CN115122378A

CN115122378A - 一种晶圆夹持用钛合金固定爪

Info

Publication number: CN115122378A
Application number: CN202210881456.8A
Authority: CN
Inventors: 雷超
Original assignee: Changshu Zhaoheng Zhongli Precision Machinery Co ltd
Current assignee: Changshu Zhaoheng Zhongli Precision Machinery Co ltd
Priority date: 2022-07-26
Filing date: 2022-07-26
Publication date: 2022-09-30

Abstract

本申请提供了一种晶圆夹持用钛合金固定爪，包括设备支架，包括有两组侧支撑架和上支撑架；以及水平横移组件，设置在晶圆加工生产线的设备支架内部；抓取组件下方设置有抓取组件，通过抓取组件来对需要进行加工的晶圆组件进行抓取，其中，驱动块一侧固定安装有固定组件，抓取组件固定安装安装在固定组件的外侧，配合抓取组件的抓取动作来完成对于晶圆自动化位置移动。本发明通过导向杆来对驱动块的移动进行导向，通过固定盘来将气缸伸缩杆的伸缩动作进行导向，提升晶圆抓取升降动作的导向，提升后续设备抓取移动的精度和稳定性，通过缓冲弹簧来将吸盘吸取晶圆片的下压时提供缓冲，避免下压力过大造成对于晶圆的损伤。

Description

一种晶圆夹持用钛合金固定爪

技术领域

本发明涉及晶圆加工设备领域，特别涉及一种晶圆夹持用钛合金固定爪。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。国内晶圆生产线以轴承座8英寸和侧支撑架12 英寸为主。

晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1 片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。

本申请发明人在实现本申请实施例中的技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

1.晶圆片的加工过程中在不同的生产线之间需要频繁的进行位置转移，传统的晶圆片的夹爪对于晶圆片的夹持，由于夹持力度控制不佳，容易造成晶圆片的结构损伤；

2.晶圆片的夹爪在移动的过程中频繁的升降以及横移动作，对设备长时间操作的稳定性提出了更高的要求；

3.对于不同尺寸结构的晶圆片的夹持需要对抓取机构进行切换，来更好的满足不同型号的生产需求，为此，我们提出一种晶圆夹持用钛合金固定爪来解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种晶圆夹持用钛合金固定爪，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种晶圆夹持用钛合金固定爪，包括：设备支架，包括有两组侧支撑架和上支撑架；以及

水平横移组件，设置在晶圆加工生产线的设备支架内部；以及

抓取组件，所述抓取组件下方设置有抓取组件，通过抓取组件来对需要进行加工的晶圆组件进行抓取，

其中，驱动块一侧固定安装有固定组件，所述抓取组件固定安装安装在固定组件的外侧，配合抓取组件的抓取动作来完成对于晶圆自动化位置移动。

优选的，所述水平横移组件包括有轴承座，其中两组侧支撑架内部设置有轴承座，通过轴承座固定安装螺杆，所述螺杆外侧设置有外螺纹，通过外螺纹转动安装有驱动块，所述驱动块内部设置有伺服电机，带动驱动块沿着螺杆的轴向方向进行移动。

优选的，所述固定组件包括有固定板，所述固定板为L型的折板结构，固定安装在驱动块上方，所述固定板外侧紧贴放置有固定板，通过连接块将连接板固定安装在固定板的外侧，所述连接板下端通过螺栓固定安装有抓取组件，通过固定组件的分体式结构，可以更加便捷的对固定组件部件以及抓取组件的结构进行拆卸和安装，便于后续的设备切换，可以提升切换的效率，提升对于不同晶圆抓取的兼容。

优选的，所述抓取组件包括有抓取固定板，所述抓取固定板固定安装在连接板底部，所述抓取固定板下方设置有三组通孔，所述抓取固定板中部设置有气缸，所述气缸下方的伸缩杆固定安装有固定盘，通过气缸带动固定盘进行升降动作的控制。

