CN116759375B - 一种离心式方形晶圆夹持装置、夹持方法以及清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种离心式方形晶圆夹持装置、夹持方法以及清洗方法，其中夹持装置包括：固定盘；旋转驱动件，与固定盘连接，用于带动固定盘转动；夹持组件，共有4个，4个夹持组件分别安装在固定盘上的一个矩形空间的四个角上；夹持组件包括：主体、定位支撑块和摆锤。夹持方法以及清洗方法均利用了该夹持装置。本发明利用固定盘转动时摆锤下半部分离心力较大的原理，使方形晶圆能够更加轻易的夹紧，同时定位支撑块又起到辅助定位、防止低速转动时晶圆偏离等作用，提供了一种适合夹持方形晶圆的装置、夹持方法以及清洗方法。

Description

一种离心式方形晶圆夹持装置、夹持方法以及清洗方法
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种离心式方形晶圆夹持装置、夹持方法以及清洗方法。
背景技术
随着科技水平的不断提高，半导体集成电路技术发展突飞猛进，其中晶圆作为半导体最重要的载体，发挥着越来越重要的作用。随着技术的不断发展，以往的圆形的晶圆容积率低、浪费率较高的问题暴露出来，为了提高利用率，诞生了方形晶圆。方形晶圆在容积率提高的同时，也产生了许多新的痛点。以往的晶圆都是圆形的，对于圆形晶圆的配套发展相对成熟，但是方形晶圆的一些配套设施比较欠缺，市面上缺少针对方形晶圆的夹持技术。
以往用于圆形晶圆夹持的装置或方法存在着诸多不便，比如真空吸盘夹持会留下痕迹，或者吸附时需要高速旋转的应用场景对动平衡要求较高，且较厚的晶圆真空吸附时，会发生局部的变形。市面上缺少一种较为合理且能适配多种尺寸，且能满足方形晶圆高速旋转的夹持装置或方法。
现有技术中也有一些利用离心力进行圆形晶圆夹持的方案，例如公开号为JPH10335287A、TW202215594A、JP2014225585A、JP5327144B2的专利等。然而，前述现有技术缺少针对方形晶圆设计，使用前述技术夹持方形晶圆时，由于方形晶圆不具有圆形晶圆那样的可以有效分散夹持应力的圆弧边，在离心力偏大时非常容易将晶圆夹爆，在离心力不足时，又无法将晶圆有效夹持，因此也不适合用来夹持方形晶圆。
发明内容
有鉴于此，本申请的技术方案为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种离心式方形晶圆夹持装置、夹持方法以及清洗方法。
一种离心式方形晶圆夹持装置，包括：
固定盘；
旋转驱动件，与所述固定盘连接，用于带动所述固定盘转动；
夹持组件，共有4个，4个所述夹持组件位于所述固定盘上，且分别位于用于安置方形晶圆的矩形空间的四个角的位置处；所述夹持组件包括一绕转轴能够转动的摆锤，所述摆锤以所述转轴为分界分为上半部分和下半部分。
可选地，本发明的离心式方形晶圆夹持装置，所述夹持组件被配置为满足以下公式，
；
其中r为方形晶圆对角线长度的二分之一，g为重量加速度，ω为所述旋转驱动件的转速，α为所述上半部分和所述下半部分的夹角度数-90°，L1为所述上半部分中夹持晶圆处至转轴的直线长度，L2为所述下半部分的重心距离转轴的直线长度，W为方形晶圆的重量；m为所述下半部分的重量。
可选地，本发明的离心式方形晶圆夹持装置，所述夹持组件还包括：定位支撑块；对应于一所述夹持组件，所述定位支撑块的数量为两个，两个所述定位支撑块分别紧贴所述矩形空间角点位置的两条邻边外侧。
可选地，本发明的离心式方形晶圆夹持装置，所述夹持组件还包括：主体；所述主体与所述固定盘连接，所述主体上具有一个的安装槽，所述摆锤通过转轴安装在所述安装槽内。
可选地，本发明的离心式方形晶圆夹持装置，所述上半部分朝向所述矩形空间内部的一侧设有直角形状的凹槽；
所述摆锤绕所述转轴转动的路径上至少具有第一位置和第二位置，
所述摆锤处于所述第一位置时，所述凹槽的两条直角边的延长线与所述矩形空间的外轮廓对齐；
所述摆锤处于所述第二位置时，所述凹槽的两条直角边的延长线位于所述矩形空间的外侧。
可选地，本发明的离心式方形晶圆夹持装置，所述下半部分的远离所述上半部分的一端设有配重孔，所述配重孔内安装有若干个配重块，所述配重孔一端安装有封闭用的顶塞块。
