CN108943457A - 砂浆供应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种砂浆供应装置，所述砂浆供应装置用于晶圆切割系统，所述砂浆供应装置包括第一承载装置、第一管道、第一过滤网和第一搅拌装置，其中：所述第一承载装置向所述第一管道提供砂浆，所述第一管道向所述晶圆切割系统中的钢线提供砂浆；位于所述第一管道中的所述第一过滤网对通过所述第一管道的砂浆进行过滤，以使砂浆中的碳化硅颗粒粒径不超过标准值；位于所述第一管道中的所述第一搅拌装置接触所述第一过滤网，所述第一搅拌装置以第一管道中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第一过滤网的碳化硅颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种砂浆供应装置。
背景技术
在硅片制造过程中，需要将硅单晶晶棒切成具有精确厚度的薄片状的晶圆，这一制程往往决定了晶圆翘曲度的大小，同时也对后续制程的效率产生重要的影响。在早期的小尺寸晶圆切片制程上，内径切割机是常用的加工机台，而随着晶圆尺寸扩展至300mm，线切割机已取代内径切割机，在晶圆切割工艺上被广泛应用。
如图1所示，晶圆进给装置40’将晶圆30’提供至钢线10’处进行切割。晶圆切割系统需要符合以下几个特点，才能满足大尺寸晶圆30’的切割要求：对大尺寸晶棒的切片效率高；具有较低的切损；具有较好的表面粗糙度。目前采用的线切割设备由于采用了多条钢线10’切割，切片效率相比于内径切割已有了大幅提高。然而线切割作为一种高效的切削手段，需要砂浆供应装置20’向钢线10’上喷射砂浆，砂浆成分包括碳化硅(SiC)颗粒与有机溶剂，才能最好的达到300mm晶圆的切割需求。供给给线切割设备的砂浆需要粒径统一，SiC颗粒间无团聚，同时砂浆供应要流量均匀，且温度稳定。
现有的砂浆供应系统20’主要由砂浆承载装置21’、过滤网22’、恒温器23’、管道24’和砂浆喷嘴25’构成。现有技术主要存在的问题有：过滤网22’容易被堵塞，造成砂浆供给流量变化；为了不使过滤网22’被堵塞，过滤网22’的孔径往往较大，造成过滤后的碳化硅颗粒粒径不均匀；砂浆在管路里流动，无其他作用力，造成碳化硅颗粒在有机溶剂的作用下团聚，造成砂浆粘性增加，更易堵塞过滤网。
因此，需要设计一种砂浆供应装置以解决砂浆堵塞过滤网的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砂浆供应装置，以解决现有的砂浆堵塞过滤网的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种砂浆供应装置，所述砂浆供应装置用于晶圆切割系统，所述砂浆供应装置包括第一承载装置、第一管道、第一过滤网和第一搅拌装置，其中：
所述第一承载装置向所述第一管道提供砂浆，所述第一管道向所述晶圆切割系统中的钢线提供砂浆；
位于所述第一管道中的所述第一过滤网对通过所述第一管道的砂浆进行过滤；
位于所述第一管道中的所述第一搅拌装置接触所述第一过滤网，所述第一搅拌装置以第一管道中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第一过滤网的碳化硅颗粒。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括第二过滤网和第二搅拌装置，其中：
位于所述第一管道中的所述砂浆通过所述第一过滤网后，被提供至所述第二过滤网，所述第二过滤网对通过所述第一过滤网的砂浆进行再次过滤，以使砂浆中的碳化硅颗粒粒径不超过标准值；
所述第二搅拌装置位于所述第一过滤网和所述第二过滤网之间，并接触所述第二过滤网，所述第二搅拌装置以第一管道中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第二过滤网的碳化硅颗粒。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述第二搅拌装置还接触所述第一过滤网，以刮除附着在所述第一过滤网上的碳化硅颗粒。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述第二过滤网的孔径小于所述第一过滤网的孔径。