CN211993637U - 可调变二流体的晶圆切割系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种可调变二流体的晶圆切割系统：包括切割机体、水阻值产生装置、二流体产生装置、压缩空气供给单元，水阻值产生装置设有供液管输出调整电阻值后的切割液，压缩空气供给单元设有供气管输出高压气体，二流体产生装置包括多个压力控制单元，每个压力控制单元连接着作为输入端的第一支管及第二支管，以及作为每个压力输出控制单元输出端的喷液管，多个第一支管并联于供液管，多个第二支管并联于供气管，喷液管连接于切割机体的喷头，输入的切割液及高压气体经压力控制单元调变后输出气液混合的二流体且经喷液管输送至喷头喷出。

Description

可调变二流体的晶圆切割系统

技术领域

本实用新型属于一种晶圆切割系统的技术领域，具体涉及一种控制切割液为二流体状态的系统。

背景技术

随着半导体工艺的发展，晶片的集成度越来越高，而对应的晶片尺寸越来越小。在半导体制程中，需要将晶圆切割成一个个晶片，然后将这些晶片进行相对应的半导体封装作业。在刀具旋转切割过程中，会喷洒高压切割液于刀具及切割处，利用切割液去除切割过程中产生的碎材及微粒。但随着晶片尺寸及切割间隙的缩小，单纯高压水注形成的切割液已无法满足产品洁净度的品质要求，例如，CMOS影像感测器的晶圆产品，在切割时其CMOS影像感测器的玻璃表面，易沾附碎材及微粒，因此如何使切割液的液体微粒化，甚至呈水雾状态，更有助于提升清洗效果，是目前需要解决的问题，或者针对切割液的电阻值如能加以调变，也能透过切割液避免晶圆上的晶片遭到静电放电的破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可调变二流体的晶圆切割系统，能实现调节切割液输出为气液二流体状态，并控制压力值、电阻值及强度等，使喷洒于晶圆表面的喷雾均匀度、强度及性质皆获得较佳控制，以提升切割时的清洗效果，提升晶圆切割的品质及良率，解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供的技术方案如下：

一实施例中，提供了一种可调变二流体的晶圆切割系统：包括切割机体、水阻值产生装置、二流体产生装置、压缩空气供给单元，水阻值产生装置设有供液管输出调整电阻值后的切割液，压缩空气供给单元设有供气管输出高压气体，二流体产生装置包括多个压力控制单元，每个压力控制单元连接着作为输入端的第一支管及第二支管，以及作为每个压力控制单元输出端的喷液管，多个第一支管并联于供液管，多个第二支管并联于供气管，喷液管连接于切割机体的喷头，输入的切割液及高压气体经压力控制单元调变后输出气液二流体且经喷液管输送至喷头喷出。

作为较佳优选实施方案之一，第二支管上安装着压力表，监控输出的气体压力。

件为较佳优选实施方案之一，切割机体的切割刀具设有至少二喷头，每个压力控制单元是个别控制相对应喷头输出的二流体压力值。

作为较佳优选实施方案之一，喷液管上安装着电磁开关。

作为较佳优选实施方案之一，供液管所连接的每个第一支管与供气管所连接的每个第二支管上皆设有一流量控制阀。

与现有技术相比，本实用新型有益效果包括：

1.二流体产生装置连接的水阻值产生装置及压缩空气供给单元，能调节输出的气液二流体的切割液，以实现调节喷洒于晶圆表面的喷雾均匀度及强度，达到最佳清效果，提升切割品质及良率。

2.可个别控制相对应喷头输出的气液二流体压力值，针对不同切割位置的提供不同且适当均匀度强度的喷雾，以提升产品的洁净度，进一步提升切割品质。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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为本实用新型第一实施例的系统架构图；

图2为本实用新型第二实施例的系统架构图；

图3为本实用新型第三实施例的系统架构图；

图4A本实用新型进行晶圆切割时的运作示意图；

图4B本实用新型进行晶圆切割时的运作示意图；

图4C本实用新型进行晶圆切割时的运作示意图；

图4D本实用新型进行晶圆切割时的运作示意图。

附图符号说明：

1:切割机体；11:刀具；12:支架；13:喷嘴；2:水阻值产生装置；21:供液管；3:二流体产生装置；31:压力控制单元；311:第一支管；312:第二支管；313:喷液管；314:压力表；315:电磁开关；316:流量控制阀；4:压缩空气供给单元；41:供气管；5:晶圆。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但该等实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，当元件被称为「固定于」另一个元件，意指它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是「连接」另一个元件，意指它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。在所示出的实施例中，方向表示上、下、左、右、前和后等是相对的，用于解释本案中不同部件的结构和运动是相对的。当部件处于图中所示的位置时，这些表示是恰当的。但是，如果元件位置的说明发生变化，那么认为这些表示也将相应地发生变化。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语「和/或」包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为本实用新型的第一实施例系统架构图，本实施例可调变二流体的晶圆切割系统包括切割机体1、水阻值产生装置2、二流体产生装置3、压缩空气供给单元4。

切割机体1为一种晶圆切割机，图中仅表示机器中负责切割作业的刀具11所在处的示意图，刀具11受其他机构带动旋转以将晶圆切割为微小的晶片。刀具11所在处另设有支架12安装着喷头13，喷头13喷出方向对应于刀具11，以利于在切割过程，适时由喷头13喷出混合着空气与水之气液二流体的切割液，去除切割处表面的碎材及细微颗粒。

