一种芯片减薄保护装置的制作方法

1.本发明涉及芯片加工技术领域，具体是一种芯片减薄保护装置。


背景技术：

2.芯片的材料为主要为单晶硅，高纯度的单晶硅为主要的半导体原材料，在集成电路中，硅基材料的芯片与互联金属层之间存在电阻，在电流的作用下，这会引起芯片发热。芯片工作的过程中，这部分热量的产生会导致芯片的背面产生内应力。在温度较高时，该内应力也会较大，使得芯片基体层容易产生裂缝，从而损坏芯片。因此在芯片生产的过程中，硅基载体材料的晶圆需要进行减薄工艺，降低后续芯片发热带来的内应力。
3.现有的芯片减薄工艺较为复杂，减薄时容易对晶圆的正面造成损伤，对晶圆的正面保护效果较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种芯片减薄保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芯片减薄保护装置，包括箱体，所述箱体内设置有腐蚀组件，还包括：装夹组件，所述装夹组件用于对晶圆的侧边进行装夹，所述装夹组件夹紧晶圆的同时带动晶圆进行回转运动；以及抹平组件，所述抹平组件包括刮板，所述刮板与伸缩杆相连，所述伸缩杆绕其轴线进行转动安装，所述伸缩杆的安装轴线穿过晶圆的圆心；以及调节联动机构，所述调节联动机构用于调节装夹组件适应不同尺寸晶圆的装夹固定操作。
6.作为本技术进一步的技术方案，所述装夹组件包括一个装夹轮以及至少两组辅助轮，所述装夹轮与所述辅助轮设置在同一水平面，所述装夹轮以及其中一个所述辅助轮与所述调节联动机构相连。
7.作为本技术再进一步的技术方案，所述装夹轮与驱动机构一相连，所述驱动机构一包括第一原动件，所述第一原动件与输出轴相连，所述输出轴与传动机构相连，所述装夹轮通过传动机构与驱动机构一相连，所述装夹轮通过驱动机构一带动晶圆进行转动。
8.作为本技术再进一步的技术方案，所述传动机构包括同步架，所述同步架配合输出轴带动传动机构进行调整，所述驱动机构一在同步架的带动下将动力传递至从动轴。
9.作为本技术再进一步的技术方案，所述驱动机构二包括第二原动件，所述第二原动件与丝杆相连，所述丝杆与安装架之间转动安装，所述装夹轮以及其中一个所述辅助轮通过螺纹套筒与丝杆螺纹连接。
10.作为本技术再进一步的技术方案，所述抹平组件包括气动伸缩柱，所述气动伸缩柱与伸缩杆相连，所述伸缩杆的底部与刮板相连，所述抹平组件还包括：
给料机构，所述给料机构包括挤出装置，配合导管将液态石蜡挤出至晶圆的表面；回收机构，所述回收机构包括接收槽，所述接收槽设置在刮板的边缘，用于接收聚集到刮板末端多余的石蜡。
11.作为本技术再进一步的技术方案，所述腐蚀组件包括腐蚀槽，所述腐蚀槽内设置有溶液腔，所述腐蚀槽通过第三原动件进行升降安装，所述腐蚀槽还连接有废液桶。
12.与现有技术相比，本技术的有益效果是：本发明实施例通过设置转夹组件，对晶圆的侧边进行装夹固定，固定的同时，带动晶圆进行回转运动，便于在腐蚀组件中进行旋转腐蚀减薄；还借助抹平组件对晶圆的正面进行敷蜡，从而在进行腐蚀减薄时对晶圆的正面进行保护，避免对晶圆正面造成损伤，影响后续芯片加工的良品率，通过调节联动机构调节装夹组件，便于对不同尺寸的晶圆进行可靠装夹。
附图说明
13.图1为本发明实施例减薄保护装置的平面结构示意图。
14.图2为本发明实施例减薄保护装置中装夹组件的俯视示意图。
15.图3为本发明实施例减薄保护装置中辅助轮的安装示意图。
16.图4为本发明实施例减薄保护装置中抹平组件的安装示意图。
17.图5为本发明实施例减薄保护装置中接收槽的结构示意图。
18.图6为本发明实施例减薄保护装置中输出轴与滑杆的配合剖切结构示意图。
19.图中：1-箱体，2-安装架，3-第一原动件，4-输出轴，5-滑杆，6-主动锥齿轮，7-从动锥齿轮，8-同步架，9-从动轴，10-丝杆，11-轴套，12-第二原动件，13-螺纹套筒，14-装夹轮，140-辅助轮，141-液压缸，15-凹槽，16-晶圆，17-气动伸缩柱，18-伸缩杆，19-蜡筒，20-导管，21-刮板，22-挤出管，23-腐蚀槽，24-溶液腔，25-第三原动件，26-废液桶，27-滑套，28-弹簧，29-防脱块，30-导向板，31-接收槽。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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技术的限制。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
