一种合围式自动挡水装置的制作方法

本发明涉及晶圆加工，尤其涉及一种合围式自动挡水装置。

背景技术：

1、半导体晶圆在切割后，其边缘往往存在毛刺、崩缺、轮廓失圆等缺陷，这些缺陷会大幅降低晶圆的机械强度，还会造成后续光刻、镀膜、蚀刻等工艺的良率损失。晶圆磨边工位是实现晶圆外周精密整形的核心工艺单元。

2、目前，现有晶圆磨边设备的磨边工位多为敞开式结构，存在多项技术缺陷：

3、第一，磨头高速切削硅材料会产生大量硅碎屑，碎屑无约束四处飞溅，污染工位内部的丝杠、传感器、视觉相机等精密部件，同时存在碎屑溅射划伤操作人员的安全隐患。

4、第二，磨削过程需持续喷淋冷却纯水，高速摩擦产生高压水雾，敞开式结构的工位无隔离屏障，水雾弥漫扩散。一方面，水雾腐蚀导轨、轴承、丝杠等金属运动件，导致锈蚀卡滞，缩短零部件使用寿命，维保成本大幅上升；另一方面，水雾附着于镜头与感应端面，造成尺寸检测误判、晶圆定位失效，引发加工报废；再一方面，水雾渗入接线端子和伺服电机，导致绝缘下降易短路停机，降低产线稼动率。

5、第三，现有磨边工位仅配置简易固定挡水板，无法随磨头xyz三轴行程自适应开合。若采用固定封闭腔体，会与磨头大范围移动产生干涉，无法兼容多规格晶圆加工。分体挡水结构无同步联动设计，密封间隙大，水雾渗漏严重。

6、因此，需要对现有技术进行改进。

技术实现思路

1、本发明提供一种合围式自动挡水装置，以解决现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

3、一种合围式自动挡水装置，应用于晶圆磨边设备，所述设备包括基座、三轴磨削机构和晶圆真空吸附载台，所述三轴磨削机构和所述晶圆真空吸附载台分别设置于所述基座上，所述装置包括：

4、密封集水机构,设置于所述基座上；所述密封集水机构的内部中空，顶部具有开口以供所述三轴磨削机构的磨头模组进入内部，且底部具有避让口以供所述晶圆真空吸附载台进入内部，用于收集磨削晶圆产生的碎屑和水雾；

5、第一挡水机构，设置于所述基座上，且设置于所述开口处，可在y方向上移动，用于在磨削晶圆过程中，在所述开口处形成动态的局部遮挡；

6、第二挡水机构，设置于所述三轴磨削机构的y轴移动模组上，且设置于所述开口处，可在y方向上跟随所述y轴移动模组同步移动，用于在磨削晶圆过程中，与第一挡水机构对向配合，在所述开口处围绕所述磨头模组形成动态的合围式遮挡。

7、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述密封集水机构包括前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和底板；

8、所述前侧板、左侧板、后侧板和右侧板依次首尾连接，以围合形成所述开口；

9、所述底板连接于所述前侧板、后侧板、左侧板和右侧板的底部，且所述避让口开设于所述底板上。

10、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述底板上还开设有排污口；

11、所述排污口通过快拆排污接头与排污管路连通，用于将收集的碎屑和水雾排出。

12、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述底板朝向所述密封集水机构内部的底面开设有导流槽，所述导流槽朝向所述排污口倾斜布置。

13、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述第一挡水机构包括第一挡水帘和移动驱动模组；

14、所述第一挡水帘设置于所述开口处，且前端与所述前侧板连接，后端与所述移动驱动模组连接；所述前端为靠近所述前侧板的一端，所述后端为远离所述前侧板的一端；

15、所述移动驱动模组设置于所述基座上，可在y方向上移动，用于在磨削晶圆过程中，带动所述第一挡水帘在y方向上移动，以调节所述第一挡水帘对所述开口的局部遮挡范围。

16、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述移动驱动模组包括第一固定板、第一滑动板、第一滑块、滑轨、连接架和移动驱动单元；

17、两个所述滑轨分别设置于所述左侧板和右侧板的外表面上，且沿y方向延伸设置；

18、两个所述第一滑动板分别通过一个所述第一滑块滑动安装于对应的所述滑轨上；

19、所述第一固定板位于所述开口处，且一端与其中一个所述第一滑动板连接，另一端与另一个所述第一滑动板连接；所述第一挡水帘的后端与所述第一固定板的侧面连接；

20、所述移动驱动单元设置于所述基座上，且通过所述连接架与所述第一固定板或其中一个所述第一滑动板连接，可在y方向上移动，用于带动所述第一挡水帘、第一固定板、第一滑动板和第一滑块沿着所述滑轨移动。

