CN220208934U - 一种用于晶圆对准的导正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于晶圆对准的导正装置，设置至少三个具有导正斜面和放置面的导正组件，当安装在安装座上后，各个导正组件的放置面均位于同一水平面，形成限制晶圆位置的限位区域，示教时，只需控制机械手根据粗略位置将晶圆放置在导正装置上方，晶圆在重力作用下落至导正斜面上，并沿着导正斜面滑动至放置面上，最后晶圆将处于和其自身大小非常接近的限位区域中，实现了初步校准，提高了示教效率，相较于示教仪，成本低，由于导向柱的第一端居中设置于支撑柱的第一端上，且支撑柱的第一端的端面面积大于导向柱的第一端的端面面积，因此，若当前与晶圆接触的导向斜面和放置面出现磨损时，只需调整导正组件的朝向晶圆的方向，维护成本低。

Description

一种用于晶圆对准的导正装置

技术领域

本实用新型涉及电子半导体领域，尤其涉及一种用于晶圆对准的导正装置。

背景技术

目前，在半导体设备中，晶圆在设备中的各个处理装置之间的传送主要依靠机械手的搬运，由于半导体设备对加工精度要求高的特性，机械手在从各个处置装置上放取晶圆时需要达到很高的定位精度，然而影响机械手能否准确地在各处理装置上放取晶圆的因素有很多，其中首要的是示教工作，示教工作指的是晶圆搬运机械手带着晶圆找出各处理装置的基准位置。

现有的示教工作需要借助示教仪，由示教人员操控机械手夹持着示教仪后通过肉眼观察来寻找竖直方向的示教位置，当示教仪刚好与处置装置表面接触，则该位置就是竖直方向的示教位置，水平方向的示教位置也需借助示教仪，当示教仪中心刚好与处理装置的机械中心对准，则该水平位置就是水平方向的示教位置。

但是示教仪不仅价格昂贵，示教成本高，而且在使用过程中容易损坏，需要定期检查和校准，维护成本高，另外，示教仪示教时无法对晶圆进行初步校准，示教效率低。

因此，亟需一种用于晶圆对准的导正装置以改善上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于晶圆对准的导正装置，用于在示教时对晶圆进行初步校准，提高示教效率并降低成本。

本实用新型提供的一种用于晶圆对准的导正装置，包括：至少三个导正组件；

所述导正组件包括导向柱和支撑柱，所述导向柱的第一端居中设置于所述支撑柱的第一端上，且所述支撑柱的第一端的端面面积大于所述导向柱的第一端的端面面积，形成用于放置晶圆的放置面；

所述导向柱的第一端到导向柱的第二端的柱体横截面逐渐减小，形成用于引导晶圆滑动至放置面的导正斜面；

当导向组件安装在安装座上后，各个导正组件的放置面均位于同一水平面，形成限位晶圆位置的限位区域。

本实用新型的有益效果为：设置至少三个具有导正斜面和放置面的导正组件，当安装在安装座上后，各个导正组件的放置面均位于同一水平面，形成限制晶圆位置的限位区域，示教时，只需控制机械手根据粗略位置将晶圆放置在导正装置上方，晶圆在重力作用下落至导正斜面上，并沿着导正斜面滑动至放置面上，最后晶圆将处于和其自身大小非常接近的限位区域中，实现了初步校准，提高了示教效率，相较于示教仪，成本低，由于导向柱的第一端居中设置于支撑柱的第一端上，且支撑柱的第一端的端面面积大于导向柱的第一端的端面面积，因此，若当前与晶圆接触的导向斜面和放置面出现磨损时，只需调整导正组件的朝向晶圆的方向，维护成本低。

可选的，所述导正组件还包括转轴；

所述转轴的第一端居中设置于所述支撑柱的第二端上，且所述支撑柱的第二端的端面面积大于所述转轴第一端的端面面积；

所述转轴的第二端与所述安装座之间可转动。其有益效果在于，通过支撑柱的第二端上设置转轴，并设置转轴相对于所述安装座可转动，在维护时便于调节导正组件的朝向晶圆的方向。

