CN102569155A - 夹持平面盘状物的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种夹持平面盘状物的装置，涉及半导体技术领域，所述装置包括：圆柱形的旋转主体、两组夹持元件、圆筒形的电磁铁保持架、以及若干电磁铁，所述两组夹持元件通过基座安装于所述旋转主体的侧壁上，所述两组夹持元件通过旋转轴与所述基座连接，在所述夹持元件上设有磁性单元，每组夹持元件中各个夹持元件的磁性单元沿径向的极性相同，所述两组夹持元件之间的磁性单元沿径向的极性相反，在所述基座上与所述夹持元件下部相对处设有张力单元，所述夹持元件能绕旋转轴旋转。本发明通过设置两组夹持元件，在晶片清洗的过程中通过轮换夹持来实现晶片上表面的完全清洗，有效提高了晶片的整体质量。

Description

夹持平面盘状物的装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种夹持平面盘状物的装置。
背景技术
在晶片生产的过程中，需要对晶片进行清洗，但由于在晶片清洗的过程中需要使晶片进行高速旋转，因而需要通过夹持元件来带动晶片旋转，夹持元件在本技术领域内应用最多的是销夹盘、伯努利吸盘等，在公开号为CN101587851A的专利中公开了一种利用离心力将晶片卡紧，利用磁铁的排斥力来打开晶片的装置，但由于无法对夹持元件与晶片接触的地方进行有效地清洗，在干燥后常形成晶片表面边缘和夹持元件接触地方的污染，即“水印”，从而在分子外延、热扩散等晶片制造工艺过程中造成水印在晶片表面边缘的挥发、扩散导致晶片表面质量的缺陷，从而影响晶片整体质量。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何在晶片清洗的过程中，对夹持元件与晶片接触的地方进行有效清洗。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种夹持平面盘状物的装置，所述装置包括：圆柱形的旋转主体、两组夹持元件、圆筒形的电磁铁保持架、以及若干电磁铁，每组夹持元件具有至少三个夹持元件，所述旋转主体的侧壁上设有与所述夹持元件个数相同的基座，所述两组夹持元件通过所述基座安装于所述旋转主体的侧壁上，所述两组夹持元件通过旋转轴与所述基座连接，所述电磁铁保持架绕所述旋转主体一周且内径与所述旋转主体的半径呈预设距离处，所述若干电磁铁沿所述电磁铁保持架径向设于所述电磁铁保持架的内部，在所述夹持元件上设有磁性单元，每组夹持元件中各个夹持元件的磁性单元沿径向的极性相同，所述两组夹持元件之间的磁性单元沿径向的极性相反，在所述基座上与所述夹持元件下部相对处设有张力单元，所述夹持元件能绕旋转轴旋转。
优选地，所述张力单元为压缩弹簧、且沿径向设置。
优选地，所述磁性单元为沿径向设置的永磁铁。
优选地，所述基座上设有调整单元，用于调整所述夹持元件绕旋转轴旋转的最大角度。
优选地，所述旋转主体上表面设有至少三个晶片支撑。
优选地，所述夹持元件用于夹持平面盘状物，所述平面盘状物为晶片。
(三)有益效果
本发明通过设置两组夹持元件，在晶片清洗的过程中通过轮换夹持来实现晶片上表面的完全清洗，有效提高了晶片的整体质量。
附图说明
图1是按照本发明一种实施方式的夹持平面盘状物的装置的结构示意图(图中的电磁铁保持架为沿径向的剖视图)；
图2是图1所示的夹持平面盘状物的装置的沿径向的剖视图；
图3是图1所示的夹持平面盘状物的装置清洗结束后的俯视图；
图4是图1所示的夹持平面盘状物的装置中夹持元件处于卡紧晶片状态时的局部结构示意图；
图5是图1所示的夹持平面盘状物的装置中夹持元件处于松开晶片状态时的局部结构示意图。
其中，1：第一组夹持元件；1′：第二组夹持元件；2：旋转主体；3：电磁铁保持架；4：电磁铁；5：压缩弹簧；6：调整单元；7：永磁铁；8：晶片支撑；9：清洗液体喷射单元；W：晶片；G：旋转轴；S1：夹持元件卡紧晶片时的限位面；S2：调整单元限位面；S3：旋转轴限位面；S4：夹持元件松开晶片时的限位面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下面以每组夹持元件具有三个夹持元件来说明本发明，但不限制本发明的保护范围，参照图1～5，所述装置包括：圆柱形的旋转主体2、两组夹持元件、圆筒形的电磁铁保持架3、以及若干电磁铁4，每组夹持元件具有三个夹持元件(本实施方式中的三个夹持元件为等间隔设置)，所述旋转主体2的侧壁上设有与所述夹持元件个数相同的基座，所述两组夹持元件通过所述基座安装于所述旋转主体2的侧壁上，所述两组夹持元件通过旋转轴G与所述基座连接，所述电磁铁保持架3绕所述旋转主体2一周且内径与所述旋转主体2的半径呈预设距离，所述若干电磁铁4沿所述电磁铁保持架3径向设于所述电磁铁保持架3的内部，在所述夹持元件上设有磁性单元，每组夹持元件中各个夹持元件的磁性单元沿径向的极性相同，所述两组夹持元件之间的磁性单元沿径向的极性相反，例如，第一组夹持元件的磁性单元的N极沿径向向外，而第二组夹持元件的磁性单元的N极则沿径向向内，优选地，本实施方式中所述磁性单元为沿径向设置的永磁铁7，在所述基座上与所述夹持元件下部相对处设有张力单元，优选地，本实施方式中所述张力单元为压缩弹簧5、且沿径向设置，所述夹持元件能绕旋转轴G旋转。
