CN218827029U - 一种切换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体晶圆加工的技术领域，尤其是涉及一种切换机构，其包括：主转盘，所述主转盘上安装有至少一个子转盘，所述子转盘设置有用于将待加工晶圆吸附于子转盘顶部的吸附组件；用于驱动主转盘转动的驱动件。本申请具有降低晶圆在转移过程中损坏的可能性的效果。

Description

一种切换机构

技术领域

本实用新型涉及半导体晶圆加工的技术领域，尤其是涉及一种切换机构。

背景技术

晶圆是制作硅半导体电路所用的硅晶圆，晶圆加工涉及多个工序的操作，需要将晶圆转移到不同的工序进行处理，而现市场上大多传送机构占用空间大，工序需要适应传送机构进行线型摆设，导致工序之间不够紧凑，影响效率，还有通过机械手的方式进行工序转移，而由于晶圆为易碎品，该方式容易对晶圆造成损坏，亟待解决。

实用新型内容

为了降低晶圆在转移过程中损坏的可能性，本申请提供一种切换机构。

本申请的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

主转盘，所述主转盘上安装有至少一个子转盘，所述子转盘设置有用于将待加工晶圆吸附于子转盘顶部的吸附组件；

用于驱动主转盘转动的驱动件。

通过采用上述技术方案，将待加工晶圆放置于子转盘上，子转盘能够给对应的工序提供工作面，在晶圆需要转移至不同工序时，通过驱动件驱动主转盘带动子转盘围绕主转盘的中心转动，使子转盘能够带动晶圆转移至另一个工序位置，并且通过转动的方式，在经过多道工序后，子转盘最终能够回到起始位置，相较于其他需要线型摆设的传送机构，能够形成工艺流程的闭环设计，使工序之间更加紧凑，并且通过吸附组件对晶圆进行吸附固定，相较于机械手等夹持的固定方式，能够降低晶圆在转移过程中损坏的可能性。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述吸附组件包括气泵，所述子转盘顶部开设有至少一个第一吸附孔，所述气泵固定安装于所述子转盘且所述气泵的气阀连通于所述第一吸附孔。

通过采用上述技术方案，通过将晶圆放置于子转盘顶部，以使晶圆外表面封闭第一吸附孔，从而使第一吸附孔内部形成密闭气道，然后通过气泵将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，形成负压环境，此时晶圆受到外部气压的压力，使晶圆抵紧于子转盘顶部，实现对晶圆的固定。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述子转盘顶部开设有至少一个第一扩充槽，所述第一吸附孔端部延伸开设有至少一个第一连通槽，每个所述第一连通槽均连通于所述第一扩充槽。

通过采用上述技术方案，设置第一扩充槽和第一连通槽，能够增大晶圆与第一吸附孔内部形成的密闭气道的面积，以使晶圆受到外部气压的压力更均匀，能够降低晶圆损坏的可能性，对晶圆的固定效果更好。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：每个所述第一扩充槽的形状为环形，多个所述第一扩充槽之间间隔布置，每个所述第一连通槽的形状为射线型，每个所述第一连通槽围绕所述第一吸附孔呈放射状设置。

通过采用上述技术方案，通过将第一扩充槽设置为环状，以使子转盘能够更加贴合晶圆吸附，并且通过放射状设置的第一连通槽，能够使晶圆底部受到的气压压力更均匀，从而降低晶圆损坏的可能性，提高对晶圆的固定效果。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述子转盘顶部可拆卸安装有固定盘，所述固定盘顶部中心开设有第二吸附孔，所述第二吸附孔与所述第一吸附孔连通，所述固定盘顶部开设有至少一个第二扩充槽，所述第二吸附孔端部延伸开设有至少一个第二连通槽，每个所述第二连通槽均连通于所述第二吸附孔。

通过采用上述技术方案，通过安装固定盘，并且第二吸附孔与第一吸附孔连通，以使子转盘能够对一些尺寸与子转盘的尺寸不适配的晶圆进行吸附固定。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一吸附孔内设置有气压传感器，所述气压传感器与外部主控面板电连接。

