CN219778862U - 一种真空吸附式取放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及承载装置技术领域，且公开了一种真空吸附式取放装置，包括取放件和至少三个吸附环；所述取放件具有吸附面，所述吸附环设置于所述吸附面，至少三个所述吸附环在所述吸附面呈三角布置，所述吸附环由弹性材质制成，所述取放件内设置有真空流道，所述真空流道与所述吸附环的内腔连通。在本实用新型提供的一种真空吸附式取放装置中，各个吸附环的受力更加均匀，使得吸附环的取放更加稳定，在晶圆具有一定的翘曲度时，三点式吸附相较于长条状的单点式吸附，其与晶圆的表面充分的贴合接触，易受晶圆翘曲度的影响较小，容易达到真空吸附所需要的封闭要求，提高国产微松倒片机取放晶圆的工作效率。

Description

一种真空吸附式取放装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种真空吸附式取放装置。

背景技术

国产微松倒片机主要用于晶圆生产线上的分批、合并。晶圆是指半导体集成电路制作所用的晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品，生产晶圆的过程当中，良品率是很重要的条件，因此对晶圆的取放需要注意对晶圆的防护，对于生产线上的晶圆常常依靠真空吸附器进行取放。

现有的真空吸附器取放晶圆的效果不佳，是因为真空吸附器的真空吸附口通常为长条状的单点式真空吸附，但是并不是所有的晶圆的表面都是平整的，不同型号和生产工艺的晶圆会具有一定的翘曲度，使得长条状的单点式真空吸附器与具有翘曲度的晶圆的表面不能充分的贴合接触，难以达到真空吸附所需要的封闭要求，易发生真空吸附器无法吸住晶圆的问题，造成国产微松倒片机的宕机，影响生产效率；同时，现有的真空吸附器整体结构均为陶瓷制作，但由于陶瓷工艺的精度难以达到完全平整，真空吸附器上接触晶圆的真空吸附口会存在毛刺或凹凸不平的情况，取放晶圆后，容易刮伤晶圆，影响晶圆的良品率。

基于此，本实用新型提供了一种真空吸附式取放装置，以实现取放时防止晶圆刮伤的技术目的。

实用新型内容

为实现以上目的，本实用新型提出了一种真空吸附式取放装置，包括取放件和至少三个吸附环；

所述取放件具有吸附面，所述吸附环设置于所述吸附面，至少三个所述吸附环在所述吸附面呈三角布置，所述吸附环由弹性材质制成，所述取放件内设置有真空流道，所述真空流道与所述吸附环的内腔连通。

可选地，所述吸附环设置有三个，各所述吸附环在所述吸附面呈正三角布置。

可选地，取放件上沿垂直于所述吸附面开设有凹槽，各所述吸附环围绕所述凹槽设置。

可选地，所述凹槽为半圆槽，在所述吸附面上，各所述吸附环中心连线形成的所述正三角的内接圆的中心位于所述半圆槽的中轴线上。

可选地，所述吸附环由特氟龙橡胶材料制成，用于和晶圆柔和接触。

可选地，所述取放件包括连接臂和吸附部，所述连接臂沿第一方向的一端与所述吸附部连接，所述吸附面位于所述吸附部，所述第一方向平行于所述吸附面，所述真空流道连通至所述连接臂沿所述第一方向远离所述吸附部的一端。

可选地，所述凹槽沿所述第一方向贯通所述吸附部沿所述第一方向远离所述连接臂的一端，所述凹槽设置于所述吸附部。

可选地，所述取放件沿第二方向呈对称结构；和/或；所述吸附部沿所述第二方向的尺寸大于所述连接臂沿所述第二方向的尺寸；所述第二方向平行于所述吸附面且垂直于所述第一方向。

可选地，一所述吸附环的中轴线位于所述取放件的对称面上，其余所述吸附环以该对称面沿第二方向对称设置。

可选地，所述真空吸附式取放装置还包括检测件，所述检测件设置于所述取放件上用于检测承载于所述取放件上的晶圆距所述检测件的距离。

在本实用新型中，将所述取放件和吸附环组装后，控制取放件将三个吸附环贴合在晶圆的表面，由于三个吸附环呈等边三角形设置，其重心与晶圆的圆心一致，各个吸附环的受力更加均匀，使得吸附环的取放更加稳定，在晶圆具有一定的翘曲度时，三点式吸附相较于长条状的单点式吸附，其与晶圆的表面充分的贴合接触，易受晶圆翘曲度的影响较小，容易达到真空吸附所需要的封闭要求，减少吸附环无法吸住晶圆的情况，提高国产微松倒片机取放晶圆的工作效率，此外，在吸附环与晶圆接触时，吸附环由于为特氟龙橡胶的材质且所述吸附环沿第一方向的底部向顶部其外径逐渐变大，在与晶圆接触时，吸附环会逐渐贴合晶圆，直至完全接触，相较于传统真空吸附口陶瓷材料的吸附，吸附环的接触吸附过程更加柔和，可以减少在晶圆表面留下的划痕，提高晶圆的良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的真空吸附装置的结构示意图；