21、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述移动驱动模组还包括导向条；

22、两个所述导向条分别设置于所述左侧板和右侧板的内表面上，沿y方向延伸设置，且开设有导向槽；

23、所述第一挡水帘两侧分别滑动安装于对应的所述导向槽内；

24、或，所述左侧板和所述右侧板的内表面开设有导向槽；

25、所述第一挡水帘两侧分别滑动安装于对应的所述导向槽内。

26、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述第二挡水机构包括第二挡水帘、第三挡水帘、第四挡水帘和安装模组；

27、所述第二挡水帘设置于所述开口处，且前端与所述安装模组连接，后端与所述后侧板连接；

28、所述第三挡水帘设置于所述开口处，且与所述安装模组连接；

29、所述第四挡水帘设置于所述开口处，且与所述安装模组连接；

30、所述安装模组设置于所述y轴移动模组上，可在y方向上跟随所述y轴移动模组同步移动，用于在磨削晶圆过程中，带动所述第二挡水帘、第三挡水帘和第四挡水帘在y方向上移动，以与所述第一挡水帘对向配合，从而使得所述第二挡水帘、第三挡水帘、第四挡水帘与所述第一挡水帘在所述开口处共同围绕所述磨头模组形成动态的合围式遮挡。

31、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述安装模组包括第二固定板、第二滑动板、第二滑块、第三固定板、第四固定板和第五固定板；

32、两个所述第二滑动板分别通过一个所述第二滑块安装于对应的所述滑轨上；至少一个所所述第二滑动板与所述y轴移动模组连接；

33、所述第二固定板位于所述开口处，且一端与其中一个所述第二滑动板连接，另一端与另一个所述第二滑动板连接；所述第二挡水帘的前端与所述第二固定板的侧面连接；

34、所述第五固定板位于所述开口处，且一端与其中一个所述第二滑动板连接，另一端与另一个所述第二滑动板连接；

35、所述第三固定板和所述第四固定板分别位于所述开口处，且一端沿x方向滑动安装于所述第五固定板，另一端沿x方向滑动安装于所述第二固定板；

36、所述第三挡水帘的左侧与靠近所述左侧板的所述第二滑动板连接，右侧与所述第三固定板的侧面连接；所述左侧为靠近所述左侧板的一侧，所述右侧为远离所述左侧板的一侧；

37、所述第四挡水帘的右侧与靠近所述右侧板的所述第二滑动板连接，左侧与所述第四固定板的侧面连接。

38、进一步地，所述合围式自动挡水装置中，所述装置还包括行程感应闭环控制组件，与所述晶圆磨边设备电性连接，用于感应所述第一滑动板与所述第二滑动板之间的相对位置，并反馈至所述晶圆磨边设备，以实现磨削动作的安全互锁；

39、所述行程感应闭环控制组件包括传感器和感应片；

40、所述传感器和所述感应片中的一者设置于所述第一滑动板上，另一者设置于所述第二滑动板上。

41、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

42、本发明提供的一种合围式自动挡水装置，通过密封集水机构与第一挡水机构、第二挡水机构的协同配合，在晶圆磨边设备的磨头模组周围形成动态的合围式遮挡，使磨削晶圆产生的碎屑与水雾被有效约束在密封集水机构内部，从而避免碎屑飞溅污染丝杠、传感器、视觉相机等精密部件并消除人员划伤隐患；同时显著抑制水雾向外部扩散，防止导轨、轴承等金属件锈蚀卡滞，避免镜头与感应端面附着水雾造成的尺寸检测误判和定位失效，并杜绝水雾渗入接线端子及伺服电机所导致的绝缘下降与短路停机问题；此外，第二挡水机构可跟随晶圆磨边设备的y轴移动模组同步运动，与第一挡水机构对向配合，实现自适应开合，既消除了固定封闭腔体对磨头大范围移动的干涉，实现了多规格晶圆的兼容加工，又通过动态合围大幅缩小了密封间隙，有效解决了分体挡水结构渗漏严重的问题，显著提升了产线稼动率并降低了维保成本。