CN114758979A - 一种晶圆夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶圆加工技术领域，具体涉及一种晶圆夹紧装置。本发明提供的一种晶圆夹紧装置，包括：底板；至少两根支撑柱；多个滑块，每个滑块皆滑动安装在底板上，且滑动方向与虚拟圆的径向一致，滑块连接有驱动其沿虚拟圆的径向滑动的第一驱动件，第一驱动件能连续调节滑块在虚拟圆径向上的位置；多个夹紧轴，与滑块一一对应，且安装在滑块上，夹紧轴的顶端侧面适于接触晶圆边缘。本发明可实现对大小不同的晶圆进行夹紧，且与现有的晶圆夹紧机构相比，也不会改变晶圆与夹紧轴的包角大小，避免了晶圆在旋转时飞出，损坏晶圆，造成经济损失。

Description

一种晶圆夹紧装置
技术领域
本发明涉及晶圆加工技术领域，具体涉及一种晶圆夹紧装置。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。目前的晶圆加工制造行业中，晶圆夹紧装置是生产制造中不可或缺的生产资料。
目前，晶圆夹紧装置一般为气缸驱动的两块安装板带动两组夹紧轴，两组夹紧轴通过沿气缸方向开合来完成对晶圆的夹紧与卸载。因为每组夹紧轴的轴间距离是固定的，所夹紧的晶圆大小也是固定的。每种晶圆夹紧装置仅针对一种尺寸的晶圆包角是合理的，在夹紧其他尺寸的晶圆时，虽可以根据需要重新对设备进行调整，但晶圆与夹紧轴组成的包角会随着晶圆大小的改变而改变，从而导致在晶圆在旋转时飞出，损坏晶圆，造成经济损失。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中晶圆夹紧装置兼容性差的缺陷，从而提供一种以实现同一台设备上的不同尺寸晶圆的晶圆夹紧装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种晶圆夹紧装置，包括：
底板；
至少两根支撑柱，皆设置在所述底板的上板面且适于支撑晶圆；
多个滑块，基于所述底板平面内一虚拟圆的圆心呈中心对称分布，每个所述滑块皆滑动安装在所述底板上，且滑动方向与所述虚拟圆的径向一致，所述滑块连接有驱动其沿所述虚拟圆的径向滑动的第一驱动件，所述第一驱动件能连续调节所述滑块在所述虚拟圆径向上的位置；
多个夹紧轴，与所述滑块一一对应，且安装在所述滑块上，所述夹紧轴的顶端侧面适于接触晶圆边缘。
可选的，还包括联动机构，适于联动多个所述滑块同时远离或靠近所述虚拟圆的圆心，所述联动机构包括：
转动盘，转动安装于所述底板的板面上，且与所述虚拟圆同心；
多个连杆，于多个滑块一一对应，且所述连杆的一端转动连接于所述转动盘上，另一端转动连接于所述滑块上；
所述第一驱动件通过驱动所述转动盘旋转实现滑块的滑动。
可选的，所述第一驱动件为驱动电机。
可选的，所述底板上分别沿多个所述滑块的滑动轨迹开设有多个滑槽，所述滑块和联动机构位于所述底板的下方，所述夹紧轴贯穿所述滑槽伸于所述底板的上方。
可选的，所述底板的下板面设有多个滑轨，所述滑轨沿所述虚拟圆的径向方向布置，所述滑块滑动连接于所述滑轨上。
可选的，还包括：
旋转电机，其壳体固定在所述滑块的下方；
所述旋转电机的输出轴贯穿所述滑块与所述夹紧轴固定连接，或所述夹紧轴贯穿所述滑块与所述旋转电机的输出轴固定连接。
可选的，所述夹紧轴的顶端固定连接有旋转轮，所述旋转轮上设有适于夹紧晶圆的安装部。
可选的，所述安装部为沿所述旋转轮上周向设置的环形卡槽。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的晶圆夹紧装置，包括：底板；至少两根支撑柱；多个滑块；多个夹紧轴，支撑柱支撑起晶圆，滑块带动夹紧轴位移，即可实现对大小不同的晶圆进行夹紧，且与现有的晶圆夹紧机构相比，也不会改变晶圆与夹紧轴的包角大小，避免了晶圆在旋转时飞出，损坏晶圆，造成经济损失。
2.本发明提供的晶圆夹紧装置，设有联动机构，其包括：转动盘；多个连杆；第一驱动件驱动转动盘转动，再通过连杆带动滑块滑动，相对于独立调节各个滑块的方案而言，调节更加简便，且能避免因不同滑块不同圆导致的夹紧效果差的缺陷。
3.本发明提供的晶圆夹紧装置，第一驱动件为驱动电机，响应时间快，且对夹紧力精准控制，适应性更好。
