CN213531236U

CN213531236U - 一种激光切割晶圆精密移动结构

Info

Publication number: CN213531236U
Application number: CN202021701307.1U
Authority: CN
Inventors: 时文飞; 邢智聪; 朱擎宇
Original assignee: Zhengzhou Rtit Research Institute
Current assignee: Zhengzhou Rtit Research Institute
Priority date: 2020-08-16
Filing date: 2020-08-16
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2030-08-16

Abstract

本实用新型提供一种激光切割晶圆精密移动结构，包括机架，机架上设置沿着X方向移动的X滑动座；X滑动座上设置沿着Y方向移动的XY滑动座；XY滑动座上设置旋转座；旋转座上设置晶圆真空吸盘，旋转座和晶圆真空吸盘之间设置至少3个压电陶瓷。机架上设置与控制器相连的CCD检测机构、CCD检测机构将晶圆真空吸盘上的晶圆托盘的图像信息发送到控制器、压电陶瓷电连接控制器。本实用新型调整压力陶瓷使其高度发生变化从而使晶圆上表面不倾斜，在加工过程中得到更高的加工精度。

Description

一种激光切割晶圆精密移动结构

技术领域

本实用新型属于硅晶圆激光加工领域，具体涉及一种激光切割晶圆精密移动结构。

背景技术

硅晶圆进行激光加工时，需要把晶圆托盘设置在晶圆真空吸盘上，然后在硅晶圆上按照以及画好的划线进行切割。加工时，需要保证晶圆托盘上表面是平整状态，不能有倾斜。这个一般通过加工以及装配设备过程的精度来保证。但是晶圆以及晶圆托盘本身也会有一定误差造成表面不平整，影响硅晶圆达到更高的加工精度。

实用新型内容

本实用新型提供一种激光切割晶圆精密移动结构。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：一种激光切割晶圆精密移动结构，包括机架，机架上设置沿着X方向移动的X滑动座；X滑动座上设置沿着Y方向移动的XY滑动座；XY滑动座上设置旋转座；旋转座上设置晶圆真空吸盘，旋转座和晶圆真空吸盘之间设置至少3个压电陶瓷。

机架上设置与控制器相连的CCD检测机构、CCD检测机构将晶圆真空吸盘上的晶圆托盘的图像信息发送到控制器、压电陶瓷电连接控制器。

旋转座上表面中心位置可以固定设置一个外表面为部分球体的固定半球，晶圆真空吸盘下表面中心位置设置与固定半球配合的固定半球孔，固定半球的球心在晶圆真空吸盘的轴线上，压电陶瓷高度变化时晶圆真空吸盘可以绕着固定半球多方向转动。

旋转座和XY滑动座之间设置旋转座零位定位机构： XY滑动座侧边设置旋转座位移传感器，旋转座对应位置设置旋转座位移传感器检测条。

机架上沿着X方向设置X直线电机；X滑动座与X直线电机的动子固定；X滑动座上沿着Y方向设置XY直线电机，XY滑动座与XY直线电机的动力固定。

本实用新型的有益效果是：CCD检测机构对晶圆上表面拍照并进行处理分析，结果发给控制器。测试出晶圆上表面不是平面时，控制器发出信号给压电陶瓷，调整压力陶瓷使其高度发生变化从而使晶圆上表面不倾斜，在加工过程中得到更高的加工精度。

附图说明

图1是晶圆加工设备中切割平台示意图。

图2是压电陶瓷位置示意图。

其中，7是切割平台、70是X滑动座、71是XY滑动座、72旋转座、 75是晶圆真空吸盘、76是压电陶瓷、77是固定轴。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”“设置”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另外一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

如图1- 2所示，一种激光切割晶圆精密移动结构，包括机架，机架上设置沿着X方向移动的X滑动座70；X滑动座70上设置沿着Y方向移动的XY滑动座71；XY滑动座71上设置旋转座72；旋转座72上设置晶圆真空吸盘75。旋转座72和晶圆真空吸盘75之间设置至少3个压电陶瓷76。压电陶瓷76一端连接旋转座72上表面、一端连接晶圆真空吸盘75下表面。旋转座72和晶圆真空吸盘75通过压电陶瓷76相连。机架上方设置有对切割情况进行检测的CCD检测机构，可以包括照相机以及图形处理***，CCD检测机构与控制器电连接。CCD检测机构对晶圆上表面拍照并进行处理分析，结果发给控制器。测试出晶圆上表面不是平面时，控制器发出信号给压电陶瓷76，调整压电陶瓷76使其高度发生变化从而使晶圆上表面不倾斜。

