CN214687335U - 一种晶圆切割机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及晶圆生产的领域，尤其是一种晶圆切割机，其包括底座，所述底座上设有移动台，所述移动台与所述底座间连接有用于移动所述移动台的第一移动组件，所述移动台顶面上固定有多个用于夹紧晶圆框架的夹紧组件，所述夹紧组件分布于以晶圆框架的直径为直径的圆周上，所述底座上方设有用于切割晶圆边缘的切割组件，所述切割组件与所述底座间连接有用于移动所述切割组件的第二移动组件。本申请具有减少晶圆边缘的毛刺，提高晶圆的产品质量的效果。

Description

一种晶圆切割机

技术领域

本申请涉及晶圆生产的领域，尤其是涉及一种晶圆切割机。

背景技术

目前加工硅半导体电路时需要先生产出圆柱形单晶硅，再经过研磨、抛光和切片后，形成硅晶圆片，即晶圆，晶圆切割后边缘常残存有毛刺，使得晶圆边缘不整齐，需经过再次切割去除毛刺后，才能生产为合格的晶圆。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有硅晶柱体切割为硅晶圆片后边缘常残存有毛刺，影响硅半导体的生产的缺陷。

实用新型内容

为了减少晶圆边缘的毛刺，提高晶圆的产品质量，本申请提供一种晶圆切割机。

本申请提供的一种晶圆切割机采用如下的技术方案：

一种晶圆切割机，包括底座，所述底座上设有移动台，所述移动台与所述底座间连接有用于移动所述移动台的第一移动组件，所述移动台顶面上固定有多个用于夹紧晶圆框架的夹紧组件，所述夹紧组件分布于以晶圆框架的直径为直径的圆周上，所述底座上方设有用于切割晶圆边缘的切割组件，所述切割组件与所述底座间连接有用于移动所述切割组件的第二移动组件。

通过采用上述技术方案，在底座上设置移动台和切割组件，通过多个夹紧组件将带有晶圆的晶圆框架固定在移动台上，通过第一移动组件将移动台横向移动，通过第二移动组件将切割组件纵向移动，使得切割组件沿着晶圆的圆周运动并将晶圆的边缘切割整齐，方便了晶圆边缘的切割，提高了晶圆的质量。

可选的，所述切割组件包括安装块和切割轮，所述切割轮绕所述切割轮中心轴转动设置于所述安装块底端。

通过采用上述技术方案，在安装块上转动设置切割轮，方便了晶圆边缘的切割。

可选的，所述第一移动组件包括第一滑台和第一电机，所述第一滑台上设有第一滑块，所述第一滑块与所述移动台相连接，所述第一电机包括第一丝杆，所述第一丝杆与所述第一滑块螺纹连接；

所述第二移动组件包括第二滑台和第二电机，所述第二滑台上设有第二滑块，所述第二滑块与所述安装块相连接，所述第二电机包括第二丝杆，所述第二丝杆与所述第二滑块螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在底座上设置第一滑台和第一电机，且第一电机的第一丝杆与第一滑台的第一滑块螺纹配合，驱动第一滑块在第一滑台内沿第一滑台的长度方向滑移，通过将移动台与第一滑块连接，方便了移动台及移动台上方的晶圆沿第一滑台长度方向的移动，通过在底座上方设置第二滑台和第二电机，且第二电机的第二丝杆与第二滑台的第二滑块螺纹配合，驱动第二滑块在第二滑台内沿第二滑台的长度方向滑移，通过将第二滑块与切割组件连接，方便了切割组件沿第二滑台长度方向的移动，通过移动台和切割组件在相垂直的两个方向的滑移与配合，方便了移动台上固定的晶圆的边缘的切割。

可选的，所述夹紧组件包括固定块和夹片，所述固定块固定连接于所述移动台顶面，所述夹片铰接于所述固定块顶面，所述固定块顶面还设有用于限定所述夹片位置的弹片，所述弹片设置于所述夹片长度方向的侧边。

通过采用上述技术方案，在移动台顶面固定多个固定块，在固定块上方铰接夹片，通过固定块与夹片的配合，方便了夹紧组件对晶圆框架的夹紧，通过在固定块顶面设置弹片，使得夹片翻起后无法自行回转，方便了夹片的限位，方便了晶圆框架的固定和取下。

