CN116936447A - 晶圆载台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆载台，其包含一夹具、一旋转机构及一致动机构。夹具包含一座体以及呈环状排列在该座体的复数夹爪组，每一夹爪组分别包含复数夹爪，夹具的各夹爪分别具有枢接该座体的一旋转轴以及相对于旋转轴偏心配置的一爪部。旋转机构连接该座体以旋转夹具。致动机构包含一致动器、一被动件、对应各夹爪组设置在被动件上的复数致动螺母、对应各夹爪组的复数螺杆。每一该夹爪组的该些夹爪以一连杆组件相互连动，各螺杆分别螺接相对应的各致动螺母且各该螺杆同轴连接相对应的夹爪组的其中一夹爪的旋转轴，致动器能够沿螺杆的轴向推移被动件使各致动螺母线性位移，各致动螺母线性位移时驱动对应的各致动螺杆旋转而带动各夹爪旋转。

Description

晶圆载台
技术领域
本发明是有关于晶圆制程设备，尤其是一种适用于夹持多种不同尺寸晶圆的晶圆载台。
背景技术
现有的晶圆加工制程设备一般具有夹具以用于夹持晶圆，且进行晶圆表面喷洒制程时夹具旋转晶圆使制程药液或是清洗液均匀流布晶圆表面。由于夹具为可旋转的动件，因此不易在其上布设气、液管路或是其他机构件，因此夹具一般难以设计复杂的可动机构，通常也仅适用于夹持单一尺寸的晶圆。为了使制程设备快速改变工作晶圆尺寸，常见的作法为配置多个不同尺寸的夹具，因此设备体积庞大、建置成本高且多个夹具之间不易相互定位。
有鉴于此，本发明人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述的问题点，即成为本发明人改良是目标。
发明内容
本发明提供一种适用于夹持多种不同尺寸晶圆的晶圆载台。
本发明提供一种晶圆载台，其包含一夹具、一旋转机构及一致动机构。夹具包含一座体以及环列设置在座体的复数夹爪组，每一夹爪组分别包含复数夹爪，夹具的各夹爪分别具有枢接座体的一旋转轴以及相对于旋转轴偏心配置的一爪部。旋转机构连接座体以旋转夹具。致动机构包含一致动器、一被动件、对应各夹爪组设置在被动件上的复数致动螺母、对应各夹爪组的复数致动螺杆。每一夹爪组的该些夹爪以一连杆组件相互连动，各致动螺杆分别螺接相对应的各致动螺母且各致动螺杆同轴连接相对应的夹爪组的其中一夹爪的旋转轴，致动器对应被动件分离配置能够沿致动螺杆的轴向推移被动件使各致动螺母线性位移，各致动螺母线性位移时驱动对应的各致动螺杆旋转而带动各夹爪旋转。
本发明的晶圆载台，其每一夹爪组的夹爪至少包含一第一夹爪以及一第二夹爪，夹具的第一夹爪呈一环列配置且夹具的第二夹爪呈与第一夹爪同心的另一环列配置。
本发明的晶圆载台，其每一夹爪组的夹爪至少包含一第一夹爪以及一第二夹爪，夹具的第一夹爪等长，夹具的第二夹爪等长，夹具的各第二夹爪长于各第一夹爪，夹具的第一夹爪呈一环列配置且夹具的第二夹爪同心环绕第一夹爪配置。
本发明的晶圆载台，其夹爪立设于座体且相互平行配置。
本发明的晶圆载台，其每一夹爪包含有立设于座体的一柱体，夹爪的爪部设置在柱体末端的一端面。爪部的侧面设有邻接端面的一沟槽。
本发明的晶圆载台，其被动件为一环体，且致动螺母环列设置于环体上。
本发明的晶圆载台，其致动器为一气压缸或一电动缸。
本发明的晶圆载台，其座体与被动件之间连接有一弹性件，当致动器释放被动件时，弹性件将座体与被动件回复至初始相对位置。弹性件驱动各夹爪旋转使各爪部朝向夹具的旋转中心轴线相对移动。
本发明的晶圆载台，其中致动机构驱动各夹爪旋转使各爪部相对于夹具的旋转中心轴线远离移动。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的晶圆载台其夹具开启状态的立体示意图。
