CN115346905B - 一种薄型半导体基材旋转定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种薄型半导体基材旋转定位装置，包括：支撑组件和限位组件，支撑组件包括晶圆托盘和与晶圆托盘同轴固定的驱动轴，驱动轴驱使晶圆托盘在平行于晶圆所在平面内转动；限位组件包括限位支架和阻尼支架，阻尼支架与驱动轴同轴固定，限位支架顶端呈环形分布并连接两个以上用于定位晶圆的定位销，多个定位销围绕晶圆托盘设置；限位支架与阻尼支架通过两个以上的弹性阻尼件相连，驱动轴启动过程中阻尼支架通过弹性阻尼件带动限位支架转动，连接于限位支架的多个定位销的启动转速小于阻尼支架的转速。本发明解决了现有技术中由于定位销启动速度较大而导致晶圆边缘磨损报废，进而影响晶圆生产良品率的问题。
Description
技术领域
本发明涉及单片式半导体湿法蚀刻设备领域，尤其涉及一种薄型半导体基材旋转定位装置。
背景技术
第三代半导体基材以氮化镓（GaN）、碳化硅（SIC）、氧化锌（ZnO）和金刚石（C）四种为代表，其具有更宽的禁带宽度、更高的抗辐射能力和更大的电子饱和漂移速率等特性，适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率电子器件。
由于三代半导体基材生长缓慢且成本高，因此现有技术中通常采用相对廉价的基材配合三代半导体基材实施，因而以碳化硅（SIC）为主的三代半导体基材厚度相应需要变薄（通常在0.8mm以下），在半导体基材领域碳化硅（SIC）半导体基材也称作晶圆。
在晶圆湿法蚀刻的过程中，通过药液浸润晶圆的过程需要通过旋转单元令晶圆旋转，以提高浸润的均匀度，以便蚀刻的进行。现有的单片式晶圆湿法蚀刻机中工艺腔内的旋转单元启动转速较高，厚度在0.8mm以下的晶圆边缘脆弱，现有的单片式晶圆湿法蚀刻的晶圆浸润过程中旋转定位装置需要通过环形分布的若干定位销对晶圆的边缘进行限位，以避免晶圆在转动的过程中发生位移。
由于现有技术中定位销与驱动装置之间通过传动部件直接固定，因此定位销、驱动装置和传动部件之间的转速相同，因此现有技术中放置好晶圆后驱动装置的启动高转速易导致其用于限位晶圆的定位销与晶圆之间存在较大的相对运动速度从而存在较大摩擦力而磨损晶圆边缘的可能，导致整片晶圆报废无法使用，从而影响晶圆生产的良品率。
有鉴于此，有必要对现有技术中的半导体基材旋转定位装置予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于揭示了一种薄型半导体基材旋转定位装置，解决了现有技术中由于定位销启动速度较大而导致晶圆边缘磨损报废，进而影响晶圆生产良品率的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种薄型半导体基材旋转定位装置，包括：支撑组件和限位组件，所述支撑组件包括晶圆托盘和与所述晶圆托盘同轴固定的驱动轴，所述驱动轴驱使晶圆托盘在平行于晶圆所在平面内转动；
所述限位组件包括限位支架和阻尼支架，所述阻尼支架与所述驱动轴同轴固定，所述限位支架顶端呈环形分布并连接两个以上用于定位晶圆的定位销，多个所述定位销围绕所述晶圆托盘设置；
所述限位支架与阻尼支架通过两个以上的弹性阻尼件相连，所述驱动轴启动过程中所述阻尼支架通过所述弹性阻尼件带动限位支架转动，连接于所述限位支架的多个定位销的启动转速小于所述阻尼支架的转速。
作为本发明的进一步改进，所述阻尼支架包括：连接环和安装环，所述连接环与所述驱动轴同轴装配，所述安装环与连接环同心设置并且所述安装环与连接环之间通过均匀分布的多个连杆固定；
所述弹性阻尼件为拉簧，所述限位支架安装第一连接柱，所述连杆安装第二连接柱，所述弹性阻尼件两端分别挂接于第一连接柱和第二连接柱，所述第一连接柱与第二连接柱之间的直线距离与所述弹性阻尼件的长度相等，所述第一连接柱设置于所述第二连接柱远离驱动轴一侧，所述弹性阻尼件长度方向与连杆之间形成夹角。