可选的，所述移动台顶面还连接有用于吸紧晶圆的吸盘。

通过采用上述技术方案，在移动台顶面设置吸盘，方便了吸盘对晶圆的吸紧和固定，进一步加强了移动台对晶圆的固定的稳定性。

可选的，所述切割组件下方连接有用于检查晶圆切割状态的检查组件，所述检查组件包括照明灯和摄像头，所述照明灯和摄像头均连接于所述安装块底面。

通过采用上述技术方案，在切割组件下方连接照明灯和摄像头，方便了切割组件切割晶圆时对切割部位的观察，使得工作人员能够及时发现切割时出现的问题并调整，减小了切割时出现问题导致晶圆损坏的几率。

可选的，所述底座上设有清洗台，所述清洗台上方设有用于清洁切割后晶圆的清洗组件，所述清洗组件包括多个用于喷出高压气体的高压喷头，所述高压喷头和所述底座间连接有用于支撑所述高压喷头的支撑架。

通过采用上述技术方案，在底座上设置清洗台，在清洗台上方设置多个喷出高压气体的高压喷头，方便了将晶圆置于清洗台并通过高压喷头喷出的高压气体对晶圆进行清洁，方便了晶圆边缘切割后的清洁处理。

可选的，所述底座上设有用于将晶圆移动至所述清洗组件上方的第三移动组件，所述第三移动组件包括第三滑台和第三电机，所述第三滑台上设有第三滑块，所述第三电机包括第三丝杆，所述第三丝杆与所述第三滑块螺纹连接；

所述第三滑块上连接有用于将晶圆上下移动的第四移动组件，所述第四移动组件包括第四滑台和第四电机，所述第四滑台上设有第四滑块，所述第四电机包括第四丝杆，所述第四丝杆与所述第四滑块螺纹连接；

所述第四移动组件下方连接有用于夹持晶圆的夹持组件，所述夹持组件包括夹持板、第一夹持块和第二夹持块，所述夹持板连接至所述第四滑块的顶面，所述第一夹持块连接于所述夹持板末端的底面，所述第二夹持块沿所述夹持板长度方向滑移设置于所述夹持板底面，所述第二夹持块上连接有用于驱动所述第二夹持块沿所述夹持板长度方向滑移的电缸。

通过采用上述技术方案，在底座上连接第三滑台，在第三滑台的第三滑块上连接第四滑台，在第四滑台的第四滑块上连接夹持板，方便了第三滑台带动第四滑台和夹持板沿第三滑台的长度方向移动，以及第四滑台带动夹持板沿第四滑台的长度方向移动，通过在夹持板底面连接第一夹持块和第二夹持块，通过在第二夹持块上连接电缸，并将第二夹持块沿夹持板长度方向滑移设置于夹持板底面，方便了第一夹持块和第二夹持块对晶圆框架的夹持和下放，方便了夹持板对晶圆框架的移动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在底座上设置移动台和切割组件，通过多个夹紧组件将带有晶圆的晶圆框架固定在移动台上，通过第一移动组件将移动台横向移动，通过第二移动组件将切割组件纵向移动，使得切割组件沿着晶圆的圆周运动并将晶圆的边缘切割整齐，方便了晶圆边缘的切割，提高了晶圆的质量；

2.通过在底座上设置清洗台和清洗组件，通过高压喷头喷出的高压气体的高速流动，方便了切割后的晶圆及晶圆框架的清洁，通过在底座上方设置夹持组件，方便了晶圆及晶圆框架的取下及移动，方便了晶圆的清洁，通过在底座上设置第三移动组件和第四移动组件，并将夹持组件连接至第四移动组件上，方便了夹持组件的上下移动及纵向移动，方便了晶圆及晶圆框架从移动台至清洗台的移动；

3.通过在切割组件的安装块下端设置检查组件，通过照明灯对切割处的照明及摄像头对切割处的影像捕捉，方便了工作人员对切割状态的观察，方便了晶圆边缘毛刺的清除情况的观察和判断。

