一种用于晶圆贴片过程中保护膜的保护装置的制作方法

1.本发明涉及电子产品生产技术领域，具体来说，涉及一种用于晶圆贴片过程中保护膜的保护装置。


背景技术：

2.电子产品，是指供日常消费者生活使用的电子产品。它属于特定的家用电器，内有电子元件，通常会应用于娱乐、通讯以及文书用途，例如电话、音响器材、电视机、dvd播放机甚至电子钟等。芯片，又称微电路、微芯片、集成电路，是指内含集成电路的硅片，体积很小，是电子产品中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。芯片制作的完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节；其制作原材料为晶圆。晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之ic产品。
3.实际生产过程中，需要对晶圆的背面进行研磨，俗称back grinding，从而将晶圆的厚度控制在微米级别的厚度范围内，这样最后制作出来的芯片才较薄，从而适应电子产品的生产需求。研磨的流程包括贴片、研磨和撕片，贴片是晶圆研磨前的辅助工序，即将晶圆正面的ic图案用特殊的保护膜(wafer tape)贴上，确保在研磨晶圆背面的时候，保护正面的ic图案不会受到损坏；撕片即是将这层保护膜撕掉的过程。
4.但是现有的晶圆贴片设备中，经常会出现以下问题：贴片过程中多采用滑动摩擦的方式将保护膜贴在晶圆正面，这种贴片方式使得保护膜表面受到的摩擦力较大，保护膜容易被刮伤，导致在将晶圆的正面朝下进行研磨的过程中，晶圆表面的ic图案易从保护膜中露出而被损伤，造成晶圆的失效，提高了晶圆的不良率。


技术实现要素：

5.本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种用于晶圆贴片过程中保护膜的保护装置，来解决上述中的问题。
6.本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种用于晶圆贴片过程中保护膜的保护装置，包括支撑座，所述支撑座的顶部一端设有支撑板一，所述支撑板一的上部套设有旋转套筒，所述旋转套筒侧边设有贴片机构，所述支撑板一的一侧顶部设有横梁，所述横梁的底部设有压平机构，所述支撑座的顶部另一端设有支撑柱，所述支撑柱为空腔柱，所述支撑柱内设有升降限位装置，所述升降限位装置贯穿于所述支撑柱顶部延伸至所述支撑柱的上方并顶部设有顶板，所述顶板的顶部设有支撑板二，所述支撑板二的顶部设有晶圆支撑盘。
8.作为优选，所述压平机构包括固定板，所述固定板的底部且靠近所述支撑板一的一端设有电机，所述电机的输出端连接有输出轴，且所述输出轴贯穿于所述固定板延伸至所述固定板的上方并顶部设有转动拉杆，所述输出轴表面上部且位于所述转动拉杆与所述固定板之间设有柱体一，所述柱体一的底部固定在所述固定板的顶部一端上，所述转动拉
杆的顶部另一端设有转齿轮，所述转齿轮的顶部中心设有v型板，所述v型板的顶部中心处设有拉杆三，其中，所述v型板右端底部设有不转齿轮，所述不转齿轮的底部中心处设有滑块，所述滑块下方设有与所述滑块相配合的u型板，所述u型板的底部固定在所述固定板的顶部且靠近所述支撑板一的一侧上。
9.作为优选，所述v型板左端顶部设有拉杆一，所述拉杆一另一端顶部设有拉杆二，所述拉杆二另一端连接在所述拉杆三的一端顶部上，其中，所述拉杆二与所述拉杆一相交端的底部设有连接柱一，所述连接柱一的底部设有连接柱二，所述连接柱二的底部设有连接柱三，所述连接柱三的底部设有连接柱四，所述连接柱四的底部设有固定盘，所述固定盘的外侧设有若干个均匀设置的旋转件，所述旋转件的顶部均设有限位块。
10.作为优选，所述旋转件的底部均设有连接转杆，所述连接转杆的两端均设有滚动球，所述滚动球均为橡胶材质制作形成，其中，若干个连接转杆均是采用同一个方向倾斜布列在固定盘的底部周边处。