23.请参阅图1，本实施例提供了一种芯片减薄保护装置，包括箱体1，所述箱体1内设置有腐蚀组件，还包括：装夹组件，如图2、3所示，所述装夹组件用于对晶圆16的侧边进行装夹，所述装夹
组件夹紧晶圆16的同时带动晶圆16进行回转运动；以及抹平组件，如图4所示，所述抹平组件包括刮板21，所述刮板21与伸缩杆18相连，所述伸缩杆18绕其轴线转动安装，所述伸缩杆18的安装轴线穿过晶圆16的圆心；以及调节联动机构，所述调节联动机构用于调节装夹组件适应不同尺寸晶圆16的装夹固定操作。
24.具体的，请参阅图1，调节联动机构包括丝杆10，所述丝杆10上设置有双向螺纹，所述丝杆10与驱动机构二相连，所述丝杆10在驱动机构二的作用下带动装夹机构对晶圆16进行夹紧或者松开，所述丝杆10与装夹组件相连，所述丝杆10带动装夹组件中的螺纹套筒13移动，从而使得装夹轮14以及辅助轮140对晶圆16进行夹紧或者松开。
25.具体的，装夹组件只要能够实现对晶圆16进行水平夹紧操作，同时在装夹后控制晶圆16绕着圆心进行回转操作即可，对于装夹组件的具体结构不加限定，只要能够实现上述功能即可。
26.更具体的，抹平组件设置在晶圆16的上方，在装夹组件对晶圆16进行夹紧操作后，通过转夹组件控制晶圆16进行回转，抹平组件结合气动伸缩柱17以及伸缩杆18，控制刮板21下移，在刮板21靠近晶圆16的正面后，通过对晶圆16的表面投放液态石蜡，配合刮板21以及转动的晶圆16，实现对晶圆16的正面覆盖保护操作，便于后续腐蚀组件的腐蚀减薄操作。
27.使用时，将晶圆16放置装夹组件之间，配合调节联动机构，控制装夹组件对晶圆16进行夹紧，夹紧后的晶圆16通过抹平组件对正面进行石蜡覆盖，保证后续的正常腐蚀操作。
28.作为本技术一种实施例，所述装夹组件包括一个装夹轮14以及至少两组辅助轮140，所述装夹轮14与所述辅助轮140设置在同一水平面，所述装夹轮14以及其中一个所述辅助轮140与所述调节联动机构相连。
29.具体的，装夹组件中包括一个装夹轮14以及至少两组辅助轮140，装夹轮14与辅助轮140的结构完全相同，装夹轮14与辅助轮140分布安装在晶圆16的侧边，通过调节联动机构控制螺纹套筒13移动，调整装夹轮14与其中一组辅助轮140，以及配合液压缸141，如图3所示，其中液压缸140与辅助轮141相连，使得辅助轮140靠近晶圆16，完成对晶圆16的装夹操作。
30.其中一组辅助轮140以及转夹轮由调节联动机构同步控制，配合丝杆10上的双向螺纹以及螺纹套筒13，带动装夹轮14以及其中一个辅助轮140靠近或者远离晶圆16，完成夹紧或者松开操作。
31.使用时，通过安装架2上设置的丝杆10，配合第二原动件12，调节两组装夹轮14之间的间隔，同时配合辅助轮140，对晶圆16进行装夹操作。利用两个装夹轮14以及一个辅助轮140，可靠实现对晶圆16的装夹，同时利用从动轴9上的动力，使得晶圆16能够在装夹轮14与辅助轮140之间进行转动，配合抹平组件对晶圆16的正面进行涂抹石蜡，从而保证在对晶圆16进行腐蚀时的正面保护操作。
32.请参阅图1，作为本技术一种实施例，所述装夹轮14与驱动机构一相连，所述驱动机构一包括第一原动件3，所述第一原动件3与输出轴4相连，所述输出轴4与传动机构相连，所述装夹轮14通过传动机构与驱动机构一相连，所述装夹轮14通过驱动机构一带动晶圆16进行转动。
33.所述传动机构包括同步架8，所述同步架8配合输出轴4带动传动机构进行调整，所
述驱动机构一在同步架8的带动下将动力传递至从动轴9。
34.具体的，通过驱动机构一中的第一原动件3以及传动机构，控制输出轴4以及从动轴9之间的动力可靠传递，实现对从动轴9的转动控制。
35.需要说明的是，传动机构的机构不唯一，由于调节联动机构作用下的装夹轮14会发生水平方向上的移动，为了保证驱动机构一可靠传递动力至从动轴9，从而带动从动轴9上的装夹轮14带动晶圆16进行转动，便于抹平组件敷蜡操作。