图2为开启状态时夹具的立体示意图。
图3为本发明较佳实施例的晶圆载台的立体分解示意图。
图4及图5为本发明较佳实施例的晶圆载台其夹具开启的动作示意图。
图6为关闭状态时夹具的立体示意图。
图7及图8为本发明较佳实施例的晶圆载台其夹具关闭的动作示意图。
图9为本发明较佳实施例的晶圆载台其夹具关闭状态的立体示意图。
其中，附图标记：
10:晶圆
100:夹具
101:旋转中心轴线
110:座体
120:夹爪组
121:第一夹爪
121a:旋转轴
121b:爪部
121c:端面
121d:沟槽
121e:柱体
122:第二夹爪
122a:旋转轴
122b:爪部
122c:端面
122d:沟槽
122e:柱体
130:连杆组件
131:第一摇臂
132:第二摇臂
133:连杆
200:旋转机构
210:旋转马达
300:致动机构
311:致动器
312:被动件
321:致动螺母
322:致动螺杆
323:紧固螺母
324:凸缘
具体实施方式
参阅图1至图3，本发明的较佳实施例提供一种晶圆载台，其包含一夹具100、一旋转机构200及一致动机构300。夹具100用于夹持一晶圆10，旋转机构200用于旋转夹具100使晶圆10旋转，致动机构300则用于致动夹具100开启以释放晶圆10。
于本实施例中，夹具100至少包含一座体110以及设置在座体110上的复数夹爪组120，且夹爪组120呈环状排列。每一夹爪组120分别包含复数夹爪，且前述夹具100的每一夹爪皆具有枢接座体110的一旋转轴121a、122a以及相对于旋转轴121a、122a偏心配置的一爪部121b、122b。于本实施例中，该些夹爪立设于座体110且相互平行配置。具体而言，每一夹爪包含有立设于座体110的一柱体121e、122e，柱体121e、122e的一端延伸出前述的旋转轴121a、122a以枢接座体110，柱体121e、122e另一端具有一端面121c、122c，夹爪的爪部121b、122b设置在此端面121c、122c上。
于本实施例中，前述的夹爪组120对夹具100的旋转中心轴线101呈环状排列。每一夹爪组120的该些夹爪至少包含一第一夹爪121以及一第二夹爪122，夹具100的该些第一夹爪121配置呈一环列且该夹具100的该些第二夹爪122配置呈与该些第一夹爪121同心的另一环列。具体而言，前述夹具100中，该些第一夹爪121等长，该些第二夹爪122等长，各第二夹爪122长于各第一夹爪121，该些第二夹爪122同心环绕该些第一夹爪121。该些第一夹爪121及该些第二夹爪122分别用于夹持两种不同直径大小的晶圆10。
如图7所示，于本实施例中，爪部121b、122b的侧面设有邻接该端面121c、122c的一沟槽121d、122d，当夹爪夹持晶圆10时，晶圆10的边缘卡入沟槽121d、122d中且柱体121e、122e的端面121c、122c支撑在晶圆10的底面，夹具100借此而夹持晶圆10。如图4及图5所示，当各夹爪以其旋转轴121a、122a旋转时，相对于旋转轴121a、122a偏心配置的爪部121b、122b则以旋转轴121a、122a为中心绕行，因此能够改变爪部121b、122b相对于夹爪的环状排列中心的距离以开闭夹具100。具体而言，当使用第一夹爪121时，先旋转各第一夹爪121使各第一夹爪的爪部121b移动而远离第一夹爪121的环列中心以容许对应直径大小的晶圆10置入该些第一夹爪121之间，各第一夹爪121其柱体121e的端面121c支撑在晶圆10的底面。接着如图7及图8所示，反转各第一夹爪121使各第一夹爪的爪部121b向第一夹爪121的环列中心靠近使晶圆10的边缘卡入各爪部121b的沟槽121d中而将晶圆10夹持固定。第二夹爪122的夹持方式如同第一夹爪121。