11.作为优选，所述连接柱三的表面底部设有若干个均匀式布列的弯杆，所述弯杆的底部均设有软性球体，所述软性球体的尺寸均为相同，且所述软性球体直径大于所述滚动球的直径，同时，所述软性球体均位于所述贴片机构的上方。
12.作为优选，所述升降限位装置包括侧齿牙升降柱，所述侧齿牙升降柱穿插在所述支撑柱内并顶部与所述顶板的底部进行固定连接，其中，所述支撑柱且远离所述支撑板一的一侧上部设有倒梯形凹槽，所述梯形凹槽将所述支撑柱与外界相贯通，且所述侧齿牙升降柱左侧齿牙处贯穿于所述梯形凹槽。
13.作为优选，所述梯形凹槽外侧设有升降调节盘，所述升降调节盘内侧设有与所述侧齿牙升降柱相啮合的弧形凸板，所述弧形凸板的中心处两端均设有限位锁板，所述限位锁板均位于所述支撑柱的外部两侧，其中，两端限位锁板且位于所述升降调节盘的下方一端之间穿插设有固定轴，所述限位锁板另一端之间设有与所述支撑柱侧边相配合的锁轮，所述锁轮且远离所述支撑柱的一侧设有锁紧调节杆。
14.作为优选，所述升降调节盘外侧中部处设有摇杆，所述摇杆下方且位于所述升降调节盘的侧边下部设有支撑弹性件，所述支撑弹性件采用软性不锈钢材质制作形成波纹状结构，其中，所述支撑弹性件的外端设有支板一，所述支板一的底部设有支板二，所述支板二一端固定在所述支撑柱外侧下部位置处。
15.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
16.1、该保护装置，通过在支撑板一上设置贴片结构，贴片机构上方则设有压平机构，贴片机构下方则设有升降限位装置，其中，贴片机构为现有的机构，也就是说现有常规可以贴片用的机构，贴片机构则通过旋转套筒套设限位在支撑板一上，使得需要贴片工作时可借助外部操作，具体可采用手动将其转动到晶圆支撑盘的上方，再通过升降限位装置的升降功能，将晶圆支撑盘升到合适的位置后，通过贴片机构将保护膜贴合在晶圆表面，然后又将贴片机构转到另一侧，通过上方的压平机构对表面的保护膜进行旋转排气，从而增加保护膜与晶圆之间的紧密度，使得在研磨过程中保护膜不会与晶圆发生位移，让晶圆研磨效果更好。
17.2、压平机构采用若干个球状体结构实现旋转滚动的运动，促使在旋转滚动过程中所对晶圆表明产生的压力作用，可有效的将晶圆表面的保护膜施压贴合在晶圆表面上，将
内部残留的空气很好的赶出去，同时球体之间的压力则均是同等的，因为可很好的控制贴合的紧密度，另外，压平机构主要是采用周边同等间距所设置的软性球体及中部的滚动球在总的转动移动下来对晶圆表面保护膜进行施压，由于均是采用软性材质制作形成，使得在施压贴合排气过程中有效的防止刮坏保护膜的现象，同时，采用此种排气压平机构可起到保护膜的保护作用，避免保护膜在晶圆研磨过程中发生位移或起鼓的现象。
18.3、固定盘底部的若干个连接转杆则以同一个方向进行倾斜式布列，使得在受到连接柱四的转动下，促使连接转杆两端上的滚动球在晶圆表面上产生移动，由于滚动球与晶圆表面接触，当连接柱四旋转移动时，滚动球则由于摩擦后产生形变，让若干个均匀布列的滚动球的列队发生改变，其中，在摩擦转动过程中可促使若干个滚动球同时往一个方向滚动，使得将中部的空气往四周赶，直到相互交叉排成一列形成一个圆形结构时，再受到摩擦带动下方向转动，从而所形成的往复式循环运动对晶圆中部处的保护膜有很好的贴合压紧效果。
19.4、相比现有的采用一个气囊来进行施压排气，本发明的多个均匀式设置的球体状压平机构排气效果更好，且所对不同的多个部位进行同时施压下具有更好的贴合效果，使得将保护膜更好的贴合在晶圆表面上，保证了保护膜与晶圆之间的贴合性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是根据本发明实施例的总结构示意图；
22.图2是根据本发明实施例的压平机构结构示意图；
23.图3是根据本发明实施例的不转齿轮端结构示意图；
24.图4是根据本发明实施例的连接柱三端结构示意图；
25.图5是根据本发明实施例的固定盘底部使用状态图一；
26.图6是根据本发明实施例的固定盘底部使用状态图二；
27.图7是根据本发明实施例的侧齿牙升降柱端结构示意图；
