一种基于芯片加工的晶圆激光切割装置的制作方法

1.本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种基于芯片加工的晶圆激光切割装置。


背景技术：

2.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；在硅晶片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之ic产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅。
3.激光隐形切割是激光切割晶片的一种方案，很好地避免了砂轮雕刻的问题。激光隐身切割将脉冲激光的单脉冲通过光学成型，通过材料表面聚焦于材料内部，聚焦区域能量密度高，形成多光子吸收非线性吸收效应，导致材料变形出现裂纹。各激光脉冲等距作用可以形成等距损伤，在材料内部形成变质层。在变质层中，材料的分子结合被破坏，材料的连接减弱，容易分离。
4.而现在的对于晶圆的切割都是基于激光切割机的切割方式，而在对晶圆切割时，由于晶圆外侧固定的晶圆盘与晶圆本身连接的紧密，在切割前后无法对晶圆本身进行保护，导致后续的抛光比较困难。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于芯片加工的晶圆激光切割装置，解决了现在的对于晶圆的切割都是基于激光切割机的切割方式，而在对晶圆切割时，由于晶圆外侧固定的晶圆盘与晶圆本身连接的紧密，在切割前后无法对晶圆本身进行保护，导致后续的抛光比较困难的问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于芯片加工的晶圆激光切割装置，包括操作主槽架，所述操作主槽架两侧一体化连接有两个晶圆储存槽架，两个所述晶圆储存槽架外端均固定安装有用于存放加工前后晶圆的晶圆储存交替组件，两个所述晶圆储存交替组件外侧均固定安装有两个吸盘支架，所述吸盘支架上端固定连接有吸盘滑动顶，所述吸盘滑动顶下端固定安装有两个抓取组件滑轨，所述抓取组件滑轨上滑动安装有用于吸取加工前后晶圆的吸盘抓取组件。
7.作为优选的，所述操作主槽架后端固定连接有工作台，所述工作台上端表面固定安装有两个电动滑轨，两个所述电动滑轨上滑动设置有激光切割机底座，所述激光切割机底座上端固定安装有激光切割机升降台，所述激光切割机升降台上端设置有激光切割机固定支臂，所述激光切割机固定支臂下端固定安装有激光切割机。
8.作为优选的，所述操作主槽架前端固定安装有驱动气缸，所述驱动气缸的输出端上固定安装有两个晶圆固定盘支撑架，所述晶圆固定盘支撑架上端固定安装有晶圆固定盘，两个所述晶圆固定盘支撑架后端均一体化连接有滑动限位杆；所述操作主槽架上端四角处均固定安装有晶圆校准支架，所述晶圆校准支架上端
固定安装有两个晶圆盘校准架，两个所述晶圆盘校准架内侧均一体化连接有晶圆盘限位板。
9.作为优选的，所述晶圆储存交替组件包括：交替组件侧板、交替组件限位筒件、交替链旋转轴、交替链驱动皮辊、交替链和晶圆盘隔条件；所述晶圆储存槽架侧面固定安装有交替组件侧板，所述交替组件侧板后端四角处均固定安装有用于交替固定位置的交替组件限位筒件，所述交替组件限位筒件前端转动安装有交替链旋转轴，所述交替链旋转轴上同轴一体化连接有交替链驱动皮辊，两个所述交替链驱动皮辊上套设有若干交替链，所述交替链上固定穿连有若干晶圆盘隔条件。
10.作为优选的，所述交替链套设在晶圆储存槽架两侧壁上。
11.作为优选的，所述交替组件限位筒件包括：筒件外壳、限位固定滑槽、限位固定滑块、第一限位齿牙圈、第二限位齿牙圈、限位弹簧和旋转连接轴；所述交替组件侧板外侧表面固定安装有筒件外壳，所述筒件外壳后端开设有若干限位固定滑槽，所述限位固定滑槽内滑动设置有限位固定滑块，所述限位固定滑块前端一体化连接有第一限位齿牙圈，所述筒件外壳内且位于第一限位齿牙圈前端转动设置有第二限位齿牙圈，所述第二限位齿牙圈前端同轴固定连接有旋转连接轴。
