CN220358057U - 一种晶圆片贴蜡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种晶圆片贴蜡机构，包括第一底座、活动托盘、旋转升降机构、第二底座、翻转转移机构，第一底座沿其周向间隔设置有若干定位凸块，第一底座顶部中心设有一通孔，活动托盘的直径小于所述通孔，用于承载陶瓷盘，旋转升降机构位于活动托盘的底部，用于驱动活动托盘经通孔上下移动和正反旋转，第二底座设于第一底座的一侧，用于承载晶圆片，翻转转移机构设于第二底座的一侧，用于上下翻转第二底座上的晶圆片并将其移动至活动托盘上的陶瓷盘上。本实用新型中的晶圆片贴蜡机构结构简单、制造维护成本低，能够完成将晶圆片贴合到陶瓷盘表面的过程。

Description

一种晶圆片贴蜡机构

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别涉及一种晶圆片贴蜡机构。

背景技术

芯片基片材料是以蓝宝石晶圆或硅晶圆为主，晶圆表面必须具有极高的平整度、光滑度和洁净度，以为产品在后工序晶圆加工制程打下基础，而抛光是目前最有效的晶圆平坦化技术，目前行业中既有机械抛光又有碱溶液式的化学抛光两种方式。行业内通常的做法是把经过线切割、研磨、退火后的晶圆，先放入清洗机进行清洗，接着使用贴蜡机将晶圆片贴到平整的圆形陶瓷盘表面，再将贴好晶圆的陶瓷盘搬到抛光机上进行单面抛光，抛光完成后再将晶圆依次进行脱蜡取片、清洗检验。

目前的贴蜡机在将晶圆片贴合到平整的圆形陶瓷盘表面的过程中，往往使用高精度的机械手臂带动真空吸盘吸住晶片以贴合到陶瓷盘的各预定位置，由于机械手臂使用、维护成本较高，进而导致综合生产成本高。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供结构简单、制造维护成本低的一种晶圆片贴蜡机构。

本实用新型提供了一种晶圆片贴蜡机构，包括第一底座、活动托盘、旋转升降机构、第二底座、翻转转移机构，第一底座沿其周向间隔设置有若干定位凸块，第一底座顶部中心设有一通孔，活动托盘的直径小于所述通孔，用于承载陶瓷盘，旋转升降机构位于活动托盘的底部，用于驱动活动托盘经通孔上下移动和正反旋转，第二底座设于第一底座的一侧，用于承载晶圆片，翻转转移机构设于第二底座的一侧，用于上下翻转第二底座上的晶圆片并将其移动至活动托盘上的陶瓷盘上。

上述晶圆片贴蜡机构，通过翻转转移机构的设计，可以在不采用高精度的机械手臂的情况下，完成将晶圆片贴合到活动托盘上放置的平整陶瓷盘的表面的过程，使得制造成本降低。

另外，根据本实用新型上述的晶圆片贴蜡机构，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，旋转升降机构包括：支撑架、第一驱动件、转轴、第二驱动件，支撑架固定连接在活动托盘的底部，第一驱动件通过传动组件与支撑架传动连接以驱动支撑架升，转轴的一端固定连接在活动托盘的底部，第二驱动件与转轴传动连接以驱动转轴旋转。

进一步地，支撑架的底部设有若干定位部以及顶升部，传动组件包括顶升板、定位轴，顶升部固定连接在顶升板上，定位部和顶升板设有一对相对设置的定位孔，定位轴依次穿设在两个定位孔内，第一驱动件驱动顶升板沿定位轴上下移动。

进一步地，第一驱动件为一气缸，气缸的活塞杆抵压在顶升板的背面。

进一步地，支撑架设有一安装腔和一安装部，安装腔上下两侧设有一对相对设置的轴承孔，转轴依次穿设在两个轴承孔内，第二驱动件固定连接在安装部并通过挠性传动机构与转轴的另一端传动连接。

进一步地，第二驱动件为一电机，电机的输出轴通过带轮机构与转轴传动连接。

进一步地，翻转转移机构包括滑座、移动架、第三驱动件、第一支撑板、第四驱动件、真空吸盘头，移动架滑动设置于滑座上且其上端设有一滑动限位部，第三驱动件用于驱动移动架相对滑座水平移动，第一支撑板滑动连接在滑动限位部，第一支撑板上侧设有翻转驱动件，第四驱动件用于驱动第一支撑板相对滑动限位部上下移动，真空吸盘头在翻转驱动件的作用下被上下翻转。