附图说明

图1是本申请实施例的一种晶圆切割机的结构示意图。

图2是本申请实施例的一种晶圆切割机的背后视角的结构示意图。

图3是图1的A部分的放大图。

图4是图2的B部分的放大图。

附图标记说明：1、底座；11、移动台；111、吸盘；12、承接盘；13、清扫口；14、清洗台；2、第一移动组件；21、第一滑台；211、第一滑块；22、第一电机；221、第一丝杆；3、夹紧组件；31、固定块；32、夹片；33、弹片；4、切割组件；41、安装块；42、切割轮；43、检查组件；431、照明灯；432、摄像头；5、第二移动组件；51、第二滑台；511、第二滑块；52、第二电机；521、第二丝杆；6、第三移动组件；61、第三滑台；611、第三滑块；62、第三电机；621、第三丝杆；7、第四移动组件；71、第四滑台；711、第四滑块；72、第四电机；721、第四丝杆；8、夹持组件；81、夹持板；82、第一夹持块；83、第二夹持块；84、电缸；9、清洗组件；91、支撑架；92、高压喷头。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种晶圆切割机。参照图1和图2，一种晶圆切割机，包括底座1，底座1上固定有第一移动组件2，第一移动组件2包括第一滑台21和第一电机22，第一滑台21上设有第一滑块211，第一电机22上设有第一丝杆221，第一丝杆221与第一滑块211螺纹配合，使得第一滑块211在第一滑台21上沿第一滑台21的长度方向移动，第一滑块211上连接有移动台11，当第一电机22驱动第一滑块211横向移动时，第一滑块211带动移动台11在底座1上方横向移动。

参照图1和图3，移动台11中心处设有吸盘111，将晶圆吸紧固定于移动台11顶面，吸盘111四周设有四组夹紧组件3，夹紧组件3包括固定块31和夹片32，四个固定块31分布于以晶圆框架的直径为直径的圆周上，夹片32铰接于固定块31顶面，将晶圆框架夹设于移动台11顶面，固定块31顶面还连接有弹片33，且弹片33上端置于夹片32上方，向外拨动弹片33，即可绕夹片32的铰接处将夹片32转动翻起，松开弹片33，弹片33即可将夹片32限位，使夹片32末端远离固定块31，晶圆框架即可从移动台11上取下。

参照图2和图4，底座1上方连接有第二移动组件5，第二移动组件5包括第二滑台51和第二电机52，第二滑台51上设有第二滑块511，第二电机52上设有第二丝杆521，第二丝杆521与第二滑块511螺纹配合，使得第二滑块511在第二滑台51上沿第二滑台51的长度方向移动，第二滑块511上连接有切割组件4，切割组件4包括安装块41和切割轮42，安装块41顶面与第二滑块511底面连接，当第二电机52驱动第二滑块511纵向移动时，第二滑块511带动安装块41在底座1上方纵向移动，切割轮42绕切割轮42的中心轴转动设置于安装块41底面，且切割轮42的厚度方向与第二滑台51的长度方向垂直，切割轮42的底面与晶圆相接触，当第二滑块511带动安装块41在底座1上方纵向移动时，切割轮42在安装块41的移动方向上沿晶圆边缘切割，将晶圆边缘的毛刺切除。

参照图2和图4，安装块41底面还设有检查组件43，检查组件43包括照明灯431和摄像头432，当切割轮42切割晶圆边缘时，打开照明灯431照亮切割位置，打开摄像头432获取切割位置的影像，即可实时观察晶圆的切割状态，判断晶圆边缘的毛刺是否完全切除，以及及时发现切割过程的问题并及早解决。

参照图1和图2，底座1上固定有第三移动组件6，第三移动组件6包括第三滑台61和第三电机62，第三滑台61上设有第三滑块611，第三电机62上设有第三丝杆621，第三丝杆621与第三滑块611螺纹配合，使得第三滑块611在第三滑台61上沿第三滑台61的长度方向移动，第三滑块611上连接有第四移动组件7，当第三电机62驱动第三滑块611纵向移动时，第三滑块611带动第四移动组件7在底座1上方纵向移动。

