CN117020932A - 一种装载机构及加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装载机构及加工装置。该装载机构包括：承载组件，包括承载座、多个第一定位柱和多个第二定位柱，承载座用于与承载头对接的一侧具有承载面，各个第一定位柱和各个第二定位柱均设置在承载面上，各个第一定位柱共同围合形成一用于容纳工件的限定空间，各个第二定位柱围绕限定空间布设，且各个第一定位柱位于各个第二定位柱与限定空间之间，各个第二定位柱用于对与承载座对接的承载头进行定位，各个第一定位柱用于对进入或退出限定空间的工件进行定位；及驱动组件，与承载座驱动连接，以驱动承载座与承载头对接或分离。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工装置技术领域，特别是涉及一种装载机构及加工装置。
背景技术
在半导体器件制造中，化学机械抛光（CMP）工艺是一种用于对晶圆进行平面化的工艺，例如金属前(pre-metal)电介质(PMD)或层间电介质(ILD)抛光。CMP设备中，需要利用装载机构将待抛光的晶圆装载至抛光头上或承接由抛光头上卸下的抛光完成的晶圆（即配合抛光头完成取放晶圆的动作）。
传统地，装载机构上需要配置多组由气缸驱动的夹爪，利用该多组夹爪对抛光头进行夹紧定位，以实现装载机构与抛光头的定位并对接，进而使得晶圆能够在抛光头与装载机构之间转移。然而，利用多组由气缸驱动的夹爪实现与抛光头的对接，导致装载机构结构复杂，使用和调试过程复杂，不易操作。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中装载机构利用多组由气缸驱动的夹爪实现与抛光头的对接，导致装载机构结构复杂，使用和调试过程复杂，不易操作的问题，提供一种改善上述缺陷的装载机构及加工装置。
一种装载机构，包括：
承载组件，包括承载座、多个第一定位柱和多个第二定位柱，所述承载座用于与承载头对接的一侧具有承载面，各个所述第一定位柱和各个所述第二定位柱均设置在所述承载面上，各个所述第一定位柱共同围合形成一用于容纳工件的限定空间，各个所述第二定位柱围绕所述限定空间布设，且各个所述第一定位柱位于各个所述第二定位柱与所述限定空间之间，各个所述第二定位柱用于对与所述承载座对接的所述承载头进行定位，各个所述第一定位柱用于对进入或退出所述限定空间的所述工件进行定位；及
驱动组件，与所述承载座驱动连接，以驱动所述承载座与所述承载头对接或分离。
其中，所述承载面上开设有多个第一安装孔，各个所述第一定位柱一一对应地穿设于各个所述第一安装孔，每一所述第一定位柱的部分由对应的所述第一安装孔穿出所述承载面，且沿对应的所述第一安装孔的轴向可移动；所述承载组件还包括设置在所述承载座上的多个第一弹性件，各个所述第一弹性件一一对应地与所述第一定位柱抵接，以分别向对应的所述第一定位柱施加第一预紧力，每一所述第一定位柱在所述第一预紧力的作用下具有由所述第一安装孔伸出所述承载面的运动趋势；当所述承载头与所述承载座彼此对接时，每一所述第一定位柱在对应的所述第一弹性件提供的所述第一预紧力的作用下与所述承载头抵接。
在其中一个实施例中，每一所述第一定位柱包括第一导向段和位于所述第一导向段靠近所述承载座的一端的第一定位段，所述第一导向段的直径由远离所述第一定位段的一端至靠近所述第一定位段的一端逐渐增大，所述第一定位段的直径与所述第一导向段靠近所述第一定位段的一端的直径相等；
各个所述第一定位柱的所述第一导向段用于对进入所述限定空间的工件进行导向，各个所述第一定位柱的所述第一定位段用于对位于所述限定空间内的工件进行定位。
在其中一个实施例中，每一所述第二定位柱包括第二导向段和位于所述第二导向段靠近所述承载座的一端的第二定位段，所述第二导向段的直径由远离所述第二定位段的一端至靠近所述第二定位段的一端逐渐增大，所述第二定位段的直径与第二导向段靠近所述第二定位段的一端的直径相等；
