发明的晶圆切片的方法,在该步骤(A)中,该轮组结构还包括一个邻近该第一主辊轮的第一线辊轮、一个邻近该第二主辊轮的第二线辊轮,该切割线具有一段绕设于该第二线辊轮的头段、一段绕设于该第一线辊轮的尾段,及一段连接该头段与该尾段的中间段,该第一、第二主辊轮与该第一辅助辊轮供该切割线的该中间段绕设于其上以形成该组线网,在该步骤(B)中,该第二线辊轮会逐步退绕出尚未切割该晶棒的该切割线,而切割过该晶棒的该切割线会逐步回收至该第一线辊轮,在该步骤(C)中,位于所述晶圆间的所述加工线段以远离该上端清洗喷管的方向随该轮组结构呈单一方向运行,该第一线辊轮逐步退绕出切割过该晶棒的该切割线会经该第一主辊轮、该第一辅助辊轮、所述晶圆,及该第二主辊轮后而回收缠绕至该第二线辊轮,在该步骤(C)中,自该第一线辊轮所退绕出的该切割线的线径小于尚未切割该晶棒前的线径。
本发明的晶圆切片的方法,在步骤(A)中该清洗机构还包括一个高度低于该上端清洗喷管且邻近设置于该第二主辊轮并用于喷洒液体至该第二主辊轮的第二下端清洗喷管,在该步骤(C)中该第二下端清洗喷管喷洒液体至该第二主辊轮。
本发明的晶圆切片的方法,在该步骤(A)中该轮组结构还包括一个位于该晶棒与该第二主辊轮间的第二辅助辊轮,该第一、第二主辊轮与该第一、第二辅助辊轮供该切割线绕设于其上以形成多条加工线段。
本发明的晶圆切片的方法,所述第一、第二辅助辊轮的旋转中心轴的位置低于所述第一、第二主辊轮的最高位置。
本发明的晶圆切片的方法,所述第一、第二辅助辊轮的轴心间距介于200毫米至290毫米间。
本发明的晶圆切片的方法,每一个第一、第二主辊轮的直径范围介于250毫米至400毫米间,且每一个第一、第二辅助辊轮的直径介于30毫米至160毫米间。
本发明的晶圆切片的方法的有益效果在于,能初步得到表面较为洁净的晶圆,而有效缩短后段清洗晶圆的制程时间。
附图说明
图1是一个示意图,说明现有一种晶圆切片机;
图2是一个立体图,说明本发明晶圆切片机的一个第一实施例;
图3是该第一实施例的一个立体分解图;
图4是一个局部剖视图,说明一条切割线绕设于该第一实施例的一个轮组结构;
图5是类似于图4的局部剖视图,说明一个晶棒下移,该第一实施例的该轮组结构带动该切割线切割该晶棒;
图6是一个剖视图,说明该第一实施例的一个辅助辊轮;
图7是一个剖视图,说明该第一实施例的该辅助辊轮的另一种态样;
图8是一个剖视图,说明该第一实施例的该辅助辊轮的另一种态样;
图9是一个剖视图,说明该第一实施例的一个环座单元能将一个套管与该辅助辊轮固接在一起;
图10是一个剖视示意图,说明是沿图9中X-X的切割线方向;
图11是一个立体图,说明本发明晶圆切片机的一个第二实施例的一个轮组结构;
图12是一个局部剖面示意图,说明一条切割线绕设于该第二实施例的该轮组结构,一个晶棒位于该轮组结构的上方;
图13是一个示意图,说明本发明晶圆切片机的一个第三实施例的一个轮组结构,其中,省略两个辅助辊轮;
图14是一个不完整剖视图,说明本发明晶圆切片机的该第三实施例的一个辅助辊轮安装于两个支架上;
图15是一个立体图,说明本发明晶圆切片机的一个第四实施例的一个轮组结构;
图16是一个立体图,说明本发明晶圆切片机的一个第五实施例的一个轮组结构;
图17是一个立体图,说明本发明晶圆切片机的一个第六实施例的一个轮组结构;
图18是一个局部剖视示意图,说明本发明晶圆切片机的一个第七实施例;
图19是图18的一个局部放大图,说明该第七实施例的一个第一辅助辊轮与一个参考面间具有一个第一最短间距,一个第一主辊轮与该参考面间具有一个第二最短间距;
图20是一个示意图,说明该第七实施例的一个上端清洗喷管具有一个第一管体部,及多个呈间隔设置且自该第一管体部径向向外延伸的第一喷嘴部;
图21是一个示意图,说明该第七实施例的一个第一下端清洗喷管具有一个第二管体部,及多个呈间隔设置且自该第二管体部径向向外延伸的第二喷嘴部;
图22是一个示意图,说明该第七实施例的一个第二下端清洗喷管具有一个第三管体部,及多个呈间隔设置且自该第三管体部径向向外延伸的第三喷嘴部;
图23是本发明晶圆切片的方法的一个实施例的一个流程图;
图24是本发明晶圆切片的方法的该实施例的一个前置作业示意图;
图25是本发明晶圆切片的方法的该实施例的一个切割作业示意图;
图26是一个示意图,说明本发明晶圆切片的方法的该实施例的一个晶棒被切割成多个呈间隔设置的晶圆;
图27是本发明晶圆切片的方法的该实施例的一个下料清洗作业示意图;
图28是一个类似于图27的示意图,说明本发明晶圆切片的方法的该实施例的一个进给单元往上移动逐步脱离多条加工线段。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述以前,应当注意在以下的说明内容中,类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图2与图3,本发明晶圆切片机的第一实施例,包含一个供一个晶棒20安装且用于带动该晶棒20下移的进给单元22、一个供一条切割线21安装且用于带动该切割线21切割该晶棒20的轮组结构3,及一个位于该进给单元22及该晶棒20下方的破片槽23。该破片槽23用于承接在切割作业进行中意外掉落的该晶棒20破片。
