CN116351644A - 一种半导体晶片上蜡机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体晶片上蜡机，包括操作主体，所述操作主体包括粘接平台，所述粘接平台内部连接有粘蜡组件，所述粘接平台顶部固定连接有卡块，所述卡块内侧卡合连接有与粘蜡组件外侧紧密贴合的密封板，本发明涉及半导体晶片加工技术领域。该一种半导体晶片上蜡机，能够有效地解决现有技术中，半导体硅片、晶片等在进行研磨、抛光前，需要使用上蜡机，将粘接蜡加热至合适温度熔点，然后涂抹在承载盘上面，放入晶片，最后在晶片施加适当压力冷却至室温，既可以进行抛光加工或者其他表面加工过程。但是承载盘上面的粘接蜡实际涂覆层厚度难以控制，而且蜡层厚度的均匀性存在偏差，进而影响晶片抛光精度的问题。

Description

一种半导体晶片上蜡机
技术领域
本发明涉及半导体晶片加工技术领域，具体涉及一种半导体晶片上蜡机。
背景技术
粘接蜡适用于半导体材料如硅片、锗片、砷化镓、蓝宝石衬底片、碳化硅、铌酸锂、钽酸锂、蓝宝石、光学玻璃以及特殊物体等的加工过程，粘接蜡的热伸缩系数小，适合作为精密加工过程中的粘结物质。
只需要选择合适温度熔点的蜡，加热晶片承载盘至蜡的融化温度，然后在均匀涂抹蜡在承载盘上面，放入需要加工的物体，然后施加适当压力冷却至室温，既可以进行抛光加工或者其他表面加工过程
半导体硅片、晶片等在进行研磨、抛光前，需要使用上蜡机，将粘接蜡加热至合适温度熔点，然后涂抹在承载盘上面，放入晶片，最后在晶片施加适当压力冷却至室温，既可以进行抛光加工或者其他表面加工过程。但是承载盘上面的粘接蜡实际涂覆层厚度难以控制，而且蜡层厚度的均匀性存在偏差，进而影响晶片的抛光精度。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种半导体晶片上蜡机，能够有效地解决现有技术中，半导体硅片、晶片等在进行研磨、抛光前，需要使用上蜡机，将粘接蜡加热至合适温度熔点，然后涂抹在承载盘上面，放入晶片，最后在晶片施加适当压力冷却至室温，既可以进行抛光加工或者其他表面加工过程。但是承载盘上面的粘接蜡实际涂覆层厚度难以控制，而且蜡层厚度的均匀性存在偏差，进而影响晶片抛光精度的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明提供一种半导体晶片上蜡机，包括：
操作主体，所述操作主体包括粘接平台，所述粘接平台内部连接有粘蜡组件，所述粘接平台顶部固定连接有卡块，所述卡块内侧卡合连接有与粘蜡组件外侧紧密贴合的密封板；
加压部，所述加压部包括加压台，所述加压台外侧与粘接平台外侧固定连接，所述加压台顶部固定连接有加压缸，所述加压缸底部固定连接有加压板；
其中，所述粘蜡组件包括恒温箱，所述恒温箱底部与粘接平台顶部固定连接，所述恒温箱顶部通过支块固定连接有强力弯板，所述强力弯板顶部固定连接有注蜡箱，所述注蜡箱底部固定连通有伸缩密封管，所述伸缩密封管底端贯穿恒温箱并延伸至内部，所述注蜡箱外侧密封卡合安装有承载盘，所述承载盘底部设置有隔热升降杆，所述隔热升降杆位于恒温箱内。
进一步地，所述密封板包括支板和密封环囊，所述支板内部通过螺纹杆与粘接平台顶部螺纹连接，所述支板外侧与卡块内侧卡合连接，所述密封环囊位于承载盘正上方。
进一步地，所述注蜡箱采用环形空心设计，所述注蜡箱顶部固定连接有限位边，所述限位边外侧与密封环囊外侧紧密贴合，所述注蜡箱顶部设置有内凹面。
进一步地，所述注蜡箱内壁固定连接有分隔板，所述分隔板设置有四个，且所述分隔板等间距分布设置在注蜡箱内，所述分隔板和注蜡箱之间分别围成进料腔和吸料腔，所述进料腔和吸料腔之间交错设置。
