TWI652138B - 砂漿供應裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種砂漿供應裝置，所述砂漿供應裝置用於晶圓切割系統，所述砂漿供應裝置包括第一承載裝置、第一管道、第一過濾網和第一攪拌裝置，其中：所述第一承載裝置向所述第一管道提供砂漿，所述第一管道向所述晶圓切割系統中的鋼線提供砂漿；位於所述第一管道中的所述第一過濾網對通過所述第一管道的砂漿進行過濾，以使砂漿中的碳化矽顆粒之粒徑不超過標準值；位於所述第一管道中的所述第一攪拌裝置接觸所述第一過濾網，所述第一攪拌裝置以第一管道之中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第一過濾網的碳化矽顆粒。
Description
本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種砂漿供應裝置。
在矽片製造過程中，需要將矽單晶晶棒切成具有精確厚度的薄片狀的晶圓，這製程往往決定了晶圓翹曲度的大小，同時也對後續製程的效率產生重要的影響。在早期的小尺寸晶圓切片製程上，內徑切割機是常用的加工機台，而隨著晶圓尺寸擴展至300mm，線切割機已取代內徑切割機，在晶圓切割製程上被廣泛應用。
如圖1所示，晶圓進給裝置40’將晶圓30’提供至鋼線10’處進行切割。晶圓切割系統需要符合以下幾個特點，才能滿足大尺寸晶圓30’的切割要求：對大尺寸晶棒的切片效率高；具有較低的切損；具有較好的表面粗糙度。目前採用的線切割設備由於採用了多條鋼線10’切割，切片效率相比於內徑切割已有了大幅提高。然而線切割作為一種高效的切削手段，需要砂漿供應裝置20’向鋼線10’上噴射砂漿，砂漿成分包括碳化矽(SiC)顆粒與有機溶劑，才能最好的達到300mm晶圓的切割需求。供給給線切割設備的砂漿需要粒徑統一，SiC顆粒間無團聚，同時砂漿供應要流量均勻，且溫度穩定。
現有的砂漿供應系統20’主要由砂漿承載裝置21’、過濾網22’、恒溫器23’、管道24’和砂漿噴嘴25’構成。現有技術主要存在的問題有：
過濾網22’容易被堵塞，造成砂漿供給流量變化；為了不使過濾網22’被堵塞，過濾網22’的孔徑往往較大，造成過濾後的碳化矽顆粒粒徑不均勻；砂漿在管路裡流動，無其他作用力，造成碳化矽顆粒在有機溶劑的作用下團聚，造成砂漿粘性增加，更易堵塞過濾網。
因此，需要設計一種砂漿供應裝置以解決砂漿堵塞過濾網的問題。
本發明的目的在於提供一種砂漿供應裝置，以解決現有的砂漿堵塞過濾網的問題。
為解決上述技術問題，本發明提供一種砂漿供應裝置，所述砂漿供應裝置用於晶圓切割系統，所述砂漿供應裝置包括第一承載裝置、第一管道、第一過濾網和第一攪拌裝置，其中：所述第一承載裝置向所述第一管道提供砂漿，所述第一管道向所述晶圓切割系統中的鋼線提供砂漿；位於所述第一管道中的所述第一過濾網對通過所述第一管道的砂漿進行過濾；位於所述第一管道中的所述第一攪拌裝置接觸所述第一過濾網，所述第一攪拌裝置以第一管道中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第一過濾網的碳化矽顆粒。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包括第二過濾網和第二攪拌裝置，其中：位於所述第一管道中的所述砂漿通過所述第一過濾網後，被提供至所述第二過濾網，所述第二過濾網對通過所述第一過濾網的砂漿進行再次過濾，以使砂漿中的碳化矽顆粒粒徑不超過標準值；所述第二攪拌裝置位於所述第一過濾網和所述第二過濾網之
間，並接觸所述第二過濾網，所述第二攪拌裝置以第一管道中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第二過濾網的碳化矽顆粒。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述第二攪拌裝置還接觸所述第一過濾網，以刮除附著在所述第一過濾網上的碳化矽顆粒。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述第二過濾網的孔徑小於所述第一過濾網的孔徑。