进一步地，滑座包括第一立座、第二立座、第二支撑板、第一导轨、第二导轨，第二立座与第一立座相对设置，第二支撑板的两端分别固定连接第一立座和第二立座，第二导轨与第一导轨相对平行设置于第二支撑板上，移动架底部设有与第一导轨和第二导轨配合的滑台；第三驱动件包括丝杆、轴承座、带轮机构、伺服电机，轴承座设有两个且固定连接于第二支撑板上，丝杆的两端转动连接在轴承座内，滑台与丝杆螺纹连接，伺服电机固定连接于第一立座上，并通过带轮机构驱动丝杆旋转。

进一步地，滑动限位部包括安装窗口、至少两根相互平行间隔设置的滑动杆，安装窗口设于移动架的上端，滑动杆的两端分别固定连接于安装窗口相对的侧边，第二支撑板滑动固定于滑动杆上。

进一步地，第一支撑板包括相互垂直的水平板、竖直板，翻转驱动件包括固定在水平板正面的旋转气缸以及贯穿竖直板且一端与旋转气缸的输出端连接的翻转杆，真空吸盘头固定在翻转杆的另一端且与翻转杆垂直，第四驱动件为固定于移动架上的升降气缸，升降气缸的活塞杆固定连接在水平板的背面。

附图说明

图1为本实用新型实施例未放置陶瓷盘时的第一种视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例未放置陶瓷盘时的第二种视角的结构示意图；；

图3为本实用新型实施例取晶圆片时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例将晶圆片翻转后放置在陶瓷盘时的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的移动架的结构示意图；

主要元件符号说明：

第一底座100、定位凸块110、通孔120、活动托盘200、陶瓷盘210、旋转升降机构300、支撑架310、定位部311、顶升部312、安装腔313、安装部314、第一驱动件320、转轴330、第二驱动件340、挠性传动机构341、顶升板351、定位轴352、定位孔353、第二底座400、晶圆片410、翻转转移机构500、滑座510、第一立座511、第二立座512、第二支撑板513、第一导轨514、第二导轨515、移动架520、滑台521、安装窗口522、滑动杆523、第三驱动件530、丝杆531、轴承座532、带轮机构533、伺服电机534、第一支撑板540、水平板541、竖直板542、第四驱动件550、真空吸盘头560、空心管561、真空橡胶吸盘562、真空管接头563、翻转驱动件570、旋转气缸571、翻转杆572。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了便于理解本实用新型，下面将给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

请参阅图1至图5，为本实用新型实施例的一种晶圆片贴蜡机构，包括第一底座100、活动托盘200、旋转升降机构300、第二底座400、翻转转移机构500。第一底座100呈圆形，沿其周向均匀间隔设置有四个定位凸块110，可以理解的是，第一底座100的具体形状对本实施例确定专利权的保护范围不具有限定作用。第一底座100的顶部表面的中心设有一通孔120，活动托盘200的直径小于通孔120的直径，使用时将陶瓷盘210平稳放置在活动托盘200上表面，这里的陶瓷盘210的尺寸可以延伸至定位凸块110。

旋转升降机构300位于活动托盘200的底部，使用时其可以驱动活动托盘200经通孔120上下移动和正反旋转，第二底座400设于第一底座100的一侧，使用时承载晶圆片410，此时晶圆片410的正面已进行涂蜡处理，而晶圆片410的背面未进行涂蜡处理。翻转转移机构500设于第二底座400的一侧，使用时将第二底座400上的晶圆片410上下翻转，并将晶圆片410移动至活动托盘200上的陶瓷盘210上。作为示例性的，本实施例中的晶圆片为4英寸，晶圆片贴附在陶瓷盘210的上表面，陶瓷盘210的内圈放置5片，每片晶圆片中心点与陶瓷盘210中心之间的夹角是72°；陶瓷盘210的外圈放置12片，每片晶圆片410的中心点与陶瓷盘210的中心之间的夹角是30°，各相邻晶圆片410之间的间隔空隙均匀一致。

具体工作流程如下，旋转升降机构300驱动活动托盘200经通孔120向上移动时，活动托盘200上的陶瓷盘210也跟着向上移动，并超过定位凸块110的高度，这样可以在陶瓷盘210被移动至下个工位时，防止陶瓷盘210碰撞到定位凸块110而损坏。然后，旋转升降机构300驱动活动托盘200旋转，并按照处于陶瓷盘210外圈和内圈的晶圆片410的具体位置而将陶瓷盘210转动不同角度，拾取经上下翻转的晶圆片410的翻转转移机构500向下移动，使晶圆片410被贴蜡的一面贴合到陶瓷盘210的表面。

