CN215702351U - 晶圆去边设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种晶圆去边设备，包括：承载台，用于承载晶圆；高压水枪，所述高压水枪喷射的高压水作为晶圆去边的切割工具，所述高压水与晶圆的切割面呈一定入射角度；增压装置，所述增压装置连接所述高压水枪，用于向所述高压水枪提供高压水。本实用新型涉及到的晶圆去边设备，采用高压水切割的方式进行晶圆的去边工作。避免在晶圆去边过程中设备过热的问题，切割边缘平滑、精度高，且耗材价格低廉，适合工业推广。

Description

晶圆去边设备

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种晶圆去边设备。

背景技术

硅片键合技术是一种半导体工艺常见的晶圆结合技术，是指通过化学和物理作用将硅片与硅片、硅片与玻璃或其它材料紧密地结合起来的方法。在键合工艺中，硅片边缘需要用到去边机，用来确保边缘键合充分，不产生碎裂等缺陷。

现有技术中，广泛应用晶圆去边设备是采用砂轮式的机械去边，去边方式是通过砂轮机械切削，将晶圆边缘减薄。机械去边机有以下几个缺点：机械研磨产生大量的热和研磨碎屑，边缘容易吸附大量的研磨废弃物；刚性磨削非常容易产生边缘的碎裂；纯机械磨削产生的粗糙度较高；纯机械磨削厚度精度控制不高；机械磨削对砂轮的消耗也很高，因此砂轮属于易耗品。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是降低晶圆去边工艺中的发热量，提高切削速率，改善精度和良率，提供一种晶圆去边设备。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶圆去边设备，包括：承载台，用于承载晶圆；高压水枪，所述高压水枪喷射的高压水作为晶圆去边的切割工具，所述高压水与晶圆的切割面呈一定入射角度；增压装置，所述增压装置连接所述高压水枪，用于向所述高压水枪提供高压水。

本实用新型涉及到的晶圆去边设备，采用高压水切割的方式进行晶圆的去边工作。避免在晶圆去边过程中设备过热的问题，切割边缘平滑、精度高，且耗材价格低廉，适合工业推广。

附图说明

附图1所示是本实用新型一具体实施方式所述晶圆去边设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的晶圆去边设备的具体实施方式做详细说明。

附图1所示是本实用新型一具体实施方式所述晶圆去边设备的结构示意图，所述晶圆去边设备包括：承载台101，用于承载晶圆102；高压水枪11，所述高压水枪11喷溅的高压水作为晶圆去边的切割工具，所述高压水与晶圆102的切割面呈一定入射角度；增压装置13，所述增压装置13连接所述高压水枪11，用于向所述高压水枪11提供高压水。

本实用新型采用高压水切割的方式进行晶圆的去边工作，避免在晶圆去边过程中设备过热的问题，并且切割边缘平滑、精度高，且耗材价格低廉，适合工业推广。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述晶圆去边设备还包括磨料混合系统12。所述磨料混合系统12与所述增压装置13相连接，用于向高压水中添加磨料和/或润滑剂。

在本具体实施方式中，所述磨料混合系统12用于向高压水中添加磨料和润滑剂。所述磨料包括但不限于二氧化硅颗粒，二氧化铈颗粒，三氧化二铝颗粒，以及KOH/NH₃/铵盐。添加有磨料的高压水能够增强对晶圆102的磨削，提高晶圆102的切割速率。所述润滑剂能够作用于切割面，提高晶圆102切割面的光洁、平滑程度。所述润滑剂包括但不限于采用高分子表面活性剂。在本实用新型其他具体实施方式中，所述磨料混合系统12也可用于向高压水中仅添加磨料或所述润滑剂。

