CN216698327U

CN216698327U - 一种夹取晶圆的夹具

Info

Publication number: CN216698327U
Application number: CN202122129339.XU
Authority: CN
Inventors: 平登宏; 彭鹏; 陈丽祥; 王敬
Original assignee: Weike Saile Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Weike Saile Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2021-09-02
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2031-09-02

Abstract

本实用新型涉及机械治具技术领域，公开了一种夹取晶圆的夹具，包括筒体、至少三个夹爪、至少三个支撑组件以及驱动组件；所述夹爪上开设有滑槽；所述支撑组件与所述筒体固定连接，所述支撑组件与所述夹爪相对应设置，所述支撑组件包括支撑轴，部分所述支撑轴设置于所述滑槽内；所述夹爪的一端与所述驱动组件转动连接。本实用新型技术方案通过采用筒体、至少三个夹爪、至少三个支撑组件以及驱动组件，实现快速转移晶圆的功能；解决解键合完成后晶圆转移中出现的不标准化以及安全问题；保护操作员工的安全，防止晶圆滑落破裂的情况，提高晶圆生产的工作效率，减少因为操作而造成的晶圆污染的情况发生。

Description

一种夹取晶圆的夹具

技术领域

本实用新型涉及机械治具技术领域，特别涉及一种夹取晶圆的夹具。

背景技术

目前，在芯片生产过程中需要对加工初步成型的晶圆进行减薄研磨，在研磨之前需要将晶圆键合在蓝宝石上，再对晶圆进行研磨。研磨完成以后需要对晶圆进行解键合，将晶圆与蓝宝石分开。解键合需要用到解键合机，将晶圆放于大于晶圆尺寸的硅片上一同放于设备载台上方，解键合是通过对载台加热将温度传导到蓝宝石和晶圆上，使蓝宝石与晶圆之间的粘连剂融化，从而达到晶圆脱离蓝宝石的效果。在解键合完成后，晶圆表面还有残留粘连剂，需要转运到清洗机对晶圆表面进行清洗。由于解键合机是通过加热方式进行解键合，在解键合完成后需等待晶圆冷却。再进行晶圆转移。

目前在解键合完成后使用人工手动转移，直接用手触碰晶圆转移到清洗机台。由于等待晶圆完全冷却时间太长，为了工作的效率与进度，还未等晶圆完全冷却就直接用手转移晶圆。这样的转移方式，有很大可能对操作员工手部烫伤或晶圆滑落破裂的风险。操作得不到规范化、标准化。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种夹具，旨在实现快速转移晶圆的功能，提高晶圆加工的效率。解决了解键合完成后晶圆转移中出现的不标准化以及安全问题。保护了操作员工的安全，防止了晶圆滑落破裂的情况、提高了生产的工作效率，减少了因为操作而造成的晶圆污染的情况发生。

为实现上述目的，本实用新型提出的夹具，所述夹具包括：

筒体；

至少三个夹爪，所述夹爪上开设有滑槽；

至少三个支撑组件，所述支撑组件与所述筒体固定连接，所述支撑组件与所述夹爪相对应设置，所述支撑组件包括支撑轴，部分所述支撑轴设置于所述滑槽内；

驱动组件，所述夹爪的一端与所述驱动组件转动连接。

可选地，所述夹爪上开设有两个所述滑槽，所述支撑组件包括两个所述支撑轴，所述支撑轴垂直于所述夹爪的运动平面且所述支撑轴分别设置于所述定位爪的运动平面的两侧，滑槽分别位于夹爪的运动平面的两侧。

可选地，所述支撑组件还包括两个支撑块，所述支撑块固定设置于所述筒体上，所述支撑轴固定于所述支撑块上。

可选地，所述夹爪包括传动杆、连接杆和接触块；所述传动杆的一端与所述驱动组件转动连接，所述传动杆的另一端与所述连接杆连接，所述连接杆与所述接触块固定连接。

可选地，所述传动杆与所述连接杆可拆卸连接。

可选地，所述驱动组件包括驱动杆和驱动弹簧，所述驱动弹簧设置于所述筒体内，所述驱动杆的一端与所述驱动弹簧接触且设置于所述筒体内，所述驱动杆的另一端设置于所述筒体外；

所述筒体上开设有至少三个条形孔，所述夹爪的一端穿过所述条形孔与所述驱动杆转动连接。

可选地，所述驱动杆与所述驱动弹簧接触的一端设置有滑动柱，所述滑动柱的直径大于所述驱动杆的直径且小于所述筒体的内径。

可选地，所述驱动杆上固定设置有至少三个驱动件，所述驱动件包括：两个驱动块和驱动轴，所述定位爪的一端开设有一驱动孔，所述驱动轴的两端分别与所述驱动块固定连接，所述驱动轴穿过所述驱动孔。

