CN221102044U - 伯努利吸盘组合体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体设备技术领域，具体为一种伯努利吸盘组合体，包括安装座及设置于安装座两端底部的两个伯努利吸盘及两个限位筒，伯努利吸盘对应设于限位筒内侧，每个限位筒内侧设有第一限位面，第一限位面为限位筒朝向伯努利吸盘的内侧面；每个伯努利吸盘包括固定于安装座底部的方形吸盘本体及嵌设于吸盘本体底部中央的吸盘中心部，吸盘本体的底面在四个角处设有四个支撑块，每个支撑块内侧设有第二限位面，第二限位面为斜面。本实用新型提供的伯努利吸盘组合体能够对半导体晶圆进行侧向和正向上的平稳限位，避免了半导体晶圆在被伯努利吸盘吸附的过程中产生损伤，提高了半导体晶圆的成品质量，降低了不良率。

Description

伯努利吸盘组合体

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，具体为一种伯努利吸盘组合体。

背景技术

在半导体晶圆生产过程中，经常需要在各道工序间进行搬运，由于半导体晶圆厚度较薄、精密且脆弱，搬运过程中使用的工具对半导体晶圆成品的质量影响较大。半导体晶圆常见搬运方式是通过采用接触式吸盘吸附半导体晶圆后进行搬运，例如，专利号为CN202223167896.1的现有技术公开了一种伯努利吸盘结构，可用于吸附半导体晶圆等薄片，由于该伯努利吸盘结构上未设置必要的防护结构，采用该伯努利吸盘结构吸附半导体晶圆时，会对半导体晶圆表面产生压痕导致半导体晶圆表面损伤或者对半导体晶圆的侧壁产生磕碰导致半导体晶圆侧壁破碎，增加了半导体晶圆成品的不良率，不利于提高半导体晶圆成品的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种伯努利吸盘组合体，以克服现有设备中存在的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种伯努利吸盘组合体，包括安装座及设置于安装座两端底部的两个伯努利吸盘及两个限位筒，安装座的每一端设有一个伯努利吸盘及一个限位筒，伯努利吸盘对应设于限位筒内侧，每个限位筒内侧设有第一限位面，第一限位面为限位筒朝向伯努利吸盘的内侧面；每个伯努利吸盘包括固定于安装座底部的方形吸盘本体及嵌设于吸盘本体底部中央的吸盘中心部，吸盘本体的底面在四个角处设有四个支撑块，每个支撑块内侧设有第二限位面，第二限位面为斜面。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以作如下改进：

进一步地，每个限位筒上端通过螺钉固定于安装座底面，限位筒下端为开口端，所述吸盘本体通过螺钉固定于安装座底部。

进一步地，所述第一限位面距离限位筒中心轴的距离从下到上逐渐减小，第一限位面距离限位筒中心轴的最小距离等于半导体晶圆的半径。

进一步地，所述吸盘中心部和吸盘本体均采用PI材料制成。

进一步地，所述吸盘本体底面设有气流导向槽，气流导向槽环设于吸盘中心部外围，吸盘中心部的正面中央设有环形分流槽，吸盘中心部的背面开设有进气槽，吸盘中心部在分流槽内侧设有多个沿径向延伸的第一气流通道，进气槽和分流槽通过第一气流通道连通，吸盘中心部在分流槽外侧设有多个沿径向延伸的第二气流通道，第二气流通道的一端与分流槽连通，第二气流通道的另一端与吸盘中心部的外侧面连通。

进一步地，所述第二气流通道和第一气流通道沿吸盘中心部的径向一一对应设置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的伯努利吸盘组合体通过在限位筒内侧设置第一限位面，能够对被伯努利吸盘吸附的半导体晶圆在吸附方向进行侧向限位，可以有效地避免半导体晶圆的侧壁发生磕碰；通过在吸盘本体的底面四个角处设有四个支撑块，每个支撑块内侧设有第二限位面，能够对被伯努利吸盘吸附的半导体晶圆在吸附方向进行正向限位，使四个支撑块的第二限位面与半导体晶圆边缘的无效区相抵靠，从而避免因半导体晶圆的正面与吸盘本体的底面直接接触而被划伤。因此，本实用新型提供的伯努利吸盘组合体能够对半导体晶圆进行侧向和正向上的平稳限位，避免了半导体晶圆在被伯努利吸盘吸附的过程中产生损伤，提高了半导体晶圆的成品质量，降低了不良率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型优选实施例提供的伯努利吸盘组合体的结构示意图；

