CN112975148B - 一种晶圆激光隐形切割设备和切割方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种晶圆激光隐形切割设备和切割方法。晶圆激光隐形切割设备的吸料机构采用吸附的方式吸取晶圆背面，使得吸料机构仅作用于晶圆背面即可将晶圆带起，便于将被切割成多个独立个体的晶圆连同保护膜一起被转移，便于转运。晶圆在转料装置和载料装置之间转换时仅发生Z轴方向的移动，并结合晶圆承载于载料台上被带动沿X轴或Y轴方向移动，使得晶圆被移动至与激光发射装置对接时，晶圆背面可直接朝向激光发射装置便于切割晶圆，整个转移过程流畅有序，可实现切割晶圆工序中对晶圆的自动化转运。在被分割的晶圆背面贴粘接膜，通过保护膜固定被切割后的晶圆位置，便于将晶圆正面的保护膜去除，同时还便于将被切割后的晶圆从粘接膜上取下。

Description

一种晶圆激光隐形切割设备和切割方法

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种晶圆激光隐形切割设备和切割方法。

背景技术

随着晶圆功能结构的提升，晶圆正面对光照和灰尘越来越敏感，因此，在晶圆加工过程中可对晶圆正面贴装保护膜，以尽可能减少晶圆正面显露出来的时间。保护膜紧贴于晶圆表面，若采用一次切割的方式，难以控制切割厚度导致保护膜被误切，不便于被切割后的晶圆转运，以及不便于将保护膜的剥除。而采用先在晶圆正面预开槽，将保护膜贴于晶圆正面，再从晶圆背面分割晶圆，即采用两次切割的方式可有效保护晶圆正面。但由于涉及到对晶圆两面切割，增加了切割过程中晶圆的传送难度，使得用于切割和转移晶圆的设备难以实现自动化。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种晶圆激光隐形切割设备和切割方法。

第一方面，本申请实施例提供一种晶圆激光隐形切割设备，用于对正面设有预设槽且正面贴有保护膜的晶圆进行切割，包括转料装置、载料装置、激光发射装置和贴膜装置。转料装置包括吸料机构和转料驱动机构，转料驱动机构用于带动吸料机构沿Z轴方向吸取晶圆背面；载料装置包括载料台和载料驱动机构，载料台用于承接吸料机构沿Z轴方向放下的晶圆；激光发射装置用于按照预设槽的形状发射激光作用于载料台上的晶圆的背面以将晶圆切断分割成多个独立的晶圆粒，所述激光发射装置设置为发射的激光作用于所述晶圆以切割所述晶圆的光路范围为：小于晶圆厚度且大于或等于所述预设槽的槽底至所述晶圆背面的厚度；贴膜装置用于对被切割后的晶圆背面贴粘接膜；

其中，载料驱动机构用于带动载料台沿X轴或Y轴中的至少一个方向移动，以带动晶圆从吸料机构端部移动至与激光发射装置对接或带动被切割的晶圆从激光发射装置对接处移动至与吸料机构对接；转料驱动机构还用于带动吸料机构沿Z轴方向吸取载料台上被切割的晶圆或带动被切割的晶圆沿Y轴方向移动至贴膜装置。

在一些示例性的实施例中，晶圆激光隐形切割设备还包括取料装置和料盒，料盒用于存放正面设有预设槽且正面贴有保护膜的晶圆，取料装置用于取出存放于料盒内的晶圆并带动晶圆沿X轴方向移动至与吸料机构对接，且晶圆以其面板与Z轴垂直的方向与吸料机构对接。

在一些示例性的实施例中，取料装置包括取料铲和用于带动取料铲沿X轴方向移动的取料驱动机构，取料铲用于承接晶圆并使晶圆沿垂直于Z轴的方向放置，取料铲内设有与第一抽气机构连通的多个第一气流通道，第一气流通道端部设有第一开口，第一开口与取料铲用于承接晶圆的表面连通。

在一些示例性的实施例中，沿X轴方向，转料装置与料盒相对设置；沿Y 轴方向，转料装置相对的两侧分别设有激光发射装置和贴膜装置，且激光发射装置沿X轴方向设于转料装置和料盒之间；沿Z轴方向，转料装置的一侧设有载料装置和取料装置，且取料装置相较于载料装置更为临近转料装置设置。

在一些示例性的实施例中，载料驱动机构包括Y轴载料驱动组件和安装于 Y轴载料驱动组件驱动端的X轴载料驱动组件，Y轴载料驱动组件端部与激光发射装置对接，X轴载料驱动组件端部与吸料机构对接，载料台与X轴载料驱动组件驱动端连接，X轴载料驱动组件用于带动载料台沿X轴方向移动，Y轴载料驱动组件用于带动载料台和X轴载料驱动组件沿Y轴方向移动。

在一些示例性的实施例中，转料驱动机构包括与吸料机构连接的Z轴转料驱动组件和与Z轴转料驱动组件连接的Y轴转料驱动组件，Y轴转料驱动组件远离激光发射装置的端部与贴膜组件对接，Z轴转料驱动组件用于带动吸料机构沿Z轴方向移动，Y轴转料驱动组件用于带动吸料机构和Z轴转料驱动组件沿Y轴方向移动。