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述第一攪拌裝置具有2~6個葉片，所述第二攪拌裝置具有6~10個葉片。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述第一攪拌裝置和所述第二攪拌裝置的轉動速度為20~100轉/分鐘。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述第一過濾網的目數為500目~1000目，所述第二過濾網的目數為1200目~1500目。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包括控溫器，所述控溫器位於所述第一管道靠近所述鋼線的第一管道出口處，所述控溫器使所述砂漿的溫度保持在20℃~40℃之間。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包括第二承載裝置和第二管道，其中：所述第二承載裝置向所述第二管道提供清洗液體，所述第二管道與第一管道連接，所述第二管道向所述第一管道提供清洗液體；所述清洗液體經過所述第一攪拌裝置、第一過濾網、第二攪拌裝置和第二過濾網，並由所述第一管道靠近所述鋼線的第一管道出口處排出。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包
括第一閥門和第二閥門，其中：所述第一閥門控制所述第一承載裝置向所述第一管道的通道；所述第二閥門控制所述第二承載裝置向所述第二管道的通道。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包括第三管道、第四管道和第三承載裝置，其中：所述第三管道和第四管道連接所述第一管道側壁上，所述第三管道位於第一攪拌裝置處，所述第四管道位於所述第二攪拌裝置處；所述清洗液體經過第一攪拌裝置，由第三管道排到所述第三承載裝置；所述清洗液體經過第二攪拌裝置，由第四管道排到所述第三承載裝置。
可選的，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包括第三閥門和第四閥門，其中：所述第三閥門控制所述第三管道向所述第三承載裝置的通道；所述第四閥門控制所述第四管道向所述第三承載裝置的通道。
在本發明提供的砂漿供應裝置中，通過位於所述第一管道中的所述第一攪拌裝置接觸所述第一過濾網，所述第一攪拌裝置以第一管道中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第一過濾網的碳化矽顆粒，防止粒徑較大的碳化矽顆粒堵塞濾網，以及碳化矽顆粒在有機溶劑的作用下團聚，造成砂漿粘性增加而堵塞濾網。
本發明位於所述第一管道中的所述砂漿通過所述第一過濾網後，被提供至所述第二過濾網，通過所述第二過濾網對通過所述第一過濾網的砂漿進行再次過濾，以使砂漿中的碳化矽顆粒粒徑不超過標準值，實現第一級過濾和第二級過濾，第二級濾網的孔徑小於第一級濾網，這種
雙層濾網用於更有效的將較大顆粒的碳化矽顆粒過濾出來。
通過在所述第一過濾網和所述第二過濾網之間設置所述第二攪拌裝置，增加攪拌，第二攪拌裝置設有8個葉片。第二攪拌裝置同時接觸第一過濾網和所述第二過濾網，可以避免第一過濾網和所述第二過濾網相對的面發生堵塞。
第一攪拌裝置和第二攪拌裝置的葉片還可以作為刮刀，用於將附著在第一過濾網的前後兩側以及第二過濾網前側的碳化矽顆粒刮除，也可以作為攪拌裝置，提高第一管道內砂漿的均勻性。
在整個砂漿供應裝置的第一管道出口處設置有控溫器，用於砂漿的溫度控制，調節範圍為20~40℃，保證切割時晶圓翹曲符合規定值。
另外，為了保證長期使用時第一過濾網和所述第二過濾網不堵塞，需要定期對第一過濾網和所述第二過濾網進行清洗。本發明可進行第一過濾網和所述第二過濾網的線上清洗，即不需要拆除第一過濾網和所述第二過濾網便可實現清洗。具體方法為在第一攪拌裝置和第二攪拌裝置區域設置有第三管道和第四管道通往第三承載裝置，即砂漿廢料桶。需要清洗時，關閉第一閥門，打開第二閥門，利用清洗液體沖刷各個管道，同時打開第三閥門和第四閥門，將無法通過濾網的砂漿殘留沖刷至砂漿廢料桶。
