多尺寸晶圆切片分离模组的制作方法

1.本发明涉及半导体生产制造技术领域，特别是涉及一种多尺寸晶圆切片分离模组。


背景技术：

2.半导体生产过程中，当晶圆切割完成后，需要将裁切好的晶圆切片一个一个分离出来，由于晶圆切片一个一个相互紧贴，且附着在晶圆薄膜上，晶圆切片的分离工艺存在一定难度，本技术方案利用晶圆顶升模组顶起晶圆附着的晶圆薄膜，利用晶圆薄膜受力弹性延展的特性，薄膜在拉伸延展过程中对晶圆的吸附力下降同时会带动各个裁切好的晶圆切片相互远离，此时再依次收集分离好的晶圆则更为容易；在半导体产业中，常见的晶圆有直径为8英寸和直径为12英寸两种尺寸规格，由于这两种尺寸规格并存的情况为半导体封装测试设备提出了适配两种尺寸晶圆的设计要求，因此需要一种多尺寸晶圆切片分离模组来适配多种尺寸晶圆在裁切后的分离收集需求。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种多尺寸晶圆切片分离模组，满足了多种尺寸的晶圆在裁切后的分离收集需求。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种多尺寸晶圆切片分离模组，设置于多尺寸晶圆快速切换模组的正下方，所述多尺寸晶圆切片分离模组包括：
5.环形顶出装置，包括外轮廓为圆柱侧面的顶出结构以及一体成型于顶出结构的底部的环形固定座，且在所述环形固定座上设置有定位缺口；
6.环形底座，包括环形底座本体、卡座以及定位销，所述环形底座本体内环上设置有容置环形固定座的环形台阶，所述卡座以及定位销设置于环形底座本体顶部靠近内环的边缘处，所述定位销与所述定位缺口相适配。
7.优选的，所述定位销以及卡座关于环形底座的中线对称分布，如此，环形顶出装置在环形底座上的固定更加的牢固。
8.优选的，所述卡座为弹簧卡座，包括固定架、卡扣主体、压簧、轴销以及顶杆，所述卡扣主体的一端设置有卡扣，且卡扣主体具有卡扣的一端朝上设置，卡扣主体的中部通过轴销转动设置于固定架上，所述顶杆设置于固定架且与卡扣主体的下部相抵接，所述固定架上还设置有容置压簧的弹簧容置腔，所述压簧的一端设置于弹簧容置腔内，另一端与所述卡扣主体的上部抵接，所述压簧施加给卡扣主体的上部一个远离固定架的弹性力，相对的，卡扣主体的下部有朝向固定架的运动趋势并与顶杆紧贴，当环形固定座嵌入对应的环形台阶后，卡扣主体在压簧的压力下通过卡扣将环形固定座锁紧，弹簧卡座使得环形顶出装置在环形底座上的装卸更加的方便。
9.优选的，所述卡扣顶部设置有朝环形底座内环向下倾斜的引导斜面，如此，环形固定座从环形底座上方朝下放置时，直接通过引导斜面滑入环形台阶，进一步提高了环形顶
出装置在环形底座上的装卸的效率。
10.优选的，所述固定架上设置有螺纹孔，顶杆上设置有与之对应的螺纹，顶杆穿设于固定架的螺纹孔内，如此便能够通过旋进或者旋出顶杆来调节卡扣主体下部与固定架的距离，进而调节卡扣的位置。
11.优选的，所述顶出结构的侧面上还开设有抓握孔，在装卸环形顶出装置时利用抓握孔进行操作，更加的方便。
12.优选的，所述多尺寸晶圆切片分离模组还包括顶针，所述顶针竖直朝上可伸缩的设置于顶出结构的内环中，在环形顶出装置把晶圆薄膜顶起后，顶针把需要收集的晶圆切片单独从下往上顶起，进一步协助晶圆切片收集。
13.优选的，环形顶出装置有多个，分别对应不同尺寸晶圆的多尺寸晶圆快速切换模组，以满足多种尺寸的晶圆在裁切后的分离收集需求。
14.如上所述，本发明的多尺寸晶圆切片分离模组，具有以下有益效果：本发明的多尺寸晶圆切片分离模组在使用时，设置于多尺寸晶圆快速切换模组对应晶圆的下方，在晶圆切割完成后，本发明的多尺寸晶圆切片分离模组顶升至设定位置，环形顶出装置顶起晶圆切片附着的晶圆薄膜，利用晶圆薄膜受力弹性延展的特性，晶圆薄膜在顶起过程中产生拉伸形变，在晶圆薄膜在拉伸形变的过程中对晶圆的吸附力下降同时晶圆薄膜会带动各个晶圆切片相互远离，达到了分离各个晶圆切片的目的；本发明的多尺寸晶圆切片分离模组通过环形顶出装置对晶圆切片附着的晶圆薄膜拉伸，满足了多种尺寸的晶圆在裁切后的分离收集需求。
附图说明
15.图1显示为本发明的多尺寸晶圆快速切换模组的示意图；
16.图2显示为本发明的多尺寸晶圆快速切换模组的局部示意图；
17.图3显示为本发明的多尺寸晶圆快速切换模组的外环形模组的示意图；
18.图4显示为本发明的多尺寸晶圆切片分离模组的示意图；
19.图5显示为本发明的多尺寸晶圆切片分离模组的环形顶出装置的示意图；
20.图6显示为图4中a部分的放大图；
21.图7显示为本发明的多尺寸晶圆切片分离模组的卡座示意图；
22.图8显示为本发明的多尺寸晶圆切片分离模组采用与小尺寸晶圆对应的环形顶出装置的示意图；
23.图9显示为本发明的多尺寸晶圆切片分离模组的顶针工作示意图。
24.元件标号说明
[0025]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内环形模组
[0026]
11
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内环形底板
[0027]
12
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内环形侧板