进一步地，所述进料腔底部通过伸缩密封管固定连通有进料泵机组，所述进料泵机组底部与粘接平台内壁底部固定连接，所述吸料腔底部通过伸缩密封管固定连通有吸料泵机组，所述吸料泵机组底部与进料泵机组顶部固定连接。
进一步地，所述注蜡箱通过开设在其内部的回流孔与吸料腔内相连通，所述注蜡箱通过滑动连通在其内部的通孔板与进料腔内相连通，所述通孔板通过设置在其外侧的弹性板与内凹面外侧相连接。
进一步地，所述承载盘顶部开设有涂覆槽，所述承载盘的水平面低于注蜡箱的水平面。
进一步地，所述承载盘底部设置有第一磁力板，所述隔热升降杆顶部设置有第二磁力板，所述第一磁力板和第二磁力板之间磁力连接。
有益效果
本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明设置有注蜡箱、承载盘、进料泵机组以及吸料泵机组，启动进料泵机组将其内部熔融的粘接蜡通过伸缩密封管导入进料腔中，进料腔中熔融的粘接蜡通过通孔板流入内凹面，直至注蜡箱的内凹面和涂覆槽均充满熔融的粘接蜡，同时熔融的粘接蜡产生的压力远小于强力弯板的弹力，注蜡箱和承载盘之间始终保持平衡受力状态，关闭进料泵机组，然后吸料泵机组对吸料腔内部多余的粘接蜡进行回收利用。晶片和承载盘之间的粘接蜡保存在涂覆槽中，配合晶片底面和涂覆槽顶面保持平行状态，且晶片底面和涂覆槽顶面之间的间距保持恒定，相比传统的“涂抹方式”，本发明采用“填充回流式”，使粘接蜡实际涂覆层厚度得到了精准的控制，而且蜡层厚度的均匀性一致，满足后续晶片的抛光精度，并且密封环囊对晶片进行包裹限位，并防止粘接蜡沾黏在晶片外侧，影响后续的抛光打磨。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例立体的结构示意图；
图2为本发明实施例密封板立体分离的结构示意图；
图3为本发明实施例粘蜡组件立体的结构示意图；
图4为本发明实施例粘蜡组件局部正视剖面的结构示意图；
图5为本发明实施例图4中A处局部放大的结构示意图；
图6为本发明实施例粘蜡组件立体分离的结构示意图；
图7为本发明实施例注蜡箱和承载盘立体分离的结构示意图；
图8为本发明实施例注蜡箱立体局部剖面的结构示意图。
图中的标号分别代表：1、操作主体；11、粘接平台；12、粘蜡组件；121、恒温箱；122、强力弯板；123、注蜡箱；1231、限位边；1232、内凹面；1233、分隔板；1234、进料腔；1235、吸料腔；1236、回流孔；1237、通孔板；1238、弹性板；124、伸缩密封管；125、承载盘；1251、涂覆槽；1252、第一磁力板；126、隔热升降杆；1261、第二磁力板；127、进料泵机组；128、吸料泵机组；13、卡块；14、密封板；141、支板；142、密封环囊；2、加压部；21、加压台；22、加压缸；23、加压板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例：
请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种半导体晶片上蜡机，包括：
操作主体1，操作主体1包括粘接平台11，粘接平台11内部连接有粘蜡组件12，粘接平台11顶部固定连接有卡块13，卡块13内侧卡合连接有与粘蜡组件12外侧紧密贴合的密封板14；
加压部2，加压部2包括加压台21，加压台21外侧与粘接平台11外侧固定连接，加压台21顶部固定连接有加压缸22，加压缸22底部固定连接有加压板23；
