CN218957697U - 一种吸盘、密封圈、吸附结构、机械臂、装置及环切机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于微电子技术领域，通过实施例公开了一种吸盘、密封圈、吸附结构、机械臂、装置及环切机；其吸盘包括第一吸盘本体、第二密封圈；第一吸盘本体又包括第一工作面、第二工作面；而第一工作面又包括第一工作区、第二工作区；第一工作区为一环形区域，第二工作区为第一工作面被第一工作区包围的区域；第二密封圈固接于第一工作区；且第二密封圈与第二工作区沿第一工作面端面向外方向齐平或符合预设的第一高度差阈值；其第二工作区包括若干第一组通气孔并与真空设备联通或由真空设备获取真空动力；改进的结构确保了吸附结构部件的气密性；有利于提高传送超薄片产品的转运能力，并有利于提升产品线的良率和产出效率。

Description

一种吸盘、密封圈、吸附结构、机械臂、装置及环切机

技术领域

本实用新型属于微电子技术领域，尤其涉及一种吸盘、密封圈、吸附结构、机械臂、装置及环切机。

背景技术

晶圆的传送是半导体制程中进行工位变换及相关操作的关键技术。随着晶圆直径不断增大，厚度不断减小，对传送的有效性和安全性提出了更高的要求。

现有的传送设备，由于兼容性差，难以适应不同厚度及刚性晶圆的高效传送，亟需改进晶圆传送设备的转运能力和稳定性。

发明内容

本实用新型公开了一种吸盘，用于改善超薄晶圆的传送能力。该吸盘包括第一吸盘本体，第二密封圈；其中，第一吸盘本体包括第一工作面、第二工作面。

进一步地，第一工作面包括第一工作区、第二工作区，用于在传送过程中与晶圆或工件产生不同的接触能力或密封能力。

其中 ，第一工作区为一环形区域，第二工作区为第一工作面被第一工作区包围的区域；第一工作区的环形区域通过与工件的柔性相接过程，提升工件的平整度及吸盘的气密性。

具体地，第二密封圈固接于第一工作区；该第二密封圈与第二工作区沿第一工作面端面向外方向齐平或符合预设的第一高度差阈值，确保了工件对平整度或气密性的要求。

进一步地，第二工作区包括若干第一组通气孔，该组通气孔与真空设备联通或由真空设备获取真空动力。

为了便于制备该吸盘，其第一工作区可以设置为一同心圆环区域，该同心圆环宽度可以定义为第一环宽；该同心圆环区域外圆的直径可定义为第三环径。

具体地，其第一环宽可以设置为0.2mm；其第三环径可以设置为292mm。

进一步地，为了提升吸盘的刚性、简化制造工艺并节约贵重材料；其第一工作面还可包括第三工作区，使得该第三工作区被第二工作区包围。其中，第三工作区不包含通气孔。

具体地，其第三工作区与第二工作区可采用不同的已知材料制备，在需要透气的部分采用多孔结构，在支撑区域或中心区域采用密闭或不通气的结构；一方面简化了制造工艺，另一方面可以减少相当价格较高的多孔材料的使用。

其中，第三工作区可采用不锈钢或铝合金材料制备，用以适应工件的强腐蚀环境并兼顾机械性能；此外，其第二工作区可采用多孔陶瓷制备确保真空吸附结构的通气效果。

与本实用新型相应，同时还公开了一种密封圈，包括一环形弹性圈体；该环形弹性圈体固定连接于本实用新型所公开的工作区结构中。

具体地，该环形弹性圈体与第二工作区沿第一工作面端面向外方向齐平或符合预设的第一高度差阈值，确保装配符合气密性和机械强度的要求。

进一步地，该环形弹性圈体可以采用橡胶或塑料制备；该环形弹性圈体径向横截面包络沿环形弹性圈体径向的宽度可制备为0.2mm。

进一步地，本实用新型还公开了一种晶圆吸附结构，包括吸盘、柔性膜、晶圆；其中的吸盘采用与本实用新型所公开吸盘同样的结构。

进一步地，其柔性膜贴敷于晶圆的第一加工面，该第一加工面朝向吸盘一侧。

具体地，本实用新型特别适用于晶圆厚度不大于150um的场景，对于晶圆的翘曲有较好的适应能力。

此外，本实用新型进一步公开了一种机械臂、晶圆减薄装置以及环切机，同样都以上述吸盘结构为核心，其机械臂包括第一吸盘、第二机械臂本体、第三动力装置。

其中，第一吸盘采用本实用新型所公开的吸盘；和/或采用了前述的密封圈；亦或进一步地，吸盘和/或密封圈采用了前述的吸附结构。

同时，第一吸盘与第二机械臂本体固定连接；动力装置包括气动装置和机械臂驱动装置，气动装置通过管路与第一吸盘固定和/或柔性连接，气动装置的气路与吸盘的气路连通。

具体地，其晶圆减薄装置包括上述结构的吸盘；和/或同样结构的密封圈；亦或采用上述机械臂；其机械臂为该减薄装置传送和/或取放晶圆。

此外，该减薄装置可采用太谷TAIKO工艺制备晶圆，用以适应不同规格工件的处理。

类似地，其一种环切机包括同样结构的吸盘和/或密封圈；可以采用同样结构的机械臂；其中，机械臂为环切机传送和/或取放晶圆；其所处理的晶圆可以是太谷TAIKO环结构的工件；特别适用于晶圆厚度不大于150um的场景。

