CN101221920A - 晶片吸附机构 - Google Patents

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Abstract

一种晶片吸附机构，在安装盘与基盘之间置有调整底板，其底面边缘对称分布有抬起槽，其侧边均匀开有紧固螺孔，其中心开有调整底板中心孔和一长一短交叉于调整底板中心孔的气道，在长气道的螺钉孔上壁开有大环调整孔，在短气道的螺钉孔上壁开有中环调整孔；大环调整孔与短调节螺母和短调节组件配合连接，中环调整孔与长调节螺母和长调节组件配合连接，长调节组件和短调节组件的螺杆外圈有活塞和密封圈。基盘由多孔陶瓷材料制成，其内底面开有基盘中心孔、同心环气道凹槽、大环压孔、环间气道和中环压孔，基盘内底面外圈粘有大真空环，中圈粘有中真空环，中部粘有小真空盘，安装盘与调整底板紧固连接。该机构只需经过简单调整就可吸附3～8寸晶片。

Description

晶片吸附机构
(一)技术领域
本发明涉及一种盘片吸附工作台，特别是应用在半导体设备制造行业中的晶片吸附机构。
(二)背景技术
在半导体设备制造行业，存在晶片加工的多个工艺流程，在这些工艺流程中都需要一个吸附晶片的工作台面，许多半导体设备制造厂商对晶片吸附这一重要机构采用一种规格晶片配合一种工作台面，在进行不同规格晶片加工时，存在更换工作台面的复杂过程，在更换工作台面的过程中，存在有以下问题：
1、工作台的定位精度丢失。
2、结构的重复、保管等不确定因素造成价格过高和浪费。
3、需要高级别的技能人员方可进行操作，对人力资源也造成浪费。
另外，传统的基盘材料采用不锈钢，这样，会造成以下两点不良后果：
1.金刚石头在线检测仪在线检测会把基盘划伤，从而造成检测精度丢失等不良现象。
2.不锈钢的基盘会因温度变化而变形，从而对使用环境要求更高。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种晶片吸附机构，要解决使一种工作台面可适应多种规格晶片的技术问题；并解决传统基盘检测精度丢失、易发生变形等技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种晶片吸附机构，包括安装盘1、安装盘上的基盘4和真空系统，从安装盘至基盘4连有导气管8，基盘上开有与导气管8连通的中心气孔4.1，其特征在于：
在安装盘1与基盘4之间置有调整底板5，调整底板5承托在基盘4底部，调整底板5的底面边缘对称分布有楔形的抬起槽5.1，调整底板5的侧边均匀开有紧固螺孔5.2，调整底板5的中心开有与基盘中心孔4.1对应的调整底板中心孔5.4和一长一短交叉于调整底板中心孔5.4的十字形气道，十字形气道的四个端头呈扩大的螺钉孔5.3形状，在长气道5.5的螺钉孔上壁开有大环调整孔5.6，在短气道5.7的螺钉孔上壁开有中环调整孔5.8。
调整底板5的大环调整孔5.6与短调节螺母12和短调节组件11配合连接，调整底板5的中环调整孔5.8与长调节螺母9和长调节组件10配合连接，长调节组件10和短调节组件11的螺杆外国有与中环调整孔5.8和大环调整孔5.6分别配合的活塞和密封圈。
基盘4由多孔陶瓷材料制成，在基盘4内底面开有基盘中心孔4.1、同心环气道凹槽4.2、大环压孔4.6、环间气道4.7和中环压孔4.8，基盘4内底面外国用防水胶2粘有大真空环4.3，中国粘有中真空环4.4，中部粘有小真空盘4.5，大真空环4.3的底面压在大环压孔4.6上，中真空环4.4的底面压在中环压孔4.8上，小真空盘4.5的底面压在基盘中心孔4.1上。
安装盘1为凹形，其侧面开有紧固螺钉孔和抬起螺钉孔，紧固螺钉6穿过上述紧固螺钉孔与调整底板的紧固螺孔5.2连接，抬起螺钉7穿过上述抬起螺钉孔，插入调整底板的抬起槽5.1。
上述调整底板5的边缘有凸沿5.9，该凸沿置于安装盘的上环面上。
一种晶片吸附机构吸附多规格晶片的调整方法，其特征在于：
a、吸附3～4寸晶片：抬起螺钉7向内进给，使长调节组件10和短调节组件11的活塞和密封圈封住中环调整孔5.8和大环调整孔5.6，导气管8仅与调整底板中心孔5.4和基盘中心孔4.1连通，这时基盘只能吸附3～4寸晶片，不能吸附5寸、6寸晶片。
b、吸附5～6寸晶片，抬起螺钉7向内进给，使短调节组件11的活塞和密封圈封住大环调整孔5.6，导气管8与调整底板中心孔5.4、基盘中心孔4.1、中环调整孔5.8和中环压孔4.8连通，这时基盘不能吸附8寸晶片。
c、吸附8寸晶片，抬起螺钉7向外退出，使长调节组件10和短调节组件11的活塞和密封圈离开中环调整孔5.8和大环调整孔5.6，导气管8同时与调整底板中心孔5.4、基盘中心孔4.1、中环调整孔5.8、中环压孔4.8、大环调整孔5.6和大环压孔4.6连通，可吸附8寸晶片。