各个所述第二定位柱的所述第二导向段用于对靠近所述承载座移动的所述承载头进行导向，各个所述第二定位柱的所述第二定位段用于对与所述承载座对接的所述承载头进行定位。
在其中一个实施例中，所述承载组件还包括设置在所述承载面上的多个限位柱，当所述承载座与所述承载头对接时，各个所述限位柱用于与所述承载头抵接，以限定所述承载头与所述承载面之间的距离。
在其中一个实施例中，所述承载面上开设有多个第二安装孔，各个所述限位柱一一对应地穿设于各个所述第二安装孔，每一所述限位柱的部分由对应的所述第二安装孔穿出所述承载面，且沿对应的所述第二安装孔的轴向可移动；
所述承载组件还包括设置在所述承载座上的多个第二弹性件，各个所述第二弹性件一一对应地与所述限位柱抵接，以分别向对应的所述限位柱施加第二预紧力，每一所述限位柱在所述第二预紧力的作用下具有由所述第二安装孔伸出所述承载面的运动趋势。
在其中一个实施例中，所述承载面包括吸附区域和围绕所述吸附区域布设的定位区域，所述吸附区域可受控地吸附位于所述限定空间的所述工件或者将所述工件吹出所述限定空间。
在其中一个实施例中，所述承载组件包括设置在所述吸附区域的多个第一喷头，各个所述第一喷头可选择性地与抽真空设备、供气设备和用于提供清洗液的供液设备中的任一个连通；
各个所述第一喷头与所述抽真空设备连通时，用于对进入所述限定空间的所述工件进行吸附；各个所述第一喷头与所述供气设备连通时，用于将所述工件吹出所述限定空间；各个所述第一喷头与所述供液设备连通时，用于向所述承载头或所述承载头上的所述工件喷射清洗液。
在其中一个实施例中，所述承载组件还包括用于检测气压的压力传感器，所述压力传感器布置在连接所述第一喷头与所述抽真空设备的管路上。
在其中一个实施例中，所述承载组件还包括设置在所述定位区域的多个第二喷头，各个所述第二喷头与用于提供清洗液的供液设备连通，以向所述承载头喷射清洗液。
在其中一个实施例中，所述第一定位柱设置为三个或三个以上。
在其中一个实施例中，所述第二定位柱设置为三个或三个以上。
一种加工装置，包括承载头和如上任一实施例中所述的装载机构，所述承载头在所述装载机构与加工工位之间运动，当所述承载头位于所述加工工位时对拾取的工件进行加工，当所述承载头位于所述装载机构处时与所述承载座对接，以将所述承载头上的工件释放至所述限定空间或者所述承载头拾取所述限定空间的工件。
上述装载机构及加工装置，当需要将承载座上的限定空间内的晶圆转移至承载头上时，首先，驱动组件驱动承载座朝向承载头移动，直至承载座与承载头对接。在对接的过程中，利用各个第二定位柱对承载头进行定位，确保承载座与承载头精准对接。然后，承载头对限定空间内的晶圆进行吸附，使得晶圆在各个第一定位柱的定位作用下精准地转移至承载头上。
当需要将吸附在承载头上的晶圆转移至承载座上时，首先，驱动组件驱动承载座朝向承载头移动，直至承载座与承载头对接。在对接的过程中，利用各个第二定位柱对承载头进行定位，确保承载座与承载头精准对接。然后，承载头释放晶圆，使得晶圆在各个第一定位柱的定位作用下精准地转移至限定空间。
如此，在承载座上设置多个第一定位柱和多个第二定位柱，利用各个第二定位柱对承载头进行定位，使得承载座与承载头精准对接，并利用各个第一定位柱对在承载座与承载头之间转移的晶圆进行定位，确保晶圆在承载座与承载头之间进行精确转移。与现有技术中利用多组由气缸驱动的夹爪进行定位的方案相比，本申请的装载机构利用多个第一定位柱和第二定位柱分别实现对晶圆和承载头的定位，结构简单，定位精准，且使用和调试过程简单，大大提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明一实施例中装载机构的主视图；
图2为图1所示的装载机构在另一视角下的结构示意图；