可选的，所述导向柱和支撑柱一体成型或固定连接，或所述转轴和支撑柱一体成型或固定连接。

可选的，所述导向柱、支撑柱和转轴的材质均为陶瓷材质，或所述导正斜面和放置面的材质均为陶瓷材质。其有益效果在于，通过设置导正斜面和放置面的材质均为陶瓷材质，能够防止晶圆在重力作用下落至导正斜面时以及在导正斜面滑动到放置面的过程中受到损伤，可以提高对晶圆的保护。

可选的，所述安装座上设有与所述转轴的第二端相适配的第一容纳位；

所述支撑柱通过所述转轴和第一容纳位相对于所述安装座可转动连接。

可选的，所述安装座上还设有紧定件，所述紧定件用于限定所述转轴的转动；

所述安装座的侧面上设有与所述紧定件相适配的第二容纳位；

所述紧定件通过螺纹与第二容纳位相连接。其有益效果在于，通过设置和转轴的第二端相适配的第一容纳位和紧定件，不仅提高了支撑柱和转轴连接的稳定性，而且易于调整朝向晶圆的导正斜面和放置面。

可选的，所述安装座包括连接柱、安装盘和定位销轴；

所述第一容纳位位于所述连接柱的第一端的端面上，所述第二容纳位位于所述连接柱的侧壁上；

所述连接柱的第二端居中设置于所述安装盘的第一端上，所述定位销轴的第一端居中设置于所述安装座的第二端上；

所述安装盘的第一端的端面面积大于所述连接柱的第二端的端面面积，所述安装盘的第二端的端面面积大于所述定位销轴的第一端的端面面积，形成安装区域；

所述安装区域内设有至少两个安装通孔，所述安装通孔用于和螺丝或螺栓配合对安装盘进行固定；

所述定位销轴用于将安装座定位到所需安装的位置。其有益效果在于，通过设置包括连接柱、安装盘和定位销轴的安装座，适用于当半导体设备中的处理装置的安装底板上有足够平整的空间时使用，而且定位销轴能够快速的将安装座定位到所需安装的位置，而且安装区域内设有至少两个安装通孔能够便于对安装座进行固定。

可选的，所述导向柱的第二端的边缘设有倒角，所述定位销轴的第二端的端面为球形面。其有益效果在于，在设置导向柱的第二端的端面为球形面，当晶圆落在球形面上时，球形面对晶圆进行保护并引导晶圆至导正斜面，通过在定位销轴的第二端的边缘设置倒角，能够实现快速定位到相应的安装位置，提高安装效率。

可选的，所述安装座包括水平放置的第一支撑杆；

所述第一容纳位和第二容纳位均靠近所述第一支撑杆的第一端设置，且所述第一容纳位位于所述第一支撑杆的顶面，所述第二容纳位位于所述第一支撑杆的侧面；

所述第一支撑杆的第二端向下延伸形成第二支撑杆，所述第二支撑杆远离所述第一支撑杆的第一端形成安装通孔；

所述安装通孔用于和螺丝或螺栓配合对第一支撑杆和第二支撑杆进行固定。其有益效果在于，通过设置安装座包括水平放置的第一支撑杆，第一容纳位和第二容纳位均靠近第一支撑杆的第一端设置，所述第一支撑杆的第二端向下延伸形成第二支撑杆，所述第二支撑杆远离所述第一支撑杆的第一端形成安装通孔，能够适用于半导体设备中的处理装置的安装底板没有足够平整的空间时使用，而且安装通孔能够便于对安装座进行固定。

可选的，当所有导正组件分别安装在相应的安装座上后，所有导正组件的放置面所构成的圆形限位区域的直径大于晶圆的直径，且二者的差值范围在0-0.3mm之间。其有益效果在于，通过设置所有导正组件分别安装在相应的安装座上后，所有导正组件的放置面所构成的圆形限位区域的直径大于晶圆的直径，且二者的差值范围在0-0.3mm之间，能够保证滑动至放置面上的晶圆处于和其自身大小非常接近的限位区域中，实现了初步校准，能够进一步的提高示教效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的用于晶圆对准的导正装置的一种导正组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于晶圆对准的导正装置的另一种导正组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于晶圆对准的导正装置的安装座的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的导正组件、一种安装座和紧定件的爆炸结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的导正组件安装在安装座上的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的含有四个导正组件的导正装置安装示意图；

