CN113510392A - 一种晶圆激光隐切装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆激光隐切装置，包括大理石机台、线性导轨X轴、气浮导轨Y轴、DD马达驱动旋转W轴、线性导轨Z轴、陶瓷放置台、激光器、激光调光光路和激光聚焦光路；线性导轨X轴固定在所述大理石机台上，DD马达驱动旋转W轴安装在气浮导轨Y轴的活动座上，陶瓷放置台安装在所述DD马达驱动旋转W轴上，陶瓷放置台能够随线性导轨X轴、气浮导轨Y轴、DD马达驱动旋转W轴在平面内进行移动和旋转，激光器安装在大理石机台的上方，激光调节光路的入光口与激光器的出光口通轴心并固定在所述大理石机台的上方。通过本发明所述的晶圆激光隐切装置，不仅能够对晶圆进行切割，而且还具备切割效率高、切割精度高的特点。

Description

一种晶圆激光隐切装置
技术领域
本发明涉及晶圆切割技术领域，具体涉及一种晶圆激光隐切装置。
背景技术
目前在进行硅晶圆加工制备作业中，所采用的传统加工工艺往往是通过激光或金刚石刀轮首先对晶棒进行裁切，然后通过金刚石刀轮对切割后的晶圆毛坯件进行研磨，从而得到成品硅晶圆产品。
虽然传统的加工工艺可以满足使用的需要，但一方面导致硅晶圆加工中物料损耗严重，且加工工艺复杂，加工效率低下；另一方面直接通过金刚石刀轮在对硅晶圆加工中，直接与晶棒及晶圆毛坯件表面接触，从而导致硅晶圆微裂纹及崩边现象严重，同时由于刀轮的V型或者U型结构，由于刀轮自身结构限制而无法切割20微米以下的超窄切割道的硅片，从而严重限制了硅晶圆切割加工作业的精度，难以有效满足使用的需要。
因此针对这一现状，需要开发一种全新的以克服传统工艺及设备在进行硅晶圆切割中的缺陷，提高硅晶圆加工作业的工作效率和精度。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供一种晶圆激光隐切装置，不仅能够对晶圆进行切割，而且还具备切割效率高、切割精度高的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种晶圆激光隐切装置，包括大理石机台、线性导轨X轴、气浮导轨Y轴、DD马达驱动旋转W轴、线性导轨Z轴、陶瓷放置台、激光器、激光调光光路和激光聚焦光路；
所述线性导轨X轴固定在所述大理石机台上，所述气浮导轨Y轴设置在两条所述的线性导轨X轴的两端，所述DD马达驱动旋转W轴安装在所述气浮导轨Y轴的活动座上，所述陶瓷放置台安装在所述DD马达驱动旋转W轴上，所述陶瓷放置台能够随线性导轨X轴、气浮导轨Y轴、DD马达驱动旋转W轴在平面内进行移动和旋转；
所述激光器安装在所述大理石机台的上方，所述激光调节光路的入光口与所述激光器的出光口通轴心并固定在所述大理石机台的上方，所述激光调节光路用于将水平光转换为垂直光，所述激光聚焦光路安装在所述线性导轨Z轴的活动座位置，所述激光聚焦光路能够根据需要进行上下移动，所述线性导轨Z轴固定在所述大理石机台的端面。
进一步的，所述晶圆吸附在所述陶瓷放置台上，且能够随线性导轨X轴、气浮导轨Y轴、DD马达驱动旋转W轴在工作区间内任意位置进行移动和旋转，所述激光器发射的激光经所述激光调光光路调节成需要的形状并转换为垂直光，之后进入所述激光聚焦光路，所述激光器发射的激光的焦点能够随线性导轨Z轴升高或降低。
进一步的，所述激光器发射的激光经所述激光调光光路、所述激光聚焦光路、线性导轨Z轴的调节后，聚焦至晶圆内部从而对晶圆进行切割。
进一步的，所述大理石机台配合直线电机和DD马达完成切割动作。
进一步的，所述大理石机台包括基座、设置底座上的两个支撑腿和设置在两个支撑腿上部的支撑架。
进一步的，所述支撑腿为T型，所述支撑架为凸型。