一种晶片吸附机构的拆装方法，其特征在于：拆卸时，紧固螺钉6向外，抬起螺钉7向内；安装时，对准紧固螺钉孔5.2后，紧固螺钉6向内拧紧。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明提供了一种应用在半导体设备行业中的晶片吸附机构，用一种工作台面可适应多种规格晶片，在吸附不同规格的晶片时，无需再更换工作台面。
本发明结构设计合理可靠，该机构可以吸附3～8寸晶片，在吸附3～8寸任意规格的晶片时，只需经过简单调整就可。调整底板的结构，方便不同规格晶片的紧固、拆卸以及通气调整。省去了更换工作台面的复杂过程，节约了大量的人力、物力、财力，作为加工晶片的工作台面，为加工不同规格的晶片提供了方便、简单、易于操作的工作平台。
由于本发明的基盘采用陶瓷材料取代传统的不锈钢材料，采用多孔陶瓷和99瓷的嵌套方式，提高了检测位置的硬度，不会有金刚石头在线检测仪把基盘划伤、从而造成检测精度丢失的问题出现，也不会出现因温度变化而发生变形的问题，降低了对使用环境的要求。
(四)附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明在紧固螺钉与抬起螺钉处的剖面结构示意图；
图2是本发明在长调节组件与短调节组件处的剖面结构示意图；
图3是该晶片吸附机构的检测、安装、拆卸示意图；
图4是调整底板的结构示意图；
图5是图4的A-A剖面示意图；
图6是基盘的结构示意图；
图7是图6的B-B剖面示意图；
图8是图6的C-C剖面示意图；
图9是图7中I处的放大示意图；
图10是安装盘的结构示意图；
图11是图10的D-D剖面示意图。
1-安装盘、2-防水胶、3-在线检测仪、6-紧固螺钉、7-抬起螺钉、8-导气管、9-长调节螺母、10-长调节组件、11-短调节组件、12-短调节螺母。
4-基盘；4.1-基盘中心孔、4.2-同心环气道凹槽、4.3-大真空环、4.4-中真空环、4.5-小真空盘、4.6-大环压孔、4.7-环间气道、4.8-中环压孔。
5-调整底板、5.1-抬起槽、5.2-紧固螺孔、5.3-螺钉孔、5.4-调整底板中心孔、5.5-长气道、5.6-大环调整孔、5.7-短气道、5.8-中环调整孔、5.9-凸沿。
(五)具体实施方式
实施例参见图1-3所示，这种晶片吸附机构，包括安装盘1、安装盘上的基盘4和真空系统，在线检测仪3一般位于基盘4的边缘。从安装盘至基盘4连有导气管8。
参见图4-5，在安装盘1与基盘4之间置有调整底板5，调整底板5加工精度要求高，材料选用3Cr13。调整底板5承托在基盘4底部，调整底板5的底面边缘对称分布有楔形的抬起槽5.1，调整底板5的侧边均匀开有紧固螺孔5.2，调整底板5的中心开有与基盘中心孔4.1对应的调整底板中心孔5.4和一长一短交叉于调整底板中心孔5.4的十字形气道，十字形气道的四个端头呈扩大的螺钉孔5.3形状，在长气道5.5的螺钉孔上壁开有大环调整孔5.6，在短气道5.7的螺钉孔上壁开有中环调整孔5.8。调整底板5的大环调整孔5.6与短调节螺母12和短调节组件11配合连接，调整底板5的中环调整孔5.8与长调节螺母9和长调节组件10配合连接，长调节组件10和短调节组件11的螺杆外国有与中环调整孔5.8和大环调整孔5.6分别配合的活塞和密封圈。
参见图6-9，基盘4由多孔陶瓷材料如含有99％Al2O3的99瓷制成，在基盘4内底面开有与导气管8连通的基盘中心孔4.1、同心环气道凹槽4.2、大环压孔4.6、环间气道4.7和中环压孔4.8，基盘4内底面外国用防水胶2粘有大真空环4.3，中国粘有中真空环4.4，中部粘有小真空盘4.5，大真空环4.3的底面压在大环压孔4.6上，中真空环4.4的底面压在中环压孔4.8上，小真空盘4.5的底面压在基盘中心孔5.4上。
参见图1-2，安装盘13为凹形，其侧面开有紧固螺钉孔和抬起螺钉孔，紧固螺钉6穿过上述紧固螺钉孔与调整底板的紧固螺孔5.2连接，抬起螺钉7穿过上述抬起螺钉孔，插入调整底板的抬起槽5.1。调整底板5的边缘有凸沿5.9，该凸沿置于安装盘的上环面上。
参见图3，上述晶片吸附机构的拆装方法：拆卸时，紧固螺钉6向外，抬起螺钉7向内。安装时，对准紧固螺钉孔5.2后，紧固螺钉6向内拧紧。
这种晶片吸附机构吸附多规格晶片的调整方法共有三种状态：
a、第一种状态，吸附3～4寸晶片：抬起螺钉7向内进给，使长调节组件10和短调节组件11的活塞和密封圈封住中环调整孔5.8和大环调整孔5.6，导气管8仅与调整底板中心孔5.4和基盘中心孔4.1连通，这时基盘只能吸附3～4寸晶片，不能吸附5寸、6寸晶片。
b、第二种状态，吸附5～6寸晶片，抬起螺钉7向内进给，使短调节组件11的活塞和密封圈封住大环调整孔5.6，导气管8与调整底板中心孔5.4、基盘中心孔4.1、中环调整孔5.8和中环压孔4.8连通，这时基盘不能吸附8寸晶片。
c、第三种状态，吸附8寸晶片，抬起螺钉7向外退出，使长调节组件10和短调节组件11的活塞和密封圈离开中环调整孔5.8和大环调整孔5.6，导气管8同时与调整底板中心孔5.4、基盘中心孔4.1、中环调整孔5.8、中环压孔4.8、大环调整孔5.6和大环压孔4.6连通，可吸附8寸晶片。

