TWM549782U

TWM549782U - 晶棒切片設備及其調整裝置

Info

Publication number: TWM549782U
Application number: TW106209423U
Authority: TW
Inventors: 羅宏章; 林塘棋; 林嫚萱
Original assignee: 環球晶圓股份有限公司
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2017-10-01

Description

晶棒切片設備及其調整裝置

本創作涉及一種切片設備及其調整裝置，尤其涉及一種可調整晶棒切片切割角度的晶棒切片設備及其調整裝置。

一般晶棒加工切片前，通常是利用X射線定向儀測量待加工晶棒要加工晶面的晶向位置。由於測量後的晶棒固定在一載台上，再擺放在切割平台由切割機加工切割。在加工時可能因為晶棒擺放的誤差，導致實際切割面與預定加工的晶面產生較大的角度偏差。

再者，現有的晶棒切片設備在晶棒裝設於機台上後，即無法再做晶向角度的調整，易導致切割完後的晶片晶向較不準確。因此，在晶棒切片製程中，如何降低晶向角度相對於標準值的偏差量，為需要解決的課題。

於是，本創作人有感上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本創作。

本創作實施例在於提供一種晶棒切片設備及其調整裝置，能有效地改善現有晶棒切片設備所可能產生的缺陷。

本創作實施例公開一種晶棒切片設備，包括：一調整裝置，包含一固定基座；一懸吊模組，與所述固定基座呈分離設置，並且所述懸吊模組具有遠離所述固定基座的一安裝面；及一調整機構，連接所述固定基座與所述懸吊模組，並且所述調整機構能使所述懸吊模組相對於所述固定基座進行至少兩個自由度的轉動，以調整所述懸吊模組的所述安裝面位置；以及一晶棒承載座，固定於所述懸吊模組的所述安裝面，用以固定一晶棒；其中，所述晶棒的一長度方向大致平行於所述安裝面。

本創作實施例另公開一種晶棒切片設備的調整裝置，包括：一固定基座；一懸吊模組，與所述固定基座呈分離設置，並且所述懸吊模組具有遠離所述固定基座的一安裝面，用以固定一晶棒承載座；以及一調整機構，連接所述固定基座與所述懸吊模組，並且所述調整機構能使所述懸吊模組相對於所述固定基座進行至少兩個自由度的轉動，以調整所述懸吊模組的所述安裝面位置。

綜上所述，本創作實施例所公開的晶棒切片設備及其調整裝置，可藉由調整機構的結構設計，及調整機構、固定基座與懸吊模組彼此之間的連接關係，讓懸吊模組可相對於固定基座進行至少兩個自由度的轉動，以調整懸吊模組的安裝面位置，從而提升晶棒所在位置的準確性。

