專利名稱：一種平衡硅片夾持機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路加工工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種硅片夾持機構(gòu)。
背景技術(shù)：
作為集成電路加工工藝的一部分，能夠安全夾持住硅片是非常重要的。傳統(tǒng)的方法通常使用彈簧、電子裝置、凸輪及其他機械連接來保持和移動夾持元件。夾持硅片過程主要分為三部分裝載硅片(夾持元件在一個打開的位置)、旋轉(zhuǎn)硅片(夾持元件要安全的夾持住硅片)、取出硅片(夾持元件在打開位置)傳統(tǒng)夾持硅片的方法對零部件、電子元件和氣體力學方面都有要求。這些方法通常要求準確地控制夾持元件的開閉和零部件的移動。而且卡盤要想滿足氣體力學方面的要求就必然需要特殊的非常昂貴的旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。許多傳統(tǒng)的夾持元件由于在高速旋轉(zhuǎn)條件下易受到地心引力的影響，因而不得不超出安全標準設(shè)計或者在復位時只有較短的行程。并且傳統(tǒng)的方法是通過移動零件來夾持住硅片，這種方法在硅片清洗結(jié)束后會產(chǎn)生顆粒物，而這些顆粒物會在夾持元件打開硅片工藝結(jié)束時沉降在硅片表面。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種的夾持元件，結(jié)構(gòu)簡單，且無需通過移動零件來夾持住硅片，從而不會在硅片清洗結(jié)束后會產(chǎn)生顆粒物。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種平衡硅片夾持機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)軸及可在所述旋轉(zhuǎn)軸帶動下旋轉(zhuǎn)的卡盤，所述卡盤包括三個夾持臂，其中兩個所述夾持臂的端部為固定夾持元件，另一個所述夾持臂的端部為可調(diào)夾持件；所述可調(diào)夾持件可相對于與所述卡盤的連接點擺動，用于夾持硅片，其頂端設(shè)置有用于與所述硅片表面接觸的夾持元件，其底端設(shè)置有重量可調(diào)的平衡機構(gòu)。其中，所述平衡機構(gòu)包括位于所述可調(diào)夾持件底部的孔或槽及其內(nèi)設(shè)置的彈簧， 所述彈簧的另一端連接有平衡量塊，所述孔或槽的開口處設(shè)置有塞子。其中，所述塞子在所述孔或槽中的進給量可調(diào)。其中，所述可調(diào)夾持件夾持臂的端部設(shè)置有可調(diào)夾持件回止件，所述可調(diào)夾持件回止件的端部與豎直狀態(tài)的所述可調(diào)夾持件之間的間距為可調(diào)，其用于限制所述可調(diào)夾持件的擺動。其中，所述夾持元件豎直狀態(tài)下用于與所述硅片表面接觸的安置面為傾斜向下。其中，所述三個夾持臂之間的夾角互為120°。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的平衡硅片夾持機構(gòu)中，其包括旋轉(zhuǎn)軸及可在所述旋轉(zhuǎn)軸帶動下旋轉(zhuǎn)的卡盤，所述卡盤包括三個夾持臂，其中兩個所述夾持臂的端部為固定夾持元件，另一個所述夾持臂的端部為可調(diào)夾持件；所述可調(diào)夾持件可相對與所述卡盤的連接點擺動，用于夾持硅片，其頂端設(shè)置有用于與所述硅片表面接觸的夾持元件，其底端設(shè)置有重量可調(diào)的平衡機構(gòu)。本平衡硅片夾持機構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單，且無需通過移動零件來夾持住硅片， 從而不會在硅片清洗結(jié)束后會產(chǎn)生顆粒物。
