CN112736014B - 用于锁定晶片的晶片锁定机构、晶片定位装置和晶片输送设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种用于锁定晶片的晶片锁定机构，包括：晶片座，被构造呈从底部朝向顶部逐渐收缩的锥台形式，且配置成能沿其轴线的方向升降；多个杆，成对地沿垂直于所述轴线的直径方向对准；和多个压簧，分别一一对应地套设于所述多个杆的与所述晶片座远离的相应远端处且径向向外延伸；所述多个杆分别具备一一对应地位于与所述晶片座邻近的其相应近端处且与所述晶片座抵靠接触的多个球头部，和一一对应地从所述相应远端处沿所述轴线的方向在所述顶部的同侧突出且由所述多个压簧径向向内抵紧的多个卡爪。

Description

用于锁定晶片的晶片锁定机构、晶片定位装置和晶片输送 设备
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种用于锁定晶片的晶片锁定机构、一种晶片定位装置、一种晶片输送设备、一种用于在不同压力环境之间传递晶片的真空腔体装置、和一种电子束检测设备。
背景技术
近年来，在半导体产业中，电子束检测装置例如扫描电镜通常被用于晶片缺陷的检测。
电子束检测设备由于用于转移晶片的机械臂本身的运动精度、控制精度和机械加工的精度等，造成晶片在传输的过程中，位置误差会逐渐积累，有时会造成晶片不能准确地放到晶片载台或无法准确地从晶片载台移除上，甚至导致自动化检测流程的中断。其次，用于瞄准的光学显微镜的观察视场越小，设备的产率就会越高；但是越小的视场就要求晶片的定位精度越高。因此亟需改善晶片被吸附至载台之前的锁定和检测之后从载台解锁的便利程度、以及提高晶片在晶片载台上的定位精度。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了用于锁定晶片的晶片锁定机构、晶片定位装置、晶片输送设备、用于在不同压力环境之间传递晶片的真空腔体装置、和电子束检测设备。
为实现上述目的，所述技术方案如下：
根据本公开的一方面，提供了一种用于锁定晶片的晶片锁定机构，包括：晶片座，被构造呈从底部朝向顶部逐渐收缩的锥台形式，且配置成能沿其轴线的方向升降；多个杆，成对地沿垂直于所述轴线的直径方向对准；和多个压簧，分别一一对应地套设于所述多个杆的与所述晶片座远离的相应远端处且径向向外延伸，其中，所述多个杆分别具备一一对应地位于与所述晶片座邻近的其相应近端处且与所述晶片座抵靠接触的多个球头部，和一一对应地从所述相应远端处沿所述轴线的方向在所述顶部的同侧突出且由所述多个压簧径向向内抵紧的多个卡爪。
根据本公开的实施例，所述多个杆中的每对杆中的一个杆具备位于其相应远端处的能够被旋拧以对所述多个压簧中的相应一个压簧径向推抵的调节螺纹件。
根据本公开的实施例，每个调节螺纹件呈调节螺钉的形式。
根据本公开的实施例，所述多个杆中的每对杆中的另一个杆具备位于其相应远端处的能够旋拧锁紧的锁紧螺纹件。
根据本公开的实施例，每个锁紧螺纹件呈锁紧螺柱的形式。
根据本公开的实施例，所述多个杆包括偶数对杆。
根据本公开的实施例，所述偶数对杆包括沿着与所述轴线垂直的圆周方向以均匀角度间隔开布置的两对杆。
根据本公开的实施例，所述晶片座是呈圆锥台的形式。
根据本公开的实施例，所述晶片座的纵截面的轮廓被确定形状为能够产生所述多个杆随着所述晶片座升降的预期运动的曲线。
根据本公开的实施例，所述多个卡爪一一对应地至少部分地穿过并且固定于所述多个杆中的相应杆的沿所述轴线的方向延伸的孔中。
根据本公开的实施例，所述晶片锁定机构还包括：杆座，所述杆座内形成有供所述晶片座升降通过的轴向通道和分别供所述多个杆延伸通过的多个径向通道
另外，根据本公开的另一方面，提供了一种晶片定位装置，包括：根据前述的晶片锁定机构；和晶片支架，所述晶片支架包括：竖直地可移动的底板，所述晶片座的基部固定至所述底板，和多个支柱，从所述底板沿与所述卡爪延伸方向相同方向延伸；以及静电卡盘，所述静电卡盘安装于所述晶片座上方、限定于所述多个卡爪之间，且配置成能够以静电吸附方式保持晶片。
根据本公开的实施例，所述底板呈三角形形式，且所述多个支柱包括分别位于所述三角形的三个顶点处的三个支柱。