该轮组结构3包含一个支撑单元4、两个主辊轮51、两个辅助辊轮52,及一个驱动单元6。在本实施例中,该进给单元22设置于所述主辊轮51间。
该支撑单元4供所述主辊轮51与所述辅助辊轮52两端间隔设置。该支撑单元4包括四个分别供所述主辊轮51两端枢设的轴承座41及两个间隔设置于所述主辊轮51与所述辅助辊轮52两端的支架42。本实施例的破片槽23设置于所述辅助辊轮52间。
参阅图3、图4与图5,所述主辊轮51水平并排枢设于该支撑单元4。每一个主辊轮51两端设置于所对应的其中两个轴承座41,并且所述主辊轮51的其中一端能供其中一个支架42架设,另一端能供另一个支架42架设。在本实施例中,每一个主辊轮51的外表面开设数条等间距间隔排列的线槽511。定义一个通过所述主辊轮51的旋转中心轴512的水平面S1,及两个分别通过所述旋转中心轴512且垂直该水平面S1的垂直面S2、S3。所述辅助辊轮52介于所述主辊轮51间并位于该进给单元22的下方且与所述主辊轮51平行间隔设置。
每一个辅助辊轮52两端能移除地枢转设置于所对应的其中一个支架42。每一个辅助辊轮52位于该水平面S1上方且介于所述垂直面S2、S3间,且任一个辅助辊轮52最高位置不低于所述主辊轮51的最高位置,而任一个辅助辊轮52的最低位置不高于所述主辊轮51的最高位置。更佳的是,任一个辅助辊轮52的旋转中心轴529的位置不高于所述主辊轮51的最高位置(最佳如图4所示的辅助辊轮52的旋转中心轴529的位置低于主辊轮51的最高位置)。每一个辅助辊轮52的直径小于任一个主辊轮51直径的一半。
在本实施例中,每一个主辊轮51的直径范围介于250毫米至400毫米间,对应不同的主辊轮51直径,每一个辅助辊轮52的直径能介于30毫米至160毫米间,较佳介于50毫米至120毫米间,更佳介于60毫米至90毫米间。每一个辅助辊轮52的外表面开设数条等间距的线槽520。所述辅助辊轮52的所述线槽520间隔排列且位置对应所述主辊轮51的所述线槽511。能够理解的是,在实务上,所述线槽511、520也能够是不等间距的开设。
要注意的是,所述辅助辊轮52彼此间保持一个适当的水平间距以供该晶棒20能顺利垂直通过。所述辅助辊轮52的轴心间距小于所述主辊轮51的轴心间距,所述主辊轮51能够使用现有机台使用间距配置,如保持所述主辊轮51的轴心间距为大于490毫米,例如为540~660毫米,而所述辅助辊轮52的轴心间距介于155毫米至320毫米间,小于现有机台的轴心间距,而能实现减少该切割线21的线段跨设宽度的目的,但实际的配置不以此为限制。考虑机构耐用性及切割表现,所述辅助辊轮52的轴心间距较佳介于200毫米至290毫米间,更佳介于230毫米至260毫米间,且每一个辅助辊轮52的直径介于60毫米至90毫米间。另补充说明的是,所述辅助辊轮52的长度介于800毫米至1600毫米间。在本实施例中,所述辅助辊轮52为水平平行配置并保持同水平面相间隔,但不以此为限制,所述辅助辊轮52也能为不同水平面的高低配置而存有高低差。
更进一步说明的是,在本实施例中,所述辅助辊轮52本身并无动力输入,所述辅助辊轮52是通过所述主辊轮51与该切割线21的来回摆动而被间接带动,该切割线21本身所承受的力量会与所述辅助辊轮52的转动惯量成正比。由于当所述辅助辊轮52的转动惯量越大时,越容易导致该切割线21本身的损耗,此情形于该切割线21细线化后(例如线径介于40~80微米时),更是严重,因为该切割线21能承受的张力差会变小,进而造成断线机率大幅提高。但若仅单独通过大幅缩小所述辅助辊轮52的直径来降低转动惯量,又会导致所述辅助辊轮52容易受力变形及导致设置于其上的轴承容易坏损。因此,更佳的方式是,采用直径介于所述主辊轮51直径的三分之一至五分之一的辅助辊轮52,例如直径介于60毫米至90毫米间的辅助辊轮52,以及使辅助辊轮52的旋转中心轴529的位置不高于所述主辊轮51的最高位置,并且搭配下述降低辅助辊轮52转动惯量的各种设计。以下将详细说明降低转动惯量的可行方式:
参阅图6,每一个辅助辊轮52具有一个呈中空状的棒身部521,及两个分别位于该棒身部521两相反端的轴端部522。在相同尺寸外型下,应能理解的是,本发明每一个辅助辊轮52采用呈中空状的该棒身部521的设计,较现有采用实心结构的棒身部的设计而言,能确实降低转动惯量。
