一种硅晶圆切割装置的制作方法

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种硅晶圆切割装置。

背景技术：

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在晶圆上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。对于晶圆的制造方法，大致而言，包括如下工序：粘接工序、切片工序、粗清洗及剥离工序、晶圆切割工序、清洗工序、以及检查工序。传统的晶圆切割技术，都是手工采用金刚石刀进行切割，不能准确定位，切割出来的晶圆芯片不均匀、效率低下，现有技术(201920214675.4)中公开了一种晶圆片的激光切割装置，包括机台和设置在机台上的晶圆片切割装置，所述机台的进料侧和出料侧皆设有输送晶圆片的输送机构，两个所述输送机构之间设有晶圆片的拍摄定位机构，所述拍摄定位机构的一侧设有晶圆片的吸取机构，所述拍摄定位机构一侧设有能够上下移动激光切割器，该技术方案无法对硅晶圆进行定位，使得硅晶圆切割的精度无法保证，因此本发明提供一种硅晶圆切割装置，能够对硅晶圆进行有效的定位和固定，同时还能固定圆形或半圆形的硅晶圆。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种硅晶圆切割装置，包括支架101、移动装置102、切割底座103、激光切割装置106，其特征在于：还包括固定装置、定位装置，所述的移动装置安装在支架上，切割底座安装在移动装置上，激光切割装置固定安装在支架上方，移动装置用于带动切割底座移动，切割底座为环形，固定装置和定位装置安装在切割底座上方与切割底座同轴，定位装置包括若干定位组件，若干定位组件通过定位齿圈传动在切割底座径向运动，用于调整硅晶圆与切割底座同心，固定装置包括直面固定组件和若干曲面固定组件，直面固定组件和曲面固定组件通过固定齿圈连接，直面固定组件独立控制，同于对硅晶圆直面固定，若干曲面固定组件在切割底座径向运动，用于对硅晶圆的曲面进行固定。

本发明公开的一种优选的硅晶圆切割装置，其特征在于：所述的定位齿圈转动安装在滑动支撑架上，多个定位组件均匀分布在定位齿圈上，定位组件包括定位齿条、定位齿轮，所述的定位齿条滑动安装在滑动支撑架上，定位齿轮与定位齿条形成齿轮齿条配合的同时与定位齿圈形成齿轮齿圈配合，定位齿条的端部安装有弧形板，弧形板的弧度与所定位的硅晶圆的弧度相同，以便于更好地与硅晶圆接触，定位组件的数量为至少三个，至少一个定位齿轮与动力源连接。

本发明公开的一种优选的硅晶圆切割装置，其特征在于：所述的固定齿圈转动安装在滑动支撑架上，直面固定组件与多个曲面固定组件均匀分布在固定齿圈的圆轴上，直面固定组件包括安装在滑动支撑架上的液压缸和安装在液压缸活塞杆上的夹爪，曲面固定组件包括转动安装在滑动支撑架上的固定齿轮，固定齿轮同时与固定齿圈和固定齿条配合，固定齿条滑动安装在滑动支撑架上。

本发明公开的一种优选的硅晶圆切割装置，其特征在于：所述的固定齿条前段安装有夹爪，曲面固定组件的数量为至少两个，至少一个固定齿轮与动力源连接，固定齿条在切割底座径向方向上滑动。

本发明公开的一种优选的硅晶圆切割装置，其特征在于：所述的滑动支撑架安装在底座上，切割底座还包括底板，底座固定安装在移动装置上，底板转动安装在底座上，底板靠近移动装置的一面上设有齿圈，齿圈与驱动齿轮配合驱动底板转动。

本发明公开的一种优选的硅晶圆切割装置，其特征在于：所述的移动装置包括中空滑板、移动杆，底座安装在移动杆上，底座与移动杆的连接点设置在中空滑板的中间，中空滑板和移动杆通过螺纹配合在两个互相垂直的方向上移动。

本发明公开的一种硅晶圆切割装置的工作原理如下：首先将硅晶圆放置在底板上，启动定位电机，驱动三个定位齿条运动，将硅晶圆放置在与切割底座同轴的位置上，接下来旋转底板，将硅晶圆上的豁口与夹爪对应，然后利用固定装置将硅晶圆固定，最后启动两个移动电机，将驱动硅晶圆在设定好的轨迹上运动，利用上方的激光切割装置即完成切割。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)设置有固定装置和定位装置，保证了硅晶圆的切割精度；(2)同时对圆形或半圆形的硅晶圆进行固定，适用范围广；(3)结构巧妙，使用较少的动力源实现多个组件的控制，造价低廉。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2-图6为本发明局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1所示的一种硅晶圆切割装置，包括支架101、移动装置102、切割底座103、固定装置104、定位装置105、激光切割装置106，支架101作为整个装置的安装平台，固定安装在底面或安装台上，移动装置102固定安装在支架101上，切割底座103固定安装在移动装置102上，移动装置102用于带动切割底座103运动，固定装置104安装在切割底座103上，与切割底座103同轴，定位装置105同轴安装在切割底座103的上方，激光切割装置106安装在支架101上位于定位装置105的上方，本发明中使用的电机型号均为68ktyz。