可选地，本发明的离心式方形晶圆夹持装置，所述定位支撑块包括第一圆台和第二圆台，所述第一圆台固定在所述主体上，所述第二圆台同轴固定在所述第一圆台上，所述第一圆台的直径大于所述第二圆台。
可选地，本发明的离心式方形晶圆夹持装置，所述摆锤的中部设有转轴安装孔，所述转轴为销轴，所述摆锤通过所述销轴插入所述转轴安装孔安装在所述主体内，所述转轴通过调节顶丝固定在所述主体上。
可选地，本发明的离心式方形晶圆夹持装置，所述固定盘上设有若干组夹持组件安装位，所述夹持组件安装位处设有用于供所述主体固定的连接位，每一组所述夹持组件安装位均沿矩形空间的四个角点分布，且任意两组所述夹持组件安装位对应的矩形空间大小不同；
所述夹持组件安装位包括开设于所述固定盘上的通孔，所述通孔用于容纳所述摆锤的所述下半部分；还包括环绕所述通孔布置的连接孔，所述主体的底部具有对应所述连接孔设置的装配孔，所述主体能够通过螺钉连接所述连接孔。
第二方面，本申请实施例提供一种离心式方形晶圆夹持方法，所述方法包括：
采用第一方面提供的离心式方形晶圆夹持装置进行对方形晶圆的装载，将方形晶圆的四个角对齐四个夹持组件；
启动所述旋转驱动件驱动所述固定盘转动，使所述摆锤的下半部分向外作远离旋转中心的运动，进而使所述上半部分夹紧方形晶圆的四个角。
第三方面，本申请实施例提供一种离心式方形晶圆清洗方法，包括以下步骤：
使用第二方面提供的离心式方形晶圆夹持方法对方形晶圆夹持，然后使用刷子摆动刷洗方形晶圆，刷子顺着远离旋转中心的方向刷洗。
第一方面，本申请的技术方案所提供的离心式方形晶圆夹持装置，采用了包括摆锤的4个夹持组件，摆锤能够对应方形晶圆的四个角进行夹持，利用固定盘转动时摆锤下半部分产生离心力的原理，使方形晶圆能够被稳定的夹紧，提供了一种适合夹持方形晶圆的装置。
第二方面，本申请的技术方案所提供的离心式方形晶圆夹持方法，采用上述的离心式方形晶圆夹持装置，通过装载方形晶圆并启动旋转驱动件，驱动所述固定盘转动使摆锤夹持方形晶圆。提供了一种适合夹持方形晶圆的方法。
第三方面，本申请的技术方案所提供的方形晶圆清洗方法，在固定盘旋转时，当刷子摆动到摆锤位置，刷子能够推动摆锤打开，即方形晶圆的四个角也能被清洗，实现无死角清理晶圆表面。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的离心式方形晶圆夹持装置整体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的夹持组件结构示意图；
图3为本申请实施例提供的夹持组件的摆锤结构示意图；
图4为本申请实施例提供的单个夹持组件与方形晶圆实际夹持时的状态示意图；
图5为本申请实施例提供的离心式方形晶圆夹持装置待机状态示意图；
图6为本申请实施例提供的离心式方形晶圆夹持装置启动状态示意图；
图7为本申请实施例提供的固定盘结构示意图；
图8为本申请实施例提供的方形晶圆夹持受力情况示意图。
图中的附图标记为：
1　方形晶圆；
2　夹持组件；
3　固定盘；
4　旋转驱动件；
21　摆锤；
22　定位支撑块；
23　调节顶丝；
24　转轴；
25　主体；
26　配重块；
27　顶塞块；
31　夹持组件安装位；
211　上半部分；
212　下半部分；
213　转轴安装孔；
214　配重孔；
221　第一圆台；
222　第二圆台；
251　安装槽；
311　通孔；
312　连接孔；
2111　凹槽。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向（旋转90度或其它取向）并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本申请，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本申请的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本申请还可以具有其他实施方式。
本实施例提供一种离心式方形晶圆夹持装置，如图1-4所示，包括：