进一步，所述磨料混合系统12包括高纯水仓121、磨料仓122、以及混合仓123，所述高纯水仓121用于提供高纯水，所述磨料仓122用于提供磨料和/或润滑剂，所述高纯水与所述磨料和/或润滑剂在所述混合仓123中进行混合。所述高纯水由所述高纯水仓121流出，在所述混合仓123中与磨料仓122提供的磨料和/或润滑剂进行混合，并经过所述增压装置13的加压成为高压水，通过高压水枪11流出，以切割所述晶圆102的边缘。以高压水作为切割工具，解决了晶圆切割过程中设备过热的问题，且以水作为耗材价格低廉，适合工业推广。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述承载台101能够上下移动，以改变晶圆相对于所述高压水枪的位置，从而改变所述高压水相对于晶圆102的入射角度，实现调整切削角度的目的。附图1所示的双向箭头表示所述承载台101可以在竖直方向进行上下移动。另外，所述承载台101位于下方时，能够进行所述晶圆102的装卸，即如图1所示的承载台101以及晶圆102的虚线位置；所述承载台101移动到上方时，进行晶圆102的切割，即如图1所示的承载台101以及晶圆102的实线位置。

进一步，所述承载台101能够以一定速率旋转，并带动所述晶圆102旋转，以保证晶圆102所有边缘得到均匀切割。在本具体实施方式中，通过承载台101沿轴OO’旋转，带动所述晶圆102的旋转，完成整个晶圆102的去边。

进一步，所述承载台101的转速是可调的。所述承载台101的转速可根据所述高压水枪喷射的高压水的压力不同而进行对应调整，以保证所述高压水对晶圆102的边缘进行均匀切割。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述高压水枪11的位置能够相对于所述承载台101固定，以避免在对晶圆去边的过程中，高压水的入射角度发生变化，进而避免对晶圆造成破坏或者切割程度不满足要求。

进一步，所述高压水枪11包括入射角度控制部件103和高压喷嘴104。

所述高压喷嘴103用于喷射高压水。高纯水经过增压装置13增压后进入所述高压喷嘴103。在本实用新型一具体实施方式中，所述高压喷嘴103为锥形构型，高压水入口的直径大于高压水出射口的直径。高纯水经增压装置13增压，达到10MPa-400MPa甚至更高的压强，获得压力能，再从高压喷嘴103细小的高压水出射口喷射而出，将压力能转换为动能，从而形成高速射流的高压水，本实用新型利用这种高速射流的动能对晶圆的冲击破坏作用，达到切断、成形的目的。

所述入射角度控制部件103与所述高压喷嘴104相连接，用于控制所述高压喷嘴104的倾斜角度，进而控制所述高压水与晶圆102的切割面呈一定入射角度。以达到将所述晶圆102的某一面完成去边的切割工作。

上述技术方案涉及到的晶圆去边设备，采用高压水切割的方式进行晶圆的去边工作。避免在晶圆去边过程中设备过热的问题，切割边缘平滑、精度高，且耗材价格低廉，适合工业推广。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆去边设备，其特征在于，包括：

承载台，用于承载晶圆；

高压水枪，所述高压水枪喷射的高压水作为晶圆去边的切割工具，所述高压水与晶圆的切割面呈一定入射角度；

增压装置，所述增压装置连接所述高压水枪，用于向所述高压水枪提供高压水。

2.根据权利要求1所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述晶圆去边设备还包括磨料混合系统，所述磨料混合系统与所述增压装置相连接，用于向所述高压水中添加磨料和润滑剂。

3.根据权利要求2所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述磨料混合系统包括高纯水仓、磨料仓、以及混合仓，所述高纯水仓中用于提供高纯水，所述磨料仓用于提供磨料和/或润滑剂，所述高纯水与所述磨料和/或润滑剂在所述混合仓中进行混合。

4.根据权利要求3所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述磨料包括二氧化硅颗粒，二氧化铈颗粒，三氧化二铝颗粒，以及KOH/NH₃/铵盐。

5.根据权利要求3所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述润滑剂采用高分子表面活性剂。

6.根据权利要求1所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述承载台能够上下移动。

7.根据权利要求1所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述承载台能够以一定速率旋转，以保证晶圆所有边缘得到均匀切割，所述承载台的转速是可调的。

8.根据权利要求1所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述高压水枪的位置能够相对于所述承载台固定。

9.根据权利要求1所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述高压水枪包括高压喷嘴和入射角度控制部件，所述高压喷嘴用于喷射高压水，所述入射角度控制部件与所述高压喷嘴相连接，用于控制所述高压水与晶圆的切割面呈一定入射角度。

10.根据权利要求9所述的晶圆去边设备，其特征在于，所述高压喷嘴为锥形构型，高压水入口的直径大于高压水出射口的直径。

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