通过采用上述技术方案，在晶圆固定于子转盘时，气压传感器能够检测密闭气道内的气压，并且能够配合外部的主控面板设置适用于晶圆的负压数值，在负压过大时，气压传感器能够发送信号反馈至主控面板，使主控面板通过控制气泵来调控密闭气道内的气压，能够防止负压过大对晶圆造成损坏。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述子转盘转动连接于所述主转盘，所述子转盘的转动轴与所述主转盘的转动轴平行，所述子转盘设置有用于驱动所述子转盘转动的驱动组件。

通过采用上述技术方案，在晶圆固定于子转盘中心位置时，通过驱动组件驱动子转盘自转，能够使子转盘带动晶圆自轴转动，从而改变晶圆的加工位置，以使晶圆加工的位置更全面。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动组件包括电机和皮带，电机固定安装于所述主转盘底部，所述电机输出轴与所述子转盘底部均同轴固定连接有传动轮，所述皮带围设于两个所述传动轮之间。

通过采用上述技术方案，皮带与两个传动轮之间形成皮带传动结构，相较于直接将电机输出轴固定安装于子转盘，能够降低子转盘的使用高度，也便于气泵的安装。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主转盘顶部对应所述子转盘的数量设置有至少一个走线盖板，所述走线盖板位于相邻两个所述子转盘之间，所述走线盖板与所述主转盘围设形成用于容纳电线的收纳腔室，所述主转盘对应每个所述走线盖板的位置均开设有走线孔。

通过采用上述技术方案，设置走线盖板，能够给切换机构中的电线提供安装的位置，以防止在主转盘转动的过程中，集中于主转盘外部的电线造成损坏。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动件为DD直驱电机，所述DD直驱电机的输出轴同轴固定连接于所述主转盘的中心。

通过采用上述技术方案，DD直驱电机的输出力矩大，能够直接与主转盘的底部中心连接，省去了减速器的安装，降低了设备成本，并且减少了由于机械结构产生的定位误差，使得主转盘每次转动的精确度得以保证。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、将待加工晶圆放置于子转盘上，子转盘能够给对应的工序提供工作面，在晶圆需要转移至不同工序时，通过驱动件驱动主转盘带动子转盘围绕主转盘的中心转动，使子转盘能够带动晶圆转移至另一个工序位置，并且通过转动的方式，在经过多道工序后，子转盘最终能够回到起始位置，相较于其他需要线型摆设的传送机构，能够形成工艺流程的闭环设计，使工序之间更加紧凑，并且通过吸附组件对晶圆进行吸附固定，相较于机械手等夹持的固定方式，能够降低晶圆在转移过程中损坏的可能性。

2、通过将晶圆放置于子转盘顶部中心，以使晶圆外表面封闭第一吸附孔，从而使第一吸附孔内部形成密闭气道，然后通过气泵将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，形成负压环境，此时晶圆受到外部气压的压力，使晶圆抵紧于子转盘顶部，实现对晶圆的固定。

3、通过安装固定盘，并且第二吸附孔与第一吸附孔连通，以使子转盘能够对一些尺寸与子转盘的尺寸不适配的晶圆进行吸附固定。

附图说明

图1是本申请中切换机构的整体结构示意图；

图2是本申请中切换机构的仰视示意图；

图3是本申请中切换机构的另一整体结构示意图。

附图标记：1、主转盘；2、驱动件；3、子转盘；4、气泵；5、第一吸附孔；6、第一扩充槽；7、第一连通槽；8、固定盘；9、螺纹孔；10、第二吸附孔；11、第二扩充槽；12、第二连通槽；13、电机；14、皮带；15、传动轮；16、走线盖板；17、走线孔。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

需要说明的是，本实用新型中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面参考附图描述本申请的一种切换机构。

如图1和图2所示，切换机构包括主转盘1和用于驱动主转盘1转动的驱动件2，具体地，驱动件2为DD直驱电机，DD直驱电机同轴固定连接于主转盘1的中心，DD直驱电机的输出力矩大，也被直接称为力矩伺服，能够直接与主转盘1的中心连接，省去了减速器的安装，降低了设备成本，并且减少了由于机械结构产生的定位误差，使得主转盘1每次转动的精确度得以保证；