图3为本发明一实施例中装载机构与承载头的主视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1至图3，本发明一实施例提供了一种加工装置，包括装载机构100及承载头200（见图3）。该承载头200在加工工位与装载机构100之间运动，以实现工件在加工工位与装载机构100之间流转。在实际使用时，首先，承载头200运动至装载机构100处，并与装载机构100对接，以拾取装载机构100上待进行加工的工件；承载头200拾取待进行加工的工件之后，与装载机构100分离，并运动至加工工位。在加工工位，对承载头200上的工件进行加工（例如对该工件进行抛光）；然后，承载头200带着加工完成的工件运动至装载机构100处，并与装载机构100对接，以将加工完成的工件释放至装载机构100。
需要说明的是，该工件可以是晶圆，该加工装置可以是用于实现对晶圆进行抛光的化学机械抛光设备（即CMP设备）。当然，工件也可以是其它的元器件，加工装置也可以是实现对工件进行其它加工的设备，在此不作限定。为便于理解，下文以工件为晶圆为例进行说明。
本申请的实施例中，装载机构100包括承载组件10及驱动组件20。该承载组件10包括承载座11、多个第一定位柱12和多个第二定位柱13。承载座11用于与承载头200对接，且承载座11用于与承载头200对接的一侧具有承载面A。各个第一定位柱12和各个第二定位柱13均设置在承载座11的承载面A上，各个第一定位柱12共同围合形成一用于容纳晶圆的限定空间B，各个第二定位柱13围绕限定空间B布设，且各个第一定位柱12位于各个第二定位柱13与限定空间B之间。也就是说，各个第一定位柱12围绕限定空间B布设，各个第二定位柱13围绕设置在各个第一定位柱12的外侧。可选地，第一定位柱12的数量可以是三个或三个以上。第二定位柱13的数量也可以是三个或三个以上。
驱动组件20与承载座11驱动连接，以驱动承载座11与承载头200对接或分离。各个第二定位柱13用于对与承载座11对接的承载头200进行定位，以确保承载座11与承载头200精确对接。各个第一定位柱12用于对进入或退出限定空间B的晶圆进行定位，以确保承载座11与承载头200对接后，承载头200上的晶圆在各个第一定位柱12的定位作用下能够准确地转移至限定空间B或者限定空间B内的晶圆在各个第一定位柱12的定位作用下能够准确地转移至承载头200上。
上述装载机构100，当需要将承载座11上的限定空间B内的晶圆转移至承载头200上时，首先，驱动组件20驱动承载座11朝向承载头200移动，直至承载座11与承载头200对接。在对接的过程中，利用各个第二定位柱13对承载头200进行定位，确保承载座11与承载头200精准对接。然后，承载头200对限定空间B内的晶圆进行吸附，使得晶圆在各个第一定位柱12的定位作用下精准地转移至承载头200上。
当需要将吸附在承载头200上的晶圆转移至承载座11上时，首先，驱动组件20驱动承载座11朝向承载头200移动，直至承载座11与承载头200对接。在对接的过程中，利用各个第二定位柱13对承载头200进行定位，确保承载座11与承载头200精准对接。然后，承载头200释放晶圆，使得晶圆在各个第一定位柱12的定位作用下精准地转移至限定空间B。
如此，在承载座11上设置多个第一定位柱12和多个第二定位柱13，利用各个第二定位柱13对承载头200进行定位，使得承载座11与承载头200精准对接，并利用各个第一定位柱12对在承载座11与承载头200之间转移的晶圆进行定位，确保晶圆在承载座11与承载头200之间进行精确转移。与现有技术中利用多组由气缸驱动的夹爪进行定位的方案相比，本申请的装载机构100利用多个第一定位柱12和第二定位柱13分别实现对晶圆和承载头200的定位，结构简单，定位精准，且使用和调试过程简单，大大提高了生产效率。
需要说明的是，当承载座11与承载头200对接后，晶圆在承载座11与承载头200之间转移的动力可利用承载座11对晶圆进行真空吸附或对晶圆进行吹气提供，具体结构在下文进行说明。