12.作为优选的，所述第一限位齿牙圈与第二限位齿牙圈配合设置。
13.作为优选的，所述晶圆盘隔条件包括：隔条、交替链孔、晶圆固定卡槽和交替链固定孔槽；所述交替链上穿连有隔条，所述隔条上开设有若干交替链孔，所述隔条前侧上下两端均开设有晶圆固定卡槽；每个所述交替链孔内均开设有交替链固定孔槽。
14.作为优选的，所述吸盘抓取组件包括：抓取电动轨道车、轨道车滑动孔、升降电动轴、吸嘴盘连接轴、吸嘴盘、吸嘴头、吸嘴和真空管；所述抓取组件滑轨上滑动设置有抓取电动轨道车，所述抓取电动轨道车上开设有轨道车滑动孔；所述抓取电动轨道车下端固定安装有升降电动轴，所述升降电动轴的输出端上固定连接有吸嘴盘连接轴，所述吸嘴盘连接轴下端固定连接有吸嘴盘，所述吸嘴盘上设置有若干等距分布的吸嘴头，每个所述吸嘴头下端均固定连接有吸嘴，所述吸嘴上端均固定连接有真空管。
15.作为优选的，所述真空管上端连接有真空泵。
16.本发明提供了一种基于芯片加工的晶圆激光切割装置。具备以下有益效果：本方案根据上述背景技术中提出的现在的对于晶圆的切割都是基于激光切割机的切割方式，而在对晶圆切割时，由于晶圆外侧固定的晶圆盘与晶圆本身连接的紧密，在切割前后无法对晶圆本身进行保护，导致后续的抛光比较困难的问题，本发明通过将晶圆及其外端的圆盘放置在其中一个晶圆储存槽架外侧的晶圆储存交替组件上，通过上端的抓取组件滑轨上滑动设置的吸盘抓取组件对其吸盘抓取，并将其放置在操作主槽架中的晶圆固定盘上，启动驱动气缸推动前端的晶圆固定盘支撑架，通过滑动限位杆在工作台内穿插限位，从而能够将晶圆固定盘上的晶圆及其外盘推动至穿过晶圆盘校准架下端，从而能够推至激光切割机对其激光切割，通过激光切割机升降台和电动滑轨进行调节，从而能够对晶
圆进行激光切割；其中，通过晶圆储存交替组件中的晶圆盘隔条件之间的间隔存放晶圆及其圆盘，通过交替组件限位筒件对交替链驱动皮辊的转动进行限制；其中，通过交替组件限位筒件中的第一限位齿牙圈和第二限位齿牙圈之间的齿牙进行限制，其两者之间的限制，能够使第二限位齿牙圈推动第一限位齿牙圈向后时，能够单向旋转，而反向旋转时，则会被限位弹簧推动限位固定滑块卡住，并通过限位固定滑块和限位固定滑槽限制，使其只能够滑动不能旋转；其中，通过晶圆盘隔条件中的晶圆固定卡槽能够卡住晶圆及其圆盘，通过交替链固定孔槽与交替链上的凸起相互配合，从而能够将隔条相互卡紧；其中，通过吸盘抓取组件中的吸嘴上端连接的真空管被真空泵吸住，从而能够将晶圆外侧的圆盘吸住并转移。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的另一视角结构示意图；图3为本发明的侧视结构示意图；图4为本发明图3中a-a线的剖面结构示意图；图5为本发明中晶圆储存交替组件的结构示意图；图6为本发明中交替组件限位筒件的结构示意图；图7为本发明中交替组件限位筒件的侧视结构示意图；图8为本发明图7中c-c线的剖面结构示意图；图9为本发明中晶圆盘隔条件的结构示意图；图10为本发明中晶圆盘隔条件侧视结构示意图；图11为本发明图10中b-b线的剖面结构示意图；图12为本发明中吸盘抓取组件的结构示意图；图13为本发明中吸盘抓取组件的另一视角结构示意图。
18.其中，1、操作主槽架；2、晶圆储存槽架；3、晶圆储存交替组件；301、交替组件侧板；302、交替组件限位筒件；3021、筒件外壳；3022、限位固定滑槽；3023、限位固定滑块；3024、第一限位齿牙圈；3025、第二限位齿牙圈；3026、限位弹簧；3027、旋转连接轴；303、交替链旋转轴；304、交替链驱动皮辊；305、交替链；306、晶圆盘隔条件；3061、隔条；3062、交替链孔；3063、晶圆固定卡槽；3064、交替链固定孔槽；4、吸盘支架；5、吸盘滑动顶；6、吸盘抓取组件；601、抓取电动轨道车；602、轨道车滑动孔；603、升降电动轴；604、吸嘴盘连接轴；605、吸嘴盘；606、吸嘴头；607、吸嘴；608、真空管；7、工作台；8、电动滑轨；9、激光切割机底座；10、激光切割机升降台；11、激光切割机固定支臂；12、激光切割机；13、抓取组件滑轨；14、驱动气缸；15、晶圆校准支架；16、晶圆盘校准架；17、晶圆盘限位板；18、晶圆固定盘支撑架；19、滑动限位杆；20、晶圆固定盘。