本实用新型改进设计后，有利于提高工作盘传送超薄片的能力，减少晶圆的隐裂及取环不良问题，使相关制程的良率和产能得到提升。

需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。

附图说明

为了更加清晰地说明本实用新型的技术方案，利于对本实用新型的技术效果、技术特征和目的进一步理解，下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，附图构成说明书的必要组成部分，与本实用新型的实施例一并用于说明本实用新型的技术方案，但并不构成对本实用新型的限制。

附图中的同一标号代表相同的部件，具体地：

图1为吸盘工作状态示意图，

图2为吸盘工作状态炸开图；

图3为本实用新型吸盘实施例一端面分区结构示意图；

图4为本实用新型吸盘实施例二端面分区结构示意图；

图5为本实用新型吸盘实施例一组成结构示意图；

图6为本实用新型吸盘实施例三端面组成结构示意图；

图7为本实用新型吸盘实施例四端面组成结构示意图；

图8为本实用新型吸盘实施例五剖视示意图；

图9为本实用新型吸盘实施例五组成结构示意图。

其中：

001-吸盘工作状态，

002-吸盘部件结构，

003-工作面分区结构，

004-工作面另一种分区结构，

005-吸盘装配结构，

006-吸盘装配结构举例一，

007-吸盘装配结构举例二，

008-吸盘剖面结构五，

009-吸盘组成结构五；

100-第一吸盘本体，

101-第一工作面，

102-第二工作面，

111-第一工作区，

122-第二工作区，

133-第三工作区，

200-柔性膜，

201-气隙或间隙，

300-支撑结构，

400-晶圆，

401-第一加工面，

402-第二加工面，

500-第二密封圈，

503-第三密封圈，

801、802、80N-第一组通气孔，

901-第一环宽，

903-第三环径。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。当然，下列描述的具体实施例只是为了解释本实用新型的技术方案，而不是对本实用新型的限定。

此外，实施例或附图中表述的部分，也仅仅是本实用新型相关部分的举例说明，而不是本实用新型的全部。

如图1、图2、图5所示，本实用新型实施例吸盘，包括第一吸盘本体100，第二密封圈500；其中，第一吸盘本体100包括第一工作面101、第二工作面102。

其第一工作面101包括第一工作区111、第二工作区122；第一工作区111为一环形区域，第二工作区122为第一工作面101被第一工作区111包围的区域。

如图5及图2所示，第二密封圈500固接于第一工作区111；第二密封圈500与第二工作区122沿第一工作面101端面向外方向齐平或符合预设的第一高度差阈值。

如图6、图7所示，第二工作区122包括若干第一组通气孔801、802、80N，该第一组通气孔801、802、80N与真空设备联通或由真空设备获取真空动力。

进一步地，如图3及图4所示，第一工作区111可以制备为一同心圆环区域，该同心圆环宽度为第一环宽901；该同心圆环区域外圆的直径为第三环径903。

具体地，第一环宽901可以设置为0.2mm；第三环径903可以设置为292mm。

进一步地，如图4，公开了另一种结构的吸盘，其第一工作面101还包括第三工作区133，该第三工作区133被第二工作区122包围；该第三工作区133不包含通气孔。

进一步地，第三工作区133与第二工作区122可以采用不同的已知材料制备；例如，第三工作区可以采用不锈钢或铝合金材料制备，第二工作区可以采用多孔陶瓷制备。

如图5及图2所示，密封圈500包括一环形弹性圈体；该环形弹性圈体固定连接于第一工作区111；该环形弹性圈体与第二工作区122沿第一工作面101端面向外方向齐平或符合预设的第一高度差阈值；该第一高度差阈值可取10um。

具体地，该环形弹性圈体可以采用橡胶或塑料制备；环形弹性圈体径向横截面包络沿环形弹性圈体径向的宽度999为0.2mm。

如图1及图2，相应的晶圆吸附结构包括吸盘、柔性膜200、晶圆400；其中，柔性膜200贴敷于晶圆400的第一加工面401，第一加工面401朝向吸盘一侧；该实施例结构特别适用于晶圆400的厚度不大于150um的情形。

相应地，机械臂包括第一吸盘、第二机械臂本体、第三动力装置；其中，第一吸盘采用本实用新型相应的任一吸盘；和/或采用本实用新型相应的密封圈；亦或采用了本实用新型所公开的吸附结构。