优选的，所述抓取固定板下方通过下安装座固定安装有两组滑套，所述滑套为圆柱形套筒结构，所述滑套内圈滑动安装有导杆，所述导杆下端设置有固定盘，所述固定盘为圆盘的结构，通过导杆来将气缸伸缩杆的伸缩动作进行导向，提升对于晶圆抓取升降动作的导向，提升后续设备抓取移动的精度和稳定性。

优选的，所述固定盘下方上下滑动安装有三组吸盘，所述吸盘为弧形向下的锥形面。

优选的，所述吸盘上端设置有缓冲弹簧，通过缓冲弹簧来将吸盘吸取晶圆片的下压时提供缓冲，避免下压力过大造成对于晶圆的损伤。

优选的，所述吸盘上端设置有外螺纹，通过外螺纹转动安装有供气连接阀，通过供气连接阀与外侧的供压设备进行连通，供气连接阀内部设置有电磁阀，用来控制吸盘的气压，来实现对于晶圆片的吸取，通过三组气动的吸盘来对晶圆进行抓取，可以更好地对分散抓取的受力点，并且吸盘的气动结构为软性抓取，提升对于晶圆抓取动作的安全性，减少由于抓取动作对晶圆造成的损伤。

优选的，所述轴承座两侧还设置有两组导向杆，两组导向杆均穿过驱动块，通过导向杆来对驱动块的移动进行导向，提升后续设备抓取移动的精度和稳定性。

优选的，两组侧支撑架下方均设置有固定卡块，所述固定卡块两侧设置有螺纹孔，通过螺栓穿过固定卡块的螺纹孔实现对于设备支架的固定。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、抓取组件固定安装安装在固定组件的外侧，配合抓取组件的抓取动作来完成对于晶圆自动化位置移动，驱动块内部设置有伺服电机，带动驱动块沿着螺杆的轴向方向进行移动，通过导向杆来对驱动块的移动进行导向，提升后续设备抓取移动的精度和稳定性，通过固定盘来将气缸伸缩杆的伸缩动作进行导向，提升对于晶圆抓取升降动作的导向，提升后续设备抓取移动的精度和稳定性。

2、抓取固定板中部设置有气缸，通过气缸带动固定盘进行升降动作的控制；通过缓冲弹簧来将吸盘吸取晶圆片的下压时提供缓冲，避免下压力过大造成对于晶圆的损伤。

3、供气连接阀内部设置有电磁阀，用来控制吸盘的气压，来实现对于晶圆片的吸取，通过三组气动的吸盘来对晶圆进行抓取，可以更好地对分散抓取的受力点，并且吸盘的气动结构为软性抓取，提升对于晶圆抓取动作的安全性，减少由于抓取动作对晶圆造成的损伤。

4、通过连接块将连接板固定安装在固定板的外侧，所述连接板下端通过螺栓固定安装有抓取组件，通过固定组件的分体式结构，可以更加便捷的对固定组件部件以及抓取组件的结构进行拆卸和安装，便于后续的设备切换，可以提升切换的效率，提升对于不同晶圆抓取的兼容。

附图说明

图1为本发明一种晶圆夹持用钛合金固定爪的三维结构图一；

图2为本发明一种晶圆夹持用钛合金固定爪的三维结构图二；

图3为本发明一种晶圆夹持用钛合金固定爪中抓取组件的三维结构图一；

图4为本发明一种晶圆夹持用钛合金固定爪中抓取组件的三维结构图一；

图5为本发明一种晶圆夹持用钛合金固定爪中吸盘的侧视结构图。

图中：1、侧支撑架；2、上支撑架；3、固定卡块；4、导向杆；5、固定组件；51、连接板；52、固定板；53、连接块；54、下安装座；6、抓取组件；61、抓取固定板；62、滑套；63、导杆；64、气缸；65、固定盘；66、吸盘；67、缓冲弹簧；69、供气连接阀；7、驱动块；8、轴承座；9、螺杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