图2是图1中的伯努利吸盘组合体沿A-A线的剖视图；

图3是图1中的伯努利吸盘的结构示意图；

图4是图3中的吸盘中心部的正面示意图；

图5是图3中的吸盘中心部的背面示意图；

图6是图3中的伯努利吸盘与半导体晶圆配合的示意图；

图中：10、安装座；20、伯努利吸盘；21、吸盘本体；211、气流导向槽；22、吸盘中心部；221、分流槽；222、进气槽；223、第一气流通道；224、第二气流通道；225、高压进气管；23、支撑块；231、第二限位面；30、限位筒；31、第一限位面；40、半导体晶圆。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图6所示，本实用新型一优选实施例提供的一种伯努利吸盘组合体，包括安装座10及设置于安装座10两端底部的两个伯努利吸盘20及两个限位筒30，安装座10的每一端设有一个伯努利吸盘20及一个限位筒30，限位筒30为圆筒状且伯努利吸盘20对应设于限位筒30内侧。

每个限位筒30上端可通过螺钉固定于安装座10底面，限位筒30下端为开口端。每个限位筒30内侧设有第一限位面31，第一限位面31为限位筒30朝向伯努利吸盘20的内侧面，用于对被伯努利吸盘20吸附的半导体晶圆40在吸附方向(一般为竖直方向)进行侧向限位，使半导体晶圆40在被吸附的过程中被限制在限位筒30内侧。第一限位面31上的每一点距离限位筒30中心轴的距离从下到上逐渐减小，第一限位面31上的每一点距离限位筒30中心轴的最小距离等于半导体晶圆40的半径。

通过限位筒30内侧设置的第一限位面31可对半导体晶圆40进行侧向定位，以防止悬空的半导体晶圆40在横向发生偏移，且第一限位面31沿着半导体晶圆40的吸附方向平滑倾斜，可使限位筒30的第一限位面31在半导体晶圆40吸附的过程中与半导体晶圆40的侧壁之间的距离平滑减小，以对半导体晶圆40进行平稳过渡限位，有效避免半导体晶圆40的侧壁在窜动时发生磕碰，提高半导体晶圆40的成品质量。

伯努利吸盘20可用于吸附半导体晶圆40，伯努利吸盘20吸附半导体晶圆40时与半导体晶圆40留有间隙(非接触式)，伯努利吸盘20的非接触式吸附原理为：高压气体进入伯努利吸盘20后从伯努利吸盘20底部喷射出来，在伯努利吸盘20底部下方形成气旋产生负压，从而对下方的半导体晶圆40产生吸附效果。因为气旋是从伯努利吸盘20喷射的高压气体形成的，所以半导体晶圆40与伯努利吸盘20的底部会行成一个气面的悬空距离，这样就达到了非接触式吸附半导体晶圆40的效果。

每个伯努利吸盘20对应吸附一个半导体晶圆40，每个伯努利吸盘20包括通过螺钉固定于安装座10底部的方形吸盘本体21及嵌设于吸盘本体21底部中央的圆形吸盘中心部22，吸盘本体21的底面在四个角处设有四个支撑块23，每个支撑块23内侧设有第二限位面231，第二限位面231为斜面，用于对被伯努利吸盘20吸附的半导体晶圆40在吸附方向(一般为竖直方向)进行正向限位，使四个支撑块23的第二限位面231与半导体晶圆40边缘的无效区相抵靠，从而防止半导体晶圆40的正面在被吸附的过程中与吸盘本体21的底面直接接触而被划伤。

优选地，吸盘中心部22和吸盘本体21均采用PI材料制成，因为PECVD制程需要在300°的高温使用伯努利吸盘20，伯努利吸盘20采用PI材料制成，使得吸盘中心部22和吸盘本体21具有耐高温和耐磨性能。

