CN113299576A - 一种薄膜机械分离装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种薄膜机械分离装置，包括：工作面、直线拉伸组件和与所述直线拉伸组件连接的活动块；所述直线拉伸组件带动所述活动块在垂直于所述工作面方向直线运动；所述活动块的底端安装有第一吸附件；所述工作面上安装有第二吸附件，所述第二吸附件与所述第一吸附件相对设置，所述第二吸附件与所述第一吸附件的吸附方向相反。使用时，将键合体的一面与第一吸附件接触并吸附，另一面与第二吸附件接触并吸附，在直线拉伸组件的拉伸作用下，薄膜材料沿离子注入层分离，分离后的薄膜材料余料完整无缺陷，经过简单的研磨或者抛光等后处理后即可重复利用，本申请提供的薄膜机械分离装置结构简单，易于操作，同时不会损坏待处理的薄膜材料。

Description

一种薄膜机械分离装置
技术领域
本申请属于半导体元件制备领域，特别涉及一种薄膜机械分离装置。
背景技术
覆有铌酸锂或者钽酸锂等薄膜的硅基晶圆是制备芯片的基材，通常，在硅基片上制备铌酸锂、钽酸锂等半导体薄膜的方法包括，将铌酸锂基片、钽酸锂基片等薄膜基片的其中一面进行离子注入，使注入的离子薄膜基片内部集中于形成一层注入层；再将薄膜基片的注入层面以及硅基片分别进行表面活化，再将两活化面键合，得到键合体；再对键合体进行热处理，在热处理过程中，所述注入层内形成气泡，随着热处理进展，注入层内的气泡连成一片，最后注入层裂开，从而使薄膜基片由硅基片上剥离下来，在硅衬底上形成薄膜层。在此基础上进一步加工可得3-6寸晶圆。
然而，由于硅基片和薄膜基片材质不同，两者的热膨胀系数相差较大，因此，在热处理过程中，二者在受热后形变量不同，使硅衬底与薄膜基片的键合界面存在较大的应力，导致键合体容易碎裂，降低产品的良品率。目前，针对上述问题存在的解决方案是，硅基片与薄膜基片在键合后、热处理之前，将薄膜基片从非注入面处进行研磨减薄，即，预先将薄膜基片的主体研磨掉，例如，将厚度为0.3mm的薄膜材料研磨至30μm，减薄后的薄膜基片受热后形变量减小，从而，使薄膜基片与硅基片之间的应力变小，降低碎片率。
但是，上述方法不仅比传统工艺增加步骤，增加工艺复杂程度，而且，不利于批量化生产以及薄膜基片的重复利用。
发明内容
为解决键合体在热处理过程中易碎裂，并且无法重复利用等问题，本申请人经过研究发现，在薄膜剥离热处理过程中，在离子注入层内气泡数量达到预设数量之前停止热处理，再利用机械力作用于所述键合体，即，采用薄膜机械分离装置剥离薄膜基片，从而降低薄膜基片的碎片率，并且，剥离剩余的薄膜基片在进行简单处理后即可重复利用。
本申请的目的在于提供一种薄膜机械分离装置，所述装置包括：工作面、直线拉伸组件和与所述直线拉伸组件连接的活动块；所述直线拉伸组件带动所述活动块在垂直于所述工作面方向直线运动；所述活动块的底端安装有第一吸附件；所述工作面上安装有第二吸附件，所述第二吸附件与所述第一吸附件相对设置，所述第二吸附件与所述第一吸附件的吸附方向相反。
进一步地，所述活动块包括与所述直线拉伸组件长度方向垂直的连接块和与所述第一连接块垂直连接的第二连接块；
所述第一吸附件安装于所述第二连接块的底端，所述第一吸附件的吸附方向与所述直线拉伸组件的运动方向平行。
进一步地，所述第二连接块的内部为空腔结构，所述第二连接块上还安装有旋转组件，所述旋转组件位于所述第二连接块的腔体内，所述旋转组件与所述第一吸附件固定连接，所述旋转组件可带动所述第一吸附件以所述第一吸附件的中心轴为转动轴转动。
进一步地，所述旋转组件包括旋转轴、轴承、第一联轴器；
所述第一联轴器的一端与所述旋转轴第一连接端连接，所述第一联轴器的另一端与旋转伺服电机的电机轴连接，使所述旋转轴的转动中心与所述旋转伺服电机的电机轴的转动中心在同一条直线上；
所述轴承套接于所述旋转轴外侧；
所述旋转轴第二连接端与第一吸附件固定连接。
进一步地，所述第二连接块的腔体内设有轴承座，所述轴承座环向设于所述旋转轴的外侧；
所述轴承置于所述轴承座内。
进一步地，所述直线拉伸组件包括固定块，所述固定块的其中一端与所述工作面固定连接；
所述固定块内部为空腔结构，所述固定块的腔体内设有拉伸机构；
所述第一连接块与所述拉伸机构连接。
进一步地，所述拉伸机构包括滚珠丝杠、第二轴联器、固定螺母和与所述滚珠丝杠配合连接的丝杠螺母；
所述第二轴联器的一端与所述滚珠丝杠连接，所述第二轴联器的另一端与直线行走伺服电机的电机轴连接；
所述固定螺母套接于所述滚珠丝杠外侧，并与所述固定块固定连接；