28.图8是根据本发明实施例的升降调节盘端结构示意图。
29.图中：
30.1、支撑座；2、支撑板一；3、旋转套筒；4、贴片机构；5、横梁；6、压平机构；7、支撑柱；8、顶板；9、支撑板二；10、晶圆支撑盘；11、固定板；12、电机；13、转动拉杆；14、柱体一；15、转齿轮；16、拉杆三；17、v型板；18、滑块；19、u型板；20、不转齿轮；21、拉杆一；22、拉杆二；23、连接柱一；24、连接柱二；25、连接柱三；26、连接柱四；27、固定盘；28、旋转件；29、限位块；30、连接转杆；31、滚动球；32、弯杆；33、软性球体；34、侧齿牙升降柱；35、梯形凹槽；36、升降调节盘；37、弧形凸板；38、限位锁板；39、锁轮；40、锁紧调节杆；41、摇杆；42、支撑弹性件；43、支板一；44、支板二。
具体实施方式
31.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
33.根据本发明的实施例，如图1
‑
8中所展示的：
34.本发明提供一种用于晶圆贴片过程中保护膜的保护装置，包括支撑座1，所述支撑座1的顶部一端设有支撑板一2，所述支撑板一2的上部套设有旋转套筒3，所述旋转套筒3侧边设有贴片机构4，所述支撑板一2的一侧顶部设有横梁5，所述横梁5的底部设有压平机构6，所述支撑座1的顶部另一端设有支撑柱7，所述支撑柱7为空腔柱，所述支撑柱7内设有升降限位装置，所述升降限位装置贯穿于所述支撑柱7顶部延伸至所述支撑柱7的上方并顶部设有顶板8，所述顶板8的顶部设有支撑板二9，所述支撑板二9的顶部设有晶圆支撑盘10。
35.其中，如图2
‑
6所示的，所述压平机构6包括固定板11，所述固定板11的底部且靠近所述支撑板一2的一端设有电机12，所述电机12的输出端连接有输出轴，且所述输出轴贯穿于所述固定板11延伸至所述固定板11的上方并顶部设有转动拉杆13，所述输出轴表面上部且位于所述转动拉杆13与所述固定板11之间设有柱体一14，所述柱体一14的底部固定在所述固定板11的顶部一端上，所述转动拉杆13的顶部另一端设有转齿轮15，所述转齿轮15的顶部中心设有v型板17，所述v型板17的顶部中心处设有拉杆三16，其中，所述v型板右端底部设有不转齿轮20，所述不转齿轮20的底部中心处设有滑块18，所述滑块18下方设有与所述滑块18相配合的u型板19，所述u型板19的底部固定在所述固定板11的顶部且靠近所述支撑板一2的一侧上，所述v型板17左端顶部设有拉杆一21，所述拉杆一21另一端顶部设有拉杆二22，所述拉杆二22另一端连接在所述拉杆三16的一端顶部上，其中，所述拉杆二22与所述拉杆一21相交端的底部设有连接柱一23，所述连接柱一23的底部设有连接柱二24，所述连接柱二24的底部设有连接柱三25，所述连接柱三25的底部设有连接柱四26，所述连接柱四26的底部设有固定盘27，所述固定盘27的外侧设有若干个均匀设置的旋转件28，所述旋转件28的顶部均设有限位块29，所述旋转件28的底部均设有连接转杆30，所述连接转杆30的两端均设有滚动球31，所述滚动球31均为橡胶材质制作形成，其中，若干个连接转杆30均是采用同一个方向倾斜布列在固定盘27的底部周边处。
36.同时，所述连接柱三25的表面底部设有若干个均匀式布列的弯杆32，所述弯杆32的底部均设有软性球体33，所述软性球体33的尺寸均为相同，且所述软性球体33直径大于所述滚动球31的直径，同时，所述软性球体33均位于所述贴片机构4的上方。
37.另一个实施例，根据图1、图7
‑
8所示；
38.所述升降限位装置包括侧齿牙升降柱34，所述侧齿牙升降柱34穿插在所述支撑柱7内并顶部与所述顶板8的底部固定连接，其中，所述支撑柱7且远离所述支撑板一2的一侧上部设有倒梯形凹槽35，所述梯形凹槽35将所述支撑柱7内部与外界相贯通，且所述侧齿牙升降柱34左侧齿牙处贯穿于所述梯形凹槽35，所述梯形凹槽35外侧设有升降调节盘36，所述升降调节盘36内侧设有与所述侧齿牙升降柱34相啮合的弧形凸板37，所述弧形凸板37的中心处两端均设有限位锁板38，所述限位锁板38均位于所述支撑柱7的外部两侧，其中，两端限位锁板38且位于所述升降调节盘36的下方一端之间穿插设有固定轴，所述限位锁板38