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述第一搅拌装置具有2～6个叶片，所述第二搅拌装置具有6～10个叶片。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述第一搅拌装置和所述第二搅拌装置的转动速度为20～100转/分钟。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述第一过滤网的目数为500目～1000目，所述第二过滤网的目数为1200目～1500目。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括控温器，所述控温器位于所述第一管道靠近所述钢线的第一管道出口处，所述控温器使所述砂浆的温度保持在20℃～40℃之间。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括第二承载装置和第二管道，其中：
所述第二承载装置向所述第二管道提供清洗液体，所述第二管道与第一管道连接，所述第二管道向所述第一管道提供清洗液体；
所述清洗液体经过所述第一搅拌装置、第一过滤网、第二搅拌装置和第二过滤网，并由所述第一管道靠近所述钢线的第一管道出口处排出。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括第一阀门和第二阀门，其中：
所述第一阀门控制所述第一承载装置向所述第一管道的通道；
所述第二阀门控制所述第二承载装置向所述第二管道的通道。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括第三管道、第四管道和第三承载装置，其中：
所述第三管道和第四管道连接所述第一管道侧壁上，所述第三管道位于第一搅拌装置处，所述第四管道位于所述第二搅拌装置处；
所述清洗液体经过第一搅拌装置，由第三管道排到所述第三承载装置；
所述清洗液体经过第二搅拌装置，由第四管道排到所述第三承载装置。
可选的，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括第三阀门和第四阀门，其中：
所述第三阀门控制所述第三管道向所述第三承载装置的通道；
所述第四阀门控制所述第四管道向所述第三承载装置的通道。
在本发明提供的砂浆供应装置中，通过位于所述第一管道中的所述第一搅拌装置接触所述第一过滤网，所述第一搅拌装置以第一管道中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第一过滤网的碳化硅颗粒，防止粒径较大的碳化硅颗粒堵塞滤网，以及碳化硅颗粒在有机溶剂的作用下团聚，造成砂浆粘性增加而堵塞滤网。
本发明位于所述第一管道中的所述砂浆通过所述第一过滤网后，被提供至所述第二过滤网，通过所述第二过滤网对通过所述第一过滤网的砂浆进行再次过滤，以使砂浆中的碳化硅颗粒粒径不超过标准值，实现第一级过滤和第二级过滤，第二级滤网的孔径小于第一级滤网，这种双层滤网用于更有效的将较大颗粒的碳化硅颗粒过滤出来。
通过在所述第一过滤网和所述第二过滤网之间设置所述第二搅拌装置，增加搅拌，第二搅拌装置设有8个叶片。第二搅拌装置同时接触第一过滤网和所述第二过滤网，可以避免第一过滤网和所述第二过滤网相对的面发生堵塞。
第一搅拌装置和第二搅拌装置的叶片还可以作为刮刀，用于将附着在第一过滤网的前后两侧以及第二过滤网前侧的碳化硅颗粒刮除，也可以作为搅拌装置，提高第一管道内砂浆的均匀性。
在整个砂浆供应装置的第一管道出口处设置有控温器，用于砂浆的温度控制,调节范围为20～40℃，保证切割时晶圆翘曲符合规定值。
另外，为了保证长期使用时第一过滤网和所述第二过滤网不堵塞，需要定期对第一过滤网和所述第二过滤网进行清洗。本发明可进行第一过滤网和所述第二过滤网的在线清洗，即不需要拆除第一过滤网和所述第二过滤网便可实现清洗。具体方法为在第一搅拌装置和第二搅拌装置区域设置有第三管道和第四管道通往第三承载装置，即砂浆废料桶。需要清洗时，关闭第一阀门，打开第二阀门，利用清洗液体冲刷各个管道，同时打开第三阀门和第四阀门，将无法通过滤网的砂浆残留冲刷至砂浆废料桶。
总之，本发明通过多级的过滤网分级两步过滤砂浆，第二级滤网的孔径小于第一级滤网，这种双层滤网用于更有效的将较大颗粒的SiC过滤出来。为了防止粒径较大的SiC以及团聚后的SiC堵塞滤网，在第一过滤网前端、第一过滤网和第二过滤网之间设置有第一搅拌装置和第二搅拌装置，用于将附着在滤网上的SiC刮除。通过管路设计实现不需要拆除滤网便可对滤网进行清洗。