图2为本实用新型真空吸附式取放装置的结构示意图；

图3为本实用新型真空吸附式取放装置的截面图；

图4为本实用新型真空吸附式取放装置的使用状态图。

图1-4中，1-取放件，101-吸附面，102-对称面，2-吸附环，3-真空流道，4-吸附部，5-连接臂，6-凹槽，7-真空吸附器本体，8-真空吸附口，9-真空气管，10-晶圆，11-检测件，a-第一方向，b-第二方向。

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。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。

本实用新型中，“外径”和“内径”对于圆形结构而言，对应的是直径尺寸，对于非圆形结构而言，内径指的是其内接圆的直径，外径指的是其外接圆的直径；“轴向”对于圆柱形杆状结构而言，对应的是其中轴线所在的方向，对于非圆柱的通道时，则轴向对应的是杆状结构的长度方向；

本实用新型中，“近端”和“远端”是从使用产品的操作者角度来看相对于彼此的元件或动作的相对方位、相对位置、方向，尽管“近端”和“远端”并非是限制性的，本实施例中，“近端”和“远端”是对应部件中沿吸附环的高度方向对应的两端；

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“垂直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

请参考图1所示，现有的真空吸附器包括真空吸附器本体7和真空吸附口8，所述真空吸附口8设置于所述真空吸附器本体7的一侧，所述真空吸附口8为长条状，用以吸附晶圆10，且真空吸附口8与晶圆10之间接触，所述真空吸附器本体7和真空吸附口8的材质均为陶瓷材料，由于陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品，因此，工艺的精度难以达到完全平整，长条状的真空吸附口8吸附晶圆10后会在晶圆10的表面留下长条状划痕，影响晶圆的良品率。

请参考图2至图4所示，本实施例中提供了一种真空吸附式取放装置，包括取放件1和三个吸附环2，所述取放件1具有吸附面101，所述吸附面101为所述取放件1使用时面向晶圆10的一侧，即为图2中所述取放件1的顶部表面，所述取放件1包括连接臂5和吸附部4，所述连接臂5沿第一方向a的一端与所述吸附部4连接，所述吸附面101位于所述吸附部4，所述第一方向平a行于所述吸附面101，所述取放件1沿第二方向b呈对称结构，且所述吸附部4沿所述第二方向b的尺寸大于所述连接臂5沿所述第二方向b的尺寸，沿所述第二方向b尺寸较小的连接臂5可以便于人员更好地观察所述吸附部4吸附所述晶圆10的情况，所述第二方向b平行于所述吸附面101，且垂直于所述第一方向a；

所述吸附环2设置于所述吸附面101，所述吸附环2设置有三个，各所述吸附环2在所述吸附面101呈正三角布置，其中一所述吸附环2的中轴线位于所述取放件1的对称面102上，其余所述吸附环2以该对称面102沿第二方向b对称设置，所述吸附环2用于吸附晶圆10，所述吸附环2吸附晶圆10时，所述晶圆10与所述取放件1的相对面平行，所述吸附环2远离所述吸附面101的一侧为接触侧，所述接触侧与所述晶圆10接触，所述吸附环2由弹性材质制成，弹性材质的所述吸附环2与所述晶圆10接触较为柔和，本实施例中，为了吸附环2与晶圆10的接触更加柔和，吸附环2的材质为特氟龙橡胶，特氟龙橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，因此特氟龙橡胶的材质具有良好的形变性和柔韧性，特氟龙橡胶材质的吸附环2在与晶圆10接触时，吸附环2会发生形变，顶部向底部逐渐贴合晶圆10，直至完全接触，减少在晶圆10表面留下的划痕，提高晶圆10的良品率；

值得注意的是，所述吸附环2的数量至少为三个，当吸附环2的数量为小于三个时，各所述吸附环2吸附晶圆10时呈单点接触或呈直线接触，此时吸附环2与晶圆10的中心难以保持一致，影响所述吸附环2的使用效果；可以选择的，所述吸附环2的数量也可以为4个或更多，当吸附环2的数量大于三个时，各所述吸附环2呈阵列均匀的分布于所述吸附面101，提高所述吸附环2与所述晶圆10的接触面积，使得所述晶圆10被吸附后受力均匀；