其中，粘蜡组件12包括恒温箱121，恒温箱121底部与粘接平台11顶部固定连接，恒温箱121顶部通过支块固定连接有强力弯板122，强力弯板122顶部固定连接有注蜡箱123，注蜡箱123底部固定连通有伸缩密封管124，伸缩密封管124底端贯穿恒温箱121并延伸至内部，注蜡箱123外侧密封卡合安装有承载盘125，承载盘125底部设置有隔热升降杆126，隔热升降杆126位于恒温箱121内。
密封板14包括支板141和密封环囊142，支板141内部通过螺纹杆与粘接平台11顶部螺纹连接，支板141外侧与卡块13内侧卡合连接，密封环囊142位于承载盘125正上方。将密封板14上的支板141沿着卡块13卡槽放入，密封环囊142正好落入晶片圆周侧面，转动支板141内部的螺纹杆，带动支板141和密封环囊142同步向下运动，密封环囊142对晶片进行紧密包裹，同时密封环囊142紧密贴合在限位边1231外侧，使密封环囊142、晶片以及限位边1231结合成一个整体(限位边1231的高度远低于承载盘125的厚度，进而限位边1231和晶片之间的接触面积有限，通过密封环囊142的结合，防止后续熔融后的粘接蜡泄漏)。
注蜡箱123采用环形空心设计，注蜡箱123顶部固定连接有限位边1231，限位边1231外侧与密封环囊142外侧紧密贴合，注蜡箱123顶部设置有内凹面1232。随后将待加工的晶片依次放入注蜡箱123的顶部(晶片平稳落入内凹面1232内，限位边1231并对晶片进行圆周包裹，进而对其进行限位)。
注蜡箱123内壁固定连接有分隔板1233，分隔板1233设置有四个，且分隔板1233等间距分布设置在注蜡箱123内，分隔板1233和注蜡箱123之间分别围成进料腔1234和吸料腔1235，进料腔1234和吸料腔1235之间交错设置。
进料腔1234底部通过伸缩密封管124固定连通有进料泵机组127，进料泵机组127底部与粘接平台11内壁底部固定连接，吸料腔1235底部通过伸缩密封管124固定连通有吸料泵机组128，吸料泵机组128底部与进料泵机组127顶部固定连接。
注蜡箱123通过开设在其内部的回流孔1236与吸料腔1235内相连通，注蜡箱123通过滑动连通在其内部的通孔板1237与进料腔1234内相连通，通孔板1237通过设置在其外侧的弹性板1238与内凹面1232外侧相连接。
承载盘125顶部开设有涂覆槽1251，承载盘125的水平面低于注蜡箱123的水平面。启动进料泵机组127将其内部熔融的粘接蜡通过伸缩密封管124导入进料腔1234中，进料腔1234中熔融的粘接蜡通过通孔板1237流入内凹面1232，直至注蜡箱123的内凹面1232和涂覆槽1251均充满熔融的粘接蜡，然后吸料泵机组128对吸料腔1235内部多余的粘接蜡进行回收利用，晶片和承载盘125之间的粘接蜡保存在涂覆槽1251中，配合晶片底面和涂覆槽1251顶面保持平行状态，且晶片底面和涂覆槽1251顶面之间的间距保持恒定，相比传统的“涂抹方式”，本发明采用“填充回流式”，使粘接蜡实际涂覆层厚度得到了精准的控制，而且蜡层厚度的均匀性一致，满足后续晶片的抛光精度，并且密封环囊142对晶片进行包裹限位，并防止粘接蜡沾黏在晶片外侧，影响后续的抛光打磨。
承载盘125底部设置有第一磁力板1252，隔热升降杆126顶部设置有第二磁力板1261，第一磁力板1252和第二磁力板1261之间磁力连接。