Claims (4)

1.一种晶片吸附机构，包括安装盘(1)、安装盘上的基盘(4)和真空系统，从安装盘至基盘(4)连有导气管(8)，基盘上开有与导气管(8)连通的中心气孔(4.1)，其特征在于：
在安装盘(1)与基盘(4)之间置有调整底板(5)，调整底板(5)承托在基盘(4)底部，调整底板(5)的底面边缘对称分布有楔形的抬起槽(5.1)，调整底板(5)的侧边均匀开有紧固螺孔(5.2)，调整底板(5)的中心开有与基盘中心孔(4.1)对应的调整底板中心孔(5.4)和一长一短交叉于调整底板中心孔(5.4)的十字形气道，十字形气道的四个端头呈扩大的螺钉孔(5.3)形状，在长气道(5.5)的螺钉孔上壁开有大环调整孔(5.6)，在短气道(5.7)的螺钉孔上壁开有中环调整孔(5.8)；
调整底板(5)的大环调整孔(5.6)与短调节螺母(12)和短调节组件(11)配合连接，调整底板(5)的中环调整孔(5.8)与长调节螺母(9)和长调节组件(10)配合连接，长调节组件(10)和短调节组件(11)的螺杆外国有与中环调整孔(5.8)和大环调整孔(5.6)分别配合的活塞和密封圈；
基盘(4)由多孔陶瓷材料制成，在基盘(4)内底面开有基盘中心孔(4.1)、同心环气道凹槽(4.2)、大环压孔(4.6)、环间气道(4.7)和中环压孔(4.8)，基盘(4)内底面外国用防水胶(2)粘有大真空环(4.3)，中国粘有中真空环(4.4)，中部粘有小真空盘(4.5)，大真空环(4.3)的底面压在大环压孔(4.6)上，中真空环(4.4)的底面压在中环压孔(4.8)上，小真空盘(4.5)的底面压在基盘中心孔(4.1)上；
安装盘(1)为凹形，其侧面开有紧固螺钉孔和抬起螺钉孔，紧固螺钉(6)穿过上述紧固螺钉孔与调整底板的紧固螺孔(5.2)连接，抬起螺钉(7)穿过上述抬起螺钉孔，插入调整底板的抬起槽(5.1)。
2.根据权利要求1所述的晶片吸附机构，其特征在于：上述调整底板(5)的边缘有凸沿(5.9)，该凸沿置于安装盘的上环面上。
3.一种权利要求1或2所述晶片吸附机构吸附多规格晶片的调整方法，其特征在于：
a、吸附3～4寸晶片：抬起螺钉(7)向内进给，使长调节组件(10)和短调节组件(11)的活塞和密封圈封住中环调整孔(5.8)和大环调整孔(5.6)，导气管(8)仅与调整底板中心孔(5.4)和基盘中心孔(4.1)连通，这时基盘只能吸附3～4寸晶片，不能吸附5寸、6寸晶片；
b、吸附5～6寸晶片，抬起螺钉(7)向内进给，使短调节组件(11)的活塞和密封圈封住大环调整孔(5.6)，导气管(8)与调整底板中心孔(5.4)、基盘中心孔(4.1)、中环调整孔(5.8)和中环压孔(4.8)连通，这时基盘不能吸附8寸晶片；
c、吸附8寸晶片，抬起螺钉(7)向外退出，使长调节组件(10)和短调节组件(11)的活塞和密封圈离开中环调整孔(5.8)和大环调整孔(5.6)，导气管(8)同时与调整底板中心孔(5.4)、基盘中心孔(4.1)、中环调整孔(5.8)、中环压孔(4.8)、大环调整孔(5.6)和大环压孔(4.6)连通，可吸附8寸晶片。
4.一种权利要求1或2所述晶片吸附机构的拆装方法，其特征在于：
拆卸时，紧固螺钉(6)向外，抬起螺钉(7)向内；安装时，对准紧固螺钉孔(5.2)后，紧固螺钉(6)向内拧紧。
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