作为本发明的进一步改进，所述驱动轴通过气道盘与所述晶圆托盘相连，所述驱动轴内沿轴线方向形成气流通道，所述气道盘平行于所述晶圆托盘设置，所述气道盘形成气路，所述晶圆托盘开设多个通气孔，所述通气孔的长度方向与所述驱动轴的轴线之间形成夹角，所述气流通道通气，气流经过所述气路和通气孔形成伯努利效应将晶圆稳定置于所述晶圆托盘上。
作为本发明的进一步改进，所述气路包括通气口和多个导气槽，所述通气口开设于气道盘圆心处并与所述气流通道沿同一轴线设置，所述气道盘开设导气槽一侧与晶圆托盘贴合并固定，所述导气槽与所述通气口连通；
所述导气槽为多个以所述通气口为圆心并依次靠近所述气道盘边缘分布的环形槽体，每个所述导气槽与晶圆托盘之间形成导气腔，多个所述导气槽之间通过沿所述气道盘径向分布的连通槽连通，多个所述气孔分别呈环形分布于每个所述导气槽上方。
作为本发明的进一步改进，还包括：支撑底座，所述阻尼支架、限位支架和气道盘均收容于所述支撑底座内；
所述驱动轴穿过所述支撑底座后与所述连接环固定，所述限位支架通过锁紧件与所述支撑底座相连，所述阻尼支架远离所述限位支架一侧与所述支撑底座贴合。
作为本发明的进一步改进，所述限位支架顶端由所述支撑底座伸出后连接定位销，所述限位支架由支撑底座伸出处远离所述晶圆托盘一侧一体成型挡水檐，所述挡水檐的自由侧高度低于与所述限位支架连接一侧的高度，所述挡水檐下表面开设安装槽，所述支撑底座顶端嵌于安装槽内。
作为本发明的进一步改进，所述驱动轴与气道盘之间通过气路支架相连，所述气路支架包括一体成型的安装盘和连接管，所述连接管连通所述通气口和气流通道，所述连接管与所述气道盘和所述驱动轴接触处分别设置密封圈，所述安装盘通过螺栓与气道盘固定。
作为本发明的进一步改进，所述限位支架顶面与挡水檐连接处形成定位环槽，所述晶圆托盘置于所述定位环槽内，所述定位环槽的直径大于所述晶圆托盘的直径；
所述挡水檐包括第一坡面、水平环面和第二坡面，所述定位销均匀分布于所述水平环面，所述第一坡面一侧与定位环槽的槽壁顶端相连，另一侧与所述水平环面相连，所述第二坡面连接于所述水平环面远离第一坡面一侧。
作为本发明的进一步改进，所述限位支架远离晶圆托盘一侧垂直固定多个安装部，每两个相邻安装部之间形成让位槽，所述第一连接柱垂直固定于让位槽内，所述锁紧件垂直穿过所述支撑底座和安装部并拧紧固定。
作为本发明的进一步改进，所述支撑底座均匀分布多个过水口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先，本发明中通过晶圆托盘带动单片晶圆转动以便进行晶圆的浸润工作，环形分布于限位支架顶端的定位销对晶圆周缘进行限位，定位销与晶圆周缘贴合而不抵触。在晶圆托盘随驱动轴运动的过程中，晶圆与晶圆托盘一同转动，与驱动轴同轴固定的阻尼支架也随驱动轴以相同的速度进行转动，而由于阻尼支架与限位支架之间通过弹性阻尼件连接，因此限位支架由静止至与阻尼支架达到相同转速的过程产生阻尼，在此过程中限位支架的转速小于阻尼支架的转速，因此在整个加速过程中定位销的转速与承载其的限位支架相同；由于晶圆本身不与驱动轴接触，因此晶圆在由静止至与晶圆托盘达到同速转动的过程中也有一个明显的加速过程，故而通过上述设置，有效减小了启动过程中晶圆与定位销之间的相对运动速度，从而避免现有技术中单片式晶圆湿法蚀刻设备的旋转定位装置在启动过程中由于定位销的高转速导致较大摩擦力而造成晶圆的边缘发生磨损报废的可能性，从而保证晶圆生产的良品率。
其次，通过设置为拉簧的弹性阻尼件，驱动轴带动阻尼支架转动，由于阻尼支架与驱动轴同轴固定，因此具有与驱动轴相同的启动速度，阻尼支架开始转动后通过第一连接柱拉动拉簧使之发生弹性形变而拉长，当拉簧达到其弹性形变所能达到的最大长度后，通过第二连接柱传动至限位支架，限位支架随之带动连接于其上的定位销一同转动，其中，弹性阻尼件的变形过程中限位支架与阻尼支架之间存在速度差，因此有效减小了定位销的启动转速，相较于现有技术中定位销启动即与驱动轴同速的方式有效减小了晶圆与定位销之间由于速度差导致磨损报废的情况发生，从而有效保证晶圆生产的良品率。