圖1是本發(fā)明實施例的平衡硅片夾持機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A部的局部放大示意圖；圖3是本發(fā)明實施例的平衡硅片夾持機構(gòu)的可調(diào)夾持件的截面示意圖；圖如和圖4b是本發(fā)明實施例的硅片放置到平衡硅片夾持機構(gòu)的安置面的過程示意圖；圖fe和恥是本發(fā)明實施例平衡硅片夾持機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)時離心力的示意圖；圖6是本發(fā)明實施例平衡硅片夾持機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)時可調(diào)夾持件回止件的作用力示意圖；圖7是本發(fā)明實施例平衡硅片夾持機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度降低時可調(diào)夾持件釋放的示意圖；圖fe是本發(fā)明實施例平衡硅片夾持機構(gòu)的俯視示意圖；圖8b是本發(fā)明實施例平衡硅片夾持機構(gòu)的側(cè)視示意圖；其中，1 平衡硅片夾持機構(gòu)；2 硅片；3 卡盤；4 夾持元件；5 彈簧；6 平衡量塊；7 塞子；8 可調(diào)夾持件回止件；9 可調(diào)夾持件；10 固定夾持元件；11 安置面；12 離心力；13 箭頭線；14 夾持區(qū)域；17 離心力；18 作用力；19 硅片與夾持元件接觸位置； 20 調(diào)整位置；21 回止位置；22 旋轉(zhuǎn)方向。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。結(jié)合圖1至3及圖8a、8b所示，本實施例提供的平衡硅片夾持機構(gòu)1，包括旋轉(zhuǎn)軸及可在旋轉(zhuǎn)軸帶動下旋轉(zhuǎn)的卡盤3，卡盤3包括三個夾持臂，其中兩個夾持臂的端部為固定夾持元件10，另一個夾持臂的端部為可調(diào)夾持件9 ；可調(diào)夾持件9可相對于與卡盤3的連接點擺動，用于夾持硅片2，其頂端設(shè)置有用于與硅片2表面接觸的夾持元件4，其底端設(shè)置有重量可調(diào)的平衡機構(gòu)，優(yōu)選的三個夾持臂之間的夾角互為120°分布，目的是為了機械手能夠在不受任何干擾的情況下放置和取走硅片2。通過調(diào)整平衡機構(gòu)的重量來調(diào)整可調(diào)夾持件9在卡盤3旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的向心力，從而實現(xiàn)對硅片2的夾持。本平衡硅片夾持機構(gòu)1 結(jié)構(gòu)簡單，且無需通過移動零件來夾持住硅片2，從而不會在硅片2清洗結(jié)束后會產(chǎn)生顆粒物。平衡機構(gòu)包括位于可調(diào)夾持件9底部的孔或槽及其內(nèi)設(shè)置的彈簧5，彈簧5的另一端連接有平衡量塊6，孔或槽的開口處設(shè)置有塞子7。塞子7在孔或槽中的進給量可調(diào)。 通過調(diào)節(jié)平衡量塊6的重量，或者調(diào)節(jié)塞子7在孔或槽中的進給量來改變平衡機構(gòu)在卡盤3旋轉(zhuǎn)式的向心力，以適應不同的硅片2對夾持力的需求。夾持元件4豎直狀態(tài)下用于與硅片2表面接觸的安置面11為傾斜向下。硅片2 位于如附圖如和4b安置面11上。硅片2將在此位置放置直到卡盤3旋轉(zhuǎn)到足夠快條件下迫使平衡量塊6向外移動來夾緊硅片2?？烧{(diào)夾持件9在最初設(shè)計時是在33rpm條件下夾緊硅片2，通過調(diào)節(jié)平衡量塊6的重量、調(diào)節(jié)平衡用的塞子7的進給量可以調(diào)整夾緊硅片 2在不同轉(zhuǎn)速下對夾持力的需求。附圖fe展示了可調(diào)夾持件9在旋轉(zhuǎn)條件下離心力的方向。當?shù)竭_合適的轉(zhuǎn)速(由平衡量塊6的位置決定)，夾持元件4將按箭頭13的方向進行旋轉(zhuǎn)，可調(diào)夾持件19的下端也將按離心力12的方向擺動。如圖恥中所示，硅片2將移動到夾持元件4的夾持區(qū)域14。 硅片2也自動與卡盤3同心。隨著轉(zhuǎn)速的增加，離心力17也將隨之增加，硅片2將在夾持元件4的夾持下變形。為了避免硅片2在夾持狀態(tài)下由于力太大而遭到損壞，可調(diào)夾持件 9的夾持臂的端部設(shè)置有可調(diào)夾持件回止件8，可調(diào)夾持件回止件8的端部與豎直狀態(tài)的可調(diào)夾持件9之間的間距為可調(diào)，其用于限制可調(diào)夾持件9的擺動。從而，夾持元件4作用在硅片2上的力將在可調(diào)夾持件回止件8的作用下得到限制。具體的，附圖6展示了硅片與夾持元件接觸位置19上的作用力18的方向。通過調(diào)整可調(diào)夾持件回止件8相對于夾持臂端部的調(diào)整位置20，可以改變夾持元件4的限制可調(diào)夾持件9的回止位置21。