根据本公开的实施例，所述多个支柱各自具备硬质橡胶制成的自由端。
根据本公开的实施例，所述晶片定位装置还包括离子风供应装置；并且所述多个支柱各自还具备：位于其自由端处的支承部；设置于其内部的贯通的通道，所述通道被配置用于将由所述离子风供应装置输送的离子风馈送至所述相应支柱内；和输送孔，位于所述支承部的上表面处且与所述通道连通，所述离子风传递经过所述输送孔吹向所述晶片。
根据本公开的实施例，所述支承部为中空结构，且所述支承部的侧壁上额外地设置有与所述通道连通的多个侧部输送孔。
根据本公开的实施例，所述多个支柱各自还具备：导流罩，所述导流罩围绕所述支承部的周边而布置并且与所述支承部之间具备间隙。
根据本公开的实施例，所述多个支柱各自还具备：额外地设置于所述支承部上的辅助支承部，所述辅助支承部包括设置在所述支承部的所述上表面处的球罩，以及容纳于所述球罩内的浮动球，所述球罩的顶端设置有直径小于所述浮动球直径的开口。
根据本公开的实施例，所述离子风供应装置包括连通至所述通道的离子源和设置在所述通道的入口处的送风装置。
根据本公开的实施例，所述离子源设置在所述通道内的邻近于所述自由端处，并且所述离子源是金属放电针。
根据本公开的实施例，所述底板由电机、或由压电材料制成的压电驱动装置驱动进行升降。
另外，根据本公开的又一方面，提供了一种晶片输送设备，包括：根据前述的晶片定位装置；二维工作台，承载所述晶片定位装置且配置成执行平面二维移动以将所述晶片定位装置移动至待载入所述晶片或待移除所述晶片的晶片交换位置；和机械臂，布置于所述晶片定位装置的旁侧且配置成将所述晶片移动至所述静电卡盘上方且与所述静电卡盘同心的位置处。
另外，根据本公开的再一方面，提供了一种用于在不同压力环境之间传递晶片的真空腔体装置，所述真空腔体装置包括：壳体，限定真空腔作为第一压力环境；根据前述的晶片输送设备，设置在所述真空腔内部；第一阀，设置于所述壳体的一侧，配置成能够连通所述真空腔和不同的第二压力环境以便所述第二压力环境处于与所述真空腔大体相同的压强下，或切断所述第二压力环境和所述真空腔之间的联通以便所述真空腔能够保持预定真空状态，其中，所述机械臂配置成在所述第二压力环境与所述真空腔之间传递所述晶片。
另外，根据本公开的再又一方面，提供了一种电子束检测设备，包括：第一壳体，限定真空腔室，所述真空腔室内安装有电子束检测装置和根据前述的晶片输送设备，所述电子束检测装置包括扫描电镜；与所述第一壳体毗邻设置的第二壳体，限定过渡腔室，所述过渡腔室在一侧处经由第一阀门与所述真空腔室连通、且在另一侧处经由第二阀门与大气环境连通；和其中，所述机械臂配置成将所述晶片从所述过渡腔室移入所述真空腔室；并且所述电子束检测设备还包括第二机械臂，所述第二机械臂设置于所述第一壳体外部并且配置成将所述晶片从所述大气环境移入所述过渡腔室。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本公开的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。附图的简要描述如下：
图1示出根据本公开实施例的用于锁定晶片的晶片锁定机构的结构示意图；
图2示出如图1所示的所述晶片锁定机构的沿A-A线的剖视图；
图3(a)示出所述晶片锁定机构的夹紧状态的示意图；
图3(b)示出所述晶片锁定机构的释放状态的示意图；
图4示意性示出根据本公开实施例的晶片定位装置的分解图；
图5示出如图4所示的晶片定位装置的沿B-B线的剖视图；
图6(a)至6(e)示意性示出所述晶片定位装置的支柱的顶端附近的局部剖视图。
图7示出根据本公开实施例的晶片输送设备的结构示意图；
图8示出根据本公开实施例的用于在不同压力环境之间传递晶片的真空腔体装置的结构示意图
图9示出根据本公开实施例的电子束检测设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本公开的技术方案通过实施例结合附图的方式进行进一步的详细解释。在说明书中，相同或相似的附图标记和字母指示相同或相似的部件。参照附图对本公开实施例的以下说明旨在对本公开的总体发明构思进行解释，不应当理解为对本公开的一种限制。