最后，通过形成于气道盘以及导气槽以及对应开设于晶圆托盘的通气孔，向驱动轴通气后，气体经过气流通道、气路支架以及导气槽与晶圆托盘之间形成的导气腔，通过通气孔形成伯努利效应以达到晶圆托盘不与晶圆表面接触而将其稳定托住的效果，配合启动速度小于驱动轴的设置，对晶圆的底面和周缘同时进行保护，进一步避免晶圆由于摩擦损坏导致报废的可能。
附图说明
图1为本发明中旋转定位装置整体装配的结构示意图；
图2为图1中F-F向剖面示意图；
图3为本发明中各部分结构配合关系的爆炸图；
图4为图2中A部放大图；
图5为图3中B部放大图；
图6为本发明中与驱动轴同轴装配的各部分结构的爆炸图；
图7为图2中C部放大图；
图8为图2中支撑底座与限位支架之间配合关系的剖面示意图；
图9为图2中D部放大图；
图10为本发明中晶圆托盘所开设通气孔的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
尤其需要说明的是，在下述的实施例中，术语 “纵向”是指与地平线或水平面的垂直方向。术语 “横向”是指与地平线或水平面的平行方向。
请参图1至图9所揭示的一种薄型半导体基材旋转定位装置，其相对于传统的半导体基材旋转定位装置而言，通过由阻尼支架21和限位支架22构成的限位组件2，并且阻尼支架21与限位支架22通过弹性阻尼件23相连，当启动驱动轴12时，与驱动轴12同轴固定的阻尼支架21即与驱动轴12同速沿如图2所示的L轴转动，而由于弹性阻尼件23的设置，在刚启动驱动轴12的过程中，限位支架22的转速明显小于与驱动轴12同轴固定的阻尼支架21，因而连接于限位支架22顶端的定位销224的转速同样小于驱动轴12和阻尼支架21的转速。晶圆4作为第三代薄壁半导体基材，厚度极薄（仅为小于0.8mm），晶圆置于半导体旋转定位装置后，启动驱动轴12同样存在一个由静止到与驱动轴12达到同速的加速过程，而现有技术中用于定位晶圆4的定位销224初始启动过程中即与驱动轴12同速转动，定位销224的转速过大会对晶圆4周缘造成磨损，导致破片报废，从而影响晶圆4的良品率，因此，本发明有效减小了定位销224在驱动轴12启动过程中与晶圆4之间所存在的速度差，从而有效避免晶圆4周缘发生磨损破片的可能，提高晶圆的良品率。
参照图1至图9所示，在本实施方式中，薄型半导体基材旋转定位装置（以下简称旋转定位装置）包括：支撑组件1和限位组件2，支撑组件1包括晶圆托盘11和与晶圆托盘11同轴固定的驱动轴12，驱动轴12驱使晶圆托盘11在平行于晶圆4所在平面内转动；限位组件2包括限位支架22和阻尼支架21，阻尼支架21与驱动轴12同轴固定，限位支架22顶端呈环形分布并连接两个以上用于定位晶圆的定位销224，多个定位销224围绕晶圆托盘11设置；限位支架22与阻尼支架21通过两个以上的弹性阻尼件23相连，驱动轴12启动过程中阻尼支架21通过弹性阻尼件23带动限位支架22转动，连接于限位支架22的多个定位销224的启动转速小于阻尼支架21的转速。
参照图2至图5所示，阻尼支架21包括连接环212和安装环211，连接环212与驱动轴12同轴装配，安装环211与连接环212同心设置并且安装环211与连接环212之间通过均匀分布的多个连杆213固定，连杆213沿阻尼支架21的径向设置；弹性阻尼件23为拉簧，限位支架22安装第一连接柱221，连杆213安装第二连接柱214，弹性阻尼件23两端分别挂接于第一连接柱221和第二连接柱214，第一连接柱221与第二连接柱214之间的直线距离与弹性阻尼件23的长度相等，第一连接柱221设置于所述第二连接柱214远离驱动轴12一侧，弹性阻尼件23长度方向与连杆213之间形成夹角。