图7为本发明的每一个辅助辊轮52的另一种实施态样,每一个辅助辊轮52具有一个棒身部521,及两个分别位于该棒身部521两相反端的轴端部522。较佳的,该棒身部521能为重量较轻巧的材质(例如铝合金),所述轴端部522为重量较重的材质(例如钢铁),本发明主要是利用热胀冷缩的方式将为钢铁材质的每一个轴端部522先部分加热后,再与该棒身部521接合并冷却,最后再利用两固定轴件523分别将所述轴端部522与该棒身部521固定在一起,但不限于此,在其它实施例中,也能采用花键型态相互套接。补充说明的是,每一个辅助辊轮52在相同尺寸外型下而采用上述复合材质时,相较于只采用钢铁材质的辅助辊轮52而言,能有效降低约17%的转动惯量。
图8为本发明的每一个辅助辊轮52的另一种实施态样,每一个辅助辊轮52具有一个呈中空状的棒身部521,及两个分别位于该棒身部521两相反端的轴端部522、一种设置于该棒身部521内的发泡基材524,及一种包覆该棒身部521外周面的包覆基材525。较佳地,该发泡基材524可以但不限制地为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate,简称EVA),该包覆基材525可以但不限制地为聚氨酯(Polyurethane,简称PU),该棒身部521为碳纤维复合材料(Carbon Fiber composite material)。如此,此种辅助辊轮52在相同尺寸外型下相较于钢铁材质的辅助辊轮而言,其转动惯量能有效降低约50%。
值得一提的是,上述降低转动惯量的设计,还能提升包覆基材525的使用寿命,及减少切割线21上磨粒(例如钻石)剥落的机会(特别是细线化的切割线21),降低线耗量。另外,本发明的所述主辊轮51也能与每一个辅助辊轮52一样采用复合材质的方式来降低其转动惯量。
该驱动单元6包括至少一个设置于其中一个主辊轮51的主驱动源61,在本实施例中,该驱动单元6包括两个分别设置于所述主辊轮51的主驱动源61(例如马达),用于同步驱动所述主辊轮51。
该切割线21依序缠绕于所述主辊轮51与所述辅助辊轮52上的所述线槽511、520,并绕成一组线网211。该组线网211再区分为多条等间距平行间隔的加工线段212。任一条加工线段212两端分别被限位于所述主辊轮51,且跨设于所述辅助辊轮52上,并保持预先绷紧的状态。所述主辊轮51分别受所述主驱动源61驱动而同步转动,并带动该组线网211来回摆动,而连动所述辅助辊轮52同步转动,以切割该晶棒20。
参阅图4与图5,该晶棒20随着该进给单元22带动垂直下移,抵压该组线网211,该组线网211的所述加工线段212分别受抵压绷紧呈现张力,所述加工线段212左右来回移动对该晶棒20进行切割,并将该晶棒20切分为数个晶圆202(如图26所示意)。切割作业进行时,任一条加工线段212产生的张力分为一个对该晶棒20施力的切割分力,及两个分别沿该加工线段212两端延伸对所述辅助辊轮52与所述主辊轮51施压的斜向分力。本实施例中,所述辅助辊轮52水平间隔,该组线网211的任一条加工线段212呈水平状态,在切割作业进行时,本发明能够平均对该晶棒20施力切割。另一方面,所述辅助辊轮52若为高低配置,会使该组线网211的任一条加工线段212呈倾斜状态,借此,在对该晶棒20进行切割作业时,能够提供较佳的切削力。
参阅图3、图5与图9,在长时间使用下,该组线网211会损伤所述辅助辊轮52的外周面,所以较佳的,所述辅助辊轮52的外周面分别会被包覆一层能被汰换的包覆基材525。详细来明,操作人员会定期将每一个辅助辊轮52自该支撑单元4拆卸下来,以更换包覆基材525,并安装于一个车沟机器(图未示)上进行车沟作业。由于每一个辅助辊轮52的每一个轴端部522会被安装有一个轴承526,及一个套设于该轴承526外的套管527,如图9所示,因此在进行车沟作业过程中,施力转动所述套管527会因所述轴承526提供的两个能转动的自由度而无法带动该棒身部521转动,从而无法顺利进行车沟作业。所以本发明的每一个辅助辊轮52的整体结构还能是采用具有所述轴端部522、两个位于所述轴端部522间的肩部528、一个位于所述肩部528间的该棒身部521,及一个自该棒身部521的外周面径向向内凹设的安装孔530的设计,其中,每一个辅助辊轮52的棒身部521的外径大于所述肩部528的外径。如此,便能让操作人员将所述套管527的其中至少一个与该辅助辊轮52的棒身部521两者能通过一个环座单元9相固接在一起,其中,该环座单元9包括一个能拆卸地环绕设置于该辅助辊轮52的环体91,及一个穿过该环体91且穿入该辅助辊轮52的安装孔530的定位轴件92,如此,当转动所述套管527时,便能让该棒身部521一起连动,进而有效完成车沟作业,也就是说,本发明另外利用该环座单元9便能无需拆卸所述轴承526,即能顺利进行车沟作业,从而让本发明能具有减少置换工序作业的优点。参阅图9与图10,进一步说明的是,该环座单元9是能拆卸地设置于该辅助辊轮52的所述肩部528的其中一个并邻近该安装孔530。该环体91能由两个相互对接成一体且环设于该辅助辊轮52的半扣件911所组成,所述半扣件911的材质为橡胶材质与金属材质的其中一种。较佳地,每一个半扣件911具有两个与另一个半扣件911相接合的接合面912,及两个分别设置于所述接合面912间的防水基材913。