附图说明
图1是现有的晶圆切割系统中的砂浆供应装置示意图；
图2是本发明砂浆供应装置中的第一管道内部示意图；
图3是本发明砂浆供应装置整体结构示意图；
图4是本发明砂浆供应装置第一管道与第三承载装置连接示意图；
图中所示：
现有的：
10’-钢线；20’-砂浆供应装置；21’-砂浆承载装置；22’-过滤网；23’-恒温器；24’-管道；25’-砂浆喷嘴；30’-晶圆；40’-晶圆进给装置；
本发明：
11-第一承载装置；12-第二承载装置；13-第三承载装置；21-第一管道；22-第二管道；23-第三管道；24-第四管道；31-第一过滤网；32-第二过滤网；41-第一搅拌装置；42-第二搅拌装置；51-第一阀门；52-第二阀门；53-第三阀门；54-第四阀门；60-控温器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的砂浆供应装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于提供一种砂浆供应装置，以解决现有的砂浆堵塞过滤网的问题。
为实现上述思想，本发明提供了一种砂浆供应装置，所述砂浆供应装置用于晶圆切割系统，所述砂浆供应装置包括第一承载装置、第一管道、第一过滤网和第一搅拌装置，其中：所述第一承载装置向所述第一管道提供砂浆，所述第一管道向所述晶圆切割系统中的钢线提供砂浆；位于所述第一管道中的所述第一过滤网对通过所述第一管道的砂浆进行过滤，以使砂浆中的碳化硅颗粒粒径不超过标准值；位于所述第一管道中的所述第一搅拌装置接触所述第一过滤网，所述第一搅拌装置以第一管道中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第一过滤网的碳化硅颗粒。
如图2～3所示，本发明具体实施方式提供一种砂浆供应装置，所述砂浆供应装置用于晶圆切割系统，所述砂浆供应装置包括第一承载装置11、第一管道21、第一过滤网31和第一搅拌装置41，其中：所述第一承载装置11向所述第一管道21提供砂浆，所述第一管道21向所述晶圆切割系统中的钢线提供砂浆；位于所述第一管道21中的所述第一过滤网31对通过所述第一管道21的砂浆进行过滤；位于所述第一管道21中的所述第一搅拌装置41接触所述第一过滤网31，所述第一搅拌装置41以第一管道21的中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第一过滤网31的碳化硅颗粒。
在本发明提供的砂浆供应装置中，通过位于所述第一管道21中的所述第一搅拌装置41接触所述第一过滤网31，所述第一搅拌装置41以第一管道21中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第一过滤网31的碳化硅颗粒，防止粒径较大的碳化硅颗粒堵塞滤网，以及碳化硅颗粒在有机溶剂的作用下团聚，造成砂浆粘性增加而堵塞第一过滤网31的滤网。
具体的，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括第二过滤网32和第二搅拌装置42，其中：位于所述第一管道21中的所述砂浆通过所述第一过滤网31后，被提供至所述第二过滤网32，所述第二过滤网32对通过所述第一过滤网31的砂浆进行再次过滤，以使砂浆中的碳化硅颗粒粒径不超过标准值；所述第二搅拌装置42位于所述第一过滤网31和所述第二过滤网32之间，并接触所述第一过滤网31和所述第二过滤网32，所述第二搅拌装置42以第一管道21中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第二过滤网32的碳化硅颗粒。所述第一搅拌装置41具有4个叶片，所述第二搅拌装置42具有8个叶片。所述砂浆供应装置还包括第一阀门51，所述第一阀门51控制所述第一承载装置11向所述第一管道21的通道，在第一阀门51打开后，抽泵开始工作，砂浆在第一管道21中流动，这时第一搅拌装置41和第二搅拌装置42同时开始转动，混合与搅拌附近的砂浆，所述第一搅拌装置41和所述第二搅拌装置42的转动速度为20～100转/分钟。
