CN113035764B - 一种晶圆对中装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆对中装置，所述晶圆对中装置包括：夹持组件，包括相对设置的第一夹持件和第二夹持件；第一推动件，连接所述第一夹持件，能够推动所述第一夹持件靠近或远离所述第二夹持件；带轮组件，设有同步带以及与所述同步带啮合的带轮，所述同步带与所述第一夹持件和所述第二夹持件啮合，带动所述第二夹持件与所述第一夹持件同时靠拢或分开；其中，所述同步带设有柔性组件，所述柔性组件包括：至少一个柔性件以及连接所述柔性件的拉块；所述第二夹持件包括：第二夹持件本体以及连接所述第二夹持件本体的柔性件连接板，所述柔性件连接所述柔性件连接板。本发明解决了晶圆对中装置在夹持晶圆时容易损坏晶圆的问题。

Description

一种晶圆对中装置
技术领域
本发明涉及半导体行业晶片领域，尤其涉及一种晶圆对中装置。
背景技术
在晶圆的制造、清洗、收纳等工序中，需要将晶圆装入片盒。但是，机械手无法准确夹在晶圆的中心位置，导致晶圆偏移至机械手的一侧，在晶圆放入片盒或其他装置的过程中容易碰撞损坏。目前，主要采用晶圆对中装置确定晶圆的中心，以便于机械手的夹持。
目前晶圆对中结构主要通过气缸实现夹持动作，来确定晶圆的中心位置。但是该夹持机构没有柔性保护结构，容易把晶圆夹碎；而夹持过程中，在夹持机构和晶圆之间留有间隙以防止损坏晶圆，又会造成对中误差；并且气缸的导向作用较弱，在夹持大尺寸晶圆的时候，夹持组件容易晃动。
发明内容
因此，本发明实施例提供一种晶圆对中装置，解决了晶圆对中装置在夹持晶圆时容易损坏晶圆的问题。
本发明实施例提供一种晶圆对中装置，包括：夹持组件，包括相对设置的第一夹持件和第二夹持件；第一推动件，连接所述第一夹持件，能够推动所述第一夹持件靠近或远离所述第二夹持件；带轮组件，设有同步带以及与所述同步带啮合的带轮，所述同步带与所述第一夹持件和所述第二夹持件分别啮合，带动所述第二夹持件与所述第一夹持件同时靠拢或分开；其中，所述同步带设有柔性组件。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述第一夹持件和所述第二夹持件用于推动晶圆的两侧，并将所述晶圆的中心与所述夹持组件的中心对齐；所述第一推动件推动所述第一夹持件平动时，所述第二夹持件能够通过所述带轮组件跟随所述第一夹持件运动；所述柔性组件在所述同步带传动过程中起到缓冲作用，减小所述第一夹持件和所述第二夹持件对所述晶圆的冲击力，从而保护所述晶圆，防止所述晶圆被夹碎。
在本发明的一个实施例中，所述柔性组件包括：至少一个柔性件以及连接所述柔性件的拉块。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述柔性件能够形变，从而起到缓冲的作用，所述拉块用于连接所述柔性件和所述同步带。
在本发明的一个实施例中，所述带轮组件还包括：第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条啮合于所述同步带运动方向相反的两侧；其中，所述第一齿条与所述第一夹持件连接，所述第二齿条与所述第二夹持件连接。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述第一夹持件通过所述第一齿条将动力传递至所述同步带，再通过所述第二齿条将动力传递至所述第二夹持件；所述第一齿条和所述第二齿条啮合于所述同步带两侧，从而实现所述第一夹持件和所述第二夹持件能够同时靠拢或分开。
在本发明的一个实施例中，所述同步带包括靠近所述夹持组件的第一运动段和远离所述夹持组件的第二运动段；其中，第一运动段与所述第一齿条啮合并夹设于第一齿条与第一夹持件之间，第二运动段与所述第二齿条啮合并夹设于第二齿条与第二夹持件之间。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述第一夹持件能够防止所述第一齿条与所述同步带脱离，所述第二夹持件能够防止所述第二齿条与所述同步带脱离。
在本发明的一个实施例中，所述第二夹持件包括：第二夹持件本体以及连接所述第二夹持件本体的柔性件连接板，所述柔性件连接板伸出至所述第二运动段，并与所述第二齿条连接；其中，所述拉块连接所述第二运动段，所述柔性件连接所述柔性件连接板。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述柔性连接板用于将第二齿条连接至所述同步带远离所述夹持组件的另一侧；所述柔性连接板用于拉伸或推动所述柔性件。
在本发明的一个实施例中，所述带轮组件还包括：第三齿条，所述第三齿条与所述拉块连接，并与所述同步带啮合。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述第三齿条用于所述拉块与所述同步带的连接，使得所述拉块与所述同步带相对固定。
