CN219553609U - 晶圆承载治具及半导体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆制备技术领域，具体公开了一种晶圆承载治具及半导体设备，该晶圆承载治具包括底座、托盘和顶针，其中，托盘设于底座，托盘具有穿出其两个端面的针孔；顶针能从托盘远离底座的一端穿入针孔，并可拆卸连接于底座。上述结构的设置使得托盘安装到底座上的时候，无需考虑顶针的结构，从而提高了托盘安装到底座上的效率；另外，将顶针穿过针孔并安装至底座的过程，由于手持顶针，感触更加灵敏，也降低了顶针发生弯曲的可能性。

Description

晶圆承载治具及半导体设备

技术领域

本实用新型涉及晶圆制备技术领域，尤其涉及一种晶圆承载治具及半导体设备。

背景技术

晶圆治具的晶圆托盘安装到底座上的时候，波纹管要固定在晶圆托盘底部，由于晶圆托盘的针孔内径很小，导致顶针很难对准晶圆托盘上的针孔，安装的时候需要非常专注，一点点尝试，即便如此，也很容易使得顶针抵接晶圆托盘的底部，或者即使顶针进入针孔，也会由于晶圆托盘与底座之间发生错位而导致顶针发生弯曲，导致晶圆托盘的安装失败，且整个安装过程缓慢，工作效率低。

为此，亟需研究一种晶圆承载治具及半导体设备，以提高晶圆托盘的安装效率，并解决晶圆托盘安装时，顶针容易出现弯曲的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆承载治具及半导体设备，以提高晶圆托盘的安装效率，并解决晶圆托盘安装时，顶针容易出现弯曲的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种晶圆承载治具，该晶圆承载治具包括：

底座；

托盘，所述托盘设于所述底座，所述托盘具有穿出其两个端面的针孔；

顶针，所述顶针能从所述托盘远离所述底座的一端穿入所述针孔，并可拆卸连接于所述底座。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述底座和所述托盘二者中，一个设有定位销，另一个设有定位槽，所述底座和所述托盘通过所述定位销和所述定位槽定位。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述定位销包括销本体和固定部，所述固定部设于所述销本体的一端，所述底座设有安装槽，所述固定部连接于所述安装槽中。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述销本体的靠近所述固定部的一端的外径尺寸大于所述销本体的远离所述固定部的一端的外径尺寸，所述定位槽与所述销本体的形状匹配。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述销本体包括依次连接的第一销体、第二销体、第三销体、第四销体和第五销体，且所述第一销体、所述第二销体、所述第三销体、所述第四销体和所述第五销体的外径尺寸依次减小。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述销本体设有连接槽，所述连接槽与所述销本体同轴，所述针孔与所述定位槽连通且同轴，所述顶针穿过所述针孔并插装于所述连接槽。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述顶针卡接于所述连接槽中。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述连接槽的侧壁设有卡凸，所述顶针的外周设有卡槽，所述卡凸能卡接于所述卡槽中。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述卡槽呈环状，所述卡槽的轴线与所述顶针的轴线重合。

作为一种晶圆承载治具的可选技术方案，所述底座设有针槽，所述针槽与所述针孔的轴线重合，所述针孔穿过所述针孔并插装于所述针槽。

另一方面，本实用新型提供一种半导体设备，该半导体设备具包括上述任一项技术方案所述的晶圆承载治具，所述顶针用于承载晶圆，并使所述晶圆上升或者下降。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种晶圆承载治具及半导体设备，该晶圆承载治具通过将顶针和底座分体设置，并且底座和顶针之间可拆卸连接，从而，可以先将托盘安装在底座上，然后，将顶针穿过托盘的针孔并可拆卸连接于底座上，上述结构的设置，使得托盘安装到底座上的时候，无需考虑顶针的结构，从而提高了托盘安装到底座上的效率；另外，将顶针穿过针孔并安装至底座的过程，由于手持顶针，感触更加灵敏，也降低了顶针发生弯曲的可能性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中晶圆承载治具第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中晶圆承载治具第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中底座第一视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中底座第二视角的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中定位销第一视角的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中定位销第二视角的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中托盘第一视角的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中托盘第二视角的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中顶针的结构示意图。

图中：

1、底座；11、安装槽；12、定位销；121、销本体；1211、第一销体；1212、第二销体；1213、第三销体；1214、第四销体；1215、第五销体；1216、连接槽；1217、卡凸；122、固定部；