所述第一连接块与所述丝杠螺母固定连接，所述丝杠螺母带动所述第一连接块在垂直于所述工作面方向直线运动。
进一步地，所述第一吸附件和所述第二吸附件均采用抽真空的方式；其中，所述第一吸附件包括第一真空吸盘和与所述第一真空吸盘配合的抽真空装置；所述第二吸附件包括第二真空吸盘和与所述第二真空吸盘配合的抽真空装置。
进一步地，所述第一真空吸盘包括多个第一子真空吸盘，所述多个第一子真空吸盘呈阵列排布或呈同心环状排布，所述第二真空吸盘包括多个第二子真空吸盘，所述第二子真空吸盘与所述第一子真空吸盘对应排布。
进一步地，所述装置还包括烘干箱体，所述工作面、直线拉伸组件和所述活动块均位于所述烘干箱体内。
与传统方案相比，本申请提供的方案的基础是：申请人经研究发现在薄膜剥离热处理过程中，在离子注入层内气泡数量达到预设数量时向键合面施加机械力，使得薄膜材料在气体压力以及外加机械力的共同作用下完整地沿离子注入层剥离，剥离后所剩余料完整无缺陷，可重复利用。但是在现有的薄膜制备领域，不存在与上述方法相配合的机械分离装置，基于此，利用本申请实施例提供的方案，将键合体的一面与第一吸附件接触并吸附，另一面与第二吸附件接触并吸附，在直线拉伸组件的拉伸作用下，薄膜材料沿离子注入层分离，分离后的薄膜材料余料完整无缺陷，经过简单的研磨或者抛光等后处理后即可重复利用，本申请提供的薄膜机械分离装置结构简单，易于操作，同时不会损坏待处理的薄膜材料。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种薄膜机械分离装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种薄膜机械分离装置的内部结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种薄膜机械分离装置的剖视图；
图4为本申请实施例提供的第一子真空吸盘呈同心环状排布的示意图；
图5为本申请实施例提供的第一子真空吸盘呈阵列排布的示意图；
图6为本申请实施例提供的带有烘干箱体的薄膜机械分离装置结构示意图；
图7为本申请实施例提供的烘干箱体的结构示意图。
附图标记说明
1-工作面，2-直线拉伸组件，3-活动块，4-烘干箱体，11-第二吸附件，21-固定块，211-滚珠丝杠，212-第二轴联器，213-固定螺母，214-丝杠螺母，215-直线行走伺服电机，216-固定支撑台，31-第一吸附件，32-第一连接块，33-第二连接块，311-第一子真空吸盘，331-旋转轴，332-轴承，333-第一联轴器，334-旋转伺服电机，335-轴承座。
具体实施方式
下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
首先，需要说明的是，为解决键合体在热处理过程中易碎裂，并且无法重复利用等问题，申请人经过研究发现，在薄膜剥离热处理过程中，在离子注入层内气泡数量达到预设数量之前停止热处理，再利用机械力作用于所述键合体剥离薄膜基片，可以降低薄膜基片的碎片率，并且，剥离剩余的薄膜基片在进行简单处理后即可重复利用。但是在现有的薄膜制备领域，不存在与上述方法相配合的机械分离装置。基于此，本发明提供一种薄膜机械分离装置，作用于键合体，以剥离薄膜基片。
还需要说明的是，本申请实施例提供的薄膜机械分离装置，不仅限于针对上述薄膜分离方法中键合体的分离，可以用于任意薄膜分离方法中的任意需要机械分离的结构，本申请对此不进行限定，为了便于说明，实施例部分以一种薄膜分离方法为基础，对薄膜机械分离装置进行详细的描述。
图1示出本申请提供一种薄膜机械分离装置的结构示意图，如图1所示，所述装置包括：工作面1、直线拉伸组件2和与所述直线拉伸组件2连接的活动块3；所述直线拉伸组件2带动所述活动块3在垂直于所述工作面1方向直线运动；所述活动块3的底端安装有第一吸附件31；所述工作面1上安装有第二吸附件11，所述第二吸附件11与所述第一吸附件31相对设置，所述第二吸附件11与所述第一吸附件31的吸附方向相反。
参照图1，在工作面1上方设置有直线拉伸组件2和活动块3，其中，直线拉伸组件2用于带动活动块3在垂直于所述工作面1方向直线运动，进而带动与所述活动块3连接的第一吸附件31在垂直于所述工作面1方向直线运动。工作面1上安装有与第一吸附件31配合使用的第二吸附件11，在工作时，将待分离的结构，例如键合体，放置于第一吸附件31和第二吸附件11之间，第一吸附件31吸附键合体一面，第二吸附件11吸附键合体的另一面，启动直线拉伸组件2带动第一吸附件31向远离第一吸附件31方向运动，从而将键合体沿离子注入层分离，分离后的薄膜材料余料完整无缺陷，经过简单的研磨或者抛光等后处理后即可重复利用，
