一种晶圆回转平台的制作方法

1.本实用新型应用于晶圆加工的技术领域,特别涉及一种晶圆回转平台。


背景技术：

2.随着现代技术飞速发展，3c产品以及各类电器的快速普及，半导体芯片、集成电路板需求日益增长。晶圆便是加工成半导体芯片的重要半成品原料。晶圆由纯硅si构成，一般分为6英寸、8英寸、12英寸规格不等。晶圆经过切割加工以后，分成的一块块小型晶片经过其他加工，封装测试后，便成为了日常所见的芯片。晶圆是芯片行业的基础，晶圆的加工质量直接影响到了芯片的质量。现有晶圆多采用自动化设备生产，而晶圆生产自动化设备的一个重要模组，即高精度回转平台。在晶圆加工检测时，需要将晶圆放置于平台进行固定，平台进行旋转配合激光、刀具加工或其他元器件检测，回转平台的精度质量直接影响加工、检测的结果。因此，面对日益增长的市场需求，提升晶圆加工、检测设备生产效率是技术的重点，便是提升整个回转平台的精度与效率。
3.现有回转平台方案在保证安装面轴向精度时，通常仅采用取一点测量跳动值的方式进行检测，取点具有偶然性，对于有高精度需求的平台，轴向跳动精度难以保证。现有方案对晶圆进行吸附时，大多采用真空吸盘，导致吸附力过于集中，吸附不稳导致脱落，易产生应力集中对晶圆产品造成损伤，保护性不强。如公开号为cn114454024a的中国专利公开了晶圆加工设备，其通过第一气路提供正压气源驱动顶升盘上升使晶圆与吸附平台脱离，通过第二气路提供负压气源控制真空吸附槽呈真空状态吸附晶圆，通过第三气路提供负压气源将底座吸附在转接盘上，然而其应力过于集中容易导致晶圆损伤，吸附不稳导致脱落，另外其不具有二次定位的功能，晶圆在旋转时容易发生移位甩出，定位效果较差，因此有必要提供一种结构紧凑、具有保护晶圆的功能且定位效果较好的晶圆回转平台。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构紧凑、具有保护晶圆的功能且定位效果较好的晶圆回转平台。
5.本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括晶圆，所述晶圆覆在所述晶圆铁环的蓝膜上，所述晶圆回转平台包括直驱转台，所述直驱转台的动作端设置有吸附模组，所述吸附模组的边缘侧对称设置有若干夹爪模组，所述夹爪模组包括安装件和摆动旋转气缸，所述安装件的一端与所述吸附模组的边缘侧连接，所述摆动旋转气缸连接在所述安装件的一端，所述摆动旋转气缸的旋转轴两端连接有转动臂，所述转动臂连接有压片，所述摆动旋转气缸驱动所述转动臂从水平方向转动至竖直方向，所述压片与所述晶圆铁环按压配合。
6.由上述方案可得，所述晶圆回转平台采用高精度直驱转台作为整体平台基础，具有高分辨率、高重复精度、高定位精度及高稳定性，能够达到定位精度2 arcsec以内，重复精度1 arcsec以内，以及分辨率在0.04 arcsec以下，从而保证加整个设备的加工、检测质
量；所述吸附模组用于吸附所述晶圆铁环的底部，所述夹爪模组对所述晶圆铁环进行二次定位，避免晶圆在旋转时发生移位甩出，所述夹爪模组能够自动张开夹紧，采用摆动气缸控制压片下压量，可通过调节气压大小调整对所述晶圆铁环的压力，从而在保证夹紧效果的同时保护晶圆不受损伤；所述晶圆回转平台的整体结构紧凑、具有保护晶圆的功能，定位效果较好。
7.一个优选方案是，所述吸附模组包括吸盘底板、通气铝板以及多孔陶瓷板，所述吸盘底板设置在所述直驱转台的动作端，所述通气铝板设置在所述吸盘底板的上端，所述多孔陶瓷板内嵌在所述通气铝板的上表面，气路依次流经所述吸盘底板、所述通气铝板以及所述多孔陶瓷板。
8.一个优选方案是，所述直驱转台的底部开设有气孔，所述气孔与所述吸盘底板的气路、所述通气铝板的气路以及所述多孔陶瓷板的气路导通，进行内部走气。
9.一个优选方案是，所述夹爪模组的组数为四组，四组所述夹爪模组对称分布在所述吸附模组边缘侧的四周。
10.一个优选方案是，所述多孔陶瓷板与所述晶圆铁环相适配，所述安装件沿水平方向设置，所述安装件的长度为自由伸缩调节。
11.一个优选方案是，所述直驱转台采用分体式无铁芯力矩电机。
12.一个优选方案是，所述通气铝板气路与所述吸盘底板之间设置有密封环，所述通气铝板的气路通过所述密封环与所述吸盘底板的气路密封配合。
附图说明
13.图1是本实用新型的立体结构示意图；
14.图2是所述夹爪模组的立体结构示意图；