另一端之间设有与所述支撑柱7侧边相配合的锁轮39，所述锁轮39且远离所述支撑柱7的一侧设有锁紧调节杆40。
39.此外，所述升降调节盘36外侧中部处设有摇杆41，所述摇杆41下方且位于所述升降调节盘36的侧边下部设有支撑弹性件42，所述支撑弹性件42采用软性不锈钢材质制作形成波纹状结构，其中，所述支撑弹性件42的外端设有支板一43，所述支板一43的底部设有支板二44，所述支板二44一端固定在所述支撑柱7外侧下部位置处。
40.本实施例的详细使用方法与作用：
41.在支撑板一2的表面上安装有可控制电机12驱动的控制键，首先将晶圆卡接在带有圆形卡槽的晶圆支撑盘10上，再借助外力将贴片机构转到左侧位置处，然后，借助外部作用力将锁紧调节杆40往下压，促使锁紧调节杆40压在支撑柱7侧边，使得升降调节盘36与梯形凹槽35之间产生八字形的倾斜角度，再驱动摇杆41旋转，促使摇杆41带动侧端上的升降调节盘36旋转，让升降调节盘36右侧所设置的弧形凸板37带动侧边相啮合的侧齿牙升降柱34产生上下运动，当侧齿牙升降柱34往上升后则顶着顶板8，促使顶板8顶着支撑板二9顶部上的晶圆支撑盘10升到合适的位置后停止运动，这时驱动贴片机构4工作，让贴片机构4将保护膜贴合在晶圆表面上，其中，此处的贴片机构4为现有常规设备，并带动自动贴膜功能的设备，在本方案中并未对其进行详细具体说明。
42.当贴片机构4将保护膜贴合在晶圆表面后，再次将贴片机构4转到右侧位置，然后根据高度的需要调节晶圆支撑盘10的上升状态，促使晶圆支撑盘10的顶部面正好升到合适的位置时停止运动，这时，驱动电机12运行，让电机12带动输出轴旋转，而输出轴则正好驱动顶部的转动拉杆13发生转动，让转动拉杆13带动左端上的转齿轮15旋转，其中，由于转齿轮15顶部中心处设有v型板17，而v型板17固定在转齿轮15的顶部上且随着转齿轮15的旋转而产生改变的，使得当转齿轮15转动后顶部上的v型板17右端压着不转齿轮20，让不转齿轮20底部中心处的滑块18在u型板19的u型槽内产生移动，而v型板17左端则通过三个拉杆之间的互相配合下起到移动角度范围的限位作用，其中，可采用a点、b点、c点、d点、e点以及o点进行区分，当o点与转齿轮15的旋转角度始终保持一致时，b点则推着不转齿轮20在u型板19上移动，其中，e点可限定在一个原点上，促使当b点在u型板19上来回移动后，则带动转齿轮15产生旋转后的位置改变，在b点往前移动时，c点则慢慢靠近e点，d点这时往左前移动，当b点往后移动后，c点则慢慢与e点之间的距离拉大，促使d点往右侧移动。
43.因此，根据上部的运动轨迹来带动连接柱一23往复式的运动，让连接柱一23带动下方的连接柱二24，连接柱二24则拉着相连接的连接柱三25，使得连接柱三25表面底部上所设置的若干个软性球体33正好在晶圆的表面来回的摩擦着，与此同时，连接柱三25底部的连接柱四26带动底部的固定盘27产生位置上的改变，使得固定盘27底部周边处所设置的若干个滚动球31在接触晶圆表面摩擦后产生角度转动，促使相邻之间的连接转杆30不停的分开与交叉之间转换，当相邻之间的连接转杆30在摩擦所产生的转动力下产生交叉时，将两端的滚动球31均滚动到一个圆周线上，形成一个圆形结构，反之两端的滚动球31则分开，使得不停的对晶圆表面贴合后的保护膜进行排气，将中部处残留的空气往四周驱赶，然后与外侧的软性球体33的配合下将其从周边赶出去，从而有效的保护了保护膜与晶圆之间的贴合度。
44.最后，晶圆表面的气体排空后，将锁紧调节杆40往右上方掰，让两端的限位锁板38
顶着升降调节盘36往左，促使侧边的弧形凸板37与侧齿牙升降柱34侧边的齿牙分开，使得侧齿牙升降柱34直接往下落，从而升降限位装置回位。
45.通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。