附图被用于说明本公开的内容。附图中各部件尺寸和形状不反映用于半导体器件的激光辅助的电子束检测设备的部件的真实比例。
首先阐述本公开基于的工作原理。
图1示出根据本公开实施例的用于锁定晶片的晶片锁定机构的结构示意图；图2示出如图1所示的所述晶片锁定机构的沿A-A线的剖视图。
由此，根据本公开实施例的总体技术构思，如图1和2所示，在本公开实施例的一方面中，提出了一种用于锁定晶片的晶片锁定机构10，包括：晶片座11，被构造呈从底部朝向顶部逐渐收缩的锥台形式，且配置成能沿其轴线的方向升降；多个杆12，成对地沿垂直于所述轴线的直径方向对准(diametrically aligned in pairs)；和多个压簧13，分别一一对应地套设于所述多个杆12的与所述晶片座11远离的相应远端处且径向向外延伸。并且，所述多个杆12分别具备一一对应地位于与所述晶片座11邻近的其相应近端处且与所述晶片座11抵靠接触的多个球头部121，和一一对应地从所述相应远端处沿所述轴线的方向在所述顶部的同侧突出且由所述多个压簧13径向向内抵紧的多个卡爪14。
在本公开的实施例中，典型地，所述晶片例如如图所示是呈上部为圆锥台、下部为圆柱状，且二者的轮廓平滑过渡的形式。
在本公开的实施例中，所述多个杆12例如包括偶数对杆12。作为示例，所述偶数对杆12包括沿着与所述轴线垂直的圆周方向以均匀角度间隔开布置的两对杆12。这种设置实质上最小化了用于锁定晶片所需的杆12和卡爪14数量，且在圆周方向的均匀分布导致了锁定晶片时作用于晶片周缘的应力均匀分布。
在本公开的实施例中，作为示例，所述多个卡爪14一一对应地固定至相应的所述多个杆12上，更具体地例如至少部分地穿过并且固定于所述多个杆12中的相应杆12的沿所述轴线的方向延伸的孔中。通过这样的设置，所述多个卡爪14牢固地与所述多个杆12形成一体。
图3(a)示出所述晶片锁定机构的夹紧状态的示意图；图3(b)示出所述晶片锁定机构的释放状态的示意图。
下面基于图1至2所描绘的示例性晶片锁定机构10的结构，并且结合图3(a)和图3(b)的两种工作状态的示意图，来描绘本公开实施例的所述晶片锁定机构10的详细工作原理。
首先，如图1和图2所示，所述多个杆12在位于所述多个杆12的远端处的所述多个压簧13的弹性力作用下被径向向内推动，从而使得所述多个杆12的相应球头部121抵靠接触呈锥台形式的晶片座11的侧表面上。然后，将待测晶片移动至所述晶片锁定机构10上方，例如大致在尚未径向向内收拢的卡爪14所限定的范围内。
进而，考察所述晶片锁定机构10在所述晶片座11升降的情况下在如图3(a)和图3(b)所示的两种工作状态之间的切换。
一方面，如图1-2结合图3(a)所示，在所述晶片座11沿与其轴线的方向下降的情况下，则所述晶片座11的在所述多个杆12的所在平面(例如视为所述多个杆12的中心轴向共同位于的平面)处的横截面逐渐缩小，例如体现为该平面处的所述晶片座11的横截面直径逐渐减小，并且所述多个杆12在相应压簧13的弹性力推动力保持各自的球头部121与所述晶片座11的表面相接触，由此所述多个杆12径向向内移动；换言之，所述多个杆12朝向待夹持的晶片的圆心方向移动，并且带动所述多个卡爪14径向向内收拢，由此，例如图示的两对四个卡爪14同时径向收拢即可将晶片卡紧定位，从而晶片处于夹紧状态。
另一方面，如图1-2结合图3(b)所示，在所述晶片座11沿与其轴线的方向上升的情况下，则所述晶片座11的在所述多个杆12的所在平面(例如视为所述多个杆12的中心轴向共同位于的平面)处的横截面逐渐增大，例如体现为该平面处的所述晶片座11的横截面直径逐渐增大，并且所述多个杆12在相应压簧13的弹性力推动力保持各自的球头部121与所述晶片座11的表面相接触，由此所述多个杆12径向向外移动；换言之，所述多个杆12背离所述晶片的圆心方向移动，即在与图3(a)所示的多个杆12移动方向的反方向上移动，并且带动所述多个卡爪14径向向外打开，由此，例如图示的两对四个卡爪14同时径向打开即可将晶片释放，从而晶片处于释放状态。