参阅图3与图4,经由以上的说明,将本发明晶圆切片机的优点与功效条列于下:
一、本发明设置所述辅助辊轮52以缩减所述加工线段212的跨距,有助于减少所述加工线段212被下压时的变形量,进而保持所述加工线段212稳定、减少所述加工线段212晃动的现象,进而确保切割后的所述晶圆厚度均质,能提升加工质量。
二、设置所述辅助辊轮52与所述主辊轮51还有助于增加该切割线21绕设后的上下间距,避免位于下方的线段对切割后的晶圆产生干涉或损害,并且提供足够的距离供该破片槽23容置。
三、若仅使用直径较小的所述辅助辊轮52来带动该切割线21,在相同的中心转速下,所述加工线段212的摆动速度较慢,且所述辅助辊轮52能提供该切割线21的支撑力较差。本发明则是由所述主辊轮51来带动该切割线21,能保持所述辅助辊轮52与所述主辊轮51同步转动,也能保持线速稳定,确保切割精度质量稳定。
四、所述辅助辊轮52与所述主辊轮51能一同支撑所述加工线段212,协助分散所述加工线段212受力时产生的所述斜向分力,减轻所述加工线段212对所述辅助辊轮52或所述主辊轮51下切的影响。
五、本发明能应用于细线化后的该切割线21,减少所述加工线段212的颤动,并降低所述加工线段212断裂的风险,并且保留供原先粗度的切割线21应用的功能。
六、本发明保留所述主辊轮51的配置,若要应用于该晶棒20尺寸较大,需要较大的加工区间的情况,能将所述辅助辊轮52移除,即能进行加工。
参阅图11与图12,本发明晶圆切片机的第二实施例大致类似于该第一实施例,差异在于该第二实施例的一个轮组结构3仅包含一个辅助辊轮52。该切割线21依序缠绕于所述主辊轮51与该辅助辊轮52后,该组线网211呈现倾斜状态(如图12所示),好处在于,所述加工线段212对该晶棒20的切削力较佳。另一个好处在于,相较于该第一实施例,该第二实施例的该辅助辊轮52到另一个该主辊轮51的水平间距较宽,提供较大的加工宽度,能应用于尺寸较大的该晶棒20。
参阅图13与图14,本发明晶圆切片机的第三实施例大致类似于该第一实施例,差异在于该第三实施例的轮组结构3的支撑单元4的每一个轴承座41具有一个供所述主辊轮51一端枢设的限位孔411,每一个支架42具有至少一个位于所述主辊轮51间且供其所对应的该辅助辊轮52能转动地设置并具有一个开放端420的下罩体421,及至少一个能拆卸地盖设于其所对应的该下罩体421并用于限位该辅助辊轮52一端的上罩体422。其中,环绕该辅助辊轮52的所述轴端部522外侧的所述套管527的其中一者的外周面具有能供两个吸震体80设置的环槽800,补充说明的是,所述吸震体80的数目可以是一个或多个,所述吸震体80为O-ring。
该第三实施例在组装上,先将所述主辊轮52的两端分别枢设于所述限位孔411内,接着将两根校正治具81(图13仅绘制一根表示)的两端分别安装在对应的所述下罩体421与所述上罩体422间后,便能利用校正治具81本身的笔直度而迫使所述轴承座41的每一个限位孔411的圆心均位于同一个水平面,接着将校正治具81移除,再放入辅助辊轮52,并确认每一个上罩体422确实盖设锁固于各自的所述下罩体421后,即完成组装。
值得一提的是,该第三实施例在组装过程中能利用所述吸震体80本身的弹性,来改善组装时的误差并吸收震动。辅助辊轮52其未设置有所述吸震体80的一端(见图14中的右半部),环设其所对应的轴端部522的套管527是与其所对应的下罩体421与上罩体422彼此呈间隙极小的配合接触;辅助辊轮52其设置有所述吸震体80的一端(见图14中的左半部),环设其所对应的轴端部522的套管527是与其所对应的下罩体421与上罩体422彼此间实质上是具有相对较大间隙(例如0.06~0.08毫米),但能通过所述吸震体80设置于所述环槽800的设计来改善组装时的误差,另外,也能减低每一个辅助辊轮52运转时的震动程度,进而有助于细线化的切割线的切片作业。本发明利用所述吸震体80设置于每一个辅助辊轮52、所述上罩体422分别能拆卸地固定于所述下罩体421的结构设计,及配合使用校正治具81的校正方式,能有助于提升每一个辅助辊轮52的安装速度,并能提升切片质量。
参阅图15,本发明晶圆切片机的第四实施例大致类似于该第一实施例,差异在于该第四实施例的一个轮组结构3中的一个驱动单元6还包括两个分别设置于所述辅助辊轮52的副驱动源62,所述副驱动源62与所述主驱动源61分别驱使所述辅助辊轮52与所述主辊轮51同步转动。好处在于,所述辅助辊轮52与所述主辊轮51能提供较大的转动力道,一起带动该组线网211(见图4)。另一个好处是,所述主驱动源61的输出扭力能够调降,或选用成本较低的马达。
参阅图16,本发明晶圆切片机的第五实施例大致类似于该第一实施例,差异在于该第五实施例的一个轮组结构3中的一个驱动单元6还包括两条传动皮带63。每一条传动皮带63绕设于其中一个主辊轮51与所对应的辅助辊轮52。任一个主辊轮51转动会经由该传动皮带63带动对应的辅助辊轮52同步转动,因而能提供较稳定且同步的连动关系。