可选地，所述驱动杆设置于筒体外的一端设置有一手持球。

可选地，所述筒体的筒口向外径方向延伸设置有一手持环。

本实用新型技术方案通过采用筒体、至少三个夹爪、至少三个支撑组件以及驱动组件，实现了快速转移晶圆的功能，提高了晶圆加工的效率；解决了解键合完成后晶圆转移中出现的不标准化以及安全问题；保护了操作员工的安全，防止了晶圆滑落破裂的情况、提高了晶圆生产的工作效率，减少了因为操作而造成的晶圆污染的情况发生；可以实现在不易直接用手或有安全风险的晶圆转移中使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型夹具一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型夹具另一实施例的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型夹具又一实施例的结构示意图；

图5为图4中B处的局部放大图；

图6为图4中C处的局部放大图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种夹具100。

在本实用新型实施例中，如图1-6所示，该夹具100包括筒体110、至少三个夹爪120、至少三个支撑组件130以及驱动组件140；所述夹爪120上开设有滑槽121；所述支撑组件130与所述筒体110固定连接，所述支撑组件130与所述夹爪120相对应设置，所述支撑组件130包括支撑轴131，部分所述支撑轴131设置于所述滑槽121内；所述夹爪120的一端与所述驱动组件140转动连接。其中，每个支撑组件130均匀设置于筒体110外侧。所述驱动组件140的一端设置于所述筒体110内。当操作人员需要通过夹具100夹取晶圆时，操作人员的一只手握住驱动组件140，一只手握住筒体110，操作人员驱动驱动组件140向筒体110底部移动，在支撑组件130的支撑作用下，夹爪120在驱动组件140的带动下，夹爪120与驱动组件140连接的一端向筒体110的底部方向移动；而夹爪120的另一端在支撑轴131和滑槽121的作用下，向远离筒体110底部的方向移动，也即是至少三个夹爪120张开；可以将张开后的夹爪120移动至蓝宝石上的晶圆外侧。然后驱动驱动组件140向远离筒体110底部的方向移动，驱动组件140带动夹爪120与驱动连接的一端向远离筒体110底部的方向移动；而夹爪120的另一端在支撑组件130的作用下，向筒体110底部的方向移动，也即是至少三个夹爪120收缩，将晶圆固定在至少三个夹爪120内侧；当每个夹爪120都与晶圆外圆周接触时，停止驱动组件140移动。然后通过夹具100带动晶圆离开蓝宝石。其中，夹爪120所抓取的空间与晶圆的大小向对应。夹具100主要选用铝合金材质，铝合金具有质轻且柔软、强度高、刚度好、坚固耐用、耐腐蚀等优点。

本实用新型技术方案通过采用筒体110、至少三个夹爪120、至少三个支撑组件130以及驱动组件140，实现了快速转移晶圆的功能，提高了晶圆加工的效率；解决了解键合完成后晶圆转移中出现的不标准化以及安全问题；保护了操作员工的安全，防止了晶圆滑落破裂的情况、提高了晶圆生产的工作效率，减少了因为操作而造成的晶圆污染的情况发生；可以实现在不易直接用手或有安全风险的晶圆转移中使用。

具体的，为了提高夹具100抓取晶圆的抓取效率，以及为了更稳定的通过驱动组件140驱动夹爪120移动。所述夹爪120上开设有两个所述滑槽121，所述支撑组件130包括两个所述支撑轴131，所述支撑轴131垂直于所述夹爪120的运动平面且所述支撑轴131分别设置于所述定位爪的运动平面的两侧，滑槽121分别位于夹爪120的运动平面的两侧。当支撑组件130包括一个支撑轴131时，滑槽121为穿过夹爪120的运动平面的条形的孔，且该支撑轴131穿过滑槽121；使支撑轴131在条形的孔内滑动。当支撑组件130包括两个支撑轴131时，所述夹爪120上开设有两个所述滑槽121，所述支撑轴131垂直于所述夹爪120的运动平面且所述支撑轴131分别设置于所述定位爪的运动平面的两侧，滑槽121分别位于夹爪120的运动平面的两侧；两个支撑轴131通过设置在夹爪120的运动平面的两侧的两个滑槽121将夹爪120限制在两个支撑轴131之间滑动。

具体的，为了更好的固定支撑轴131，以及更稳定的通过驱动组件140驱动夹爪120移动。所述支撑组件130还包括两个支撑块132，所述支撑块132固定设置于所述筒体110上，所述支撑轴131固定于所述支撑块132上。

具体的，为了更好的固定晶圆，节约夹具100的空间。所述夹爪120包括传动杆122、连接杆123和接触块124；所述传动杆122的一端与所述驱动组件140转动连接，所述传动杆122的另一端与所述连接杆123连接，所述连接杆123与所述接触块124固定连接。其中，接触块124用于承载和接触晶圆，连接杆123用于固定和限制晶圆。