其中，活动块3的运动轨迹可以与所述直线拉伸组件2的运动轨迹处于同一条直线上，或者，活动块3的运动轨迹与所述直线拉伸组件2的运动轨迹平行。
当活动块3的运动轨迹与所述直线拉伸组件2的运动轨迹处于同一条直线上时，活动块3可以直接连接在直线拉伸组件2的底端，直线拉伸组件2可以采用多种可实现方式，例如采用液压伸缩杆，将活动块3固定在液压伸缩杆的一端，液压伸缩杆的伸缩可以带动活动块3的伸缩。
当活动块3的运动轨迹与所述直线拉伸组件2的运动轨迹平行时，在一种可实现方式中，所述活动块3包括与所述直线拉伸组件2长度方向垂直的第一连接块32和与所述第一连接块32垂直连接的第二连接块33；所述第一吸附件31安装于所述第二连接块33的底端，所述第一吸附件31的吸附方向与所述直线拉伸组件2的运动方向平行。
直线拉伸组件2与第二连接块33平行设置，直线拉伸组件2与第二连接块33通过第一连接块32连接在一起，直线拉伸组件2可以带动第一连接块32一起运动，进而带动与第一连接块32连接的第二连接块33运动。
上述实施例中，利用直线拉伸组件2的拉伸作用，可以将位于第一吸附件31和第二吸附件11之间的键合体，在垂直于工作面1方向的拉力作用下分离。但是，由于键合体本身以及分离后的薄膜材料厚度都比较小，很容易将薄膜材料破坏。
因此，为了既保证键合体的分离，又能够避免或者降低分离后的材料的破碎率，另一个实施例中，在直线拉伸组件2的拉动过程中，结合旋转的动作，使键合体的两个待分离层在圆周方向产生一定的位移，从而更好的将键合体分离。该实施例中，如图2所示，所述第二连接块33的内部为空腔结构，所述第二连接块33上还安装有旋转组件，所述旋转组件位于所述第二连接块33的腔体内，所述旋转组件与所述第一吸附件31固定连接，所述旋转组件可带动所述第一吸附件31以所述第一吸附件31的中心轴为转动轴转动。
旋转组件安装与第二连接块33的空腔结构内，第一吸附件31与旋转组件固定连接。在使用时，第一吸附件31和第二吸附件11分别吸附在待分离键合体的两面后，可以同时启动直线拉伸组件2和旋转组件工作，启动后，直线拉伸组件2像远离第二吸附件11方向拉动第一吸附件31的同时，旋转组件带动所述第一吸附件31以所述第一吸附件31的中心轴311为转动轴转动，使键合体的两个待分离层在圆周方向产生一定的位移，从而更好的将键合体分离。可以理解的是，也可以单独使用直线拉伸组件2和旋转组件，例如，可以先启动直线拉伸组件2，运行预设时长后，再启动旋转组件，或者，可以先启动旋转组件，运行预设时长后，再启动直线拉伸组件2；再或者，可以直线拉伸组件2与旋转组件交替使用直至将待分离结构分离。
对于旋转组件，可以采用现有的任何可以实现带动所述第一吸附件31旋转的任何结构。
在一优选实施方式中，如图3所示，所述旋转组件包括旋转轴331、轴承332、第一联轴器333；所述第一联轴器333的一端与所述旋转轴331第一连接端连接，所述第一联轴器333的另一端与旋转伺服电机334的电机轴连接，使所述旋转轴331的转动中心与所述旋转伺服电机334的电机轴的转动中心在同一条直线上；所述轴承332套接于所述旋转轴331外侧；所述旋转轴331第二连接端与第一吸附件31固定连接。
在工作时，旋转伺服电机334启动，旋转伺服电机334的电机轴转动，带动旋转轴331转动，进而带动第一吸附件31转动。其中，第一联轴器333用于连接旋转轴331与旋转伺服电机334的电机轴，以使旋转轴331的转动中心与所述旋转伺服电机334的电机轴的转动中心在同一条直线上。
轴承332用于支撑旋转轴331，降低其运动过程中的摩擦系数，为了保证旋转轴331的回转精度。在一优选实施例中，可以在旋转轴331的两端预设位置分别安装一个轴承332，以使旋转轴331的转动更加稳定，减小旋转轴331的径向位移。
进一步地，所述第二连接块33的腔体内设有轴承座335，所述轴承座335环向设于所述旋转轴331的外侧；所述轴承332置于所述轴承座335内。
轴承座335可以与第二连接块33一体成型，相当于第二连接块33的腔体向内部延伸，形成与旋转轴331和轴承332相配合的轴承座335。
优选地，所述轴承332采用角接触轴承。
在一优选实施方式中，所述直线拉伸组件2包括固定块21，所述固定块21的其中一端与所述工作面1固定连接；所述固定块21内部为空腔结构，所述固定块21的腔体内设有拉伸机构；所述第一连接块32与所述拉伸机构连接。
