一种晶圆切割装夹设备的制作方法

1.本发明属于晶圆加工领域，尤其涉及一种晶圆切割装夹设备。


背景技术：

2.晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。
3.晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两大步骤，它又可细分为以下几道主要工序(其中晶棒制造只包括下面的第一道工序，其余的全部属晶片制造，所以有时又统称它们为晶柱切片后处理工序)，晶圆生产工艺流程包括：晶棒成长
‑‑
晶棒裁切与检测
‑‑
外径研磨
‑‑
切片
‑‑
圆边
‑‑
表层研磨
‑‑
蚀刻
‑‑
去疵
‑‑
抛光
‑‑
清洗
‑‑
检验
‑‑
包装，在晶圆生产过程中，存在以下问题：
4.①
其中的切片圆边初步表层研磨等步骤所使用的设备依然为传统的工业加工设备，没有有效针对晶圆脆性高易崩裂等特点的防范
5.②
晶圆的生产步骤繁琐，存在可以精简优化的地方


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种能给晶圆定位倒角固定吸附的一种晶圆切割装夹设备。
7.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
8.一种晶圆切割装夹设备,包括底盘，所述底盘上固设有环形槽，所述底盘上表面中心处固设有第一伸缩套，所述环形槽内滑动设有滑动杆，所述滑动杆上端固设有吸附模块壳体，所述吸附模块壳体上方盖有吸附模块盖板，所述吸附模块盖板上开有吸附孔，所述第一伸缩套内滑动设有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆上端固设有转动球，所述转动球上固定连接有第二伸缩套，所述第二伸缩套内滑动设有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆远离转动球一端固设有电机，所述电机圆柱面固设有固定环，所述固定环远离第二伸缩杆一侧转动设有滑动壳体，所述滑动壳体内滑动设有夹持杆，所述夹持杆之间夹持有晶圆，所述固定环内设有动力模块，所述滑动壳体内设有倒角驱动模块，所述夹持杆内设有倒圆角模块，所述环形槽和滑动杆之间设有动力转换模块，所述吸附模块壳体内设有吸附模块。
9.优选地，所述动力模块包括从电机上伸出的电机转动轴，所述电机转动轴靠近电机一侧的圆柱面上固设有第一锥齿轮，所述电机转动轴远离第一锥齿轮一侧的圆柱面外套有转动套，所述转动套上固设有第三锥齿轮，所述第一锥齿轮和第三锥齿轮之间设有固连于固定环上的固定杆，所述固定杆另一端转动设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮和第三锥齿轮啮合传动，所述转动套远离第一锥齿轮一侧固设有固定连接杆，所述固定连接杆另一端固连于滑动壳体上，所述滑动壳体上固设有固定板，所述夹持杆和固定板之间设有第二弹簧和电磁滑块。
10.优选地，所述倒圆角模块包括固连于电机转动轴上的连接板，所述连接板两端固连有连接管，所述连接管另一端接入活塞缸内，所述活塞缸内滑动设有活塞缸，所述活塞缸上固设有伸出活塞缸的活塞杆，所述活塞杆另一端固连有倒角刀。
11.优选地，所述倒角驱动模块包括固连于连接板上的滑动板，所述滑动板远离电机转动轴一端通入连接管，所述倒角驱动壳体内滑动设有滑动板，所述滑动板和倒角驱动壳体之间设有第一弹簧，所述倒角驱动壳体靠近电机转动轴一侧转动设有第一涡扇，所述第一涡扇靠近电机转动轴一端固连有第一涡扇转动轴，所述第一涡扇转动轴另一端固连有第五锥齿轮，所述转动套远离第一锥齿轮一端固设有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与第五锥齿轮啮合传动。
12.优选地，所述动力转换模块包括在环形槽内开的槽，所述槽内固设有内齿圈，所述滑动杆底部转动设有第一齿轮，所述第一齿轮与内齿圈啮合相连，所述滑动杆中间转动设有第二涡扇转动轴，所述第二涡扇转动轴上端转动伸入吸附模块壳体内，所述第二涡扇转动轴下端固设有外齿圈，所述外齿圈与第一齿轮啮合相连。