固定盘3（本实施例的固定盘3指的是具有一个中心，其他部分可以绕中心转动的盘状物件，需要具有较为规则的形状，满足旋转时不发生明显颠簸或抖动，比如可以是圆盘、正方形盘、正六边形盘等）；
旋转驱动件4（本实施例的旋转驱动件4指的是一种动力源设备，能够提供带动其他物体旋转的动力来源，可以是比如电机、手摇的转轴或利用自然界其他能源转动的设备及其相配套的传动机构），与所述固定盘3连接，用于带动所述固定盘3转动；
夹持组件2，共有4个，4个所述夹持组件2位于所述固定盘3上，且分别位于用于安置方形晶圆的矩形空间的四个角的位置处；
所述夹持组件2包括：所述夹持组件2包括一绕转轴24能够转动的摆锤21，所述摆锤21以所述转轴24为分界分为上半部分211和下半部分212（需要说明的是，以上半部分211竖直状态为准，此时下半部分212应当是朝向矩形空间外侧而不是内侧）；
本实施例的上述离心式方形晶圆夹持装置，摆锤21指的是可以绕特定转轴摆动的杆状物件，其待机状态下如图5所示，其中摆锤21呈现自然下垂的状态，即摆锤21的上半部分211呈现打开的状态。原理在于摆锤21的上半部分211竖直时，以所述转轴24为支点，上半部分211的重力的力臂是0，所以下半部分212比上半部分211力矩的值更大，下半部分212在重力作用下朝向竖直方向转动，即上半部分211呈打开状态。摆锤21设计优选为弯曲型，与直线式设计相比，更加节省空间。此状态下能够便于方形晶圆1装载，装载时，需要将方形晶圆1的四个角与本装置的4个夹持组件2一一对应。本实施例的上述离心式方形晶圆夹持装置，其启动状态下如图6所示，当方形晶圆1被装载到固定盘3上之后，启动旋转驱动件4使固定盘3和方形晶圆开始转动，由于离心力的作用，摆锤21的下半部分212向外运动，而摆锤21的上半部分211向内运动夹紧方形晶圆1的四个角。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，所述夹持组件2被配置为满足以下公式，
；
如图8所示，其中r为方形晶圆对角线长度的二分之一，g为重量加速度，ω为所述旋转驱动件4的转速，α为所述上半部分211和所述下半部分212的夹角度数-90°，L1为所述上半部分211中夹持晶圆处至转轴24的直线长度，L2为所述下半部分212的重心距离转轴24的直线长度，W为方形晶圆的重量；m为所述下半部分212的重量。
通过上述计算式，可以基于所限定的各个参数带入上式的计算数值（以下称为K）是否在1.5~3之间，来判断待安置的方形晶圆是否能够正常夹紧。
示例，对于对角线150mm方形晶圆，
W=362g=0.362kg, r=150mm/2=75mm=0.075m；
ω=3000rpm=100π/s，α=60°，
L1=L2=0.01m；
m=3.016g；
得到K=2，结论是该配置下方形晶圆能够很好地被夹紧。
为了防止夹持装置在旋转时对方形晶圆产生了不当的夹持力，本申请发明人在长期研究中发现，当配置夹持装置满足以上关系式，方形晶圆不易发生裂纹、破碎等损坏。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图1、图2、图4所示，所述夹持组件2还包括：定位支撑块22；对应于一所述夹持组件2，所述定位支撑块22的数量为两个，两个所述定位支撑块22分别紧贴所述矩形空间角点位置的两条邻边外侧。装载时，需要将方形晶圆1的四个角与本装置的4个夹持组件2一一对应，并让方形晶圆1的角落在两个定位支撑块22之间，如图4所示，如此安装才能在摆锤21的上半部分211向内夹紧时保证方形晶圆1的角点被充分限位。定位支撑块22可以避免方形晶圆1开始旋转和停止旋转前（即转速较低、离心力较小的时刻）摆锤21因为离心力过小导致晶圆飞出的状况，起到一个辅助作用。本实施例的内容中，定位支撑块22指的是一个刚性的块状物件，可以是比如圆柱块、方形柱块、圆锥块等。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图2、图4所示，所述夹持组件2还包括：主体25；所述主体25与所述固定盘3连接，所述主体25上具有一个的安装槽251，所述摆锤21通过转轴24安装在所述安装槽251内。本实施例的内容中，主体25指的是一个相当于基座的部件。通过主体25的设置，可以便于摆锤21的安装和摆动。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图1-图4所述，所述上半部分211朝向所述矩形空间内部的一侧设有直角形状的凹槽2111；直角形状的凹槽2111指的是沿凹槽2111的延伸方向的垂直方向做截面，截面上凹槽2111的轮廓是直角，轮廓的两条边即为直角边；
