CN112201606A - 具有柔性连轴器的晶圆对中机构、传输装置及减薄设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有柔性连轴器的晶圆对中机构、传输装置及减薄设备，其中，晶圆对中机构包括一固定台、一旋转驱动机构、一柔性连轴器、一锥齿轮组件、预设数量的滚珠丝杠组件和预设数量的移动夹持组件；预设数量的滚珠丝杠组件沿周向均匀安装在固定台上，滚珠丝杠组件沿水平方向设置，滚珠丝杠组件的直线运动端连接移动夹持组件，滚珠丝杠组件位于锥齿轮组件外围并且滚珠丝杠组件的转动端与锥齿轮组件固定连接，锥齿轮组件通过柔性连轴器与位于其下方的旋转驱动机构固定连接。

Description

具有柔性连轴器的晶圆对中机构、传输装置及减薄设备
技术领域
本发明涉及晶圆减薄技术领域，尤其涉及一种具有柔性连轴器的晶圆对中机构、传输装置及减薄设备。
背景技术
目前半导体行业采用在半导体晶圆的表面上形成有IC(Integrated Circuit，集成电路)或LSI(Large Scale Integration，大规模集成电路)等电子电路来制造半导体芯片。晶圆在被分割为半导体芯片之前，通过磨削形成有电子电路的器件面的相反侧的晶圆背面，从而将晶圆磨削至预定的厚度。
晶圆对中控制是集成电路制造工艺中的重要环节之一。晶圆在各个工位流转的过程中，都需要对其位置做较高的要求。当晶圆位置和预设位置出现偏差后，会导致机械手取放片失败等故障的发生。
在晶圆磨削过程中，晶圆需要从传输装置被转移到磨削工作台上，当晶圆中心和传输装置中心出现偏差后，晶圆转运机械手会将该偏差同样带到磨削工作台上；一般的，磨削工作台为陶瓷吸盘结构，吸盘吸附区域和晶圆直径相接近，一旦晶圆中心和磨削工作台中心出现偏差则会发生吸盘真空压力不足的情况，此时容易发生滑片等较为严重的事故。
发明内容
本发明实施例提供了一种具有柔性连轴器的晶圆对中机构、传输装置及减薄设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本发明实施例的第一方面提供了一种具有柔性连轴器的晶圆对中机构，包括一固定台、一旋转驱动机构、一柔性连轴器、一锥齿轮组件、预设数量的滚珠丝杠组件和预设数量的移动夹持组件；
预设数量的滚珠丝杠组件沿周向均匀安装在固定台上，滚珠丝杠组件沿水平方向设置，滚珠丝杠组件的直线运动端连接移动夹持组件，滚珠丝杠组件位于锥齿轮组件外围并且滚珠丝杠组件的转动端与锥齿轮组件固定连接，锥齿轮组件通过柔性连轴器与位于其下方的旋转驱动机构固定连接；
旋转驱动机构向柔性连轴器施加扭矩，从而通过锥齿轮组件分别向每个滚珠丝杠组件传送转动力，滚珠丝杠组件将所述转动力转化为直线运动，预设数量的滚珠丝杠组件直线运动的延长线方向相交于同一点，以带动预设数量的移动夹持组件按照相互靠近的方向水平地同步移动从而将晶圆夹持固定于预设位置。
在一个实施例中，所述柔性连轴器包括外轴、内轴、扭转弹簧和第一球轴承；
扭转弹簧设置在外轴的中空腔内，扭转弹簧的两端分别连接外轴和内轴，以通过扭转弹簧的扭转在外轴和内轴之间传递扭矩；外轴的开口处通过第一球轴承连接内轴；
外轴和内轴分别与旋转驱动机构和锥齿轮组件连接。
在一个实施例中，所述柔性连轴器包括上轴、下轴、拉伸弹簧和第二球轴承；
上轴的延伸臂通过拉伸弹簧连接下轴的延伸臂，以通过拉伸弹簧的拉伸在上轴和下轴之间传递扭矩；上轴和下轴之间连接有第二球轴承；
上轴和下轴分别与锥齿轮组件和旋转驱动机构连接。
在一个实施例中，所述锥齿轮组件包括主动锥齿轮以及在主动锥齿轮上方沿其周向均匀分布并与主动锥齿轮啮合的预设数量的从动锥齿轮；