為更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本創作的保護範圍作任何的限制。

1000‧‧‧晶棒切片設備

100‧‧‧調整裝置

1‧‧‧固定基座

11‧‧‧固定基板

12‧‧‧限位部

2‧‧‧調整機構

21‧‧‧第一調整模組

211‧‧‧擺動件

212‧‧‧第一調整件

22‧‧‧第二調整模組

221‧‧‧轉盤

2211‧‧‧凹槽

2212‧‧‧轉軸

222‧‧‧活動件

223‧‧‧第二調整件

224‧‧‧連動件

3‧‧‧懸吊模組

31‧‧‧夾持件

32‧‧‧懸吊件

33‧‧‧安裝面

34‧‧‧外端緣

200‧‧‧晶棒承載座

300‧‧‧切片裝置

301‧‧‧滾輪

302‧‧‧切割通道

303‧‧‧切割線

304‧‧‧作動線段

C‧‧‧晶棒

L‧‧‧水平儀

S‧‧‧電子顯微鏡

L1‧‧‧第一轉軸線

L2‧‧‧第二轉軸線

α‧‧‧夾角

圖1為本創作晶棒切片設備的立體示意圖。

圖2為本創作調整裝置的立體示意圖。

圖3為圖2旋轉180度後的部分元件分解示意圖。

圖4為本創作第一調整模組的未調整狀態示意圖。

圖5為本創作第一調整模組的第一調整狀態示意圖。

圖6為本創作第一調整模組的第二調整狀態示意圖。

圖7為本創作第二調整模組的未調整狀態示意圖。

圖8為本創作第二調整模組的第一調整狀態示意圖。

圖9為本創作第二調整模組的第二調整狀態示意圖。

圖10為圖1的電子顯微鏡偵測懸吊模組外端緣及其相鄰作動線段兩者的夾角示意圖(X擷取畫面)。

請參閱圖1至圖10，為本創作的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本創作的實施方式，以便於了解本創作的內容，而非用來侷限本創作的保護範圍。

如圖1，本實施例公開一種晶棒切片設備1000，包括一調整裝置100、固定於調整裝置100下方的一晶棒承載座200、及設置於晶棒承載座200下方的一切片裝置300。以下將分別說明本實施例晶棒切片設備1000的各個元件具體構造，而後再適時說明晶棒切片設備1000的各個元件間的連接關係。

如圖1至圖3，所述晶棒切片設備1000的調整裝置100能用以調整晶棒承載座200的角度(如：晶棒C的安裝角度)。調整裝置100包含一固定基座1、一調整機構2、及一懸吊模組3。

所述固定基座1在調整裝置100中是固定不動的元件，並且固定基座1包含一固定基板11、及設置於固定基板11下表面的兩個限位部12。兩個限位部12分別設置於一第一轉軸線L1的相反兩側(如圖3)，並且彼此間隔一段距離。其中，兩個限位部12鄰近第一轉軸線L1的一端皆呈圓弧形。

所述懸吊模組3在調整裝置100中能通過調整機構2而相對於固定基座1活動，並且懸吊模組3與固定基座1呈分離設置。懸吊模組3包含一夾持件31及被夾持於夾持件31下方的一懸吊件32(如：鳩尾座)。其中，夾持件31及懸吊件32皆呈縱長形。夾持件31的兩端各自具有一螺孔(圖未繪示)，用以供螺栓穿設。懸吊件32具有遠離固定基座1的一安裝面33，用以供所述晶棒承載座200安裝固定。

所述調整機構2在調整裝置100中也能相對於固定基座1活動，並且具有角度調整的功能。更明確地說，調整機構2連接固定基座1與懸吊模組3，並且調整機構2能使懸吊模組3相對於固定基座1進行至少兩個自由度的轉動，以調整懸吊模組3的安裝面33位置。

如圖1至圖2，所述晶棒切片設備1000的晶棒承載座200能固定於懸吊模組3的安裝面33，並且用以固定一晶棒C(如：矽晶棒、太陽能晶棒、半導體晶棒、或藍寶石晶棒等)。其中，晶棒C的一長度方向大致平行於懸吊模組3的安裝面33。藉此，當懸吊模組3的安裝面33的位置被調整時，晶棒C的位置也會跟著被調整。

請繼續參閱圖1至圖9，所述調整機構2包含有連接固定基座1與懸吊模組3的一第一調整模組21，並且第一調整模組21能使懸吊模組3相對於固定基座1旋轉，以使懸吊模組3的安裝面33大致平行於一水平面。藉此，晶棒C的長度方向也能被調整成大致平行於水平面的狀態。

另，所述調整機構2包含有連接固定基座1與第一調整模組21的一第二調整模組22，並且第二調整模組22能使第一調整模組21相對於固定基座1旋轉，以使懸吊模組3的安裝面33大致在水平面上旋轉。藉此，晶棒C的長度方向也能大致在水平面上旋轉。

如上所述，透過第一調整模組21及第二調整模組22的結構設計及彼此的配合關係，晶棒切片設備1000能使懸吊模組3的安裝面33調整成大致平行於水平面的狀態，並且能讓其在水平面上旋轉，以調整至所需要的位置，從而提升晶棒C安裝位置的準確性。