2、托盘；21、针孔；22、定位槽；

3、顶针；31、卡槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，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”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1-9所示，本实施例提供一种晶圆承载治具，该晶圆承载治具包括底座1、托盘2和顶针3，其中，托盘2设于底座1，托盘2具有穿出其两个端面的针孔21；顶针3能从托盘2远离底座1的一端穿入针孔21，并在穿过针孔21后可拆卸连接于底座1。

上述结构的设置使得托盘2安装到底座1上的时候，无需考虑顶针3的结构，从而提高了托盘2安装到底座1上的效率；另外，将顶针3穿过针孔21并安装至底座1的过程，由于手持顶针3，感触更加灵敏，也降低了顶针3发生弯曲的可能性。

为提高托盘2和底座1对准的效率，本实施例中，底座1和托盘2二者中，一个设有定位销12，另一个设有定位槽22，底座1和托盘2通过定位销12和定位槽22定位。在其他实施例中，还可以通过外部治具完成底座1和托盘2的相对定位，以保证托盘2和底座1的相对位置。

为节省底座1的占地面积，降低使用成本，本实施例中，销本体121设于底座1靠近托盘2的一端，定位槽22设于托盘2靠近底座1的一端。

定位销12和底座1可拆卸连接，以便于后期的更换和维护。

具体地，定位销12包括销本体121和固定部122，固定部122设于销本体121的一端，底座1设有安装槽11，固定部122连接于安装槽11中。其中，固定部122可以螺接、粘接或焊接于安装槽11的内侧壁。销本体121能插接于定位槽22中。

为便于销本体121和定位槽22的配合，本实施例中，销本体121的靠近固定部122的一端的外径尺寸大于销本体121的远离固定部122的一端的外径尺寸，定位槽22与销本体121的形状匹配。借助上述结构的设置，使得托盘2安装于底座1上的过程，销本体121便于和定位槽22配合，提高了托盘2的安装至底座1的效率。

具体地，销本体121包括依次连接的第一销体1211、第二销体1212、第三销体1213、第四销体1214和第五销体1215，且第一销体1211、第二销体1212、第三销体1213、第四销体1214和第五销体1215的外径尺寸依次减小。固定部122的外径尺寸小于第一销体1211的外径尺寸。为便于加工，第一销体1211、第二销体1212、第三销体1213、第四销体1214和第五销体1215和固定部122均为圆柱结构。第一销体1211、第二销体1212、第三销体1213、第四销体1214、第五销体1215和固定部122一体成型设置，通过车削工艺制备而成。

销本体121设有连接槽1216，连接槽1216与销本体121同轴，针孔21与定位槽22连通且同轴，顶针3穿过针孔21并插装于连接槽1216。借助上述结构，使得销本体121的外部作为托盘2的定位结构，销本体121的主体用于支撑顶针3，即连接槽1216的侧壁用于支撑顶针3，销本体121一物两用。另外，由于在凸出于底座1的销本体121内设置连接槽1216，使得顶针3的下端可以位于底座1的上方，从而减小了顶针3的长度，降低成本；在顶针3直径不变的前提下，顶针3长度的降低还有利于增加顶针3的支撑能力。

在其他实施例中，不需考虑定位销12的具体结构，定位销12设置在底座1，定位槽22设置在托盘2，连接槽1216可以直接设置在定位销12上。

本实施例中，顶针3设有四个，定位销12和针孔21的数量均与顶针3的数量相同且一一对应设置。当然，在其他实施例中，顶针3还可以为三个、五个甚至其他个数，只要能完成晶圆的顶起即可，具体数量并不以此为限。

关于连接槽1216的深度，本实施例中，连接槽1216的槽底位于销本体121和固定部122之间的交界处。换言之，连接槽1216的槽底位于第五销体1215和固定部122之间的交界处。在其他实施例中，销本体121还可以为圆台结构。本实施例中，连接槽1216贯通整个圆台，并止通于固定部122。

在其他实施例中，定位销12可以设置在底座1的周侧，定位槽22可以设置在托盘2的周侧。本实施例中，底座1设有针槽，针槽与针孔21的轴线重合，针孔21穿过针孔21并插装于针槽。

关于连接槽1216的内部结构，无需考虑定位销12和定位槽22的设置位置，顶针3均可以卡接于连接槽1216中。

具体地，连接槽1216的侧壁设有卡凸1217，顶针3的外周设有卡槽31，卡凸1217能卡接于卡槽31中。当然，在本实施例的另一实施方式中，连接槽1216侧壁可以设置凹槽，顶针3的外周可以设置凸起，凸起可以卡接于凹槽中。为便于描述和理解，接下来以在顶针3上设置卡槽31为例展开说明。