旋转驱动机构上端连接主动锥齿轮以使主动锥齿轮绕竖直方向旋转从而带动预设数量的从动锥齿轮绕水平方向旋转，从动锥齿轮连接沿水平方向设置的滚珠丝杠组件。
在一个实施例中，所述滚珠丝杠组件包括螺杆、螺母、第一轴承和第二轴承；
螺杆沿水平方向放置，螺杆的一端穿过第一轴承并伸入从动锥齿轮的中心孔内以与从动锥齿轮固定连接，所述螺杆的一端通过第一轴承安装在固定台上，螺杆的另一端穿过第二轴承并通过第二轴承安装在固定台上，螺杆的中部装有与其螺纹配合的螺母；预设数量的螺杆的长度方向延长线相交于同一点。
在一个实施例中，所述固定台包括第一支撑板、位于第一支撑板下方的第二支撑板以及用于固定连接第一支撑板与第二支撑板的支架；
第一支撑板上设有用于容纳锥齿轮组件的中央通孔以及围绕中央通孔设置的预设数量的条型槽，条型槽用于放置所述螺杆，所述第一支撑板的位于条型槽与中央通孔之间的部分设有用于使所述螺杆的一端穿过的第一通孔，第一轴承固定安装在第一通孔内，所述第一支撑板的位于其边缘与条型槽之间的部分设有用于使所述螺杆的另一端穿过的第二通孔，第二轴承固定安装在第二通孔内。
在一个实施例中，所述移动夹持组件包括与螺杆平行设置的导轨以及与导轨滑动配合的滑块，滑块与滚珠丝杠组件的螺母固定连接以在滚珠丝杠组件的带动下沿导轨直线移动，滑块上设有用于夹持晶圆的挡块。
在一个实施例中，所述挡块的用于抵接晶圆的侧面设有压力传感器，用于检测夹持晶圆的夹紧力大小避免夹紧力过大造成晶圆破碎。
本发明实施例的第二方面提供了一种晶圆传输装置，包括如上所述的晶圆对中机构以及移动机构，所述晶圆对中机构用于调整晶圆位置，所述晶圆对中机构与移动机构连接以使移动机构带动晶圆对中机构移动。
本发明实施例的第三方面提供了一种晶圆减薄设备，包括：
前端模块，其位于晶圆减薄设备的前端，用于实现晶圆的进出；
磨削模块，其位于晶圆减薄设备的末端，用于晶圆的磨削；
抛光模块，其位于前端模块与磨削模块之间，用于晶圆的化学机械抛光；
如上所述的晶圆传输装置，其平行于抛光模块并位于前端模块与磨削模块之间。
本发明公开的晶圆对中机构，其通过旋转驱动机构驱动锥齿轮组件向滚珠丝杠组件传动，从而使滚珠丝杠组件带动移动夹持组件同步移动以夹持固定晶圆，实现晶圆的位置调整，使得待减薄晶圆与磨削工作台同心，提升晶圆吸附固定的可靠性，保证晶圆磨削的表面质量。所述晶圆对中机构应用于晶圆传输装置，有效保证晶圆在传输过程中的位置准确，进而保证由机械手周转传输的晶圆与磨削工作台的同心度，提升晶圆吸附的可靠性及晶圆磨削的表面质量。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本发明的保护范围，其中：
图1为本发明一实施例提供的晶圆对中机构的立体图；
图2为本发明一实施例提供的晶圆对中机构的剖视图；
图3为本发明另一实施例提供的晶圆对中机构的剖视图；
图4为本发明一实施例提供的柔性连轴器的示意图；
图5为本发明一实施例提供的晶圆减薄设备的立体图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图，对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是，除非特别予以说明，为了便于理解，以下对本发明具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。
此外，还需要说明的是，本申请中使用的例如前、后、上、下、左、右、顶、底、正、背、水平、垂直等表示方位的术语仅仅是为了便于说明，用以帮助对相对位置或方向的理解，并非旨在限制任何装置或结构的取向。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种具有柔性连轴器的晶圆对中机构100，其包括一固定台10、一旋转驱动机构20、一柔性连轴器60、一锥齿轮组件30、预设数量的滚珠丝杠组件40和预设数量的移动夹持组件50。