主转盘1上安装有至少一个子转盘3，子转盘3设置有用于将待加工晶圆吸附于子转盘3顶部的吸附组件，子转盘3的数量可以根据晶圆加工所需的工序数来制定，子转盘3能够给对应的工序提供工作面，并且在本实施例中，子转盘3转动连接于主转盘1，子转盘3的转动轴与主转盘1的转动轴平行，子转盘3设置有用于驱动子转盘3转动的驱动组件，在晶圆固定于子转盘3中心位置时，通过驱动组件驱动子转盘3自转，能够使子转盘3带动晶圆自轴转动，从而改变晶圆的加工位置，以使晶圆加工的位置更全面；

在晶圆需要转移至不同工序时，通过驱动件2驱动主转盘1带动子转盘3围绕主转盘1的中心转动，使子转盘3能够带动晶圆转移至另一个工序位置，并且通过转动的方式，在经过多道工序后，子转盘3最终能够回到起始位置，相较于其他需要线型摆设的传送机构，能够形成工艺流程的闭环设计，使工序之间更加紧凑，并且通过吸附组件对晶圆进行吸附固定，相较于机械手等夹持的固定方式，能够降低晶圆在转移过程中损坏的可能性；

如图1和图2所示，其中，吸附组件包括气泵4，子转盘3顶部中心开设有第一吸附孔5，气泵4固定安装于子转盘3底部中心且气泵4的气阀连通于第一吸附孔5，通过将晶圆放置于子转盘3顶部中心，以使晶圆外表面封闭第一吸附孔5，从而使第一吸附孔5内部形成密闭气道，然后通过气泵4将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，形成负压环境，此时晶圆受到外部气压的压力，使晶圆抵紧于子转盘3顶部，实现对晶圆的固定，并且第一吸附孔5内设置有气压传感器（图中未示出），气压传感器与外部主控面板（图中未示出）电连接，在晶圆固定于子转盘3时，气压传感器能够检测密闭气道内的气压，并且能够配合外部的主控面板设置适用于晶圆的负压数值，在负压过大时，气压传感器能够发送信号反馈至主控面板，使主控面板通过控制气泵4来调控密闭气道内的气压，能够防止负压过大对晶圆造成损坏。

进一步地，子转盘3顶部开设有至少一个第一扩充槽6，第一扩充槽6的形状设置为环形，第一吸附孔5端部延伸开设有至少一个第一连通槽7，第一连通槽7的形状为射线型，多个第一连通槽7可以围绕气孔呈放射型设置，每个第一连通槽7均连通于第一扩充槽6，此时将晶圆封闭于第一扩充槽6、第一连通槽7和吸附孔的正上方，第一扩充槽6、第一连通槽7和第一吸附孔5之间形成范围更大的密闭气道，能够增大晶圆与第一吸附孔5内部形成的密闭气道的面积，以使晶圆受到外部气压的压力均匀，能够降低晶圆损坏的可能性，对晶圆的固定效果更好，并且通过将第一扩充槽6设置为环状，以使子转盘3能够更加贴合晶圆吸附，并且通过放射状设置的第一连通槽7，能够使晶圆底部受到的气压压力更均匀，从而降低晶圆损坏的可能性。

另外，对于一些尺寸与子转盘3的尺寸不适配的晶圆，子转盘3顶部可拆卸安装有固定盘8，具体地，在本实施例中，子转盘3顶部开设有多个螺纹孔9，固定盘8采用螺纹连接的方式可拆卸固定连接于固定盘8顶部，便于操作人员对固定盘8的拆装，固定盘8顶部中心开设有第二吸附孔10，第二吸附孔10与第一吸附孔5连通，固定盘8顶部开设有至少一个第二扩充槽11，第二吸附孔10端部延伸开设有至少一个第二连通槽12，每个第二连通槽12均连通于第二吸附孔10，第二扩充槽11与第二连通槽12之间的连通配合原理与第一扩充槽6和第二连通槽12之间的连通配合原理相同，通过安装固定盘8，并且第二吸附孔10与第一吸附孔5连通，以使子转盘3能够对一些尺寸与子转盘3的尺寸不适配的晶圆进行吸附固定。