如图7及图9所示，旋转机构200至少包含有连接座体110的旋转马达210，且借由旋转马达210能够驱动夹具100的座体110旋转，进而带动该些夹爪及其夹持的晶圆10旋转。
致动机构300至少包含一致动器311、一被动件312、对应各夹爪组120的复数致动螺母321以及对应各夹爪组120的复数致动螺杆322。于本实施例中，致动器311的形式可为气压缸或电动缸(线性致动器)，但本发明不仅限于此，致动器311可以是其他可双向直线作动或双向摆动的的机械元件，致动器311作动时能够触动或释放被动件312。致动螺母321设置在被动件312上，具体而言被动件312为一环体，因此该些致动螺母321可以对应环状排列的该些夹爪组120而环状列排于环体上。各致动螺母321的外壁设有凸缘324，各致动螺母321的外壁有外螺牙并且借由外螺牙螺接一紧固螺母323。各致动螺母321贯穿插设在被动件312上，而且借由凸缘324及紧固螺母323夹持被动件312而固定于被动件312上。各致动螺杆322分别螺接相对应的各致动螺母321且各致动螺杆322同轴连接相对应的夹爪组120的其中一夹爪，致动螺杆322较佳地连接于此夹爪的旋转轴121a。致动螺杆322及其对应螺接的致动螺母321能够转换致动螺杆322的旋转动作及致动螺母321的线性位移。
如图6及图7所示，致动器311对应该被动件312配置且与被动件312分离而不连动；如图2及图4所示，致动器311作动时能够沿致动螺杆322的轴向推移被动件312，借此使得各致动螺母321沿着相螺接的致动螺杆322的轴向线性移动而驱动各致动螺杆322以其轴向为旋转轴线而旋转。因此，如图4及图5所示当致动器311推移被动件312时，各夹爪组120中与各致动螺杆322轴连接的夹爪被同时被驱动旋转。
如图3所示，于本实施例中，每一夹爪组120的各夹爪以一连杆组件130相连动。因此，当夹爪组120的任一夹爪旋转时，此夹爪组120的其他的各夹爪能够借由连杆组件130带动而使此夹爪组120的所有夹爪同步旋转。连杆组件130包含与对应的夹爪组120中的各夹爪相对应连接的复数摇臂以及连动该些摇臂的连杆133。于本实施例中，该些摇臂包含对应连接第一夹爪121的一第一摇臂131以及对应连接第二夹爪122的一第二摇臂132，而且连杆133分别枢接第一摇臂131以及第二摇臂132。
参阅图4及图5，于本实施例，当致动机构300将被动件312推向座体110时，被动件312上的各致动螺母321即驱动对应螺接的各致动螺杆322旋转而驱动各夹爪旋转，借此使各爪部121b相对于夹具100的旋转中心轴线101远离移动而将夹具100开启。
如图6至图9所示，座体110与被动件312之间连接有一弹性件330，当致动器311释放被动件312时，弹性330件将座体110与被动件312回复至初始相对位置。也就是说，弹性件330将被动件312推离座体110，被动件312上的各致动螺母321即驱动对应螺接的各致动螺杆322反转而驱动各夹爪反转，借此使各爪部121b朝向夹具100的旋转中心轴线101相对移动而将夹具100关闭。