参考图1-8，本发明在对晶片进行上蜡前，需要优先启动粘蜡组件12中的进料泵机组127，对其内部的固态粘接蜡加热至合适温度熔点(不同厂家生产的粘接蜡熔点并不一样，一般有50℃、60℃、80℃、100℃。熔点是粘接蜡很关键的因素之一，因为熔点的高低直接影响产品的热熔与清洗，熔点太低在研磨抛光过程中容易因发热而蜡变软导致掉工件现象；而熔点太高也不行，一方面热熔涂蜡的时候，需要高温或时间变长，影响效率，更关键的是非常难清洗，几乎清洗不干净，所以熔点高低是蜡使用中要注意的重要因素，目前一般控制在55℃-90℃之间)，随后将待加工的晶片依次放入注蜡箱123的顶部(晶片落入限位边1231围成空间内，限位边1231并对晶片进行圆周包裹，进而对其进行限位)。承载盘125的初始状态，承载盘125底部的第一磁力板1252受到第二磁力板1261的磁力作用，配合自身重力影响，承载盘125侧边包裹的密封条和注蜡箱123外侧紧密贴合在一起，并对注蜡箱123产生向下的压力，强力弯板122发生弹性形变，注蜡箱123和强力弯板122之间保持平衡状态。此时放置后的晶片底面和涂覆槽1251顶面保持平行状态(承载盘125的水平面低于注蜡箱123的水平面)，且晶片底面和涂覆槽1251顶面之间的间距保持恒定(实际涂覆层厚度)。接着将密封板14上的支板141沿着卡块13卡槽放入，密封环囊142正好落入晶片圆周侧面，转动支板141内部的螺纹杆，带动支板141和密封环囊142同步向下运动，密封环囊142对晶片进行紧密包裹，同时密封环囊142紧密贴合在限位边1231外侧，使密封环囊142、晶片以及限位边1231结合成一个整体(限位边1231的高度远低于承载盘125的厚度，进而限位边1231和晶片之间的接触面积有限，通过密封环囊142的结合，防止后续熔融后的粘接蜡泄漏)。
启动进料泵机组127将其内部熔融的粘接蜡通过伸缩密封管124导入进料腔1234中(伸缩密封管124设置有四个，分别对应着交错分布的进料腔1234和吸料腔1235)，进料腔1234中熔融的粘接蜡通过通孔板1237流入内凹面1232(熔融的粘接蜡慢慢充满注蜡箱123、承载盘125以及晶片围成的空间)，由于初始粘接蜡流速过快，通孔板1237受力脱离注蜡箱123，弹性板1238发生弹性形变，进而熔融粘接蜡流入内凹面1232速率大于粘接蜡回流入回流孔1236速率，直至注蜡箱123的内凹面1232和涂覆槽1251均充满熔融的粘接蜡(后续通孔板1237复位，填充速率变慢)，熔融的粘接蜡产生的压力远小于强力弯板122的弹力，注蜡箱123和承载盘125之间始终保持平衡受力状态，关闭进料泵机组127，然后吸料泵机组128对吸料腔1235内部多余的粘接蜡进行回收利用(内凹面1232上多余的粘接蜡回流至吸料腔1235内)。晶片和承载盘125之间的粘接蜡保存在涂覆槽1251中，配合晶片底面和涂覆槽1251顶面保持平行状态，且晶片底面和涂覆槽1251顶面之间的间距保持恒定，相比传统的“涂抹方式”，本发明采用“填充回流式”，使粘接蜡实际涂覆层厚度得到了精准的控制，而且蜡层厚度的均匀性一致，满足后续晶片的抛光精度，并且密封环囊142对晶片进行包裹限位，并防止粘接蜡沾黏在晶片外侧，影响后续的抛光打磨。
粘接蜡填充完毕后，启动隔热升降杆126通过第二磁力板1261带动第一磁力板1252向下短距滑动，带动承载盘125、注蜡箱123以及晶片同步向下短距滑动(限位边1231脱离密封环囊142即可)，避免密封环囊142和限位边1231或晶片之间填充有粘接蜡，进而后续凝固后分离不方便。最后加压缸22推动加压板23对晶片施加适当压力冷却至室温。转动支板141内部的螺纹杆，取下密封板14清洁，隔热升降杆126向上推动，带动承载盘125和晶片脱离注蜡箱123(凝固后承载盘125和晶片之间结合成一个整体)，第一磁力板1252和第二磁力板1261之间磁力连接，直接取下承载盘125和晶片即可，操作简单便捷，方便后续持续使用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种半导体晶片上蜡机，其特征在于，包括：