由此，基于上述图示，根据本公开实施例的所述晶片锁定机构10，利用压缩弹簧的弹性力推动所述多个杆12以端部的球头抵靠呈锥台形式的晶片座11表面的设计，进而控制位于多个杆12上的若干组卡爪14(典型地例如两对四个卡爪14)的开合运动，从而在所述晶片锁定机构10的针对晶片的夹紧状态(卡爪14接触晶片边缘)与释放状态(卡爪14与晶片边缘脱离接触)之间切换，从而便利了对晶片进行锁紧和释放以供晶片定位的目的。
优选地，所述卡爪14例如包括上部和下部，上部具备比上部更小的横向尺寸，以便在上部与下部的交界处更有利地在卡爪夹紧晶片周缘时通过将晶片下表面搁置于该交界处来从下方承托晶片。
在本公开的实施例中，优选地，作为示例，所述晶片座11的纵截面的轮廓被确定形状为能够产生所述多个杆12随着所述晶片座11升降的预期运动的曲线。从而可预先设计多个杆12的预期运动，使得随着晶片座11的升降而进行的杆12上卡爪14的径向收拢和展开运动的速度可为匀速的或为预期的变速运动，例如在某一段杆12行程器件需要突然加速或减速。作为示例，所述晶片座11从上部圆锥台形状到下部圆柱状的轮廓过渡段处，轮廓设计为变化相对平缓，从而例如使得诸如在卡爪14展开时段的末段实现减缓且可控的卡爪14展开动作，便利于对卡爪14与晶片周缘之间的释放的控制，例如可以实现二者之间的特定间隙。
并且，如图1和2所示，例如，所述多个杆12中的每对杆12中的一个杆12具备位于其相应远端处的能够被旋拧以对所述多个压簧13中的相应一个压簧13径向推抵的调节螺纹件15。所述调节螺纹件15配置成调整相应压簧13的预紧力，由此调整对所述晶片的夹紧力，保证晶片可靠定位。优选地，如图所示，每个调节螺纹件15呈调节螺钉的形式。
相应地，如图1和2所示，例如，所述多个杆12中的每对杆12中的另一个杆12具备位于其相应远端处的能够旋拧锁紧的锁紧螺纹件16。当上述调节螺纹件15调整完成后，由于所述多个杆12的相应球头部121抵靠接触呈锥台形式的晶片座11的侧表面上，则沿同一径向方向对准的每对杆12分别径向相反地抵紧所述晶片座11，由此，位于同一对杆12中的另一个杆12上的所述锁紧螺纹件16对该对杆12锁定，相应地对该对杆12上的一对卡爪14的位置被锁定。换言之，利用调节螺纹件15完成位置调整后，采用锁紧螺纹件16从径向相反侧施力压紧所述调节螺纹件15，防止长期使用松动。
由此，如图所示的成对布置的多个杆12同时被锁紧，导致所述多个卡爪14的位置被锁定，由此实现了对所有卡爪14(例如图示的两对四个卡爪14)同时径向收拢即可将晶片卡紧定位，从而晶片处于锁紧状态。优选地，如图所示，每个锁紧螺纹件16呈锁紧螺柱的形式。
上述的每对杆12的两个成对径向对准杆12的远端处分别设置调节螺纹件15和锁定螺纹件，仅需通过调节对其中一个杆12的压簧13的推抵，即可调节对这两个杆12的压簧13的推抵，换言之，另一个杆12的远端处无需额外地调节螺纹旋拧，该处仅需锁紧螺纹件16的锁紧来防止松动即可，从而简化了对于杆12的调节操作。
另外，在本公开的实施例中，所述晶片锁定机构10例如还包括杆座17，所述杆座17内形成有供所述晶片座11升降通过的轴向通道和分别供所述多个杆12延伸通过的多个径向通道，从而晶片座11至少部分地容纳于杆座17内、所述多个杆12容纳于所述径向通道内，由此实现了对晶片座11和杆12的运动自由度的约束，使得晶片座11仅能实现升降的运动(体现为晶片座11在所述轴向通道内的滑动)，以及所述多个杆12仅能实现径向向内或向外的移动(体现为多个杆12在相应径向通道内的滑动)，避免了由于运动期间例如杆12由于横向摆动或滑移而脱离与同一对杆12中的所对准杆12的径向对准从而导致杆12的球头部121在晶片座11表面上不期望地滑动移位而导致的卡爪14对晶片定位失效，有效确保了成对杆12与晶片座11的保持预期抵紧接触。
图4示意性示出根据本公开实施例的晶片定位装置的分解图；图5示出如图4所示的晶片定位装置的沿B-B线的剖视图。
在本公开实施例的另一方面中，如图4和图5所示，提出了一种晶片定位装置20，包括：根据前述的晶片锁定机构10；和晶片支架21；以及静电卡盘22，所述静电卡盘22安装于所述晶片座11上方且限定于所述多个卡爪14之间且配置成能够以静电吸附方式保持晶片。所述晶片支架21包括：竖直地可移动的底板211，所述晶片座11的基部固定至所述底板211，和多个支柱212，从所述底板211沿与所述卡爪14延伸方向相同方向延伸。