旋转座72上表面中心位置可以固定设置一个外表面为部分球体的固定半球76，晶圆真空吸盘75下表面中心位置设置对应固定半球76的固定半球孔。固定半球76的球心在旋转座72以及晶圆真空吸盘的轴线上。固定半球76和固定半球孔使晶圆真空吸盘7可以绕着固定半球76多方向转动，从而适应压电陶瓷76的高度调整。

旋转座72和XY滑动座71之间设置旋转座72零位定位机构。具体是XY滑动座71侧边设置旋转座位移传感器，旋转座72对应位置设置旋转座位移传感器检测条。每次加工完成的晶圆托盘被取走后，旋转座72转动到零位，即旋转座位移传感器感应到旋转座位移传感器检测条。未加工的晶圆托盘移动的旋转座72上的晶圆真空吸盘75上后，光学设备对其拍照分析后，能发出信号使旋转座72相对零位转动合适的位置。晶圆真空吸盘75上表面设置吸附槽，吸附槽上设置向下的吸附孔，吸附孔连接真空发生器所在的空间。晶圆真空吸盘75的结构属于现有技术，可以如专利CN105321863A中的结构以及其他公开的结构，不再详细描述。

X方向和Y方向垂直。晶圆托盘设置在旋转座72上方，随着旋转座72移动。一般情况下，通过光学设备对旋转座72上晶圆托盘的位置进行判定并发出信号使旋转座72转动合适的角度，从而定位。旋转座72能够转动保证晶圆上的划线方向分别和X滑动座70的移动方向以及XY滑动座71的移动方向平行。这样，X滑动座70和XY滑动座71就可以不同时移动，激光切割时不会在划线方向上产生锯齿，从而提高了硅晶圆激光切割的精度。机架上沿着X方向设置X直线电机；X滑动座70与X直线电机的动子固定；X滑动座70上沿着Y方向设置XY直线电机，XY滑动座71与XY直线电机的动力固定。机架上并列设置两个平行的X直线电机，X滑动座70两端分别设置在X直线电机的动子上；X滑动座70上并列设置两个平行的XY直线电机，XY滑动座71两端分别设置在两个XY直线电机的动子上。X直线电机和XY直线电机步进距离可以是是0.5到1微米。这种结构其实是高精度二维直线电机平台的一种，高精度二维直线电机平台上设置旋转座72。具体可以参考现有的高精度二位直线电机平台的产品。旋转座72是高精度旋转平台。高精度旋转平台是市场上现有产品具体结果不再详细描述。

具体实施时：XY滑动座71移动到接受晶圆托盘的加工转运位，其上旋转座转动到零位。接受晶圆托盘后吸附使其固定在晶圆真空吸盘75上。XY滑动座移动到激光加工机构的下方，CCD检测机构对晶圆上表面拍照并进行处理分析，结果发给控制器。测试出晶圆上表面不是平面时，控制器发出信号给压电陶瓷76，调整压电陶瓷76使其高度发生变化从而使晶圆上表面不倾斜。调整完成后，XY滑动座71开始进行X方向直线移动以及Y方向直线移动使激光机构对晶圆表面进行切割。

需要说明的是，描述中使用的术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”和“外”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，仅是为了标语描述本专利，而不是指示或者暗示所指的装置或者原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实用新型保护范围的限制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。而且，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理的精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型都在本说明书的范围内。

Claims

1.一种激光切割晶圆精密移动结构，包括机架，机架上设置沿着X方向移动的X滑动座；X滑动座上设置沿着Y方向移动的XY滑动座；XY滑动座上设置旋转座；旋转座上设置晶圆真空吸盘，其特征在于：所述旋转座和晶圆真空吸盘之间设置至少3个压电陶瓷。

2.根据权利要求1所述一种激光切割晶圆精密移动结构，其特征在于：所述机架上设置与控制器相连的CCD检测机构、CCD检测机构将晶圆真空吸盘上的晶圆托盘的图像信息发送到控制器、压电陶瓷电连接控制器。

3.根据权利要求1所述一种激光切割晶圆精密移动结构，其特征在于：所述旋转座上表面中心位置可以固定设置一个外表面为部分球体的固定半球，晶圆真空吸盘下表面中心位置设置与固定半球配合的固定半球孔，固定半球的球心在晶圆真空吸盘的轴线上，压电陶瓷高度变化时晶圆真空吸盘可以绕着固定半球多方向转动。

4.根据权利要求1-3任一所述一种激光切割晶圆精密移动结构，其特征在于：所述旋转座和XY滑动座之间设置旋转座零位定位机构： XY滑动座侧边设置旋转座位移传感器，旋转座对应位置设置旋转座位移传感器检测条。

5.根据权利要求4所述一种激光切割晶圆精密移动结构，其特征在于：所述机架上沿着X方向设置X直线电机；X滑动座与X直线电机的动子固定；X滑动座上沿着Y方向设置XY直线电机，XY滑动座与XY直线电机的动力固定。