参照图1和图3，第四移动组件7包括第四滑台71和第四电机72，第四滑台71上设有第四滑块711，第四电机72上设有第四丝杆721，第四丝杆721与第四滑块711螺纹配合，使得第四滑块711在第四滑台71上沿第四滑台71的长度方向移动，第四滑块711上连接有夹持组件8，夹持组件8包括夹持板81、第一夹持块82和第二夹持块83，夹持板81底端与第四滑块711侧面连接，当第四电机72驱动第四滑块711竖向移动时，第四滑块711带动夹持板81在底座1上方竖向移动。

参照图1和图3，第一夹持块82和第二夹持块83均为L形，第一夹持块82固定于夹持板81顶端的底面，夹持板81底面连接有电缸84，电缸84的活塞杆连接至第二夹持块83，驱动第二夹持块83在夹持板81底面沿夹持板81的长度方向移动。

参照图1和图3，电缸84驱动活塞杆使第一夹持块82和第二夹持块83间的间距与晶圆框架的直径相同，打开晶圆左右两侧的夹紧组件3，并驱动第三移动组件6和第四移动组件7使夹持板81下方连接的L形的第一夹持块82和第二夹持块83在底座1上方纵向移动至晶圆框架下方，将晶圆框架夹持住。再打开晶圆上下两侧的夹紧组件3，并驱动第三移动组件6和第四移动组件7运动，即可将晶圆框架取下。

参照图1和图3，底座1上方设有清洗台14，清洗台14上方连接有清洗组件9，清洗组件9包括支撑架91和高压喷头92，支撑架91底端连接至底座1上，支撑架91上方连接有五个喷出高压气体的高压喷头92。当夹持板81被第三移动组件6和第四移动组件7带动至清洗台14上方时，电缸84收缩活塞杆使第二夹持块83向远离第一夹持块82的方向移动，晶圆框架即被下放至清洗台14上，打开高压喷头92，高压喷头92即可喷出高压气体，通过高压气体的高速流动将晶圆框架及晶圆框架中的晶圆清洁干净。

参照图2和图4，底座1上方设有承接盘12，当切割轮42对晶圆框架中的晶圆进行切割以及高压喷头92对晶圆框架和晶圆进行清洁时，承接盘12将切除下的硅晶碎屑承接收集，承接盘12侧壁开设有清扫口13，方便承接盘12中的硅晶碎屑的清扫及回收处理。

本申请实施例一种晶圆切割机的实施原理为：当需要对晶圆边缘进行切割时，向外翻转夹片32并拨动弹片33，将夹片32限位使夹片32的顶端远离固定块31，将晶圆框架置于移动台11上方，通过吸盘111将晶圆吸紧并固定于移动台11上，向内翻转夹片32并拨动弹片33，将夹片32限位使夹片32紧贴于晶圆框架，将晶圆框架夹紧并进一步固定于移动台11上。

同时打开第一电机22和第二电机52，第一电机22驱动第一滑块211在第一滑台21的长度方向上移动，第一滑块211即带动移动台11在底座1上横向移动，第二电机52驱动第二滑块511在第二滑台51的长度方向上移动，第二滑块511即带动安装块41在底座1上方纵向移动，安装块41下方转动设置的切割轮42与移动台11上固定的晶圆相接触，且切割轮42始终沿着晶圆边缘移动，将晶圆边缘的毛刺切除。

在切割轮42工作时，打开照明灯431和摄像头432，对切割轮42下方的切割位置进行观察，判断切割位置的毛刺的清除情况，当晶圆边缘的毛刺均清除完毕后，即可关闭第二电机52及切割轮42，驱动移动台11至夹持板81下方，使晶圆框架的最左侧边缘处于第一夹持块82的正下方，电缸84驱动活塞杆使第一夹持块82和第二夹持块83间的间距与晶圆框架的直径相同，打开晶圆左右两侧的夹紧组件3，并驱动第三移动组件6和第四移动组件7使夹持板81下方连接的第一夹持块82和第二夹持块83在底座1上方纵向移动至晶圆框架下方，将晶圆框架夹持住。再打开晶圆上下两侧的夹紧组件3，并驱动第三移动组件6和第四移动组件7运动，即可将晶圆框架取下。

