一种用于晶圆扩片的冷冻腔体及晶圆扩片设备的制作方法

本技术属于半导体，涉及晶圆扩片设备，具体涉及一种用于晶圆扩片的冷冻腔体及晶圆扩片设备。

背景技术：

1、当前手机、pad、笔记本电脑等均呈现出轻薄化趋势，存储器的厚度逐渐薄化，主流厚度已经在100um以下。由于容易发生破片，传统切割工艺(sdag)无法对应如此薄的晶圆，sdbg、dbg工艺是目前存储器(nand、dram)的主流生产方式。晶圆扩片是sdbg、dbg工艺的重要一环，其目的是在研磨到最终薄片厚度后，将晶圆承载膜扩开，并保证die-die完全分断，并且分断均匀。

2、晶圆扩片时需要在特定低温环境下进行，现有晶圆扩片设备在扩片工作时无法观察晶圆冷扩的情况；保温腔体装置因为机构设计、材料使用等方面的不足受外界影响较大；且无法处理晶圆从低温环境回到常温环境时的结霜、凝集水汽等的不良影响；晶圆进出料口不方便等。因此需要一种用于晶圆扩片的新型冷冻腔体，来解决以上的问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本技术的目的在于提供一种用于晶圆扩片的冷冻腔体及晶圆扩片设备，冷冻腔体具有良好的温度隔绝效果，能够避免外界环境干扰，具有对晶圆的隔离水汽以及除霜作用。

3、为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：

4、本技术实施例提供了一种用于晶圆扩片的冷冻腔体，用于晶圆扩片设备，所述冷冻腔体包括：扩片盒本体、一晶圆出入组件、一冷气出入组件、两侧壁保温组件、一底壁保温组件、一保温观察顶盖、一隔水除霜组件以及两组以上温度测试器；

5、所述扩片盒本体为立方体结构，具有两侧壁、两端壁、上壁和底壁；

6、所述晶圆出入组件设置在所述扩片盒本体的前端壁上，设有能够开启和关闭的供晶圆进出的晶圆进出料口；

7、所述冷气出入组件设置在所述扩片盒本体的后端壁上，并与外部制冷设备连接，向冷冻腔体内输送冷风；所述温度测试器分设在所述扩片盒本体内部以及所述冷气出入组件的出风口处；所述温度测试器与外部的控制模组连接；

8、两组所述侧壁保温组件分别设置在所述扩片盒本体的两侧壁上，所述底壁保温组件设置在所述扩片盒本体的底壁上，帮助形成冷冻腔体内的密闭、保温空间；

9、所述保温观察顶盖设置在所述扩片盒本体的上壁上，其为透明保温结构，供观察扩片以及保证冷冻腔体的密闭、保温状态；

10、所述隔水除霜组件设置在所述晶圆进出料口处，并与外部空气干燥设备连接，在晶圆进出时向所述晶圆喷射干燥空气以便使晶圆与水汽隔离和/或对晶圆进行除霜。

11、另外，根据本技术的用于晶圆扩片的冷冻腔体，还可以具有如下附加的技术特征：

12、在其中的一些实施方式中，所述侧壁保温组件包括第一转接条、两扩片盒支撑柱、扩片盒边框、台阶组件、隔热层和侧面外罩板；

13、所述台阶组件的底部与所述扩片盒本体的底部连接；所述扩片盒边框设置在所述台阶组件的台阶上；所述第一转接条水平设置，其两端分别与一竖向设置的所述扩片盒支撑柱的顶端固接；

14、所述扩片盒支撑柱竖向插设在所述扩片盒边框和所述台阶组件内；

15、所述隔热层和所述侧面外罩板由内向外依次竖向设置在所述台阶组件和所述扩片盒边框的外侧。

16、在其中的一些实施方式中，所述台阶组件上设有定位块；所述第一转接条的底部设有定位凹槽；所述定位块嵌设在所述定位凹槽内。

17、在其中的一些实施方式中，所述台阶组件包括保温胶层和保温棉层；

18、所述保温胶层和所述保温棉层的顶部均设有一上开口同时内外两侧开口的方形台阶凹槽；所述保温胶层和所述保温棉层叠置在一起在所述方形台阶凹槽的底壁上形成所述台阶。

19、在其中的一些实施方式中，所述扩片盒边框包括由边框底壁、边框背板以及两边框侧壁形成的方形凹槽，还包括设置在方形凹槽两端的水平支段；

20、所述边框背板竖向设置，且位于外侧；所述边框底壁和两所述边框侧壁围设在所述边框背板的两侧和底部，形成上开口同时内侧开口的所述方形凹槽；

21、所述水平支段的内端与所述边框侧壁的顶端固接，外端呈自由态，并搭设在所述台阶组件的顶壁上；

22、所述边框底壁上开设有用于插设所述扩片盒支撑柱的第一过孔。

23、在其中的一些实施方式中，所述冷气出入组件包括保温板、后部外罩板、进风管组件和出风管组件；

24、所述保温板和所述后部外罩板叠置设置在所述扩片盒本体的后端壁上，且所述保温板和所述后部外罩板上均对应设置有用于安装进风管组件的第二过孔和用于安装出风管组件的第三过孔；