其中，预设数量的滚珠丝杠组件40沿周向均匀安装在固定台10上，滚珠丝杠组件40沿水平方向设置，滚珠丝杠组件40的直线运动端连接移动夹持组件50，滚珠丝杠组件40位于锥齿轮组件30外围并且滚珠丝杠组件40的转动端与锥齿轮组件30固定连接，锥齿轮组件30通过柔性连轴器60与位于其下方的旋转驱动机构20固定连接。
滚珠丝杠组件40与移动夹持组件50一一对应连接。
本实施例中，晶圆对中机构100的工作原理为：旋转驱动机构20向柔性连轴器60施加扭矩，从而通过锥齿轮组件30分别向每个滚珠丝杠组件40传送转动力，滚珠丝杠组件40将所述转动力转化为直线运动，预设数量的滚珠丝杠组件40直线运动的延长线方向相交于同一点，以带动预设数量的移动夹持组件50按照相互靠近的方向水平地同步移动从而将晶圆夹持固定于预设位置。
本实施例利用柔性连轴器60精确传递扭矩，从而控制对晶圆的夹持力。
如图1至图3所示，预设数量的滚珠丝杠组件40直线运动的延长线方向相交于一参考圆心点，滚珠丝杠组件40中的螺杆41沿该参考圆的半径方向设置，并且，每个螺杆41距参考圆心点的距离相同，每个移动夹持组件50距参考圆心点的距离也相同，即每个移动夹持组件50均安装在滚珠丝杠组件40上的相同位置处。
其中，晶圆夹持固定的预设位置为晶圆圆心与上述参考圆心点落于同一竖直线内的中心位置。
另外，本实施例还能够实现预设数量的移动夹持组件50按照彼此远离的方向移动，从而松开晶圆。
可以理解的是，滚珠丝杠组件40和移动夹持组件50的数量只需大于等于3即可实现可靠地将晶圆夹持至预设位置。如图1所示，作为一种可实施方式，晶圆对中机构100包括6个滚珠丝杠组件40和6个移动夹持组件50。相邻两个螺杆41之间的夹角为60°。
本发明实施例采用旋转驱动机构20作为动力源，利用锥齿轮组件30转换旋转方向，从而驱动滚珠丝杠组件40带动移动夹持组件50移动以夹持固定晶圆，能够使移动夹持组件50具有较长行程，适用于不同尺寸的晶圆，例如从4寸晶圆至16寸晶圆均可采用本发明实施例提供的晶圆对中机构100实现位置调整。
如图2所示，在一个实施例中，锥齿轮组件30包括主动锥齿轮31以及在主动锥齿轮31上方沿其周向均匀分布并与主动锥齿轮31啮合的预设数量的从动锥齿轮32；
旋转驱动机构20上端连接主动锥齿轮31以使主动锥齿轮31绕竖直方向旋转从而带动预设数量的从动锥齿轮32绕水平方向旋转，从动锥齿轮32连接沿水平方向设置的滚珠丝杠组件40。
本实施例中，主动锥齿轮31与从动锥齿轮32配合运动从而转换旋转方向。
如图2所示，在一个实施例中，滚珠丝杠组件40包括螺杆41、螺母42、第一轴承43和第二轴承44；
螺杆41沿水平方向放置，螺杆41的一端穿过第一轴承43并伸入从动锥齿轮32的中心孔内以与从动锥齿轮32固定连接，所述螺杆41的一端通过第一轴承43安装在固定台10上，螺杆41的另一端穿过第二轴承44并通过第二轴承44安装在固定台10上，螺杆41的中部装有与其螺纹配合的螺母42；预设数量的螺杆41的长度方向延长线相交于同一点。
可以根据晶圆的半径尺寸选择螺杆41长度，适用于多种尺寸的晶圆。
本实施例采用滚珠丝杠传动，定位精度高，并且具有行程长的特点，可以兼容多种尺寸的晶圆。
如图1所示，在一个实施例中，固定台10包括第一支撑板11、位于第一支撑板11下方的第二支撑板12以及用于固定连接第一支撑板11与第二支撑板12的支架13；