13.优选地，所述吸附模块包括固连于第二涡扇转动轴上端第二涡扇，所述吸附孔内滑动设有滑动块，所述滑动块上方的吸附孔内滑动设有吸盘，所述滑动块下侧的吸附模块盖板下表面固设有弹簧台，所述弹簧台和滑动块之间设有第四弹簧，所述滑动块上端固设有拨杆，所述拨杆一侧的吸附模块盖板上固设有固定台，所述固定台上滑动设有斜滑块，所述斜滑块和吸附模块盖板之间设有第三弹簧相连，所述斜滑块上侧设有固连于吸盘上的顶杆。
14.有益效果：
15.1.本发明可利用夹持杆倒圆角模块和倒角驱动模块给晶圆进行定位并提前进行倒角。
16.2.利用吸附模块可将晶圆进一步稳定地固定在夹持设备上，并且在晶圆碎裂时对晶圆的碎片进行吸附，方便清理。
附图说明
17.图1为本发明立体轴测图
18.图2为本发明俯视图
19.图3为图2中a-a处剖视图
20.图4为图2中b-b处剖视图
21.图5为图3中c处局部放大图
22.图6为图3中d处局部放大图
23.图7为图4中e处局部放大图
24.图8为图4中f处局部放大图
25.图中：11、底盘；12、环形槽；13、第一伸缩套；14、滑动杆；15、吸附模块壳体；16、第一伸缩杆；17、转动球；18、第二伸缩套；19、第二伸缩杆；20、固定环；21、滑动壳体；22、夹持杆；23、晶圆；24、吸附孔；25、吸附模块盖板；26、倒圆角模块；27、动力模块；28、倒角驱动模块；29、动力转换模块；30、吸附模块；31、电机；32、电机转动轴；33、第一锥齿轮；34、固定杆；35、第二锥齿轮；36、转动套；37、第三锥齿轮；38、固定连接杆；39、第四锥齿轮；40、第五锥齿
轮；41、倒角驱动壳体；42、第一涡扇转动轴；43、第一涡扇；44、滑动板；45、第一弹簧；46、连接管；47、固定板；48、第二弹簧；49、电磁滑块；50、活塞缸；51、活塞缸；52、活塞杆；53、倒角刀；54、第二涡扇转动轴；55、内齿圈；56、第一齿轮；57、外齿圈；58、第二涡扇；59、滑动块；60、吸盘；61、拨杆；62、固定台；63、斜滑块；64、第三弹簧；65、弹簧台；66、第四弹簧；67、连接板；68、顶杆；
具体实施方式
26.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.结合附图1-8，一种晶圆切割装夹设备,包括底盘11，底盘11上固设有环形槽12，底盘11上表面中心处固设有第一伸缩套13，环形槽12内滑动设有滑动杆14，滑动杆14上端固设有吸附模块壳体15，吸附模块壳体15上方盖有吸附模块盖板25，吸附模块盖板25上开有吸附孔24，第一伸缩套13内滑动设有第一伸缩杆16，第一伸缩杆16上端固设有转动球17，转动球17上固定连接有第二伸缩套18，第二伸缩套18内滑动设有第二伸缩杆19，第二伸缩杆19远离转动球17一端固设有电机31，电机31圆柱面固设有固定环20，固定环20远离第二伸缩杆19一侧转动设有滑动壳体21，滑动壳体21内滑动设有夹持杆22，夹持杆22之间夹持有晶圆23，固定环20内设有动力模块27，滑动壳体21内设有倒角驱动模块28，夹持杆22内设有倒圆角模块26，环形槽12和滑动杆14之间设有动力转换模块29，吸附模块壳体15内设有吸附模块30。
29.进一步的，动力模块27包括从电机31上伸出的电机转动轴32，电机转动轴32靠近电机31一侧的圆柱面上固设有第一锥齿轮33，电机转动轴32远离第一锥齿轮33一侧的圆柱面外套有转动套36，转动套36上固设有第三锥齿轮37，第一锥齿轮33和第三锥齿轮37之间设有固连于固定环20上的固定杆34，固定杆34另一端转动设有第二锥齿轮35，第二锥齿轮35与第一锥齿轮33和第三锥齿轮37啮合传动，转动套36远离第一锥齿轮33一侧固设有固定连接杆38，固定连接杆38另一端固连于滑动壳体21上，滑动壳体21上固设有固定板47，夹持杆22和固定板47之间设有第二弹簧48和电磁滑块49。
30.进一步的，倒圆角模块26包括固连于电机转动轴32上的连接板67，连接板67两端固连有连接管46，连接管46另一端接入活塞缸50内，活塞缸50内滑动设有活塞缸51，活塞缸51上固设有伸出活塞缸50的活塞杆52，活塞杆52另一端固连有倒角刀53。