图7为本实用新型实施例提供的导正组件和另一种安装座的爆炸结构示意图；

图8为不属于谢谢实施例提供的导正组件直接安装在处理装置的安装底板上的示意图。

图中标号：

1、导正组件；

11、导向柱；12、支撑柱；13、转轴；

111、导正斜面；112、球形面；121、放置面；

2、安装座；

21、连接柱；22、安装盘；23、定位销轴；24、第一容纳位；25、第二容纳位；26、安装通孔；27、第一支撑杆；28、第二支撑杆；29、紧定件；

231、倒角。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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作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。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于晶圆对准的导正装置，包括：至少三个导正组件1；所述导正组件1包括导向柱11和支撑柱12，所述导向柱11的第一端居中设置于所述支撑柱12的第一端上，且所述支撑柱12的第一端的端面面积大于所述导向柱11的第一端的端面面积，形成用于放置晶圆的放置面121；所述导向柱11的第一端到导向柱11的第二端的柱体横截面逐渐减小，形成用于引导晶圆滑动至放置面121的导正斜面111；当导向组件安装在安装座2(未示出)上后，各个导正组件1的放置面121均位于同一水平面，形成限位晶圆位置的限位区域。

示例性，如图1所示，导正组件1包括导向柱11和支撑柱12，导向柱11的顶部为球形面112，导向柱11为上边小下边大的锥形柱，侧壁形成用于引导晶圆滑动至放置面121的导正斜面111，所述支撑柱12为圆柱，导向柱11的底面居中设置于所述支撑柱12的上表面，形成用于放置晶圆的放置面121，且导向柱11的底面小于所述支撑柱12的上表面，导向柱11和支撑柱12采用陶瓷材质一体成型，且导向柱11和支撑柱12的中轴线位于同一条直线上。

在一些实施例中，所述导正组件1还包括转轴13；所述转轴13的第一端居中设置于所述支撑柱12的第二端上，且所述支撑柱12的第二端的端面面积大于所述转轴13第一端的端面面积；所述转轴13的第二端与所述安装座2之间可转动。

在一些实施例中，所述导向柱11和支撑柱12一体成型或固定连接，或所述转轴13和支撑柱12一体成型或固定连接。

在一些实施例中，所述导向柱11、支撑柱12和转轴13的材质均为陶瓷材质，或所述导正斜面111和放置面121的材质均为陶瓷材质。需要说明的是，导正斜面111和放置面121的夹角越小，多个导正组件1所围成的导正装置允许偏差范围越小，而且晶圆下降速度越大；夹角越大，导正装置允许偏差范围越大，但是会影响晶圆下降的速度。综合实验发现当导正斜面111为陶瓷材质且导正斜面111和放置面121之间的面面夹角为108-112度时，晶圆在重力和摩擦力的作用下沿导正斜面111滑动的速度刚好合适，从而防止滑动过程中晶圆受到损伤。其中，偏差范围指的是机械手放置晶圆时，机械手的中心位置最大可偏离导正装置中心范围，只有放置晶圆时机械手的位置在允许偏差范围之内，导正装置才能够实现对晶圆进行导正，否则，导正装置无法对晶圆进行导正，即晶圆无法沿着导正斜面111进行滑动，并落在导正装置的限位区域内。

示例性，如图2所示，导正组件1还包括还转轴13，所述转轴13和支撑柱12均为圆柱，转轴13的上表面居中设置于所述支撑柱12的下表面上，且转轴13的直径大小小于所述支撑柱12的直径大小，导向柱11、支撑柱12和转轴13采用陶瓷材质一体成型，且导向柱11、支撑柱12和转轴13的中轴线位于同一条直线上。