在一些示例性的实施例中，吸料机构包括吸料盘，吸料盘上设有多个第二气流通道，多个第二气流通道与第二抽气机构连通，第二气流通道端部设有第二开口，第二开口与吸料盘用于与晶圆相接触的表面连接，且多个第二开口呈圆形分布于吸料盘表面。

在一些示例性的实施例中，在Z轴方向上，呈圆形分布的多个第二开口占用圆形区域的直径大于或等于晶圆的直径，且多个第二开口在圆形区域内均匀分布。

第二方面，本申请实施例提供一种晶圆激光隐形切割方法，采用如上述所述的晶圆激光隐形切割设备对晶圆进行切割，包括如下步骤：

提供正面设有预设槽且正面贴有保护膜的晶圆；

控制吸料机构吸取晶圆背面；

控制载料驱动机构带动载料台移动至与吸料机构对接；

控制转料驱动机构带动吸料机构向载料台移动将晶圆放置于载料台上；

控制载料驱动机构带动载料台移动，以带动晶圆移动至与激光发射装置对接；

控制激光发射装置按照预设槽的形状发射激光作用于载料台上的晶圆的背面以对晶圆进行切割；

控制载料驱动机构带动载料台移动，以带动被切割后的晶圆移动至与吸料机构对接；

控制转料驱动机构带动吸料机构移动以吸取被切割的晶圆，并将被切割的晶圆转移至贴膜装置；

控制贴膜装置对晶圆背面贴覆粘接膜。

本申请提供一种晶圆激光隐形切割设备和切割方法，晶圆激光隐形切割设备的吸料机构采用吸附的方式吸取晶圆背面，使得吸料机构仅作用于晶圆背面即可将晶圆带起，在晶圆被切割后，采用吸附的转运方式可将被切割成多个独立个体的晶圆连同保护膜一起被转移，便于转运。晶圆在转料装置和载料装置之间转换时仅发生Z轴方向的移动，以及晶圆承载于载料台上被带动沿X轴或 Y轴方向移动，使得晶圆被移动至与激光发射装置对接时，晶圆背面可直接朝向激光发射装置，便于激光发射装置对晶圆进行切割，整个转移过程流畅有序，可实现切割晶圆工序中对晶圆的自动化转运。在被分割的晶圆背面贴粘接膜，通过保护膜固定被切割后的晶圆位置，便于将晶圆正面的保护膜去除，同时还便于对粘接膜进行扩膜处理，以便于将被切割后的晶圆从粘接膜上取下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种实施中的正面贴有保护膜的晶圆剖视图；

图2为本申请一种实施中的晶圆激光隐形切割设备立体结构示意图一；

图3为本申请一种实施中的晶圆激光隐形切割设备立体结构示意图二；

图4为本申请一种实施中的晶圆激光隐形切割设备俯视图；

图5为本申请一种实施中的晶圆吸附于吸料机构上的立体结构示意图；

图6为本申请一种实施中的贴膜装置立体结构示意图；

图7为本申请一种实施中的膜切割结构的立体结构示意图；

图8为本申请一种实施中的膜切割结构的局部立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供一种晶圆激光隐形切割设备，用于对正面设有预设槽且正面贴有保护膜的晶圆进行切割，如图1所示，为保护膜103贴于晶圆100正面的剖视图。如图2至图4所示，晶圆激光隐形切割设备包括转料装置210、载料装置220、激光发射装置230和贴膜装置300。

转料装置210包括吸料机构211和转料驱动机构212，转料驱动机构212 用于带动吸料机构211沿Z轴方向吸取晶圆100背面。载料装置220包括载料台221和载料驱动机构222，载料台221用于承接吸料机构211沿Z轴方向放下的晶圆100。激光发射装置230用于按照预设槽的形状发射激光作用于载料台221上的晶圆100背面以对晶圆100进行切割。贴膜装置300用于对被切割后的晶圆100背面贴粘接膜。

其中，载料驱动机构222用于带动载料台221沿X轴或Y轴中的至少一个方向移动，以带动晶圆100从吸料机构211端部移动至与激光发射装置230对接或带动被切割的晶圆100从激光发射装置230对接处移动至与吸料机构211 对接；转料驱动机构212还用于带动吸料机构211沿Z轴方向吸取载料台221 上被切割的晶圆100或带动被切割的晶圆100沿Y轴方向移动至贴膜装置300。

本申请实施例提供的晶圆激光隐形切割设备，设置吸料机构211采用吸附的方式吸取晶圆100背面，使得吸料机构211仅作用于晶圆100背面即可将晶圆100带起，还可通过吸料机构211灵活切换晶圆100板面的朝向。并且，在晶圆100被切割后，采用吸附的转运方式可将被切割成多个独立个体的晶圆100 连同保护膜103一起被转移，便于转运。晶圆100在转料装置210和载料装置 220之间转换时仅发生Z轴方向的移动，以及晶圆100承载于载料台221上被带动沿X轴或Y轴方向移动，使得晶圆100被移动至与激光发射装置230对接时，晶圆100背面可直接朝向激光发射装置230，便于激光发射装置230对晶圆100进行切割，转移过程流畅有序，可实现切割晶圆100工序中对晶圆100 的自动化转运。在被分割的晶圆100背面贴粘接膜，通过保护膜固定多个晶圆粒的位置，便于将晶圆100正面的保护膜103去除，然后对粘接膜进行扩膜处理，将多个独立的晶圆粒分隔开，增加相邻两个晶圆100之间的间距，以便于将多个晶圆粒从粘接膜上取下。

