本技術涉及晶圓加工領域,具體地說是一種晶圓劃片機。
背景技術:
1、芯片生產過程中,需要采用劃片機對晶圓實施劃片,以將晶圓分割成單個獨立的芯片。
2、為了實現對晶圓的切割,晶圓承載臺會被滑動安裝于角度調節(jié)組件上,角度調節(jié)組件安裝于橫移模組上,為了保證晶圓承載臺的平穩(wěn),角度調節(jié)組件的兩側需要滑動搭接于橫移模組兩側的導軌上。
3、由于導軌與晶圓承載臺之間安裝有角度調節(jié)組件,從而導致兩側導軌與晶圓承載臺上表面之間的高度差比較大,在實際加工組裝時,兩側的導軌通常是存在允許的高度偏差的,但這個高度偏差會因導軌與晶圓承載臺上表面之間的高度差較大,而導致晶圓承載臺表面的傾斜度被放大,進而影響晶圓切割的精準度。
技術實現思路
1、針對傳統(tǒng)的晶圓劃片機存在的上述問題,本技術提供了一種晶圓劃片機,其詳細技術方案如下:
2、一種晶圓劃片機,包括底座、晶圓承載機構及晶圓劃片機構,其中:
3、底座包括安裝部、第一側支撐部和第二側支撐部,其中,安裝部的中間沿第一水平方向設置有開口朝上的安裝凹槽,安裝部的兩個支撐表面分別位于安裝凹槽相對的兩側,沿第一水平方向延伸的第一導軌和第二導軌分別安裝于安裝部的兩個支撐表面上;第一側支撐部和第二側支撐部沿第二水平方向對稱地設置在安裝部的兩側,第二水平方向垂直于第一水平方向;
4、晶圓承載機構包括第一平移驅動模組、旋轉驅動模組、移動平臺及晶圓承載臺,其中:
5、第一平移驅動模組設置在安裝凹槽內;
6、移動平臺的一端滑動連接在第一導軌上,移動平臺的另一端滑動連接在第二導軌上,移動平臺的底部與第一平移驅動模組的驅動端連接,移動平臺內形成有自上而下貫穿移動平臺的安裝孔;
7、旋轉驅動模組安裝在第一平移驅動模組的驅動端上并位于安裝孔內,旋轉驅動模組的驅動端向上伸出安裝孔;
8、晶圓承載臺水平安裝在旋轉驅動模組的驅動端上;
9、第一平移驅動模組用于驅動移動平臺及晶圓承載臺沿第一水平方向同步平移;旋轉驅動模組用于驅動晶圓承載臺在水平面內旋轉;
10、晶圓劃片機構支撐在第一側支撐部和第二側支撐部上,劃片機構用于對承載在晶圓承載臺上的晶圓實施劃片。
11、本技術提供的晶圓劃片機,底座的安裝部中設置有開口朝上的安裝凹槽,晶圓承載機構的旋轉驅動模組安裝在安裝凹槽內,從而縮減了晶圓承載臺和安裝部兩側支撐表面之間的高度差,當安裝部的兩個支撐表面存在允許的高度誤差時,由于晶圓承載臺和安裝部兩側支撐表面之間的高度差變小,從而降低了兩個支撐表面的高度誤差對晶圓承載臺表面的傾斜度的影響,進而可以提升劃片精度。另外,由于晶圓承載臺的誤差減小,然后配合移動平臺滑動安裝在安裝部兩個支撐表面上的設計,使本技術提供的晶圓劃片機能夠兼容更大尺寸的晶圓規(guī)格,比如12英寸、14英寸、16英寸甚至20英寸。
12、在一些實施例中第一平移驅動模組包括第一安裝板、第一電機、第一絲桿及第一絲桿螺母,其中,第一絲桿連接在第一電機的驅動端上并沿第一水平方向延伸,第一絲桿螺母螺接在第一絲桿上并固定在第一安裝板的底部,第一電機驅動第一絲桿旋轉時帶動第一絲桿螺母及第一安裝板沿第一絲桿平移,移動平臺的底部及晶圓承載臺的底部均與第一安裝板的頂部固定連接。
13、提供了一種結構簡單、驅動穩(wěn)定的第一平移驅動模組,其能驅動移動平臺及晶圓承載臺沿第一水平方向穩(wěn)定平移。
14、在一些實施例中,第一安裝板的第一端設置有第一立柱,第一安裝板的第二端設置有第二立柱,第一立柱和第二立柱之間形成避讓旋轉驅動模組的避讓空間;移動平臺的底部固定安裝在第一立柱和第二立柱的上端。
15、使得移動平臺與安裝板之間形成避讓旋轉驅動模組的避讓空間,最終確定旋轉驅動模組的底部安裝在第一安裝板上。
16、在一些實施例中,旋轉驅動模組包括旋轉電機,旋轉電機的底部沿周向設置有多個第一安裝孔;第一安裝板上設置有多個與第一安裝孔一一對應的第二安裝孔;旋轉電機經貫穿第一安裝孔及對應的第二安裝孔的第一螺栓固定在第一安裝板上。
17、確保了旋轉驅動模組與第一安裝板之間的連接強度,且方便了對旋轉驅動模組的拆裝維護。
18、在一些實施例中,移動平臺上設有若干沿周向排布在晶圓承載臺的周側的壓緊組件,壓緊組件用于壓緊晶圓承載臺;壓緊組件包括壓緊驅動件及壓緊塊,壓緊驅動件安裝在移動平臺上,壓緊塊連接在壓緊驅動件的驅動端上,壓緊驅動件用于驅動壓緊塊朝向或遠離晶圓承載臺移動,以壓緊或釋放晶圓承載臺。