4.本发明提供的晶圆夹紧装置，在底板上开设多个滑槽，且将联动机构、滑块等设置于底板的下方，夹紧轴贯穿滑槽伸于底板的上方，这样设置可以使底板的上板面更加简洁、有序，且可以缩短工作时晶圆与底板的距离，防止因误触导致的晶圆从高处落下带来的损坏。
5.本发明提供的晶圆夹紧装置，通过旋转电机驱动夹紧轴转动，可以带动晶圆随着夹紧轴一起转动，在清洗时可以保证全面清洗晶圆，清洗效果均匀；电镀或蚀刻时，既可以保证电镀或蚀刻晶圆的每一个位置，又可以保证加工均匀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例中晶圆夹紧装置的正面示意图；
图2为本发明实施例中晶圆夹紧装置的底面示意图；
图3为本发明实施例中底板下板面相关结构的示意图。
附图标记说明：
1、底板；2、支撑柱；3、滑块；4、第一驱动件；5、夹紧轴；6、转动盘；7、连杆；8、滑槽；9、滑轨；10、旋转电机；11、旋转轮。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例一
结合图1-图3所示，本实施例提供的晶圆夹紧装置，包括：底板1；至少两根支撑柱2，皆设置在底板1的上板面且适于支撑晶圆；多个滑块3，基于底板1平面内一虚拟圆的圆心呈中心对称分布，每个滑块3皆滑动安装在底板1上，且滑动方向与虚拟圆的径向一致，滑块3连接有驱动其沿虚拟圆的径向滑动的第一驱动件4，第一驱动件4能连续调节滑块3在虚拟圆径向上的位置；多个夹紧轴5，与滑块3一一对应，且安装在滑块3上，夹紧轴5的顶端侧面适于接触晶圆边缘。
本实施例提供的晶圆夹紧装置，滑块3带动夹紧轴5位移，即可实现对大小不同的晶圆进行夹紧，且与现有的晶圆夹紧机构相比，也不会改变晶圆与夹紧轴5的包角大小，避免了晶圆在旋转时飞出，损坏晶圆，造成经济损失。
具体的，支撑柱2的数量不作限定，至少为2根，例如图1中所示支撑柱2设置有4根。
容易理解的，支撑柱2适于支撑晶圆，所以所有支撑柱2的上端面皆应齐平且位于同一水平面上。
具体的，支撑柱2可以但不限于以下两种安装方式：第一种，支撑柱2直接固定在底板1上，且上端面为平面，能够对不同直径的晶圆进行支撑；第二种，支撑柱2在底板上可沿虚拟圆的径向调动位置，支撑柱2的上端面设置为阶梯，阶梯形成的阶梯面适于支撑晶圆。细节的，第二种方式中，可以是直接将支撑柱2滑动安装在底板1上，也可以是底板1上沿虚拟圆的径向有多个安装位，通过将支撑柱2安装在不同安装位实现径向的位置调节。
需要理解的，多个即至少三个，下同。
进一步的，还包括联动机构，适于联动多个滑块3同时远离或靠近虚拟圆的圆心，联动机构包括：转动盘6，转动安装于底板1的板面上，且与虚拟圆同心；多个连杆7，与多个滑块3一一对应，且连杆7的一端转动连接于转动盘6上，另一端转动连接于滑块3上；第一驱动件4通过驱动转动盘6旋转实现滑块3的滑动。
第一驱动件4驱动转动盘6转动，再通过连杆7带动滑块3滑动，相对于独立调节各个滑块3的方案而言，调节更加简便，且能避免因不同滑块3不同圆导致的夹紧效果差的缺陷。。
当然，其他实施例中，不设置联动机构，各个滑动独立滑动，每次需要夹紧时，依次调节各个滑块3的位置，直至使所有旋转轮11皆接触晶圆完成夹紧。
优选的，第一驱动件4为驱动电机。
第一驱动件4为驱动电机，响应时间快，且对夹紧力精准控制，适应性更好。
需要注意的是，驱动电机驱动转动盘6旋转时，其壳体需相对于底板1固定，例如可以通过连接件直接将驱动电机的壳体与底板1固定连接，也可以使用时将驱动电机的壳体固定在支撑台上，还可以使用时将驱动电机的壳体与其他部件固定连接，其他部件是相对底板1固定的。
作为可替换方案，第一驱动件4也可为旋转气缸等其他常见旋转驱动件。
优选的，底板1上分别沿多个滑块3的滑动轨迹开设有多个滑槽8，滑块3和联动机构位于底板1的下方，夹紧轴5贯穿滑槽8伸于底板1的上方。
这样设置可以使底板1的上板面更加简洁、有序，且可以缩短工作时晶圆与底板1的距离，防止因误触导致的晶圆从高处落下带来的损坏。
作为可替换方案，滑块3、夹紧轴5及联动机构也可皆位于底板1的上方，只是相对于上述优选方案，会占用底板1上方较大的空间，导致晶圆安装位置需要较高，造成不便。
优选的，底板1的下板面设有多个滑轨9，滑轨9沿虚拟圆的径向方向布置，滑块3滑动连接于滑轨9上。
作为可替换方案，也可滑块3上设置凸条，在底板1上开设凹槽，凸条安装在凹槽中实现滑块3的滑动安装。