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例：如图1至图13所示，本发明实施例提供一种基于芯片加工的晶圆激光切割装置，包括操作主槽架1，所述操作主槽架1两侧一体化连接有两个晶圆储存槽架2，两个所述晶圆储存槽架2外端均固定安装有用于存放加工前后晶圆的晶圆储存交替组件3，两个所述晶圆储存交替组件3外侧均固定安装有两个吸盘支架4，所述吸盘支架4上端固定连接有吸盘滑动顶5，所述吸盘滑动顶5下端固定安装有两个抓取组件滑轨13，所述抓取组件滑轨13上滑动安装有用于吸取加工前后晶圆的吸盘抓取组件6，所述操作主槽架1后端固定连接有工作台7，所述工作台7上端表面固定安装有两个电动滑轨8，两个所述电动滑轨8上滑动设置有激光切割机底座9，所述激光切割机底座9上端固定安装有激光切割机升降台10，所述激光切割机升降台10上端设置有激光切割机固定支臂11，所述激光切割机固定支臂11下端固定安装有激光切割机12，所述操作主槽架1前端固定安装有驱动气缸14，所述驱动气缸14的输出端上固定安装有两个晶圆固定盘支撑架18，所述晶圆固定盘支撑架18上端固定安装有晶圆固定盘20，两个所述晶圆固定盘支撑架18后端均一体化连接有滑动限位杆19；所述操作主槽架1上端四角处均固定安装有晶圆校准支架15，所述晶圆校准支架15上端固定安装有两个晶圆盘校准架16，两个所述晶圆盘校准架16内侧均一体化连接有晶圆盘限位板17。
21.通过上述的技术方案，通过将晶圆及其外端的圆盘放置在其中一个晶圆储存槽架2外侧的晶圆储存交替组件3上，通过上端的抓取组件滑轨13上滑动设置的吸盘抓取组件6对其吸盘抓取，并将其放置在操作主槽架1中的晶圆固定盘20上，启动驱动气缸14推动前端的晶圆固定盘支撑架18，通过滑动限位杆19在工作台7内穿插限位，从而能够将晶圆固定盘20上的晶圆及其外盘推动至穿过晶圆盘校准架16下端，从而能够推至激光切割机12对其激光切割，通过激光切割机升降台10和电动滑轨8进行调节，从而能够对晶圆进行激光切割。
22.本实施例中，所述晶圆储存交替组件3包括：交替组件侧板301、交替组件限位筒件302、交替链旋转轴303、交替链驱动皮辊304、交替链305和晶圆盘隔条件306；所述晶圆储存槽架2侧面固定安装有交替组件侧板301，所述交替组件侧板301后端四角处均固定安装有用于交替固定位置的交替组件限位筒件302，所述交替组件限位筒件302前端转动安装有交替链旋转轴303，所述交替链旋转轴303上同轴一体化连接有交替链驱动皮辊304，两个所述交替链驱动皮辊304上套设有若干交替链305，所述交替链305上固定穿连有若干晶圆盘隔条件306，所述交替链305套设在晶圆储存槽架2两侧壁上。
23.通过上述的技术方案，通过晶圆储存交替组件3中的晶圆盘隔条件306之间的间隔存放晶圆及其圆盘，通过交替组件限位筒件302对交替链驱动皮辊304的转动进行限制；其中，通过晶圆储存交替组件3中的交替组件限位筒件302限制晶圆盘隔条件306和交替链305转动，由于晶圆及其圆盘是放置在两个晶圆盘隔条件306之间，从而在吸盘抓取组件6吸取上料和下料时，就能够取出最上端的物料，并带动晶圆储存交替组件3移动，使次一级的物料交替。
24.本实施例中，所述交替组件限位筒件302包括：筒件外壳3021、限位固定滑槽3022、限位固定滑块3023、第一限位齿牙圈3024、第二限位齿牙圈3025、限位弹簧3026和旋转连接
轴3027；所述交替组件侧板301外侧表面固定安装有筒件外壳3021，所述筒件外壳3021后端开设有若干限位固定滑槽3022，所述限位固定滑槽3022内滑动设置有限位固定滑块3023，所述限位固定滑块3023前端一体化连接有第一限位齿牙圈3024，所述筒件外壳3021内且位于第一限位齿牙圈3024前端转动设置有第二限位齿牙圈3025，所述第二限位齿牙圈3025前端同轴固定连接有旋转连接轴3027，所述第一限位齿牙圈3024与第二限位齿牙圈3025配合设置。