具体地，吸盘本体21底面设有气流导向槽211，气流导向槽211环设于吸盘中心部22外围，高压气体能够从气流导向槽211流出。吸盘中心部22的正面中央设有环形分流槽221，吸盘中心部22的背面开设有进气槽222，进气槽222用于通入高压气体，进气槽222通过高压进气管225与外部高压气源连通；吸盘中心部22在分流槽221内侧设有多个沿径向延伸的第一气流通道223，进气槽222和分流槽221通过第一气流通道223连通，吸盘中心部22在分流槽221外侧还设有多个沿径向延伸的第二气流通道224，第二气流通道224的一端与分流槽221连通，第二气流通道224的另一端与吸盘中心部22的外侧面连通，使得进气槽222通入的部分高压气体能够经过第一气流通道223从分流槽221流出，部分高压气体能够依次经过第一气流通道223、分流槽221、第二气流通道224后从气流导向槽211流出，使得伯努利吸盘20底部下方形成气旋产生负压，从而对下方的半导体晶圆40产生吸附效果。由于高压气体既能从分流槽221流出，又能从气流导向槽211流出，使得气流能够通过在伯努利吸盘20的底部下方均匀分布，使得在半导体晶圆40表面能够形成稳定的压强差，从而使伯努利吸盘20具有吸附力分布均匀、吸附力强、耗气量少的优点。第二气流通道224和第一气流通道223沿吸盘中心部22的径向一一对应设置，使得气流在流经第一气流通道223、分流槽221和第二气流通道224的过程中受到的阻力较小，有利于减小能耗。

本实用新型提供的伯努利吸盘组合体通过在限位筒30内侧设置第一限位面31，能够对被伯努利吸盘20吸附的半导体晶圆40在吸附方向进行侧向限位，可以有效地避免半导体晶圆40的侧壁发生磕碰；通过在吸盘本体21的底面四个角处设有四个支撑块23，每个支撑块23内侧设有第二限位面231，能够对被伯努利吸盘20吸附的半导体晶圆40在吸附方向进行正向限位，使四个支撑块23的第二限位面231与半导体晶圆40边缘的无效区相抵靠，从而避免因半导体晶圆40的正面与吸盘本体21的底面直接接触而被划伤。因此，本实用新型提供的伯努利吸盘组合体能够对半导体晶圆40进行侧向和正向上的平稳限位，避免了伯努利吸盘20与半导体晶圆40正面直接接触造成对半导体晶圆40产生损伤，提高了半导体晶圆40的成品质量，降低了不良率。

以上本实用新型的具体实施方式中凡未涉及到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (6)

1.一种伯努利吸盘组合体，其特征在于：包括安装座及设置于安装座两端底部的两个伯努利吸盘及两个限位筒，安装座的每一端设有一个伯努利吸盘及一个限位筒，伯努利吸盘对应设于限位筒内侧，每个限位筒内侧设有第一限位面，第一限位面为限位筒朝向伯努利吸盘的内侧面；每个伯努利吸盘包括固定于安装座底部的方形吸盘本体及嵌设于吸盘本体底部中央的吸盘中心部，吸盘本体的底面在四个角处设有四个支撑块，每个支撑块内侧设有第二限位面，第二限位面为斜面。

2.根据权利要求1所述的伯努利吸盘组合体，其特征在于：每个限位筒上端通过螺钉固定于安装座底面，限位筒下端为开口端，所述吸盘本体通过螺钉固定于安装座底部。

3.根据权利要求1所述的伯努利吸盘组合体，其特征在于：所述第一限位面距离限位筒中心轴的距离从下到上逐渐减小，第一限位面距离限位筒中心轴的最小距离等于半导体晶圆的半径。

4.根据权利要求1所述的伯努利吸盘组合体，其特征在于：所述吸盘中心部和吸盘本体均采用PI材料制成。

5.根据权利要求1所述的伯努利吸盘组合体，其特征在于：所述吸盘本体底面设有气流导向槽，气流导向槽环设于吸盘中心部外围，吸盘中心部的正面中央设有环形分流槽，吸盘中心部的背面开设有进气槽，吸盘中心部在分流槽内侧设有多个沿径向延伸的第一气流通道，进气槽和分流槽通过第一气流通道连通，吸盘中心部在分流槽外侧设有多个沿径向延伸的第二气流通道，第二气流通道的一端与分流槽连通，第二气流通道的另一端与吸盘中心部的外侧面连通。

6.根据权利要求5所述的伯努利吸盘组合体，其特征在于：所述第二气流通道和第一气流通道沿吸盘中心部的径向一一对应设置。