CN115241114A - 一种晶圆盘夹具 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种晶圆盘夹具,涉及晶圆盘加工技术领域,包括:输送组件、驱动组件以及夹座;输送组件包含底架和转动式装配于底架上的夹持件;驱动组件安装于输送组件侧方位置,包含驱动机构和底盘,所述驱动机构用于驱动底盘进入底架上的工位;夹座可拆卸式装配于底盘表面;其中,所述驱动机构包含呈上下式装配的转动电机和泵体;其技术要点为,通过将缓冲套和真空腔相结合,利用泵体完成对真空腔抽气处理,确保晶圆盘被稳定夹持到缓冲套上,同时缓冲套也对刚进入夹座表面的晶圆盘起到缓冲减震作用,解决了传统晶圆盘在加工过程中容易发生碰撞而导致损坏的情况,同时整个夹具也能够适配不同规格的晶圆盘。
Description
技术领域
本发明属于晶圆盘加工技术领域,具体是一种晶圆盘夹具。
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8英寸和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。
现有在对晶圆的制造过程中,首先需要进行拉单晶,而后依次进行切片、磨片、抛光、增层、光刻、掺杂、热处理、针测以及划片处理,其中,在进行批量式的光刻处理时需要使用到夹具,从而完成对晶圆盘的定位夹持作用,传统的夹持工具因应对圆盘状结构而设计至少三组带有阶梯状的夹座,利用气缸带动各个夹座朝向同一圆心进行移动,从而完成对晶圆盘的夹持定位处理。
但该传统的夹具在使用过程中,发现上述技术至少存在如下问题:
1、传统的夹具在使用时需要精确控制各个气缸的推行速度,同时也要保证各个夹座与圆盘边缘接触时产生的压力不会对晶圆盘造成损坏,但由于晶圆盘本身厚度较小,使得晶圆盘的边缘在受到压力极容易发生损坏;
2、传统的夹具在安装时需要使用较多的螺丝进行装配,在需要对损坏的或是需要对夹具进行保养时,需要完成拆除和拧紧螺丝的操作,此过程费事、费力,进行维修工作时的工作效率较低。
发明内容
解决的技术问题:
针对现有技术的不足,本发明提供了一种晶圆盘夹具,通过将缓冲套和真空腔相结合,利用泵体完成对真空腔抽气处理,确保晶圆盘位置的稳固,并在装配位上设置连接机构,旋转连接机构使其进入对应的卡槽内即可完成对夹座的安装处理,拆装作业极为便利,解决了背景技术中提到的问题。
技术方案:
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种晶圆盘夹具,包括:输送组件、驱动组件以及夹座;
输送组件包含底架和转动式装配于底架上的夹持件;驱动组件安装于输送组件侧方位置,包含驱动机构和底盘,所述驱动机构用于驱动底盘进入底架上的工位;夹座可拆卸式装配于底盘表面;
其中,所述驱动机构包含呈上下式装配的转动电机和泵体,所述夹座内开设有真空腔,且真空腔的顶部设置有缓冲套,供晶圆盘放置,所述真空腔、缓冲套内壁之间形成的区域以及泵体配套的气口三者之间均相互连通。
具体将缓冲套和真空腔相结合,利用泵体完成对真空腔抽气处理,确保晶圆盘被稳定夹持到缓冲套上,同时缓冲套也对刚进入夹座表面的晶圆盘起到缓冲减震作用。
在一种可能的实现方式中,所述夹持件与底架之间通过设置驱动转轴连接,且夹持件的顶部安装有两组夹臂,两组所述夹臂之间的区域供晶圆盘进入。
在一种可能的实现方式中,所述转动电机的输出端与底盘之间通过设置连接筒连接,所述泵体与转动电机的输出轴之间通过螺丝固定连接。
在一种可能的实现方式中,所述夹座的外壁上分别设置有抽气口和充气口,且抽气口与真空腔相连通,所述泵体的气口与抽气口之间通过管道连通。
在一种可能的实现方式中,所述夹座的外边缘位置上均匀设有若干装配位,且装配位内转动式装配有连接机构,所述连接机构包含呈上下式分布的旋钮和卡件,所述旋钮和卡件之间通过设置轴杆件连接。
在一种可能的实现方式中,所述底盘上表面与各个装配位对应的位置上开设有卡槽,供所述卡件装入,且卡件上开设有凸起,并与卡槽的形状相吻合。
具体的,在装配位上设置连接机构,在将整个夹座放置到底盘上时,旋转连接机构使其进入对应的卡槽内即可完成对夹座的安装作业。
在一种可能的实现方式中,所述真空腔内装配有囊圈,所述囊圈与充气口之间通过软管连通,且软管上安装有节气阀,所述囊圈的上表面粘合有环形圈,所述囊圈的下表面与真空腔的内壁粘合。
在一种可能的实现方式中,所述缓冲套的截面呈环形,所述夹座的上表面均匀开设有若干弧形通孔,且弧形通孔的一端与真空腔连通,另一端与缓冲套内壁之间形成的区域连通。