第一支撑板11上设有用于容纳锥齿轮组件30的中央通孔以及围绕中央通孔设置的预设数量的条型槽。预设数量的从动锥齿轮32穿过中央通孔。条型槽用于放置所述螺杆41，所述第一支撑板11的位于条型槽与中央通孔之间的部分设有用于使所述螺杆41的一端穿过的第一通孔，第一轴承43固定安装在第一通孔内，所述第一支撑板11的位于其边缘与条型槽之间的部分设有用于使所述螺杆41的另一端穿过的第二通孔，第二轴承44固定安装在第二通孔内。
作为一种可实施方式，固定台10上还设有用于承托晶圆的平台14，平台14位于预设数量的移动夹持组件50之间。平台14为塑料材料，例如POM(聚甲醛)塑料。平台14上表面涂覆有疏水涂层以防止该表面聚集污染物。
如图1所示，在一个实施例中，移动夹持组件50包括与螺杆41平行设置的导轨51以及与导轨51滑动配合的滑块52，滑块52与滚珠丝杠组件40的螺母42固定连接以在滚珠丝杠组件40的带动下沿导轨51直线移动。导轨51固定安装在第一支撑板11上。螺杆41旋转的过程中会通过螺母42带动滑块52沿导轨51向平台14径向运动。
另外，滑块52上设有用于推动和夹持晶圆的挡块56。为了避免由于不同的挡块56之间由于弹性模量不同导致对中的精度降低，将挡块56的材料硬度提高，优选地，挡块56为PTFE塑料(聚四氟乙烯)。另外，在旋转驱动机构20和锥齿轮组件30之间设置一柔性连轴器60，从而消除六个挡块56之间的差异，夹持力由柔性连轴器60进行控制。
如图1所示，在一个实施例中，滑块52包括用于与螺母42固定连接的支撑部53、从支撑部53向垂直于丝杠方向延伸的延伸部54以及位于延伸部54下方的用于与导轨51卡合以在导轨51上滑动的卡合部55。
在一个实施例中，所述支撑部53上表面涂覆有疏水涂层以防止该表面聚集污染物。疏水涂层的材料可以为派瑞林或特氟龙。
在一个实施例中，支撑部53具有高于延伸部54上表面的台阶，台阶用于支撑晶圆。
本实施例提供的晶圆对中机构100应用于晶圆磨削，为了防止晶圆在传输过程中发生污染而影响后续制程，要求与晶圆表面接触的支撑部53和平台14处不能聚集污染物更不能产生结晶物或金属离子污染，优选的，在平台14上表面和支撑部53上表面涂覆一层由诸如派瑞林或特氟龙形成的疏水涂层，以便于对根据本发明的晶圆对中机构100进行清洁维保作业。
如图1所示，在一个实施例中，挡块56包括从支撑部53上表面向上延伸的第一挡板57以及从第一挡板57上端朝向夹紧晶圆的方向延伸的第二挡板58，第一挡板57、第二挡板58和支撑部53上表面之间形成卡槽59用于固定晶圆。卡槽59的高度h应当大于晶圆厚度，优选高度h为4～5mm。
在一个实施例中，挡块56的用于抵接晶圆的侧面设有压力传感器，用于检测夹持晶圆的夹紧力大小避免夹紧力过大造成晶圆破碎。
在一个实施例中，旋转驱动机构20可以由伺服电机实现，旋转驱动机构20连接控制器，控制器接收伺服电机的编码器输出的编码值并根据该编码值控制旋转驱动机构20转动的角度以控制移动夹持组件50从初始位置移动预设距离从而实现移动夹持组件50刚好夹持固定晶圆且加紧力不会过大。可以利用伺服电机的编码器将不同尺寸的晶圆对中的预设位置存储在控制器内部，通过控制器可以直接调用不同尺寸晶圆对应的参数，即不用变动任何机械部件就可以切换夹持不同尺寸的晶圆。
旋转驱动机构20通过编码器可以精确控制锥齿轮组件30的旋转角度，从而精确控制滑块52的位置；可以理解的是，预先设置伺服电机的停止位置使得挡块56可以刚好将晶圆对中而不施加过高的夹持力，由于引入了具有弹性的挡块56，可以精确控制晶圆在挡块56侧面的压入量，也就是挡块56侧面的变形量，优选地，变形量在0.2～0.5mm之间，从而控制夹持力。
本实施例采用伺服电机作为动力源带动锥齿轮组件30，可以实现高精度的同步运动，另外，利用伺服电机可以精确控制移动夹持组件50的移动位置，从而控制对晶圆的夹持力。