31.进一步的，倒角驱动模块28包括固连于连接板67上的滑动板44，滑动板44远离电机转动轴32一端通入连接管46，倒角驱动壳体41内滑动设有滑动板44，滑动板44和倒角驱动壳体41之间设有第一弹簧45，倒角驱动壳体41靠近电机转动轴32一侧转动设有第一涡扇43，第一涡扇43靠近电机转动轴32一端固连有第一涡扇转动轴42，第一涡扇转动轴42另一端固连有第五锥齿轮40，转动套36远离第一锥齿轮33一端固设有第四锥齿轮39，第四锥齿
轮39与第五锥齿轮40啮合传动。
32.进一步的，动力转换模块29包括在环形槽12内开的槽，槽内固设有内齿圈55，滑动杆14底部转动设有第一齿轮56，第一齿轮56与内齿圈55啮合相连，滑动杆14中间转动设有第二涡扇转动轴54，第二涡扇转动轴54上端转动伸入吸附模块壳体15内，第二涡扇转动轴54下端固设有外齿圈57，外齿圈57与第一齿轮56啮合相连。
33.进一步的，吸附模块30包括固连于第二涡扇转动轴54上端第二涡扇58，吸附孔24内滑动设有滑动块59，滑动块59上方的吸附孔24内滑动设有吸盘60，滑动块59下侧的吸附模块盖板25下表面固设有弹簧台65，弹簧台65和滑动块59之间设有第四弹簧66，滑动块59上端固设有拨杆61，拨杆61一侧的吸附模块盖板25上固设有固定台62，固定台62上滑动设有斜滑块63，斜滑块63和吸附模块盖板25之间设有第三弹簧64相连，斜滑块63上侧设有固连于吸盘60上的顶杆68。
34.工作原理
35.启动第一伸缩套13将第一伸缩杆16推出，转动转动球17将夹持杆22对准晶圆23，启动第二伸缩套18，伸出第二伸缩杆19，将夹持杆22推到晶圆23上，启动电磁滑块49，带动夹持杆22向滑动壳体21内滑动压缩第二弹簧48，夹紧晶圆23，当需要松开晶圆23时关闭电磁滑块49，第二弹簧48向外顶出夹持杆22，即可松开晶圆23，夹住晶圆23后，第二伸缩套18收回第二伸缩杆19，转动球17转动带动第二伸缩套18竖直，第一伸缩套13收回部分第一伸缩杆16降低整体高度，增加稳定性后启动电机31，电机31带动电机转动轴32旋转，电机转动轴32带动第一锥齿轮33旋转，第一锥齿轮33带动第二锥齿轮35旋转，第二锥齿轮35带动第三锥齿轮37旋转，第三锥齿轮37带动转动套36绕电机转动轴32旋转，转动套36带动固定连接杆38旋转，固定连接杆38带动滑动壳体21旋转，滑动壳体21带动夹持杆22旋转，同时电机转动轴32带动连接板67旋转，连接板67带动连接管46旋转，连接管46带动活塞缸50旋转，活塞缸50带动活塞缸51和活塞杆52旋转。活塞杆52带动倒角刀53旋转，开始倒角，提前避免后续加工中的应力集中引起碎裂，在电机转动轴32旋转的同时，转动套36上的第四锥齿轮39带动第五锥齿轮40旋转，第五锥齿轮40带动第一涡扇转动轴42旋转，第一涡扇转动轴42带动第一涡扇43旋转，第一涡扇43带动滑动板44向电机转动轴32方向移动，滑动板44移动带动活塞缸51移动，活塞缸51带动活塞杆52移动，活塞杆52带动倒角刀53切削晶圆进行倒角，当活塞缸51移动到活塞缸50尽头时完成倒角，此时第一涡扇43空转不再进行倒角切削，倒角刀53停在滑动壳体21内，关闭电机31，第一伸缩套13继续收回第一伸缩杆16，将固定环20和滑动壳体21卡在吸附模块壳体15之间的空间中，启动电机31，滑动壳体21带动吸附模块壳体15旋转，吸附模块壳体15带动滑动杆14在环形槽12内旋转，滑动杆14的移动带动第一齿轮56相对内齿圈55的转动，第一齿轮56带动外齿圈57转动，外齿圈57带动第二涡扇转动轴54转动，第二涡扇转动轴54带动第二涡扇58转动，第二涡扇58转动将滑动块59向下吸动，滑动块59带动拨杆61下压，拨杆61推动斜滑块63，斜滑块63顶动顶杆68压缩第三弹簧64，顶杆68推动吸盘60向上移动，当机器停止时第四弹簧66将滑动块59复位，第三弹簧64将斜滑块63复位带动吸盘60复位，第二涡扇58旋转在吸盘60中产生向下吸的气流，从而吸附住硅片，避免硅片碎裂产生难以清理的情况，此时旋转的硅片可进行下一步的研磨加工。
36.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关
的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。