更詳細地說，所述第一調整模組21包含有兩個擺動件211及兩個第一調整件212。

所述兩個擺動件211靠近固定基板11的一端(較細的一端)沿上述第一轉軸線L1樞接於第二調整模組22。兩個擺動件211遠離固定基板11的另一端(較粗的一端)安裝於懸吊模組3的夾持件31(如：安裝於夾持件31的中間處)。值得一提的是，本實施例中兩個擺動件211靠近固定基板11一端的寬度是小於其遠離固定基板11另一端的寬度，但本創作不受限於此。舉例來說，兩個擺動件211靠近固定基板11一端的寬度也可以大於或等於其遠離固定基板11另一端的寬度。或者兩個擺動件211的形狀可以依照使用者的需求進行調整，並不侷限於上述實施例中所揭露的形狀，只要兩個擺動件211的形狀設計可以樞接於第二調整模組22，並且安裝於懸吊模組3的夾持件31即可。

所述兩個第一調整件212於本實施例中各為一螺栓。兩個第一調整件212分別安裝在懸吊模組3的夾持件31的兩個端部的螺孔(如圖4至圖6)上，並且分別頂抵於固定基座1的兩個限位部12。每個第一調整件212能各自調整其相對於螺孔的鎖接深度，因此，每個第一調整件212能通過調整其對應之夾持件31的端部與限位部12之間的距離，以使兩個擺動件211以第一轉軸線L1為軸心而轉動，進而帶動安裝面33旋轉(如圖4至圖6)。

必需說明的是，本實施例是透過在懸吊模組3的夾持件31的兩個端部設有螺孔，以讓第一調整件212能調整其相對於螺孔的鎖接深度，進而使得每個第一調整件212能調整其對應之端部與限位部12之間的距離，但本創作不受限於此。舉例來說，在本創作未繪示的實施例中，兩個限位部12也可設有配合第一調整件212鎖接的螺孔，並且可用以讓第一調整件212調整其相對於螺孔的鎖接深度。藉此，每個第一調整件212也能調整其對應之端部與限位部12之間的距離。也就是說，無論是何種結構設計，只要能實現以上的功能(如：第一調整件212能調整其對應之端部與限位部12之間的距離，以使兩個擺動件211能以第一轉軸線L1為軸心而轉動，進而帶動安裝面33旋轉)，都符合本創作的精神而屬於本創作的範圍。

如圖2至圖3，所述第二調整模組22包含有一轉盤221、一活動件222、及兩個第二調整件223。

所述轉盤221夾設於兩個限位部12之間，並且轉盤221的形狀大致與兩個限位部12的形狀相互對應(對應的部分皆呈圓弧形)。藉此，轉盤221能在兩個限位部12之間轉動，更明確地說，轉盤221能以垂直於第一轉軸線L1的一第二轉軸線L2為軸心而轉動。再者，轉盤221位於第一轉軸線L1上相對應的兩端分別設有一凹槽2211，並且凹槽2211內設有一轉軸2212。較佳地，轉軸2212是分別貫穿於兩個凹槽2211，並且位於第一轉軸線L1上(如圖3)。

再者，兩個擺動件211靠近固定基板11的一端(較細的一端)的形狀分別與兩個凹槽2211互相對應，並且每個擺動件211設有可樞接於相對應轉軸2212的一樞接孔(圖未繪示)。藉此，兩個擺動件211可分別樞接於轉盤221的轉軸2212上，以使得兩個擺動件211能以第一轉軸線L1為軸心而轉動。

所述活動件222呈長條狀，其兩端分別設有一螺孔(圖未繪示)。活動件222的中間處設有兩個連動件224(位置對應於轉盤221)。活動件222鄰近地設置於兩個擺動件211中其中一個的一側(如圖2)，並且活動件222透過兩個連動件224而能與轉盤221連動，也就是說，當活動件222旋轉時，轉盤221也會跟著旋轉(但是限位部12會固定不動)。