本发明通过在所述第一过滤网31和所述第二过滤网32之间设置所述第二搅拌装置42，增加搅拌，第二搅拌装置42设有8个叶片。第二搅拌装置42同时接触第一过滤网31和所述第二过滤网32，可以避免第一过滤网31和所述第二过滤网32相对的面发生堵塞。第一搅拌装置41和第二搅拌装置42的叶片可以作为刮刀，用于将附着在第一过滤网31的前后两侧以及第二过滤网32前侧的碳化硅颗粒刮除，通过高速转动也可以作为搅拌装置，提高第一管道21内砂浆的均匀性；第一搅拌装置41将碳化硅颗粒打碎，以提高砂浆通过滤网的概率，提高砂浆的利用率，第二搅拌装置42进一步将碳化硅颗粒打碎，以使碳化硅颗粒通过第二过滤网32，而不会堆积在第一过滤网31和第二过滤网32之间，造成堵塞。
进一步的，碳化硅颗粒的粒径为100纳米～2000纳米之间，第一过滤网和第二过滤网的每个网孔的孔径由碳化硅颗粒的粒径决定。所述第二过滤网32的孔径小于所述第一过滤网31的孔径。所述第一过滤网的目数为500目～1000目，所述第二过滤网的目数为1200目～1500目，过滤网的目数是指每平方英寸的面积上的网格数，对应着过滤网的过滤精度，即能过滤的物体的尺寸大小，第一过滤网和第二过滤网的目数与碳化硅颗粒的粒径相关。本发明位于所述第一管道21中的所述砂浆通过所述第一过滤网31后，被提供至所述第二过滤网32，通过所述第二过滤网32对通过所述第一过滤网31的砂浆进行再次过滤，以使砂浆中的碳化硅颗粒粒径不超过标准值，实现第一级过滤和第二级过滤，第二级滤网的孔径小于第一级滤网，这种双层滤网用于更有效的将较大颗粒的碳化硅颗粒过滤出来。
另外，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括控温器60，所述控温器60位于所述第一管道21靠近所述钢线的第一管道出口处，所述控温器60使所述砂浆的温度保持在20℃～40℃之间。在整个砂浆供应装置的第一管道出口处设置有控温器，用于砂浆的温度控制,调节范围为20～40℃，保证切割时晶圆翘曲符合规定值。
如图3～4所示，为了保证长期使用时第一过滤网31和所述第二过滤网32不堵塞，需要定期对第一过滤网31和所述第二过滤网32进行清洗。为了简化清洗流程，提高清洗效率，本发明提供了一种对滤网进行在线清洗的方法。
具体的，在所述的砂浆供应装置中，所述砂浆供应装置还包括第二承载装置12和第二管道22，其中：所述第二承载装置12向所述第二管道22提供清洗液体，所述第二管道22与第一管道21连接，所述第二管道22向所述第一管道21提供清洗液体；所述清洗液体为去离子水，所述清洗液体经过所述第一搅拌装置41、第一过滤网31、第二搅拌装置42和第二过滤网32，并由所述第一管道21靠近所述钢线的第一管道出口处排出。所述砂浆供应装置还包括第二阀门52，其中：所述第二阀门52控制所述第二承载装置12向所述第二管道22的通道。所述砂浆供应装置还包括第三管道23、第四管道24和第三承载装置13，其中：所述第三管道23和第四管道24连接所述第一管道21侧壁上，所述第三管道23位于第一搅拌装置41处，所述第四管道24位于所述第二搅拌装置42处；所述清洗液体经过第一搅拌装置41，由第三管道23排到所述第三承载装置13；所述清洗液体经过第二搅拌装置42，由第四管道24排到所述第三承载装置13。所述砂浆供应装置还包括第三阀门53和第四阀门54，其中：所述第三阀门53控制所述第三管道23向所述第三承载装置13的通道；所述第四阀门54控制所述第四管道24向所述第三承载装置13的通道。
本发明可进行第一过滤网和所述第二过滤网的在线清洗，即不需要拆除第一过滤网31和所述第二过滤网32便可实现清洗。具体方法为在第一搅拌装置41和第二搅拌装置42区域设置有第三管道23和第四管道24通往第三承载装置13，即砂浆废料桶。需要清洗时，关闭第一阀门51，打开第二阀门52，利用清洗液体冲刷各个管道，同时打开第三阀门53和第四阀门54，将无法通过滤网的砂浆残留冲刷至砂浆废料桶。
总之，本发明通过多级的过滤网分级两步过滤砂浆，第二级滤网的孔径小于第一级滤网，这种双层滤网用于更有效的将较大颗粒的SiC过滤出来。为了防止粒径较大的SiC以及团聚后的SiC堵塞滤网，在第一过滤网前端、第一过滤网和第二过滤网之间设置有第一搅拌装置和第二搅拌装置，用于将附着在滤网上的SiC刮除。通过管路设计实现不需要拆除滤网便可对滤网进行清洗。
综上，上述实施例对砂浆供应装置的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (12)