在一些实施例中，如图1和图2所示，旋转升降机构300包括：支撑架310、第一驱动件320、转轴330、第二驱动件340。支撑架310安装在活动托盘200的底部，第一驱动件320通过传动组件350与支撑架310传动连接，使用时可以驱动支撑架310进行升降运动，进而驱动活动托盘200经通孔120上下移动。转轴330的一端固定连接在活动托盘200的底部，第二驱动件340与转轴330传动连接，使用时可以驱动转轴340旋转，进而按照处于陶瓷盘210外圈和内圈的晶圆片410的具体位置而将陶瓷盘210转动不同角度。

在一些实施例中，如图1和图2所示，支撑架310的底部设有四个定位部311以及一个顶升部312，传动组件350包括顶升板351、定位轴352，顶升部312固定连接在顶升板351的正面，定位部311和顶升板351设有一对相对设置的定位孔353，定位轴352依次穿设在两个定位孔353内，第一驱动件320驱动顶升板351沿定位轴352上下移动，进而使支撑架310进行升降运动。

在一些实施例中，可选的，第一驱动件320为一气缸，气缸的活塞杆抵压在顶升板351的背面。

在一些实施例中，如图1和图2所示，支撑架310设有一安装腔313和一安装部314，安装腔313上下两侧设有一对相对设置的轴承孔(未在附图中标示)，转轴330依次穿设在两个轴承孔内。第二驱动件340固定连接在安装部314并通过挠性传动机构341与转轴330的另一端传动连接，具体的，安装部314设置在支撑架310的外壁上。

在一些实施例中，可选的，第二驱动件340为一电机，电机的输出轴通过带轮机构与转轴330传动连接，这样电机可以按照贴片的角度驱动转轴330旋转。

在一些实施例中，如图1至图5所示，翻转转移机构500包括滑座510、移动架520、第三驱动件530、第一支撑板540、第四驱动件550、真空吸盘头560。移动架520滑动设置于滑座510上，移动架520的上端设有一滑动限位部，使用时第三驱动件530驱动移动架520相对滑座510水平移动，第一支撑板540滑动连接在滑动限位部，第一支撑板540的上侧设有翻转驱动件570，使用时第四驱动件550驱动第一支撑板540相对滑动限位部上下移动，真空吸盘头560在翻转驱动件570的作用下被上下翻转。

在一些实施例中，如图3和图4所示，滑座510包括第一立座511、第二立座512、第二支撑板513、第一导轨514、第二导轨515。第一立座511与第二立座512安装在作业平面上，例如专门设置的底板上，第二立座512与第一立座511相对设置，第二支撑板513的两端分别固定连接第一立座511和第二立座512，第二导轨515与第一导轨514相对平行设置在第二支撑板513上，移动架520的底部设有与第一导轨514和第二导轨515配合的滑台521，滑台521可在第一导轨514和第二导轨515上左右移动。

第三驱动件530包括丝杆531、轴承座532、带轮机构533、伺服电机534，轴承座532设有两个且固定连接于第二支撑板513上，丝杆531的两端转动连接在轴承座532内，滑台521底部的的中间位置安装了丝杆螺母座(未在附图中示出)，丝杆531配合安装在丝杆螺母座内，伺服电机534固定连接于第一立座511上，通过带轮机构533，当传递指令信号给伺服电机534时，伺服电机534根据指令信号中位置距离信息，精确驱动丝杆531旋转使移动架520移动到相应位置，进而带动真空吸盘头560向第二底座400或者活动托盘200侧移动，并且能够配合上方的翻转驱动件570以完成整个取片、放片动作。

在一些实施例中，如图4所示，滑动限位部包括安装窗口522、至少两根相互平行间隔设置的滑动杆523，安装窗口521设于移动架520的上端，滑动杆523的两端分别固定连接于安装窗口521相对的侧边，第二支撑板513固定在滑动杆523上，并且第二支撑板513也相对滑动杆523上下移动，由于安装窗口521的限位作用，使第二支撑板513被限制在安装窗口521所在的空间内移动。

在一些实施例中，如图5所示，第一支撑板540包括相互垂直的水平板541、竖直板542，翻转驱动件570包括固定在水平板541正面的旋转气缸571以及贯穿竖直板542且一端与旋转气缸571的输出端连接的翻转杆572。具体的，在水平板541上设计有2个圆形通孔，通孔内部各安装有铜套，铜套的内径面与滑动杆523的外径面配合，这样第一支撑板540既可以固定在滑动杆523上，又可以相对于滑动杆523上下滑动，保证了第一支撑板540移动时的精度；在竖直板542上设有一轴承孔，轴承孔内安装有直线轴承，翻转杆572穿过直线轴承继续向前伸出，并在最前端安装了固定块。真空吸盘头560包括空心管561和真空橡胶吸盘562、真空管接头563，空心管561固定在固定块上且与翻转杆572垂直，固定块将空心管561固定住，空心管561在固定块出设有真空管接头563，真空吸力依次通过真空管接头563和空心管561内部的中空管道传递到真空橡胶吸盘562上，从而产生足够的吸力将晶圆片410背面吸住(未涂蜡的一面)。