所述取放件1内设置有真空流道3，所述真空流道3与所述吸附环2的内腔连通，且所述真空流道3连通至所述连接臂5沿所述第一方向a远离所述吸附部4的一端，所述真空流道3在所述取放件1内沿所述第一方向a设置，所述真空流道3沿第一方向a的一端具有分叉流道，所述分叉流道分别与各个吸附环2的内腔连通，保持各个吸附环2与真空流道3的连通，所述真空流道3的另一端与国产微松倒片机的真空气管9连接，在所述吸附环2与所述晶圆10接触后，所述真空气管9通过真空流道3排出各个吸附环2和晶圆10内的空气，此时所述吸附环2与所述晶圆10之间的气压远远小于外界的气压，这样在吸附环2的接触侧对于所述晶圆10就有较大的吸力，以达到吸附环2吸附所述晶圆10的功能，同时可以通过真空流道3内部的真空压力数值判断吸附环2是否成功吸附晶圆10。

本实施例中，取放件1上沿垂直于所述吸附面101开设有凹槽6，各所述吸附环2围绕所述凹槽6设置，所述凹槽6设置于所述吸附部4，所述凹槽6沿所述第一方向a贯通所述吸附部4沿所述第一方向a远离所述连接臂5的一端，所述凹槽6为半圆槽，在所述吸附面101上，各所述吸附环2中心连线形成的所述正三角的内接圆的中心位于所述半圆槽的中轴线上，使得所述吸附环2吸附晶圆10时，所述晶圆10的中心与所述正三角的中心一致，使得各个所述吸附环2吸附晶圆10的受力一致，利于各个所述吸附环2吸附晶圆10的稳定，所述凹槽6用于容纳凸起的晶圆10，所述吸附环2吸附晶圆10时，所述晶圆10凸出的部分会进入所述凹槽6内，所述晶圆10凸出的部分不会撞到所述吸附面101上，使得晶圆10与吸附环2平行接触，利于所述吸附环2吸附晶圆10的稳定，且相对减少取放件1的面积，在取放晶圆10的过程中，人员可以通过所述凹槽6，更好的观察所述晶圆10的吸附状态。

在其他可替代的实施例中，所述吸附环2呈吸盘状，吸盘状吸附环2的开口朝向远离所述吸附面101的一侧，使得吸附环2与晶圆10相接触时，所述开口会先接触晶圆10，同时吸附环2开口的远端向晶圆10靠近挤压，由于所述开口处较大，其在与晶圆10相接触时不易向内卷边，提高吸附环2吸附晶圆10的稳定性。

将所述取放件1和吸附环2组装后，控制取放件1将三个吸附环2贴合在晶圆10的表面，由于三个吸附环2呈等边三角形设置，其重心与晶圆10的圆心一致，各个吸附环2的受力更加均匀，使得吸附环2的取放更加稳定，在晶圆10具有一定的翘曲度时，三点式吸附相较于长条状的单点式吸附，其与晶圆10的表面充分的贴合接触，易受晶圆10翘曲度的影响较小，容易达到真空吸附所需要的封闭要求，减少吸附环2无法吸住晶圆10的情况，提高国产微松倒片机取放晶圆10的工作效率，此外，在吸附环2与晶圆10接触时，吸附环2由于为特氟龙橡胶的材质且所述吸附环2沿第一方向a的底部向顶部其外径逐渐变大，在与晶圆10接触时，吸附环2会逐渐贴合晶圆10，直至完全接触，相较于传统真空吸附口8陶瓷材料的吸附，吸附环2的接触吸附过程更加柔和，可以减少在晶圆10表面留下的划痕，提高晶圆10的良品率。

在其他可替代的实施例中，所述真空流道3在所述取放件1内部的安装方式可以是，通过将取放件1沿第一方向a分为两段，在一段的表面沿真空流道3需要的路径开设管道凹槽，将真空流道3放置于所述凹槽内，两段取放件1的相对面设置有卡槽或通孔，所述两段所述取放件1相互卡设于所述卡槽或通孔中；或者，两段所述取放件1通过胶剂连接方式相互连接；或者，所述一段取放件1的上表面设置有一螺钉，所述另一段取放件1的下表面设置有螺纹孔，所述螺钉穿过所述取放件1固定于所述螺纹孔中。