参照图1-2所示，一种晶圆夹持用钛合金固定爪，包括：

设备支架，包括有两组侧支撑架1和上支撑架2，两组侧支撑架1下方均设置有固定卡块3，所述固定卡块3两侧设置有螺纹孔，通过螺栓穿过固定卡块3的螺纹孔实现对于设备支架的固定，

水平横移组件，设置在晶圆加工生产线的设备支架内部，包括有轴承座8，其中两组侧支撑架1内部设置有轴承座8，通过轴承座8固定安装螺杆9，所述螺杆9外侧设置有外螺纹，通过外螺纹转动安装有驱动块7，所述驱动块7内部设置有伺服电机，带动驱动块7沿着螺杆9的轴向方向进行移动，

所述轴承座8两侧还设置有两组导向杆4，两组导向杆4均穿过驱动块7，通过导向杆4来对驱动块7的移动进行导向，提升后续设备抓取移动的精度和稳定性，

抓取组件6，所述抓取组件6下方设置有抓取组件，通过抓取组件来对需要进行加工的晶圆组件进行抓取，

其中，驱动块7一侧固定安装有固定组件5，所述抓取组件6固定安装安装在固定组件5的外侧，配合抓取组件6的抓取动作来完成对于晶圆自动化位置移动，

综合图3和4所示，所述固定组件5包括有固定板52，所述固定板52为L型的折板结构，固定安装在驱动块7上方，所述固定板52外侧紧贴放置有固定板52，通过连接块53将连接板51固定安装在固定板52的外侧，所述连接板51下端通过螺栓固定安装有抓取组件6，通过固定组件5的分体式结构，可以更加便捷的对固定组件5部件以及抓取组件6的结构进行拆卸和安装，便于后续的设备切换，可以提升切换的效率，提升对于不同晶圆抓取的兼容。

实施例2

参照图1所示，一种晶圆夹持用钛合金固定爪，包括：设备支架，包括有两组侧支撑架1和上支撑架2，两组侧支撑架1下方均设置有固定卡块3，所述固定卡块3两侧设置有螺纹孔，通过螺栓穿过固定卡块3的螺纹孔实现对于设备支架的固定，

实施例3

综合图3和4所示，所述固定组件5包括有固定板52，所述固定板52为L型的折板结构，固定安装在驱动块7上方，所述固定板52外侧紧贴放置有固定板52，通过连接块53将连接板51固定安装在固定板52的外侧，所述连接板51下端通过螺栓固定安装有抓取组件6，通过固定组件5的分体式结构，可以更加便捷的对固定组件5部件以及抓取组件6的结构进行拆卸和安装，便于后续的设备切换，可以提升切换的效率，提升对于不同晶圆抓取的兼容，

所述抓取组件6包括有抓取固定板61，所述抓取固定板61固定安装在连接板51底部，所述抓取固定板61下方设置有三组通孔，所述抓取固定板61中部设置有气缸64，所述气缸64下方的伸缩杆固定安装有固定盘65，通过气缸64带动固定盘65进行升降动作的控制，

所述抓取固定板61下方通过下安装座54固定安装有两组滑套62，所述滑套62为圆柱形套筒结构，所述滑套62内圈滑动安装有导杆63，所述导杆63下端设置有固定盘65，所述固定盘65为圆盘的结构，通过导杆63来将气缸64伸缩杆的伸缩动作进行导向，提升对于晶圆抓取升降动作的导向，提升后续设备抓取移动的精度和稳定性，

所述固定盘65下方上下滑动安装有三组吸盘66，所述吸盘66为弧形向下的锥形面，所述吸盘66上端设置有缓冲弹簧67，通过缓冲弹簧67来将吸盘66吸取晶圆片的下压时提供缓冲，避免下压力过大造成对于晶圆的损伤，