操作主体(1)，所述操作主体(1)包括粘接平台(11)，所述粘接平台(11)内部连接有粘蜡组件(12)，所述粘接平台(11)顶部固定连接有卡块(13)，所述卡块(13)内侧卡合连接有与粘蜡组件(12)外侧紧密贴合的密封板(14)；
加压部(2)，所述加压部(2)包括加压台(21)，所述加压台(21)外侧与粘接平台(11)外侧固定连接，所述加压台(21)顶部固定连接有加压缸(22)，所述加压缸(22)底部固定连接有加压板(23)；
其中，所述粘蜡组件(12)包括恒温箱(121)，所述恒温箱(121)底部与粘接平台(11)顶部固定连接，所述恒温箱(121)顶部通过支块固定连接有强力弯板(122)，所述强力弯板(122)顶部固定连接有注蜡箱(123)，所述注蜡箱(123)底部固定连通有伸缩密封管(124)，所述伸缩密封管(124)底端贯穿恒温箱(121)并延伸至内部，所述注蜡箱(123)外侧密封卡合安装有承载盘(125)，所述承载盘(125)底部设置有隔热升降杆(126)，所述隔热升降杆(126)位于恒温箱(121)内。
2.根据权利要求1所述的一种半导体晶片上蜡机，其特征在于：所述密封板(14)包括支板(141)和密封环囊(142)，所述支板(141)内部通过螺纹杆与粘接平台(11)顶部螺纹连接，所述支板(141)外侧与卡块(13)内侧卡合连接，所述密封环囊(142)位于承载盘(125)正上方。
3.根据权利要求2所述的一种半导体晶片上蜡机，其特征在于：所述注蜡箱(123)采用环形空心设计，所述注蜡箱(123)顶部固定连接有限位边(1231)，所述限位边(1231)外侧与密封环囊(142)外侧紧密贴合，所述注蜡箱(123)顶部设置有内凹面(1232)。
4.根据权利要求3所述的一种半导体晶片上蜡机，其特征在于：所述注蜡箱(123)内壁固定连接有分隔板(1233)，所述分隔板(1233)设置有四个，且所述分隔板(1233)等间距分布设置在注蜡箱(123)内，所述分隔板(1233)和注蜡箱(123)之间分别围成进料腔(1234)和吸料腔(1235)，所述进料腔(1234)和吸料腔(1235)之间交错设置。
5.根据权利要求4所述的一种半导体晶片上蜡机，其特征在于：所述进料腔(1234)底部通过伸缩密封管(124)固定连通有进料泵机组(127)，所述进料泵机组(127)底部与粘接平台(11)内壁底部固定连接，所述吸料腔(1235)底部通过伸缩密封管(124)固定连通有吸料泵机组(128)，所述吸料泵机组(128)底部与进料泵机组(127)顶部固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种半导体晶片上蜡机，其特征在于：所述注蜡箱(123)通过开设在其内部的回流孔(1236)与吸料腔(1235)内相连通，所述注蜡箱(123)通过滑动连通在其内部的通孔板(1237)与进料腔(1234)内相连通，所述通孔板(1237)通过设置在其外侧的弹性板(1238)与内凹面(1232)外侧相连接。
7.根据权利要求1所述的一种半导体晶片上蜡机，其特征在于：所述承载盘(125)顶部开设有涂覆槽(1251)，所述承载盘(125)的水平面低于注蜡箱(123)的水平面。
8.根据权利要求1所述的一种半导体晶片上蜡机，其特征在于：所述承载盘(125)底部设置有第一磁力板(1252)，所述隔热升降杆(126)顶部设置有第二磁力板(1261)，所述第一磁力板(1252)和第二磁力板(1261)之间磁力连接。
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