晶圆激光隐形切割设备还可包括安装台241和安装于安装台241上的安装架(图中未示出)，转料装置210、载料装置220和激光发射装置230可安装于安装台241或安装架上，例如，可将载料装置220安装于安装台241上，载料台221可相对安装台241沿X轴或Y轴方向移动，转料装置210和激光发射装置230安装于安装架上，使得转料装置210可沿Z轴方向将晶圆100放置于载料台221上或沿Z轴方向从载料台221上抓取被切割后的晶圆100，以及使得激光发射装置230可沿Z轴方向发射激光切割晶圆100。贴膜装置300可设于安装台241***，并使贴膜装置300与转料装置210对接，以及便于将被切割后的晶圆100连同保护膜一起被转运至贴膜装置300内。

转运过程中，可在吸料机构211吸附晶圆100过程中通过控制吸料机构211 带动晶圆100翻转以改变晶圆100朝向，或者也可预先调整晶圆100板面沿垂直于Z轴方向放置，使吸料机构211可直接沿Z轴方向移动以吸附晶圆100。

在一些示例性的实施例中，晶圆激光隐形切割设备还可包括取料装置250 和料盒260，料盒260用于存放正面设有预设槽102且正面贴有保护膜103的晶圆100，且晶圆100板面沿垂直于Z轴方向放置。取料装置250用于取出存放于料盒260内的晶圆100并带动晶圆100沿X轴方向移动至与吸料机构211 对接，取料装置250带动晶圆100移动过程中可维持晶圆100板面与Z轴垂直，使得晶圆100移动至与吸料机构211对接时，晶圆100可以其面板与Z轴垂直的方向与吸料机构211对接，便于吸料机构211沿Z轴方向移动靠近并吸附晶圆100，以将晶圆100从取料装置250上转移至吸料机构211上。

在一些示例性的实施例中，具体地，取料装置250包括取料铲251和用于带动取料铲251沿X轴方向移动的取料驱动机构252，取料铲251用于承接晶圆100并使晶圆100沿垂直于Z轴的方向放置，具体地，取料铲251内设有与第一抽气机构(图中未示出)连通的多个第一气流通道，第一气流通道端部设有第一开口，第一开口与取料铲251用于承接晶圆100的表面连通。取料时，可直接控制取料驱动机构252带动取料铲251沿X轴方向向料盒260平移，并使取料铲251插于料盒260内与晶圆100正面的保护膜103接触，控制第一抽气机构抽取第一气流通道内的气体，使第一气流通道内呈负压状态，将保护膜 103吸附至封堵第一开口，从而将保护膜103和晶圆100固定在取料铲251上。再带动取料铲251沿反方向移动远离料盒260，即可将晶圆100以其板面沿垂直于Z轴方向平稳地从料盒260内取出。其中，取料驱动机构252可包括电机丝杆驱动组件，取料铲251安装于电机丝杆驱动组件的驱动端，确保取料驱动机构252可带动取料铲251和晶圆100平稳移动。

在一些示例性的实施例中，转料装置210沿X轴方向与料盒260相对设置，使得取料装置250直接沿X轴方向移动即可将晶圆100带动至与吸料机构211 对接。转料装置210沿Y轴方向相对的两侧分别设有激光发射装置230和贴膜装置300，且激光发射装置230沿X轴方向设于转料装置210和料盒260之间；转料装置210沿Z轴方向的一侧设有载料装置220和取料装置250，且取料装置250相较于载料装置220更为临近转料装置210设置。按照上述安装方法可合理有序地安装各结构的位置，形成流畅地晶圆100传输结构，还便于节省本申请晶圆100隐形切割设备占用的安装空间。

具体地，按照上述安装结构，晶圆100的传输方式可按照如下顺序进行：

a.取料装置250的取料铲251吸取晶圆100使晶圆100的板面沿垂直于Z 轴方向固定于取料铲251上，控制取料铲251沿X轴方向移动将晶圆100从料盒260内取出，并继续带动晶圆100沿X轴方向移动至与吸料机构211对接。

b.吸料机构211沿Z轴方向移动吸取晶圆100背面，将晶圆100从取料铲 251上带起，控制取料铲251沿X轴方向移动返回至靠近料盒260。吸料机构 211再将晶圆100放置于载料装置220的载料台221上。

c.控制载料台221先沿靠近料盒260的X轴方向移动，再沿靠近激光发射装置230的Y轴方向移动，分步将晶圆100带动至与激光发射装置230对接，激光发射装置230发射激光对晶圆100进行切割。

d.控制载料台221沿远离激光发射装置230的Y轴方向移动，再沿远离料盒260的X轴方向移动，再次移动至与吸料机构211对接。

e.吸料机构211沿Z轴方向吸取载料台221上被切割的晶圆100后，带动晶圆100沿Y轴方向移动，将被切割的晶圆100转移至贴膜装置300内。

激光发射装置230沿X轴方向设于转料装置210和料盒260之间，载料台 221需沿X轴方向和Y轴方向分步移动至分别与激光发射装置230和吸料机构 211对接。具体地，如图4所示，在一些示例性的实施例中，载料驱动机构222 包括Y轴载料驱动组件2222和安装于Y轴载料驱动组件2222驱动端的X轴载料驱动组件2223，Y轴载料驱动组件2222端部与激光发射装置230对接，X轴载料驱动组件2223端部与吸料机构211对接，载料台221与X轴载料驱动组件2223驱动端连接。X轴载料驱动组件2223用于带动载料台221沿X轴方向移动，Y轴载料驱动组件2222用于带动载料台221和X轴载料驱动组件2223 沿Y轴方向移动。其中，X轴载料驱动组件2223和Y轴载料驱动组件2222可均包括电机丝杆驱动组件，Y轴载料驱动组件2222的电机丝杆驱动组件安装于安装台241上，Y轴载料驱动组件2222的电机丝杆驱动组件驱动端设有载料板2221，X轴载料驱动组件2223的电机丝杆驱动组件安装于载料板2221上，载料台221安装于X轴载料驱动组件2223的电机丝杆驱动组件的驱动端。