在一些实施例中，所述安装座2上设有与所述转轴13的第二端相适配的第一容纳位24；所述支撑柱12通过所述转轴13和第一容纳位24相对于所述安装座2可转动连接。

在一些实施例中，所述安装座2包括连接柱21、安装盘22和定位销轴23；所述第一容纳位24位于所述连接柱21的第一端的端面上，所述第二容纳位25位于所述连接柱21的侧壁上；所述连接柱21的第二端居中设置于所述安装盘22的第一端上，所述定位销轴23的第一端居中设置于所述安装座2的第二端上；所述安装盘22的第一端的端面面积大于所述连接柱21的第二端的端面面积，所述安装盘22的第二端的端面面积大于所述定位销轴23的第一端的端面面积，形成安装区域；所述安装区域内设有至少两个安装通孔26，所述安装通孔26用于和螺丝或螺栓配合对安装盘22进行固定；所述定位销轴23用于将安装座2定位到所需安装的位置。

示例性，如图3、图4和图5所示，安装座2的连接柱21和安装盘22的形状均为圆柱，且连接柱21的底面居中设置于所述安装盘22的上表面，安装座2的定位销轴23的上表面居中设置于所述安装盘22的下表面，且安装盘22的直径大小大于连接柱21的直径大小以及定位销轴23的上表面大小，形成安装区域，安装区域内设有四个安装通孔26，用于和设置在安装通孔26内螺丝或螺栓进行配合对安装盘22进行固定，第一容纳位24设置于所述连接柱21的上表面，第二容纳位25设置于所述连接柱21的侧壁上。在本实施例中，所述安装座2的材质均为不锈钢材质，且连接柱21、安装盘22和定位销轴23一体成型。

在一些实施例中，所述安装座2还包括紧定件29，所述紧定件29用于限定所述转轴13的转动；所述安装座2的侧面上设有与所述紧定件29相适配的第二容纳位25；所述紧定件29通过螺纹与第二容纳位25相连接。示例性的，如图4和5所示，紧定件29为紧定螺钉，用于防止导正组件1相对于安装座2转动。

在一些实施例中，当所有导正组件1分别安装在相应的安装座2上后，所有导正组件1的放置面121所构成的圆形限位区域的直径大于晶圆的直径，且二者的差值范围在0-0.3mm之间。

示例性的，如图6所示，四个导正组件1对称设置，安装在同一安装底板上，安装底板上设有与所述定位销轴23相适配的定位孔(未示出)，定位孔和定位销轴23之间通过高精度加工工艺加工而成，二者的形状和大小极为接近，所述定位销轴23底部的边缘设有倒角231，用于和定位孔配合能够实现快速定位，提高安装效率。其中，倒角231可参照图3所示。

在另一些的实施例中，所述安装座2包括水平放置的第一支撑杆27；所述第一容纳位24和第二容纳位25均靠近所述第一支撑杆27的第一端设置，且所述第一容纳位24位于所述第一支撑杆27的顶面，所述第二容纳位25位于所述第一支撑杆27的侧面；所述第一支撑杆27的第二端向下延伸形成第二支撑杆28，所述第二支撑杆28远离所述第一支撑杆27的第一端形成安装通孔26；所述安装通孔26用于和螺丝或螺栓配合对第一支撑杆27和第二支撑杆28进行固定。

示例性的，如图7所示，第一支撑杆27呈矩形且水平放置，所述第一容纳位24和第二容纳位25设置于所述第一支撑杆27的一端设置，且第一容纳位24位于第一支撑杆27的上表面，所述第二容纳位25设置于所述第一支撑杆27的侧面，所述第一支撑杆27的另一端竖直向下延伸形成第二支撑杆28，所述第二支撑杆28的下端沿着与所述第一支撑杆27的一端的反方向延伸形成安装区域，安装区域上设有安装通孔26，最终形成的安装座2呈“Z”字型，图7中紧定件29(未示出)为紧定螺钉，具体结构可参照图4和5所示，用于防止导正组件1相对于安装座2转动。在本实施例中，所述第一支撑杆27和第二支撑杆28均采用不锈钢材质，且一体成型。

