本发明专利技术公开了一种用于半导体晶圆下片用的推片装置，包括下加热吸盘和上吸盘装置，所述上吸盘装置由气缸机构驱动相对于所述下加热吸盘上下移动，所述上吸盘装置包括气囊底板、气囊、上吸盘固定底板和上吸盘，所述气缸机构设有上下移动导杆，所述上下移动导杆与所述气囊底板固定连接，所述上吸盘固定安装于所述上吸盘固定底板的底面，所述上吸盘固定底板通过弹簧连接件悬吊于所述气囊底板之下，所述气囊设置于所述气囊底板与所述上吸盘固定底板之间并与所述气囊底板的下表面以及所述上吸盘固定底板的上表面接触。本发明专利技术设备结构简单，成本低且易于控制，可减少推片过程对衬底及晶圆的损伤。及晶圆的损伤。及晶圆的损伤。
【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体晶圆下片用的推片装置
[0001]本专利技术涉及一种晶圆加工用推片装置，特别是一种用于半导体晶圆下片用的推片装置。
技术介绍
[0002]在半导体晶圆的加工处理过程中，通常需要对晶圆的背面进行研磨和抛光处理。在研磨抛光前，需要先采用蜡或胶将晶圆与衬底(玻璃、陶瓷、蓝宝石片、硅片等)进行粘结固定。研磨抛光完成后，需要将晶圆与衬底进行分离，然后再进行清洗后进入下一道工艺。被研磨抛光后的晶圆，通常厚度会在100微米左右或更低。
[0003]目前常用的热推下片是在晶圆研磨抛光后加热到蜡/胶的推片温度，蜡/胶层的粘性和吸附能力变得很小/弱，通过真空吸盘分别吸住晶圆和衬底，通过电机支架带动其中的一方或双方运动，来达到分离的目的。
[0004]推片过程中，一般都是先用下真空吸盘先吸附住晶圆，然后另一个在上真空吸盘再吸住衬底。而上真空吸盘与衬底的接触需要很精密的控制。一方面需要精确控制电机或气缸的向下运动，使上真空吸盘与衬底接触；另一方面，需要检测上真空吸盘与衬底的距离，以及上下吸盘同时吸住衬底和晶圆后的真空及上吸盘对晶圆的下压力大小，防止吸盘在与衬底接触过程中下降太快造成瞬时冲击，损伤底部的晶圆。因此上真空吸盘装置需要有微米级的电机或气缸位置控制，气缸压力调节器，微米级的距离传感器，以及压力传感器等装置来辅助进行安全控制。这些传感器及控制器的使用和控制复杂，价格昂贵。而衬底在被上吸盘推移过程中，由于气缸或电机的位置控制，需要有小的向上抬升的力，一方面减少推片时上吸盘对晶圆的压力，另一方面减少衬底在与晶圆分离后，与衬底承片台的摩擦，防止损坏衬底。这个控制过程，也需要精密控制，设计和控制也比较复杂。
技术实现思路
[0005]针对上述现有技术缺陷，本专利技术的任务在于提供一种用于半导体晶圆下片用的推片装置，解决真空吸盘移动控制需要依靠高精度传感器及驱动机构，造成控制难度高，设备成本高的问题，目的是降低设备成本，降低控制要求，减少推片过程中对两者的损伤。
[0006]本专利技术技术方案如下：一种用于半导体晶圆下片用的推片装置，包括下加热吸盘和上吸盘装置，所述上吸盘装置由气缸机构驱动相对于所述下加热吸盘上下移动，所述上吸盘装置包括气囊底板、气囊、上吸盘固定底板和上吸盘，所述气缸机构设有上下移动导杆，所述上下移动导杆与所述气囊底板固定连接，所述上吸盘固定安装于所述上吸盘固定底板的底面，所述上吸盘固定底板通过弹簧连接件悬吊于所述气囊底板之下，所述气囊设置于所述气囊底板与所述上吸盘固定底板之间并与所述气囊底板的下表面以及所述上吸盘固定底板的上表面接触。
[0007]进一步地，为了更容易地调整弹簧连接件的弹力，通过弹簧连接件与气囊配合控制上吸盘的下压力，所述弹簧连接件包括弹簧和连接柱，所述连接柱的头部位于所述气囊
底板的上方，所述螺钉的尾部穿过所述气囊底板与所述上吸盘固定底板固定连接，所述弹簧套设在所述连接柱上位于所述连接柱的头部与所述气囊底板的上表面之间。通过该弹簧连接件连接，可以设置足够长度的弹簧来配合气囊压力形成下压力，以及在气囊抽空时形成向上的回复力，以更好地完成衬底与晶圆的分离。
[0008]进一步地，所述连接柱为螺钉。
[0009]进一步地，为了保证压力的均衡，所述弹簧连接件以不少于三个的数量等分分布在所述气囊底板的四周。
[0010]进一步地，为了使连接气囊的气路不干涉上吸盘装置的移动，所述上下移动导杆为中空管，所述上下移动导杆穿过所述气囊底板与所述气囊导通。
[0011]进一步地，所述推片装置包括机台和移动支架，所述移动支架水平移动设置于所述机台，所述下加热吸盘固定设置于所述机台，所述气缸机构设置于所述移动支架，所述上下移动导杆穿设在所述移动支架上由所述移动支架上下导向。
[0012]进一步地，所述移动支架包括横梁，所述气缸机构包括气缸和支承座，所述气缸的气缸杆与所述支撑座固定连接，所述上下移动导杆与所述支撑座连接。