下面介绍本发明提供的柔性连轴器60的2个实施例。
如图2所示，在一个实施例中，柔性连轴器60包括外轴61、内轴62、扭转弹簧63和第一球轴承64；
扭转弹簧63设置在外轴61的中空腔内，扭转弹簧63的两端分别连接外轴61和内轴62，以通过扭转弹簧63的扭转在外轴61和内轴62之间传递扭矩；外轴61的开口处通过第一球轴承64连接内轴62，以实现外轴61和内轴62之间的相对运动。
外轴61和内轴62分别与旋转驱动机构20和锥齿轮组件30连接。
具体地，如图2所示，外轴61顶端连接主动锥齿轮31，外轴61的中空腔的内顶端连接扭转弹簧63的一端，外轴61的底端开口处连接第一球轴承64的外圈，内轴62的上端连接第一球轴承64的内圈并穿过外轴61的底端开口伸入外轴61的中空腔以与扭转弹簧63的另一端连接，内轴62的下端连接旋转驱动机构20。可以理解的是，图2中所示的外轴61和内轴62的上下位置可以颠倒，即内轴62连接主动锥齿轮31，外轴61连接旋转驱动机构20，也能实现相同的技术效果。
如图2所示，当伺服电机旋转时带动内轴62旋转，由于外轴61的负载高于第一球轴承64的阻力，因此内轴62旋转带动扭转弹簧63扭转，扭转弹簧63将该扭矩传递给外轴61使外轴61旋转，从而实现晶圆对中机构100的正常工作。优选地，扭转弹簧63的弹性常数为1～1.4N×mm/deg。
当挡块56夹住晶圆实现对中之后，控制器可以控制伺服电机旋转一定角度以给扭转弹簧63施加一定量扭矩，该定量扭矩经过锥齿轮组件30、滚珠丝杠组件40传递施加到挡块56上，转换为对晶圆的夹持力。
为了说明该夹持力是可控的，现以单根螺杆41为例进行力学推导。
扭转弹簧63受转矩T所产生的扭转变形量为扭转角
Figure BDA0002720278130000107
扭转弹簧63的圈数n，扭转弹簧63的直径D，扭转弹簧63的弹性模量E，扭转弹簧63的弹簧丝直径d。则有：
Figure BDA0002720278130000101
设定第一球轴承64的粘滞转矩恒定为T0，则扭转弹簧63的输出力矩为T-T0，设定主动锥齿轮31的水平锥齿齿数为N1，从动锥齿轮32的竖直锥齿齿数为N2，则输入滚珠丝杠组件40的力矩T1近似为：
Figure BDA0002720278130000102
Figure BDA0002720278130000103
设定螺杆41导程为I，滑块52组重量为m，摩擦系数为μ，效率为η，重力加速度g，则有滚珠丝杠组件40的输出力F为：
Figure BDA0002720278130000104
Figure BDA0002720278130000105
由此可见，输出力F和扭转角
Figure BDA0002720278130000106
成近似线性关系，从而可以通过控制伺服电机的转角来控制夹持力的大小。
如图3和图4所示，在另一个实施例中，柔性连轴器60包括上轴65、下轴66、拉伸弹簧67和第二球轴承68；
上轴65的延伸臂通过拉伸弹簧67连接下轴66的延伸臂，以通过拉伸弹簧67的拉伸在上轴65和下轴66之间传递扭矩；上轴65和下轴66之间连接有第二球轴承68；
上轴65和下轴66分别与锥齿轮组件30和旋转驱动机构20连接。
具体地，如图4所示，上轴65具有轴体、从该轴体沿径向延伸的环形翼板、从该环形翼板下表面向下延伸的延伸臂，并且，该轴体底端设有槽，用于连接第二球轴承68。第二球轴承68在上轴65和下轴66之间起到连接和支撑的作用。下轴66具有轴体、从该轴体沿径向延伸的环形翼板、从该环形翼板上表面向上延伸的延伸臂。下轴66的轴体上端伸入上轴65底端的槽内并与第二球轴承68连接。拉伸弹簧67两端分别连接上轴65的延伸臂和下轴66的延伸臂。