水阻值产生装置2是用以调整输出的切割液的电阻值，一般切割液主要组成物为去离子水。由于去离子水中有很高的电阻，切割时容易在产品表面产生静电，为了避免切割过程中产生带电现象，可采用于切割液中加入二氧化碳的方式，调节切割液的电阻值，防止晶圆遭到静电放电的破坏。本实施例中水阻值产生装置2是由供液管21输出调整电阻值后的切割液至二流体产生装置3。

压缩空气供给单元4是负责提供高压气体至二流产生装置3，可为空气压缩机，或是已储存高压气体的气瓶。压缩空气供给单元4设有一供气管41输出设定压的气体。

二流体产生装置3包括多个压力控制单元31，每个压力控制单元31连接著作为输入端的第一支管311及至第二支管312，以及作为输出端的喷液管313。第一支管311连接着供液管21，接收调整电阻值后的切割液。第二支管312连接着供气管41，提供高压气体至压力控制单元31。喷液管313连接于喷头13。压力控制单元31控制供液管21的水压，配合由供气管42输入的气体形成混合空气与水之气液二流体的切割液，之后由喷液管32输送至喷头13处，喷洒于晶圆表面的切割位置，如此能有效控制喷雾均匀度及强度，达到最佳的清洗效果，提升晶圆切割的品质及良率。在本实施例中每个第二支管312另安装着压力表314，由压力表42监控输出的气体压力。

如图2所示，为本实用新型第二种实施例图。在本实施例中，每个切割机体1的刀具11位置，设有至少两个喷嘴13，相对地二流体产生装置3内部也设有相同数目的压力控制单元31及喷液管313与喷嘴13连接，在本实施例中每个喷液管313另安装着电磁开关315，由电磁开关315控制管路的开或闭。其中不同的压力控制单元31可控制喷嘴13输出不同压力值的二流体切割液，针对不同切割位置的提供不同且适当均匀度强度的喷雾，亦可调整二流体切割液的液气混合比，进一步提升切割品质。其中不同位置的电磁开关315则能在喷头13停止喷出时同步关闭，避免后续切割过程中部份污水进入喷嘴13回流污染管路。

如图3所示，为本实用新型第三种实施例图。在本实施例与第二种实施例区别在于，供液管21所连接的每个第一支管311与供气管41所连接的每个第二支管312设有流量控制阀316，可分别调整第一支管311与第二支管312的液气流量。经流量控制阀316调节流量完成的第一支管311与第二支管312，分别流入压力控制单元31，用以混合特定液气比例的二流体的切割液。压力控制单元31亦可调节流入喷液管313内二流体的切割液压力，借此特定液气混合比与特定压力的二流体切割液，经压力控制单元31调节压力后，由喷嘴13喷洒于晶圆表面，以提高去除晶圆表面之碎材及微粒的能力。

接着如图4A～图4D所示，为图2中具有多个喷嘴13于配合刀具11进行晶圆5切割作业的示意图。如图4A、图4B及图4C所示，由二流体产生装置3设有多个压力控制单元31，能个别控制不同位置的喷嘴13喷出适当强度的二流体切割液，避免相邻的嘴喷13同时喷出使水雾叉干扰，影响水雾清洗效果。当然此时多个压力控制单元31也能提供不同的输出压力值，使得清洗效果提升。又如图4D所示，虽然多个嘴喷13同时喷出水雾，但由于强度已作调整，能减少交叉干扰情形，水雾量加大让清洗效果更好。

综合以上所述，本实用新型可调变二流体的晶圆切割系统是利用二流体产生装置的压力控制单元可实现调节二流体的水气比例，以达最佳的清洗效果。加上本实用新型又能针对不同位置的喷嘴个别调整控制压力值或直接关闭，让不同切割位置获得所需强度的水雾，提升洁净度也提升切割品质。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种可调变二流体的晶圆切割系统，其特征在于：包括切割机体、水阻值产生装置、二流体产生装置、压缩空气供给单元，所述水阻值产生装置设有供液管输出调整电阻值后的切割液，所述压缩空气供给单元设有供气管输出高压气体，所述二流体产生装置包括多个压力控制单元，每个所述压力控制单元连接着作为输入端的第一支管及第二支管，以及作为每个所述压力控制单元输出端的喷液管，多个所述第一支管并联于所述供液管，多个所述第二支管并联于所述供气管，所述喷液管连接于所述切割机体的喷头，输入的切割液及高压气体经所述压力控制单元调变后，输出气液二流体且经所述喷液管输送至所述喷头喷出。

2.根据权利要求1所述的可调变二流体的晶圆切割系统，其特征在于，其中所述第二支管上安装着压力表，监控输出的气体压力。

3.根据权利要求1所述的可调变二流体的晶圆切割系统，其特征在于，其中所述喷液管上安装着电磁开关。

4.根据权利要求1所述的可调变二流体的晶圆切割系统，其特征在于，其中所述切割机体的切割刀具设有至少二喷头，每个所述压力控制单元是个别控制相对应所述喷头输出的气液二流体压力值。

5.根据权利要求1所述的可调变二流体的晶圆切割系统，其特征在于，其中所述供液管所连接的每个所述第一支管与所述供气管所连接的每个所述第二支管上皆设有一流量控制阀。

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