如圖7至圖9，所述兩個第二調整件223於本實施例中各為一螺栓。兩個第二調整件223分別安裝於活動件222兩端的螺孔上，並且分別頂抵於固定基座1的兩個限位部12。每個第二調整件223能調整其相對於螺孔的鎖接深度，使得每個第二調整件223能調整活動件222兩端與兩個限位部12的距離，以改變活動件222的旋轉角度，進而使得活動件222連動轉盤221進行轉動。

進一步地說，如圖1和圖2，由於擺動件211的一端連動地樞接於轉盤221上，因此當轉盤221轉動時，擺動件211也會跟著轉動。又擺動件211的另一端安裝於懸吊模組3的夾持件31上，因此當擺動件211轉動時，整個懸吊模組3(包含夾持件31、懸吊件32及安裝面33)也會跟著轉動。也就是說，擺動件211可以使懸吊模組3的安裝面33大致在水平面上旋轉。

如圖1，所述晶棒切片設備1000的切片裝置300，包含有多個滾輪301及一切割線303。所述每個滾輪301凹設有多個環狀(或稱螺旋狀)的溝槽(圖未繪示)，且多個滾輪301的溝槽彼此對應。多個滾輪301共同定義有一切割通道302，用以供所述晶棒C移動通過。其中，本實施例的多個滾輪301可由金屬軸心及披覆於金屬軸心上的高分子層(如聚胺酯塑料層)所組成(圖未繪示)，但本創作不受限於此。

所述切割線303可為電鑄型、樹脂型、或其他可將切削顆粒(圖未繪示)固定於芯線(圖未繪示)外緣的型態，但本創作不受限於此。進一步地說，切割線303繞設於多個滾輪301的溝槽，且切割線303位於切割通道302上的部位定義為多個作動線段304。其中，多個作動線段304鄰近晶棒C且可透過冷卻液(圖未繪示)進行冷卻。多個作動線段304大致彼此平行地間隔排列，而所述晶棒承載座200位於切割通道302的上方。也就是說，多個作動線段304位於晶棒C的移動路徑上。藉此，晶棒承載座200可帶動晶棒C朝多個作動線段304的方向移動，並且晶棒C可被多個作動線段304切割成多個晶片(圖未繪示)。

如圖4至圖6，本創作另一實施例的晶棒切片設備1000更包含有可拆卸地安裝於所述懸吊模組3的一水平儀L，藉此，當兩個擺動件211以第一轉軸線L1為軸心而轉動，進而帶動安裝面33旋轉時，晶棒切片設備1000的操作者可更快速地確認懸吊模組3的安裝面33是否大致平行於一水平面，進而提升了操作者的作業效率。

如圖1及圖10，本創作另一實施例的晶棒切片設備1000更包含有可拆卸地安裝於所述懸吊模組3的一電子顯微鏡S(如：掃描式電子顯微鏡)，並且懸吊模組3的一外端緣34及其相鄰作動線段304是位在電子顯微鏡S的正下方，以使電子顯微鏡S能偵測外端緣34及其相鄰作動線段304兩者的一夾角α(如圖10)。進一步地說，所述調整機構2(的第二調整模組22)能使懸吊模組3相對於固定基座1進行轉動，以使電子顯微鏡S所偵測到的夾角α大致呈0度。

藉此，晶棒切片設備1000的操作者可更快速地確認懸吊模組3的外端緣34及其相鄰作動線段304的夾角α，並且將夾角α調整至最佳的角度(如：0度)，進而提升晶棒C切割的品質，及晶片製造的良率(晶片晶向的準確率)。

以上僅為本創作的優選可行實施例，並非用來侷限本創作的保護範圍，凡依本創作申請專利範圍所做的同等變化與修飾，皆應屬本創作的涵蓋範圍。