如图5所示，所述吸盘66上端设置有外螺纹，通过外螺纹转动安装有供气连接阀69，通过供气连接阀69与外侧的供压设备进行连通，供气连接阀69内部设置有电磁阀，用来控制吸盘66的气压，来实现对于晶圆片的吸取，通过三组气动的吸盘66来对晶圆进行抓取，可以更好地对分散抓取的受力点，并且吸盘66的气动结构为软性抓取，提升对于晶圆抓取动作的安全性，减少由于抓取动作对晶圆造成的损伤。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种晶圆夹持用钛合金固定爪，包括：设备支架，包括有两组侧支撑架（1）和上支撑架（2）；以及水平横移组件，设置在晶圆加工生产线的设备支架内部，其中，驱动块（7）一侧固定安装有固定组件（5），其特征在于：抓取组件（6），所述抓取组件（6）下方设置有抓取组件，通过抓取组件来对需要进行加工的晶圆组件进行抓取，所述抓取组件（6）固定安装安装在固定组件（5）的外侧，配合抓取组件（6）的抓取动作来完成对于晶圆自动化位置移动，

所述抓取组件（6）包括有抓取固定板（61），所述抓取固定板（61）固定安装在连接板（51）底部，所述抓取固定板（61）下方设置有三组通孔，所述抓取固定板（61）中部设置有气缸（64），所述气缸（64）下方的伸缩杆固定安装有固定盘（65），通过气缸（64）带动固定盘（65）进行升降动作的控制，

所述抓取固定板（61）下方通过下安装座（54）固定安装有两组滑套（62），所述滑套（62）为圆柱形套筒结构，所述滑套（62）内圈滑动安装有导杆（63），所述导杆（63）下端设置有固定盘（65），所述固定盘（65）为圆盘的结构。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆夹持用钛合金固定爪，其特征在于：所述水平横移组件包括有轴承座（8），其中两组侧支撑架（1）内部设置有轴承座（8），通过轴承座（8）固定安装螺杆（9），所述螺杆（9）外侧设置有外螺纹，通过外螺纹转动安装有驱动块（7），所述驱动块（7）内部设置有伺服电机，带动驱动块（7）沿着螺杆（9）的轴向方向进行移动。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆夹持用钛合金固定爪，其特征在于：所述固定组件（5）包括有固定板（52），所述固定板（52）为L型的折板结构，固定安装在驱动块（7）上方，所述固定板（52）外侧紧贴放置有固定板（52），通过连接块（53）将连接板（51）固定安装在固定板（52）的外侧，所述连接板（51）下端通过螺栓固定安装有抓取组件（6）。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆夹持用钛合金固定爪，其特征在于：所述固定盘（65）下方上下滑动安装有三组吸盘（66），所述吸盘（66）为弧形向下的锥形面。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆夹持用钛合金固定爪，其特征在于：所述吸盘（66）上端设置有缓冲弹簧（67），通过缓冲弹簧（67）来将吸盘（66）吸取晶圆片的下压时提供缓冲。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆夹持用钛合金固定爪，其特征在于：所述吸盘（66）上端设置有外螺纹，通过外螺纹转动安装有供气连接阀（69），通过供气连接阀（69）与外侧的供压设备进行连通，供气连接阀（69）内部设置有电磁阀。

7.根据权利要求2所述的一种晶圆夹持用钛合金固定爪，其特征在于：所述轴承座（8）两侧还设置有两组导向杆（4），两组导向杆（4）均穿过驱动块（7），通过导向杆（4）来对驱动块（7）的移动进行导向。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆夹持用钛合金固定爪，其特征在于：两组侧支撑架（1）下方均设置有固定卡块（3），所述固定卡块（3）两侧设置有螺纹孔，通过螺栓穿过固定卡块（3）的螺纹孔实现对于设备支架的固定。