请继续参见图1至图3所示，在一些实施例中，每一第一定位柱12包括第一导向段121和位于第一导向段121靠近承载座11的一端的第一定位段123。第一导向段121的直径由远离第一定位段123的一端至靠近第一定位段123的一端逐渐增大，且第一定位段123的直径与第一导向段121靠近第一定位段123的一端的直径相等。各个第一定位柱12的第一导向段121用于对进入限定空间B的晶圆进行导向，各个第一定位柱12的第一定位段123用于对位于限定空间B内的晶圆进行定位。
如此，当需要将吸附在承载头200上的晶圆转移至承载座11上时，首先，驱动组件20驱动承载座11朝向承载头200移动，直至承载座11与承载头200对接；然后，承载头200释放晶圆，使得晶圆向承载座11移动。在晶圆向承载座11移动的过程中，晶圆途经各个第一定位柱12的第一导向段121时，各个第一导向段121对晶圆进行导正，确保晶圆能够准确地进入到各个第一定位柱12的第一定位段123之间。晶圆进入到各个第一定位柱12的第一定位段123之间时，各个第一定位柱12的第一定位段123共同对晶圆进行定位，避免晶圆的位置产生偏差。
需要说明的是，由于第一导向段121的直径逐渐增大，使得第一导向段121的外周面为倾斜导向面。晶圆在向承载座11移动的过程中利用各个第一导向段121的外周面对晶圆进行导正。
由于第一定位段123的直径不变，晶圆经过各个第一导向段121的导正后进入到各个第一定位段123之间，从而与各个第一定位段123的外周面定位配合，实现对晶圆的定位。可以理解的是，各个第一定位柱12的第一定位段123围合形成的内接圆的直径等于或略大于晶圆的外径，只要能够满足对晶圆的定位要求即可，在此不作限定。
在一些实施例中，每一第二定位柱13包括第二导向段131和位于第二导向段131靠近承载座11的一端的第二定位段133。第二导向段131的直径由远离第二定位段133的一端至靠近第二定位段133的一端逐渐增大。第二定位段133的直径与第二导向段131靠近第二定位段133的一端的直径相等。各个第二定位柱13的第二导向段131用于对靠近承载座11移动的承载头200进行导向，各个第二定位柱13的第二定位段133用于对与承载座11对接的承载头200进行定位。如此，在驱动组件20驱动承载座11朝向承载头200移动，直至承载座11与承载头200对接的过程中：承载头200先途经各个第二定位柱13的第二导向段131之间，各个第二导向段131对承载头200进行导正，从而确保承载头200能够准确地进入到各个第二定位柱13的第二定位段133之间，进而利用各个第二定位柱13的第二定位段133对承载头200进行定位，确保承载座11与承载头200精准对接。
需要说明的是，由于第二导向段131的直径逐渐增大，使得第二导向段131的外周面为倾斜导向面，承载头200与承载座11彼此靠近移动的过程中利用各个第二导向段131的外周面对承载头200进行导正。
由于第二定位段133的直径不变，承载头200经过各个第二导向段131的导正后进入到各个第二定位段133之间，从而与各个第二定位段133的外周面定位配合，实现对承载头200的定位。可以理解的是，各个第二定位柱13的第二导向段131围合形成的内接圆的直径等于或略大于承载头200的外径，只要能够满足对承载头200的定位要求即可，在此不作限定。
在一些实施例中，承载面A上开设有多个第一安装孔（图未标）。各个第一定位柱12一一对应地穿设于各个第一安装孔。每一第一定位柱12的部分由第一安装孔穿出承载面A，且沿第一安装孔的轴向可移动，从而调整伸出承载面A的长度。
