锭块压紧设备和包括锭块压紧设备的锭块切片设备的制作方法

本申请要求2016年11月23日提交的韩国专利申请第10-2016-0156597的优先权，其以参见的方式纳入本文。

本实施例涉及一种锭块压紧设备和包括锭块压紧设备的锭块切片设备。

背景技术：

通常，在晶片制造过程中，执行切片工序，以将在晶体生长过程中生长成晶片形状的锭块切片，而线锯切割工序是典型的切片工序。

通过线锯切割工序，可提升晶片的平面化程度，并且更具体地，可以控制晶片的翘曲(弯曲和顺弯)程度。

线锯切割工序是锭块与锯丝接触并且将锭块切片为具有多个晶片形式的工序。

在线锯切割工序中使用的线锯切割设备设有构造为支承锭块的板和锯丝卷绕在其上的辊子。

因而，在线锯切割工序中，通过将支承锭块的板沿锯丝卷绕在辊子上的方向相对移动，将锭块切片为具有晶片形式。

在通过线锯切割将锭块切片的工序中，切片的晶片的质量可由锭块自身的热膨胀、在切片工序中供应到锯丝的浆液、转动锯丝卷绕在其上的辊子使得锯丝往复运动的心轴和保持锭块的板的热膨胀确定。

图1是示出根据传统技术的线锯切割设备的图，图2是示出根据传统技术的锭块切片形状的图。

根据传统技术的线锯切割设备101包括用于切片锭块的锯丝102、锯丝102缠绕在其上的辊子103(锯丝引导件)、用于施加张力到锯丝102的张力施加单元104、移动待切片的锭块的锭块运输单元105、当将锭块切片时供应浆液的浆液供应单元106。

连续地从锯丝卷轴107馈送锯丝102，锯丝102经过包括粉末离合器(恒转矩电动机109)、浮动辊子(自重)等的张力施加单元104，并且卷绕在辊子103上，其中横向件108布置在锯丝卷轴107与张力施加单元104之间。在锯丝102卷绕在辊子103上大约300至400次后，锯丝102通过张力施加单元104’并且卷绕在锯丝卷轴107’上。

此外，开槽辊子103是在其中施加聚氨酯树脂在钢圆筒体周围，并且在其表面上形成具有固定节距的凹槽的辊子，并且卷绕的锯丝102可在由驱动电动机110确定的周期中沿往复的方向被驱动。

此外，当锭块被切片时，可由锭块运输单元105将锭块朝向卷绕在辊子103上的锯丝102移动。

此外，喷嘴105可安装在卷绕在辊子103上的锯丝102附近，并且当将锭块切片时，该喷嘴可从浆液箱116供应浆液到辊子103和锯丝102上。此外，浆液冷却器117可连接到浆液箱116，以使得供应的浆液的温度可控。

通过使用线锯切割设备101，使用张力施加单元104施加合适的张力到锯丝102上，并且驱动电动机110使锯丝102沿往复方向移动以切片锭块。

当执行切片工序时，支承锭块的框架、锭块和辊子部分由于切片热量而发生膨胀。因为正被切片的锭块的尾部和种的各侧面由于在每个上述部分处发生的热膨胀而形变，存在晶片的平面化程度降低并且晶片的切片表面的形状不统一的问题。

技术实现要素：

本实施例提供了一种包括能够控制在线锯切割工序中被切片的锭块处发生的热膨胀的锭块压紧设备的锭块切片设备。

根据实施例，提供一种锭块切片设备的压头，包括：头部主体，其中形成构造为供应压缩空气的多个气动供应端口，以便分开控制压头各部分上的压力；压紧单元，安装在头部主体的下端上，定位为对应气动供应端口，并且各自构造为由经过各气动供应端口供应的压缩空气施加压力到锭块的侧表面；气动校正单元，各自安装在各压紧单元的下表面上，并且构造为控制多个压紧单元之间的压力偏差；粘合板，安装为与气动校正单元的下侧表面接触，以使得粘合板的下表面直接接触并压紧锭块的侧表面；和联接支承单元，构造为联接并支承头部主体、压紧单元、气动校正单元和粘合板。

压紧单元可从压头的中心沿径向布置为同心的形状，并且各气动供应端口可连接到压紧单元并且供应压缩空气到压紧单元。

布置在压头的中心的压紧单元的上端可设有在其中心的凹槽，通过该凹槽引入压缩空气，并且其下端可形成为具有形成为圆形形状的、比上端更宽的板；围绕布置在中心的压紧单元的各压紧单元的上端部分可设有上表面，其中沿其周缘形成气流凹槽，以使得压缩空气通过气流凹槽引入，而其下端可形成为比其上端更宽的盘形；并且头部主体可设有形成为同心的形状的凸出-凹入部分，各压紧单元的上部插入其中，并且压紧单元的下端可定位成彼此靠近。