第四驱动件550为固定于移动架520上的升降气缸，升降气缸的活塞杆固定连接在水平板541的背面。真空橡胶吸盘562吸住晶圆片410的背面后，升降气缸向上动作，将晶圆片410向上抬起，第三驱动件530带动移动架520向左移动，旋转气缸571驱动翻转杆572旋转180度使真空橡胶吸盘562翻转，此时晶圆片410的背面(未涂蜡的一面)朝下，最后将晶圆片410涂蜡的一面贴合到陶瓷盘210上对应的位置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述晶圆片贴蜡机构包括：

第一底座，沿其周向间隔设置有若干定位凸块，所述第一底座顶部中心设有一通孔；

活动托盘，其直径小于所述通孔，用于承载陶瓷盘；

旋转升降机构，位于所述活动托盘的底部，用于驱动所述活动托盘经所述通孔上下移动和正反旋转；

第二底座，设于所述第一底座的一侧，用于承载晶圆片；

翻转转移机构，设于所述第二底座的一侧，用于上下翻转所述第二底座上的晶圆片并将其移动至所述活动托盘上的陶瓷盘上。

2.根据权利要求1所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述旋转升降机构包括：

支撑架，固定连接在所述活动托盘的底部；

第一驱动件，通过传动组件与所述支撑架传动连接以驱动所述支撑架升降；

转轴，其一端固定连接在所述活动托盘的底部；

第二驱动件，与所述转轴传动连接以驱动所述转轴旋转。

3.根据权利要求2所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述支撑架的底部设有若干定位部以及顶升部，所述传动组件包括顶升板、定位轴，所述顶升部固定连接在所述顶升板上，所述定位部和所述顶升板设有一对相对设置的定位孔，所述定位轴依次穿设在两个所述定位孔内，所述第一驱动件驱动所述顶升板沿所述定位轴上下移动。

4.根据权利要求3所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述第一驱动件为一气缸，所述气缸的活塞杆抵压在所述顶升板的背面。

5.根据权利要求3所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述支撑架设有一安装腔和一安装部，所述安装腔上下两侧设有一对相对设置的轴承孔，所述转轴依次穿设在两个所述轴承孔内，所述第二驱动件固定连接在所述安装部并通过挠性传动机构与所述转轴的另一端传动连接。

6.根据权利要求5所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述第二驱动件为一电机，所述电机的输出轴通过带轮机构与所述转轴传动连接。

7.根据权利要求1所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述翻转转移机构包括滑座、移动架、第三驱动件、第一支撑板、第四驱动件、真空吸盘头，所述移动架滑动设置于所述滑座上且其上端设有一滑动限位部，所述第三驱动件用于驱动所述移动架相对所述滑座水平移动，所述第一支撑板滑动连接在所述滑动限位部，所述第一支撑板上侧设有翻转驱动件，所述第四驱动件用于驱动所述第一支撑板相对所述滑动限位部上下移动，所述真空吸盘头在所述翻转驱动件的作用下被上下翻转。

8.根据权利要求7所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述滑座包括第一立座、第二立座、第二支撑板、第一导轨、第二导轨，所述第二立座与所述第一立座相对设置，所述第二支撑板的两端分别固定连接所述第一立座和所述第二立座，所述第二导轨与所述第一导轨相对平行设置于所述第二支撑板上，所述移动架底部设有与所述第一导轨和所述第二导轨配合的滑台；

第三驱动件包括丝杆、轴承座、带轮机构、伺服电机，所述轴承座设有两个且固定连接于所述第二支撑板上，所述丝杆的两端转动连接在所述轴承座内，所述滑台与所述丝杆螺纹连接，所述伺服电机固定连接于所述第一立座上，并通过所述带轮机构驱动所述丝杆旋转。

9.根据权利要求7所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述滑动限位部包括：

安装窗口，设于所述移动架的上端；

至少两根相互平行间隔设置的滑动杆，所述滑动杆的两端分别固定连接于所述安装窗口相对的侧边，所述第一支撑板滑动固定于所述滑动杆上。

10.根据权利要求7至9任一项所述的晶圆片贴蜡机构，其特征在于，所述第一支撑板包括相互垂直的水平板、竖直板，所述翻转驱动件包括固定在所述水平板正面的旋转气缸以及贯穿所述竖直板且一端与所述旋转气缸的输出端连接的翻转杆，所述真空吸盘头固定在所述翻转杆的另一端且与所述翻转杆垂直，所述第四驱动件为固定于所述移动架上的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆固定连接在所述水平板的背面。