直线拉伸组件2主要由两部分组成，固定块21和拉伸机构，固定块21相当于拉伸机构外壳，为了保证直线拉伸组件2的工作稳定性，将固定块21与所述工作面1固定连接，其连接方式，可以为焊接、螺纹连接，卡接等方式，本申请对此不进行限定。
进一步地，所述拉伸机构包括滚珠丝杠211、第二轴联器212、固定螺母213和与所述滚珠丝杠211配合连接的丝杠螺母214；所述第二轴联器212的一端与所述滚珠丝杠211连接，所述第二轴联器212的另一端与直线行走伺服电机215的电机轴连接；所述固定螺母213套接于所述滚珠丝杠211外侧，并与所述固定块21固定连接；所述第一连接块32与所述丝杠螺母214固定连接，所述丝杠螺母214带动所述第一连接块32在垂直于所述工作面1方向直线运动。
由于本申请的薄膜机械分离装置，主要用于分离尺寸比较小的薄膜材料，因此，优选用高精度滚珠丝杠211与丝杠螺母214配合的方式实现拉伸，以实现对分离的精准控制。
如图2和图3所示，通过第二轴联器212将滚珠丝杠211与直线行走伺服电机215的电机轴连接，滚珠丝杠211与丝杠螺母214配合连接，将回转运动转化直线运动。工作时，启动直线行走伺服电机215，直线行走伺服电机215带动滚珠丝杠211运动，进一步作用于丝杠螺母214，丝杠螺母214沿滚珠丝杠211长度方向直线运动，从而带动第一连接块32上下运动，实现第一连接块32的拉伸运动。
其中，所述固定螺母213套接于所述滚珠丝杠211外侧，并与所述固定块21固定连接，从而可以消除滚珠丝杠211的径向位移，起到限位的作用。滚珠丝杠211的径向位移是指与滚珠丝杠211长度方向相垂直的方向。
在一种可实现方式中，如图2所示，所述固定块21包括向固定块21内部延伸的固定支撑台216，所述固定螺母213位于所述固定支撑台216上方，并与固定支撑台216固定连接。由于固定块21还与工作面1固定连接，所以通过固定螺母213的过渡连接，实现了滚珠丝杠211与固定块21的相对固定，而固定螺母213又限制了滚珠丝杠211只能在穿过所述固定螺母213的方向上运动。对于用于吸附待分离键合体的两面的第一吸附件31和所述第二吸附件11，可以采用抽真空吸附方式。采用抽真空吸附方式时，第一吸附件31主要包括第一真空吸盘和与第一真空吸盘配合的抽真空装置；类似的，第二吸附件11主要包括第二真空吸盘和与第二真空吸盘配合的抽真空装置。采用抽真空吸附方式，一方面能够通过泵流量很好的控制吸附强度，另一方面真空吸盘不会对待分离键合体造成物理损伤。
在薄膜分离工艺中，根据不同的需求，离子注入浓度可能是均匀的，也可能是不均匀的，离子注入浓度不均匀是指离子注入浓度按照某种规则规律分布，例如，所述离子注入层中离子注入浓度由中心向边缘逐渐增大，从而，在对离子注入层进行热处理后，离子注入层边缘处气体生成速度大于离子注入层中心处气体生成速度，即，离子注入层边缘先于中心处满足施加拉力的条件。因此，为了可以分步骤地对薄膜材料施加机械力，所述第一真空吸盘包括多个第一子真空吸盘311，所述多个第一子真空吸盘311呈阵列排布或呈同心环状排布，所述第二真空吸盘包括多个第二子真空吸盘(图中未示出)，所述第二子真空吸盘与所述第一子真空吸盘311对应排布。
如图4所示，多个第一子真空吸盘311呈同心环状排布，对应的多个第二子真空吸盘也同心环状排布，每个第一子真空吸盘311、每个第二子真空吸盘所施加的拉力可以相等，也可以不相等，例如，当离子注入层边缘先于中心处满足施加拉力的条件时，为了可以分步骤地对薄膜材料施加机械力，可以先将与满足施加拉力位置对应的第一子真空吸盘311和第二子真空吸盘启动工作，对满足施加拉力的边缘处施加拉力，当中心处也满足施加拉力的条件时，再将与中心处满足施加拉力位置对应的第一子真空吸盘311和第二子真空吸盘启动工作，对满足施加拉力的中心处施加拉力，这样便可以首先对薄膜材料的边缘施加机械力，所述机械力的施加范围由薄膜材料的边缘逐渐向薄膜材料的中心扩张，从而实现分步骤地对薄膜材料施加机械力，能够最大程度的保证薄膜材料的余料完整。
另外，本申请人在薄膜分离过程中发现，在同周位置上的离子注入浓度相等，即，离子注入层在同周上的受损程度相同，从而，在热处理过程中，薄膜材料沿离子注入层由边缘向中间渐次开裂，同周上所注入离子生成气体的速度基本一致。因此，可以设置同周上的第一子真空吸盘311和第二子真空吸盘的吸附强度相同，进而可以在同周上施加相同大小的机械力，一方面便于控制施加机械力的大小，另一方面便于薄膜材料的剥离，使得薄膜材料的余料完整。