[0028]
121
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内进出口
[0029]
13
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内环形顶板
[0030]
131
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内装载避让口
[0031]
14
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定位销钉
[0032]
141
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销钉固定架
[0033]
142
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销钉
[0034]
15
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滑动塞块
[0035]
151
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滑块固定架
[0036]
152
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夹持部
[0037]
153
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滑块
[0038]
154
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弹性塞柱
[0039]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外环形模组
[0040]
21
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外环形底板
[0041]
211
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销孔
[0042]
22
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外环形侧板
[0043]
221
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外进出口
[0044]
23
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外环形顶板
[0045]
231
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销钉避让口
[0046]
232
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夹持部避让口
[0047]
233
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外装载避让口
[0048]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环形顶出装置
[0049]
31
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顶出结构
[0050]
311
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抓握孔
[0051]
32
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环形固定座
[0052]
321
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定位缺口
[0053]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环形底座
[0054]
41
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环形底座本体
[0055]
42
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卡座
[0056]
421
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固定架
[0057]
421a
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弹簧容置腔
[0058]
422
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卡扣主体
[0059]
422a
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卡扣
[0060]
423
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压簧
[0061]
424
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轴销
[0062]
425
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顶杆
[0063]
43
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定位销
[0064]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
顶针
[0065]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
晶圆薄膜
[0066]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
晶圆切片
具体实施方式
[0067]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0068]
须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0069]
如图1至图3所示，本发明提供一种多尺寸晶圆快速切换模组，包括：
[0070]
内环形模组1，包括内环形底板11、一体成形于内环形底板11的内环形侧板12、固定于内环形侧板12顶部的内环形顶板13、固定于内环形侧板12外侧壁的定位销43钉14以及固定于内环形侧板12外侧壁的滑动塞块15，所述内环形底板11、内环形侧板12以及内环形顶板13共同限定成容置小尺寸晶圆的内容置腔；
[0071]
外环形模组2，包括外环形底板21、一体成型于外环形底板21的外环形侧板22、固定于外环形侧板22顶部的外环形顶板23；所述外环形底板21上设置有与定位销43钉14适配的销孔211，所述外环形底板21、外环形侧板22以及外环形顶板23共同限定成容置大尺寸晶圆的外容置腔，且外环形顶板23上设置有避让定位销43钉14的销钉避让口231；
[0072]
所述滑动塞块15与外环形底板21和外环形顶板23的间隙相适配。
[0073]
本发明的多尺寸晶圆快速切换模组在使用过程中，单独使用外环形模组2时，使用外容置腔容置对应的大尺寸晶圆，完成后续加工生产；当需要将产线从大尺寸的晶圆加工切换为小尺寸时，首先将内环形模组1的定位销43钉14对准外环形模组2的销孔211，再使用滑动塞块15塞入外环形底板21和外环形顶板23的间隙中，完成对内环形模组1的定位，此时则可以使用内环形模组1的内容置腔容置对应的小尺寸晶圆，并完成后续加工生产。
[0074]
在本实施例中，如图1所示，内环形侧板12的一侧开设有内进出口121，内进出口121宽度与需容置的小尺寸晶圆直径相适配；外环形侧板22的一侧开设有外进出口221，外进出口221宽度与需容置的大尺寸晶圆直径相适配，方便了小尺寸晶圆以及大尺寸晶圆分别通过内进出口121以及外进出口221进入内容置腔以及外容置腔。
[0075]
在本实施例中，如图1所示，内环形顶板13上开设有供晶圆装载工具进出的内装载避让口131；外环形顶板23上开设有供晶圆装载工具进出的外装载避让口233，如此，更加方便晶圆装载，提高了效率；进一步的，在本实施例中，内环形顶板13以及外环形顶板23在内装载避让口131和外装载避让口233的关于其对称中心对称的相对位置同样开设有内装载避让口131以及外装载避让口233。
[0076]
在本实施例中，如图1所示，内环形底板11和内环形顶板23的间隙以及外环形底板21和外环形顶板23的间隙与其对应的晶圆厚度相适配，这样则能更好的夹持晶圆。
[0077]
在本实施例中，如图1和图2所示，定位销43钉14包括销钉固定架141以及一体成型于销钉固定架141上方且与销孔211适配的销钉142，销钉固定架141固定于内环形侧板12上，使用定位销43钉14实现内环形模组1在外环形模组2上的定位，简单方便，进一步的，在销钉固定架141以及对应内环形侧板12上均开设有螺纹孔，所示销钉固定架141通过穿设与螺纹孔的紧固螺钉固定在对应内环形侧板12上。
[0078]
在本实施例中，如图1和图2所示，定位销43钉14的数量为两个，均布于内环形侧板
12的外侧壁上，对应的销孔211以及销钉避让口231的数量也为两个，两个定位销43钉14可以使得内环形模组1的定位更加的精准，同样也可以使用多个定位销43钉14以提高内环形模组1的定位精准度。
[0079]
在本实施例中，如图1和图2所示，滑动塞块15包括滑块固定架151、一体成型于滑块固定架151上方的夹持部152以及滑动设置于夹持部152的滑块153，夹持部152的端部设置有弹性塞柱154，外环形顶板23上设置有避让夹持部152的夹持部避让口232，具体使用过程中，将夹持部152抵在外环形底板21上并压缩弹性塞柱154，等滑块153与外环形底板21和外环形顶板23的间隙对齐后，滑动滑块153进入间隙，完成内环形模组1的装配，拆卸时，将滑块153滑出，弹性塞柱154会直接将内环形模组1顶出，这种设计提高了内环形模组1装拆的效率，进一步的，在滑块固定架151以及对应内环形侧板12上均开设有螺纹孔，所示滑块固定架151同样通过穿设与螺纹孔的紧固螺钉固定在对应内环形侧板12上。