当伺服电机旋转时带动下轴66旋转，由于上轴65的负载高于第二球轴承68的阻力，因此下轴66旋转带动拉伸弹簧67拉伸，拉伸弹簧67将该拉力传递给上轴65使其旋转，从而实现晶圆对中机构100的正常工作。
当挡块56夹住晶圆实现对中之后，控制器可以控制伺服电机旋转一定角度以给扭转弹簧63施加一定量扭矩，该定量扭矩经过锥齿轮组件30、滚珠丝杠组件40传递施加到挡块56上，转换为对晶圆的夹持力。
综上，本发明实施例提供的晶圆对中机构100，通过滚珠丝杠组件40与锥齿轮组件30进行传动，能够保证机械构件一致性，实现多个移动夹持组件50同步高精度运动，精确控制晶圆对中位置，位置精度可提升至0.02mm；动力源使用伺服电机，可同时兼容多种尺寸的晶圆；利用柔性连轴器60作为晶圆对中夹持传动的柔性环节，结合伺服电机精密角度调节，能够消除滑块52尺寸和材料特性差异造成的晶圆位置偏差，实现夹持力精准可控，维持晶圆位置稳定。
作为本发明的另一方面，本发明还提供了一种晶圆传输装置4，其包括移动机构200和本发明所述的晶圆对中机构100，如图5所示。晶圆对中机构100与移动机构200连接，移动机构200带动晶圆对中机构100移动以便实现晶圆W的传输。作为本发明的一个实施例，移动机构200为直线模组，移动机构200加速或减速移动，设置于移动机构200的晶圆对中机构100能够有效保持晶圆在传输过程中的对中位置，避免晶圆在传输过程中位置发生偏移，防止晶圆W自晶圆对中机构100上滑落，保证晶圆传输的稳定性。
作为本发明的再一方面，本发明还提供了一种晶圆减薄设备，如图5所示，晶圆减薄设备包括前端模块1，其位于晶圆减薄设备的前端，用于实现晶圆W的进出；磨削模块2，其位于晶圆减薄设备的末端，用于晶圆W的磨削；抛光模块3，其位于前端模块1与磨削模块2之间，用于晶圆W的化学机械抛光；其还包括上面所述的晶圆传输装置4，其平行于抛光模块3并位于前端模块1与磨削模块2之间。
在图5所示的实施例中，晶圆减薄设备还包括缓冲模块6，其临近前端模块1设置并位于前端模块1与晶圆传输装置4之间。在一些实施例中，缓冲模块6上可以配置有本发明所述的晶圆对中机构100。
晶圆W由第一机械手5-1自前端模块1传输至缓冲模块6；缓冲模块6的晶圆W由第二机械手5-2自缓冲模块6传输至晶圆传输装置4的晶圆对中机构100；在晶圆对中机构100实现晶圆W的位置调整，使得晶圆W与晶圆对中机构100的基座同心；晶圆传输装置4的移动机构带动晶圆W由靠近缓冲模块6的第一位置4-1移动至靠近磨削模块2的第二位置4-2，第二位置4-2为由虚线表示的晶圆对中机构100；第三机械手5-3将位于第二位置4-2的晶圆W传输至磨削模块2的磨削工作台2-1。
由于晶圆传输装置4的晶圆对中机构100有效保持了晶圆W的位置，因而由第三机械手5-3周转的晶圆W与磨削工作台2-1同心度较高，进一步保证了晶圆W与磨削工作台2-1同心度。晶圆W完全覆盖磨削工作台2-1上的负压吸附区域，避免“漏气”现象的发生，有效保证晶圆W吸附的可靠性；晶圆W与磨削工作台2-1同心设置，也有利于保证晶圆磨削接触圆弧长度的一致性，提升磨削力的稳定性，有效控制磨削表面的质量。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有柔性连轴器的晶圆对中机构，其特征在于，包括一固定台、一旋转驱动机构、一柔性连轴器、一锥齿轮组件、预设数量的滚珠丝杠组件和预设数量的移动夹持组件；
预设数量的滚珠丝杠组件沿周向均匀安装在固定台上，滚珠丝杠组件沿水平方向设置，滚珠丝杠组件的直线运动端连接移动夹持组件，滚珠丝杠组件位于锥齿轮组件外围并且滚珠丝杠组件的转动端与锥齿轮组件固定连接，锥齿轮组件通过柔性连轴器与位于其下方的旋转驱动机构固定连接；