總之，本發明通過多級的過濾網分級兩步過濾砂漿，第二級濾網的孔徑小於第一級濾網，這種雙層濾網用於更有效的將較大顆粒的SiC過濾出來。為了防止粒徑較大的SiC以及團聚後的SiC堵塞濾網，在第一過濾網前端、第一過濾網和第二過濾網之間設置有第一攪拌裝置和第二攪拌
裝置，用於將附著在濾網上的SiC刮除。通過管路設計實現不需要拆除濾網便可對濾網進行清洗。
10’‧‧‧鋼線
20’‧‧‧砂漿供應裝置
21’‧‧‧砂漿承載裝置
22’‧‧‧過濾網
23’‧‧‧恒溫器
24’‧‧‧管道
25’‧‧‧砂漿噴嘴
30’‧‧‧晶圓
40’‧‧‧晶圓進給裝置
11‧‧‧第一承載裝置
12‧‧‧第二承載裝置
13‧‧‧第三承載裝置
21‧‧‧第一管道
22‧‧‧第二管道
23‧‧‧第三管道
24‧‧‧第四管道
31‧‧‧第一過濾網
32‧‧‧第二過濾網
41‧‧‧第一攪拌裝置
42‧‧‧第二攪拌裝置
51‧‧‧第一閥門
52‧‧‧第二閥門
53‧‧‧第三閥門
54‧‧‧第四閥門
60‧‧‧控溫器
圖1是現有的晶圓切割系統中的砂漿供應裝置示意圖。
圖2是本發明砂漿供應裝置中的第一管道內部示意圖。
圖3是本發明砂漿供應裝置之整體結構示意圖。
圖4是本發明砂漿供應裝置之第一管道與第三承載裝置連接示意圖。
以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的砂漿供應裝置作進一步詳細說明。根據下面說明和請求項書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
本發明的核心思想在於提供一種砂漿供應裝置，以解決現有的砂漿堵塞過濾網的問題。
為實現上述思想，本發明提供了一種砂漿供應裝置，所述砂漿供應裝置用於晶圓切割系統，所述砂漿供應裝置包括第一承載裝置、第一管道、第一過濾網和第一攪拌裝置，其中：所述第一承載裝置向所述第一管道提供砂漿，所述第一管道向所述晶圓切割系統中的鋼線提供砂漿；位於所述第一管道中的所述第一過濾網對通過所述第一管道的砂漿進行過濾，以使砂漿中的碳化矽顆粒粒徑不超過標準值；位於所述第一管道中的所述第一攪拌裝置接觸所述第一過濾網，所述第一攪拌裝置以第一管道中
心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第一過濾網的碳化矽顆粒。
如圖2~3所示，本發明具體實施方式提供一種砂漿供應裝置，所述砂漿供應裝置用於晶圓切割系統，所述砂漿供應裝置包括第一承載裝置11、第一管道21、第一過濾網31和第一攪拌裝置41，其中：所述第一承載裝置11向所述第一管道21提供砂漿，所述第一管道21向所述晶圓切割系統中的鋼線提供砂漿；位於所述第一管道21中的所述第一過濾網31對通過所述第一管道21的砂漿進行過濾；位於所述第一管道21中的所述第一攪拌裝置41接觸所述第一過濾網31，所述第一攪拌裝置41以第一管道21的中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第一過濾網31的碳化矽顆粒。
在本發明提供的砂漿供應裝置中，通過位於所述第一管道21中的所述第一攪拌裝置41接觸所述第一過濾網31，所述第一攪拌裝置41以第一管道21中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第一過濾網31的碳化矽顆粒，防止粒徑較大的碳化矽顆粒堵塞濾網，以及碳化矽顆粒在有機溶劑的作用下團聚，造成砂漿粘性增加而堵塞第一過濾網31的濾網。
具體的，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包括第二過濾網32和第二攪拌裝置42，其中：位於所述第一管道21中的所述砂漿通過所述第一過濾網31後，被提供至所述第二過濾網32，所述第二過濾網32對通過所述第一過濾網31的砂漿進行再次過濾，以使砂漿中的碳化矽顆粒粒徑不超過標準值；所述第二攪拌裝置42位於所述第一過濾網31和所述第二過濾網32之間，並接觸所述第一過濾網31和所述第二過濾網32，所述第二攪拌裝置42以第一管道21中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第二過濾網32的碳化矽顆粒。所述第一攪拌裝置41具有4個葉片，所述