如图5所示，多个第一子真空吸盘311呈阵列排布，对应的多个第二子真空吸盘也阵列排布，每个第一子真空吸盘311、每个第二子真空吸盘所施加的拉力可以相等，也可以不相等。在使用时，可以参考多个第一子真空吸盘311呈同心环状排布时的使用方式，根据不同的分离需求，可以分步骤的控制每个第一子真空吸盘311和每个第二子真空吸盘，以达到便于控制施加机械力的大小，同时使得薄膜材料的余料完整。
需要说明的是，对于多个第一子真空吸盘311和多个第二子真空吸盘的排布可以根据实际需要任意设置，例如，多个第一子真空吸盘311还可以呈三角形或任意多边形排布，本申请对此不进行限定。
进一步地，如图6和图7所示，所述装置还包括烘干箱体4，所述工作面1、直线拉伸组件2和所述活动块3均位于所述烘干箱体4内。
与本申请实施例的机械分离装置配合的薄膜分离方法，包括以下步骤：
步骤1，向薄膜材料中进行离子注入，在所述薄膜材料中形成离子注入层；
步骤2，将离子注入后的薄膜材料与衬底材料键合；
步骤3，对键合体进行热处理，所述热处理的温度低于离子注入层完全气化并使薄膜材料剥离的临界温度；
步骤4，向热处理中/后的键合体施加机械力，使薄膜材料从衬底材料上剥离。
由此可知，对键合体施加机械力，进行分离，可以是在热处理过程中或者热处理后。可以理解，当对热处理后的键合体分离时，直接将热处理后的键合体放置于第一吸附件31和第二吸附件11之间，利用直线拉伸组件2的拉力或直线拉伸组件2与旋转组件的配合使键合体分离。当对在热处理过程中的键合体分离时，对键合体的机械分离的动作，应该在烘干箱体内完成，为此，本实施例的装置还包括烘干箱体4，所述工作面1、直线拉伸组件2和所述活动块3均位于所述烘干箱体4内。
所述热处理的温度一般150℃～200℃，因此，当对在热处理过程中的键合体分离时，对应的第一子真空吸盘311和第二子真空吸盘111应采用耐高温材料，例如硅胶或氟橡胶，其中，硅胶的耐高温度可以达到250℃，氟橡胶的温度可以达到250℃。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种薄膜机械分离装置，其特征在于，包括：工作面(1)、直线拉伸组件(2)和与所述直线拉伸组件(2)连接的活动块(3)；
所述直线拉伸组件(2)带动所述活动块(3)在垂直于所述工作面(1)方向直线运动；
所述活动块(3)的底端安装有第一吸附件(31)；
所述工作面(1)上安装有第二吸附件(11)，所述第二吸附件(11)与所述第一吸附件(31)相对设置，所述第二吸附件(11)与所述第一吸附件(31)的吸附方向相反。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活动块(3)包括与所述直线拉伸组件(2)长度方向垂直的第一连接块(32)和与所述第一连接块(32)垂直连接的第二连接块(33)；
所述第一吸附件(31)安装于所述第二连接块(33)的底端，所述第一吸附件(31)的吸附方向与所述直线拉伸组件(2)的运动方向平行。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二连接块(33)的内部为空腔结构，所述第二连接块(33)上还安装有旋转组件，所述旋转组件位于所述第二连接块(33)的腔体内，所述旋转组件与所述第一吸附件(31)固定连接，所述旋转组件可带动所述第一吸附件(31)以所述第一吸附件(31)的中心轴为转动轴转动。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转组件包括旋转轴(331)、轴承(332)、第一联轴器(333)；
所述第一联轴器(333)的一端与所述旋转轴(331)第一连接端连接，所述第一联轴器(333)的另一端与旋转伺服电机(334)的电机轴连接，使所述旋转轴(331)的转动中心与所述旋转伺服电机(334)的电机轴的转动中心在同一条直线上；
所述轴承(332)套接于所述旋转轴(331)外侧；
所述旋转轴(331)第二连接端与第一吸附件(31)固定连接。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二连接块(33)的腔体内设有轴承座(335)，所述轴承座(335)环向设于所述旋转轴(331)的外侧；
所述轴承(332)置于所述轴承座(335)内。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述直线拉伸组件(2)包括固定块(21)，所述固定块(21)的其中一端与所述工作面(1)固定连接；