本发明的致动机构300包含致动器311以及分离配置在夹具100上的被动件312，因此使得致动器311的配置不受夹具100旋转作之限制。而且，不同长度的夹爪借由连杆组件130连动而同步作动，当夹具100止时以致动器311推动被动件312即可驱动各夹爪作动，故不需对应各尺寸的夹爪分别配置致动器311。再者，对应不同直径晶圆10的第一夹爪121及第二夹爪122长度相异，位于外侧环列的第二夹爪122长于位于内侧环列的第一夹爪121，第二夹爪122夹持大尺寸晶圆10时能避免对应小尺寸晶圆10的第一夹爪121干涉大尺寸晶圆10。
前述实施例以两种不同长度的第一夹爪121及第二夹爪122为例说明本发明的晶圆载台如何适用两种不同尺寸的晶圆10。然而，各夹爪组120也可以增设更多不同长度的夹爪以适用更多不同尺寸的晶圆10，各长度的夹爪分列同心环列，且各列夹爪长于环列于其内侧的夹爪且短于环列于其外侧的夹爪而能够避免干涉晶圆10。各夹爪组120中不同长度的夹爪借由连杆组件130连动而同步开闭。而且，致动螺母321与致动螺杆322之间的动力传动变化较稳定，更能够避免不稳定的夹持动作损伤晶圆10。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (11)

1.一种晶圆载台，其特征在于，包含：
一夹具，包含一座体以及设置在该座体的复数夹爪组，该些夹爪组排列呈环状，每一该夹爪组包含复数夹爪，该夹具的各该夹爪具有枢接该座体的一旋转轴以及相对于该旋转轴偏心配置的一爪部；
一旋转机构，连接该座体以旋转该夹具；及
一致动机构，包含一致动器、一被动件、对应该些夹爪组设置在该被动件上的复数致动螺母、对应该些夹爪组配置的复数致动螺杆；
其中每一该夹爪组的该些夹爪以一连杆组件相互连动，各该致动螺杆分别螺接相对应的各该致动螺母且各该致动螺杆同轴连接相对应的该夹爪组的其中一该夹爪的该旋转轴，该致动器对应该被动件分离配置且能够沿该致动螺杆的轴向推移该被动件使各该致动螺母线性位移，各该致动螺母线性位移时驱动对应的各该致动螺杆旋转而带动各该夹爪旋转。
2.如权利要求1所述的晶圆载台，其特征在于，其中每一该夹爪组的该些夹爪至少包含一第一夹爪以及一第二夹爪，该夹具的该些第一夹爪配置呈一环列且该夹具的该些第二夹爪配置呈与该些第一夹爪同心的另一环列。
3.如权利要求1所述的晶圆载台，其特征在于，其中每一该夹爪组的该些夹爪至少包含一第一夹爪以及一第二夹爪，该夹具的该些第一夹爪等长，该夹具的该些第二夹爪等长，各该第二夹爪长于各该第一夹爪，该些第一夹爪配置呈一环列且该些第二夹爪配置呈同心环绕该些第一夹爪的另一环列。
4.如权利要求1所述的晶圆载台，其特征在于，其中该些夹爪立设于该座体且该些夹爪相互平行配置。
5.如权利要求1所述的晶圆载台，其特征在于，其中每一该夹爪包含有立设于该座体的一柱体，该夹爪的该爪部设置在该柱体末端的一端面。
6.如权利要求5所述的晶圆载台，其特征在于，其中该爪部的侧面设有邻接该端面的一沟槽。
7.如权利要求1所述的晶圆载台，其特征在于，其中该被动件为一环体，该些致动螺母设置于该环体上且排列呈环状。
8.如权利要求1所述的晶圆载台，其特征在于，其中该致动器为一气压缸或一电动缸。
9.如权利要求1所述的晶圆载台，其特征在于，其中该座体与该被动件之间连接有一弹性件，当该致动器释放该被动件时，该弹性件将该座体与该被动件回复至初始相对位置。
10.如权利要求9所述的晶圆载台，其特征在于，其中该弹性件驱动各该夹爪旋转时，各该爪部朝向该夹具的旋转中心轴线相对移动。
11.如权利要求1所述的晶圆载台，其特征在于，其中该致动机构驱动各该夹爪旋转时，各该爪部相对于该夹具的旋转中心轴线远离移动。
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