在对晶圆4进行浸润时，将晶圆4夹持于晶圆托盘11上，连接于限位支架22的定位销224对晶圆4周缘进行限位以避免在驱动轴12转动的过程中晶圆4受到离心力作用导致由晶圆托盘11甩掉。启动驱动轴12后连接于驱动轴12的晶圆托盘11和阻尼支架21即与驱动轴12同速转动，当阻尼支架21转动后，连杆213带动第二连接柱214拉动设置为拉簧的弹性阻尼件23的一端使之伸长，通过弹性阻尼件23拉动第一连接柱221使限位支架22开始转动，通过弹性阻尼件23起到传动作用，同时，在弹性阻尼件23受到来自第二连接柱214的拉动时，其存在的弹性形变在传动至第一连接柱221的过程中产生阻尼效果，从而使得限位支架22在驱动轴12刚启动的过程中与阻尼支架21之间存在速度差，连接于限位支架22顶端且围绕晶圆托盘11环形分布的多个定位销224具有一个由速度为0至与驱动轴12达到同速的加速过程，而由于夹持于晶圆托盘11的晶圆4本身与驱动轴12之间不固定，因此晶圆4也存在一个由转速为0至与驱动轴12达到同转速的加速过程，由于晶圆4在初始转动过程中由于离心力存在偏移而与定位销224发生接触的可能。
现有技术中定位销224初始转速即与驱动轴12同速，当与晶圆4边缘发生接触时，由于定位销224与晶圆4之间存在较大的速度差，因此存在较大的摩擦力，导致晶圆边缘发生破片磨损而报废。而本实施方式中，通过弹性阻尼件23在阻尼支架21和限位支架22之间产生阻尼从而形成速度差，从而令定位销224由转速为0逐渐加速至与驱动轴12同速转动，以最大程度地减小晶圆4未达到驱动轴12同速的过程中与定位销224之间的速度差，来减小定位销224与晶圆4之间的摩擦力，理想情况下可使定位销224与晶圆4之间速度差为0，从而最大程度减小晶圆4在加速过程中边缘由于摩擦力发生摩擦导致破片的可能，以保证晶圆4生产的良品率。
参照图2至图5、图8所示，旋转定位装置还包括支撑底座13，阻尼支架21和限位支架22均收容于支撑底座13内，限位支架22顶端由支撑底座13伸出后连接定位销224，驱动轴12穿过支撑底座13后与连接环212固定，限位支架22通过锁紧件131与支撑底座13相连，阻尼支架21远离限位支架22一侧与支撑底座13贴合。限位支架22远离晶圆托盘11一侧垂直固定多个安装部225，每两个相邻安装部225之间形成让位槽226，第一连接柱221垂直固定于让位槽226内，锁紧件131垂直穿过支撑底座13和安装部225并拧紧固定，支撑底座13均匀分布多个过水口132。
参照图4和图5所示，第一连接柱221包括第一螺钉2211和第一螺母2212，第二连接柱214包括第二螺钉2141和第二螺母2142，其中第一螺钉2211垂直插接于让位槽226内，第一螺母2212螺纹连接于第一螺钉2211且第一螺钉2211的螺帽与第一螺母2212之间存在用于挂接弹性阻尼件23一端的间隙；第二螺钉2141垂直插接于连杆213，第二螺母2142螺纹连于第二螺钉2141且第二螺钉2141的螺帽与第二螺母2142之间存在用于挂接弹性阻尼件23另一端的间隙，本实施方式中第一螺钉2211以第二螺钉2141中心处之间的连线与连杆213长度方向之间形成角度为25°的锐角夹角。由于支撑底座13通过设有螺纹的锁紧件131拧紧，在阻尼支架21拉动限位支架22转动的过程中，支撑底座13能够随限位支架22一同转动，从而增加弹性阻尼件23所需要拉动的重量，由此延长弹性阻尼件23由未受力状态拉伸至最大长度的时间，进而延长限位支架22的启动加速时间，以避免限位支架22所需要的加速至与驱动轴12同转速的时间小于晶圆4所需的时间，导致晶圆4与定位销224之间仍存在速度差而发生接触磨损的情况。
