一种基于四管立式炉加工的晶圆定位切割装置的制作方法

本发明涉及晶圆加工，具体为一种基于四管立式炉加工的晶圆定位切割装置。

背景技术：

1、半导体晶圆是半导体制造过程中的关键元件，是制造集成电路（芯片）的基础材料，晶圆通常由高纯度的硅（或其他半导体材料）制成，并在其表面上通过一系列工艺进行芯片的制造，上述过程中需要对晶圆进切割，而半导体晶圆的定位切割一般需要在加热环境下进行，目的是为了对晶圆进行精确控制和均匀加热，以确保切割加工过程中的稳定性和准确性，目前在对晶圆进行切割时一般采用四管立式炉对晶圆周围空间进行密封，之后再对晶圆进行加热，最后对晶圆进行切割。

2、在对晶圆切割前需要对切割位置进行划分，之后通过划分的轨迹对晶圆进行切割，对于目前的切割过程中存在以下问题：在对切割位置进行划分标记时，若不对晶圆进行固定限位，可能会使得晶圆发生偏移，导致后续切割过程存在偏差，故对于晶圆的切割效果还有待提高。

3、其次划分标记的过程与晶圆的固定过程均是独立进行，这就会导致在对同一大小规格的晶圆进行划分标记时，划分的位置难以保持一致；而且切割好的晶圆在取出时需要给机械手留出承托的空间，然而实际切割时，承托晶圆的台面往往不会自动与晶圆分离，这就使得只有晶圆伸出台面的边缘部分能够被机械手承托，导致机械手取出晶圆时不稳定。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种基于四管立式炉加工的晶圆定位切割装置，旨在解决上述现有技术的问题。

2、本技术提供一种基于四管立式炉加工的晶圆定位切割装置，包括：加热台，所述加热台的上端面固定设置有两个前后对称且轴线自下至上延伸的固定柱，两个固定柱之间通过固定条共同滑动设置有用于放置晶圆的放置圆板，放置圆板和加热台之间共同设置有用于对晶圆进行夹持锁紧的锁紧机构。

3、切割单元，所述加热台上设置有用于对晶圆进行定位切割的切割单元，所述切割单元包括滑动板，所述加热台上设置有根据锁紧机构进行锁紧后并移动至指定位置的滑动板，滑动板上开设有从前至后的滑动槽，滑动槽内通过电动滑块滑动设置有阶梯板，阶梯板最上侧竖直段的左端面通过旋转轴转动设置有切割刀具，切割单元还包括用于驱动切割刀具移动至指定切割位置的基准组。

4、所述锁紧机构包括横向柱，所述放置圆板的周向面上设置有四个均匀分布且沿放置圆板的径向滑动的横向柱，横向柱远离放置圆板的端面固定设置有倒l形的锁紧板，所述加热台和放置圆板上共同设置有用于驱动锁紧板对晶圆进行夹持的驱动单元。

5、根据有利的实施例，所述锁紧板的阴角区域均朝向放置圆板的轴线，锁紧板朝向放置圆板的端面均为耐高温的橡胶材质，锁紧板的水平段朝向放置圆板轴线的端面经过倒角处理。

6、根据有利的实施例，所述驱动单元包括转动轴，所述加热台的上端面转动设置有轴线与放置圆板轴线共线的转动轴，转动轴上固定套设有驱动齿轮，加热台的上端面开设有与锁紧板一一对应的周向槽，周向槽内滑动设置有周向块，周向块的上端面滑动设置有轴线自上至下延伸且与对应锁紧板固定连接的滑动柱，周向块上固定设置有与驱动齿轮相互啮合的齿条板，且两个关于转动轴轴线呈中心对称的周向块分别对应的齿条板也关于转动轴轴线呈中心对称，相邻的两个齿条板上下错开。

7、根据有利的实施例，所述驱动单元还包括套筒，所述放置圆板的下端面中心固定设置有套筒，且套筒的下端为开口，套筒的内壁开设有螺旋槽，转动轴的周向面设置有与螺旋槽相互配合的驱动柱，驱动柱远离转动轴的端面为半球状，套筒和驱动柱之间设置有锁定组。

8、根据有利的实施例，所述锁定组包括通孔，所述套筒周向面开设有轴线自左至右延伸的通孔，通孔与螺旋槽连通，转动轴周向面开设有轴线自左至右延伸的放置槽，驱动柱滑动设置于放置槽内，驱动柱与放置槽的圆形内壁之间共同固定设置有弹簧一，固定条与加热台之间共同固定设置有套设在固定柱上的弹簧二。