进一步的，晶圆夹紧装置还包括：旋转电机10，其壳体固定在滑块3的下方；旋转电机10的输出轴贯穿滑块3与夹紧轴5固定连接，或夹紧轴5贯穿滑块3与旋转电机10的输出轴固定连接。
旋转电机10驱动夹紧轴5转动，带动晶圆随着夹紧轴5一起转动，在清洗时可以保证全面清洗晶圆，清洗效果均匀；电镀或蚀刻加工时，既可以保证电镀或蚀刻晶圆的每一个位置，又可以保证加工均匀。
在本实施例中，夹紧轴5上转动连接有外轴套，外轴套两端分别与滑块3和旋转电机10的壳体固定连接，从而实现旋转电机10在滑块3上的固定。当然，其他实施例中，旋转电机10的壳体也可通过固定杆或框架等结构固定在滑块3的下方。
进一步的，夹紧轴5的顶端固定连接有旋转轮11，旋转轮11上设有适于夹紧晶圆的安装部。
进一步的，安装部为沿旋转轮11上周向设置的环形卡槽。
环形卡槽不但能够起到夹紧晶圆的作用，而且还能够限制晶圆竖向的自由度，避免晶圆脱落。
作为可替换方案，夹紧轴5也可直接固定在滑块3上，只起到夹紧的作用，不能驱动晶圆旋转。这种结构适用于外部晶圆加工结构能旋转的情形，例如，清洗结构能够旋转来代替晶圆的旋转。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种晶圆夹紧装置，其特征在于，包括：
底板(1)；
至少两根支撑柱(2)，皆设置在所述底板(1)的上板面且适于支撑晶圆；
多个滑块(3)，基于所述底板(1)平面内一虚拟圆的圆心呈中心对称分布，每个所述滑块(3)皆滑动安装在所述底板(1)上，且滑动方向与所述虚拟圆的径向一致，所述滑块(3)连接有驱动其沿所述虚拟圆的径向滑动的第一驱动件(4)，所述第一驱动件(4)能连续调节所述滑块(3)在所述虚拟圆径向上的位置；
多个夹紧轴(5)，与所述滑块(3)一一对应，且安装在所述滑块(3)上，所述夹紧轴(5)的顶端侧面适于接触晶圆边缘。
2.根据权利要求1所述的晶圆夹紧装置，其特征在于，还包括联动机构，适于联动多个所述滑块(3)同时远离或靠近所述虚拟圆的圆心，所述联动机构包括：
转动盘(6)，转动安装于所述底板(1)的板面上，且与所述虚拟圆同心；
多个连杆(7)，与多个滑块(3)一一对应，且所述连杆(7)的一端转动连接于所述转动盘(6)上，另一端转动连接于所述滑块(3)上；
所述第一驱动件(4)通过驱动所述转动盘(6)旋转实现滑块(3)的滑动。
3.根据权利要求2所述的晶圆夹紧装置，其特征在于，所述第一驱动件(4)为驱动电机。
4.根据权利要求2或3所述的晶圆夹紧装置，其特征在于，所述底板(1)上分别沿多个所述滑块(3)的滑动轨迹开设有多个滑槽(8)，所述滑块(3)和联动机构位于所述底板(1)的下方，所述夹紧轴(5)贯穿所述滑槽(8)伸于所述底板(1)的上方。
5.根据权利要求4所述的晶圆夹紧装置，其特征在于，所述底板(1)的下板面设有多个滑轨(9)，所述滑轨(9)沿所述虚拟圆的径向方向布置，所述滑块(3)滑动连接于所述滑轨(9)上。
6.根据权利要求4所述的晶圆夹紧装置，其特征在于，还包括：
旋转电机(10)，其壳体固定在所述滑块(3)的下方；
所述旋转电机(10)的输出轴贯穿所述滑块(3)与所述夹紧轴(5)固定连接，或所述夹紧轴(5)贯穿所述滑块(3)与所述旋转电机(10)的输出轴固定连接。
7.根据权利要求6所述的晶圆夹紧装置，其特征在于，所述夹紧轴(5)的顶端固定连接有旋转轮(11)，所述旋转轮(11)上设有适于夹紧晶圆的安装部。
8.根据权利要求7所述的晶圆夹紧装置，其特征在于，所述安装部为沿所述旋转轮(11)上周向设置的环形卡槽。
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Applicant after: Beijing Jingyi Precision Technology Co.,Ltd.

Address before: 100176 101, floor 2, building 2, No. 1, Taihe Third Street, economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing

Applicant before: Beijing ShuoKe precision electronic equipment Co.,Ltd.

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