参阅图3与图17,本发明晶圆切片机的第六实施例大致类似于该第一实施例,差异在于:该第一实施例的所述支架42能供所述主辊轮51与所述辅助辊轮52一同设置,而该第六实施例取消所述支架42的配置,该支撑单元4还包括四个分别供所述辅助辊轮52两端枢设的支撑座43,使所述辅助辊轮52与所述主辊轮51分开设置,但仍能通过该组线网211连动来保持所述辅助辊轮52与所述主辊轮51同步转动。能够理解的是,该第六实施例的驱动单元6配置,能够有如该第一、四、五实施例的变化,皆能达到驱使所述主辊轮51与所述辅助辊轮52同步转动的功效。
参阅图18与图19,本发明晶圆切片机的第七实施例大致类似于该第一实施例,差异在于该第七实施例中,定义所述主辊轮51的其中一个是第一主辊轮513,且另一个是第二主辊轮514,定义所述辅助辊轮52的其中一个且介于该第一主辊轮513与该进给单元22间的是第一辅助辊轮531,且另一个是第二辅助辊轮532。
在本实施例中,该晶棒20具有一个邻近该第一辅助辊轮531的第一侧面201,定义一个通过该第一、第二主辊轮513、514的旋转中心轴512的水平面S1,及一个垂直该水平面S1且通过该晶棒20的该第一侧面201的参考面S4,该第一辅助辊轮531与该参考面S4间具有一个第一最短间距D1,该第一主辊轮513与该参考面S4间具有一个第二最短间距D2,该第一最短间距D1介于10毫米至30毫米间,该第二最短间距D2介于60毫米至130毫米间。
该晶圆切片机还包含一个清洗机构7。该清洗机构7包括一个位于该进给单元22一侧且用于喷洒液体至该第一辅助辊轮531并位于该第一主辊轮513上方的上端清洗喷管71、一个高度低于该上端清洗喷管71且邻近设置于该第一主辊轮513的第一下端清洗喷管72,及一个高度低于该上端清洗喷管71且邻近设置于该第二主辊轮514的第二下端清洗喷管73。
参阅图18与图20,该上端清洗喷管71具有一个第一管体部711,及多个呈间隔设置且自该第一管体部711径向向外延伸的第一喷嘴部712,其中,该上端清洗喷管71的所述第一喷嘴部712呈等间隔设置。详细说明的是,两两第一喷嘴部712间距设计,需要考虑每一个第一喷嘴部712在喷洗时的各自幅宽是否会彼此重叠过多而产生不必要的水气干涉,或是考虑每一个第一喷嘴部712在喷洗时的各自幅宽是否会因为没有重叠而存有清洗死角的疑虑。在本实施例中,当该上端清洗喷管71与该第一辅助辊轮531两者间距D3为100毫米(如图18所示),且当两两第一喷嘴部712的间距为120毫米时,每一个第一喷嘴部712单边流体的重叠率仅有30%,所以能避免不必要的水气干涉,且也不会造成清洗上的死角。
参阅图18、图21与图22,该第一下端清洗喷管72具有一个第二管体部721,及多个呈间隔设置且自该第二管体部721径向向外延伸的第二喷嘴部722,其中,该第一下端清洗喷管72的所述第二喷嘴部722呈等间隔设置。在本实施例中,该第一下端清洗喷管72与该第一主辊轮513两者间距D4为40毫米(如图18所示),且两两第二喷嘴部722的间距为120毫米,如此,也能同样达成避免不必要的水气干涉,及避免造成清洗死角存在的情形。
该第二下端清洗喷管73具有一个第三管体部731,及多个呈间隔设置且自该第三管体部731径向向外延伸的第三喷嘴部732,其中,该第二下端清洗喷管73的所述第三喷嘴部732呈等间隔设置。在本实施例中,该第二下端清洗喷管73与该第二主辊轮514两者间距D5为40毫米(如图18所示),且两两第三喷嘴部732的间距为120毫米,如此,也能同样达成避免不必要的水气干涉,及避免造成清洗死角存在的情形。
本发明的晶圆切片机具有清洗机构7的设计,能让本发明在完成切割晶棒20的作业后,即可获得多个表面较为洁净的晶圆,如此便能缩短后段清洗晶圆的制程所需耗费的时间。
以下以该晶圆切片机采用一种晶圆切片的方法的具体细节来说明本发明的优点:
参阅图23,为本发明晶圆切片的方法的一个实施例的流程图,该晶圆切片的方法包含下列步骤:
步骤一、如图24所示,前置作业100:提供一个供一条切割线21绕设且用于带动该切割线21转动的轮组结构3、一个供一个晶棒20安装且用于带动该晶棒20相对该切割线21上下移动的进给单元22,及一个邻近该轮组结构3的清洗机构7。
该轮组结构3包括呈水平间隔设置且分别位于该进给单元22两侧的一个第一主辊轮513与一个第二主辊轮514,及一个设置于该第一主辊轮513与该晶棒20间的第一辅助辊轮531,及一个位于该晶棒20与该第二主辊轮514间的第二辅助辊轮532。该第一、第二主辊轮513、514与该第一、第二辅助辊轮531、532供该切割线21绕设于其上以形成一组线网211,其中,该组线网211能再区分成多条邻近该进给单元22的加工线段212(见图3)。