安装部225可环形分布于限位支架22下表面两个、三个、四个、五个及任何可能加工出的数量，由图3可知，本实施方式中安装部225设置数量为八个且环形分布于限位支架22下表面，每个安装部225与支撑底座13之间对应安装一个锁紧件131，因此形成于每两个相邻安装部225之间的让位槽226数量同样也为八个，而构成阻尼支架21的连杆213设置数量为四个，因此第二连接柱214设置数量为四个，第一连接柱221也为四个并每隔一个让位槽226设置一个，通过上述设置，均匀分布四个第二连接柱214与四个第一连接柱221以及连接于第一连接柱221和第二连接柱214之间的弹性阻尼件23能够对限位支架22施加均匀的拉力，并且八个安装部225与八个锁紧件131配合，能够稳定安装支撑底座13。由于第一连接柱221设置于第二连接柱214外侧，在施加拉力时力矩较小，以减小弹性阻尼件23的疲劳度，避免弹性阻尼件23发生损坏。
由上述可知，本实施方式中第一螺钉2211以第二螺钉2141中心处之间的连线与连杆213长度方向之间形成角度为25°的锐角夹角，即为弹性阻尼件23未受力状态下与连杆213长度方向之间的夹角同样为25，弹性阻尼件23的设置方向根据对限位支架22的转速要求、限位支架22与支撑底座13整体重量和选型均相关，本实施方式中25°的夹角能够达到启动过程中定位销224的加速过程与晶圆4基本保持一致的效果，而使得晶圆4得到有效保护。支撑底座13底壁所开设的过水口132一则能够将晶圆4浸润过程中进入支撑底座13内的水分排出，避免支撑底座13内部由于潮湿导致阻尼支架21、限位支架22等一系列构件发生腐蚀损坏的同时，减小支撑底座13的自重，进而减小弹性阻尼件23的拉伸疲劳度。
参照图2、图8、图9所示，限位支架22由支撑底座13伸出处远离晶圆托盘11一侧一体成型挡水檐222，挡水檐222的自由侧高度低于与限位支架22连接一侧的高度，挡水檐222下表面开设安装槽2224，支撑底座13顶端嵌于安装槽2224内。限位支架22顶面与挡水檐222连接处形成定位环槽223，晶圆托盘11置于定位环槽223内，定位环槽223的直径大于晶圆托盘11的直径；挡水檐222包括第一坡面2221、水平环面2222和第二坡面2223，定位销224均匀分布于水平环面2222，第一坡面2221一侧与定位环槽223的槽壁顶端相连，另一侧与水平环面2222相连，第二坡面2223连接于水平环面2222远离第一坡面2221一侧。
通过上述结构，安装槽2224与支撑底座13顶端相互嵌合，在方便限位支架22与支撑底座13之间的安装和固定的同时，有效提高支撑底座13内部的密封性，从而避免水分进入支撑底座13内部；晶圆托盘11置于定位环槽223内定位环槽223的直径大于晶圆托盘11的直径，有效提高装置整体的装配紧凑度，并且避免晶圆托盘11与定位环槽223的槽壁之间发生摩擦损坏。在进行晶圆浸润时，与定位环槽223的槽壁相连的第一坡面2221能够对水分进行第一次引流，与第一坡面2221相连的水平环面2222用于安装定位销224，与水平环面2222相连的第二坡面2223对水分进行第二次引流，从而达到将水分引流至由旋转定位装置上流下的作用，以保持旋转定位装置整体的干燥效果。挡水檐222的结构紧凑，在达到引流效果的同时便于与支撑底座13和晶圆托盘11之间的装配过程，提高旋转定位装置整体结构的紧凑性。
参照图2至图6所示，驱动轴12通过气道盘3与晶圆托盘11相连，气道盘3收容于支撑底座13内且位于限位支架22上方；驱动轴12内沿轴线方向形成气流通道121，气道盘3平行于晶圆托盘11设置，气道盘3形成气路31，晶圆托盘11开设多个通气孔111，通气孔111的长度方向与驱动轴12的轴线之间形成夹角，气流通道121通气，气流经过气路31和通气孔111形成伯努利效应将晶圆4稳定置于晶圆托盘11上。驱动轴12与气道盘3之间通过气路支架32相连，气路支架32包括一体成型的安装盘321和连接管322，连接管322连通通气口311和气流通道121，连接管322与气道盘3和驱动轴12接触处分别设置密封圈323，安装盘321通过螺栓3211与气道盘3固定。