具体地，第一吸盘与第二机械臂本体固定连接；其动力装置包括气动装置和机械臂驱动装置，气动装置通过管路与第一吸盘固定和/或柔性连接，气动装置的气路与吸盘的气路连通；其中，第一吸盘可采用如图8、图9的双密封圈结构，其第二密封圈500用于吸附铁环框架抬升工件或晶圆，其第三密封圈503用于防止真空泄漏。

进一步地，在相应的晶圆减薄装置和环切机中，均包括本实用新型公开的吸盘、密封圈和/或机械臂；其中，机械臂为减薄装置传送和/或取放晶圆400。

具体地，该减薄装置可以采用太谷TAIKO工艺制备晶圆400，使得晶圆具有太谷TAIKO环结构。

此外，对于环切机，其所处理晶圆400的厚度一般不大于150um。

需要说明的是，上述实施例仅是为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，本领域技术人员可以理解，本实用新型的实施方式不限于以上内容，基于上述内容所进行的明显变化、替换或替代，均不超出本实用新型技术方案涵盖的范围；在不脱离本实用新型构思的情况下，其它实施方式也将落入本实用新型的范围。

Claims (14)

1.一种吸盘，包括：

第一吸盘本体（100），第二密封圈（500）；其中，

所述第一吸盘本体（100）包括第一工作面（101）、第二工作面（102）；

所述第一工作面（101）包括第一工作区（111）、第二工作区（122）；

所述第一工作区（111）为一环形区域，所述第二工作区（122）为所述第一工作面（101）被所述第一工作区（111）包围的区域；

所述第二密封圈（500）固接于所述第一工作区（111）；

所述第二密封圈（500）与所述第二工作区（122）沿所述第一工作面（101）端面向外方向齐平或符合预设的第一高度差阈值；

所述第二工作区（122）包括若干第一组通气孔（801、802、80N），所述通气孔（801、802、80N）与真空设备联通或由所述真空设备获取真空动力。

2.如权利要求1的所述吸盘，其中：

所述第一工作区（111）为一同心圆环区域，所述同心圆环宽度为第一环宽（901）；

所述同心圆环区域外圆的直径为第三环径（903）。

3.如权利要求2的所述吸盘，其中：

所述第一环宽（901）等于0.2mm；

所述第三环径（903）等于292mm。

4.如权利要求1、2或3的所述任一吸盘，其中：

所述第一工作面（101）还包括第三工作区（133），所述第三工作区（133）被所述第二工作区（122）包围；

所述第三工作区（133）不包含通气孔。

5.如权利要求4的所述吸盘，其中：

所述第三工作区（133）与所述第二工作区（122）采用不同的已知材料制备。

6.如权利要求5的所述吸盘，其中：

所述第三工作区采用不锈钢或铝合金材料制备；

所述第二工作区采用多孔陶瓷制备。

7.一种密封圈，包括：

一环形弹性圈体；所述环形弹性圈体固定连接于如权利要求1的所述第一工作区（111）；

所述环形弹性圈体与所述第二工作区（122）沿所述第一工作面（101）端面向外方向齐平或符合预设的第一高度差阈值。

8.如权利要求7的所述密封圈，其中：

所述环形弹性圈体采用橡胶或塑料制备；

所述环形弹性圈体径向横截面包络沿所述环形弹性圈体径向的宽度（999）为0.2mm。

9.一种晶圆吸附结构，包括：

如权利要求1、2、3、5、6的所述任一吸盘、柔性膜（200）、晶圆（400）；

所述柔性膜（200）膜贴敷于晶圆（400）的第一加工面（401），所述第一加工面（401）朝向吸盘一侧；其中，所述晶圆（400）的厚度不大于150um。

10.一种机械臂，包括：

第一吸盘、第二机械臂本体、第三动力装置；

所述第一吸盘采用如权利要求1-6的所述任一吸盘；

和/或采用如权利要求7或8的所述密封圈；

所述第一吸盘与所述第二机械臂本体固定连接；

所述动力装置包括气动装置和机械臂驱动装置，所述气动装置通过管路与所述第一吸盘固定和/或柔性连接，所述气动装置的气路与所述吸盘的气路连通。

11.一种晶圆减薄装置，包括：

如权利要求1、2、3、5、6的所述任一吸盘；

和/或如权利要求7或8的所述密封圈。

12.如权利要求11的所述晶圆减薄装置，其中：

所述减薄装置采用太谷TAIKO工艺制备晶圆（400）。

13.一种环切机，包括：

如权利要求1、2、3、5、6的所述任一吸盘；和/或如权利要求7或8的所述密封圈。

14.如权利要求13的所述环切机，其中：

所述任一吸盘转运的晶圆（400）包括一太谷TAIKO环结构；所述晶圆（400）的厚度不大于150um。

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