CN220651994U - 夹持机构及晶圆甩干装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于晶圆夹持技术领域，公开了夹持机构及晶圆甩干装置，夹持机构用于夹持晶圆，晶圆放置于晶圆甩干装置的晶圆载台，并在晶圆载台的带动下旋转，以完成甩干；夹持机构包括活动夹持件，活动夹持件通过旋转轴转动设置于晶圆载台，活动夹持件具有夹持部，夹持部能够抵接于晶圆，活动夹持件设置有多个，多个活动夹持件的夹持部能够同时与晶圆抵接，并用于夹持放置于晶圆载台的晶圆，以避免晶圆甩干的过程中晶圆掉落；沿竖直方向，活动夹持件的重心与夹持部分别位于旋转轴的上下两侧，从而当晶圆载台转动时，多个活动夹持件的夹持部能够夹紧晶圆，以完成晶圆的夹持，且随着晶圆载台的转速增加，夹持部对晶圆的夹持力增大。

Description

夹持机构及晶圆甩干装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆夹持技术领域，尤其涉及夹持机构及晶圆甩干装置。

背景技术

晶圆电路上的有效厚度较小，而晶圆本身的厚度较大，在电路层制作完毕后，需要对晶圆进行背部减薄，并进行清洗。晶圆在清洗后，通常会在晶圆表面残留液体或杂质，因而需要对晶圆进行甩干操作。在进行晶圆甩干操作时，通常采用真空吸盘将晶圆吸附于晶圆载台，并通过旋转晶圆载台带动晶圆旋转，使晶圆表面的液态水在离心力的作用下甩出。但是其存在的问题是，一方面，真空吸附需要使吸附面保持清洁，以保证平整度，否则在高速旋转时，存在晶圆脱落风险；另一方面，真空吸盘需要保证供气稳定且充足，导致真空吸附方案结构复杂。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供夹持机构，以解决现有技术中，真空吸附需要使吸附面保持清洁且真空吸盘需要保证供气稳定且充足，导致真空吸附方案结构复杂的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

夹持机构，用于夹持晶圆，所述晶圆放置于晶圆甩干装置的晶圆载台，且所述晶圆平行于水平面放置，所述晶圆载台能够沿自身中心线旋转，以带动所述晶圆转动，并甩出所述晶圆上的液态水；

所述夹持机构包括：

活动夹持件，通过旋转轴转动设置于所述晶圆载台，所述活动夹持件具有夹持部，所述夹持部能够抵接于所述晶圆，沿竖直方向，所述活动夹持件的重心与所述夹持部分别位于所述旋转轴的上下两侧，以使所述活动夹持件能够随着所述晶圆载台的旋转而绕所述旋转轴转动，所述活动夹持件设置有多个，多个所述活动夹持件的所述夹持部能够同时与所述晶圆抵接，并用于夹持放置于所述晶圆载台的晶圆。

作为夹持机构的优选方案，所述活动夹持件具有抵接位置，当所述活动夹持件位于抵接位置时，所述夹持部抵接于所述晶圆，沿竖直方向，所述活动夹持件的重心位于所述旋转轴的下方，所述夹持部位于所述旋转轴的上方。

作为夹持机构的优选方案，当所述活动夹持件位于抵接位置时，沿水平方向，所述活动夹持件的重心位于所述旋转轴靠近所述晶圆的一侧。

作为夹持机构的优选方案，所述夹持部的表面齐平。

作为夹持机构的优选方案，所述活动夹持件远离所述晶圆的一侧凸设有凸块。

根据本实用新型的另一个方面，提供晶圆甩干装置，包括上述夹持机构，所述夹持机构用于夹持晶圆；所述晶圆甩干装置还包括：

晶圆载台，用于放置晶圆，且所述晶圆平行于水平面放置，所述晶圆载台能够沿自身中心线旋转，以带动所述晶圆转动，并甩出所述晶圆上的液态水。

作为晶圆甩干装置的优选方案，所述晶圆载台的外壁固定设置有多个连接件，所述连接件沿所述晶圆载台的径向向外延伸，所述旋转轴设置于所述连接件，多个所述活动夹持件与多个所述连接件一一对应连接。

作为晶圆甩干装置的优选方案，多个所述连接件上均设置有限位柱，多个所述限位柱同时与所述晶圆的外壁抵接。

作为晶圆甩干装置的优选方案，多个所述连接件上均设置有晶圆放置柱，所述晶圆放置柱的上表面齐平，并用于支撑所述晶圆，沿所述晶圆载台的径向，所述限位柱位于所述晶圆放置柱的外侧。