所述固定块(21)内部为空腔结构，所述固定块(21)的腔体内设有拉伸机构；
所述第一连接块(32)与所述拉伸机构连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述拉伸机构包括滚珠丝杠(211)、第二轴联器(212)、固定螺母(213)和与所述滚珠丝杠(211)配合连接的丝杠螺母(214)；
所述第二轴联器(212)的一端与所述滚珠丝杠(211)连接，所述第二轴联器(212)的另一端与直线行走伺服电机(215)的电机轴连接；
所述固定螺母(213)套接于所述滚珠丝杠(211)外侧，并与所述固定块(21)固定连接；
所述第一连接块(32)与所述丝杠螺母(214)固定连接，所述丝杠螺母(214)带动所述第一连接块(32)在垂直于所述工作面(1)方向直线运动。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一吸附件(31)和所述第二吸附件(11)均采用抽真空的方式；其中，所述第一吸附件(31)包括第一真空吸盘和与所述第一真空吸盘配合的抽真空装置；所述第二吸附件(11)包括第二真空吸盘和与所述第二真空吸盘配合的抽真空装置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一真空吸盘包括多个第一子真空吸盘(311)，所述多个第一子真空吸盘(311)呈阵列排布或呈同心环状排布，所述第二真空吸盘包括多个第二子真空吸盘，所述第二子真空吸盘与所述第一子真空吸盘(311)对应排布。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括烘干箱体(4)，所述工作面(1)、直线拉伸组件(2)和所述活动块(3)均位于所述烘干箱体(4)内。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116782738A (zh) * 2023-08-23 2023-09-19 青禾晶元(晋城)半导体材料有限公司 键合片的分离装置及其分离方法

Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1278656A (zh) * 1999-06-17 2001-01-03 佳能株式会社 半导体基材的制造方法和太阳能电池的制造方法
JP2002100595A (ja) * 2000-07-21 2002-04-05 Enya Systems Ltd ウエ−ハ剥離装置及び方法並びにこれを用いたウエ−ハ処理装置
US20020106869A1 (en) * 2001-02-07 2002-08-08 Kazuhiro Otsu Separating machine for thinned semiconductor substrate and separation method
JP2004186352A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Renesas Technology Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP2006108193A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Tokyo Weld Co Ltd ピックアップ装置及びピックアップ方法
TW200618158A (en) * 2004-07-16 2006-06-01 Tokyo Seimitsu Co Ltd Film peeling method and film peeling device
CN101454871A (zh) * 2006-05-29 2009-06-10 信越半导体股份有限公司 贴合晶片的制造方法
JP2009289878A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Fujitsu Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
JP2010219219A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Alpha- Design Kk 電子部品剥離装置及び電子部品剥離方法