所述摆锤21绕所述转轴24转动的路径上至少具有第一位置和第二位置，
所述摆锤21处于所述第一位置时，如图1所示，所述凹槽2111的两条直角边的延长线与所述矩形空间的外轮廓对齐；即所述凹槽2111的刚好能够包裹方形晶圆1的角；
所述摆锤21处于所述第二位置时，如图5所示，所述凹槽2111的两条直角边的延长线位于所述矩形空间的外侧，即所述凹槽2111所在的位置不影响待放置的方形晶圆放入所述矩形空间。
此外，本申请发明人注意到，对于不同厚度的方形晶圆，其能够容忍的最大内应力也不相同。容易理解的，厚度越薄的方形晶圆，其能承受的内应力越小，因此，对于不同厚度的晶圆，需要进行夹持力的调整。可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图2、图3所示，所述下半部分212的远离所述上半部分211的一端设有配重孔214，所述配重孔214内安装有若干个配重块26，所述配重孔214一端安装有封闭用的顶塞块27。本可选方案中，在摆锤21的底部设置用于增重的配重块26，能够增加下半部分212的离心力，并且配重块26可以有多块，方便调节整体重量，即调节固定盘3转动时摆锤21的下半部分212的离心力，从而实现对夹持组件2的夹持力的调整。配重块26可以是下半部分212中可拆卸或安装的一部分，也可以是固定在下半部分212上的一部分。或者作为一替代方案，也可以是以下半部分212自身重量作为配重，也就不再需要额外的配重块。也即本实施例所述的配重块26，是为了保证所述下半部分212具有维持离心力必要的重量，并不代表本实施例中的所述下半部分必须包括一个块状的内置或外置物件作为配重。
本申请发明人在长期研究中注意到，在晶圆旋转时，即使不施加夹持力，由于晶圆旋转的离心力，也会在晶圆内产生内应力。晶圆的旋转速度越快，晶圆内产生的内应力越大。显然，当转速过快时，即使不施加夹持力，晶圆也会由于过大的内应力，而变得十分脆弱。对于没有圆形晶圆那样的规则外形的方形晶圆来说，旋转产生的内应力对方形晶圆的影响则更为显著。因此方形晶圆的转速不宜过大。
为了解决上述问题，可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图3所示，所述下半部分212的长度大于所述上半部分211的长度。本可选方案中，利用杠杆原理，设计下半部分212的长度更长（长10%以上），力臂更大，即夹紧晶圆所需的离心力更小，也即对旋转驱动件4的转速要求更小。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图2、图4所示，所述定位支撑块22包括第一圆台221和第二圆台222，所述第一圆台221固定在所述主体25上，所述第二圆台222同轴固定在所述第一圆台221上，所述第一圆台221的直径大于所述第二圆台222。本可选方案中，定位支撑块22被设计为“阶梯式”，在装载方形晶圆1时，如图4所示，方形晶圆1的下表面支撑在第一圆台221的边缘，方形晶圆1的侧面抵靠第二圆台222的侧壁。该支撑结构下，方形晶圆1与定位支撑块22的接触面较小，如果需要对方形晶圆进行清洗工作，那么这种较小的接触的方式会有利用清洗。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图3所示，所述下半部分212与所述上半部分211之间成大于等于130度小于等于165度的夹角。本可选方案中，在该角度设计下，能够较好的保证摆锤21有足够的夹持力，以及有足够的力使其在自身重力下打开上半部分211。经过测试，所述下半部分212与所述上半部分211之间成130度角时，对方形晶圆的夹持力会较大，成150度时，对活动空间的占用最小，而成165度角以上时活动空间不足。