[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0035] 正如背景技术所介绍的,现有技术中存在的不足,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种芯片硅晶圆激光刻蚀设备。
[0036] 请参阅图1‑9,一种芯片硅晶圆激光刻蚀设备,包括工作台1、双层安装架2、激光枪3和机械臂9,激光枪3底端设置有调节式吊装架4,调节式吊装架4包括顶层吊装架41、蚀刻模板安装架42和活动透镜架43,调节式吊装架4与激光枪3之间通过顶层吊装架41焊接固定顶层吊装架41两侧分别设置有吊装固定块411,顶层吊装架41底端设置有若干连接柱412,顶层吊装架41和蚀刻模板安装架42之间通过连接柱412连接固定,蚀刻模板安装架42设置在激光枪3的激光头下方,蚀刻模板安装架42顶端设置有模板滑槽421,蚀刻模板安装架42顶端中央设置有模板安装槽422,模板安装槽422中央开设有透光槽423,蚀刻模板安装架42底端设置有若干伸缩内杆424,伸缩内杆424上开设有若干内销孔425,活动透镜架43顶端设置有若干伸缩外杆431,伸缩外杆431上开设有若干外销孔432,活动透镜架43中央安装设置有一级透镜44,一级透镜44为可更换设置,进而使得能够进行一级透镜44的更换,通过更换不同焦距的一级透镜44,使得最终激光的焦点发生改变,进而能够调节激光刻蚀的深度和路径的粗细。
[0037] 进一步地,一级透镜44外侧设置有若干透镜固定板441,透镜固定板441和活动透镜架43之间通过螺钉连接固定,若干伸缩内杆424和若干伸缩外杆431之间一一对应,若干伸缩内杆424分别贯穿至对应的伸缩外杆431内部,伸缩外杆431上均活动设置有若干固定销433,进而使得通过解除透镜固定板441和活动透镜架43之间的螺钉连接即可经一级透镜44取下更换。
[0038] 进一步地,固定销433贯穿外销孔432和内销孔425,固定销433锁定相应的外销孔432和内销孔425的位置,通过改变固定销433锁定的外销孔432和内销孔425的位置,使得伸缩内杆424和伸缩外杆431之间的相对位置发生改变,使得能够调节一级透镜44和模板安装槽422之间的位置,进而能够通过调节一级透镜44和模板安装槽422之间的位置调节激光最终汇聚的位置,对激光刻蚀进行高度上的调节。
[0039] 进一步地,双层安装架2固定设置在工作台1的上方,双层安装架2分为上层激光枪安装架21和下层透镜安装架22,上层激光枪安装架21中央开设有激光枪安装槽23,上层激光枪安装架21顶端对称开设有横向移动滑槽211,激光枪3活动安装在激光枪安装槽23内部,下层透镜安装架22中央固定设置有二级透镜5,进而使得激光枪3发射的激光束,通过蚀刻模板的过滤作用将需要蚀刻的位置的光束保留,通过一级透镜44和二级透镜5的作用投影到硅晶圆上,使得激光对硅晶圆的特定位置进行蚀刻,以得到需要的模拟电路槽。
[0040] 进一步地,上层激光枪安装架21顶端分别安装设置有横向移动机构6和纵向移动机构7,纵向移动机构7设置在横向移动机构6内部,工作台1中央设置有晶圆卡槽8,工作台1一角设置有机械臂9。
[0041] 进一步地,横向移动机构6包括两端的驱动电机61、驱动螺杆62和限位横杆63,驱动螺杆62和限位横杆63对称设置在驱动电机61内部,两端的驱动电机61分别控制驱动螺杆62的正向和反向旋转,驱动螺杆62和限位横杆63均贯穿进入纵向移动机构7内部,驱动螺杆
62带动纵向移动机构7在限位横杆63的限位作用下在横向移动机构6内部移动,进而能够调整激光枪3和调节式吊装架4的横向位置,以确定蚀刻时的横向位置,对晶圆进行精准蚀刻。
[0042] 进一步地,纵向移动机构7底端对称设置有滑块71,滑块71分别设置在横向移动滑槽211内部,纵向移动机构7移动时滑块71在横向移动滑槽211的限位作用下移动,纵向移动机构7一侧下部开设有导轨槽72,导轨槽72内部设置有电动导轨73,导轨槽72内部安装设置有吊装滑块74,吊装滑块74两侧分别设置有吊装环75,吊装滑块74在电动导轨73的作用下纵向移动,吊装固定块411和吊装滑块74之间通过吊装环75连接固定,进而使得激光枪3和调节式吊装架4能够在吊装环75的作用下随着吊装滑块74移动,使得激光枪3和调节式吊装架4能够调整其的横向及纵向位置,以适应整个硅晶圆的各个地方的蚀刻。
[0043] 进一步地,晶圆卡槽8的材质为橡胶,晶圆卡槽8上开设有若干贯穿至工作台1上表面的安放槽81,机械臂9能够便于从安放槽81拿取或者放置硅晶圆,进而使得通过机械臂9能够将未蚀刻的硅晶圆通过安放槽81放置在晶圆卡槽8内,然后在硅晶圆的各个部分全部蚀刻完成后通过安放槽81能够便于将蚀刻完成后的硅晶圆取出收集,进行下一道生产工序。