有益效果:
一是,本方案中,通过将缓冲套和真空腔相结合,利用泵体完成对真空腔抽气处理,确保晶圆盘被稳定夹持到缓冲套上,同时缓冲套也对刚进入夹座表面的晶圆盘起到缓冲减震作用,解决了传统晶圆盘在加工过程中容易发生碰撞而导致损坏的情况,同时整个夹具也能够适配不同规格的晶圆盘;
二是,本方案中,通过在装配位上设置连接机构,在将整个夹座放置到底盘上时,旋转连接机构使其进入对应的卡槽内即可完成对夹座的安装作业,解决了传统晶圆盘用夹具需要借助较多螺丝进行安装固定,导致其拆装不便的问题,同时在将整个夹座与底盘分离后,各个连接机构也可作为支脚使用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的夹座结构示意图;
图3是本发明的图2中局部结构A的放大图;
图4是本发明的囊圈结构示意图;
图5是本发明的装配位结构示意图。
附图标记:1、底架;2、夹持件;3、底盘;4、夹座;5、转动电机;6、泵体;7、连接筒;8、卡槽;9、抽气口;10、充气口;11、真空腔;12、囊圈;121、环形圈;13、节气阀;14、缓冲套;15、装配位;16、弧形通孔;17、旋钮;18、卡件;19、轴杆件。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种晶圆盘夹具,通过将缓冲套和真空腔相结合,利用泵体完成对真空腔抽气处理,确保晶圆盘位置的稳固,并在装配位上设置连接机构,旋转连接机构使其进入对应的卡槽内即可完成对夹座的安装处理,拆装作业极为便利,解决了背景技术中提到的问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述问题,总体思路如下:
实施例1:
本实施例给出整个夹具的具体结构,如图1-图5所示,一种晶圆盘夹具,包括:输送组件、驱动组件以及夹座4;
输送组件包含底架1和转动式装配于底架1上的夹持件2;驱动组件安装于输送组件侧方位置,包含驱动机构和底盘3,驱动机构用于驱动底盘3进入底架1上的工位;夹座4可拆卸式装配于底盘3表面;
其中,驱动机构包含呈上下式装配的转动电机5和泵体6,夹座4内开设有真空腔11,且真空腔11的顶部设置有缓冲套14,供晶圆盘放置,真空腔11、缓冲套14内壁之间形成的区域以及泵体6配套的气口三者之间均相互连通。
在具体应用场景中,晶圆盘被送入夹持件2中的两组夹臂之间,而后整个夹持件2逆时针旋转90°,使得晶圆盘并送入夹座4表面后,两组夹臂相互分离即可。
在一些示例中,夹持件2与底架1之间通过设置驱动转轴连接,且夹持件2的顶部安装有两组夹臂,两组夹臂之间的区域供晶圆盘进入,该处的两组夹臂上均配设有驱动气缸,用于带动两组夹臂相互靠近或远离,完成对晶圆盘的夹持和松脱处理。
在一些示例中,转动电机5的输出端与底盘3之间通过设置连接筒7连接,泵体6与转动电机5的输出轴之间通过螺丝固定连接,该处的泵体6具有充气和充气的功能,可根据工作人员的需求进行切换使用;
具体的,在晶圆盘并送入夹座4表面后,泵体6对真空腔11抽气,使得晶圆盘位置稳定于缓冲套14表面,而后转动电机5带动整个底盘3和夹座4进行偏转,进行下一工位进行加工,此时的泵体6和节气阀13处于开启状态,泵体6完成对充气口10充气,使得囊圈12向上展开,此时的环形圈121将晶圆盘于缓冲套14表面分离,避免晶圆盘被吸附于缓冲套14表面无法拨分的问题。
在一些示例中,夹座4的外壁上分别设置有抽气口9和充气口10,且抽气口9与真空腔11相连通,泵体6的气口与抽气口9之间通过管道连通;
上述的抽气口9与真空腔11相互连通;
上述的充气口10与囊圈12内腔相互连通。
在一些示例中,真空腔11内装配有囊圈12,囊圈12与充气口10之间通过软管连通,且软管上安装有节气阀13,该处的节气阀13和本夹具中所有的电器元件均可与外置的控制面板电性连接,使用者可远程操控控制面板,使得整个夹具按照既定程序进行作业,该处的控制面板可选用型号为PLC226型号的控制芯片,囊圈12的上表面粘合有环形圈121,囊圈12的下表面与真空腔11的内壁粘合,该处的环形圈121可采用橡胶材质,与晶圆盘接触时不会对晶圆盘造成损坏。
在一些示例中,缓冲套14的截面呈环形,夹座4的上表面均匀开设有若干弧形通孔16,且弧形通孔16的一端与真空腔11连通,另一端与缓冲套14内壁之间形成的区域连通,该处的弧形通孔16的数量为若干个,具体可参照图1和图2即可看出。