作为晶圆甩干装置的优选方案，所述晶圆载台呈圆形，多个所述活动夹持件沿所述晶圆载台的圆周方向间隔设置，且任意相邻的两个所述活动夹持件之间的距离相同。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供夹持机构，夹持机构用于夹持晶圆，晶圆放置于晶圆甩干装置的晶圆载台，并在晶圆载台的带动下旋转，以完成甩干。夹持机构包括活动夹持件，活动夹持件通过旋转轴转动设置于晶圆载台，活动夹持件具有夹持部，夹持部能够抵接于晶圆，活动夹持件设置有多个，多个活动夹持件的夹持部能够同时与晶圆抵接，并用于夹持放置于晶圆载台的晶圆，以避免晶圆甩干的过程中晶圆掉落。沿竖直方向，活动夹持件的重心与夹持部分别位于旋转轴的上下两侧，以使活动夹持件能够随着晶圆载台的旋转而绕旋转轴转动，从而当晶圆载台转动时，活动夹持件在离心力的作用下，重心所在位置的一侧朝向晶圆载台的外侧转动，并带动夹持部的一侧朝向晶圆载台的内侧转动，以使夹持部抵接于晶圆，且多个活动夹持件的夹持部夹紧晶圆，以完成晶圆的夹持，且随着晶圆载台的转速增加，夹持部对晶圆的夹持力增大。

本实用新型还提供晶圆甩干装置，包括上述夹持机构，还包括晶圆载台，晶圆载台用于放置晶圆，且晶圆平行于水平面放置，晶圆载台能够沿自身中心线旋转，以带动晶圆转动，并甩出晶圆上的液态水，完成晶圆的甩干。同时，夹持机构能够在晶圆载台转动时，多个活动夹持件的夹持部能够相互配合以夹紧晶圆，且随着晶圆载台的转速增加，夹持部对晶圆的夹持力增大。

附图说明

图1是本实用新型实施例中晶圆甩干装置的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例中晶圆甩干装置的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例中活动夹持件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中晶圆甩干装置的部分结构示意图。

图中：

100、晶圆；1、晶圆载台；2、活动夹持件；21、夹持部；22、凸块；3、旋转轴；4、连接件；5、限位柱；6、晶圆放置柱；7、挡水罩。

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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在进行晶圆甩干操作时，通常采用真空吸盘将晶圆吸附于晶圆载台，并通过旋转晶圆载台带动晶圆旋转，使晶圆表面的液态水在离心力的作用下甩出。但是其存在的问题是，一方面，真空吸附需要使吸附面保持清洁，以保证平整度，否则在高速旋转时，存在晶圆脱落风险；另一方面，真空吸盘需要保证供气稳定且充足，导致真空吸附方案结构复杂。

针对上述问题，本实施例提供夹持机构，以解决现有技术中，真空吸附需要使吸附面保持清洁且真空吸盘需要保证供气稳定且充足，导致真空吸附方案结构复杂的问题，可用于晶圆夹持技术领域。

参照图1-图4，夹持机构用于夹持晶圆100，晶圆100放置于晶圆甩干装置的晶圆载台1，且晶圆100平行于水平面放置，晶圆载台1能够沿自身中心线旋转，以带动晶圆100转动，并甩出晶圆100上的液态水，从而完成晶圆100清洗后的甩干。

继续参照图1-图4，夹持机构包括活动夹持件2，活动夹持件2通过旋转轴3转动设置于晶圆载台1，活动夹持件2具有夹持部21，夹持部21能够抵接于晶圆100，活动夹持件2设置有多个，多个活动夹持件2的夹持部21能够同时与晶圆100抵接，并用于夹持放置于晶圆载台1的晶圆，以避免晶圆100甩干的过程中晶圆100掉落。沿竖直方向，活动夹持件2的重心与夹持部21分别位于旋转轴3的上下两侧，具体为活动夹持件2具有抵接位置，当活动夹持件2位于抵接位置时，以使活动夹持件2能够随着晶圆载台1的旋转而绕旋转轴3转动，从而当晶圆载台1转动时，活动夹持件2在离心力的作用下，重心所在位置的一侧朝向晶圆载台1的外侧转动，并带动夹持部21的一侧朝向晶圆载台1的内侧转动，以使夹持部21抵接于晶圆100，且多个活动夹持件2的夹持部21夹紧晶圆100，以完成晶圆100的夹持，且随着晶圆载台1的转速增加，夹持部21对晶圆100的夹持力增大。