转料驱动机构212用于带动晶圆100沿Z轴方向移动以抓取或放下晶圆 100，还用于带动被切割后的晶圆100沿Y轴方向移动将晶圆100转移至贴膜装置300。具体地，如图2和图4所示，在一些示例性的实施例中，转料驱动机构212包括与吸料机构211连接的Z轴转料驱动组件2121和与Z轴转料驱动组件2121连接的Y轴转料驱动组件2122，Y轴转料驱动组件2122远离激光发射装置230的端部与贴膜组件对接。Z轴转料驱动组件2121用于带动吸料机构211 沿Z轴方向移动，Y轴转料驱动组件2122用于带动吸料机构211和Z轴转料驱动组件2121沿Y轴方向移动。其中，Z轴转料驱动组件2121和Y轴转料驱动组件2122可均包括电机丝杆驱动组件，Y轴转料驱动组件2122可安装于安装架上，Y轴转料驱动组件2122的电机丝杆驱动组件驱动端可安装有转料安装件 2122a，Z轴转料驱动组件2121的电机丝杆驱动组件安装于转料安装件2122a 上，吸料机构211安装于Z轴转料驱动组件2121的电机丝杆驱动组件的驱动端。

如图2所示，在一些示例性的实施例中，吸料机构211可包括吸料盘2111，吸料盘2111上设有多个第二气流通道，多个第二气流通道与第二抽气机构2112 连通，第二气流通道端部设有第二开口2111a，第二开口2111a与吸料盘2111 用于与晶圆100相接触的表面连接，且多个第二开口2111a呈圆形分布于吸料盘2111表面。控制第二抽气机构2112抽取第二气流通道内的气体，使第二气流通道内呈负压状态，使晶圆100背面封堵第二开口2111a即可将晶圆100被固定于吸料盘2111上。

晶圆100呈圆形，对应地，多个第二开口呈圆形分布于吸料盘2111表面，吸料盘2111对应地也可设置为圆形。在一些示例性的实施例中，在Z轴方向上，呈圆形分布的多个第二开口2111a占用的圆形区域的直径大于或等于晶圆100 的直径，且多个第二开口2111a在圆形区域内均匀分布，可均匀作用于晶圆100 将晶圆100整面被带起，使得晶圆100可均匀稳定地被吸附于吸料盘2111上。尤其是在晶圆100从背面被分割后，第二开口2111a在圆形区域内均匀分布可吸附晶圆100背面，晶圆100正面的保护膜与被分割后的多个晶圆粒连接，从而可从晶圆100相对的两面保护晶圆100，避免被切割后形成的晶圆粒被分散，确保被切割后的晶圆100在被转移过程中的有序性和平稳性。

激光发射装置230可包括红外纳秒激光器和红外相机，通过红外相机观测晶圆100背面，根据透光情况获取晶圆100正面的预设槽102的形状，红外纳秒激光器根据预设槽102的形状发射激光作用于晶圆100背面，从预设槽处将晶圆100切断分割成多个独立的晶圆粒。在一些示例性的实施例中，激光发射装置230设置为发射的激光作用于晶圆100上以切割晶圆100的光路范围为：小于晶圆100厚度且大于或等于预设槽103槽底至晶圆100背面的厚度，确保晶圆100正面的保护膜103不会被激光误切，维持保护膜103的完整性，从而使得保护膜103可与被切割后的晶圆100正面连接，便于被切割后的晶圆100 的转运。

贴于晶圆100正面的保护膜103可用于保护晶圆100背面，但被切割后的相邻两个晶圆粒之间间距较小，不便于直接将晶圆粒从保护膜上取下，若直接对保护膜103进行阔膜处理增加相邻两个晶圆粒之间的间距，在拉伸保护膜103 的过程中容易损伤晶圆100正面结构(例如损伤晶圆100正面的介质层)，另外为便于转运，保护膜103边缘与晶圆表面平齐或保护膜103边缘伸出晶圆100 的空白膜(未贴于晶圆表面的膜)较少，不便于直接对保护膜103进行扩膜处理。因此可在晶圆100背面贴附粘接膜，将保护膜103去除后，再对粘接膜进行阔膜处理，即可便于将被切割后的晶圆100从粘接膜上取下。

在被切割后的晶圆100背面贴附粘接膜可于贴膜装置300内进行，如图6 所示，贴膜装置300可包括贴膜驱动机构、第一抓料机构331、第二抓料机构 332以及膜切割结构301。