此外，如图3所示，在本实施例中，由于气泵4固定安装于子转盘3的底部中心，为了便于气泵4的安装，用于驱动子转盘3转动的驱动组件包括电机13和皮带14，电机13固定安装于主转盘1底部，电机13输出轴与子转盘3底部均同轴固定连接有传动轮15，皮带14围设于两个传动轮15之间，以形成皮带14传动结构，相较于直接将电机13输出轴固定安装于子转盘3，能够降低子转盘3的使用高度，也便于气泵4的安装；

进一步地，如图1和图3所示，主转盘1顶部对应子转盘3的数量设置有至少一个走线盖板16，走线盖板16位于相邻两个子转盘3之间，走线盖板16与主转盘1围设形成用于容纳电线的收纳腔室，主转盘1对应每个走线盖板16的位置均开设有走线孔17，设置走线孔17，便于主转盘1底部的电机13将电线从走线孔17进入收纳腔室内，设置走线盖板16，能够给切换机构中的电线提供安装的位置，以防止在主转盘1转动的过程中，集中于主转盘1外部的电线造成损坏。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (7)

1.一种切换机构，其特征在于，包括：

主转盘(1)，所述主转盘(1)上安装有至少一个子转盘(3)，所述子转盘(3)设置有用于将待加工晶圆吸附于子转盘(3)顶部的吸附组件；

用于驱动主转盘(1)转动的驱动件(2)；

所述吸附组件包括气泵(4)，所述子转盘(3)顶部开设有至少一个第一吸附孔(5)，所述气泵(4)固定安装于所述子转盘(3)且所述气泵(4)的气阀连通于所述第一吸附孔(5)；

所述子转盘(3)转动连接于所述主转盘(1)，所述子转盘(3)的转动轴与所述主转盘(1)的转动轴平行，所述子转盘(3)设置有用于驱动所述子转盘(3)转动的驱动组件；

所述驱动组件包括电机(13)和皮带(14)，电机(13)固定安装于所述主转盘(1)底部，所述电机(13)输出轴与所述子转盘(3)底部均同轴固定连接有传动轮(15)，所述皮带(14)围设于两个所述传动轮(15)之间。

2.如权利要求1所述的一种切换机构，其特征在于，所述子转盘(3)顶部开设有至少一个第一扩充槽(6)，所述第一吸附孔(5)端部延伸开设有至少一个第一连通槽(7)，每个所述第一连通槽(7)均连通于所述第一扩充槽(6)。

3.如权利要求2所述的一种切换机构，其特征在于，每个所述第一扩充槽(6)的形状为环形，多个所述第一扩充槽(6)之间间隔布置，每个所述第一连通槽(7)的形状为射线型，每个所述第一连通槽(7)围绕所述第一吸附孔(5)呈放射状设置。

4.如权利要求2所述的一种切换机构，其特征在于，所述子转盘(3)顶部可拆卸安装有固定盘(8)，所述固定盘(8)顶部中心开设有第二吸附孔(10)，所述第二吸附孔(10)与所述第一吸附孔(5)连通，所述固定盘(8)顶部开设有至少一个第二扩充槽(11)，所述第二吸附孔(10)端部延伸开设有至少一个第二连通槽(12)，每个所述第二连通槽(12)均连通于所述第二吸附孔(10)。

5.如权利要求1所述的一种切换机构，其特征在于，所述第一吸附孔(5)内设置有气压传感器，所述气压传感器与外部主控面板电连接。

6.如权利要求1所述的一种切换机构，其特征在于，所述主转盘(1)顶部对应所述子转盘(3)的数量设置有至少一个走线盖板(16)，所述走线盖板(16)位于相邻两个所述子转盘(3)之间，所述走线盖板(16)与所述主转盘(1)围设形成用于容纳电线的收纳腔室，所述主转盘(1)对应每个所述走线盖板(16)的位置均开设有走线孔(17)。

7.如权利要求1所述的一种切换机构，其特征在于，所述驱动件(2)为DD直驱电机，所述DD直驱电机的输出轴同轴固定连接于所述主转盘(1)的中心。

Images