各压紧单元的上端的外侧表面可设有防止压缩空气泄漏的密封单元，以防止压缩空气通过头部主体的凸出-凹入部分与压紧单元的上端之间的接触部分泄漏。

密封单元可包括橡胶衬垫。

气动校正单元可包括气动气囊和弹性片，气动气囊抵靠并且安装在各压紧单元的下表面上，并且构造为校正各压紧单元之间的压力偏差，弹性片抵靠气动气囊的下侧表面并且由弹性材料形成。

压头还可包括布置在弹性片下面并且构造为覆盖弹性片的附加片。

在气流凹槽下面可形成气流孔，并且压缩空气可通过气流孔供应到气动气囊。

根据实施例，提供一种锭块切片设备的压头，包括：头部主体，其中形成构造为供应压缩空气的多个气动供应端口，以便分开控制压头的各部分上的压力；压紧单元，安装在头部主体的下端上，定位为对应气动供应端口，从压头的中心沿径向布置为同心的形状，连接到气动供应端口，并且各自构造为施加压力到锭块的侧表面；气动校正单元，气动校正单元各自安装在各压紧单元的下表面上，并且构造为控制多个压紧单元之间的压力偏差；粘合板，安装为与气动校正单元的下侧表面接触，以使得粘合板的下表面直接接触并且压紧锭块的侧表面；和联接支承单元，构造为联接并支承头部主体、压紧单元、气动校正单元和粘合板。压紧单元可包括多个压紧块；并且压紧块可施加不同的压力到锭块的侧表面的不同区域。

布置在压头的中心的压紧单元的上端可设有在其中心的凹槽，通过该凹槽引入压缩空气，并且其下端可形成为具有形成为圆形形状的、比上端更宽的板；围绕布置在中心的压紧单元的各压紧单元的上端部分可设有上表面，其中沿其周缘形成气流凹槽，以使得压缩空气通过气流凹槽引入，并且其下端可形成为比其上端更宽的盘形；并且头部主体可设有形成为同心的形状的凸出-凹入部分，各压紧单元的上端部分插入其中，并且压紧单元的下端可定位成彼此靠近。

各压紧单元的上端的外侧表面可设有防止压缩空气泄漏的密封单元，以防止压缩空气通过头部主体的凸出-凹入部分与压紧单元的上端之间的接触部分泄漏。

密封单元可包括橡胶衬垫。

气动校正单元可包括气动气囊和弹性片，气动气囊抵靠并且安装在压紧单元的下表面上，并且构造为校正各压紧单元之间的压力偏差，弹性片抵靠气动气囊的下侧表面并且由弹性材料形成。

压头还可包括布置在弹性片下面并且构造为覆盖弹性片的附加片。

在气流凹槽下面可形成气流孔，并且压缩空气可通过气流孔供应到气动气囊。

根据实施例，提供了一种锭块切片设备，锭块切片设备包括构造为切片锭块的锯丝、构造为支承锯丝的辊子和辊子支承部分，该锭块切片设备包括：包括附连到锭块的下表面并且在其本体内部设有冷却棒插入槽的梁；附连到梁的上表面并且构造为垂直地移动锭块的工作板；和布置在待切片的锭块的侧表面的一部分上的压头。

压头可控制在切片锭块的工序中发生的锭块的热膨胀。

压头可包括在侧表面的该部分上的压力传输部分，并且该压力传输部分联接到锭块切片设备的本体部分。

该压头可包括：头部主体，其中形成构造为供应压缩空气的多个气动供应端口，以便分开控制压头各部分上的压力；压紧单元，安装在头部主体的下端上，定位成对应气动供应端口，并且构造为由经过各气动供应端口供应的压缩空气施加压力到锭块的侧表面；气动校正单元，各自安装在各压紧单元的下表面上，并且构造为控制多个压紧单元之间的压力偏差；粘合板，安装为与气动校正单元的下侧表面接触，以使得粘合板的下表面直接接触并压紧锭块的侧表面；和联接支承单元，构造为联接并支承头部主体、压紧单元、气动校正单元和粘合板。