如图7至图8所示，膜切割结构301可包括贴膜台310、布膜组件和切膜组件330。贴膜台310用于承载晶圆100和同轴设于晶圆100***的支撑环200，使晶圆100边缘沿其径向到支撑环200内侧壁面的间距均相等。布膜组件用于提供粘接膜101并将粘接膜101贴于晶圆100和支撑环200表面，通过粘接膜 101固定晶圆100与支撑环200之间的相对位置不变。粘接膜101的宽度应设置为大于晶圆100直径并且粘接膜101还可粘附于支撑环200表面，以确保粘接膜101可全部覆盖晶圆100表面。

具体地，在一些示例性的实施例中，布膜组件包括平行设置的放卷辊321 和收卷辊322以及设于放卷辊321和收卷辊322之间的压膜辊323，放卷辊321 上存储有粘接膜101，收卷辊322用于牵引粘接膜101罩设于晶圆100和支撑环200，压膜辊323与粘接膜101抵接至粘接膜101贴于晶圆100和支撑环200 表面。放卷辊321和收卷辊322端部可分别与一个旋转驱动电机连接，通过控制两个旋转驱动电机同步运转带动放卷辊321和收卷辊322同步旋转，以牵引粘接膜101从晶圆100和支撑环200上方经过后收卷于收卷辊322，放卷辊321 和收卷辊322对粘接膜101的牵引张力，还可确保粘接膜101均匀平整经过晶圆100和支撑环200上方，从而使得粘接膜101可被均匀平整地压贴于晶圆100 和支撑环200表面。

布膜组件还可包括两组压紧件325，两组压紧件325分别对应放卷辊321 和收卷辊322设置。两组压紧件325上分别设有用于供粘接膜101穿过的条形压紧开口3251，两条条形压紧开口3251沿粘接膜101的传送方向并排设置，粘接膜101沿其传送方向依次穿过两条条形开口3251，且粘接膜101未设粘接层的一面与条形开口3251抵接以进一步为粘接层提供预紧力。可通过调整两组压紧件325相对于晶圆100的距离以调整粘接膜101远离或靠近晶圆100，并调整两组压紧件325之间的宽度大于支撑环200外径，确保两组压紧件325之间具有充足的贴膜空间。

在一些示例性的实施例中，压膜辊323与放卷辊321平行设置，布膜组件还包括用于带动压膜辊323沿平行于晶圆100板面方向移动的平移驱动件。压膜辊323可设于两组压紧件325之间，放卷辊321、收卷辊322、压膜辊323、平移驱动件和切膜组件330可均设于晶圆100远离贴膜台310的一侧。从放卷辊321引出的粘接膜101从与放卷辊321对应的压紧件325上的条形压紧开口 3251穿过，经过晶圆100和支撑环200上方对应的区域后，绕设于压膜辊323 其中一侧，并继续穿过与收卷辊322对应的压紧件325上的条形压紧开口3251，最后环绕于收卷辊322上。控制平移驱动件带动压膜辊323在两组压紧件325 之间来回移动，可将粘接膜101压贴于晶圆100和支撑环200表面。

进一步地，在垂直于晶圆100板面的方向上，压膜辊323外表面与晶圆100 表面相接，可通过控制平移驱动件带动压膜辊323来回移动，压膜辊323在经过晶圆100和支撑环200所对应的区域时，可直接将粘接膜101压贴于晶圆100 和支撑环200表面。平移驱动件可为电机丝杆驱动机构或直线气缸驱动机构，使得平移驱动件可带动压膜辊323沿一个方向来回移动。

切膜组件330可包括切刀331、安装臂332和旋转驱动件333，切刀331 的刀刃与贴于支撑环200表面或位于支撑环200***的粘接膜101接触，切刀 331安装于安装臂332，安装臂332安装于旋转驱动件333的驱动端，其中，旋转驱动件333用于带动切刀331以待贴晶圆100的轴线为中心轴旋转以切割粘接膜101，从而将粘接膜101裁切至粘接于晶圆100和支撑环200表面。通过控制旋转驱动件333带动切刀331旋转，即可裁切出适用于共同粘接支撑环200和晶圆100的粘接膜101，裁切方式和裁切结构简单，适用性高，便于提高晶圆100加工效率。裁切粘接膜101后，晶圆100和支撑环200共同粘接于粘接膜101上，通过支撑环200为晶圆100提供支撑，便于晶圆100的转运以及转运过程中的稳定性。

为防止切膜组件330和压膜辊323在工作过程中相互干扰，需设置切膜组件330可带动切刀331远离或靠近晶圆100。在一些示例性的实施例中，切膜组件330还包括与旋转驱动件333连接并用于带动切刀331远离或靠近晶圆100 的升降驱动件。控制平移驱动件带动压膜辊323压送粘接膜101时，控制升降驱动件远离晶圆100，为压膜辊323留出活动空间。粘接膜101贴于晶圆100 和支撑环101表面之后，平移驱动件带动压膜辊323远离晶圆100，再控制升降驱动件带动切刀331靠近粘接膜101直至切刀331与连接膜相接触。升降驱动件可为电机丝杆驱动机构或直线气缸驱动机构，以使升降驱动件可带动切刀 331、安装臂332等组件沿直线运动远离或靠近晶圆100。

针对不同尺寸的晶圆100，需选择与其对应尺寸的支撑环200放于晶圆100 ***，对应地，裁切后贴于晶圆100和支撑环200表面的粘接膜101的尺寸也需适应性地调整。为便于切膜组件330裁切出不同尺寸的粘接膜101，在一些示例性的实施例中，旋转驱动件333的驱动端设有安装块335，安装臂332可调节地安装于安装块335上，以调节切刀331相对于晶圆100中心的距离。