25、所述进风管组件插装在所述第二过孔内，所述出风管组件插装在所述第三过孔内；所述进风管组件和所述出风管组件均与外部制冷设备连接。

26、在其中的一些实施方式中，所述进风管组件包括一第一直通接头、一消音器、一转接头、一第二直通接头、一第一冷气管固定块和一第二冷气管固定块；所述消音器位于进风管组件的最内端；所述第一直通接头竖向设置，所述第二直通接头横向设置；所述转接头为三通结构，其水平向的两端以及下端分别设有一通孔，水平向的两端的通孔分别与所述消音器以及所述第二直通接头连接，下端通孔与所述第一直通接头连接；所述第一冷气管固定块和所述第二冷气管固定块均为半圆弧状，两者扣接形成内空圆柱体，并密封性插装在所述第二过孔中；所述第二直通接头密封性插装在两冷气管固定块形成的所述内空圆柱体中；

27、所述出风管组件包括一第三直通接头、一出风管和一出风管密封垫片；所述出风管水平设置，并插装在所述第三过孔中；所述出风管密封垫片套装在所述出风管的外周并与所述第三过孔内壁紧贴式密封连接；所述第三直通接头竖向设置，并与所述出风管的内端连接；所述冷冻腔体内的冷风通过所述第三直通接头和所述出风管输出到外部。

28、在其中的一些实施方式中，上述第一直通接头和上述第三直通接头可以是相同的直通接头，例如附图中的第一直通接头15。

29、在其中的一些实施方式中，所述晶圆出入组件包括出入口壁板、封板、两导向轴组件、驱动气缸以及防护罩板；

30、所述出入口壁板和所述防护罩板叠置设置，且两者均设有相同且相对应的横条状过孔；所述封板设置在所述出入口壁板和所述防护罩板之间，且与设置在其下的所述驱动气缸连接，在所述驱动气缸的驱动下上下移动，从而使两横条状过孔连通或阻断；

31、两所述导向轴组件固定设置在所述封板的两端，且均与所述封板滑动连接。

32、在其中的一些实施方式中，所述隔水除霜组件包括第一气幕组件和第二气幕组件，所述第一气幕组件和所述第二气幕组件分别设置在所述晶圆进出料口的上下两方，并与外部空气干燥设备连接，向晶圆处喷射干燥空气；

33、所述第一气幕组件包括设有若干气幕喷嘴的第一气幕杆和两个第一喷嘴支撑块；所述第一喷嘴支撑块固定在所述防护罩板的外侧，所述第一气幕杆的两端分别与对应端的所述第一喷嘴支撑块连接；

34、所述第二气幕组件包括设有若干气幕喷嘴的第二气幕杆和两个第二喷嘴支撑块；所述第二喷嘴支撑块固定在所述防护罩板的外侧，所述第二气幕杆的两端分别与对应端的所述第二喷嘴支撑块连接。

35、在其中的一些实施方式中，所述保温观察顶盖包括外层隔热玻璃、内层隔热玻璃、中间夹层和两橡胶条；所述外层隔热玻璃、所述中间夹层和所述内层隔热玻璃依次叠置，且均通过一所述橡胶条密封连接；

36、所述中间夹层为中间镂空的框形；所述外层隔热玻璃和所述内层隔热玻璃之间具有空隙，且填充有干燥的惰性气体；

37、所述扩片盒本体的顶部设有密封垫片，所述内层隔热玻璃与所述密封垫片密封性接触连接。

38、本技术实施例还提供了一种晶圆扩片设备，其包括如前所述的用于晶圆扩片的冷冻腔体。

39、与现有技术相比，本实用新型的至少具有以下有益效果：

40、本技术实施例中，所提供的用于晶圆扩片的冷冻腔体，能够为晶圆扩片提供独立的低温环境，并具备温度监测功能，实时反馈腔体内部的温度；具备良好的温度隔绝效果，能避免外界环境干扰；具备开闭功能的晶圆进出料口(晶圆出入口)，方便晶圆的进料和出料；具有透明的可开启的上盖，方便从外部观察扩片状态；具备除霜和干燥功能，能够消除晶圆冷扩后离开腔体因温差产生的不良影响。

41、本技术的晶圆扩片设备包括所述的用于晶圆扩片的冷冻腔体，因而至少具有所述的用于晶圆扩片的冷冻腔体的所有特征及优势，在此不再赘述。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。