[0044] 一些实施例中,所述下层透镜安装架22还设有清理机构,所述清理机构用于清理所述二级透镜5表面的污垢,所述清理机构包括液箱、清理件和烘干件,所述液箱与所述清理件连通,所述液箱内存储清理液,所述清理件的喷嘴正对所述二级透镜5,其中,所述清理件内设有液压件,用于抽取所述液箱内的清理液,原理:通过所述清理件的喷嘴对所述二级透镜5喷出清理液,再通过所述烘干件对所述二级透镜5表面的清理液进行烘干,能够对所述二级透镜5表面进行清理,避免多次使用时导致所述二级透镜5表面具有污垢影响到汇聚效果。
[0045] 进一步地,所述二级透镜5周围设有透明的薄板,所述薄板与下层透镜安装架22的空腔内表面固定。
[0046] 工作原理:在使用前,首先将设备的各个部件全部组装完成,然后将具有在硅晶圆上进行蚀刻的形状的蚀刻模板,通过模板滑槽421送入蚀刻模板安装架42顶端中央设置的模板安装槽422内部,使得蚀刻模板在模板安装槽422内部安装固定,之后再通过在活动透镜架43中央安装上合适焦距的一级透镜44,再通过改变固定销433锁定的外销孔432和内销孔425的位置,使得伸缩内杆424和伸缩外杆431之间的相对位置发生改变,使得能够调节一级透镜44和模板安装槽422上的蚀刻模板之间的位置,使得一级透镜44和模板安装槽422之间的距离改变,进而使得一级透镜44的焦点的空间位置发生改变,进而能够调整最终在晶圆附近产生的激光焦点的位置,使得能够通过最终激光在硅晶圆表面上的大小和深度,进而能够调节蚀刻的深度和路径的粗细。
[0047] 一种芯片生产工艺,在该芯片生产工艺中使用了如权利要求1‑8任一所述的一种芯片硅晶圆激光刻蚀设备。
[0048] 通过机械臂9的作用将硅晶圆夹起,通过晶圆卡槽8上开设的安放槽81放置在晶圆卡槽8内部,通过横向移动机构6控制激光枪3横向位置,横向移动机构6两侧的横向驱动电机61能够分别控制驱动螺杆62的正向和反向旋转,由于驱动螺杆62和限位横杆63均贯穿进入纵向移动机构7内部,通过横向驱动电机61带动驱动螺杆62带动纵向移动机构7在限位横杆63的限位作用下在横向移动机构6内部移动,进而能够调节纵向移动机构7在上层激光安装架21上的位置,并且由于激光枪3和调节式吊装架4固定在吊装滑块74下方,吊装滑块74设置在导轨槽72内部,使得激光枪3和调节式吊装架4随同整个纵向移动机构7横向运动,使得激光焦点到达晶圆上所需蚀刻的横向位置。
[0049] 待得横向位置调节完成后,通过纵向移动机构7的作用,在电动导轨73的作用下,使得吊装滑块74在导轨槽72内部受控滑动,使得激光枪3和调节式吊装架4随同吊装滑块74纵向运动,使得激光焦点到达晶圆上所需蚀刻的纵向位置,依照上述两个步骤,通过控制横向移动机构6和纵向移动机构7控制激光枪3的位置,使得激光枪3发射的激光经汇聚后的位置到达晶圆上所需蚀刻的具体坐标。
[0050] 定位完成后,启动激光枪3发射激光束,使得通过激光枪3发射的激光束通过蚀刻模板的过滤作用,使得需要进行蚀刻部分的光束才能透过蚀刻模板和透光槽423,再通过一级透镜44的汇聚作用向二级透镜5传导,使得在二级透镜5的再次汇聚作用下向硅晶圆的待蚀刻位置进行激光蚀刻,使得硅晶圆上的这一位置的所需电路槽在激光的作用下,原子受激光产生的高热蒸发,该位置生成蚀刻模板上所绘制的电路槽,完成该部分的激光蚀刻工作。
[0051] 在一个点位置的激光蚀刻完成后,通过控制横向移动机构6和纵向移动机构7控制激光枪3的位置进行改变,使得激光枪3发射的激光经汇聚后的位置到达下一个晶圆上所需蚀刻的具体坐标,然后再次通过激光枪3发射激光束对晶圆上的位置进行激光蚀刻,重复这一流程直至该晶圆上的待蚀刻的点全部蚀刻完成后,关闭激光枪3后即可通过机械臂9通过安放槽81将蚀刻完成的晶圆取出收集,进行下一道的生产工序。
[0052] 如此循环即可完成同一批次的晶圆蚀刻过程,需要加工下一批不同规格的硅晶圆时,通过蚀刻模板安装架42上的模板滑槽421将蚀刻模板从模板安装槽422内取出,更换上下一批次需要使用的蚀刻模板,然后在活动透镜架43中央更换上合适焦距的一级透镜44,再通过改变固定销433锁定的外销孔432和内销孔425的位置,使得伸缩内杆424和伸缩外杆431之间的相对位置发生改变,使得能够调节一级透镜44和模板安装槽422上的蚀刻模板之间的位置,使得一级透镜44和模板安装槽422之间的距离改变,进而使得一级透镜44和二级透镜5共同汇聚作用产生的焦点的空间位置发生改变,调节最终激光在硅晶圆表面上的大小和深度,使得更换后晶圆蚀刻模板后在晶圆上蚀刻的电路槽符合这一批次的生产需求。
[0053] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。