CN202275809U (zh) * 2011-10-19 2012-06-13 科达半导体有限公司 一种分离治具
CN202498546U (zh) * 2012-01-18 2012-10-24 苏州光宝康电子有限公司 新型旋转机械手
WO2013005589A1 (ja) * 2011-07-04 2013-01-10 旭硝子株式会社 ガラス基板の剥離方法及びガラス基板剥離装置
CN104078407A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 济南晶正电子科技有限公司 薄膜和制造薄膜的方法
US20140318714A1 (en) * 2013-04-30 2014-10-30 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Supporting member separation apparatus and supporting member separation method
CN204929551U (zh) * 2015-08-05 2015-12-30 鑫创鑫自动化设备科技（漳州）有限公司 一种smt贴片机贴装头结构
JP2016039301A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 日東電工株式会社 粘着テープ剥離方法および粘着テープ剥離装置
CN105810614A (zh) * 2016-04-05 2016-07-27 福建晶安光电有限公司 一种单晶硅圆片分离机构
CN206602099U (zh) * 2017-03-03 2017-10-31 爱立发自动化设备（上海）有限公司 一种晶圆与玻璃分离装置
CN107636801A (zh) * 2015-06-02 2018-01-26 信越化学工业株式会社 具备氧化物单晶薄膜的复合晶片的制造方法
US20180108558A1 (en) * 2015-07-08 2018-04-19 Zhejiang Microtech Material Co., Ltd. Wafer de-bonding device
CN108133907A (zh) * 2017-12-28 2018-06-08 北京中电科电子装备有限公司 一种芯片剥离装置
TWM576736U (zh) * 2018-10-29 2019-04-11 邑金科技有限公司 Wafer board carrier package separation structure
WO2019114236A1 (zh) * 2017-12-13 2019-06-20 北京创昱科技有限公司 薄膜与晶片的分离装置和分离方法
CN209282181U (zh) * 2019-01-07 2019-08-20 上海福赛特机器人有限公司 一种晶圆倒片机的盘和盘盖分离装置
CN209571389U (zh) * 2018-12-28 2019-11-01 东泰高科装备科技有限公司 一种薄膜晶片分离装置

Patent Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1278656A (zh) * 1999-06-17 2001-01-03 佳能株式会社 半导体基材的制造方法和太阳能电池的制造方法
JP2002100595A (ja) * 2000-07-21 2002-04-05 Enya Systems Ltd ウエ−ハ剥離装置及び方法並びにこれを用いたウエ−ハ処理装置
US20020106869A1 (en) * 2001-02-07 2002-08-08 Kazuhiro Otsu Separating machine for thinned semiconductor substrate and separation method
JP2004186352A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Renesas Technology Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
TW200618158A (en) * 2004-07-16 2006-06-01 Tokyo Seimitsu Co Ltd Film peeling method and film peeling device
