CN217239425U - 一种晶圆对中调平装置及晶圆加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆对中调平装置及晶圆加工设备。该晶圆对中调平装置包括支撑平台、旋转组件以及多组对中推杆，支撑平台包括相连接的载台以及导向板，载台用于承载晶圆，导向板上间隔开设有多个长腰孔，长腰孔朝靠近或远离载台圆心的方向延伸，并且多个长腰孔围绕载台呈圆周排布，旋转组件的输出端上间隔设置有多组对中推杆，多组对中推杆以载台的圆心为圆心呈圆周间隔排布，每组对中推杆对应穿设在一个长腰孔中，旋转组件能够同步驱动多组对中推杆沿着对应的长腰孔移动，以推动晶圆与载台共心。晶圆加工设备通过应用上述晶圆对中调平装置，能够保证对晶圆的对中定位更加稳定精准，并且结构简单，便于调节。

Description

一种晶圆对中调平装置及晶圆加工设备

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆对中调平装置及晶圆加工设备。

背景技术

在半导体制造中，晶圆往往需要减薄以提高器件的性能，晶圆减薄后还需要对晶圆边缘的支撑环进行切割去除。晶圆减薄工艺包括太鼓(Taiko)减薄工艺，太鼓减薄工艺为对晶圆的中间区域进行减薄，晶圆的边缘区域不减薄而作为支撑环，当完成对晶圆中间区域的减薄后，需要在晶圆上对支撑环进行切割去除。为了保证对晶圆加工地更加精准，通常需要对晶圆进行对中操作，保证晶圆的圆心与操作台的圆心精准共心，从而保证晶圆的加工质量。

而传统的晶圆对中装置在通过夹爪推动晶圆进行定位时，夹爪容易发生偏移或者晃动，在对中的过程中难以保证定位的稳定性和准确性，并且结构复杂，不便于进行定位调节。

因此，亟需提供一种晶圆对中调平装置及晶圆加工设备，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆对中调平装置及晶圆加工设备，以更加精准稳定地实现对晶圆的对中定位，并且结构简单，操作便捷。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种晶圆对中调平装置，包括：

支撑平台，所述支撑平台包括相连接的载台以及导向板，所述载台被配置为承载晶圆，所述导向板上间隔开设有多个长腰孔，所述长腰孔朝靠近或远离所述载台圆心的方向延伸，并且多个所述长腰孔围绕所述载台呈圆周排布；

旋转组件以及多组对中推杆，所述旋转组件的输出端上间隔设置有多组所述对中推杆，多组所述对中推杆以所述载台的圆心为圆心呈圆周间隔排布，每组所述对中推杆对应穿设在一个所述长腰孔中，所述旋转组件被配置为同步驱动多组所述对中推杆沿着对应的所述长腰孔移动，以推动所述晶圆与所述载台共心。

作为优选方案，所述对中推杆包括：

连接杆，所述连接杆呈Z型，所述连接杆的一端与所述旋转组件的输出端活动连接；以及

推动杆，穿设在所述长腰孔121中，所述推动杆所处的推动平面与所述载台的承载面相平行，所述连接杆的另一端与所述推动杆活动连接，所述连接杆能够牵引所述推动杆沿着所述长腰孔移动。

作为优选方案，所述推动杆包括：

推动杆主体，所述推动杆主体的一端与所述连接杆活动连接，所述推动杆主体的另一端能穿出所述长腰孔推动调节所述晶圆，并且所述推动杆主体的外径与所述长腰孔的孔径相适配；

上限位板以及下限位板，所述上限位板和所述下限位板均围设在所述推动杆主体的外周上，并且所述上限位板与所述导向板的上端面相贴合，所述下限位板与所述导向板的下端面相贴合。

作为优选方案，所述旋转组件包括：

转盘，所述转盘的外周上间隔设置有多组所述对中推杆；以及

驱动件，设置在所述支撑平台上，被配置为驱动所述转盘转动。

作为优选方案，所述驱动件包括：

旋转电机，设置在所述支撑平台上；

多级减速器，与所述旋转电机的输出端传动连接，并且所述多级减速器的输出端与所述转盘传动连接。

作为优选方案，所述支撑平台还包括：

紧固件，被配置为将所述载台和所述导向板相固定，并且所述载台的承载面上开设有容置槽，所述容置槽用于容置所述紧固件。

作为优选方案，所述晶圆对中调平装置还包括：

限位检测组件，与所述旋转组件电连接，所述限位检测组件能够检测所述对中推杆沿着所述长腰孔靠近所述载台的极限位置，所述旋转组件能够根据所述限位检测组件检测的极限位置信息停止驱动所述对中推杆朝靠近所述载台的方向移动。

作为优选方案，所述限位检测组件为光电传感器。

作为优选方案，所述晶圆对中调平装置还包括：

晶圆检测组件，设置在所述导向板上，被配置为检测所述载台上是否承载有所述晶圆。

作为优选方案，所述晶圆对中调平装置还包括：

调平组件，所述调平组件包括调平底座以及多个调平螺栓，所述调平底座与所述导向板相连接，多个所述调平螺栓均旋拧在所述调平底座上并在所述调平底座上呈圆周间隔排布，通过调节每个所述调平螺栓自由端旋拧伸出所述调平底座的距离，以使多个所述调平螺栓的自由端放置在承载面上时，所述支撑平台处于水平平面上。

一种晶圆加工设备，包括如上所述的晶圆对中调平装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种晶圆对中调平装置，通过在导向板上间隔开设有多个长腰孔，长腰孔朝靠近或远离载台圆心的方向延伸，并且多个长腰孔围绕载台呈圆周排布，多组对中推杆以载台的圆心为圆心呈圆周间隔排布，每组对中推杆对应设置在一个长腰孔中，当旋转组件转动时，旋转组件能够同步驱动多组对中推杆沿着对应的长腰孔移动，以推动晶圆与载台共心，从而实现晶圆在载台上的对中调节。能够保证对中推杆在推动调节过程中更将平稳稳定，提高了对晶圆对中调节的可靠性和稳定性。此外，通过旋转组件旋转便可以实现对晶圆的对中调节，结构简单，操作便捷。

本实用新型还提供了一种晶圆加工设备，通过应用上述晶圆对中调平装置，提高了对晶圆对中调节的可靠性和稳定性。此外，通过旋转组件旋转便可以实现对晶圆的对中调节，结构简单，操作便捷。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的第一视角的晶圆对中调平装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第二视角的晶圆对中调平装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第三视角的晶圆对中调平装置的结构示意图。

图中：

1、支撑平台；11、载台；111、容置槽；12、导向板；121、长腰孔；

2、旋转组件；21、转盘；22、驱动件；221、旋转电机；222、多级减速器；

3、对中推杆；31、连接杆；311、长条孔；32、推动杆；321、推动杆主体；322、上限位板；323、下限位板；

4、限位检测组件；5、晶圆检测组件；61、调平底座。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种晶圆对中调平装置，主要用于对晶圆进行对中调整，实现晶圆在操作台的精准定位，保证对晶圆加工地更加精准，从而保证晶圆的加工质量。

具体而言，如图1所示，本实施例提供的晶圆对中调平装置包括支撑平台1、旋转组件2以及多组对中推杆3，其中，支撑平台1包括相连接的载台11以及导向板12，载台11设置在导向板12的上端面上，载台11用于承载晶圆，导向板12上间隔开设有多个长腰孔121，长腰孔121朝靠近或远离载台11圆心的方向延伸，并且多个长腰孔121围绕载台11呈圆周排布，旋转组件2设置在支撑平台1的下方，旋转组件2的输出端上间隔设置有多组对中推杆3，多组对中推杆3以载台11的圆心为圆心呈圆周间隔排布，每组对中推杆3对应穿设在一个长腰孔121中，旋转组件2能够同步驱动多组对中推杆3沿着对应的长腰孔121移动，以推动晶圆与载台11共心，从而实现晶圆在载台11上的对中调节。由于对中推杆3沿着长腰孔121进行移动，能够保证对中推杆3在推动调节过程中更加平稳稳定，提高了对晶圆对中调节的可靠性和稳定性。此外，通过旋转组件2旋转便可以实现对晶圆的对中调节，结构简单，操作便捷。

在本实施例中，对中推杆3设置有六组，六组对中推杆3均匀间隔围成圆周，共同实现对晶圆的对中调节。在其他实施例中，也可以设置其他组数的对中推杆3，可以为三组，也可以为四组，只要保证对中推杆3的数量不低于三组，保证实现对晶圆的对中调节即可。

需要说明的是，晶圆的尺寸大于载台11的尺寸，从而保证晶圆的边缘能够伸出载台11的外边缘，保证对中推杆3能够与晶圆的外边缘相接触，从而实现对晶圆的推动调节。具体而言，当需要对晶圆进行中调节时，旋转组件2转动，旋转组件2同步驱动多组对中推杆3沿着对应的长腰孔121朝靠近载台11的圆心方向移动，当各组对中推杆3均与晶圆的外边缘相接触时，便完成对晶圆的对中调节，此时旋转组件2不再驱动各组对中推杆3朝靠近载台11的圆心移动，由于各组对中推杆3围成的圆周与载台11共心，能够保证对中推杆3推动调节的晶圆与载台11共心；当完成对晶圆的对中调节后，旋转组件2反向转动，同步驱动多组对中推杆3沿着对应的长腰孔121朝远离载台11的圆心方向移动，以便于下一个待对中调节晶圆在载台11上的放置。

在本实施例中，支撑平台1还包括紧固件，紧固件用于将载台11和导向板12相固定。具体而言，紧固件可以为螺栓，螺栓为可拆卸连接，便于将载台11从导向板12上拆卸下来进行维修更换，并且螺栓具有连接可靠、成本低的优点。

优选地，如图1所示，载台11的承载面上开设有容置槽111，容置槽111用于容置紧固件，避免紧固件在载台11上的安装位对载台11的承载位造成干涉，保证载台11的承载面能够平整地承载晶圆。

为了保证载台11与导向板12固定地更加稳固，通常在载台11上间隔设置多个紧固件，共同实现载台11和导向板12的固定连接，对应地，在载台11的承载面上对应开设多个容置槽111，分别用于容置多个紧固件即可。

此外，如图1所示，本实施例提供的晶圆对中调平装置还包括限位检测组件4，限位检测组件4与旋转组件2电连接，限位检测组件4能够检测对中推杆3沿着长腰孔121靠近载台11的极限位置，旋转组件2能够根据限位检测组件4检测的极限位置信息停止驱动对中推杆3朝靠近载台11的方向移动，从而避免对中推杆3在长腰孔121中到达极限位置后，继续朝靠近载台11的方向移动，从而到达死点位置，出现卡死现象，保证对中推杆3的正常工作。

具体而言，限位检测组件4为光电传感器，光电传感器设置在支撑平台1的下方，当对中推杆3在长腰孔121中到达极限位置时，对中推杆3在极限位置能够对限位检测组件4造成遮挡，保证限位检测组件4能够检测到对中推杆3，此时，限位检测组件4能够将检测的信号传输给旋转组件2，旋转组件2停止对对中推杆3的驱动，避免对中推杆3在长腰孔121继续朝靠近载台11圆心的方向移动。需要说明的是，对中推杆3在长腰孔121中到达极限位置之前，便可以完成对晶圆的对中调整。

此外，如图1所示，晶圆对中调平装置还包括晶圆检测组件5，晶圆检测组件5设置在导向板12的上端面上，晶圆检测组件5用于检测载台11上是否承载有晶圆。具体而言，晶圆检测组件5为光电传感器，当晶圆放置在载台11上后，晶圆对晶圆检测组件5造成遮挡，保证晶圆检测组件5检测到晶圆，此时，晶圆检测组件5能够将对应的检测信号传输给旋转组件2，旋转组件2接收到信号后能够同步驱动多组对中推杆3在长腰孔121中朝靠近载台11圆心的方向移动，实现对晶圆的对中调整。

需要说明的时，当晶圆对中调平装置放置在承载面上时，承载面可能存在凹凸不平的问题，或者晶圆对中调平装置在加工组装过程中，难以保证支撑平台1处于水平平面上，从而降低了对晶圆对中调节的精度。

为了解决上述问题，如图2所示，本实施例提供的晶圆对中调平装置还包括调平组件，调平组件包括调平底座61以及多个调平螺栓(图中未示出)，其中，调平底座61设置在导向板12的下方，并且调平底座61与导向板12相连接，多个调平螺栓均旋拧在调平底座61上，并且多个调平螺栓在调平底座61上呈圆周间隔排布，通过调节每个调平螺栓自由端旋拧伸出调平底座61的距离，以使多个调平螺栓的自由端放置在承载面上时，支撑平台1处于水平平面上，从而保证晶圆对中调平装置的晶圆对中调节的精度。

在本实施例中，调平螺栓设置有三组，三组调平螺栓在调平底座61上呈圆周均匀间隔排布，需要说明的是，在其他实施例中，调平螺栓也可以设置四组甚至更多组。当将晶圆对中调平装置放置在承载面上时，支撑平台1的一侧向下倾斜，可将支撑平台1向下倾斜一侧正对的调平螺栓的自由端增加旋拧伸出调平底座61的距离，以调节支撑平台1的水平度；当支撑平台1的一侧向上倾斜时，可将支撑平台1向上倾斜一侧正对的调平螺栓的自由端减少旋拧伸出调平底座61的距离，以调节支撑平台1的水平度。

结合图2和图3对对中推杆3的具体结构进行说明，如图2和图3所示，对中推杆3包括连接杆31以及推动杆32，其中，连接杆31呈Z型，连接杆31的一端与旋转组件2的输出端活动连接，连接杆31的另一端与推动杆32活动连接，推动杆32穿设在长腰孔121中，推动杆32所处的推动平面与载台11的承载面相平行，连接杆31在旋转组件2的带动下能够牵引推动杆32沿着长腰孔121朝靠近载台11圆心的方向移动，从而实现对晶圆的对中调节。通过将连接杆31设计成Z型，保证推动杆32和旋转组件2沿上下方向间隔排布的情况下，也能够实现旋转组件2和推动杆32之间的传动连接，使得结构更加紧凑。

具体而言，如图2所示，连接杆31的两端均开设有长条孔311，长条孔311沿连接杆31的长度方向延伸，推动杆32的一端设置在与连接杆31连接端的长条孔311中，长条孔311能够相对推动杆32转动，并且长条孔311能够相对推动杆32移动，旋转组件2的输出端设置在与连接杆31连接端的长条孔311中，长条孔311能够相对旋转组件2的输出端转动，并且长条孔311能够相对旋转组件2的输出端移动，从而保证连接杆31在旋转组件2的旋转力作用下能够牵引连接杆31沿着长腰孔121移动。

结合图2和图3对推动杆32的具体结构进行说明，如图2和图3所示，推动杆32包括推动杆主体321、上限位板322以及下限位板323，其中，推动杆主体321的一端穿设在对应端的长条孔311中，推动杆主体321的另一端能穿出长腰孔121推动调节晶圆，并且推动杆主体321的外径与长腰孔121的孔径相适配，上限位板322和下限位板323均围设在推动杆主体321的外周上，并且上限位板322与导向板12的上端面相贴合，下限位板323与导向板12的下端面相贴合。通过设置上限位板322和下限位板323，避免推动杆32在长腰孔121中发生轴向移动，保证推动杆32能够更加平稳稳定地沿着长腰孔121移动。

结合图2对旋转组件2的具体结构进行说明，如图2所示，旋转组件2包括转盘21以及驱动件22，其中，转盘21的外周上间隔设置有多组对中推杆3，驱动件22设置在导向板12的下端面上，驱动件22能够驱动转盘21转动，从而使得转盘21牵引连接杆31运动，连接杆31进而牵引推动杆32沿着长腰孔121移动。

具体而言，驱动件22包括旋转电机221以及多级减速器222，其中，旋转电机221设置在导向板12的下端面上，多级减速器222与旋转电机221的输出端传动连接，并且多级减速器222的输出端与转盘21传动连接，旋转电机221转动，进而带动多级减速器222转动，多级减速器222从而带动转盘21转动，通过设置多级减速器222实现旋转电机221与转盘21之间的传动连接，能够实现多级减速过程，保证旋转电机221驱动的推动杆32能够缓慢地沿着长腰孔121朝靠近或远离载台11圆心的方向移动，保证了推动杆32的运动和行程范围的精度。需要说明的是，多级减速器222由同步带传动和多级齿轮传动组成，保证实现对旋转电机221的多级减速，由于同步带传动和多级齿轮传动的具体啮合方式以及结构属于现有技术，在此便不再赘述。

本实施例还提供了一种晶圆加工设备，通过应用上述晶圆对中调平装置，提高了对晶圆对中调节的可靠性和稳定性。此外，通过旋转组件2旋转便可以实现对晶圆的对中调节，结构简单，操作便捷。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种晶圆对中调平装置，其特征在于，包括：

支撑平台(1)，所述支撑平台(1)包括相连接的载台(11)以及导向板(12)，所述载台(11)被配置为承载晶圆，所述导向板(12)上间隔开设有多个长腰孔(121)，所述长腰孔(121)朝靠近或远离所述载台(11)圆心的方向延伸，并且多个所述长腰孔(121)围绕所述载台(11)呈圆周排布；

旋转组件(2)以及多组对中推杆(3)，所述旋转组件(2)的输出端上间隔设置有多组所述对中推杆(3)，多组所述对中推杆(3)以所述载台(11)的圆心为圆心呈圆周间隔排布，每组所述对中推杆(3)对应穿设在一个所述长腰孔(121)中，所述旋转组件(2)被配置为同步驱动多组所述对中推杆(3)沿着对应的所述长腰孔(121)移动，以推动所述晶圆与所述载台(11)共心。

2.根据权利要求1所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述对中推杆(3)包括：

连接杆(31)，所述连接杆(31)呈Z型，所述连接杆(31)的一端与所述旋转组件(2)的输出端活动连接；以及

推动杆(32)，穿设在所述长腰孔(121)中，所述推动杆(32)所处的推动平面与所述载台(11)的承载面相平行，所述连接杆(31)的另一端与所述推动杆(32)活动连接，所述连接杆(31)能够牵引所述推动杆(32)沿着所述长腰孔(121)移动。

3.根据权利要求2所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述推动杆(32)包括：

推动杆主体(321)，所述推动杆主体(321)的一端与所述连接杆(31)活动连接，所述推动杆主体(321)的另一端能穿出所述长腰孔(121)推动调节所述晶圆，并且所述推动杆主体(321)的外径与所述长腰孔(121)的孔径相适配；

上限位板(322)以及下限位板(323)，所述上限位板(322)和所述下限位板(323)均围设在所述推动杆主体(321)的外周上，并且所述上限位板(322)与所述导向板(12)的上端面相贴合，所述下限位板(323)与所述导向板(12)的下端面相贴合。

4.根据权利要求1～3任一项所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述旋转组件(2)包括：

转盘(21)，所述转盘(21)的外周上间隔设置有多组所述对中推杆(3)；以及

驱动件(22)，设置在所述支撑平台(1)上，被配置为驱动所述转盘(21)转动。

5.根据权利要求4所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述驱动件(22)包括：

旋转电机(221)，设置在所述支撑平台(1)上；

多级减速器(222)，与所述旋转电机(221)的输出端传动连接，并且所述多级减速器(222)的输出端与所述转盘(21)传动连接。

6.根据权利要求1～3任一项所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述支撑平台(1)还包括：

紧固件，被配置为将所述载台(11)和所述导向板(12)相固定，并且所述载台(11)的承载面上开设有容置槽(111)，所述容置槽(111)用于容置所述紧固件。

7.根据权利要求1～3任一项所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述晶圆对中调平装置还包括：

限位检测组件(4)，与所述旋转组件(2)电连接，所述限位检测组件(4)能够检测所述对中推杆(3)沿着所述长腰孔(121)靠近所述载台(11)的极限位置，所述旋转组件(2)能够根据所述限位检测组件(4)检测的极限位置信息停止驱动所述对中推杆(3)朝靠近所述载台(11)的方向移动。

8.根据权利要求7所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述限位检测组件(4)为光电传感器。

9.根据权利要求1～3任一项所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述晶圆对中调平装置还包括：

晶圆检测组件(5)，设置在所述导向板(12)上，被配置为检测所述载台(11)上是否承载有所述晶圆。

10.根据权利要求1～3任一项所述的晶圆对中调平装置，其特征在于，所述晶圆对中调平装置还包括：

调平组件，所述调平组件包括调平底座(61)以及多个调平螺栓，所述调平底座(61)与所述导向板(12)相连接，多个所述调平螺栓均旋拧在所述调平底座(61)上并在所述调平底座(61)上呈圆周间隔排布，通过调节每个所述调平螺栓自由端旋拧伸出所述调平底座(61)的距离，以使多个所述调平螺栓的自由端放置在承载面上时，所述支撑平台(1)处于水平平面上。

11.一种晶圆加工设备，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的晶圆对中调平装置。

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