作为示例，所述静电卡盘22优选地安装于所述杆座17上，且呈与所述晶片座11同轴布置的圆盘形式。优选地，所述静电卡盘22的直径例如小于每对杆12上的一对卡爪14之间的最小距离。这样，即便在成对卡爪14径向向内地收拢至彼此最靠近程度的情况下(例如，此时相应杆12的球头部121抵靠接触所述晶片座11的圆柱状下部使得卡爪14无法继续径向向内行进)，所述静电卡盘22仍然在卡爪14所限定的范围内，当支持着所述晶片的所述晶片支架21的所述多个支柱212能够使得晶片与静电卡盘22相接触时即可实现静电吸附。
通过这种布置，借助于前述晶片锁定机构10，从而克服了晶片放到静电卡盘22时的定位误差、以及避免了由此例如导致的自动图像校准流程的失败。一旦所述晶片锁定机构10锁定晶片的周缘，则所述静电卡盘22经由静电吸附将晶片吸附保持住进行后续检测和/或加工。
在本公开的实施例中，如图4所示，所述底板211例如呈三角形形式，且所述多个支柱212包括分别位于所述三角形的三个顶点处的三个支柱212。这样以最简单形式实现了对晶片例如下表面的三点支撑。
并且，作为示例，所述底板211由电机、或由压电材料制成的压电驱动装置驱动进行升降。由此，所述晶片支架21在驱动下被降低，实现带动所述晶片座11下降且继而带动卡爪14锁紧晶片、同时支柱212与晶片脱离接触，从而使得晶片周缘被卡爪14锁紧、且被放置至静电卡盘22使得晶片下表面与静电卡盘22接触(继而由静电卡盘22吸附保持)；或所述晶片支架21在驱动下被升起，实现带动所述晶片座11上升且继而带动卡爪14释放晶片、同时支柱212将晶片从静电卡盘22顶升，以从静电卡盘22取出晶片。
由此，以最简化的结构实现了借助于晶片支架21来带动晶片锁定机构10，从而将晶片放置至静电卡盘22以供静电吸附、或将晶片从静电卡盘22取出，由此实现了晶片的准确定位。
在本公开的实施例中，作为示例，所述多个支柱212各自具备硬质橡胶制成的自由端。
然而，在这种示例性实施例中，难以避免的会使晶片与承载其的零件之间产生摩擦，这样就易于使晶片上产生静电，尤其是在承载晶片的零件(诸如晶片锁定机构10的卡爪14)与晶片分离的瞬间；并且，晶片从所述静电卡盘释放之后，仍然可能有静电残余。并且，由于支柱212的硬质橡胶制成的自由端面积较小且材质较硬，它的与晶片相接触的位置极易发生尖端放电导致静电击穿，使得晶片内部走线的导电层诸如金属层或ITO(Indium TinOxide，氧化铟锡)层烧毁。
图6(a)至6(e)示意性示出所述晶片定位装置的支柱的顶端附近的局部剖视图。
在本公开的实施例中，例如，如图6(a)所示，所述晶片定位装置20还包括离子风供应装置2122；并且所述多个支柱212各自还具备：位于其自由端处的支承部2121；设置于其内部的贯通的通道2123，所述通道2123被配置用于将由所述离子风供应装置2122输送的离子风馈送至所述相应支柱212内；和输送孔2124，位于所述支撑部的上表面处且与所述通道2123连通，所述离子风传递经过所述输送孔2124吹向所述晶片。
通过离子风供应装置2122向支柱212的通道2123内输送的离子风进一步通过支承部2121的通孔吹向晶片，由于离子风中携带有大量游离状态的正负离子，在吹向晶片时，能够游离状态的正负离子能够主动与晶片上的电子相结合，从而中和晶片上的静电，减少晶片与承载晶片的零件分离时在晶片上容易发生的静电击穿现象。
在本公开的实施例中，例如，如图6(b)所示，所述支承部2121为中空结构，且所述支承部2121的侧壁上额外地设置有与所述通道2123连通的多个侧部输送孔2125。
由于支承部2121的侧壁不与晶片的下表面相接触，因此，能够在支承部2121的上表面与晶片的下表面相接触后，继续向晶片吹送离子风，以使得在支柱212的整个升降过程中，支承部2121始终向晶片的下表面吹送离子风，以对所述晶片上的静电进行持续的去除，从而降低晶片与承载晶片的零件分离瞬间时发生静电击穿的可能性。
额外地或替代地，在本公开的实施例中，例如，如图6(c)所示，所述多个支柱212各自还具备：导流罩2126，所述导流罩2126围绕所述支承部2121的周边而布置并且与所述支承部2121之间具备间隙。