参照图3、图6、图7所示，气路31包括通气口311和多个导气槽312，通气口311开设于气道盘3圆心处并与气流通道121沿同一轴线设置，气道盘3开设导气槽312一侧与晶圆托盘11贴合并固定，导气槽312与通气口311连通；导气槽312为多个以通气口311为圆心并依次靠近气道盘3边缘分布的环形槽体，每个导气槽312与晶圆托盘11之间形成导气腔112，多个导气槽312之间通过沿气道盘3径向分布的连通槽313连通，多个通气孔111分别呈环形分布于每个导气槽312上方。
需要浸润晶圆4时，向驱动轴12的气流通道121内通入气体，气体在气流通道121内沿轴向上升至与气路支架32的连接管322连通处，然后气体经由连接管322继续上升至气道盘3的气路31内，由于气路31由通气口311和导气槽312构成，因而气体经过通气口311后先流入最靠近通气口311的导气槽312内，然后经过连通槽313沿气道盘3径向依次流入各个环形分布的导气槽312内，然后导气槽312内的气体通过环形分布于晶圆托盘11的通气孔111与晶圆4之间产生伯努利效应，以达到在不接触晶圆4的同时对其进行稳定夹持且不会对晶圆4表面造成损伤，进一步提高晶圆4生产的良品率。由上述可知，连接管322上下两侧与气道盘3和驱动轴12接触处设置的密封圈323能够有效避免气流泄漏，提高装置气道盘3与驱动轴12之间的密封性，保证伯努利效应的形成使得晶圆托盘11能够稳定夹持晶圆4。
由上述可知通气孔111的长度方向与驱动轴12的轴线之间形成夹角，参照图10所示，在本实施方式中通气孔111靠近气路支架32一侧圆心处与驱动轴12之间的距离小于另一侧圆心处与驱动轴12之间的距离，因此气流经过通气孔111时沿图10所示箭头方向倾斜上升，气流方向朝向远离晶圆4的圆心方向流动，每一圈对应导气槽312分布的通气孔111能够同时对晶圆4直径方向的不同位置进行有效承托，在形成所需要的承托晶圆4的伯努利效应的同时，使得晶圆4各处所受到的承托力均匀且稳定，具有优秀的晶圆4承托效果以备晶圆湿法蚀刻需要。
参照图2、图3、图6、图7所示，阻尼支架21的安装环211远离连接环212一侧一体成型支撑环215，支撑环215远离安装环211一侧向上倾斜设置，支撑底座13设置为与支撑环215贴合的碗状结构，在阻尼支架21随驱动轴12转动的过程中，支撑底座13与支撑环215贴合设置的碗状结构能够对阻尼支架21施加垂直于支撑环215所在平面的支撑力，相较于无支撑环215的结构有效提高了阻尼支架21转动过程的稳定性。而限位支架22与挡水檐222连接一段形成与支撑环215坡度相同的倾斜面227，从而使得限位支架22与支撑底座13之间留有足够的空间供支撑环215的装配。气道盘3底面与周缘连接处形成与倾斜面227贴合的锥度33，在气道盘3随支撑底座13转动的过程中倾斜面227也能够通过形成于气道盘3的锥度33对气道盘3进行稳定支撑。通过上述设置，在提高了旋转定位装置整体的旋转稳定性同时，提高旋转定位装置整体的结构紧凑度，利于大规模的晶圆湿法蚀刻。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，包括：支撑组件和限位组件，所述支撑组件包括晶圆托盘和与所述晶圆托盘同轴固定的驱动轴，所述驱动轴驱使晶圆托盘在平行于晶圆所在平面内转动；
所述限位组件包括限位支架和阻尼支架，所述阻尼支架与所述驱动轴同轴固定，所述限位支架顶端呈环形分布并连接两个以上用于定位晶圆的定位销，多个所述定位销围绕所述晶圆托盘设置；
所述限位支架与阻尼支架通过两个以上的弹性阻尼件相连，所述驱动轴启动过程中所述阻尼支架通过所述弹性阻尼件带动限位支架转动，连接于所述限位支架的多个定位销的启动转速小于所述阻尼支架的转速；
所述阻尼支架包括：连接环和安装环，所述连接环与所述驱动轴同轴装配，所述安装环与连接环同心设置并且所述安装环与连接环之间通过均匀分布的多个连杆固定；