36.如图6所示，这里给出一种传动机构的具体结构：所述传动机构包括滑杆5，所述滑杆5与输出轴4之间滑动连接，可以从图6中看出，输出轴4上设置有限位槽，同时滑杆上设置有与限位槽相互配合的卡块，使得滑杆5可以在输出轴4中进行滑动，当输出轴4在转动时也会带动滑杆5进行同步转动，所述滑杆5通过传动齿轮与输出轴4相连，所述输出轴4与螺纹套筒13之间转动连接，所述装夹轮14与输出轴4之间固定连接，所述输出轴4与滑杆5之间设置有同步架8，所述传动齿轮通过同步架8保持啮合，从而保证输出轴4与从动轴9之间的动力传输。
37.其中，同步架8的两端分别与输出轴4以及从动轴9之间转动并限位连接，保证图1中的主动锥齿轮6与从动锥齿轮7保持啮合，从而保证动力可靠传递操作，图1中的同步架8为直角设置，也可以为其他形状，只要能够保证在同步架8的作用下，输出轴4上的主动锥齿轮6与从动轴9上的从动锥齿轮7保持啮合即可，同步架8结构不唯一。
38.所述驱动机构二包括第二原动件12，所述第二原动件12与丝杆10相连，所述丝杆10与安装架2之间转动安装，所述装夹轮14通过从动轴9与螺纹套筒13相连，其中一个所述辅助轮140通过连接杆件与丝杆10上相对应的另一个螺纹套筒13固定连接，这里需要注意的是，该辅助轮140与连接杆件之间为转动安装，便于保证后续晶圆16能够在装夹轮14与辅助轮140之间进行回转运动。
39.请参阅图4、5，作为本技术再进一步的技术方案，所述抹平组件包括气动伸缩柱17，所述气动伸缩柱17与伸缩杆18相连，所述伸缩杆18的底部与刮板21相连，所述抹平组件还包括：给料机构，所述给料机构包括挤出装置，配合导管将液态石蜡挤出至晶圆的表面。
40.具体的，所述挤出装置包括蜡筒19，所述蜡筒19与导管20相连，所述导管20与挤出管22连接，所述挤出管22布置在刮板21的边缘；回收机构，所述回收机构包括接收槽，所述接收槽设置在刮板的边缘，用于接收聚集到刮板末端多余的石蜡。
41.使用时，刮板21对石蜡进行抹平，使得石蜡覆盖在晶圆16表面，多余的石蜡会在刮板21的作用下逐渐流动到晶圆16的边缘位置，结合回收机构中的导向板27，将多余的石蜡导向至接收槽31中进行回收。控制晶圆16的转动速度，避免晶圆16转动过快导致石蜡产生飞溅现象。
42.具体的，所述接收槽通过滑套与刮板21相连，所述刮板21的末端设置有防脱块，所述防脱块与滑套之间设置有弹簧，所述滑套上设置有导向板，所述导向板对准接收槽。
43.通过抹平组件中的刮板21以及给料机构，实现对晶圆16表面进行挤出石蜡以及抹平操作，在抹平的过程中，将多余的石蜡通过回收机构中的接收槽31进行回收，避免石蜡掉入腐蚀组件中。
44.作为本技术一种实施例，所述腐蚀组件包括腐蚀槽23，所述腐蚀槽23内设置有溶液腔24，所述腐蚀槽23通过第三原动件25进行升降安装，所述腐蚀槽23还连接有废液桶26。
45.本技术使用时，首先通过调节联动机构，配合装夹组件，对晶圆16进行匹配装夹，具体是通过第二原动件12控制丝杆10上的两个螺纹套筒13相互分离或者相互靠近，使得底部的装夹轮14靠近晶圆16的边缘，再通过移动辅助轮140，使得晶圆16的边缘卡接在装夹轮14与辅助轮140之间，实现对晶圆16的装夹操作。在装夹的过程中，由于从动轴9与螺纹套筒13套接的作用，在同步架8的配合下，使得主动锥齿轮6上的滑杆5同步向外伸出或者收回，保证了第一原动件3上输出轴4的转矩可靠输出至滑杆5上，从而便于将动力传递至同轴的装夹轮14上，使得晶圆16进行转动，进而进行抹平保护操作。在抹平的过程中，首先将石蜡沿着刮板21的布置位置进行倾倒，在晶圆16转动下，刮板21带动石蜡覆盖在晶圆16表面，同时在离心力的作用下配合刮板21向晶圆16边缘移动，对于多余的石蜡通过回收机构中的接收槽31以及导向板30进行回收操作，多余的石蜡到达晶圆16边缘时，通过导向板30刮除，落入底部的接收槽31中，完成对晶圆16正面的保护操作。晶圆16的装夹以及封蜡保护操作完成后，通过控制腐蚀槽23上升，对晶圆16的背面进行腐蚀操作，同时空时气动伸缩柱17升起刮板21，驱动机构持续作用，使得晶圆16在装夹轮14与辅助轮140之间转动，提升腐蚀效果。
46.通过抹平组件进行正面封蜡保护操作，再结合腐蚀组件对晶圆16背部腐蚀减薄操作，结合抹平组件以及腐蚀组件实现对晶圆16的保护以及快速减薄，提升对晶圆16的腐蚀减薄效果以及减薄效率、晶圆16减薄的良品率。
47.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。