在本发明的一个实施例中，所述夹持组件还包括：导轨，所述第一夹持件和所述第二夹持件滑动连接所述导轨。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述导轨对所述第一夹持件和所述第二夹持件的直线运动起到导向作用。
在本发明的一个实施例中，所述晶圆对中装置还包括：晶圆安装组件，设于所述第一夹持件和所述第二夹持件之间。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述晶圆安装组件在所述晶圆对中后能够固定晶圆，防止所述加持组件松开后所述晶圆滑动。
在本发明的一个实施例中，所述晶圆对中装置还包括：升降组件，连接所述晶圆安装组件的底面。
采用该技术方案后所达到的技术效果：所述升降组件用于所述晶圆安装组件的高度调节，便于机械手在所述晶圆安装组件中取出所述晶圆。
综上所述，本申请上述各个实施例可以具有如下一个或多个优点或有益效果：i)所述夹持组件通过所述柔性组件的缓冲作用能够避免夹碎所述晶圆；ii)所述导轨对所述夹持组件起到导向作用，并且能够防止所述加持组件晃动，提高对中的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例提供的一种晶圆对中装置100的结构示意图。
图2为图1中晶圆对中装置100另一视角的结构示意图。
图3为图1中带轮组件130的和柔性组件133的连接示意图。
图4为图1中第二夹持件112与同步带131的连接示意图。
图5为图1中第一夹持件111与同步带131的连接示意图。
图6为图1中夹持组件110的结构示意图。
图7为图1中第一夹持件111和第一推动件120的连接示意图。
主要元件符号说明：
100为晶圆对中装置；110为夹持组件；111为第一夹持件；111a为第一夹持件本体；111b为气缸连接件；112为第二夹持件；112a为第二夹持件本体；112b为柔性件连接板；113为导轨；114为晶圆夹持位；120为第一推动件；130为带轮组件；131为同步带；131a为第一运动段；131b为第二运动段；132为带轮；133为柔性组件；133a为柔性件；133b为拉块；133c为第一弹簧固定孔；133d为第二弹簧固定孔；134为第一齿条；135为第二齿条；136为第三齿条；140为晶圆安装组件；150为升降组件；151为支撑柱；152为升降连接件；153为第二推动件；154为滑动件；160为底板。
具体实施方式
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作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。
参见图1-2，其为本发明第一实施例提供的一种晶圆对中装置100，包括：夹持组件110、第一推动件120和带轮组件130。其中，夹持组件110包括相对设置的第一夹持件111和第二夹持件112；第一推动件120连接第一夹持件111，能够推动第一夹持件111靠近或远离第二夹持件112；带轮组件130，设有同步带131以及与同步带131啮合的带轮132，同步带131与第一夹持件111和第二夹持件112分别啮合，从而带动第二夹持件112与第一夹持件111同时靠拢或分开。其中，同步带131设有柔性组件133，能够对第一夹持件111和第二夹持件112起到缓冲作用。
在本实施例中，晶圆对中装置100包括底板160，带轮组件130设有两个带轮132并分别通过一个固定轴转动连接于底板160上，同步带131套设于两个带轮132上。夹持组件110位于同步带131的一侧，并滑动连接于底板160上，第一夹持件111和第二夹持件112的运动方向与同步带131的长度方向相同。
优选的，结合图3，带轮组件130还包括：第一齿条134和第二齿条135，第一齿条134和第二齿条135啮合于同步带131运动方向相反的两侧。显而易见的，同步带131的齿位于其内侧，第一齿条134和第二齿条135夹设于同步带131之间。
进一步的，第一齿条134与第一夹持件111连接，第二齿条135与第二夹持件112连接。其中，第一齿条134远离底板160的一侧和/或靠近底板160的一侧通过螺栓与第一夹持件111连接。举例来说，第一齿条134的上下两侧分别通过两个螺栓与第一夹持件111连接。第二齿条135与第二夹持件112的连接方式，与第一齿条134和第一夹持件111的连接方式相同，此处不再赘述。
优选的，同步带131包括靠近夹持组件110的第一运动段131a和远离夹持组件110的第二运动段131b，第一运动段131a与第一齿条134啮合，第二运动段131b与第二齿条135啮合，此时第二夹持件112从同步带131上方或下方伸出，并与第二齿条135连接。