承载组件10还包括设置在承载座11上的多个第一弹性件（图未示）。各个第一弹性件一一对应地与各个第一定位柱12抵接，以分别向各个第一定位柱12施加第一预紧力。每一第一定位柱12在该第一预紧力的作用下具有由第一安装孔伸出承载面A的运动趋势。如此，当承载座11与承载头200彼此靠近直至对接的过程中，利用各个第二定位柱13对承载头200进行导正和定位，与此同时，各个第一定位柱12在承载头200的抵压作用下克服第一弹性件提供的第一预紧力而逐渐向第一安装孔内缩回（即第一定位柱12穿出承载面A的长度逐渐缩短），直至承载座11与承载头200对接到位。承载座11与承载头200对接到位后，利用各个第一定位柱12对在承载头200与承载座11之间转移的晶圆进行定位，以实现晶圆的精确转移。可选地，第一弹性件可以采用弹簧。
需要说明的是，在实际生产中设备发生异常时，容易导致承载座11和承载头200在彼此靠近移动的过程中承载座11或承载头200行程过大，从而致使承载座11与承载头200对二者之间的晶圆过压，导致晶圆被压坏。为了避免承载座11与承载头200对晶圆造成过压的情况发生，在一些实施例中，承载组件10还包括设置在承载面A上的多个限位柱14。当承载座11与承载头200对接时，各个限位柱14用于与承载头200抵接，以限定承载头200与承载座11的承载面A之间的间距。如此，利用承载面A上的各个限位柱14对承载头200与承载座11之间的最小距离进行限定，避免承载头200与承载座11对二者之间的晶圆产生过压。
进一步地，承载面A上开设有多个第二安装孔（图未标）。各个限位柱14一一对应地穿设于该各个第二安装孔。每一限位柱14的部分由对应的第二安装孔穿出承载面A，且沿第二安装孔的轴向可移动。承载组件10还包括设置在承载座11上的多个第二弹性件（图未示）。各个第二弹性件一一对应地与各个限位柱14抵接，以向各个限位柱14施加第二预紧力。每一限位柱14在该第二预紧力的作用下具有由第二安装孔伸出承载面A的运动趋势。
如此，当承载座11与承载头200逐渐靠近直至对接的过程中，各个第一定位柱12在承载头200的抵压作用下克服第一弹性件提供的第一预紧力而逐渐向第一安装孔内缩回（即第一定位柱12穿出承载面A的长度逐渐缩短）。随着承载座11与承载头200彼此继续靠近，各个限位柱14在承载头200的抵压作用下克服第二弹性件提供的第二预紧力而逐渐向第二安装孔内缩回（即限位柱14穿出承载面A的长度逐渐缩短），直至承载座11与承载头200对接到位。若设备发生异常导致承载座11与承载头200对接到位后继续彼此靠近，此时各个第二弹性件提供的第二预紧力足够大，能够阻止承载座11与承载头200继续靠近，从而避免承载座11与承载头200对二者之间的晶圆产生过压。可选地，第二弹性件可以采用弹簧。
具体到实施例中，承载座11包括第一座体110及安装在该第一座体110上的第二座体112。第一座体110与驱动组件20驱动连接，上述承载面A作为第二座体112背离第一座体110的一侧表面。上述各个第一安装孔和第二安装孔开设在第二座体112上，且贯穿第二座体112的承载面A和朝向第一座体110的一侧表面。各个第一定位柱12一一对应地穿设在各个第一安装孔，各个限位柱14一一对应地穿设在各个第二安装孔。各个第一弹性件一一对应地设置在各个第一安装孔内，且每一第一弹性件的一端与第一座体110抵接，另一端与对应的第一定位柱12位于第一安装孔内的端部抵接。各个第二弹性件一一对应地设置在各个第二安装孔内，且每一第二弹性件的一端与第一座体110抵接，另一端与对应的限位柱14位于第二安装孔内的端部抵接。
进一步地，第二座体112上还开设有多个第三安装孔（图未示），每一第三安装孔贯穿第二座体112的承载面A和朝向第一座体110的一侧表面。各个第二定位柱13一一对应地穿设在各个第三安装孔，且每一第二定位柱13朝向第一座体110的一端被第一座体110压紧在第二座体112上，另一端由对应的第三安装孔穿出承载面A。
具体到实施例中，驱动组件20包括基座21、导柱23及驱动件22。导柱23的一端固定连接在基座21上，承载座11的第一座体110滑动连接在导柱23上。驱动件22安装在基座21上，驱动件22的驱动端与承载座11的第一座体110连接，从而使得驱动件22能够驱动承载座11沿导柱23滑动，以带动承载座11与承载头200对接或分离。需要说明的是，驱动件22可以是气缸、电缸、滚珠丝杠副等直线驱动模组，只要能够实现驱动承载座11与承载头200进行对接或分离即可，在此不作限定。