进一步的，所述支撑腿的下端通过螺栓与基座固定连接，所述支撑架的两端通过螺栓与基座固定连接。
进一步的，所述支撑架的顶部还设置有用来对激光器进行卡接固定的固定套和用于对激光器的中端底部进行支撑的支撑杆。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：由于所述线性导轨X轴固定在所述大理石机台上，所述气浮导轨Y轴设置在两条所述的线性导轨X轴的两端，所述DD马达驱动旋转W轴安装在所述气浮导轨Y轴的活动座上，所述陶瓷放置台安装在所述DD马达驱动旋转W轴上，所以陶瓷放置台能够随线性导轨X轴、气浮导轨Y轴、DD马达驱动旋转W轴在平面内进行移动和旋转，又因为晶圆吸附在所述陶瓷放置台，所以能够灵活地对晶圆在平面内的位置进行调节；通过激光调光光路、激光聚焦光路、线性导轨Z轴的配合，能够对激光发射器发射出的激光进行调节，使其聚焦至晶圆内部从而对晶圆进行切割，本申请所述的技术方案不仅能够对晶圆进行切割，而且还具备切割效率高、切割精度高的特点，此外，又因为能够灵活地对晶圆的位置进行调节、对激光的形状和路径进行调节，所以还具有显著的适用性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧视结构示意图。
图中：1、大理石机台；2、线性导轨X轴；3、气浮导轨Y轴；4、DD马达驱动旋转W轴；5、陶瓷放置台；6、线性导轨Z轴；7、激光器；8、激光调光光路；9、激光聚焦光路。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
如图1-2所示，一种晶圆激光隐切装置，包括大理石机台1、线性导轨X轴2、气浮导轨Y轴3、DD马达驱动旋转W轴4、线性导轨Z轴6、陶瓷放置台5、激光器7、激光调光光路8和激光聚焦光路9；
所述线性导轨X轴2固定在所述大理石机台1上，所述气浮导轨Y轴3设置在两条所述的线性导轨X轴2的两端，所述DD马达驱动旋转W轴安装在所述气浮导轨Y轴3的活动座上，所述陶瓷放置台5安装在所述DD马达驱动旋转W轴上，所述陶瓷放置台5能够随线性导轨X轴2、气浮导轨Y轴3、DD马达驱动旋转W轴在平面内进行移动和旋转；
所述激光器7安装在所述大理石机台1的上方，所述激光调节光路的入光口与所述激光器7的出光口通轴心并固定在所述大理石机台1的上方，所述激光调节光路用于将水平光转换为垂直光，所述激光聚焦光路9安装在所述线性导轨Z轴6的活动座位置，所述激光聚焦光路9能够根据需要进行上下移动，所述线性导轨Z轴6固定在所述大理石机台1的端面。
所述晶圆吸附在所述陶瓷放置台5上，且能够随线性导轨X轴2、气浮导轨Y轴3、DD马达驱动旋转W轴4在工作区间内任意位置进行移动和旋转，所述激光器7发射的激光经所述激光调光光路8调节成需要的形状并转换为垂直光，之后进入所述激光聚焦光路9，所述激光器7发射的激光的焦点能够随线性导轨Z轴6升高或降低。
所述激光器7发射的激光经所述激光调光光路8、所述激光聚焦光路9、线性导轨Z轴6的调节后，聚焦至晶圆内部从而对晶圆进行切割。
所述大理石机台1配合直线电机和DD马达完成切割动作。
所述大理石机台1包括基座、设置底座上的两个支撑腿和设置在两个支撑腿上部的支撑架。
所述支撑腿为T型，所述支撑架为凸型。
所述支撑腿的下端通过螺栓与基座固定连接，所述支撑架的两端通过螺栓与基座固定连接。
所述支撑架的顶部还设置有用来对激光器7进行卡接固定的固定套和用于对激光器7的中端底部进行支撑的支撑杆。