JP2006108193A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Tokyo Weld Co Ltd ピックアップ装置及びピックアップ方法
CN101454871A (zh) * 2006-05-29 2009-06-10 信越半导体股份有限公司 贴合晶片的制造方法
JP2009289878A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Fujitsu Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
JP2010219219A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Alpha- Design Kk 電子部品剥離装置及び電子部品剥離方法
WO2013005589A1 (ja) * 2011-07-04 2013-01-10 旭硝子株式会社 ガラス基板の剥離方法及びガラス基板剥離装置
CN202275809U (zh) * 2011-10-19 2012-06-13 科达半导体有限公司 一种分离治具
CN202498546U (zh) * 2012-01-18 2012-10-24 苏州光宝康电子有限公司 新型旋转机械手
CN104078407A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 济南晶正电子科技有限公司 薄膜和制造薄膜的方法
US20140318714A1 (en) * 2013-04-30 2014-10-30 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Supporting member separation apparatus and supporting member separation method
JP2016039301A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 日東電工株式会社 粘着テープ剥離方法および粘着テープ剥離装置
CN107636801A (zh) * 2015-06-02 2018-01-26 信越化学工业株式会社 具备氧化物单晶薄膜的复合晶片的制造方法
US20180108558A1 (en) * 2015-07-08 2018-04-19 Zhejiang Microtech Material Co., Ltd. Wafer de-bonding device
CN204929551U (zh) * 2015-08-05 2015-12-30 鑫创鑫自动化设备科技（漳州）有限公司 一种smt贴片机贴装头结构
CN105810614A (zh) * 2016-04-05 2016-07-27 福建晶安光电有限公司 一种单晶硅圆片分离机构
CN206602099U (zh) * 2017-03-03 2017-10-31 爱立发自动化设备（上海）有限公司 一种晶圆与玻璃分离装置
WO2019114236A1 (zh) * 2017-12-13 2019-06-20 北京创昱科技有限公司 薄膜与晶片的分离装置和分离方法
CN108133907A (zh) * 2017-12-28 2018-06-08 北京中电科电子装备有限公司 一种芯片剥离装置
TWM576736U (zh) * 2018-10-29 2019-04-11 邑金科技有限公司 Wafer board carrier package separation structure
CN209571389U (zh) * 2018-12-28 2019-11-01 东泰高科装备科技有限公司 一种薄膜晶片分离装置
CN209282181U (zh) * 2019-01-07 2019-08-20 上海福赛特机器人有限公司 一种晶圆倒片机的盘和盘盖分离装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116782738A (zh) * 2023-08-23 2023-09-19 青禾晶元(晋城)半导体材料有限公司 键合片的分离装置及其分离方法
CN116782738B (zh) * 2023-08-23 2023-10-20 青禾晶元(晋城)半导体材料有限公司 键合片的分离装置及其分离方法

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