较佳地,参阅图24,该轮组结构3还包括一个邻近该第一主辊轮513的第一线辊轮533、一个邻近该第二主辊轮514的的第二线辊轮534。该切割线21具有一段绕设于该第二线辊轮534的头段、一段绕设于该第一线辊轮533的尾段,及一段连接该头段与该尾段的中间段,该第一、第二主辊轮513、514与该第一、第二辅助辊轮531、532供该切割线21的该中间段绕设于其上以形成该组线网211。
值得一提的是,在本实施例中,该轮组结构3也能不包括该第二辅助辊轮532,仅让该第一、第二主辊轮513、514与该第一辅助辊轮531一起供该切割线21的该中间段绕设于其上,如此也能达成本发明相同目的与功效。
该清洗机构7包括一个位于该进给单元22一侧且位于该第一主辊轮513上方并用于喷洒液体至该第一辅助辊轮531的上端清洗喷管71、一个高度低于该上端清洗喷管71且邻近设置于该第一主辊轮513并用于喷洒液体至该第一主辊轮513的第一下端清洗喷管72,及一个高度低于该上端清洗喷管71且邻近设置于该第二主辊轮514并用于喷洒液体至该第二主辊轮514的第二下端清洗喷管73。
在本实施例中,该晶棒20具有一个邻近该第一辅助辊轮531的第一侧面201,定义一个通过该第一、第二主辊轮513、514的旋转中心轴512的水平面S1,及一个垂直该水平面S1且通过该晶棒20的该第一侧面201的参考面S4,该第一辅助辊轮531与该参考面S4间具有该第一最短间距D1,该第一主辊轮513与该参考面S4间具有该第二最短间距D2。
步骤二、如图25与图26所示,切割作业200:该步骤一的该轮组结构3以顺时针方向(如虚线箭头所示)与逆时针方向(如实线箭头所示)正反交替转动并带动所述加工线段212来回移动,该进给单元22由上往下朝所述加工线段212推进,该晶棒20受所述加工线段212来回切割成多个晶圆202(如图26所示)。补充说明的是,在实际进行切割作业时,该轮组结构3以顺时针方向转动的角度会大于该轮组结构3以逆时针方向转动的角度,使得该第二线辊轮534会逐步退绕出尚未切割该晶棒20的该切割线21,而切割过该晶棒20的该切割线21会逐步回收至该第一线辊轮533。
步骤三、如图26、图27与图28所示,下料清洗作业300:让该步骤二的该上端清洗喷管71喷洒液体至该第一辅助辊轮531,该第一、第二下端清洗喷管72、73分别喷洒液体至该第一、第二主辊轮513、514。位于所述晶圆202间的所述加工线段212以远离该上端清洗喷管71的方向随该轮组结构3呈单一方向运行(如图27中的实线箭头所示),以使得位于该第一辅助辊轮531上的液体能沿所述加工线段212的运行方向而导流至所述晶圆202间,同时,该第一线辊轮533逐步退绕出切割过该晶棒20的该切割线21会经该第一主辊轮513、该第一辅助辊轮531、所述晶圆202、该第二辅助辊轮532,及该第二主辊轮514后而回收缠绕至该第二线辊轮534。如此,随着将该步骤二的该进给单元22往上移动,所述晶圆202便能获得由上至下的充分清洗,让切割作业中所生成的脏污能自所述晶圆202间向下排出,补充说明的是,即使自所述晶圆202间向下排出的脏污又重新掉落至该组线网211,该组线网211在重复经过该第一主辊轮513后还是会持续受到该第一下端清洗喷管72的冲洗而变干净,最后,直到设置于该进给单元22的晶圆202完全脱离所述加工线段212,操作人员再进行卸除取下晶圆202的动作,即可得到表面清洁的晶圆202。
参阅图25、图26与图28,应能理解的是,该切割线21在经过切割该晶棒20的作业后,会因为与该晶棒20相摩擦而有所损耗,所以其线径会变小,因此,在该步骤三的下料清洗作业300中,自该第一线辊轮533所退绕出的该切割线21的线径会小于尚未切割该晶棒20前的线径,借此,让线径较小的该切割线21在经过所述晶圆202间时,能达成降低刮伤所述晶圆202表面的优点,以提升产品质量。
参阅图20、图26与图27,较佳地,定义一个通过该第一、第二辅助辊轮531、532的最高位置的线网水平面S5,该上端清洗喷管71的每一个第一喷嘴部712的开口方向与该线网水平面S5夹一个清洗角度θ,通过每一个第一喷嘴部712的液体能沿所述加工线段212的运行方向而导流至所述晶圆202间。当该清洗角度θ调整不当时,会让通过每一个第一喷嘴部712的液体是以较高压的方式被送往该晶棒20的该第一侧面201,而导致液体实质上是无法流经所述晶圆202间,所以本发明让该清洗角度θ介于10度至80度间的设计,能让停留在该第一辅助辊轮531上的液体有效随所述加工线段212的运行方向流经所述晶圆202间,其中,当该清洗角度θ为40度时,能获得最佳的清洁效果。值得一提的是,当该第一辅助辊轮531距离所述晶圆202较近时,液体随同所述加工线段212的运行方向流经所述晶圆202间的机率较高;当该第一辅助辊轮531距离所述晶圆202较远时,液体则会在重力吸引下因为流动距离过长而来不及流入所述晶圆202间。因此本发明该第一最短间距D1介于10毫米至30毫米间、该第二最短间距D2介于60毫米至130毫米间(如图24所示),及该第一辅助辊轮531外径小于该第一主辊轮513外径的一半的组件配置方式(例如该第一辅助辊轮531的外径为60毫米至90毫米),能提升液体流经所述晶圆202间的机率,以获得较佳的洁净效果。