卡槽31呈环状，卡槽31的轴线与顶针3的轴线重合。环状结构的卡槽31可以提高与卡凸1217的适应性能，提高顶针3安装于连接槽1216的效率。

本实施例中，卡凸1217设有四个，四个卡凸1217均布于连接槽1216的侧壁。当然，在其他实施例中，卡凸1217的数量可以为两个或者三个，或者其他其数量，并不以此为限。其中，连接槽1216贯穿第一销体1211、第二销体1212、第三销体1213、第四销体1214和第五销体1215，四个卡凸1217均位于第三销体1213或者第四销体1214处。

关于卡凸1217结构，在本实施例中的一个实施方式中，卡凸1217可以为连接槽1216侧壁的凸点结构。在本实施例中的另一个实施方式中，卡凸1217也可以为球头柱塞结构，即在连接槽1216的侧壁开设滑动槽，将弹簧设于滑动槽内，球头连接于弹簧的一端，弹簧的另一端连接于滑动槽的槽底，球头能伸出滑动槽且能缩回至滑动槽内部，伸出滑动槽的球头可以卡接于卡槽31中。

在另一实施例中，顶针3还可以螺接于连接槽1216内。具体地，连接槽1216为螺纹孔，顶针3的端部设有螺纹。在又一实施例中，顶针3和连接槽1216的侧壁或槽底通过磁力吸附。具体地，销本体121和顶针3通过磁力吸附。在本实施例的第一种实施方式中，顶针3的一端的设置有磁铁，销本体121为不锈钢材质，磁铁能吸附在连接槽1216的槽壁以及槽底。在本实施例的第二种实施方式中，销本体121具有磁性，顶针3为不锈钢材质。在本实施例的第三种实施方式中，顶针3和销本体121均为不锈钢材质，连接槽1216的底部或者侧壁设有磁铁。

实施例二

本实施例提供一种半导体设备，半导体设备包括上述任一实施方案的晶圆承载治具，顶针3用于承载晶圆，并使晶圆上升或者下降。

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.晶圆承载治具，其特征在于，包括：

底座(1)；

托盘(2)，所述托盘(2)设于所述底座(1)，所述托盘(2)具有穿出其两个端面的针孔(21)；

顶针(3)，所述顶针(3)能从所述托盘(2)远离所述底座(1)的一端穿入所述针孔(21)，并可拆卸连接于所述底座(1)。

2.根据权利要求1所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述底座(1)和所述托盘(2)二者中，一个设有定位销(12)，另一个设有定位槽(22)，所述底座(1)和所述托盘(2)通过所述定位销(12)和所述定位槽(22)定位。

3.根据权利要求2所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述定位销(12)包括销本体(121)和固定部(122)，所述固定部(122)设于所述销本体(121)的一端，所述底座(1)设有安装槽(11)，所述固定部(122)连接于所述安装槽(11)中。

4.根据权利要求3所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述销本体(121)的靠近所述固定部(122)的一端的外径尺寸大于所述销本体(121)的远离所述固定部(122)的一端的外径尺寸，所述定位槽(22)与所述销本体(121)的形状匹配。

5.根据权利要求4所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述销本体(121)包括依次连接的第一销体(1211)、第二销体(1212)、第三销体(1213)、第四销体(1214)和第五销体(1215)，且所述第一销体(1211)、所述第二销体(1212)、所述第三销体(1213)、所述第四销体(1214)和所述第五销体(1215)的外径尺寸依次减小。

6.根据权利要求3所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述销本体(121)设有连接槽(1216)，所述连接槽(1216)与所述销本体(121)同轴，所述针孔(21)与所述定位槽(22)连通且同轴，所述顶针(3)穿过所述针孔(21)并插装于所述连接槽(1216)。

7.根据权利要求6所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述顶针(3)卡接于所述连接槽(1216)中。

8.根据权利要求7所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述连接槽(1216)的侧壁设有卡凸(1217)，所述顶针(3)的外周设有卡槽(31)，所述卡凸(1217)能卡接于所述卡槽(31)中。

9.根据权利要求8所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述卡槽(31)呈环状，所述卡槽(31)的轴线与所述顶针(3)的轴线重合。

10.根据权利要求1所述的晶圆承载治具，其特征在于，所述底座(1)设有针槽，所述针槽与所述针孔(21)的轴线重合，所述针孔(21)穿过所述针孔(21)并插装于所述针槽。

11.半导体设备，其特征在于，所述半导体设备包括权利要求1-10任一项所述的晶圆承载治具，所述顶针(3)用于承载晶圆，并使所述晶圆上升或者下降。