第二攪拌裝置42具有8個葉片。所述砂漿供應裝置還包括第一閥門51，所述第一閥門51控制所述第一承載裝置11向所述第一管道21的通道，在第一閥門51打開後，抽泵開始工作，砂漿在第一管道21中流動，這時第一攪拌裝置41和第二攪拌裝置42同時開始轉動，混合與攪拌附近的砂漿，所述第一攪拌裝置41和所述第二攪拌裝置42的轉動速度為20~100轉/分鐘。
本發明通過在所述第一過濾網31和所述第二過濾網32之間設置所述第二攪拌裝置42，增加攪拌，第二攪拌裝置42設有8個葉片。第二攪拌裝置42同時接觸第一過濾網31和所述第二過濾網32，可以避免第一過濾網31和所述第二過濾網32相對的面發生堵塞。第一攪拌裝置41和第二攪拌裝置42的葉片可以作為刮刀，用於將附著在第一過濾網31的前後兩側以及第二過濾網32前側的碳化矽顆粒刮除，通過高速轉動也可以作為攪拌裝置，提高第一管道21內砂漿的均勻性；第一攪拌裝置41將碳化矽顆粒打碎，以提高砂漿通過濾網的概率，提高砂漿的利用率，第二攪拌裝置42進一步將碳化矽顆粒打碎，以使碳化矽顆粒通過第二過濾網32，而不會堆積在第一過濾網31和第二過濾網32之間，造成堵塞。
進一步的，碳化矽顆粒的粒徑為100奈米~2000奈米之間，第一過濾網31和第二過濾網32的每個網孔的孔徑由碳化矽顆粒的粒徑決定。所述第二過濾網32的孔徑小於所述第一過濾網31的孔徑。所述第一過濾網的目數為500目~1000目，所述第二過濾網的目數為1200目~1500目，過濾網的目數是指每平方英寸的面積上的網格數，對應著過濾網的過濾精度，即能過濾的物體的尺寸大小，第一過濾網31和第二過濾網32的目數與碳化矽顆粒的粒徑相關。本發明位於所述第一管道21中的所述砂漿通過所
述第一過濾網31後，被提供至所述第二過濾網32，通過所述第二過濾網32對通過所述第一過濾網31的砂漿進行再次過濾，以使砂漿中的碳化矽顆粒粒徑不超過標準值，實現第一級過濾和第二級過濾，第二級濾網的孔徑小於第一級濾網，這種雙層濾網用於更有效的將較大顆粒的碳化矽顆粒過濾出來。
另外，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包括控溫器60，所述控溫器60位於所述第一管道21靠近所述鋼線的第一管道出口處，所述控溫器60使所述砂漿的溫度保持在20℃~40℃之間。在整個砂漿供應裝置的第一管道出口處設置有控溫器，用於砂漿的溫度控制，調節範圍為20~40℃，保證切割時晶圓翹曲符合規定值。
如圖3~4所示，為了保證長期使用時第一過濾網31和所述第二過濾網32不堵塞，需要定期對第一過濾網31和所述第二過濾網32進行清洗。為了簡化清洗流程，提高清洗效率，本發明提供了一種對濾網進行線上清洗的方法。
具體的，在所述的砂漿供應裝置中，所述砂漿供應裝置還包括第二承載裝置12和第二管道22，其中：所述第二承載裝置12向所述第二管道22提供清洗液體，所述第二管道22與第一管道21連接，所述第二管道22向所述第一管道21提供清洗液體；所述清洗液體為去離子水，所述清洗液體經過所述第一攪拌裝置41、第一過濾網31、第二攪拌裝置42和第二過濾網32，並由所述第一管道21靠近所述鋼線的第一管道出口處排出。所述砂漿供應裝置還包括第二閥門52，其中：所述第二閥門52控制所述第二承載裝置12向所述第二管道22的通道。所述砂漿供應裝置還包括第三管道23、
第四管道24和第三承載裝置13，其中：所述第三管道23和第四管道24連接所述第一管道21側壁上，所述第三管道23位於第一攪拌裝置41處，所述第四管道24位於所述第二攪拌裝置42處；所述清洗液體經過第一攪拌裝置41，由第三管道23排到所述第三承載裝置13；所述清洗液體經過第二攪拌裝置42，由第四管道24排到所述第三承載裝置13。所述砂漿供應裝置還包括第三閥門53和第四閥門54，其中：所述第三閥門53控制所述第三管道23向所述第三承載裝置13的通道；所述第四閥門54控制所述第四管道24向所述第三承載裝置13的通道。
本發明可進行第一過濾網31和所述第二過濾網32的線上清洗，即不需要拆除第一過濾網31和所述第二過濾網32便可實現清洗。具體方法為在第一攪拌裝置41和第二攪拌裝置42區域設置有第三管道23和第四管道24通往第三承載裝置13，即砂漿廢料桶。需要清洗時，關閉第一閥門51，打開第二閥門52，利用清洗液體沖刷各個管道，同時打開第三閥門53和第四閥門54，將無法通過濾網的砂漿殘留沖刷至砂漿廢料桶。