所述导流罩2126围绕支承部2121的周边设置并且与支承部2121之间具有能够让气体传送的间隙，这样一来，通过支承部2121的侧壁的侧部输送孔2125吹出的离子风，如图中箭头所示的方向，在导流罩2126的阻挡和导向作用下，能够沿导流罩2126的内壁被引导而吹向晶片，从而减小了支承部2121的侧壁的侧部输送孔2125所吹出的离子风沿其他方向的气流损失。
在本公开的实施例中，例如，如图6(d)所示，所述多个支柱212各自还具备额外地设置于所述支承部2121上的辅助支承部21272121，所述辅助支承部21272121包括设置在所述支承部2121的所述上表面处的球罩2127a，以及容纳于所述球罩2127a内的浮动球2127b，所述球罩2127a的顶端设置有直径小于所述浮动球2127b直径的开口，从而使得浮动球2127b能够在球罩2127a中浮动，并且上浮直至能够转动地卡在所述开口处。由此，一方面，离子风持续地中和晶片上的静电；另一方面，随着浮动球2127b在球罩2127a内的位置变化，例如因受晶片的下压而持续下移期间，通过离子风气流向上对于浮动球2127b的浮力作用，则提供一个缓冲阶段，期间由于浮动球2127b而非支柱212的支承部2121的上表面与所述晶片的下表面持续直接接触，从而支承部2121的上表面与晶片之间不存在直接的硬性接触，即它们之间不存在接触力，避免了晶片的可能划伤。
优选地，所述导流罩2126的顶端与所述支承部2121的顶端(或在存在额外地的辅助支承部21272121情况下与所述辅助支承部21272121的球罩2127a顶端)之间存在高度差△h，例如使得导流罩2126的顶端较低。由此，当支承部2121的上表面与晶片接触支撑时，所述导流罩2126不会与晶片接触，由此避免划伤晶片的表面。
在本公开的实施例中，例如，如图6(e)所示，所述离子风供应装置2122包括连通至所述通道2123的离子源2128和设置在所述通道2123的入口处的送风装置2129。从而离子源2128内产生的正负离子，被流经通道2123的由送风装置2129产生的气流带走并且朝向晶片吹送以中和晶片上的静电。
更具体地，例如，所述离子源2128设置在所述通道2123内的邻近于所述自由端处，并且所述离子源2128是金属放电针，例如设置于绝缘壳体内且仅放电尖端露出，从而与例如金属制成的支柱212电隔离。从而金属放电针与外界电源接通后，尖端放电释放正负离子。
所述晶片定位装置20包括前述晶片锁定机构10，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
图7示出根据本公开实施例的晶片输送设备的结构示意图。
在本公开实施例的又一方面中，如图7所示，提出了一种晶片输送设备30，包括：根据前述的晶片定位装置20；二维工作台31，承载所述晶片定位装置20且配置成执行平面二维移动以将所述晶片定位装置20移动至待载入所述晶片或待移除所述晶片的晶片交换位置；和机械臂32，布置于所述晶片定位装置20的旁侧且配置成将所述晶片移动至所述静电卡盘22上方且与所述静电卡盘22同心的位置处。
作为示例，所述晶片输送设备30还包括驱动机构33，例如直线电机或压电致动器，其附接到所述晶片支架21用于驱动所述晶片支架21升降。
所述晶片输送设备30包括前述晶片锁定机构10和前述晶片定位装置20，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
图8示出根据本公开实施例的用于在不同压力环境之间传递晶片的真空腔体装置的结构示意图。
在本公开实施例的再一方面中，如图8所示，提出了一种用于在不同压力环境之间传递晶片的真空腔体装置40，所述真空腔体装置40包括：壳体41，限定真空腔42作为第一压力环境；根据前述的晶片输送设备30，设置在所述真空腔42内部；阀43，设置于所述壳体41的一侧，配置成能够连通所述真空腔42和不同的第二压力环境44以便所述第二压力环境44处于与所述真空腔42大体相同的压强下，或切断所述第二压力环境44和所述真空腔42之间的联通以便所述真空腔42能够保持预定真空状态，其中，所述机械臂32配置成在所述第二压力环境44与所述真空腔42之间传递所述晶片。