驱动第三移动组件6和第四组件将夹持板81带动至清洗台14上方，电缸84收缩活塞杆使第二夹持块83向远离第一夹持块82的方向移动，晶圆框架即被下放至清洗台14上，打开高压喷头92，高压喷头92即可喷出高压气体，通过高压气体的高速流动将晶圆框架及晶圆框架中的晶圆清洁干净，即完成一个晶圆的边缘切割与整理。

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种晶圆切割机，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上设有移动台(11)，所述移动台(11)与所述底座(1)间连接有用于移动所述移动台(11)的第一移动组件(2)，所述移动台(11)顶面上固定有多个用于夹紧晶圆框架的夹紧组件(3)，所述夹紧组件(3)分布于以晶圆框架的直径为直径的圆周上，所述底座(1)上方设有用于切割晶圆边缘的切割组件(4)，所述切割组件(4)与所述底座(1)间连接有用于移动所述切割组件(4)的第二移动组件(5)。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述切割组件(4)包括安装块(41)和切割轮(42)，所述切割轮(42)绕所述切割轮(42)中心轴转动设置于所述安装块(41)底端。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述第一移动组件(2)包括第一滑台(21)和第一电机(22)，所述第一滑台(21)上设有第一滑块(211)，所述第一滑块(211)与所述移动台(11)相连接，所述第一电机(22)包括第一丝杆(221)，所述第一丝杆(221)与所述第一滑块(211)螺纹连接；

所述第二移动组件(5)包括第二滑台(51)和第二电机(52)，所述第二滑台(51)上设有第二滑块(511)，所述第二滑块(511)与所述安装块(41)相连接，所述第二电机(52)包括第二丝杆(521)，所述第二丝杆(521)与所述第二滑块(511)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述夹紧组件(3)包括固定块(31)和夹片(32)，所述固定块(31)固定连接于所述移动台(11)顶面，所述夹片(32)铰接于所述固定块(31)顶面，所述固定块(31)顶面还设有用于限定所述夹片(32)位置的弹片(33)，所述弹片(33)设置于所述夹片(32)长度方向的侧边。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述移动台(11)顶面还连接有用于吸紧晶圆的吸盘(111)。

6.根据权利要求2所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述切割组件(4)下方连接有用于检查晶圆切割状态的检查组件(43)，所述检查组件(43)包括照明灯(431)和摄像头(432)，所述照明灯(431)和摄像头(432)均连接于所述安装块(41)底面。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述底座(1)上设有清洗台(14)，所述清洗台(14)上方设有用于清洁切割后晶圆的清洗组件(9)，所述清洗组件(9)包括多个用于喷出高压气体的高压喷头(92)，所述高压喷头(92)和所述底座(1)间连接有用于支撑所述高压喷头(92)的支撑架(91)。

8.根据权利要求7所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述底座(1)上设有用于将晶圆移动至所述清洗组件(9)上方的第三移动组件(6)，所述第三移动组件(6)包括第三滑台(61)和第三电机(62)，所述第三滑台(61)上设有第三滑块(611)，所述第三电机(62)包括第三丝杆(621)，所述第三丝杆(621)与所述第三滑块(611)螺纹连接；

所述第三滑块(611)上连接有用于将晶圆上下移动的第四移动组件(7)，所述第四移动组件(7)包括第四滑台(71)和第四电机(72)，所述第四滑台(71)上设有第四滑块(711)，所述第四电机(72)包括第四丝杆(721)，所述第四丝杆(721)与所述第四滑块(711)螺纹连接；

所述第四移动组件(7)下方连接有用于夹持晶圆的夹持组件(8)，所述夹持组件(8)包括夹持板(81)、第一夹持块(82)和第二夹持块(83)，所述夹持板(81)连接至所述第四滑块(711)的顶面，所述第一夹持块(82)连接于所述夹持板(81)末端的底面，所述第二夹持块(83)沿所述夹持板(81)长度方向滑移设置于所述夹持板(81)底面，所述第二夹持块(83)上连接有用于驱动所述第二夹持块(83)沿所述夹持板(81)长度方向滑移的电缸(84)。

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