本申请的实施例中，上述承载面A包括吸附区域a1（见图2）和围绕该吸附区域a1布设的定位区域a2（见图2）。该吸附区域a1可受控地吸附位于限定空间B的晶圆或将晶圆吹出限定空间B。如此，当需要将承载头200上的晶圆转移至承载座11上时，首先，在第二定位柱13的导正和定位作用下，承载座11与承载头200完成对接。然后，承载头200释放晶圆，承载面A上的吸附区域a1对晶圆进行吸附，使得晶圆由承载头200向承载座11移动，直至被吸附固定在承载面A的吸附区域a1。在晶圆由承载头200向承载座11移动的过程中，利用各个第一定位柱12对晶圆进行导正和定位，确保晶圆的精确转移。
当需要将承载头200上的晶圆转移至承载座11上时，首先，在第二定位柱13的导正和定位作用下，承载座11与承载头200完成对接。然后，承载面A的吸附区域a1停止对晶圆进行吸附，并向晶圆吹气，以将晶圆吹向承载头200，直至晶圆被承载头200吸附固定。在晶圆由承载座11向承载头200移动的过程中，利用各个第一定位柱12对晶圆进行定位，确保晶圆的精确转移。
具体到实施例中，承载组件10包括设置在吸附区域a1的多个第一喷头15（见图2）。各个第一喷头15可选择性地与抽真空设备（图未示）、供气设备（图未示）和用于提供清洗液的供液设备（图未示）中的任一个连通。各个第一喷头15与抽真空设备连通时，用于对进入限定空间B的晶圆进行吸附，从而实现将晶圆吸附在承载面A的吸附区域a1。各个第一喷头15与供气设备连通时，用于将晶圆吹出限定空间B，使得晶圆由承载座11向承载头200转移。各个第一喷头15与供液设备连通时，用于向承载头200或承载头200上的晶圆喷射清洗液，以实现对承载头200或承载头200上的晶圆进行清洗。可选地，供气设备提供的气体可以是氮气。
进一步地，承载组件10还包括用于检测气压的压力传感器（图未示）。该压力传感器布置在连接上述第一喷头15与抽真空设备的管路上，使得压力传感器对该管路的气压进行检测。如此，在第一喷头15与抽真空设备连通的情况下，当压力传感器检测到的气压值与大气压接近时，则表明承载面A的吸附区域a1未吸附晶圆；当压力传感器检测到的气压值为负压值时，则表明承载面A的吸附区域a1吸附有晶圆。因此，可通过压力传感器的检测结果判断承载面A的吸附区域a1是否吸附有晶圆。
需要说明的是，利用压力传感器检测到的气压值判定承载面A的吸附区域a1上是否吸附有晶圆，压力传感器无需与晶圆接触（即无接触式检测）。与现有技术中采用接触式检测相比，本申请中采用无接触式检测避免了划伤晶圆，且有利于提高对晶圆的清洗效果。
具体到实施例中，承载组件10还包括设置在承载面A的定位区域a2的多个第二喷头16。各个第二喷头16与用于提供清洗液的供液设备连通，以向承载头200喷射清洗液，实现对承载头200进行清洗。
可以理解的是，当需要对承载头200进行清洗时，承载头200不吸取晶圆，并运动至与承载座11对接。控制各个第一喷头15与供液设备连通，供液设备向各个第一喷头15和各个第二喷头16提供清洗液，各个第一喷头15和各个第二喷头16向承载头200喷射清洗液，从而实现对承载头200的清洗。
需要说明的是，由于各个第一喷头15布置在承载面A的吸附区域a1，因此各个第一喷头15向承载头200的用于吸取晶圆的中部区域喷射清洗液；同理，由于各个第二喷头16布置在承载面A的定位区域a2，因此各个第二喷头16向承载头200的中部区域之外的外围区域喷射清洗液。也就是说，各个第一喷头15对承载头200的中部区域进行清洗，各个第二喷头16对承载头200的中部区域之外的边缘区域进行清洗。