[0080]
在本实施例中，如图1和图2所示，滑动塞块15还包括紧固螺钉，夹持部152的顶部开设有与紧固螺钉配合的螺纹孔，且在滑块153上设置有对应的紧固槽，紧固螺钉穿设于螺纹孔和紧固槽内，通过紧固螺钉锁死滑块153，使得内环形模组1在外环形模组2上固定的更加稳定。
[0081]
在本实施例中，如图1和图2所示，滑动塞块15的数量为四个，均布于内环形侧板12的外侧壁上，对应的夹持部避让口232数量也为四个，四个滑动塞块15提高了内环形模组1在外环形模组2上固定的稳定性，同样的，也可以通过增加滑动塞块15的数量进一步增加稳定性。
[0082]
在本实施例中，内容置腔对应的晶圆尺寸为8寸，外容置腔对应的晶圆尺寸为12寸，此种配置为最常用配置；作为另一种实施方式，内容置腔对应的晶圆尺寸为6寸，外容置腔对应的晶圆尺寸为8寸，以适应对多种尺寸晶圆的适配；再进一步的，还可以通过在内环形模组1上设置更小尺寸的环形模组以增加对更多尺寸晶圆的快速切换。
[0083]
如图4至图9所示，本发明还提供一种多尺寸晶圆切片分离模组，设置于上述多尺寸晶圆快速切换模组的正下方，所述多尺寸晶圆切片分离模组包括：
[0084]
环形顶出装置3，包括外轮廓为圆柱侧面的顶出结构31以及一体成型于顶出结构31的底部的环形固定座32，且在所述环形固定座32上设置有定位缺口321；
[0085]
环形底座4，包括环形底座本体41、卡座42以及定位销43，所述环形底座本体41内环上设置有容置环形固定座32的环形台阶，所述卡座42以及定位销43设置于环形底座本体41顶部靠近内环的边缘处，所述定位销43与所述定位缺口321相适配。
[0086]
本发明的多尺寸晶圆切片分离模组在使用时，设置于多尺寸晶圆快速切换模组对应晶圆的下方，在晶圆切割完成后，本发明的多尺寸晶圆切片分离模组顶升至设定位置，环形顶出装置3顶起晶圆切片7附着的晶圆薄膜6，利用晶圆薄膜6受力弹性延展的特性，晶圆薄膜6在被环形顶出装置3顶起过程中产生拉伸形变，在晶圆薄膜6拉伸形变的过程中晶圆薄膜6对晶圆的吸附力下降同时晶圆薄膜6会带动各个晶圆切片7相互远离，达到了分离各个晶圆切片7的目的。
[0087]
在本实施例中，如图4所示，定位销43以及卡座42关于环形底座4的中线对称分布，如此，环形顶出装置3在环形底座4上的固定更加的牢固。
[0088]
在本实施例中，如图6以及图7所示，卡座42为弹簧卡座，包括固定架421、卡扣主体
422、压簧423、轴销424以及顶杆425，卡扣主体422的一端设置有卡扣422a，且卡扣422a的一端朝上设置，卡扣主体422的中部通过轴销424转动设置于固定架421上，顶杆425设置于固定架421且与卡扣主体422的下部相抵接，固定架421上还设置有容置压簧423的弹簧容置腔421a，压簧423的一端设置于弹簧容置腔421a内，另一端与卡扣主体422的上部抵接，压簧423施加给卡扣主体422的上部一个远离固定架421的弹性力，相对的卡扣主体422的下部有朝向卡座42的运动趋势并与顶杆425紧贴；进一步的，本实施例中，卡扣422a顶部设置有朝环形底座4内环向下倾斜的引导斜面，如此，环形固定座32从环形底座4上方朝下放置时，直接通过引导斜面滑入环形台阶，进一步提高了环形顶出装置3在环形底座4上的装卸的效率；再进一步的，在本实施中，如图所示，固定架421上设置有螺纹孔，顶杆425上设置有与之对应的螺纹，顶杆425穿设于固定架421的螺纹孔内，并可以通过旋进或者旋出顶杆425来调节，卡扣主体422下部与固定架421的距离，进而调节卡扣422a的位置。
[0089]
在本实施例中，如图5以及图8所示，顶出结构31的侧面上还开设有抓握孔311，在装卸环形顶出装置3时利用抓握孔311进行操作，更加的方便，在本实施例中，顶出结构31的侧面上共开设有两个抓握孔311，且关于顶出结构31中线对称分布，进一步提高了装卸顶出结构31的便利性。
[0090]
在本实施例中，如图8所示，多尺寸晶圆切片分离模组还包括顶针5，顶针5竖直朝上可伸缩的设置于顶出结构31的内环中，在环形顶出装置3把晶圆薄膜6顶起后，顶针5把需要收集的晶圆切片7单独从下往上顶起，进一步协助晶圆切片7收集。
[0091]
在本实施例中，如图4和图9所示，环形顶出装置3有多个，分别对应不同尺寸晶圆的多尺寸晶圆快速切换模组，其中，在本实施例中，图4所示的环形顶出装置3对应的晶圆尺寸为12寸，图9所示的环形顶出装置3对应的晶圆尺寸为8寸。
[0092]
综上，本发明的多尺寸晶圆快速切换模组和多尺寸晶圆切片分离模组，通过灵活装卸设置于外环形模组2内的内环形模组1以适应需要生产加工的对应尺寸的晶圆，实现了生产过程中的晶圆尺寸的快速切换，提高了生产的灵活性并提高了效率；进而利用多尺寸晶圆快速切换模组固定对应尺寸晶圆并完成切割，接着利用多尺寸晶圆切片分离模组的环形顶出装置3对在晶圆切片7附着的晶圆薄膜6拉伸，满足了多种尺寸的晶圆在裁切后的分离收集需求。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0093]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。