一种夹持晶圆的承片台装置

摘要

本发明属于半导体行业晶片湿法处理领域，具体地说是一种夹持晶圆的承片台装置，包括伸缩气缸、连杆、中空轴电机、承片台主体及活动档柱，承片台主体与中空轴电机的输出端相连，在承片台主体上放置有待夹持的晶圆，承片台主体上沿周向均匀铰接有多个活动档柱，每个活动档柱的一端通过连杆与伸缩气缸相连，每个活动档柱的另一端为夹持晶圆的自由端；承片台主体通过中空轴电机驱动带动晶圆旋转，活动档柱通过伸缩气缸的驱动向晶圆的方向转动，进而夹持处于旋转状态的所述晶圆。本发明通过气缸带动连杆实现活动档柱的开合，实现了晶圆的夹持和放开动作，不仅可以在晶圆处于高速旋转的状态实现夹持，还可同时处理晶圆的正反两面。

说明书

技术领域

本发明属于半导体行业晶片湿法处理领域，具体地说是一种夹持 晶圆的承片台装置。

背景技术

目前，半导体行业中晶片湿法处理工艺经常需要对晶圆进行处 理，而目前最常用的晶圆夹持方式是使用真空吸盘来完成。但在某些 工艺过程中会涉及到晶圆背面也需要处理的情况，此时真空吸盘就无 法实现这个要求了。如何能够实现晶圆在高速旋转下可靠地被夹持并 且可同时处理晶圆正反两面就成为一个不可避免的问题。

发明内容

为了实现晶圆能够在高速旋转下实现可靠的夹持，并且可同时处 理晶圆的正反两面，本发明的目的在于提供了一种夹持晶圆的承片台 装置。该承片台装置通过电机驱动承片台的旋转，气缸通过连杆带动 活动档柱控制晶圆的夹持和放开。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括伸缩气缸、连杆、中空轴电机、承片台主体及活动档 柱，其中承片台主体与中空轴电机的输出端相连，在所述承片台主体 上放置有待夹持的晶圆，所述承片台主体上沿周向均匀铰接有多个活 动档柱，每个活动档柱的一端通过所述连杆与伸缩气缸相连，每个活 动档柱的另一端为夹持所述晶圆的自由端；所述承片台主体通过中空 轴电机驱动带动所述晶圆旋转，所述活动档柱通过伸缩气缸的驱动向 所述晶圆的方向转动，进而夹持处于旋转状态的所述晶圆。

其中：所述连杆包括垂直连杆及水平连杆，该垂直连杆的一端与 所述伸缩气缸相连，垂直连杆的另一端由所述中空轴电机穿过；所述 水平连杆的数量与活动档柱的数量相同，每个活动档柱的一端分别与 水平连杆的一端铰接，各水平连杆的另一端分别与所述垂直连杆的另 一端铰接；所述垂直连杆的一端通过旋转接头与伸缩气缸固接；所述 伸缩气缸位于中空轴电机的下方，且同轴设置；所述每个活动档柱的 另一端朝向所述晶圆的内侧分别开有凹槽，晶圆的边缘在被夹持时容 置在各活动档柱另一端开设的所述凹槽内；所述每个活动档柱的另一 端在夹持晶圆时分别向内倾斜；所述承片台主体的上表面边缘沿周向 均布有多个支撑所述晶圆的支撑柱。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明通过气缸带动连杆实现活动档柱的开合，实现了晶圆 的夹持和放开动作，不仅可以在晶圆处于高速旋转的状态实现夹持， 还可同时处理晶圆的正反两面。

2.本发明采用伸缩气缸驱动，可准确的定位活动档柱的开合位 置，重复性好。

3.本发明在各活动档柱夹持晶圆的过程中，因由同一伸缩气缸 同时驱动多个活动档柱同步动作，所以可以实现晶圆的自动对中功 能。

4.本发明结构简单、定位准确、安装方便、价格低廉等特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图之一（晶圆处于夹持状态）；

图2为本发明的结构示意图之二（晶圆处于放开状态）；

其中：1为气缸固定板，2为伸缩气缸，3为垂直连杆，4为旋转 接头，5为中空轴电机，6为电机固定板，7为水平连杆，8为承片台 主体，9为活动档柱，10为支撑柱，11为晶圆，12为凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明包括伸缩气缸2、连杆、中空轴电机5、承 片台主体8、活动档柱9及支撑柱10，其中中空轴电机5通过电机固 定板6安装在晶圆处理单元的底座上，伸缩气缸2位于中空轴电机5 的下方、通过气缸固定板1固定在晶圆处理单元的底座上，且伸缩气 缸2与中空轴电机5同轴设置。

承片台主体）与中空轴电机5的输出端相连，由中空轴电机5驱 动旋转。在承片台主体8的上表面边缘沿圆周方向均布有多个支撑晶 圆11的支撑柱10，待夹持的晶圆11放置在承片台主体8上的支撑 柱10上。

连杆包括垂直连杆3及水平连杆7。承片台主体8上沿圆周方向 均匀布置了多个活动档柱9，每个活动档柱9的中部均与承片台主体 8铰接；本发明的活动档柱9可沿承片台主体8的圆周方向布置3～ 10个。水平连杆7的数量与活动档柱9的数量相同，垂直连杆3为 一根。垂直连杆3的一端（下端）通过旋转接头4与伸缩气缸2固定 在一起，垂直连杆3的另一端（上端）由中空轴电机5穿过；每个活 动档柱9的一端（下端）分别与一根水平连杆7的一端铰接，各水平 连杆7的另一端分别由承片台主体8上开设的通孔插入，并与垂直连 杆3的另一端铰接；每个活动档柱9的另一端（上端）为夹持晶圆 11的自由端，每个活动档柱9的另一端朝向晶圆11的内侧分别开有 凹槽12，凹槽12的高度要大于晶圆11的厚度；每个活动档柱9的 另一端在夹持晶圆11时分别向内倾斜设定的角度，所以晶圆11即使 在高速旋转的状态下也不会被甩出；晶圆11的边缘在被夹持时容置 在各活动档柱9另一端开设的凹槽12内。活动档柱9通过伸缩气缸 2的驱动绕铰轴向晶圆11的圆心方向转动，进而夹持处于旋转状态 的晶圆11。

本发明的工作原理为：

如图1所示，将晶圆11放置在承片台主体8的支撑柱10上。中 空轴电机5工作，带动承片台主体8旋转，晶圆11随承片台主体8 旋转。垂直连杆3贯穿中空轴电机5，这样当伸缩气缸2处于伸出状 态时，垂直连杆3向上运动推动各水平连杆7向外侧运动；因为活动 档柱9的中部铰接在承片台主体8上，所以当活动档柱9的下端由水 平连杆7带动向外运动的同时，各活动档柱9的上端会向晶圆11的 圆心方向倾斜靠拢，进而将晶圆11夹持在凹槽12内。在各活动档柱 9向晶圆11的圆心方向倾斜靠拢的过程中，还可对晶圆11实现自动 对中。

如图2所示，当工艺过程处理完成后，伸缩气缸2缩回，带动垂 直连杆3和水平连杆7动作，水平连杆7向内缩回的同时带动活动档 柱9的下端向内运动，活动档柱9的上端自然打开设定的角度，方便 晶圆11被取出。

本发明通过伸缩气缸驱动连杆的伸出和缩回，可实现活动档柱的 向内和向外转动，提高晶圆夹持的稳定性和可靠性，并且可以同时对 晶圆的两面进行处理。