25.通过上述的技术方案，通过交替组件限位筒件302中的第一限位齿牙圈3024和第二限位齿牙圈3025之间的齿牙进行限制，其两者之间的限制，能够使第二限位齿牙圈3025推动第一限位齿牙圈3024向后时，能够单向旋转，而反向旋转时，则会被限位弹簧3026推动限位固定滑块3023卡住，并通过限位固定滑块3023和限位固定滑槽3022限制，使其只能够滑动不能旋转；如图8所示，其中，通过第一限位齿牙圈3024与第二限位齿牙圈3025之间接触的齿牙为相反的，其存在一个平面以及一个斜面，当其需要旋转时，两个斜面滑动接触，通过力的分支推动第一限位齿牙圈3024向限位固定滑块3023移动，而当其欲要反向旋转时，两个相邻的平面接触，其作用力在该切点位置相互平行，就不存在分支力，从而防止其反向旋转，且物料重量小于限位弹簧3026的最小弹力。
26.本实施例中，所述晶圆盘隔条件306包括：隔条3061、交替链孔3062、晶圆固定卡槽3063和交替链固定孔槽3064；所述交替链305上穿连有隔条3061，所述隔条3061上开设有若干交替链孔3062，所述隔条3061前侧上下两端均开设有晶圆固定卡槽3063；每个所述交替链孔3062内均开设有交替链固定孔槽3064。
27.通过上述的技术方案，通过晶圆盘隔条件306中的晶圆固定卡槽3063能够卡住晶圆及其圆盘，通过交替链固定孔槽3064与交替链305上的凸起相互配合，从而能够将隔条3061相互卡紧。
28.本实施例中，所述吸盘抓取组件6包括：抓取电动轨道车601、轨道车滑动孔602、升降电动轴603、吸嘴盘连接轴604、吸嘴盘605、吸嘴头606、吸嘴607和真空管608；所述抓取组件滑轨13上滑动设置有抓取电动轨道车601，所述抓取电动轨道车601上开设有轨道车滑动孔602；所述抓取电动轨道车601下端固定安装有升降电动轴603，所述升降电动轴603的输出端上固定连接有吸嘴盘连接轴604，所述吸嘴盘连接轴604下端固定连接有吸嘴盘605，所述吸嘴盘605上设置有若干等距分布的吸嘴头606，每个所述吸嘴头606下端均固定连接有吸嘴607，所述吸嘴607上端均固定连接有真空管608，所述真空管608上端连接有真空泵。
29.通过上述的技术方案，通过吸盘抓取组件6中的吸嘴307上端连接的真空管608被真空泵吸住，从而能够将晶圆外侧的圆盘吸住并转移。
30.工作原理：本发明通过将晶圆及其外端的圆盘放置在其中一个晶圆储存槽架2外侧的晶圆储存交替组件3上，通过上端的抓取组件滑轨13上滑动设置的吸盘抓取组件6对其吸盘抓取，并将其放置在操作主槽架1中的晶圆固定盘20上，启动驱动气缸14推动前端的晶圆固定盘支撑架18，通过滑动限位杆19在工作台7内穿插限位，从而能够将晶圆固定盘20上的晶圆及其外盘推动至穿过晶圆盘校准架16下端，从而能够推至激光切割机12对其激光切割，通过激光切割机升降台10和电动滑轨8进行调节，从而能够对晶圆进行激光切割；
其中，通过晶圆储存交替组件3中的晶圆盘隔条件306之间的间隔存放晶圆及其圆盘，通过交替组件限位筒件302对交替链驱动皮辊304的转动进行限制；其中，通过交替组件限位筒件302中的第一限位齿牙圈3024和第二限位齿牙圈3025之间的齿牙进行限制，其两者之间的限制，能够使第二限位齿牙圈3025推动第一限位齿牙圈3024向后时，能够单向旋转，而反向旋转时，则会被限位弹簧3026推动限位固定滑块3023卡住，并通过限位固定滑块3023和限位固定滑槽3022限制，使其只能够滑动不能旋转；其中，通过晶圆盘隔条件306中的晶圆固定卡槽3063能够卡住晶圆及其圆盘，通过交替链固定孔槽3064与交替链305上的凸起相互配合，从而能够将隔条3061相互卡紧；其中，通过吸盘抓取组件6中的吸嘴307上端连接的真空管608被真空泵吸住，从而能够将晶圆外侧的圆盘吸住并转移。
31.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。