所述真空腔体装置40包括前述晶片锁定机构10、前述晶片定位装置20、晶片输送设备30，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
图9示出根据本公开实施例的电子束检测设备的结构示意图。
在本公开实施例的再又一方面中，如图9所示，提出了一种电子束检测设备50，包括：第一壳体51，限定真空腔室52，所述真空腔室52内安装有电子束检测装置53和根据前述的晶片输送设备30，所述电子束检测装置53包括扫描电镜；与所述第一壳体51毗邻设置的第二壳体54，限定过渡腔室55，所述过渡腔室55在一侧处经由第一阀门56与所述真空腔室52连通、且在另一侧处经由第二阀门57与大气环境58连通；和其中，所述机械臂32配置成将所述晶片从所述过渡腔室55移入所述真空腔室52；并且所述电子束检测设备50还包括第二机械臂59，所述第二机械臂59设置于所述第一壳体51外部并且配置成将所述晶片从所述大气环境58移入所述过渡腔室55。
所述电子束检测设备50包括前述晶片锁定机构10、前述晶片定位装置20、晶片输送设备30，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
由此，本公开实施例具备如下优越的技术效果：
本公开实施例提出了一种用于锁定晶片的晶片锁定机构，包括：晶片座，被构造呈从底部朝向顶部逐渐收缩的锥台形式，且配置成能沿其轴线的方向升降；多个杆，成对地沿垂直于所述轴线的直径方向对准；和多个压簧，分别一一对应地套设于所述多个杆的与所述晶片座远离的相应远端处且径向向外延伸。所述多个杆分别具备一一对应地位于与所述晶片座邻近的其相应近端处且与所述晶片座抵靠接触的多个球头部，和一一对应地从所述相应远端处沿所述轴线的方向在所述顶部的同侧突出且由所述多个压簧径向向内抵紧的多个卡爪。通过调节螺纹件调节压簧的弹性力，继而通过杆在压簧的弹性力作用下推抵锥台形式的晶片座，便利了改善晶片定位的可靠性。并且当晶片座升降时，通过杆上的卡爪随着杆的径向移动而展开或收拢，来释放或夹紧晶片，由此便利了以简化的结构和构件之间的简单的随动来实现较高精度的晶片定位。
另外，根据前述的本公开实施例可以理解，经由任意两种或两种以上的组合的任何技术方案，也落入本公开的保护范围内。
需要理解的是，本公开的说明书中方位术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”等，是用来解释附图所示的方位关系。这些方位术语不应解释为对本公开保护范围的限制。
本公开的实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种用于锁定晶片的晶片锁定机构，包括：
晶片座，被构造呈从底部朝向顶部逐渐收缩的锥台形式，且配置成能沿其轴线的方向升降；
多个杆，成对地沿垂直于所述轴线的直径方向对准；和
多个压簧，分别一一对应地套设于所述多个杆的与所述晶片座远离的相应远端处且径向向外延伸，
其中，所述多个杆分别具备一一对应地位于与所述晶片座邻近的其相应近端处且与所述晶片座抵靠接触的多个球头部，和一一对应地从所述相应远端处沿所述轴线的方向在所述顶部的同侧突出且由所述多个压簧径向向内抵紧的多个卡爪；
所述多个杆中的每对杆中的一个杆具备位于其相应远端处的能够被旋拧以对所述多个压簧中的相应一个压簧径向推抵的调节螺纹件。
2.根据权利要求1所述的晶片锁定机构，其中，每个调节螺纹件呈调节螺钉的形式。
3.根据权利要求1或2所述的晶片锁定机构，其中，所述多个杆中的每对杆中的另一个杆具备位于其相应远端处的能够旋拧锁紧的锁紧螺纹件。
4.根据权利要求3所述的晶片锁定机构，其中，每个锁紧螺纹件呈锁紧螺柱的形式。
5.根据权利要求1所述的晶片锁定机构，其中，所述多个杆包括偶数对杆。
6.根据权利要求5所述的晶片锁定机构，其中，所述偶数对杆包括沿着与所述轴线垂直的圆周方向以均匀角度间隔开布置的两对杆。
7.根据权利要求1所述的晶片锁定机构，其中，所述晶片座是呈上部为圆锥台、下部为圆柱状，且二者的轮廓平滑过渡的形式。