附图说明

图1是示出根据传统技术的锭块切片设备的加工状态的图。

图2是示出当锭块根据传统技术被切片时晶片翘曲的方向的图表。

图3是示出根据本发明的实施例的锭块切片设备的剖视图。

图4是示出根据本发明的实施例的压头的剖视图。

图5是示出根据本发明的实施例的压头的分解立体图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的各实施例。然而，本发明的实施例的范围可从本实施例中公开的事项来确定，并且应当理解的是，本发明的实施例的精神包括诸如添加、删除、修改以及包括在本文中提出的实施例中的部件的相同物之类的实际变化。

图3是示出根据本发明的实施例的锭块切片设备的剖视图。

如图3所示，根据本发明的实施例的锭块切片设备10可包括梁11、工作板12、工作台13、本体部分14、辊子部分15、压头20和压力传输部分16。锭块i可附连到梁11的下表面，并且可在梁11的本体内部形成冷却棒插入槽。

工作板12可附连到梁11的上表面，可从梁11上方支承锭块i附连到的梁11，并且可垂直地移动锭块i。

工作台13可垂直地移动锭块i和工作板12，并且本体部分14可从工作台13的一侧表面支承工作台13。

辊子部分15可包括辊子，并且锯丝可卷绕在辊子上。

压头20可设置在待切片的锭块i的侧表面处，并且压力传输部分16可施加压力到压头20。

施加压力到锭块的侧表面的压头20可包括头部主体21、压紧单元25、27和29、气动校正单元、粘合板23和联接支承单元。

图4是示出根据本发明的实施例的压头的剖视图，而图5是示出根据本发明的实施例的压头的分解立体图。

如图4和5所示，根据本发明的实施例的压头可施加压力到锭块的侧表面并且可控制施加到锭块的侧表面的各部分的压力。

在根据本发明的实施例的压头20中，压头20可分为多个部分，并且各部分的压力可分别控制。

根据本发明的实施例的整个压头20可具有厚的盘形，并且可包括头部主体21的上半部分和连接到上半部分并且构造为压紧锭块的压紧单元。此外，压头20的下侧表面可设有附连到锭块的侧表面的粘合板23。

因为根据本发明的实施例的压头20必须控制各部分的压力，压头20可设有多个压紧块25、27和29作为压紧单元，并且用作供应压缩空气到各压紧块25、27和29的气动供应单元的气动供应端口31、33和35可安装在头部主体21内部。

根据本发明的实施例的气动供应端口31、33和35可设有单独的压力控制单元，以使得在各压紧块25、27和29上分开实施压紧力的测量和控制。

根据本发明的实施例的压紧单元可包括三个压紧块25、27和29，其从压头20的中心沿径向形成为同心的形状，但压紧单元的数量在实施例中不限于此。

管式凹槽25a可在位于压头20的中心处的第一压紧块25的上方形成，并且可以是圆筒形形状的，以使得来自气动供应端口31的压缩空气容纳在其中。此外，在压头20的下端部分处的压紧板25b可以是比上端部分更宽的盘形，以均匀地压紧较宽的区域。

沿径向环绕第一压紧块25的外侧的第二压紧块27的上表面和在同心的形状中围绕第二压紧块27的第三压紧块29的上端设有沿各压紧块的周向的气流凹槽27a和29a，以容纳来自气动供应端口31、33和35的压缩空气，并且由此可形成空气通路。

此外，第二压紧块27和第三压紧块29的上端部分具有形成为圆筒形状的横截面，并且在下端部分处的压紧板27b和29b可以是宽同心板形。

在本发明的实施例中，由于压紧块的多个压紧板25b、27b和29b定位为彼此靠近，能够防止由于在压紧块25、27和29之间存在的间隙所产生的施加到锭块的侧表面的压力的偏差。

此外，头部主体21的下端部分可设有形成为同心的形状的凸出-凹入部分，第一、第二和第三压紧块25、27和29的上端可插入其中。

为了防止压缩空气通过头部主体21与压紧块25、27和29之间的接触部分泄漏，可在第一、第二和第三压紧块25、27和29的上端部分的两侧表面与头部主体21之间设置密封单元37，以防止从气动供应端口31、33和35引入的压缩空气泄漏。

在本发明的实施例中，由橡胶材料形成并且用作密封单元37的、诸如o形环或方形密封环之类的环形密封单元可安装为沿压紧块25、27和29的上端与头部主体21接触的周向表面加压。

同时，各压紧板25b、27b和29b的下表面设有减小施加到压紧块25、27和29的压力的偏差的气动校正单元，并且根据本发明的实施例的气动校正单元可包括附连到压紧块的下表面的气动气囊40和安装为抵靠气动气囊40的下表面的弹性片41。