在一些具体的实施例中，所述导正组件1的支撑柱12的高度可以根据不同安装座2或安装高度进行调整，如图2和图7所示。

在一些实施例中，如图8所示，可根据半导体设备中的不同的处理装置上直接将导正装置的导正组件安装在相应的处理装置的安装底板上。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种用于晶圆对准的导正装置，其特征在于，包括：至少三个导正组件；

所述导正组件包括导向柱和支撑柱，所述导向柱的第一端居中设置于所述支撑柱的第一端上，且所述支撑柱的第一端的端面面积大于所述导向柱的第一端的端面面积，形成用于放置晶圆的放置面；

所述导向柱的第一端到导向柱的第二端的柱体横截面逐渐减小，形成用于引导晶圆滑动至放置面的导正斜面；

当导向组件安装在安装座上后，各个导正组件的放置面均位于同一水平面，形成限位晶圆位置的限位区域。

2.根据权利要求1所述的导正装置，其特征在于，所述导正组件还包括转轴；

所述转轴的第一端居中设置于所述支撑柱的第二端上，且所述支撑柱的第二端的端面面积大于所述转轴第一端的端面面积；

所述转轴的第二端与所述安装座之间可转动。

3.根据权利要求2所述的导正装置，其特征在于，所述导向柱和支撑柱一体成型或固定连接，或所述转轴和支撑柱一体成型或固定连接。

4.根据权利要求2所述的导正装置，其特征在于，所述导向柱、支撑柱和转轴的材质均为陶瓷材质，或所述导正斜面和放置面的材质均为陶瓷材质。

5.根据权利要求2所述的导正装置，其特征在于，所述安装座上设有与所述转轴的第二端相适配的第一容纳位；

所述支撑柱通过所述转轴和第一容纳位相对于所述安装座可转动连接。

6.根据权利要求5所述的导正装置，其特征在于，所述安装座上还设有紧定件，所述紧定件用于限定所述转轴的转动；

所述安装座的侧面上设有与所述紧定件相适配的第二容纳位；

所述紧定件通过螺纹与第二容纳位相连接。

7.根据权利要求6所述的导正装置，其特征在于，所述安装座包括连接柱、安装盘和定位销轴；

所述第一容纳位位于所述连接柱的第一端的端面上，所述第二容纳位位于所述连接柱的侧壁上；

所述连接柱的第二端居中设置于所述安装盘的第一端上，所述定位销轴的第一端居中设置于所述安装座的第二端上；

所述安装盘的第一端的端面面积大于所述连接柱的第二端的端面面积，所述安装盘的第二端的端面面积大于所述定位销轴的第一端的端面面积，形成安装区域；

所述安装区域内设有至少两个安装通孔，所述安装通孔用于和螺丝或螺栓配合对安装盘进行固定；

所述定位销轴用于将安装座定位到所需安装的位置。

8.根据权利要求7所述的导正装置，其特征在于，所述导向柱的第二端为球形面，所述定位销轴的第二端的边缘设有倒角。

9.根据权利要求6所述的导正装置，其特征在于，所述安装座包括水平放置的第一支撑杆；

所述第一容纳位和第二容纳位均靠近所述第一支撑杆的第一端设置，且所述第一容纳位位于所述第一支撑杆的顶面，所述第二容纳位位于所述第一支撑杆的侧面；

所述第一支撑杆的第二端向下延伸形成第二支撑杆，所述第二支撑杆远离所述第一支撑杆的第一端形成安装通孔；

所述安装通孔用于和螺丝或螺栓配合对第一支撑杆和第二支撑杆进行固定。

10.根据权利要求1-9任一项所述的导正装置，其特征在于，当所有导正组件分别安装在相应的安装座上后，所有导正组件的放置面所构成的圆形限位区域的直径大于晶圆的直径，且二者的差值范围在0-0.3mm之间。