具体的，结合图3和图4，第二夹持件112包括：第二夹持件本体112a以及连接第二夹持件本体112a的柔性件连接板112b，柔性件连接板112b伸出至第二运动段131b。其中，柔性件连接板112b包括相互垂直连接的第一安装件和第二安装件。所述第一安装件水平设置于同步带131上方，其远离第二夹持件本体112a的一侧设有多个安装孔，并通过螺栓与第二夹持件本体112a连接；所述第二安装件竖直连接所述第一安装件下方，并通过多个螺栓连接第二齿条135。
参见图1、图2及图3，晶圆对中装置100的对中方式为：第一推动件120推动第一夹持件111向第二夹持件112移动，第一齿条134随之移动，并带动第一运动段131a移动，第二运动段131b向相反方向移动并带动第二齿条135运动，从而带动第二夹持件112向相反方向移动。
在另一个实施例中，第一运动段131a也可以与第二齿条135啮合，第二运动段131b与第一齿条134啮合。此时，柔性件连接板112b连接于第一夹持件111和第一齿条134之间，第一夹持件111优先带动第二运动段131b运动，第二运动段131b拉动第一运动段131a，依次带动第二齿条135以及第二夹持件112运动。
优选的，参见图5，第一运动段131a夹设于第一齿条134与第一夹持件111之间，第二运动段131b夹设于第二齿条135与第二夹持件112之间。
举例来说，第一齿条134与第一夹持件111之间设有第一间隙，第一齿条134的齿位于其上下两侧的螺纹孔之间，当螺栓连接第一齿条134与第一夹持件111时，第一运动段131a从上下两侧的螺栓之间穿过并与第一齿条134的齿配合。所述第一间隙使得第一运动段131a与第一齿条134不容易脱离。
进一步的，参见图4，第二齿条135与柔性件连接板112b的所述第二安装件之间设有第二间隙，第二运动段131b设于第二齿条135与所述第二安装件之间，使得第二运动段131b与第二齿条135不容易脱离。其中，第二齿条135的齿位于其上下两侧的螺纹孔之间，此处不再赘述。
优选的，参见图3，柔性组件133例如包括：至少一个柔性件133a以及连接所述柔性件133a的拉块133b。其中，在第二夹持件112设有柔性件连接板112b并伸出至第二运动段131b的基础上，拉块133b例如连接第二运动段131b，柔性件133a连接柔性件连接板112b。
具体的，第二运动段131b分割为第一端和第二端，所述第一端与拉块133b相对固定，所述第二端夹设于第二齿条135与所述第二安装件之间，并与第二齿条135啮合。
优选的，柔性件133a例如为弹簧，柔性件连接板112b的所述第二安装件朝向柔性组件133的一侧可以沿竖直方向设置至少一排第一弹簧固定孔133c。举例来说，第一弹簧固定孔133c的数量为3-8个，例如5个，每个第一弹簧固定孔133c对应一个柔性件133a，柔性件133a勾在第一弹簧固定孔133c并沿水平方向设置。相应的，拉块133b上设有沿竖直方向设置相同数量的第二弹簧固定孔133d，第二弹簧固定孔133d连接柔性件133a相对第一弹簧固定孔133c的另一端，并与对应的第一弹簧固定孔133c处于同一高度。
进一步的，带轮组件130例如还包括第三齿条136，第三齿条136与拉块133b连接，并与同步带131啮合。举例来说，第三齿条136与拉块133b之间设有第三间隙，第二运动段131b的所述第一端夹设于拉块133b与第三齿条136之间；第三齿条136啮合于同步带131的内侧，并与拉块133b通过螺栓连接；第三齿条136和拉块133b悬空于底板160上方并随同步带131运动。
其中，第一夹持件111与第二夹持件112同步靠拢的过程中，柔性组件133随同步带131移动，同步带131的所述第一端和所述第二端速率相等，柔性件133a不产生形变。当第一夹持件111和/或第二夹持件112与所述晶圆接触时，同步带131对应的一端停止，相对的另一端因惯性继续移动，使柔性件133a形变，此时柔性件133a起到缓冲作用。举例来说，第一夹持件111与所述晶圆接触时，第一夹持件111和第一齿条134停止，第三齿条136和拉块133b也同时停止，此时柔性件连接板112b和第二齿条135因惯性继续移动并挤压柔性件133a，柔性件133a的产生反向的弹力从而减小第二夹持件112和所述晶圆的冲击力。
优选的，参见图6，夹持组件110例如还包括：导轨113，其中，导轨113固定于底板160上，并与同步带131的长度方向平行，第一夹持件111和第二夹持件112滑动连接导轨113。举例来说，导轨113第一夹持件111和第二夹持件112分别连接一个滑块，所述滑块在滑轨上滑动。导轨113对第一夹持件111和第二夹持件112起到导向作用，并且防止第一夹持件111和第二夹持件112晃动。