具体地，安装臂332可包括杆状的调节部3321，安装块335上设有供调节部3321穿过的调节孔，安装块335上还设有螺纹孔，螺纹孔沿与调节部3321 长度方向垂直的方向设置，螺纹孔内设有螺栓336，螺栓336穿设于螺纹孔后与调节部3321壁面抵接，以固定调节部3321在调节孔内的位置，从而方便通过调整调节部3321在调节孔内的位置以调节切刀331的位置。杆状调节部3321 的数量为两个，调节孔、螺纹孔和螺栓336均设置为与两个调节部3321分别对应的两个，以提高切刀331安装于安装块335上的安装稳定性。

在一些示例性的实施例中，切刀331为圆形切刀，圆形切刀轴向与晶圆100 板面平行，圆形切刀与粘接膜101接触的部分均可用于切割粘接膜101，使得圆形切刀裁切出的粘接膜101边缘更流畅，防止裁切出的粘接膜101边缘出现毛刺。圆形切刀以其轴向为中心轴可旋转地安装于安装臂332上，使得旋转驱动件333在带动圆形切刀旋转切割粘接膜的过程更顺畅，便于提高切膜效率。

贴膜驱动组件的驱动端与贴膜台310连接用于带动贴膜台310在第一工位 351和第二工位352之间移动，布膜组件和切膜组件330设于第一工位351和第二工位352之间。晶圆100和支撑环200随贴膜台310移动至与布膜组件和切膜组件330对接后，布膜组件和切膜组件330将粘接膜101粘接并裁切于晶圆100和支撑环200表面。

如图4和图6所示，贴膜装置300还可包括贴膜工作台321，贴膜工作台 321上设有开口3211，贴膜台310一端穿设于贴膜工作台321上的开口3211 与贴膜驱动组件的驱动端连接。贴膜工作台321上还可并排设置两条贴膜导轨 322，贴膜导轨322沿第一工位351指向第二工位352的方向设置，两条贴膜导轨322上分别设有滑块，两个滑块与贴膜台310连接，以确保贴膜台310移动的平稳性。贴膜驱动组件可为电机丝杆驱动组件，贴膜台310与电机丝杆驱动组件的驱动端连接。

第一抓料机构331用于抓取支撑环200放置于第一工位351处的晶圆100 ***，使支撑环200与晶圆100同轴放置。贴膜驱动组件带动贴膜台310以及贴膜台310上的晶圆100和支撑环200移动，从第一工位351移动至与布膜组件和切膜组件330的工作端对接，布膜组件和切膜组件330将粘接膜101贴附并裁切于晶圆100和支撑环200表面，贴膜驱动组件继续带动贴附粘接膜101 的晶圆100和支撑环200移动至第二工位352。第二抓料机构332用于抓取位于第二工位352处的已贴粘接膜101的支撑环200和晶圆100，并将已贴粘接膜101的支撑环200和晶圆100转移至下一个工位。

在一些示例性的实施例中，贴膜装置300还包括放置架360，支撑环200 存放于放置架360上，放置架360临近第一工位351设置。放置架360可包括放置台和设于放置台上的多个限位柱361，多个限位柱361呈环形阵列分布，支撑环200套设于呈圆形分布的多个限位柱361***，使支撑环200内侧的壁面与限位柱361表面接触，或者使支撑环200放于呈圆形分布的多个限位柱361 之间，使支撑环200外侧的壁面与限位柱361表面接触，从而限制支撑环200 在放置架360上的位置，使支撑环200有序排列。

在一些示例性的实施例中，贴膜装置300还包括临近第二工位352设置的储料架370，储料架370用于存放第二抓料机构332从第二工位352处转移的已贴粘接膜101的支撑环200和晶圆100。储料架370上可设有多组卡位槽，每组卡位槽包括相对设置的两条条形卡位槽371，条形卡位槽371沿与晶圆100 板面平行的方向设置，使得第二抓料机构332可带动贴膜后的晶圆100和支撑环200沿与晶圆100板面平行的方向插接于条形卡位槽371内。

在一些示例性的实施例中，以第一工位351到第二工位352的方向为预设方向，第一抓料机构331设置为沿垂直于预设方向的方向带动支撑环200放置于贴膜台310上，第二抓料机构332设置为沿垂直于预设方向的方向带动晶圆 100、支撑环200和粘接膜101转移至下一个工位，即转移至储料架370内，以将多组贴膜后的晶圆100和支撑环200存储于储料架370内，以便批量转移贴膜后的晶圆100和支撑环200进入下一个加工工序，例如进入扩膜处理工序，将被分割后的晶圆100从粘接膜101上取下。

具体地，第一抓料机构331和第二抓料机构332可均包括料爪3301、带动料爪3301沿预设升降方向远离或靠近贴膜台310的贴膜升降组件3302、带动料爪3301和贴膜升降组件3302沿预设平移方向移动的贴膜平移驱动件3303，其中，预设方向、预设升降方向以及预设平移方向两两相互垂直，例如，预设方向可为Y轴方向，预设平移方向可为X轴方向，预设升降方向可为Z轴方向。贴膜升降组件3302和贴膜平移驱动件3303可为电机丝杆驱动组件，第一抓料机构331和第二抓料机构332的贴膜平移驱动件3303可均安装于一个贴膜安装架上(图中未示出)。