15.图3是所述夹爪模组按压配合于所述晶圆铁环的立体结构示意图；
16.图4是本实用新型的立体结构分解示意图。
具体实施方式
17.如图1、图4所示，在本实施例中，本实用新型包括晶圆，所述晶圆覆在所述晶圆铁环的蓝膜上，所述晶圆回转平台包括直驱转台1，所述直驱转台1的动作端设置有吸附模组2，所述吸附模组2的边缘侧对称设置有若干夹爪模组3，所述夹爪模组3包括安装件4和摆动旋转气缸5，所述安装件4的一端与所述吸附模组2的边缘侧连接，所述摆动旋转气缸5连接在所述安装件4的一端，所述摆动旋转气缸5的旋转轴两端连接有转动臂6，所述转动臂6连接有压片7，所述摆动旋转气缸5驱动所述转动臂6从水平方向转动至竖直方向，所述压片7与所述晶圆铁环按压配合。
18.通过调节所述摆动旋转气缸5进气气压大小调整所述压片7对所述晶圆铁环的压力，从而在保证夹紧效果的同时保护晶圆不受损伤。所述压片7为l形结构，所述l形结构包括连接部和压合部，连接部与所述转动臂6连接，所述转动臂6与所述压合部具有一定的间隙，当所述摆动旋转气缸5驱动所述转动臂6从水平方向转动至竖直方向的过程中，所述间隙能推动所述晶圆铁环向中心移动，实现粗定位，所述压合部恰好能压覆所述晶圆铁环，所述夹爪模组3整体自动开合，缩短了晶圆上下料及吸附固定时间，提高了整体运行速率。
19.如图4所示，在本实施例中，所述吸附模组2包括吸盘底板8、通气铝板9以及多孔陶瓷板，所述吸盘底板8设置在所述直驱转台1的动作端，所述通气铝板9设置在所述吸盘底板8的上端，所述多孔陶瓷板内嵌在所述通气铝板9的上表面，气路依次流经所述吸盘底板8、所述通气铝板9以及所述多孔陶瓷板。
20.所述晶圆回转平台采用所述多孔陶瓷板作为真空吸板，将真空的吸附力均匀散布在整个晶圆上，设备提供的真空由转台中央经所述吸盘底板8引至所述通气铝板9，所述通气铝板9由内部网状气道将真空分散，所述通气铝板9内嵌有所述多孔陶瓷板，真空经所述多孔陶瓷板密集细孔进一步扩散至晶圆各处，使原本集中的吸附力均匀分布在整个晶圆上，从而避免因应力过于集中而导致晶圆损伤，并使整个晶圆吸附更加稳固牢靠。避免因机台振动或其他原因而导致的晶圆滑移，保证了加工及检测精度。
21.如图4所示，在本实施例中，所述直驱转台1的底部开设有气孔，所述气孔与所述吸盘底板8的气路、所述通气铝板9的气路以及所述多孔陶瓷板的气路导通，进行内部走气。使得整体结构紧凑，通过转台内部走气，避免多余气管暴露在外，进一步减小所占空间，整体外观简洁美观。
22.如图1、图4所示，在本实施例中，所述夹爪模组3的组数为四组，四组所述夹爪模组3对称分布在所述吸附模组2边缘侧的四周。 四组所述夹爪模组3在晶圆四周布局，能使晶圆受力更加均匀对称。
23.如图2所示，在本实施例中，所述多孔陶瓷板与所述晶圆铁环相适配，所述安装件4沿水平方向设置，所述安装件4的长度为自由伸缩调节，兼容不同规格的晶圆。
24.在本实施例中，所述直驱转台1采用分体式无铁芯力矩电机。所述直驱转台1具有极大加速度和极快的响应速度，所述直驱转台1采用分体式无铁芯力矩电机，具有极好的速度稳定性，并且采用了无刷直驱电机技术，相比其他转台最大限度提高了转台的定位精准度和响应性能。
25.如图4所示，在本实施例中，所述通气铝板9气路与所述吸盘底板8之间设置有密封环11，所述通气铝板9的气路通过所述密封环11与所述吸盘底板8的气路密封配合，保证所述通气铝板9与所述吸盘底板8的连接气密性。
26.在本实施例中，所述晶圆回转平台具有高通用性和高兼容性，适用于各类晶圆加工、检测自动化设备或非晶圆的其他薄片类型产品的生产、检测设备，联动配合完成整套生产流程，并可根据不同产品的精度、尺寸要求，更换不同尺寸吸板和不同精度转台，以兼容其他产品使用。
27.本实用新型的工作原理：晶圆覆在所述晶圆铁环的蓝膜上，将所述晶圆铁环放置于所述多孔陶瓷板的上表面，所述压片为l形结构，所述l形结构包括连接部和压合部，连接部与所述转动臂连接，所述转动臂与所述压合部具有一定的间隙，当所述摆动旋转气缸驱动所述转动臂从水平方向转动至竖直方向的过程中，所述间隙能推动所述晶圆铁环向中心移动，实现粗定位，所述压合部恰好能压覆所述晶圆铁环，设备提供的真空由转台中央经所述吸盘底板引至所述通气铝板，所述通气铝板由内部网状气道将真空分散，所述通气铝板内嵌有所述多孔陶瓷板，真空经所述多孔陶瓷板密集细孔进一步扩散至晶圆各处，使得整个晶圆吸附更加稳固牢靠。