19、完成對晶圓承載臺的角度調整后,壓緊組件可實現對晶圓承載臺的壓緊定位,防止晶圓承載臺在劃片過程中意外旋轉。
20、在一些實施例中,晶圓劃片機構包括第一支撐座、第二支撐座、安裝橫梁及劃片部,其中:第一支撐座和第二支撐座分別設置在第一側支撐部和第二側支撐部,第一支撐座和第二支撐座之間形成避讓晶圓承載機構的避讓空間;安裝橫梁的一端固定安裝在第一支撐座上,安裝橫梁的第二端固定安裝在第二支撐座上,安裝橫梁的上表面設置有沿第二水平方向延伸的第三導軌和第四導軌;劃片部包括安裝座、第二平移驅動模組、升降驅動模組及劃片刀組件,其中:安裝座滑動安裝在第三導軌和第四導軌上,并與設置在安裝橫梁上的第二平移驅動模組的驅動端連接,第二平移驅動模組用于驅動安裝座沿第三導軌和第四導軌滑動;升降驅動模組安裝在安裝座上,劃片刀組件連接在升降驅動模組的驅動端上,升降驅動模組用于驅動劃片刀組件升降。
21、支撐劃片刀組件的第三導軌和第四導軌安裝在安裝橫梁的上表面上,如此,第三導軌和第四導軌所承受的負荷相當,因此,第三導軌和第四導軌受壓后所產生的變形基本一致,從而使得劃片刀組件的刀片的劃片高度及劃片角度受到的影響大幅度降低。此外,由于第三導軌和第四導軌安裝在同一水平面上,因此第三導軌和第四導軌之間不會產生橫向上的偏差,從而也不會放大刀片的豎向角度誤差,而且能減小第一導軌和第二導軌的安裝平面與下方晶圓承載平臺之間的距離,減小了第一導軌和第二導軌的安裝平面的加工誤差給劃片刀組件帶來的誤差。
22、在一些實施例中,第一支撐座和第二支撐座的結構相同,第一支撐座上開設有矩形的安裝槽,安裝槽的底部設置沿豎向延伸至第一支撐座的下表面的第三安裝孔,底座上設置有與第三安裝孔對應的第四安裝孔,第一支撐座經貫穿第三安裝孔和第四安裝孔的第二螺栓固定在底座上。
23、方便了第一支撐座、第二支撐座的拆裝,且確保第一支撐座、第二支撐座與底座之間的連接強度,而且矩形安裝槽的設計便于釋放螺栓在安裝時產生的機械應力,提高了第一支撐座和第二支撐座的抗形變能力。
24、在一些實施例中,第二平移驅動模組位于第三導軌和第四導軌之間,第二平移驅動模組包括第二電機、第二絲桿及第二絲桿螺母,其中,第二絲桿連接在第二電機的驅動端上并沿第二水平方向延伸,第二絲桿螺母螺接在第二絲桿上并固定在安裝座的底部,第二電機驅動第二絲桿旋轉時帶動第二絲桿螺母及安裝座沿第二絲桿平移。
25、提供了一種結構簡單、驅動穩(wěn)定的第二平移驅動模組,確保安裝座沿第二水平方向穩(wěn)定平移。
26、在一些實施例中,升降驅動模組包括升降驅動件及連接板,其中:升降驅動件安裝在安裝座的第一側,連接板的上端滑動安裝在安裝座上并與升降驅動件的驅動端連接;劃片刀組件安裝在連接板的下端;升降驅動模組還包括豎向安裝在安裝座上的第五導軌和第六導軌,連接板的上端通過兩兩對稱設置的四個滑塊滑動安裝在第五導軌和第六導軌上。
27、提升了連接板與安裝座的滑動連接穩(wěn)定性,確保連接板沿豎直方向穩(wěn)定升降。
28、在一些實施例中,連接板包括上連接板和下連接板,上連接板滑動安裝在安裝座上并與升降驅動件的驅動端連接,下連接板的上端與上連接板固定連接,下連接板的下端與劃片刀組件的固定端固定連接。
29、將連接板設置成由上連接板和下連接板構成的分體式結構,方便了連接板的加工,降低了加工難度。
30、在一些實施例中,下連接板的材質與上連接板的材質不同,下連接板的熱膨脹系數低于上連接板的熱膨脹系數。
31、上、下連接板可以采用不同的材質,下連接板采用熱膨脹系數低的材質,可避免下連接板在劃片過程中因受熱產生明顯的膨脹變形,影響劃片精度。
32、在一些實施例中,劃片刀組件位于安裝座的第一側,安裝座與第一側相對的第二側設置有配重機構。
33、使得安裝座兩側的承受的重量相當,提升了晶圓劃片機構的結構對稱性及穩(wěn)定度。
34、在一些實施例中,劃片部設置為兩組,兩組劃片部的劃片刀組件對稱設置。
35、兩組劃片部同時或交替實施劃片,提升了劃片效率。兩組劃片部的劃片刀組件對稱設置,進一步提升了晶圓劃片機構的結構對稱性及穩(wěn)定度。
36、在一些實施例中,第一支撐座、第二支撐座及安裝橫梁均為一體成型的長方體鑄件。
37、一方面,方便了第一支撐座、第二支撐座及安裝橫梁的加工成型。另一方面提升了第一支撐座、第二支撐座及安裝橫梁的結構強度及抗形變能力。