可选地，当活动夹持件2位于抵接位置时，夹持部21抵接于晶圆100，沿竖直方向，活动夹持件2的重心位于旋转轴3的下方，夹持部21位于旋转轴3的上方，以使操作者可从活动夹持件2的上方安装或取下晶圆100，操作方便。

进一步可选地，当活动夹持件2位于抵接位置时，沿水平方向，活动夹持件2的重心位于旋转轴3靠近晶圆100的一侧，从而使晶圆载台1在未进行旋转时，活动夹持件2即可在自身重力的作用下，重心所在位置的一侧朝向晶圆载台1的外侧转动，从而带动带动夹持部21的一侧朝向晶圆载台1的内侧转动，并能够通过调整重心位置，使夹持部21在晶圆载台1未进行旋转时就与晶圆100抵接。此外，当晶圆载台1开始转动后，活动夹持件2在离心力的作用下，会施加一个力矩，以使夹持部21压紧晶圆100。

以图3所示的活动夹持件2为例，图中的活动夹持件2设置在晶圆载台1以及晶圆100的左侧，并设置有用于旋转轴3穿过的通孔，其重心位置位于通孔的右下方，夹持部21位于通孔的上方，具体为左上方，即靠近晶圆100的方向。在晶圆载台1未进行旋转时，活动夹持件2的重心所在位置的一侧会在重力作用下具有向下运动的趋势，因而绕旋转轴3沿逆时针方向转动，以使夹持部21朝向靠近晶圆100的一侧转动，并能够通过改变重心的位置或夹持部21的形状，以使夹持部21在晶圆载台1未进行旋转时就与晶圆100抵接。在晶圆载台1开始旋转后，活动夹持件2受到离心力的作用，重心所在位置具有朝向远离晶圆100的方向运动的趋势，即具有向左运动的趋势，从而使旋转轴3会对活动夹持件2同样施加方向向右的力，从而形成力矩，力矩的方向沿逆时针方向，从而继续增大夹持部21对晶圆100施加的抵紧力，且晶圆载台1的旋转速度越快，夹持部21对晶圆100施加的力越大。

可选地，夹持部21的表面齐平，如此设置能够使活动夹持件2与晶圆100接触的表面平整，此外，在夹持部21在对晶圆100进行夹持时，能够始终沿倾斜向下的方向对晶圆100施力。

可选地，活动夹持件2远离晶圆100的一侧凸设有凸块22，使用者可通过拨动凸块22的方式带动活动夹持件2转动，以使抵接部21与晶圆100抵接或分离，便于晶圆100的拆装。

本实施例中，晶圆载台1的外侧还设置有挡水罩7，挡水罩7能够阻挡晶圆100甩出的液态水，此外，挡水罩7沿竖直方向滑动设置于晶圆载台1，并能够沿竖直向下的方向滑动，以带动凸块22运动，进而带动活动夹持件2转动，以使抵接部21与晶圆100分离，此时操作者可便捷地进行晶圆100的拆装。在完成拆装后，控制挡水罩7朝上运动，即可使挡水罩7与凸块22分离，活动夹持件2转动复位。

本实施例还提供晶圆甩干装置，包括上述夹持机构，夹持机构用于夹持晶圆100；晶圆甩干装置还包括晶圆载台1，晶圆载台1用于放置晶圆100，且晶圆100平行于水平面放置，晶圆载台1能够沿自身中心线旋转，以带动晶圆100转动，并甩出晶圆100上的液态水，完成晶圆100的甩干。同时，夹持机构能够在晶圆载台1转动时，多个活动夹持件2的夹持部21能够相互配合以夹紧晶圆100，且随着晶圆载台12的转速增加，夹持部21对晶圆100的夹持力增大。

继续参照图1-图4，晶圆载台1的外壁固定设置有多个连接件4，连接件4沿晶圆载台1的径向向外延伸，旋转轴3设置于连接件4，多个活动夹持件2与多个连接件4一一对应连接，由于连接件4沿晶圆载台1的径向向外延伸，从而使旋转轴3设置在晶圆载台1的外侧，避免晶圆载台1对活动夹持件2的可转动角度造成影响。