转料装置210的Y轴转料驱动组件2122可与贴膜工作台321对接，可设置第一工位351或第二工位351临近Y轴转料驱动组件2122，如图4所示，第二工位351临近Y轴转料驱动组件2122，从转料装置210转移的被切割的晶圆 100被放置于从第二工位352处的贴膜台360上，被切割的晶圆100再随贴膜台360一起移动至第一工位351后，将第一抓料机构331抓取支撑环200放置于晶圆100***。

放置架360和储料架370可设于贴膜工作台321同侧以便分别与第一抓料机构331和第二抓料机构332对接，形成流畅地晶圆100传输通道。布膜组件和切膜组件330可设于放置架360和储料架370之间，还便于节省安装空间。布膜组件的平移驱动件可带动压膜辊323沿平行于预设方向或预设平移方向的方向带动压膜辊323移动，将粘接膜101平铺于晶圆100和支撑环200表面。

本申请还提供一种晶圆激光隐形切割方法，采用如上述的晶圆激光隐形切割设备对晶圆进行切割，包括如下步骤：

S101、提供正面设有预设槽且正面贴有保护膜的晶圆。

S102、控制吸料机构211吸取晶圆100背面。

S103、控制载料驱动机构222带动载料台221移动至与吸料机构211对接。

S104、控制转料驱动机构212带动吸料机构211向载料台221移动将晶圆 100放置于载料台221上。

S105、控制载料驱动机构222带动载料台221移动，以带动晶圆100移动至与激光发射装置230对接。

S106、控制激光发射装置230按照预设槽102的形状发射激光作用于载料台221上的晶圆100的背面以对晶圆100进行切割。

S107、控制载料驱动机构222带动载料台221移动，以带动被切割后的晶圆100移动至与吸料机构211对接。

S108、控制转料驱动机构212带动吸料机构211移动以吸取被切割的晶圆 100，并将被切割的晶圆100转移至贴膜装置300。

S109、控制贴膜装置300对晶圆100背面贴覆粘接膜101。

下面将结合一个具体实施例介绍本申请晶圆激光隐形切割方法，具体包括如下步骤：

S201、将多个正面设有预设槽102且正面贴有保护膜103的晶圆100存放于料盒内260，使晶圆100板面与Z轴垂直。

S202、控制取料驱动机构252带动取料铲251***料盒260内，控制第一抽气机构抽取第一气流通道内的气体，使保护膜103封堵第一开口，将晶圆100 固定在取料铲251上。控制取料驱动机构252带动取料铲251沿远离料盒260 的X轴方向移动，直至取料铲251上的晶圆与吸料机构211的吸料盘2111对接。

S203、控制Z轴转料驱动组件2121带动吸料盘2111沿靠近安装台241方向移动，直至吸料盘2111表面与晶圆100背面接触。控制第一抽气机构解除取料铲251对晶圆100的固定，同时控制第二抽气机构2112抽取第一气流通道内的气体，使晶圆100背面封堵第二开口2111a，将晶圆固定在吸料盘2111上，控制取料驱动机构252带动取料铲251沿X轴方向移动至与料盒260对接。

S204、控制Z轴转料驱动组件2121带动吸料盘2111沿靠近安装台241方向移动，将吸料盘2111上的晶圆100放置在载料台221上后，控制Z轴转料驱动组件2121带动吸料盘2111远离安装台241回归至等待位。

S205、控制X轴载料驱动组件2223带动载料台221先沿靠近料盒260的X 轴方向移动，再控制Y轴载料驱动组件2222带动载料台221沿靠近激光发射装置230的Y轴方向移动，分步将晶圆100带动至与激光发射装置230对接，激光发射装置230发射激光对晶圆100进行切割。

S206、控制Y轴载料驱动组件2222带动载料台221沿远离激光发射装置 230的Y轴方向移动，再控制X轴载料驱动组件2223带动载料台221先沿远离料盒260的X轴方向移动，直至被切割后的晶圆100与吸料机构211对接。

S207、控制Z轴转料驱动组2121件沿靠近安装台的Z轴方向移动，直至吸料盘2111与被切割后的晶圆100背面接触，控制吸料机构211使被切割后的晶圆100被吸附于吸料盘2111上。

S208、先控制Z轴转料驱动组件2121带动被切割后的晶圆100沿Z轴方向远离载料台221，再控制Y轴转料驱动组件2122带动被切割后的晶圆100沿Y 轴方向移动，直至被切割后的晶圆100与位于第二工位252处的贴膜台310对接。

S209、控制贴膜驱动机构带动第二工位252处的贴膜台310和被切割后的晶圆100沿远离Y轴转料驱动组件2122的Y轴方向移动至第一工位252，控制第一抓料组件331抓取放置架360上的支撑环200放置于被切割后的晶圆100 ***。

S210、控制Y轴转料驱动组件2122带动第一工位251处的贴膜台310和被切割后的晶圆100沿靠近Y轴转料驱动组件2122的Y轴方向移动，直至被切割后的晶圆100与布膜组件和切膜组件330对接。