技术特征：
1.一种晶圆回转平台，包括晶圆，所述晶圆覆在所述晶圆铁环的蓝膜上，其特征在于：所述晶圆回转平台包括直驱转台（1），所述直驱转台（1）的动作端设置有吸附模组（2），所述吸附模组（2）的边缘侧对称设置有若干夹爪模组（3），所述夹爪模组（3）包括安装件（4）和摆动旋转气缸（5），所述安装件（4）的一端与所述吸附模组（2）的边缘侧连接，所述摆动旋转气缸（5）连接在所述安装件（4）的一端，所述摆动旋转气缸（5）的旋转轴两端连接有转动臂（6），所述转动臂（6）连接有压片（7），所述摆动旋转气缸（5）驱动所述转动臂（6）从水平方向转动至竖直方向，所述压片（7）与所述晶圆铁环按压配合。2.根据权利要求1所述的一种晶圆回转平台，其特征在于：所述吸附模组（2）包括吸盘底板（8）、通气铝板（9）以及多孔陶瓷板，所述吸盘底板（8）设置在所述直驱转台（1）的动作端，所述通气铝板（9）设置在所述吸盘底板（8）的上端，所述多孔陶瓷板内嵌在所述通气铝板（9）的上表面，气路依次流经所述吸盘底板（8）、所述通气铝板（9）以及所述多孔陶瓷板。3.根据权利要求2所述的一种晶圆回转平台，其特征在于：所述直驱转台（1）的底部开设有气孔，所述气孔与所述吸盘底板（8）的气路、所述通气铝板（9）的气路以及所述多孔陶瓷板的气路导通，进行内部走气。4.根据权利要求1所述的一种晶圆回转平台，其特征在于：所述夹爪模组（3）的组数为四组，四组所述夹爪模组（3）对称分布在所述吸附模组（2）边缘侧的四周。5.根据权利要求2所述的一种晶圆回转平台，其特征在于：所述多孔陶瓷板与所述晶圆铁环相适配，所述安装件（4）沿水平方向设置，所述安装件（4）的长度为自由伸缩调节。6.根据权利要求1所述的一种晶圆回转平台，其特征在于：所述直驱转台（1）采用分体式无铁芯力矩电机。7.根据权利要求2所述的一种晶圆回转平台，其特征在于：所述通气铝板（9）气路与所述吸盘底板（8）之间设置有密封环（11），所述通气铝板（9）的气路通过所述密封环（11）与所述吸盘底板（8）的气路密封配合。

技术总结
本实用新型旨在提供一种结构紧凑、具有保护晶圆的功能且定位效果较好的晶圆回转平台。本实用新型包括晶圆，所述晶圆覆在所述晶圆铁环的蓝膜上，所述晶圆回转平台包括直驱转台，所述直驱转台的动作端设置有吸附模组，所述吸附模组的边缘侧对称设置有若干夹爪模组，所述夹爪模组包括安装件和摆动旋转气缸，所述安装件的一端与所述吸附模组的边缘侧连接，所述摆动旋转气缸连接在所述安装件的一端，所述摆动旋转气缸的旋转轴两端连接有转动臂，所述转动臂连接有压片，所述摆动旋转气缸驱动所述转动臂从水平方向转动至竖直方向，所述压片与所述晶圆铁环按压配合。本实用新型应用于晶圆加工的技术领域。的技术领域。的技术领域。


技术研发人员：宋斌杰 余清华 胡学安 李辉 邱焕明 陈云
受保护的技术使用者：珠海市申科谱工业科技有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/27