9、根据有利的实施例，所述驱动单元还包括实施组，所述实施组包括竖向槽，所述套筒的周向面开设有两个前后对称的竖向槽，两个竖向槽内通过竖向块共同滑动设置有环形板，环形板上固定设置有位于其左侧的升降板。

10、根据有利的实施例，所述放置圆板上设置有下料组，所述下料组包括容纳槽，所述放置圆板上开设有两个前后对称的容纳槽，容纳槽内壁滑动设置有推料柱，推料柱的上端面固定设置有位于容纳槽内且材质为耐高温橡胶的推料板，推料柱的下端面固定设置有安装圆板，安装圆板与放置圆板之间共同固定设置有套设在推料柱上的弹簧三。

11、根据有利的实施例，所述环形板上固定设置有与安装圆板一一对应且位于安装圆板正下方的推动条。

12、根据有利的实施例，所述切割单元还包括横向槽，所述加热台上开设有从左至右且位于放置圆板右侧的横向槽，横向槽内通过横向块与滑动板滑动连接，横向块与横向槽右侧内壁之间共同固定设置有弹簧四，所述基准组包括抵紧板，滑动板的左端面固定设置有抵紧板，抵紧板的左端面与切割刀具平齐，加热台的上端面开设多个从左至右等距排布的槽组，槽组内包括两个前后对称的定位槽，同一槽组的两个定位槽内通过定位插销固定设置有位于抵紧板左侧的基准板，抵紧板和环形板上共同设置有抵紧组。

13、根据有利的实施例，所述抵紧组包括l形板，所述抵紧板的上端面固定设置有阴角朝向基准板的l形板，l形板的水平段开设有配合槽，且配合槽的左侧内壁为从左至右呈向下倾斜，环形板上通过连接条上下滑动设置有竖向柱，竖向柱的下端面固定设置有位于环形板右侧的配合板，且配合板从左至右分为水平段和从左至右呈向下倾斜的倾斜段，配合板的倾斜段贯穿配合槽，配合板的水平段与连接条之间共同固定设置有套设在竖向柱上的弹簧五。

14、综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：一、本发明中在晶圆被放置在放置圆板上后，通过升降板带动环形板下移的单一驱动，使得驱动单元控制四个锁紧板对晶圆进行周向夹持固定，对晶圆的周向和上下方向进行限位，同时通过抵紧板带动滑动板和切割刀具同步左移至抵紧板与基准板接触的方式，最终使得切割刀具同步移动至指定切割位置处，通过升降板上下移动的单一驱动实现了对晶圆的快速固定夹持和驱动切割刀具移动至所需的指定切割位置处，确保同一规格的晶圆切割位置一致。

15、其次在升降板上移复位的过程中通过推料条推动推料柱同步上移的方式，推料柱带动其上的推料板将切割后的晶圆向上顶出，辅助晶圆的出料过程，便于后续外部机械手取出晶圆，提高整体的定位切割效率。

16、二、本发明中设置的四个锁紧板的竖直段相互配合对晶圆进行周向限位夹持，使得晶圆的轴线与放置圆板的轴线共线，通过对晶圆的轴线进行限位控制使得晶圆位置指定的位置处，提高了后续切割过程的精准度，其次锁紧板的水平段与放置圆板之间的距离即为晶圆厚度，故此时锁紧板的水平段与放置圆板相互配合对晶圆的上下方向进行限位夹持，提高了后续定位切割过程中的稳定性。

17、三、本发明中通过抵紧板与基准块抵紧贴合的方式使得切割刀具移动至与基准块对齐的位置处，而基准块所处的位置即为晶圆的切割位置处，通过上述方式为切割刀具的切割过程提供切割基准，提高了对晶圆进行切割作业的精准度，其次根据晶圆所需的切割位置调节基准块的位置，适应不同切割需求的定位切割作业，提高了装置的适用性。

18、四、本发明中设置的驱动柱移动至与通孔相对的位置后，通过弹簧一形变产生的弹力使得驱动柱卡入通孔内且驱动柱的半球部分移出螺旋槽，则此时套筒、放置圆板和锁紧板均被固定锁死，保证了晶圆被夹持后的稳定性，便于后续进行切割作业，其次后续通过升降板带动环形板上移过程中，通过环形板挤压驱动柱的方式完成对驱动柱和解锁，即解除了锁紧板对晶圆的锁紧限位，通过升降板的上下移动的单一驱动实现对晶圆的锁紧限位和对晶圆的解锁释放，整体操作步骤简单。