如图3所示的移动装置102包括移动电机116、第一丝杠117、中空滑板118、支撑座119、第二丝杠120、移动杆121，支撑座119固定安装在支架101上，第一丝杠117转动安装在支撑座119上，移动电机116的输出轴与第一丝杠117固定连接，中空滑板118一端与第一丝杠117形成螺纹配合，中空滑板118的另一端滑动安装在支撑杆上，第二丝杠120与第一丝杠117垂直放置，第二丝杠120转动安装在支撑座119上，移动杆121一端与第二丝杠120形成螺纹配合，另一端滑动安装在支撑杆上，切割底座103滑动安装在移动杆121上，切割底座103与移动杆121的连接点设置在中空滑板118的中部，启动两个移动电机116，即可带动切割底座103在第一丝杠117和第二丝杠120形成的区间上滑动。

如图4、图6所示的切割底座103包括滑动支撑架115、底板127、底座128、齿圈134、驱动齿轮135、驱动电机136，底座128滑动安装在移动杆121上，底板127转动安装在底座128上，滑动支撑架115固定安装在底座128上，齿圈134固定安装在底板127下方，齿圈134与驱动齿轮135形成齿轮齿圈配合，驱动齿轮135同轴固定安装在驱动电机136的输出轴上，底板127用于放置硅晶圆，137通过齿圈134、驱动齿轮135带动底板127转动，即实现了硅晶圆角度的调整。

如图4所示的固定装置104包括直面固定组件125、固定齿圈129、曲面固定组件130，直面固定组件125数量为一个，曲面固定组件130数量为两个，直面固定组件125和固定齿圈129均匀分布在固定齿圈129的圆周上，直面固定组件125包括推板123、液压缸124、夹爪126，液压缸124固定安装在滑动支撑架115上，推板123固定安装在液压缸124活塞杆的端部，夹爪126固定安装在推板123上，曲面固定组件130包括固定齿轮131、固定电机132、固定齿条133，固定齿轮131转动安装在滑动支撑架115上，固定齿轮131与固定齿圈129形成齿轮齿圈配合，固定齿条133滑动安装在滑动支撑架115上，固定齿轮131与固定齿条133形成齿轮齿条配合固定电机132的输出轴同轴固定安装在其中一个固定齿轮131上，固定齿条133的前端安装有夹爪126，液压缸124的活塞杆和固定齿条133均在切割底座103的径向方向上运动，直面固定组件125用于将硅晶圆的直面固定，曲面固定组件130用于将硅晶圆的曲面固定。

如图2所示的定位装置105包括定位组件107、定位齿圈108，定位齿圈108转动安装在滑动支撑架115上，三个定位组件107均匀分布在定位齿圈108的圆周上，定位组件107包括定位齿条109、定位齿轮110、安装板111、定位电机112、弧形板113、齿轮转轴122，齿轮转轴122固定安装在滑动支撑架115上，定位齿轮110转动安装在齿轮转轴122上，定位齿轮110与定位齿圈108形成齿轮齿圈配合，同时与定位齿条109形成齿轮齿条配合，安装板111固定安装在定位齿条109的前端，弧形板113固定安装在安装板111上，定位电机112固定安装在滑动支撑架115上，定位电机112的输出轴与其中一个定位齿轮110同轴固定连接，启动定位电机112，三个定位齿条109同时向着切割底座103的圆心运动，将硅晶圆放置在与弧形板113同轴的位置上.

本发明公开的一种硅晶圆切割装置的工作原理如下：首先将硅晶圆放置在底板127上，启动定位电机112，驱动三个定位齿条109运动，将硅晶圆放置在与切割底座103同轴的位置上，接下来旋转底板127，将硅晶圆上的豁口与夹爪126对应，然后利用固定装置104将硅晶圆固定，最后启动两个移动电机116，将驱动硅晶圆在设定好的轨迹上运动，利用上方的激光切割装置106即完成切割。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。