1.一种砂浆供应装置，所述砂浆供应装置用于晶圆切割系统，其特征在于，所述砂浆供应装置包括第一承载装置、第一管道、第一过滤网和第一搅拌装置，其中：
所述第一承载装置向所述第一管道提供砂浆，所述第一管道向所述晶圆切割系统中的钢线提供砂浆；
位于所述第一管道中的所述第一过滤网对通过所述第一管道的砂浆进行过滤；
位于所述第一管道中的所述第一搅拌装置接触所述第一过滤网，所述第一搅拌装置以第一管道中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第一过滤网的碳化硅颗粒。
2.如权利要求1所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述砂浆供应装置还包括第二过滤网和第二搅拌装置，其中：
位于所述第一管道中的所述砂浆通过所述第一过滤网后，被提供至所述第二过滤网，所述第二过滤网对通过所述第一过滤网的砂浆进行再次过滤，以使砂浆中的碳化硅颗粒粒径不超过标准值；
所述第二搅拌装置位于所述第一过滤网和所述第二过滤网之间，并接触所述第二过滤网，所述第二搅拌装置以第一管道中心线为轴转动，以刮除或打碎未通过所述第二过滤网的碳化硅颗粒。
3.如权利要求2所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述第二搅拌装置还接触所述第一过滤网，以刮除附着在所述第一过滤网上的碳化硅颗粒。
4.如权利要求2所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述第二过滤网的孔径小于所述第一过滤网的孔径。
5.如权利要求2所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述第一搅拌装置具有2～6个叶片，所述第二搅拌装置具有6～10个叶片。
6.如权利要求2所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述第一搅拌装置和所述第二搅拌装置的转动速度为20～100转/分钟。
7.如权利要求2所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述第一过滤网的目数为500目～1000目，所述第二过滤网的目数为1200目～1500目。
8.如权利要求1所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述砂浆供应装置还包括控温器，所述控温器位于所述第一管道靠近所述钢线的第一管道出口处，所述控温器使所述砂浆的温度保持在20℃～40℃之间。
9.如权利要求2所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述砂浆供应装置还包括第二承载装置和第二管道，其中：
所述第二承载装置向所述第二管道提供清洗液体，所述第二管道与第一管道连接，所述第二管道向所述第一管道提供清洗液体；
所述清洗液体经过所述第一搅拌装置、第一过滤网、第二搅拌装置和第二过滤网，并由所述第一管道靠近所述钢线的第一管道出口处排出。
10.如权利要求9所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述砂浆供应装置还包括第一阀门和第二阀门，其中：
所述第一阀门控制所述第一承载装置向所述第一管道的通道；
所述第二阀门控制所述第二承载装置向所述第二管道的通道。
11.如权利要求9所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述砂浆供应装置还包括第三管道、第四管道和第三承载装置，其中：
所述第三管道和第四管道连接所述第一管道侧壁上，所述第三管道位于第一搅拌装置处，所述第四管道位于所述第二搅拌装置处；
所述清洗液体经过第一搅拌装置，由第三管道排到所述第三承载装置；
所述清洗液体经过第二搅拌装置，由第四管道排到所述第三承载装置。
12.如权利要求11所述的砂浆供应装置，其特征在于，所述砂浆供应装置还包括第三阀门和第四阀门，其中：
所述第三阀门控制所述第三管道向所述第三承载装置的通道；
所述第四阀门控制所述第四管道向所述第三承载装置的通道。
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