根据本发明的实施例的气动气囊40由压缩空气充气，并且压紧和校正粘合板23的下端部分以线性地改变在压紧块25、27和29的边界处的压力差异。为此，形成气流孔43以将压紧块25、27和29的各气流凹槽25a、27a和29a沿下方向与气动气囊40连通，并且由此可形成用于使用一些将压紧块25、27和29压紧的空气对气动气囊40充气的结构。

根据本发明的实施例的弹性片41可安装为抵靠气动气囊的下表面，可具有能够维持预定强度的材料，其维持施加到压紧块25、27和29的压力，并且可由具有弹性力的材料形成，以校正块之间的压差。因而，根据本发明的实施例的弹性片41可由是弹性材料的树脂材料形成。

此外，构造为覆盖弹性片41的附加片57还可设置在根据实施例的弹性片41的下面。

施加到上述压紧单元的压力的偏差可在附加片57的表面处统一。

粘合板23是安装在压头20的下表面上并且附连到晶片的平面的板，粘合板23可以用具有预定厚度的金属盘形成，其可维持高平面化程度并且可如期望的线性地改变。

在本发明的实施例中，压紧单元、气动校正单元和联接支承单元构造为联接并支承粘合板23，并且可设置头部主体21。根据本发明的实施例的联接支承单元可设有圆筒形状的框架50，该框架支承压紧单元的外侧和气动校正单元，并且具有形成在其内部周向表面上的台阶部分51，以使得粘合板23安装在其上，但联接支承单元的形状不限于此。

此外，台阶凸缘23a可形成在根据本发明的实施例的粘合板23的边缘部分处，以使得粘合板23可安装在圆筒形状的框架50的台阶部分51上。当粘合板23安装在圆筒形状的框架50上时，粘合板23的下表面和圆筒形状的框架50的下表面可以是共面的。

此外，在本发明的实施例中，可形成其中压缩空气可直接地供应到粘合板23并且可由压缩空气的压力净化空气的结构以防止抛光液或污染物通过粘合板23的边缘部分。为此，在根据本发明的实施例的头部主体21中可形成单独的气动供应端口55，以使得压缩空气可直接到达粘合板23。

在下文中将描述具有上述构造的根据本发明的实施例的锭块切片设备的压头的动作。

当使用设有具有上述构造的压头20的线锯切割设备将锭块切片时，在锭块的侧表面抵靠粘合板23加压的同时，锭块沿锯丝方向移动，并且被切片成晶片形式。

在此情形下，在上述锭块切片工序中，气动供应端口可供应各种不同状态的压缩空气到压紧块25、27和29，压紧块25、27和29是压紧单元，通过单独的控制单元，压紧块25、27和29可由于供应的压缩空气的各种状态的压力压紧粘合板23，并且因此可加压锭块的侧表面。

具体地，可根据被切片的锭块的切片深度分开控制供应到压紧块25、27和29的压缩空气。在锭块切片工序的初始阶段，对应锭块的下端部分的第三压紧块29的压力减小，在锭块切片工序的中间阶段，第二压紧块27的压力减小，而在锭块切片工序的最终阶段，第一压紧块25的压力减小，从而移除施加到压头的压力，并且由此可最小化晶片的破损区域，并且可控制在膨胀单元上的压力。

此外，气动气囊由经过气流孔的压缩空气充气，并且位于其下的粘合板可被加压。即便在气动气囊之间存在气动差异，设在气动气囊40的下表面上的弹性片41可校正台阶差，并且弹性片41可校正各压紧块25、27和29与各气动气囊之间的边界处的压差，并且可控制校正结果，以线性地改变。

此外，可附加地在弹性片41的下端上安装薄膜(未示出)，并且该薄膜校正在边界处的压力之间的差异，以更线性地改变。

因为在整个锭块切片工序中，单独地控制在各压紧单元上的压紧力，在锭块的侧表面的各部分上的压力的程度可变化，或在锭块切片工序中，根据用户的意图，可制造具有高平面化程度的晶片。

此外，因为压缩空气经过气动供应端口55直接地供应到粘合板23，由于压缩空气的喷射压力可防止抛光液通过粘合板23的边缘流入压头20。

根据本发明，在锭块切片工序中使用上述构造可控制施加到锭块的侧表面的各部分的压力。

因而，通过提供锭块压紧设备和压头，可防止在线锯切割工序中，被切片的锭块的翘曲程度(弯曲和顺弯)下降，并且可控制切片表面的形状。

此外，被切片的晶片的表面可以是高度地平面化的。

应当显而易见的是，本发明的范围不限于上述实施例，而是由在本发明的权利要求中限定的事项限定，并且包括在权利要求的等同范围内由本领域技术人员所作的各种修改和改变。