所述弹性阻尼件为拉簧，所述限位支架安装第一连接柱，所述连杆安装第二连接柱，所述弹性阻尼件两端分别挂接于第一连接柱和第二连接柱，所述第一连接柱与第二连接柱之间的直线距离与所述弹性阻尼件的长度相等，所述第一连接柱设置于所述第二连接柱远离驱动轴一侧，所述弹性阻尼件长度方向与连杆之间形成夹角。
2.根据权利要求1所述的薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，所述驱动轴通过气道盘与所述晶圆托盘相连，所述驱动轴内沿轴线方向形成气流通道，所述气道盘平行于所述晶圆托盘设置，所述气道盘形成气路，所述晶圆托盘开设多个通气孔，所述通气孔的长度方向与所述驱动轴的轴线之间形成夹角，所述气流通道通气，气流经过所述气路和通气孔形成伯努利效应将晶圆稳定置于所述晶圆托盘上。
3.根据权利要求2所述的薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，所述气路包括通气口和多个导气槽，所述通气口开设于气道盘圆心处并与所述气流通道沿同一轴线设置，所述气道盘开设导气槽一侧与晶圆托盘贴合并固定，所述导气槽与所述通气口连通；
所述导气槽为多个以所述通气口为圆心并依次靠近所述气道盘边缘分布的环形槽体，每个所述导气槽与晶圆托盘之间形成导气腔，多个所述导气槽之间通过沿所述气道盘径向分布的连通槽连通，多个所述通气孔分别呈环形分布于每个所述导气槽上方。
4.根据权利要求3所述的薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，还包括：支撑底座，所述阻尼支架、限位支架和气道盘均收容于所述支撑底座内；
所述驱动轴穿过所述支撑底座后与所述连接环固定，所述限位支架通过锁紧件与所述支撑底座相连，所述阻尼支架远离所述限位支架一侧与所述支撑底座贴合。
5.根据权利要求4所述的薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，所述限位支架顶端由所述支撑底座伸出后连接定位销，所述限位支架由支撑底座伸出处远离所述晶圆托盘一侧一体成型挡水檐，所述挡水檐的自由侧高度低于与所述限位支架连接一侧的高度，所述挡水檐下表面开设安装槽，所述支撑底座顶端嵌于安装槽内。
6.根据权利要求5所述的薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，所述驱动轴与气道盘之间通过气路支架相连，所述气路支架包括一体成型的安装盘和连接管，所述连接管连通所述通气口和气流通道，所述连接管与所述气道盘和所述驱动轴接触处分别设置密封圈，所述安装盘通过螺栓与气道盘固定。
7.根据权利要求6所述的薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，所述限位支架顶面与挡水檐连接处形成定位环槽，所述晶圆托盘置于所述定位环槽内，所述定位环槽的直径大于所述晶圆托盘的直径；
所述挡水檐包括第一坡面、水平环面和第二坡面，所述定位销均匀分布于所述水平环面，所述第一坡面一侧与定位环槽的槽壁顶端相连，另一侧与所述水平环面相连，所述第二坡面连接于所述水平环面远离第一坡面一侧。
8.根据权利要求7所述的薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，所述限位支架远离晶圆托盘一侧垂直固定多个安装部，每两个相邻安装部之间形成让位槽，所述第一连接柱垂直固定于让位槽内，所述锁紧件垂直穿过所述支撑底座和安装部并拧紧固定。
9.根据权利要求8所述的薄型半导体基材旋转定位装置，其特征在于，所述支撑底座均匀分布多个过水口。
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