优选的，参见图7，第一推动件120例如为气缸，第一夹持件111还设有气缸连接件111b，位于第一夹持件本体111a远离同步带131的一侧，并连接第一夹持件本体111a。气缸固定于底板160上，设有气缸推杆于导轨113的长度方向设置，气缸推杆连接气缸连接件111b，从而推动第一夹持件111在导轨113上滑动。当然，第一推动件120也可以是液压缸，此处不做限定。
优选的，参见图2，晶圆对中装置100例如还包括：晶圆安装组件140，设于第一夹持件111和第二夹持件112之间。其中，晶圆安装组件140例如为真空吸附平台，当第一夹持件111和第二夹持件112合拢后，所述真空吸附平台吸附所述晶圆，从而实现所述晶圆的固定。当然，晶圆安装组件140也可以是静电吸盘。
进一步的，晶圆对中装置100沿竖直方向设置多个不同直径的晶圆安装组件140。举例来说，晶圆安装组件140包括小尺寸真空吸附平台，以及设于所述小尺寸真空吸附平台上方的大尺寸真空吸附平台，其中，所述小尺寸真空吸附平台例如用于吸附8英寸晶圆，所述大尺寸真空吸附平台例如用于吸附12英寸晶圆。当然，晶圆安装组件140还可以设置3组、四组不同直径的所述真空吸附平台，此处不做限定。
再进一步，第一夹持件111和第二夹持件112上设有多个晶圆夹持位114。举例来说，多个晶圆夹持位114分别对应不同直径的所述晶圆，其中，晶圆夹持位114和每一个所述真空吸附平台一一对应。
在设有柔性组件133的基础上，第一夹持件111和第二夹持件112在靠拢后，能够消除其与所述晶圆之间的安装间隙，无需留出安装间隙防止晶圆被夹碎。
优选的，晶圆对中装置100例如还包括升降组件150，连接晶圆安装组件140的底面。举例来说，升降组件150例如包括支撑柱151，升降连接件152和第二推动件153。其中，支撑柱151连接晶圆安装组件140的底部，并处于晶圆安装组件140的中心，使得晶圆安装组件140不会倾斜导致所述晶圆偏移；升降连接件152连接支撑柱151底部；第二推动件153位于夹持组件110远离同步带131的一侧连接并推动升降连接件152。
例如，第二推动件153例如为气缸，包括气缸本体和连接所述气缸本体上方的第二气缸推杆，所述第二气缸推杆连接升降连接件152并推动晶圆安装组件140升降运动。当然，第二推动件153也可以是液压缸或齿轮齿条结构。
进一步的，所述气缸本体的一侧设有滑动件154，升降连接件152与滑动件154滑动连接，使得升降连接件152随气缸推杆上下移动时能够稳定地支撑晶圆安装组件140，不会晃动或倾斜。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种晶圆对中装置，其特征在于，包括：
夹持组件，包括相对设置的第一夹持件和第二夹持件；
第一推动件，连接所述第一夹持件，能够推动所述第一夹持件靠近或远离所述第二夹持件；
带轮组件，设有同步带以及与所述同步带啮合的带轮，所述同步带与所述第一夹持件和所述第二夹持件分别啮合，带动所述第二夹持件与所述第一夹持件同时靠拢或分开；
其中，所述同步带设有柔性组件，所述柔性组件包括：至少一个柔性件以及连接所述柔性件的拉块；所述第二夹持件包括：第二夹持件本体以及连接所述第二夹持件本体的柔性件连接板，所述柔性件连接所述柔性件连接板。
2.根据权利要求1所述的晶圆对中装置，其特征在于，所述带轮组件还包括：第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条啮合于所述同步带运动方向相反的两侧；
其中，所述第一齿条与所述第一夹持件连接，所述第二齿条与所述第二夹持件连接。
3.根据权利要求2所述的晶圆对中装置，其特征在于，所述同步带包括靠近所述夹持组件的第一运动段和远离所述夹持组件的第二运动段；
其中，第一运动段与所述第一齿条啮合并夹设于第一齿条与第一夹持件之间，第二运动段与所述第二齿条啮合并夹设于第二齿条与第二夹持件之间。
4.根据权利要求3所述的晶圆对中装置，其特征在于，所述柔性件连接板伸出至所述第二运动段，并与所述第二齿条连接；
其中，所述拉块连接所述第二运动段。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的晶圆对中装置，其特征在于，所述带轮组件还包括：第三齿条，所述第三齿条与所述拉块连接，并与所述同步带啮合。
6.根据权利要求1所述的晶圆对中装置，其特征在于，所述夹持组件还包括：导轨，所述第一夹持件和所述第二夹持件滑动连接所述导轨。
7.根据权利要求1所述的晶圆对中装置，其特征在于，还包括：晶圆安装组件，设于所述第一夹持件和所述第二夹持件之间。
8.根据权利要求7所述的晶圆对中装置，其特征在于，还包括：升降组件，连接所述晶圆安装组件的底面。
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