当需要对晶圆进行清洗时，承载头200拾取晶圆，并运动至与承载座11对接。控制各个第一喷头15与供液设备连通，供液设备向各个第一喷头15提供清洗液，各个第一喷头15向承载头200上的晶圆喷射清洗液，从而实现对晶圆的清洗。
当需要将晶圆转移至承载头200时，控制第一喷头15与抽真空设备连通，并将晶圆上料至承载座11的吸附区域a1，从而利用各个第一喷头15将晶圆负压吸附在承载面A的吸附区域a1。然后，驱动组件20驱动承载座11朝向承载头200移动，直至在各个第二定位柱13的导正和定位的作用下与承载头200对接。再然后，控制各个第一喷头15与抽真空设备断开，并与供气设备连通，使得供气设备为各个第一喷头15提供气体。此时，各个第一喷头15停止对晶圆进行吸附，并向晶圆吹出气流，以将晶圆吹向承载头200，直至承载头200吸附固定晶圆。最后，驱动组件20驱动承载座11远离承载头200移动，使得承载座11与承载头200分离。
当需要将晶圆转移至承载座11上时，首先，承载头200拾取待转移的晶圆，并运动至与承载座11的承载面A相对的位置。然后，驱动组件20驱动承载座11靠近承载头200移动，直至在各个第二定位柱13的导正和定位作用下与承载座11对接。再然后，控制各个第一喷头15与抽真空设备连通，使得各个第一喷头15对承载头200上的晶圆进行吸附，同时承载头200停止对晶圆进行吸附，使得晶圆由承载头200向承载座11移动，并在各个第一定位柱12的导正和定位作用下进入限定空间B并被吸附在承载面A的吸附区域a1。最后，驱动组件20驱动承载座11远离承载头200移动，使得承载座11与承载头200分离。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种装载机构，其特征在于，包括：
承载组件（10），包括承载座（11）、多个第一定位柱（12）和多个第二定位柱（13），所述承载座（11）用于与承载头（200）对接的一侧具有承载面（A），各个所述第一定位柱（12）和各个所述第二定位柱（13）均设置在所述承载面（A）上，各个所述第一定位柱（12）共同围合形成一用于容纳工件的限定空间（B），各个所述第二定位柱（13）围绕所述限定空间（B）布设，且各个所述第一定位柱（12）位于各个所述第二定位柱（13）与所述限定空间（B）之间，各个所述第二定位柱（13）用于对与所述承载座（11）对接的所述承载头（200）进行定位，各个所述第一定位柱（12）用于对进入或退出所述限定空间（B）的所述工件进行定位；及
驱动组件（20），与所述承载座（11）驱动连接，以驱动所述承载座（11）与所述承载头（200）对接或分离；
其中，所述承载面（A）上开设有多个第一安装孔，各个所述第一定位柱（12）一一对应地穿设于各个所述第一安装孔，每一所述第一定位柱（12）的部分由对应的所述第一安装孔穿出所述承载面（A），且沿对应的所述第一安装孔的轴向可移动；所述承载组件（10）还包括设置在所述承载座（11）上的多个第一弹性件，各个所述第一弹性件一一对应地与所述第一定位柱（12）抵接，以分别向对应的所述第一定位柱（12）施加第一预紧力，每一所述第一定位柱（12）在所述第一预紧力的作用下具有由所述第一安装孔伸出所述承载面（A）的运动趋势；当所述承载头（200）与所述承载座（11）彼此对接时，每一所述第一定位柱（12）在对应的所述第一弹性件提供的所述第一预紧力的作用下与所述承载头（200）抵接。
2.根据权利要求1所述的装载机构，其特征在于，每一所述第一定位柱（12）包括第一导向段（121）和位于所述第一导向段（121）靠近所述承载座（11）的一端的第一定位段（123），所述第一导向段（121）的直径由远离所述第一定位段（123）的一端至靠近所述第一定位段（123）的一端逐渐增大，所述第一定位段（123）的直径与所述第一导向段（121）靠近所述第一定位段（123）的一端的直径相等；
各个所述第一定位柱（12）的所述第一导向段（121）用于对进入所述限定空间（B）的工件进行导向，各个所述第一定位柱（12）的所述第一定位段（123）用于对位于所述限定空间（B）内的工件进行定位。