總之，本發明通過多級的過濾網分級兩步過濾砂漿，第二級濾網的孔徑小於第一級濾網，這種雙層濾網用於更有效的將較大顆粒的SiC過濾出來。為了防止粒徑較大的SiC以及團聚後的SiC堵塞濾網，在第一過濾網前端、第一過濾網和第二過濾網之間設置有第一攪拌裝置和第二攪拌裝置，用於將附著在濾網上的SiC刮除。通過管路設計實現不需要拆除濾網便可對濾網進行清洗。
綜上，上述實施例對砂漿供應裝置的不同質性進行了詳細說明，當然，本發明包括但不局限於上述實施中所列舉的構型，任何在上述
實施例提供的構型基礎上進行變換的內容，均屬於本發明所保護的範圍。本領域技術人員可以根據上述實施例的內容舉一反三。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明範圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬於申請專利範圍的保護範圍。
Claims (12)
- 一種砂漿供應裝置，所述砂漿供應裝置用於晶圓切割系統，所述砂漿供應裝置包括：第一承載裝置、第一管道、第一過濾網和第一攪拌裝置；所述第一承載裝置向所述第一管道提供砂漿，所述第一管道向所述晶圓切割系統中的鋼線提供砂漿；位於所述第一管道中的所述第一過濾網對通過所述第一管道的砂漿進行過濾；位於所述第一管道中的所述第一攪拌裝置接觸所述第一過濾網，所述第一攪拌裝置以所述第一管道之中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第一過濾網的碳化矽顆粒。
- 如請求項1所述的砂漿供應裝置，其中所述砂漿供應裝置還包括第二過濾網和第二攪拌裝置，位於所述第一管道中的所述砂漿通過所述第一過濾網後被提供至所述第二過濾網，所述第二過濾網對通過所述第一過濾網的砂漿進行再次過濾，以使砂漿中的碳化矽顆粒粒徑不超過標準值；所述第二攪拌裝置位於所述第一過濾網和所述第二過濾網之間，並接觸所述第二過濾網，所述第二攪拌裝置以所述第一管道之中心線為軸轉動，以刮除或打碎未通過所述第二過濾網的碳化矽顆粒。
- 如請求項2所述的砂漿供應裝置，其中所述第二攪拌裝置還接觸所述第一過濾網，以刮除附著在所述第一過濾網上的碳化矽顆粒。
- 如請求項2所述的砂漿供應裝置，其中所述第二過濾網的孔徑小於所述第一過濾網的孔徑。
- 如請求項2所述的砂漿供應裝置，其中所述第一攪拌裝置具有2~6個葉片，所述第二攪拌裝置具有6~10個葉片。
- 如請求項2所述的砂漿供應裝置，其中所述第一攪拌裝置和所述第二攪拌裝置的轉動速度為20~100轉/分鐘。
- 如請求項2所述的砂漿供應裝置，其中所述第一過濾網的目數為500目~1000目，所述第二過濾網的目數為1200目~1500目。
- 如請求項1所述的砂漿供應裝置，其中所述砂漿供應裝置還包括控溫器，所述控溫器位於所述第一管道靠近所述鋼線的第一管道出口處，所述控溫器使所述砂漿的溫度保持在20℃~40℃之間。
- 如請求項2所述的砂漿供應裝置，其中所述砂漿供應裝置還包括第二承載裝置和第二管道，所述第二承載裝置向所述第二管道提供清洗液體，所述第二管道與所述第一管道連接，所述第二管道向所述第一管道提供清洗液體；所述清洗液體經過所述第一攪拌裝置、所述第一過濾網、所述第二攪拌裝置和所述第二過濾網，並由所述第一管道靠近所述鋼線的第一管道出口處排出。
- 如請求項9所述的砂漿供應裝置，其中所述砂漿供應裝置還包括第一閥門和第二閥門，所述第一閥門控制所述第一承載裝置向所述第一管道的通道；所述第二閥門控制所述第二承載裝置向所述第二管道的通道。
- 如請求項9所述的砂漿供應裝置，其中所述砂漿供應裝置還包括第三管道、第四管道和第三承載裝置，所述第三管道和所述第四管道連接所述第一管道之側壁上，所述第三管道位於所述第一攪拌裝置，所述第四管道位於所述第二攪拌裝置；所述清洗液體經過所述第一攪拌裝置由所述第三管道排到所述第三承載裝置；所述清洗液體經過所述第二攪拌裝置由所述第四管道排到所述第三承載裝置。
- 如請求項11所述的砂漿供應裝置，其中所述砂漿供應裝置還包括第三閥門和第四閥門，所述第三閥門控制所述第三管道向所述第三承載裝置的通道；所述第四閥門控制所述第四管道向所述第三承載裝置的通道。
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