参阅图2与图3,综上所述,本发明配置所述辅助辊轮52以提供细线化的该切割线21应用,降低该切割线21断裂的风险,还能避免对晶圆的干涉,且提升切割作业的稳定度,并借以确保所述晶圆的精度及均质度,另外,采用本发明的晶圆切片的方法能初步得到表面较为洁净的晶圆,而有效缩短后段清洗晶圆的制程时间,借此以提升产能,所以确实能达成本发明的目的。
Claims (21)
1.一种晶圆切片机的轮组结构,能供一条切割线设置,并用于带动该切割线切割一个晶棒,其特征在于:
该晶圆切片机的轮组结构包含:
两个主辊轮,所述主辊轮水平间隔设置,定义一个通过所述主辊轮的旋转中心轴的水平面,及两个分别通过所述旋转中心轴且垂直该水平面的垂直面;及
至少一个辅助辊轮,直径小于任一个主辊轮直径的一半,并与所述主辊轮平行间隔设置,该辅助辊轮位于该水平面上方且介于所述垂直面间,并且该辅助辊轮的最高位置不低于所述主辊轮的最高位置,所述主辊轮与该辅助辊轮用于供该切割线绕设于其上以形成一组线网,该组线网随所述主辊轮与该辅助辊轮来回摆动以切割该晶棒,该辅助辊轮的旋转中心轴的位置低于所述主辊轮的最高位置,该辅助辊轮具有一个呈中空状的棒身部及两个分别位于该棒身部两相反端的轴端部。
2.根据权利要求1所述的晶圆切片机的轮组结构,其特征在于:该晶圆切片机的轮组结构包含两个间隔设置的该辅助辊轮,及一个驱动单元,该驱动单元包括至少一个设置于其中一个主辊轮的主驱动源。
3.根据权利要求2所述的晶圆切片机的轮组结构,其特征在于:每一个主辊轮的直径范围介于250毫米至400毫米间,且每一个辅助辊轮的直径介于30毫米至160毫米间。
4.根据权利要求3所述的晶圆切片机的轮组结构,其特征在于:所述辅助辊轮的轴心间距介于200毫米至290毫米间。
5.根据权利要求1所述的晶圆切片机的轮组结构,其特征在于:该辅助辊轮的外表面开设数条间隔排列的线槽。
6.根据权利要求1所述的晶圆切片机的轮组结构,其特征在于:该辅助辊轮的直径介于60毫米至90毫米间。
7.根据权利要求1所述的晶圆切片机的轮组结构,其特征在于:该辅助辊轮具有两个位于所述轴端部间的肩部、位于所述肩部间的该棒身部,及一个自该棒身部的外周面向内凹设的安装孔。
8.根据权利要求7所述的晶圆切片机的轮组结构,其特征在于:该棒身部的外径大于所述肩部的外径,该晶圆切片机的轮组结构还包含两个分别设置于该辅助辊轮的所述轴端部的轴承,及两个分别套设于所述轴承的套管,其中,所述套管的其中至少一个与该辅助辊轮的该棒身部两者通过一个环座单元相固接在一起,该环座单元包括一个能拆卸地环绕设置于该辅助辊轮的环体,及一个穿过该环体且穿入该辅助辊轮的该安装孔的定位轴件。
9.根据权利要求1所述的晶圆切片机的轮组结构,其特征在于:该晶圆切片机的轮组结构还包含两个分别设置于该辅助辊轮的所述轴端部的轴承、两个分别套设于所述轴承的套管、至少一个设置于所述套管的其中一者的外周面的吸震体,及一个供所述主辊轮与该辅助辊轮两端间隔设置的支撑单元,该支撑单元包括四个分别供所述主辊轮两端枢设的轴承座,及两个间隔设置于所述主辊轮与所述辅助辊轮两端的支架,每一个轴承座具有一个供所述主辊轮一端枢设的限位孔,每一个支架具有至少一个位于所述主辊轮间且供该辅助辊轮能转动地设置并具有一个开放端的下罩体,及一个能拆卸地盖设于该下罩体并用于限位该辅助辊轮一端的上罩体。
10.一种晶圆切片机,包含:一个供一个晶棒安装且用于带动该晶棒下移的进给单元,其特征在于:
该晶圆切片机还包含:
一个供一条线径介于40微米至80微米间的切割线安装且用于带动该切割线切割该晶棒的轮组结构,
该轮组结构包括:
两个主辊轮,所述主辊轮水平间隔设置;及
两个辅助辊轮,介于所述主辊轮间并位于该进给单元的下方且与所述主辊轮平行间隔设置,所述辅助辊轮的最低位置不高于所述主辊轮的最高位置,且所述辅助辊轮的直径小于所述主辊轮直径的一半,每一个辅助辊轮均具有一个呈中空状的棒身部,及两个分别位于该棒身部两相反端的轴端部,所述辅助辊轮的轴心间距小于所述主辊轮的轴心间距,该进给单元设置于所述主辊轮间,所述主辊轮与所述辅助辊轮用于供该切割线绕设于其上以形成多条跨设于所述辅助辊轮上的加工线段,所述加工线段随所述主辊轮与所述辅助辊轮来回摆动以切割该晶棒,所述辅助辊轮的旋转中心轴的位置低于所述主辊轮的最高位置。
11.根据权利要求10所述的晶圆切片机,其特征在于:定义所述主辊轮的其中一个是第一主辊轮,且另一个是第二主辊轮,定义所述辅助辊轮的其中一个且介于该第一主辊轮与该进给单元间的是第一辅助辊轮,且另一个是第二辅助辊轮,该晶圆切片机还包含一个清洗机构,该清洗机构包括一个位于该进给单元一侧且用于喷洒液体至该第一辅助辊轮并位于该第一主辊轮上方的上端清洗喷管,该上端清洗喷管具有一个第一管体部,及多个间隔设置于该第一管体部的第一喷嘴部。