8.根据权利要求1所述的晶片锁定机构，其中，所述晶片座的纵截面的轮廓被确定形状为能够产生所述多个杆随着所述晶片座升降的预期运动的曲线。
9.根据权利要求1所述的晶片锁定机构，其中，所述多个卡爪一一对应地至少部分地穿过并且固定于所述多个杆中的相应杆的沿所述轴线的方向延伸的孔中。
10.根据权利要求1所述的晶片锁定机构，其中，所述晶片锁定机构还包括：杆座，所述杆座内形成有供所述晶片座升降通过的轴向通道和分别供所述多个杆延伸通过的多个径向通道。
11.一种晶片定位装置，包括：
根据权利要求1至10中任一项所述的晶片锁定机构；和
晶片支架，包括：
竖直地可移动的底板，所述晶片座的基部固定至所述底板，和
多个支柱，从所述底板沿与所述卡爪延伸方向相同方向延伸；和
静电卡盘，所述静电卡盘安装于所述晶片座上方、限定于所述多个卡爪之间，且配置成能够以静电吸附方式保持晶片。
12.根据权利要求11所述的晶片定位装置，其中，所述底板呈三角形形式，且所述多个支柱包括分别位于所述三角形的三个顶点处的三个支柱。
13.根据权利要求11所述的晶片定位装置，其中，所述多个支柱各自具备硬质橡胶制成的自由端。
14.根据权利要求11所述的晶片定位装置，其中，所述晶片定位装置还包括离子风供应装置；并且
所述多个支柱各自还具备：位于其自由端处的支承部；设置于其内部的贯通的通道，所述通道被配置用于将由所述离子风供应装置输送的离子风馈送至相应支柱内；和输送孔，位于所述支承部的上表面处且与所述通道连通，所述离子风传递经过所述输送孔吹向所述晶片。
15.根据权利要求14所述的晶片定位装置，其中，所述支承部为中空结构，且所述支承部的侧壁上额外地设置有与所述通道连通的多个侧部输送孔。
16.根据权利要求14或15所述的晶片定位装置，其中，所述多个支柱各自还具备：导流罩，所述导流罩围绕所述支承部的周边而布置并且与所述支承部之间具备间隙。
17.根据权利要求15所述的晶片定位装置，其中，所述多个支柱各自还具备：额外地设置于所述支承部上的辅助支承部，所述辅助支承部包括设置在所述支承部的所述上表面处的球罩，以及容纳于所述球罩内的浮动球，所述球罩的顶端设置有直径小于所述浮动球直径的开口。
18.根据权利要求14所述的晶片定位装置，其中，所述离子风供应装置包括连通至所述通道的离子源和设置在所述通道的入口处的送风装置。
19.根据权利要求18所述的晶片定位装置，其中，所述离子源设置在所述通道内的邻近于所述自由端处，并且所述离子源是金属放电针。
20.根据权利要求11所述的晶片定位装置，其中，所述底板由电机、或由压电材料制成的压电驱动装置驱动进行升降。
21.一种晶片输送设备，包括：
根据权利要求11至20中任一项所述的晶片定位装置；
二维工作台，承载所述晶片定位装置且配置成执行平面二维移动以将所述晶片定位装置移动至待载入所述晶片或待移除所述晶片的晶片交换位置；和
机械臂，布置于所述晶片定位装置的旁侧且配置成将所述晶片移动至所述静电卡盘上方且与所述静电卡盘同心的位置处。
22.一种用于在不同压力环境之间传递晶片的真空腔体装置，所述真空腔体装置包括：
壳体，限定真空腔作为第一压力环境；
根据权利要求21所述的晶片输送设备，设置在所述真空腔内部；
阀，设置于所述壳体的一侧，配置成能够连通所述真空腔和不同的第二压力环境以便所述第二压力环境处于与所述真空腔大体相同的压强下，或切断所述第二压力环境和所述真空腔之间的联通以便所述真空腔能够保持预定真空状态，
其中，所述机械臂配置成在所述第二压力环境与所述真空腔之间传递所述晶片。
23.一种电子束检测设备，包括：
第一壳体，限定真空腔室，所述真空腔室内安装有电子束检测装置和根据权利要求22所述的晶片输送设备，所述电子束检测装置包括扫描电镜；
与所述第一壳体毗邻设置的第二壳体，限定过渡腔室，所述过渡腔室在一侧处经由第一阀门与所述真空腔室连通、且在另一侧处经由第二阀门与大气环境连通；和
其中，所述机械臂配置成将所述晶片从所述过渡腔室移入所述真空腔室；并且
所述电子束检测设备还包括第二机械臂，所述第二机械臂设置于所述第一壳体外部并且配置成将所述晶片从所述大气环境移入所述过渡腔室。
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