继续参照图1-图4，多个连接件4上均设置有限位柱5，多个限位柱5同时与晶圆100的外壁抵接，从而在使用者安装晶圆100时，可通过多个限位柱5对晶圆100进行限位。

继续参照图1-图4，多个连接件4上均设置有晶圆放置柱6，晶圆放置柱6的上表面齐平，并用于支撑晶圆100，沿晶圆载台1的径向，限位柱5位于晶圆放置柱6的外侧，通过晶圆放置柱6对晶圆100的边缘进行支撑，以架起晶圆100，便于后续的旋转甩干。

继续参照图1-图4，晶圆载台1呈圆形，多个活动夹持件2沿晶圆载台1的圆周方向间隔设置，且任意相邻的两个活动夹持件2之间的距离相同，从而使活动夹持件2能够对晶圆100稳定夹持。本实施例中，活动夹持件2设置有四个，相邻两个活动夹持件2与晶圆载台1的圆心的连线的夹角均为90°。

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，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。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 (10)

1.夹持机构，用于夹持晶圆(100)，所述晶圆(100)放置于晶圆甩干装置的晶圆载台(1)，且所述晶圆(100)平行于水平面放置，所述晶圆载台(1)能够沿自身中心线旋转，以带动所述晶圆(100)转动，并甩出所述晶圆(100)上的液态水；

其特征在于，所述夹持机构包括：

活动夹持件(2)，通过旋转轴(3)转动设置于所述晶圆载台(1)，所述活动夹持件(2)具有夹持部(21)，所述夹持部(21)能够抵接于所述晶圆(100)，沿竖直方向，所述活动夹持件(2)的重心与所述夹持部(21)分别位于所述旋转轴(3)的上下两侧，以使所述活动夹持件(2)能够随着所述晶圆载台(1)的旋转而绕所述旋转轴(3)转动，所述活动夹持件(2)设置有多个，多个所述活动夹持件(2)的所述夹持部(21)能够同时与所述晶圆(100)抵接，并用于夹持放置于所述晶圆载台(1)的晶圆。

2.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述活动夹持件(2)具有抵接位置，当所述活动夹持件(2)位于抵接位置时，所述夹持部(21)抵接于所述晶圆(100)，沿竖直方向，所述活动夹持件(2)的重心位于所述旋转轴(3)的下方，所述夹持部(21)位于所述旋转轴(3)的上方。

3.根据权利要求2所述的夹持机构，其特征在于，当所述活动夹持件(2)位于抵接位置时，沿水平方向，所述活动夹持件(2)的重心位于所述旋转轴(3)靠近所述晶圆(100)的一侧。

4.根据权利要求1-3任一项所述的夹持机构，其特征在于，所述夹持部(21)的表面齐平。

5.根据权利要求1-3任一项所述的夹持机构，其特征在于，所述活动夹持件(2)远离所述晶圆(100)的一侧凸设有凸块(22)。

6.晶圆甩干装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的夹持机构，所述夹持机构用于夹持晶圆(100)；所述晶圆甩干装置还包括：

晶圆载台(1)，用于放置晶圆(100)，且所述晶圆(100)平行于水平面放置，所述晶圆载台(1)能够沿自身中心线旋转，以带动所述晶圆(100)转动，并甩出所述晶圆(100)上的液态水。

7.根据权利要求6所述的晶圆甩干装置，其特征在于，所述晶圆载台(1)的外壁固定设置有多个连接件(4)，所述连接件(4)沿所述晶圆载台(1)的径向向外延伸，所述旋转轴(3)设置于所述连接件(4)，多个所述活动夹持件(2)与多个所述连接件(4)一一对应连接。

8.根据权利要求7所述的晶圆甩干装置，其特征在于，多个所述连接件(4)上均设置有限位柱(5)，多个所述限位柱(5)同时与所述晶圆(100)的外壁抵接。

9.根据权利要求8所述的晶圆甩干装置，其特征在于，多个所述连接件(4)上均设置有晶圆放置柱(6)，所述晶圆放置柱(6)的上表面齐平，并用于支撑所述晶圆(100)，沿所述晶圆载台(1)的径向，所述限位柱(5)位于所述晶圆放置柱(6)的外侧。

10.根据权利要求6所述的晶圆甩干装置，其特征在于，所述晶圆载台(1)呈圆形，多个所述活动夹持件(2)沿所述晶圆载台(1)的圆周方向间隔设置，且任意相邻的两个所述活动夹持件(2)之间的距离相同。