为便于调整夹持元件的旋转活动范围，优选地，所述基座上设有调整单元6，用于调整所述夹持元件绕旋转轴旋转的最大角度(通过调整图4中的S2的位置来调整所述最大角度)，参照图5，图中的“α”即夹持元件绕旋转轴旋转的最大角度。
为便于晶片的放置，优选地，所述旋转主体上表面设有至少三个晶片支撑。
优选地，所述夹持元件用于夹持平面盘状物，所述夹持元件与平面盘状物接触处可通过设置凹槽进行夹持，这样可使夹持元件的夹持点到旋转主体的中心距离稍小于晶片半径，这样夹持元件能够每次都以相同的力夹持晶片W，避免由于夹持力太小造成晶片W相对旋转主体2的相对滑动，所述夹持元件与片面盘状物接触处也可不设置凹槽，通过摩擦力来进行夹持，所述平面盘状物为晶片。
本实施方式的装置的工作原理为：在清洗工艺过程开始时，先在旋转主体3的晶片支撑8上放置晶片，并通过夹持元件对晶片进行夹持，旋转主体3开始旋转，由于夹持元件的关系，使得旋转主体3带动晶片W进行旋转，清洗液体喷射单元9喷射清洗液对晶片W的上表面进行清洗，由于晶片W的旋转，能够使清洗液比较均匀的覆盖晶片W的上表面，但所述夹持元件与晶片接触处存在阻力和液体流动死区导致该处清洗液在甩干的过程中无法完全甩干，为使得所述夹持元件与晶片接触处的清洗液完全甩干，则通过如下两个步骤：第一步，对电磁铁4进行通电，使得电磁铁4会对第一组夹持元件1的永磁铁之间产生排斥力，从而使得第一组夹持元件1克服压缩弹簧5的张力和作用在第一组夹持元件1上的离心力，以使得第一组夹持元件1沿与其对应的旋转轴G逆时针旋转α角度，使第一组夹持元件1的限位面S1与调整单元的限位面S2接触，此时，第一组夹持元件1处于完全打开状态，第一组夹持元件1与晶片W接触处的残留的液体被迅速甩干，此时由于第二组夹持元件1′的永磁铁由于与第一组夹持元件1的永磁铁沿径向的极性相反，而不会打开；
第二步，对电磁铁4进行通电，使得电磁铁4会对第二组夹持元件1′的永磁铁之间产生排斥力，从而使得第二组夹持元件1′克服压缩弹簧5的张力和作用在第二组夹持元件1′上的离心力，以使得第二组夹持元件1′沿与其对应的旋转轴G逆时针旋转α角度，使第二组夹持元件1′的限位面S1与调整单元的限位面S2接触，此时，第二组夹持元件1′处于完全打开状态，第二组夹持元件1′与晶片W接触处的残留的液体被迅速甩干，此时由于第一组夹持元件1的永磁铁由于与第二组夹持元件1′的永磁铁沿径向的极性相反，而不会打开。
清洗工艺完成后，旋转主体2停在图3所示位置，使夹持元件正对电磁铁，对与第一组夹持元件1正对的电磁铁4″通电，使电磁铁4″与第一组夹持元件1内的永磁铁产生排斥力，对于第二组夹持元件1′正对的电磁铁4′通电，使电磁铁4′与第二组夹持元件1′内的永磁铁产生排斥力，以使得第一组夹持元件和第二组夹持元件均完全打开，便于换取晶片。
这样在第一步的旋转过程中，晶片W与第一组夹持元件1脱离了接触，在接触处残留的清洗液在离心力的作用下能够被甩干，在第二步的旋转过程中，晶片W与第二组夹持元件1′脱离了接触，在接触处残留的清洗液在离心力的作用下能够被甩干，这样，晶片W与夹持元件接触的地方残留的清洗液完全被甩干，使得晶片W的上表面完全被清洗，从而提高了清洗质量。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种夹持平面盘状物的装置，其特征在于，所述装置包括：圆柱形的旋转主体、两组夹持元件、圆筒形的电磁铁保持架、以及若干电磁铁，每组夹持元件具有至少三个夹持元件，所述旋转主体的侧壁上设有与所述夹持元件个数相同的基座，所述两组夹持元件通过所述基座安装于所述旋转主体的侧壁上，所述两组夹持元件通过旋转轴与所述基座连接，所述电磁铁保持架绕所述旋转主体一周且内径与所述旋转主体的半径呈预设距离处，所述若干电磁铁沿所述电磁铁保持架径向设于所述电磁铁保持架的内部，在所述夹持元件上设有磁性单元，每组夹持元件中各个夹持元件的磁性单元沿径向的极性相同，所述两组夹持元件之间的磁性单元沿径向的极性相反，在所述基座上与所述夹持元件下部相对处设有张力单元，所述夹持元件能绕旋转轴旋转。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述张力单元为压缩弹簧、且沿径向设置。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁性单元为沿径向设置的永磁铁。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基座上设有调整单元，用于调整所述夹持元件绕旋转轴旋转的最大角度。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转主体上表面设有至少三个晶片支撑。
6.如权利要求1～5中任一项所述的装置，其特征在于，所述夹持元件用于夹持平面盘状物，所述平面盘状物为晶片。
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