S211、控制布膜组件将粘接膜101贴附于晶圆100和支撑环200表面，控制切膜组件330将粘接膜101裁切于晶圆100和支撑环200表面。

S212、控制Y轴转料驱动组件2122带动贴膜后的晶圆100和支撑环200 沿靠近Y轴转料驱动组件2122的Y轴方向移动至第二工位252。控制第二抓料组件332抓取支撑环200，将贴膜后的晶圆100和支撑环200存储于储料架370 内。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种晶圆激光隐形切割设备，用于对正面设有预设槽且正面贴有保护膜的晶圆进行切割，其特征在于，包括：

料盒，用于存放正面设有预设槽且正面贴有保护膜的晶圆；

转料装置，沿X轴方向，与所述料盒相对设置，所述转料装置包括吸料机构和转料驱动机构，所述转料驱动机构包括与所述吸料机构连接的Z轴转料驱动组件和与Z轴转料驱动组件连接的Y轴转料驱动组件，所述Z轴转料驱动组件用于带动所述吸料机构沿Z轴方向移动，所述Y轴转料驱动组件用于带动所述吸料机构和所述Z轴转料驱动组件沿Y轴方向移动；所述吸料机构包括吸料盘，所述吸料盘上设有多个第二气流通道，多个所述第二气流通道与第二抽气机构连通，所述第二气流通道端部设有第二开口，所述第二开口与所述吸料盘用于与所述晶圆相接触的表面连接，且多个所述第二开口呈圆形分布于所述吸料盘表面；在Z轴方向上，呈圆形分布的多个所述第二开口占用圆形区域的直径大于或等于所述晶圆的直径，且多个所述第二开口在所述圆形区域内均匀分布；

取料装置，包括取料铲和取料驱动机构；所述取料铲用于承接存放于所述料盒内的所述晶圆且使所述晶圆板面沿垂直于Z轴的方向放置，所述取料铲内设有与第一抽气机构连通的多个第一气流通道，所述第一气流通道端部设有第一开口，所述第一开口与所述取料铲用于承接所述晶圆的表面连通；所述取料驱动机构用于带动所述取料铲沿X轴方向移动至与所述吸料机构对接，所述吸料机构沿Z轴方向移动吸取所述晶圆背面；

载料装置，包括载料台和载料驱动机构；所述载料台用于承接所述吸料机构沿Z轴方向放下的所述晶圆；所述载料驱动机构包括Y轴载料驱动组件和安装于所述Y轴载料驱动组件驱动端的X轴载料驱动组件，所述X轴载料驱动组件端部与所述吸料机构对接，所述载料台与所述X轴载料驱动组件驱动端连接，所述X轴载料驱动组件用于带动所述载料台沿X轴方向移动；

激光发射装置，与所述Y轴载料驱动组件端部对接，所述Y轴载料驱动组件用于带动所述载料台和所述X轴载料驱动组件沿Y轴方向移动至与所述激光发射装置对接，所述激光发射装置用于按照所述预设槽的形状发射激光作用于所述载料台上的所述晶圆的背面，以将所述晶圆切断分割成多个独立的晶圆粒，所述激光发射装置设置为发射的激光作用于所述晶圆以切割所述晶圆的光路范围为：小于晶圆厚度且大于或等于所述预设槽的槽底至所述晶圆背面的厚度；

贴膜装置，用于对被切割后的所述晶圆背面贴粘接膜；沿Y轴方向，所述贴膜装置和所述激光发射装置设于所述Y轴转料驱动组件相对的两侧，且所述激光发射装置沿X轴方向设于所述转料装置和所述料盒之间；沿Z轴方向，所述转料装置其中一侧设有所述载料装置和所述取料装置，且所述取料装置相较于所述载料装置更为临近所述转料装置设置；

安装台，所述转料装置、所述载料装置和所述激光发射装置安装于所述安装台，所述贴膜装置设于所述安装台***，且所述贴膜装置与所述转料装置对接；

其中，所述载料驱动机构用于带动所述载料台沿X轴或Y轴中的至少一个方向移动，以带动所述晶圆从所述吸料机构端部移动至与所述激光发射装置对接或带动被切割的所述晶圆从所述激光发射装置对接处移动至与所述吸料机构对接；所述转料驱动机构还用于带动所述吸料机构沿Z轴方向吸取所述载料台上被切割的所述晶圆或带动被切割的所述晶圆沿Y轴方向移动至所述贴膜装置。

2.一种晶圆激光隐形切割方法，其特征在于，采用如上述权利要求1中所述的晶圆激光隐形切割设备对晶圆进行切割，包括如下步骤：

提供正面设有预设槽且正面贴有保护膜的晶圆；

控制吸料机构吸取所述晶圆背面；

控制载料驱动机构带动载料台移动至与所述吸料机构对接；

控制所述转料驱动机构带动所述吸料机构向所述载料台移动将所述晶圆放置于所述载料台上；

控制所述载料驱动机构带动所述载料台移动，以带动所述晶圆移动至与激光发射装置对接；

控制所述激光发射装置按照所述预设槽的形状发射激光作用于所述载料台上的所述晶圆的背面以对所述晶圆进行切割；

控制所述载料驱动机构带动所述载料台移动，以带动被切割后的所述晶圆移动至与所述吸料机构对接；

控制所述转料驱动机构带动所述吸料机构移动以吸取被切割的所述晶圆，并将被切割的所述晶圆转移至所述贴膜装置；

控制所述贴膜装置对所述晶圆背面贴覆粘接膜。

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