12.根据权利要求11所述的晶圆切片机,其特征在于:该晶棒受所述加工线段来回切割成多个晶圆,定义一个通过该第一、第二辅助辊轮的最高位置的线网水平面,该上端清洗喷管的每一个第一喷嘴部的开口方向与该线网水平面夹一个清洗角度,以使得通过每一个第一喷嘴部的液体能沿所述加工线段的运行方向而导流至所述晶圆间,该清洗角度介于10度至80度间。
13.根据权利要求11所述的晶圆切片机,其特征在于:该晶棒具有一个邻近该第一辅助辊轮的第一侧面,定义一个通过该第一、第二主辊轮的旋转中心轴的水平面,及一个垂直该水平面且通过该晶棒的该第一侧面的参考面,该第一辅助辊轮与该参考面间具有一个第一最短间距,该第一主辊轮与该参考面间具有一个第二最短间距,该第一最短间距介于10毫米至30毫米间,该第二最短间距介于60毫米至130毫米间。
14.根据权利要求11所述的晶圆切片机,其特征在于:该清洗机构还包括一个高度低于该上端清洗喷管且邻近设置于该第一主辊轮的第一下端清洗喷管,及一个高度低于该上端清洗喷管且邻近设置于该第二主辊轮的第二下端清洗喷管,该第一下端清洗喷管具有一个第二管体部,及多个间隔设置于该第二管体部的第二喷嘴部,该第二下端清洗喷管具有一个第三管体部,及多个间隔设置于该第三管体部的第三喷嘴部。
15.一种晶圆切片的方法,其特征在于:
该晶圆切片的方法包含下列步骤:
(A)前置作业:提供一个供一条切割线绕设且用于带动该切割线转动的轮组结构、一个供一个晶棒安装且用于带动该晶棒相对该切割线上下移动的进给单元,及一个邻近该轮组结构的清洗机构,其中,该轮组结构包括呈水平间隔设置且分别位于该进给单元两侧的一个第一主辊轮与一个第二主辊轮,及一个设置于该第一主辊轮与该晶棒间的第一辅助辊轮,该第一、第二主辊轮与该第一辅助辊轮供该切割线绕设于其上以形成一组线网,该组线网能再区分成多条加工线段,该清洗机构包括一个位于该进给单元一侧且位于该第一主辊轮上方并用于喷洒液体至该第一辅助辊轮的上端清洗喷管,及一个高度低于该上端清洗喷管且邻近设置于该第一主辊轮并用于喷洒液体至该第一主辊轮的第一下端清洗喷管;
(B)切割作业:该步骤(A)的该轮组结构以顺时针方向与逆时针方向正反交替转动并带动所述加工线段来回移动,该进给单元由上往下朝所述加工线段推进,该晶棒受所述加工线段来回切割成多个晶圆;
(C)下料清洗作业:让该步骤(B)的该上端清洗喷管喷洒液体至该第一辅助辊轮,该第一下端清洗喷管喷洒液体至该第一主辊轮,位于所述晶圆间的所述加工线段以远离该上端清洗喷管的方向随该轮组结构呈单一方向运行,使得位于该第一辅助辊轮上的液体能沿所述加工线段的运行方向而导流至所述晶圆间,随着将该步骤(B)的该进给单元往上移动,便能使设置于该进给单元的所述晶圆脱离所述加工线段,以得到表面清洁的所述晶圆。
16.根据权利要求15所述的晶圆切片的方法,其特征在于:在该步骤(A)中,该轮组结构还包括一个邻近该第一主辊轮的第一线辊轮、一个邻近该第二主辊轮的第二线辊轮,该切割线具有一段绕设于该第二线辊轮的头段、一段绕设于该第一线辊轮的尾段,及一段连接该头段与该尾段的中间段,该第一、第二主辊轮与该第一辅助辊轮供该切割线的该中间段绕设于其上以形成该组线网,在该步骤(B)中,该第二线辊轮会逐步退绕出尚未切割该晶棒的该切割线,而切割过该晶棒的该切割线会逐步回收至该第一线辊轮,在该步骤(C)中,位于所述晶圆间的所述加工线段以远离该上端清洗喷管的方向随该轮组结构呈单一方向运行,该第一线辊轮逐步退绕出切割过该晶棒的该切割线会经该第一主辊轮、该第一辅助辊轮、所述晶圆,及该第二主辊轮后而回收缠绕至该第二线辊轮,其中,在该步骤(C)中,自该第一线辊轮所退绕出的该切割线的线径小于尚未切割该晶棒前的线径。
17.根据权利要求15或16所述的晶圆切片的方法,其特征在于:在步骤(A)中该清洗机构还包括一个高度低于该上端清洗喷管且邻近设置于该第二主辊轮并用于喷洒液体至该第二主辊轮的第二下端清洗喷管,在该步骤(C)中该第二下端清洗喷管喷洒液体至该第二主辊轮。
18.根据权利要求15或16所述的晶圆切片的方法,其特征在于:在该步骤(A)中该轮组结构还包括一个位于该晶棒与该第二主辊轮间的第二辅助辊轮,该第一、第二主辊轮与该第一、第二辅助辊轮供该切割线绕设于其上以形成多条加工线段。
19.根据权利要求18所述的晶圆切片的方法,其特征在于:所述第一、第二辅助辊轮的旋转中心轴的位置低于所述第一、第二主辊轮的最高位置。
20.根据权利要求18所述的晶圆切片的方法,其特征在于:所述第一、第二辅助辊轮的轴心间距介于200毫米至290毫米间。
21.根据权利要求18所述的晶圆切片的方法,其特征在于:第一、第二主辊轮的直径范围介于250毫米至400毫米间,且第一、第二辅助辊轮的直径介于30毫米至160毫米间。
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