具体的，由于所述线性导轨X轴2固定在所述大理石机台1上，所述气浮导轨Y轴3设置在两条所述的线性导轨X轴2的两端，所述DD马达驱动旋转W轴安装在所述气浮导轨Y轴3的活动座上，所述陶瓷放置台5安装在所述DD马达驱动旋转W轴上，所以陶瓷放置台5能够随线性导轨X轴2、气浮导轨Y轴3、DD马达驱动旋转W轴在平面内进行移动和旋转，又因为晶圆吸附在所述陶瓷放置台5，所以能够灵活地对晶圆在平面内的位置进行调节；通过激光调光光路8、激光聚焦光路9、线性导轨Z轴6的配合，能够对激光发射器发射出的激光进行调节，使其聚焦至晶圆内部从而对晶圆进行切割，本申请所述的技术方案不仅能够对晶圆进行切割，而且还具备切割效率高、切割精度高的特点，此外，又因为能够灵活地对晶圆的位置进行调节、对激光的形状和路径进行调节，所以还具有显著的适用性和可靠性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种晶圆激光隐切装置，其特征在于：包括大理石机台(1)、线性导轨X轴(2)、气浮导轨Y轴(3)、DD马达驱动旋转W轴(4)、线性导轨Z轴(6)、陶瓷放置台(5)、激光器(7)、激光调光光路(8)和激光聚焦光路(9)；
所述线性导轨X轴(2)固定在所述大理石机台(1)上，所述气浮导轨Y轴(3)设置在两条所述的线性导轨X轴(2)的两端，所述DD马达驱动旋转W轴（4）安装在所述气浮导轨Y轴(3)的活动座上，所述陶瓷放置台(5)安装在所述DD马达驱动旋转W轴（4）上，所述陶瓷放置台(5)能够随线性导轨X轴(2)、气浮导轨Y轴(3)、DD马达驱动旋转W轴（4）在平面内进行移动和旋转；
所述激光器(7)安装在所述大理石机台(1)的上方，所述激光调节光路的入光口与所述激光器(7)的出光口通轴心并固定在所述大理石机台(1)的上方，所述激光调节光路用于将水平光转换为垂直光，所述激光聚焦光路(9)安装在所述线性导轨Z轴(6)的活动座位置，所述激光聚焦光路(9)能够根据需要进行上下移动，所述线性导轨Z轴(6)固定在所述大理石机台(1)的端面。
2.如权利要求1所述的晶圆激光隐切装置，其特征在于：所述晶圆吸附在所述陶瓷放置台(5)上，且能够随线性导轨X轴(2)、气浮导轨Y轴(3)、DD马达驱动旋转W轴(4)在工作区间内任意位置进行移动和旋转，所述激光器(7)发射的激光经所述激光调光光路(8)调节成需要的形状并转换为垂直光，之后进入所述激光聚焦光路(9)，所述激光器(7)发射的激光的焦点能够随线性导轨Z轴(6)升高或降低。
3.如权利要求2所述的晶圆激光隐切装置，其特征在于：所述激光器(7)发射的激光经所述激光调光光路(8)、所述激光聚焦光路(9)、线性导轨Z轴(6)的调节后，聚焦至晶圆内部从而对晶圆进行切割。
4.如权利要求3所述的晶圆激光隐切装置，其特征在于：所述大理石机台（1）配合直线电机和DD马达完成切割动作。
5.如权利要求4所述的晶圆激光隐切装置，其特征在于：所述大理石机台（1）包括基座、设置底座上的两个支撑腿和设置在两个支撑腿上部的支撑架。
6.如权利要求5所述的晶圆激光隐切装置，其特征在于：所述支撑腿为T型，所述支撑架为凸型。
7.如权利要求6所述的晶圆激光隐切装置，其特征在于：所述支撑腿的下端通过螺栓与基座固定连接，所述支撑架的两端通过螺栓与基座固定连接。
8.如权利要求7所述的晶圆激光隐切装置，其特征在于：所述支撑架的顶部还设置有用来对激光器（7）进行卡接固定的固定套和用于对激光器（7）的中端底部进行支撑的支撑杆。
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CN114101927A (zh) * 2021-11-30 2022-03-01 郑路平 激光加工设备
CN114512430A (zh) * 2022-01-28 2022-05-17 河南通用智能装备有限公司 一种气浮载台

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