在附圖7中，硅片的轉(zhuǎn)速下降，可調(diào)夾持件9作用在平衡量塊6的離心力也隨之下降，其將按旋轉(zhuǎn)方向22進行旋轉(zhuǎn)。硅片2將移動到夾持元件4的支撐區(qū)域。一旦卡盤3停止旋轉(zhuǎn)，機械手將不受夾持元件任何干擾的條件下輕松取走硅片。由以上實施例可以看出，本發(fā)明實施例提供了一種平衡硅片夾持機構(gòu)1，包括旋轉(zhuǎn)軸及可在旋轉(zhuǎn)軸帶動下旋轉(zhuǎn)的卡盤3，卡盤3包括三個夾持臂，其中兩個夾持臂的端部為固定夾持元件10，另一個夾持臂的端部為可調(diào)夾持件9 ；可調(diào)夾持件9可相對于與卡盤3的連接點擺動，用于夾持硅片2，其頂端設(shè)置有用于與硅片2表面接觸的夾持元件4，其底端設(shè)置有重量可調(diào)的平衡機構(gòu)。本平衡硅片夾持機構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單，且無需通過移動零件來夾持住硅片，從而不會在硅片清洗結(jié)束后會產(chǎn)生顆粒物。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種平衡硅片夾持機構(gòu)，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)軸及可在所述旋轉(zhuǎn)軸帶動下旋轉(zhuǎn)的卡盤(3)，所述卡盤C3)包括三個夾持臂，其中兩個所述夾持臂的端部為固定夾持元件 (10)，另一個所述夾持臂的端部為可調(diào)夾持件(9)；所述可調(diào)夾持件(9)可相對于與所述卡盤(3)的連接點擺動，用于夾持硅片O)，其頂端設(shè)置有用于與所述硅片( 表面接觸的夾持元件G)，其底端設(shè)置有重量可調(diào)的平衡機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的平衡硅片夾持機構(gòu)，其特征在于，所述平衡機構(gòu)包括位于所述可調(diào)夾持件(9)底部的孔或槽及其內(nèi)設(shè)置的彈簧(5)，所述彈簧( 的另一端連接有平衡量塊(6)，所述孔或槽的開口處設(shè)置有塞子(7)。
3.如權(quán)利要求2所述的平衡硅片夾持機構(gòu)，其特征在于，所述塞子(7)在所述孔或槽中的進給量可調(diào)。
4.如權(quán)利要求1所述的平衡硅片夾持機構(gòu)，其特征在于，所述可調(diào)夾持件(9)夾持臂的端部設(shè)置有可調(diào)夾持件回止件(8)，所述可調(diào)夾持件回止件(8)的端部與豎直狀態(tài)的所述可調(diào)夾持件(9)之間的間距為可調(diào)，其用于限制所述可調(diào)夾持件(9)的擺動。
5.如權(quán)利要求1所述的平衡硅片夾持機構(gòu)，其特征在于，所述夾持元件(4)豎直狀態(tài)下用于與所述硅片(2)表面接觸的安置面(11)為傾斜向下。
6.如權(quán)利要求1所述的平衡硅片夾持機構(gòu)，其特征在于，所述三個夾持臂之間的夾角互為120°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平衡硅片夾持機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)軸及可在所述旋轉(zhuǎn)軸帶動下旋轉(zhuǎn)的卡盤，所述卡盤包括三個夾持臂，其中兩個所述夾持臂的端部為固定夾持元件，另一個所述夾持臂的端部為可調(diào)夾持件；所述可調(diào)夾持件可相對與所述卡盤的連接點擺動，用于夾持硅片，其頂端設(shè)置有用于與所述硅片表面接觸的夾持元件，其底端設(shè)置有重量可調(diào)的平衡機構(gòu)。本平衡硅片夾持機構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單，且無需通過移動零件來夾持住硅片，從而不會在硅片清洗結(jié)束后會產(chǎn)生顆粒物。
文檔編號H01L21/67GK102543818SQ201210004898
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者凱里·雷, 吳儀, 張豹, 李偉, 王銳廷 申請人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司