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图2、图3所示，所述摆锤21的中部设有转轴安装孔213，所述转轴24为销轴，所述摆锤21通过所述转轴插入所述转轴安装孔213安装在所述主体25内，所述转轴24通过调节顶丝23固定在所述主体25上。本可选方案中，提供了一种转轴24的安装结构，该结构下转轴24拆装更加简便。调节顶丝23的固定原理是利用调节顶丝23对转轴24的侧向压力，使转轴24与转轴安装孔213内壁的摩擦力大大增加，保证了转轴24的稳定性。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图7所示，所述固定盘3上设有若干组夹持组件安装位31，所述夹持组件安装位31处设有用于供所述主体25固定的连接位，每一组所述夹持组件安装位31均沿矩形空间的四个角点分布，且任意两组所述夹持组件安装位31对应的矩形空间大小不同。本可选方案中，以图7中所示的固定盘3为例，其具有两组夹持组件安装位31，一组位于固定盘3的圆周，另一组位于圆周靠内的位置，分别对应了两个尺寸的方形晶圆。如图6所示，该图中所示的方形晶圆是较大的一种，而如图7所示的方形晶圆则是较小的一种。通过上述的多组夹持组件安装位31的设计，使本实施例的离心式方形晶圆夹持装置满足多尺寸晶圆的夹持适配。
可选地，本实施例的离心式方形晶圆夹持装置，如图7所示，所述连接位包括开设于所述固定盘3上的通孔311，所述通孔311用于容纳所述摆锤21的所述下半部分212；还包括环绕所述通孔311布置的连接孔312，所述主体25的底部具有对应所述连接孔312设置的装配孔，所述主体25能够通过螺钉连接所述连接孔312。本可选方案中，使用螺钉进行主体25与固定盘3的固定或分离，操作简便，固定的精确度高，不容易产生偏移。
本实施例提供一种离心式方形晶圆夹持方法，所述方法包括：
采用上述的离心式方形晶圆夹持装置进行对方形晶圆的装载，将方形晶圆的四个角对齐四个夹持组件2；
启动所述旋转驱动件4驱动所述固定盘3转动，使所述摆锤21的下半部分212向外作远离旋转中心的运动，进而使所述上半部分211的凹槽2111位置夹紧方形晶圆的四个角。
所述方法采用上述的离心式方形晶圆夹持装置，通过装载方形晶圆并启动旋转驱动件，驱动所述固定盘转动使摆锤夹持方形晶圆。提供了一种适合夹持方形晶圆的方法。
本实施例还提供一种方形晶圆清洗方法，采用上述的离心式方形晶圆夹持方法进行方形晶圆的夹持，然后进入清洗工序：
使用刷子摆动刷洗方形晶圆，刷子顺着远离旋转中心的方向刷洗。这样，在固定盘3旋转时，当刷子摆动到某一个夹持组件的摆锤21位置，刷子能够推动摆锤21打开，即方形晶圆的四个角也能被清洗，实现无死角清理晶圆表面；因为只打开一个夹持组件的摆锤21，还有其他三个夹持组件的定位支撑块22和摆锤21的夹持，方形晶圆仍然能够比较稳定的被夹持。以此类推，依次刷洗方形晶圆剩余的三个角即可完成全面清洗。
同理可以类推的，本实施例的离心式方形晶圆夹持方法，不仅适用于清洗工序，也适用于研磨、涂胶、显影、去胶等工艺中进行方形晶圆的夹持。
应当理解，以上实施例均为示例性的，不用于包含权利要求所包含的所有可能的实施方式。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在以上实施例的基础上做出各种变形和改变。同样的，也可以对以上实施例的各个技术特征进行任意组合，以形成可能没有被明确描述的本申请的另外的实施例。因此，上述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，不对本申请专利的保护范围进行限制。

Claims (10)

1.一种离心式方形晶圆夹持装置，其特征在于，包括：
固定盘（3）；
旋转驱动件（4），与所述固定盘（3）连接，用于带动所述固定盘（3）转动；
夹持组件（2），共有4个，4个所述夹持组件（2）位于所述固定盘（3）上，且分别位于用于安置方形晶圆的矩形空间的四个角的位置处；所述夹持组件（2）包括一绕转轴（24）能够转动的摆锤（21），所述摆锤（21）以所述转轴（24）为分界分为上半部分（211）和下半部分（212）；