[0013]进一步地，为了平衡气缸对上下移动导杆的作用力，所述气缸设有两个，所述气缸位于所述上下移动导杆的两侧。
[0014]进一步地，所述移动支架包括立柱和上下移动支架，所述上下移动支架的两端由所述立柱上下导向，所述气囊底板与所述上下移动支架固定连接。
[0015]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0016]本专利技术装置不需要精密的下压力传感器、位置/高度传感器，由气缸机构进行初步的高度定位，然后通过弹簧连接件和气囊内气体压力和真空控制来控制上吸盘的压力及下降高度，满足推片过程对于上吸盘的位置及压力控制，可以减少推片过程中对衬底及晶圆的损伤。设备结构简单，成本低且易于控制。
附图说明
[0017]图1为用于半导体晶圆下片用的推片装置结构示意图。
[0018]图2为上吸盘装置结构示意图。
[0019]图3为上吸盘装置剖面结构示意图。
[0020]图4为上吸盘装置在最高位置时示意图。
[0021]图5为上吸盘装置下降时示意图。
[0022]图6为上吸盘与衬底吸附贴合示意图。
[0023]图7为晶圆与衬底分离中示意图。
[0024]图8为晶圆与衬底分离后示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为对本专利技术的限定。
[0026]请结合图1所示，本实施例涉及的用于半导体晶圆下片用的推片装置包括基座100，基座100上设置有移动支架1，移动支架1可以进行横向移动产生推片时的移动动力和支撑。下加热吸盘2设置在基座100上，用于晶圆的加热和吸附。承片台3设置在基座100上位
于下加热吸盘2的侧方，用于推片后的衬底片放置。移动支架1设有两根立柱和一根横梁，横梁固定在立柱顶端，立柱设有竖直的导槽，上下移动支架4，主要是用于上吸盘装置5的固定，上下移动支架4的两端设置在立柱的导槽内，由立柱进行上下移动的导向。在移动支架1的横梁上，竖直设置两个气缸6，气缸6用于控制上吸盘装置5的移动。气缸6的气缸杆向上设置，气缸杆的顶部连接一个支承座9的两端，气缸6上可设置下降限位7来限制控制支撑座9的最低位置，下降限位7的高度可以调整以适应不同高度的需要。支撑座9的中间固定一根中空的上下移动导杆8，上下移动导杆8位于两个气缸6之间，并穿过横梁及上下移动支架4与上吸盘装置5连接。上下移动导杆8的顶端连接转接头10，通过转接头10及上下移动导杆8用于向上吸盘装置5提供真空或充气增大压力。
[0027]请结合图2及图3所示，上吸盘装置5，主要用于上吸盘15的上下位置控制及对衬底的吸附。上吸盘装置5包括气囊底板11、气囊19、上吸盘固定底板13以及上吸盘15。气囊底板11固定在上下移动支架4上，气囊19通过气囊固定圈18固定在气囊底板11上。气囊19位于气囊底板11与上吸盘固定底板之间与气囊底板11的下表面以及上吸盘固定底板13的上表面接触，上下移动导杆8穿过气囊底板11与气囊19导通。上吸盘固定底板13通过三个弹簧螺本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于半导体晶圆下片用的推片装置，其特征在于，包括下加热吸盘和上吸盘装置，所述上吸盘装置由气缸机构驱动相对于所述下加热吸盘上下移动，所述上吸盘装置包括气囊底板、气囊、上吸盘固定底板和上吸盘，所述气缸机构设有上下移动导杆，所述上下移动导杆与所述气囊底板固定连接，所述上吸盘固定安装于所述上吸盘固定底板的底面，所述上吸盘固定底板通过弹簧连接件悬吊于所述气囊底板之下，所述气囊设置于所述气囊底板与所述上吸盘固定底板之间并与所述气囊底板的下表面以及所述上吸盘固定底板的上表面接触。2.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆下片用的推片装置，其特征在于，所述弹簧连接件包括弹簧和连接柱，所述连接柱的头部位于所述气囊底板的上方，所述螺钉的尾部穿过所述气囊底板与所述上吸盘固定底板固定连接，所述弹簧套设在所述连接柱上位于所述连接柱的头部与所述气囊底板的上表面之间。3.根据权利要求2所述的用于半导体晶圆下片用的推片装置，其特征在于，所述连接柱为螺钉。4.根据权利要求2所述的用于半导体晶圆下片用的推片装置，其特征在于，所述弹簧连接件以不少于三个的数量等分...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄仕康，谢华伟，
申请(专利权)人：苏州铼铂机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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