在其他的可替代的实施例中，所述真空吸附式取放装置还包括检测件11，所述检测件11设置于所述取放件1上用于检测承载于所述取放件1上的晶圆10距所述检测件11的距离，可以选择的，所述吸附面101上设有检测件11，所述检测件11为限定反射型光纤，其型号可以为FD-L12W，所述限定反射型光纤采用以发射器和接收器为角度的结构，可以检测各自光轴交叉的受限区域，因此，所述限定反射型光纤通过过盈连接的方式垂直固定在吸附面101的表面，在所述吸附环2吸附晶圆10时，所述限定反射型光纤与所述晶圆10具有固定距离，限定反射型光纤发射正对着所述晶圆10，此处对该固定距离不作限定，其可以根据工况做适应性的调整，该固定距离的设置，使得限定反射型光纤接收所述晶圆10的检测距离保持不变，不易受背景影响，当吸附环2没有吸附晶圆10时，所述限定反射型光纤发射接收所述晶圆10的检测距离变长，以此判断所述吸附环2吸附晶圆10是否成功吸附晶圆10，当国产微松倒片机设备宕机时，通过限定反射型光纤与真空气管9的真空压力进行数值的双重确认，减少人为操作误判断的事故发生，限定反射型光纤为现有的公知技术，为现有结构，在此不做过多阐述。

在其他的可替代的实施例中，取放件1可以为框架结构，吸附环2可与取放件1的适当位置过盈配合连接，根据晶圆10的倾斜吸附取放需要，以调节吸附环2的倾斜角度，以保持吸附环2与晶圆10平行。

综上所述，在本实用新型提供的一种真空吸附式取放装置中，具有如下优点：通过取放件1和吸附环2的配合设置，由于三个吸附环2呈等边三角形设置，其重心与晶圆10的圆心一致，各个吸附环2的受力更加均匀，使得吸附环2的取放更加稳定，在晶圆10具有一定的翘曲度时，三点式吸附相较于长条状的单点式吸附，其与晶圆10的表面充分的贴合接触，易受晶圆10翘曲度的影响较小，容易达到真空吸附所需要的封闭要求，减少吸附环2无法吸住晶圆10的情况，提高国产微松倒片机取放晶圆10的工作效率；

同时，在吸附环2与晶圆10接触时，吸附环2由于其特氟龙橡胶的材质和底部向顶部其外径逐渐变大的外观状态，在与晶圆10接触时，吸附环2会逐渐贴合晶圆10，直至完全接触，相较于传统真空吸附口8陶瓷材料的吸附，吸附环2的接触吸附过程更加柔和，可以减少在晶圆10表面留下的划痕，提高晶圆10的良品率。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种真空吸附式取放装置，其特征在于：包括取放件和至少三个吸附环；

所述取放件具有吸附面，所述吸附环设置于所述吸附面，至少三个所述吸附环在所述吸附面呈三角布置，所述吸附环由弹性材质制成，所述取放件内设置有真空流道，所述真空流道与所述吸附环的内腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：所述吸附环设置有三个，各所述吸附环在所述吸附面呈正三角布置。

3.根据权利要求2所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：所述取放件上沿垂直于所述吸附面开设有凹槽，各所述吸附环围绕所述凹槽设置。

4.根据权利要求3所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：所述凹槽为半圆槽，在所述吸附面上，各所述吸附环中心连线形成的所述正三角的内接圆的中心位于所述半圆槽的中轴线上。

5.根据权利要求1所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：所述吸附环由特氟龙橡胶材料制成，用于和晶圆柔和接触。

6.根据权利要求4所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：所述取放件包括连接臂和吸附部，所述连接臂沿第一方向的一端与所述吸附部连接，所述吸附面位于所述吸附部，所述第一方向平行于所述吸附面，所述真空流道连通至所述连接臂沿所述第一方向远离所述吸附部的一端。

7.根据权利要求6所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：所述凹槽沿所述第一方向贯通所述吸附部沿所述第一方向远离所述连接臂的一端，所述凹槽设置于所述吸附部。

8.根据权利要求6所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：所述取放件沿第二方向呈对称结构；和/或；所述吸附部沿所述第二方向的尺寸大于所述连接臂沿所述第二方向的尺寸；所述第二方向平行于所述吸附面且垂直于所述第一方向。

9.根据权利要求8所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：一所述吸附环的中轴线位于所述取放件的对称面上，其余所述吸附环以该对称面沿第二方向对称设置。

10.根据权利要求1所述的一种真空吸附式取放装置，其特征在于：所述真空吸附式取放装置还包括检测件，所述检测件设置于所述取放件上用于检测承载于所述取放件上的晶圆距所述检测件的距离。