所述夹持组件（2）被配置为满足以下公式，
；
其中r为方形晶圆对角线长度的二分之一，g为重量加速度，ω为所述旋转驱动件（4）的转速，α为所述上半部分（211）和所述下半部分（212）的夹角度数-90°，L1为所述上半部分（211）中夹持晶圆处至转轴（24）的直线长度，L2为所述下半部分（212）的重心距离转轴（24）的直线长度，W为方形晶圆的重量；m为所述下半部分（212）的重量。
2.根据权利要求1所述的离心式方形晶圆夹持装置，其特征在于，所述夹持组件（2）还包括：定位支撑块（22）；对应于一所述夹持组件（2），所述定位支撑块（22）的数量为两个，两个所述定位支撑块（22）分别紧贴所述矩形空间角点位置的两条邻边外侧。
3.根据权利要求2所述的离心式方形晶圆夹持装置，其特征在于，所述夹持组件（2）还包括：主体（25）；所述主体（25）与所述固定盘（3）连接，所述主体（25）上具有一个的安装槽（251），所述摆锤（21）通过所述转轴（24）安装在所述安装槽（251）内。
4.根据权利要求1-3任一项所述的离心式方形晶圆夹持装置，其特征在于，所述上半部分（211）朝向所述矩形空间内部的一侧设有直角形状的凹槽（2111）；
所述摆锤（21）绕所述转轴（24）转动的路径上至少具有第一位置和第二位置，
所述摆锤（21）处于所述第一位置时，所述凹槽（2111）的两条直角边的延长线与所述矩形空间的外轮廓对齐；
所述摆锤（21）处于所述第二位置时，所述凹槽（2111）的两条直角边的延长线位于所述矩形空间的外侧。
5.根据权利要求1所述的离心式方形晶圆夹持装置，其特征在于，所述下半部分（212）的远离所述上半部分（211）的一端设有配重孔（214），所述配重孔（214）内安装有若干个配重块（26），所述配重孔（214）一端安装有封闭用的顶塞块（27）。
6.根据权利要求2或3所述的离心式方形晶圆夹持装置，其特征在于，所述定位支撑块（22）包括第一圆台（221）和第二圆台（222），所述第一圆台（221）固定在所述主体（25）上，所述第二圆台（222）同轴固定在所述第一圆台（221）上，所述第一圆台（221）的直径大于所述第二圆台（222）。
7.根据权利要求3所述的离心式方形晶圆夹持装置，其特征在于，所述摆锤（21）的中部设有转轴安装孔（213），所述转轴（24）为销轴，所述摆锤（21）通过所述销轴插入所述转轴安装孔（213）安装在所述主体（25）内，所述转轴（24）通过调节顶丝（23）固定在所述主体（25）上。
8.根据权利要求3所述的离心式方形晶圆夹持装置，其特征在于，所述固定盘（3）上设有若干组夹持组件安装位（31），所述夹持组件安装位（31）处设有用于供所述主体（25）固定的连接位，每一组所述夹持组件安装位（31）均沿矩形空间的四个角点分布，且任意两组所述夹持组件安装位（31）对应的矩形空间大小不同；
所述夹持组件安装位（31）包括开设于所述固定盘（3）上的通孔（311），所述通孔（311）用于容纳所述摆锤（21）的所述下半部分（212）；还包括环绕所述通孔（311）布置的连接孔（312），所述主体（25）的底部具有对应所述连接孔（312）设置的装配孔，所述主体（25）能够通过螺钉连接所述连接孔（312）。
9.一种离心式方形晶圆夹持方法，其特征在于，所述方法包括：
采用如权利要求1-8任一项所述的离心式方形晶圆夹持装置进行对方形晶圆的装载，将方形晶圆的四个角对齐四个夹持组件（2）；
启动所述旋转驱动件（4）驱动所述固定盘（3）转动，使所述摆锤（21）的下半部分（212）向外作远离旋转中心的运动，进而使所述上半部分（211）夹紧方形晶圆的四个角。
10.一种离心式方形晶圆清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用如权利要求9所述的离心式方形晶圆夹持方法对方形晶圆夹持，然后使用刷子摆动刷洗方形晶圆，刷子顺着远离旋转中心的方向刷洗。
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