3.根据权利要求1所述的装载机构，其特征在于，每一所述第二定位柱（13）包括第二导向段（131）和位于所述第二导向段（131）靠近所述承载座（11）的一端的第二定位段（133），所述第二导向段（131）的直径由远离所述第二定位段（133）的一端至靠近所述第二定位段（133）的一端逐渐增大，所述第二定位段（133）的直径与所述第二导向段（131）靠近所述第二定位段（133）的一端的直径相等；
各个所述第二定位柱（13）的所述第二导向段（131）用于对靠近所述承载座（11）移动的所述承载头（200）进行导向，各个所述第二定位柱（13）的所述第二定位段（133）用于对与所述承载座（11）对接的所述承载头（200）进行定位。
4.根据权利要求1所述的装载机构，其特征在于，所述承载组件（10）还包括设置在所述承载面（A）上的多个限位柱（14），当所述承载座（11）与所述承载头（200）对接时，各个所述限位柱（14）用于与所述承载头（200）抵接，以限定所述承载头（200）与所述承载面（A）之间的距离。
5.根据权利要求4所述的装载机构，其特征在于，所述承载面（A）上开设有多个第二安装孔，各个所述限位柱（14）一一对应地穿设于各个所述第二安装孔，每一所述限位柱（14）的部分由对应的所述第二安装孔穿出所述承载面（A），且沿对应的所述第二安装孔的轴向可移动；
所述承载组件（10）还包括设置在所述承载座（11）上的多个第二弹性件，各个所述第二弹性件一一对应地与所述限位柱（14）抵接，以分别向对应的所述限位柱（14）施加第二预紧力，每一所述限位柱（14）在所述第二预紧力的作用下具有由所述第二安装孔伸出所述承载面（A）的运动趋势。
6.根据权利要求1所述的装载机构，其特征在于，所述承载面（A）包括吸附区域（a1）和围绕所述吸附区域（a1）布设的定位区域（a2），所述吸附区域（a1）可受控地吸附位于所述限定空间（B）的所述工件或者将所述工件吹出所述限定空间（B）。
7.根据权利要求6所述的装载机构，其特征在于，所述承载组件（10）包括设置在所述吸附区域（a1）的多个第一喷头（15），各个所述第一喷头（15）可选择性地与抽真空设备、供气设备和用于提供清洗液的供液设备中的任一个连通；
各个所述第一喷头（15）与所述抽真空设备连通时，用于对进入所述限定空间（B）的所述工件进行吸附；各个所述第一喷头（15）与所述供气设备连通时，用于将所述工件吹出所述限定空间（B）；各个所述第一喷头（15）与所述供液设备连通时，用于向所述承载头（200）或所述承载头（200）上的所述工件喷射清洗液。
8.根据权利要求7所述的装载机构，其特征在于，所述承载组件（10）还包括用于检测气压的压力传感器，所述压力传感器布置在连接所述第一喷头（15）与所述抽真空设备的管路上。
9.根据权利要求6所述的装载机构，其特征在于，所述承载组件（10）还包括设置在所述定位区域（a2）的多个第二喷头（16），各个所述第二喷头（16）与用于提供清洗液的供液设备连通，以向所述承载头（200）喷射清洗液。
10.根据权利要求1所述的装载机构，其特征在于，所述第一定位柱（12）设置为三个或三个以上；和/或
所述第二定位柱（13）设置为三个或三个以上。
11.一种加工装置，其特征在于，包括承载头（200）和如权利要求1至10任一项所述的装载机构（100），所述承载头（200）在所述装载机构（100）与加工工位之间运动，当所述承载头（200）位于所述加工工位时对拾取的工件进行加工，当所述承载头（200）位于所述装载机构（100）处时与所述承载座（11）对接，以将所述承载头（200）上的工件释放至所述限定空间（B）或者所述承载头（200）拾取所述限定空间（B）的工件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |