CN218613601U - 一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆加工技术领域，尤其是一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，包括载具平台，载具平台的外侧顶端固定设有三个连接杆，连接杆的一端固定设有顶紧装置，载具平台的上侧设有下晶圆，下晶圆的上方设有上晶圆，上晶圆的下方设有三个分隔片，分隔片的下侧固定设有旋转杆，旋转杆的底侧转动连接设有滑条，滑条的滑动连接在载具平台的内侧，该针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，机械操作对中，氮气吹浮避免刮伤，针对性对中操作。

Description

一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆加工技术领域，尤其涉及一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。

晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。

在临时键合的工艺流程中，2片全尺寸晶圆是主流应用，但是也存在部分非全尺寸晶圆，非全尺寸晶圆，指需要临时键合的2片晶圆尺寸不同，对中是指将2片晶圆的几何中心位置对齐，例如第一片为210mm，第二片为200mm，两个进行键合操作，正常键合时两片形成边角对齐，而没有居中对齐，会影响到键合质量，为此我们提出了一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在在临时键合的工艺流程中，2片全尺寸晶圆是主流应用，但是也存在部分非全尺寸晶圆，非全尺寸晶圆，指需要临时键合的2片晶圆尺寸不同，对中是指将2片晶圆的几何中心位置对齐，例如第一片为210mm，第二片为200mm，两个进行键合操作，正常键合时两片形成边角对齐，而没有居中对齐，会影响到键合质量的缺点，而提出的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，包括载具平台，所述载具平台的外侧顶端固定设有三个连接杆，所述连接杆的一端固定设有顶紧装置，所述载具平台的上侧设有下晶圆，所述下晶圆的上方设有上晶圆，所述上晶圆的下方设有三个分隔片，所述分隔片的下侧固定设有旋转杆，所述旋转杆的底侧转动连接设有滑条，所述滑条的滑动连接在载具平台的内侧。

优选的，三个所述分隔片及三个所述顶紧装置均以载具平台上侧中心为原点呈圆周等距阵列排布，且分隔片与顶紧装置呈交叉位置设置。

优选的，所述顶紧装置包括：电动推杆一，所述电动推杆一卡扣连接设置在连接杆的一端，所述电动推杆一的轴端螺纹连接设有安装板，所述安装板靠近载具平台的一侧分别卡扣连接设有电动推杆二、电动推杆三，所述电动推杆二、电动推杆三的轴端分别设有硅胶块一、硅胶块二。

优选的，所述载具平台的上侧设有出风槽，所述出风槽的内侧壁顶端卡扣连接设有透气板，所述出风槽的内侧底端设有风道，所述风道的一侧设有安装槽，所述安装槽内滑动连接设有移动框，所述移动框的上侧设有氮气存放钢瓶，所述移动框的上侧设有用于对氮气存放钢瓶进行限位的夹紧机构，所述氮气存放钢瓶的出气口螺纹连接设有导气管，所述导气管的一端固定设有电控阀门，所述电控阀门的出气端螺纹连接设有排气管，所述排气管的一端位于风道内，所述移动框的一侧设有凹槽。

优选的，所述移动框的上侧固定设有导向座，所述导向座的内侧转动连接设有螺纹杆，所述螺纹杆的外侧两端通过螺纹传动转动连接设有夹板，所述夹板的一侧与氮气存放钢瓶的外侧相抵触，所述螺纹杆的两端均固定设有限位片。

优选的，所述出风槽的内侧底端固定设有导风板二，所述透气板的下侧中心位置固定设有导风板一。

本实用新型提出的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，有益效果在于：通过设置连接杆、下晶圆、分隔片、旋转杆、滑条、上晶圆、电动推杆一、安装板、电动推杆二、电动推杆三、硅胶块一、硅胶块二，可提供一个分全尺寸晶圆的机械对中功能，通过设置透气板、风道、移动框、氮气存放钢瓶、导气管、电控阀门、排气管，可提供一个氮气吹浮的功能，避免在进行对中操作时候发生刮伤的情况，该针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，机械操作对中，氮气吹浮避免刮伤，针对性对中操作。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置的正面轴测结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置的正面剖切轴测结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置的顶面剖切轴测结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置图3中A的结构示意图。

图中：1载具平台、2连接杆、3下晶圆、4分隔片、5旋转杆、6滑条、7上晶圆、8电动推杆一、9安装板、10电动推杆二、11电动推杆三、12硅胶块一、13硅胶块二、14透气板、15风道、16移动框、17氮气存放钢瓶、18导气管、19电控阀门、20排气管、21导向座、22螺纹杆、23夹板、24凹槽、25导风板一、26导风板二，27限位片。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，包括载具平台1，载具平台1的外侧顶端固定设有三个连接杆2，连接杆2的一端固定设有顶紧装置，载具平台1的上侧设有下晶圆3，下晶圆3的上方设有上晶圆7，上晶圆7的下方设有三个分隔片4，分隔片4的下侧固定设有旋转杆5，旋转杆5的底侧转动连接设有滑条6，滑条6的滑动连接在载具平台1的内侧。

为了提高其对准稳定性呈三角状态设置，三个分隔片4及三个顶紧装置均以载具平台1上侧中心为原点呈圆周等距阵列排布，且分隔片4与顶紧装置呈交叉位置设置。

为了提供一个顶紧对准的功能，设置了顶紧装置包括：电动推杆一8，电动推杆一8卡扣连接设置在连接杆2的一端，电动推杆一8的轴端螺纹连接设有安装板9，安装板9靠近载具平台1的一侧分别卡扣连接设有电动推杆二10、电动推杆三11，电动推杆二10、电动推杆三11的轴端分别设有硅胶块一12、硅胶块二13；

使用时利用电动推杆一8推动安装板9上移到指定的位置，然后由安装板9一侧的电动推杆三11推动硅胶块二13，使硅胶块二13推动下晶圆3移动，因为连接杆2的数量为三个，即电动推杆一8、安装板9、电动推杆二10、电动推杆三11、硅胶块一12、硅胶块二13的数量均为三个，三个电动推杆三11同时工作，将下晶圆3推送到载具平台1的上侧几何中心位置，接着将分隔片4转动到下晶圆3的上侧，下晶圆3与分隔片4水平面呈垂直状态，利用外界因素(外界因素为机械手)将上晶圆7放置在分隔片4上，然后利用电动推杆二10推动硅胶块一12对上晶圆7进行居中推送，使上晶圆7与下晶圆3进行对中。

为了提供一个吹气功能，对下晶圆3提供一个气浮的效果，避免在移动的时候受到阻力刮伤，载具平台1的上侧设有出风槽，出风槽的内侧壁顶端卡扣连接设有透气板14，出风槽的内侧底端设有风道15，风道15的一侧设有安装槽，安装槽内滑动连接设有移动框16，移动框16的上侧设有氮气存放钢瓶17，移动框16的上侧设有用于对氮气存放钢瓶17进行限位的夹紧机构，氮气存放钢瓶17的出气口螺纹连接设有导气管18，导气管18的一端固定设有电控阀门19，电控阀门19的出气端螺纹连接设有排气管20，排气管20的一端位于风道15内，移动框16的一侧设有凹槽24；

通过控制电控阀门19将氮气存放钢瓶17内的氮气利用导气管18传送到排气管20内，然后再从风道15排向出风槽内，氮气经过透气板14吹起下晶圆3，使其具有气浮效果。

为了对氮气存放钢瓶17提供一个夹紧的功能，避免氮气存放钢瓶17发生倾倒晃动，移动框16的上侧固定设有导向座21，导向座21的内侧转动连接设有螺纹杆22，螺纹杆22的外侧两端通过螺纹传动转动连接设有夹板23，夹板23的一侧与氮气存放钢瓶17的外侧相抵触，螺纹杆22的两端均固定设有限位片27。

为了提供一个风流导向的功能，出风槽的内侧底端固定设有导风板二26，透气板14的下侧中心位置固定设有导风板一25。

本实用新型使用时，利用外界因素(机械手)将下晶圆3传送到载具平台1上，电动推杆一8根据下晶圆3与上晶圆7的厚度对电动推杆二10、电动推杆三11的高度进行调节，由电控阀门19将氮气存放钢瓶17内的氮气利用导气管18传送到排气管20内，然后再从风道15排向出风槽内，氮气经过透气板14吹起下晶圆3，再由三个电动推杆三11同时工作，将下晶圆3推送到载具平台1的上侧几何中心位置，再将三个分隔片4插入，利用外界因素(机械手)将上晶圆7放置在分隔片4上，然后利用电动推杆二10推动硅胶块一12对上晶圆7进行居中推送，使上晶圆7与下晶圆3完成机械对中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体的情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，包括载具平台(1)，其特征在于，所述载具平台(1)的外侧顶端固定设有三个连接杆(2)，所述连接杆(2)的一端固定设有顶紧装置，所述载具平台(1)的上侧设有下晶圆(3)，所述下晶圆(3)的上方设有上晶圆(7)，所述上晶圆(7)的下方设有三个分隔片(4)，所述分隔片(4)的下侧固定设有旋转杆(5)，所述旋转杆(5)的底侧转动连接设有滑条(6)，所述滑条(6)的滑动连接在载具平台(1)的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，其特征在于，三个所述分隔片(4)及三个所述顶紧装置均以载具平台(1)上侧中心为原点呈圆周等距阵列排布，且分隔片(4)与顶紧装置呈交叉位置设置。

3.根据权利要求1所述的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，其特征在于，所述顶紧装置包括：电动推杆一(8)，所述电动推杆一(8)卡扣连接设置在连接杆(2)的一端，所述电动推杆一(8)的轴端螺纹连接设有安装板(9)，所述安装板(9)靠近载具平台(1)的一侧分别卡扣连接设有电动推杆二(10)、电动推杆三(11)，所述电动推杆二(10)、电动推杆三(11)的轴端分别设有硅胶块一(12)、硅胶块二(13)。

4.根据权利要求1所述的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，其特征在于，所述载具平台(1)的上侧设有出风槽，所述出风槽的内侧壁顶端卡扣连接设有透气板(14)，所述出风槽的内侧底端设有风道(15)，所述风道(15)的一侧设有安装槽，所述安装槽内滑动连接设有移动框(16)，所述移动框(16)的上侧设有氮气存放钢瓶(17)，所述移动框(16)的上侧设有用于对氮气存放钢瓶(17)进行限位的夹紧机构，所述氮气存放钢瓶(17)的出气口螺纹连接设有导气管(18)，所述导气管(18)的一端固定设有电控阀门(19)，所述电控阀门(19)的出气端螺纹连接设有排气管(20)，所述排气管(20)的一端位于风道(15)内，所述移动框(16)的一侧设有凹槽(24)。

5.根据权利要求4所述的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，其特征在于，所述移动框(16)的上侧固定设有导向座(21)，所述导向座(21)的内侧转动连接设有螺纹杆(22)，所述螺纹杆(22)的外侧两端通过螺纹传动转动连接设有夹板(23)，所述夹板(23)的一侧与氮气存放钢瓶(17)的外侧相抵触，所述螺纹杆(22)的两端均固定设有限位片(27)。

6.根据权利要求4所述的一种针对非全尺寸晶圆的机械对中装置，其特征在于，所述出风槽的内侧底端固定设有导风板二(26)，所述透气板(14)的下侧中心位置固定设有导风板一(25)。

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