旋转驱动机构向柔性连轴器施加扭矩，从而通过锥齿轮组件分别向每个滚珠丝杠组件传送转动力，滚珠丝杠组件将所述转动力转化为直线运动，预设数量的滚珠丝杠组件直线运动的延长线方向相交于同一点，以带动预设数量的移动夹持组件按照相互靠近的方向水平地同步移动从而将晶圆夹持固定于预设位置。
2.如权利要求1所述的晶圆对中机构，其特征在于，所述柔性连轴器包括外轴、内轴、扭转弹簧和第一球轴承；
扭转弹簧设置在外轴的中空腔内，扭转弹簧的两端分别连接外轴和内轴，以通过扭转弹簧的扭转在外轴和内轴之间传递扭矩；外轴的开口处通过第一球轴承连接内轴；
外轴和内轴分别与旋转驱动机构和锥齿轮组件连接。
3.如权利要求1所述的晶圆对中机构，其特征在于，所述柔性连轴器包括上轴、下轴、拉伸弹簧和第二球轴承；
上轴的延伸臂通过拉伸弹簧连接下轴的延伸臂，以通过拉伸弹簧的拉伸在上轴和下轴之间传递扭矩；上轴和下轴之间连接有第二球轴承；
上轴和下轴分别与锥齿轮组件和旋转驱动机构连接。
4.如权利要求1所述的晶圆对中机构，其特征在于，所述锥齿轮组件包括主动锥齿轮以及在主动锥齿轮上方沿其周向均匀分布并与主动锥齿轮啮合的预设数量的从动锥齿轮；
旋转驱动机构上端连接主动锥齿轮以使主动锥齿轮绕竖直方向旋转从而带动预设数量的从动锥齿轮绕水平方向旋转，从动锥齿轮连接沿水平方向设置的滚珠丝杠组件。
5.如权利要求4所述的晶圆对中机构，其特征在于，所述滚珠丝杠组件包括螺杆、螺母、第一轴承和第二轴承；
螺杆沿水平方向放置，螺杆的一端穿过第一轴承并伸入从动锥齿轮的中心孔内以与从动锥齿轮固定连接，所述螺杆的一端通过第一轴承安装在固定台上，螺杆的另一端穿过第二轴承并通过第二轴承安装在固定台上，螺杆的中部装有与其螺纹配合的螺母；预设数量的螺杆的长度方向延长线相交于同一点。
6.如权利要求5所述的晶圆对中机构，其特征在于，所述固定台包括第一支撑板、位于第一支撑板下方的第二支撑板以及用于固定连接第一支撑板与第二支撑板的支架；
第一支撑板上设有用于容纳锥齿轮组件的中央通孔以及围绕中央通孔设置的预设数量的条型槽，条型槽用于放置所述螺杆，所述第一支撑板的位于条型槽与中央通孔之间的部分设有用于使所述螺杆的一端穿过的第一通孔，第一轴承固定安装在第一通孔内，所述第一支撑板的位于其边缘与条型槽之间的部分设有用于使所述螺杆的另一端穿过的第二通孔，第二轴承固定安装在第二通孔内。
7.如权利要求5所述的晶圆对中机构，其特征在于，所述移动夹持组件包括与螺杆平行设置的导轨以及与导轨滑动配合的滑块，滑块与滚珠丝杠组件的螺母固定连接以在滚珠丝杠组件的带动下沿导轨直线移动，滑块上设有用于夹持晶圆的挡块。
8.如权利要求7所述的晶圆对中机构，其特征在于，所述挡块的用于抵接晶圆的侧面设有压力传感器，用于检测夹持晶圆的夹紧力大小避免夹紧力过大造成晶圆破碎。
9.一种晶圆传输装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的晶圆对中机构以及移动机构，所述晶圆对中机构用于调整晶圆位置，所述晶圆对中机构与移动机构连接以使移动机构带动晶圆对中机构移动。
10.一种晶圆减薄设备，其特征在于，包括：
前端模块，其位于晶圆减薄设备的前端，用于实现晶圆的进出；
磨削模块，其位于晶圆减薄设备的末端，用于晶圆的磨削；
抛光模块，其位于前端模块与磨削模块之间，用于晶圆的化学机械抛光；
如权利要求9所述的晶圆传输装置，其平行于抛光模块并位于前端模块与磨削模块之间。
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