具体的，为了实现更换连接杆123和接触块124，节约夹具100的使用成本，防止因连接杆123和接触块124被PFA材料时可用作酸碱、有机溶液的浸泡腐蚀而更换夹具100。所述传动杆122与所述连接杆123可拆卸连接。通过传动杆122与所述连接杆123可拆卸连接可以在连接杆123和接触块124被腐蚀之后，只更换连接杆123和接触块124，而不废弃夹具100，节约生产晶圆的使用成本。

具体的，为了实现自动夹取晶圆，实现根据晶圆的大小自动调节夹爪120的位置。所述驱动组件140包括驱动杆141和驱动弹簧142，所述驱动弹簧142设置于所述筒体110内，所述驱动杆141的一端与所述驱动弹簧142接触且设置于所述筒体110内，所述驱动杆141的另一端设置于所述筒体110外；所述筒体110上开设有至少三个条形孔111，所述夹爪120的一端穿过所述条形孔111与所述驱动杆141转动连接。其中，所述支撑块132设置于所述条形孔111的两侧。当操作人员需要通过夹具100夹取晶圆时，操作人员的一只手握住驱动杆141，一只手握住筒体110，操作人员驱动驱动杆141向筒体110底部移动，驱动弹簧142在驱动杆141的作用下产生压缩形变，在支撑组件130的支撑作用下，夹爪120在驱动杆141的带动下，夹爪120与驱动杆141连接的一端向筒体110的底部方向移动；而夹爪120的另一端在支撑轴131和滑槽121的作用下，向远离筒体110底部的方向移动，也即是至少三个夹爪120张开；可以将张开后的夹爪120移动至蓝宝石上的晶圆外侧。当操作人员不给筒体110和驱动杆141作用力时，驱动弹簧142在弹簧的弹性势力的作用下驱动驱动杆141向远离筒体110底部的方向移动，驱动杆141带动夹爪120与驱动连接的一端向远离筒体110底部的方向移动；而夹爪120的另一端在支撑组件130的作用下，向筒体110底部的方向移动，也即是至少三个夹爪120收缩，将晶圆固定在至少三个夹爪120内侧；当每个夹爪120都与晶圆外圆周接触时，停止驱动组件140移动。然后通过夹具100带动晶圆离开蓝宝石。

具体的，为了更好稳定的驱动驱动杆141，所述驱动杆141与所述驱动弹簧142接触的一端设置有滑动柱143，所述滑动柱143的直径大于所述驱动杆141的直径且略小于所述筒体110的内径。

具体的，为了更好的带动夹爪120转动。所述驱动杆141上固定设置有至少三个驱动件，所述驱动件包括：两个驱动块143和驱动轴144，所述定位爪的一端开设有一驱动孔，所述驱动轴144的两端分别与所述驱动块143固定连接，所述驱动轴144穿过所述驱动孔。

具体的，为了更好的握持驱动杆141，所述驱动杆141设置于筒体110外的一端设置有一手持球145。

具体的，为了更好的握持筒体110，所述筒体110的筒口向外径方向延伸设置有一手持环112。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种夹取晶圆的夹具，其特征在于，所述夹具包括：

筒体；

至少三个夹爪，所述夹爪上开设有滑槽；

驱动组件，所述夹爪的一端与所述驱动组件转动连接。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹爪上开设有两个所述滑槽，所述支撑组件包括两个所述支撑轴，所述支撑轴垂直于所述夹爪的运动平面且所述支撑轴分别设置于所述夹爪的运动平面的两侧，滑槽分别位于夹爪的运动平面的两侧。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的夹具，其特征在于，所述支撑组件还包括两个支撑块，所述支撑块固定设置于所述筒体上，所述支撑轴固定于所述支撑块上。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的夹具，其特征在于，所述夹爪包括传动杆、连接杆和接触块；所述传动杆的一端与所述驱动组件转动连接，所述传动杆的另一端与所述连接杆连接，所述连接杆与所述接触块固定连接。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述传动杆与所述连接杆可拆卸连接。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的夹具，其特征在于，所述驱动组件包括驱动杆和驱动弹簧，所述驱动弹簧设置于所述筒体内，所述驱动杆的一端与所述驱动弹簧接触且设置于所述筒体内，所述驱动杆的另一端设置于所述筒体外；

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述驱动杆与所述驱动弹簧接触的一端设置有滑动柱，所述滑动柱的直径大于所述驱动杆的直径且小于所述筒体的内径。

8.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述驱动杆上固定设置有至少三个驱动件，所述驱动件包括：两个驱动块和驱动轴，所述夹爪的一端开设有一驱动孔，所述驱动轴的两端分别与所述驱动块固定连接，所述驱动轴穿过所述驱动孔。

9.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述驱动杆设置于筒体外的一端设置有一手持球。

10.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述筒体的筒口向外径方向延伸设置有一手持环。