通过采用上述技术方案:
将缓冲套14和真空腔11相结合,利用泵体6完成对真空腔11抽气处理,确保晶圆盘被稳定夹持到缓冲套14上,同时缓冲套14也对刚进入夹座4表面的晶圆盘起到缓冲减震作用,解决了传统晶圆盘在加工过程中容易发生碰撞而导致损坏的情况,同时整个夹具也能够适配不同规格的晶圆盘。
实施例2:
以实施例1为基础,本实施例给出装配位的具体结构,如图2和图5所示,夹座4的外边缘位置上均匀设有若干装配位15,且装配位15内转动式装配有连接机构,连接机构包含呈上下式分布的旋钮17和卡件18,旋钮17和卡件18之间通过设置轴杆件19连接。
在一些示例中,底盘3上表面与各个装配位15对应的位置上开设有卡槽8,供卡件18装入,且卡件18上开设有凸起,并与卡槽8的形状相吻合。
在具体应用场景中,使用者需要将夹座4与底盘3进行分离时,具体的操作步骤为:首先,需要手动旋转各个旋钮17,使得卡件18可从卡槽8内拉出时,使用者可将整个夹座4与底盘3分离;在旋钮17上还可设计指示标签,用于指示旋钮17的旋转角度。
通过采用上述技术方案:
在装配位15上设置连接机构,在将整个夹座4放置到底盘3上时,旋转连接机构使其进入对应的卡槽8内即可完成对夹座4的安装作业,解决了传统晶圆盘用夹具需要借助较多螺丝进行安装固定,导致其拆装不便的问题,同时在将整个夹座4与底盘3分离后,各个连接机构也可作为支脚使用。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,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。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种晶圆盘夹具,其特征在于,包括:
输送组件,其包含底架(1)和转动式装配于底架(1)上的夹持件(2);
驱动组件,其安装于输送组件侧方位置,包含驱动机构和底盘(3),所述驱动机构用于驱动底盘(3)进入底架(1)上的工位;以及
夹座(4),其可拆卸式装配于底盘(3)表面;
其中,所述驱动机构包含呈上下式装配的转动电机(5)和泵体(6),所述夹座(4)内开设有真空腔(11),且真空腔(11)的顶部设置有缓冲套(14),供晶圆盘放置,所述真空腔(11)、缓冲套(14)内壁之间形成的区域以及泵体(6)配套的气口三者之间均相互连通。
2.如权利要求1所述的一种晶圆盘夹具,其特征在于:所述夹持件(2)与底架(1)之间通过设置驱动转轴连接,且夹持件(2)的顶部安装有两组夹臂,两组所述夹臂之间的区域供晶圆盘进入。
3.如权利要求1所述的一种晶圆盘夹具,其特征在于:所述转动电机(5)的输出端与底盘(3)之间通过设置连接筒(7)连接,所述泵体(6)与转动电机(5)的输出轴之间通过螺丝固定连接。
4.如权利要求1所述的一种晶圆盘夹具,其特征在于:所述夹座(4)的外壁上分别设置有抽气口(9)和充气口(10),且抽气口(9)与真空腔(11)相连通,所述泵体(6)的气口与抽气口(9)之间通过管道连通。
5.如权利要求1所述的一种晶圆盘夹具,其特征在于:所述夹座(4)的外边缘位置上均匀设有若干装配位(15),且装配位(15)内转动式装配有连接机构,所述连接机构包含呈上下式分布的旋钮(17)和卡件(18),所述旋钮(17)和卡件(18)之间通过设置轴杆件(19)连接。
6.如权利要求5所述的一种晶圆盘夹具,其特征在于:所述底盘(3)上表面与各个装配位(15)对应的位置上开设有卡槽(8),供所述卡件(18)装入,且卡件(18)上开设有凸起,并与卡槽(8)的形状相吻合。
7.如权利要求4所述的一种晶圆盘夹具,其特征在于:所述真空腔(11)内装配有囊圈(12),所述囊圈(12)与充气口(10)之间通过软管连通,且软管上安装有节气阀(13),所述囊圈(12)的上表面粘合有环形圈(121),所述囊圈(12)的下表面与真空腔(11)的内壁粘合。
8.如权利要求7所述的一种晶圆盘夹具,其特征在于:所述缓冲套(14)的截面呈环形,所述夹座(4)的上表面均匀开设有若干弧形通孔(16),且弧形通孔(16)的一端与真空腔(11)连通,另一端与缓冲套(14)内壁之间形成的区域连通。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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