专利名称：手持式免充电吸笔的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造工艺技术领域，尤其涉及一种手持式免充电吸笔。
背景技术：
伴随集成电路制造工艺的不断进步，半导体制造自动化程度越来越高，这使得绝大多数情况下硅片传输都是由机台自动进行的。但是，对于一些小型的没有自动化生产线的公司以及一些高校和研究所的实验室里经常需要人为手动传输硅片。即便是自动化程度高的大型公司，需要人为手动传输和处理硅片的状况也时有发生，一种情形是在进行一些特殊工艺时，为了沾污控制，防止交叉污染，不能使用公用机台进行硅片传输，只能使用手动方式来传输硅片；另外一种情形是由于半导体设备的高精度、高复杂度和高集成度造成半导体设备总体的高故障率，机台故障的发生往往导致工艺进行中的硅片或者传输进行中的硅片停留在机台内部无法自动传送出来，需要设备工程师进行故障排除并从机台内部手动取出硅片后放入片盒，由于没有合适的工具，设备工程师往往直接用手取出硅片，尽管有手套的保护，但其对机台的损害和对硅片表面的刮伤或者沾污风险都是很高的。目前手动传输硅片的主要工具有以下几种第一种是通过软管直接连接在洁净室真空系统的吸笔，它的缺点是无法移动，只能在固定的、有限的地点进行硅片传输，且建立洁净室真空系统的连接点和吸笔对真空持续的损耗都会提升成本；第二种是需要充电的， 通过电机旋转产生负压，从而产生吸力的手持式吸笔，其缺点是需要配备专门的充电插座和底座，使用时经常发生电量不足从而有导致硅片掉落的危险，且其制造成本也较高；第三种是形状类似于镊子的硅片夹子，尽管这种夹子成本低且便于携带和使用，但是其方式并不是吸附硅片的背面，而是通过夹住硅片的边缘来移动硅片，这很容易造成硅片正面的污染或者刮伤等情况发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手持式免充电吸笔，利用活塞装置产生负压从而吸住硅片，既携带方便又不需要充电。为了达到上述的目的，本发明提供一种手持式免充电吸笔，包括活塞装置、吸嘴装置和手持装置；所述活塞装置包括腔体、设置在所述腔体内的活塞和与所述活塞连接的连接杆；所述手持装置设置于所述腔体的一端，且与所述连接杆连接，所述手持装置用于拉动所述连接杆，从而推动所述活塞在所述腔体内移动；所述吸嘴装置设置于所述腔体的另一端，且与所述腔体通气。上述手持式免充电吸笔，其中，所述活塞将所述腔体分隔成两个互不相通的气腔 第一气腔和第二气腔，所述第二气腔靠近所述手持装置，所述第一气腔靠近所述吸嘴装置； 所述连接杆位于所述第二气腔内，其一端与所述活塞连接，其另一端伸出所述第二气腔外与所述手持装置连接；所述第二气腔设有第一通气孔，使所述第二气腔与大气相通；所述第一气腔设有第二通气孔，所述第二通气孔用于与所述吸嘴装置通气。
上述手持式免充电吸笔，其中，所述吸嘴装置包括通管和吸盘，所述通管的一端与所述第一气腔连接，且与所述第一气腔相通，所述吸盘设置在所述通管的另一端，所述吸盘设有第三通气孔，所述第三通气孔与所述通管相通。上述手持式免充电吸笔，其中，所述吸盘为弧形曲面。上述手持式免充电吸笔，其中，所述手持装置包括第一手持杆、第二手持杆、第三手持杆和第四手持杆，所述第一手持杆的一端与所述腔体活动连接，所述第一手持杆的另一端与所述第二手持杆的一端活动连接，所述第三手持杆的一端与所述腔体活动连接，所述第三手持杆的另一端与所述第四手持杆的一端活动连接，所述第二手持杆的另一端活动连接在所述连接杆伸出第二气腔外的一端上，所述第四手持杆的另一端活动连接在所述连接杆伸出第二气腔外的一端上。上述手持式免充电吸笔，其中，所述第一气腔内设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端连接在所述腔体的内壁上，所述第一弹簧的另一端连接在所述活塞上。上述手持式免充电吸笔，其中，所述手持装置包括第一手柄、第二手柄、第二弹簧和旋转装置；所述第一手柄固定设置在所述腔体的一端；所述旋转装置与所述第一手柄转动连接，所述旋转装置可相对所述第一手柄转动；所述第二手柄与所述旋转装置连接；所述第二弹簧连接所述第一手柄与第二手柄；所述连接杆与所述旋转装置连接；所述第二手柄的运动带动所述旋转装置转动，进而带动所述连接杆移动，从而推动所述活塞在所述腔体内移动。上述手持式免充电吸笔，其中，所述第一手柄包括第一手柄头和第一手柄杆，所述第一手柄头设置在所述第一手柄杆的一端，所述第一手柄杆的另一端固定安装在所述腔体的外表面上。上述手持式免充电吸笔，其中，所述旋转装置包括转盘和转动杆，所述转盘固定设置在所述转动杆的一端，所述转动杆的另一端与所述第一手柄转动连接。上述手持式免充电吸笔，其中，所述第二手柄包括第二手柄头、第二手柄杆和环形端部，所述第二手柄头设置在所述第二手柄杆的一端，所述环形端部设置在所述第二手柄杆的另一端，所述环形端与所述旋转装置固定连接。本发明的手持式免充电吸笔不需要将吸笔接入洁净室的真空系统，也不用充电， 使用方便，生产和维护成本低，体积轻便，存放和携带方便且耐用性高，也没有传统的硅片夹对硅片表面的沾污和刮伤的缺点，本发明的手持式免充电吸笔兼容了现有的几种手动传输硅片的工具的优点且改善了这些工具的缺点，本发明的手持式免充电吸笔无论是在成本控制的需求方面还是人员使用的便利性的需求方面都是很大帮助的。
本发明的手持式免充电吸笔由以下的实施例及附图给出。图1是本发明实施例一手持式免充电吸笔未使用状态的结构示意图。图2是本发明实施例一手持式免充电吸笔使用状态的结构示意图。图3是本发明实施例二手持式免充电吸笔未使用状态的结构示意4是本发明实施例二中旋转装置的结构示意图。图5是本发明实施例二中第二手柄的结构示意图。
图6是本发明实施例二手持式免充电吸笔使用状态的结构示意图
具体实施例方式以下将结合图1 图6对本发明的手持式免充电吸笔作进一步的详细描述。本发明的手持式免充电吸笔包括活塞装置、吸嘴装置和手持装置；所述活塞装置包括腔体、设置在所述腔体内的活塞和与所述活塞连接的连接杆；所述吸嘴装置设置于所述活塞装置的一端，且与所述活塞装置通气；所述手持装置与所述连接杆连接，所述手持装置可拉动所述连接杆，从而推动所述活塞在所述腔体内移动。使用本发明的手持式免充电吸笔时，所述吸嘴装置与硅片背面接触，对所述手持装置施力，拉动所述连接杆移动，从而推动所述活塞移动，抽走所述吸嘴装置与硅片背面之间的气体，在所述吸嘴装置与硅片背面之间产生负压使所述吸嘴装置牢牢吸住硅片背面， 从而达到手动传输硅片的目的。本发明的手持式免充电吸笔利用活塞装置产生负压，从而吸住硅片，不需要将吸笔接入洁净室的真空系统，可随意地移动吸笔，方便携带，也不需要耗费电能驱动电机产生负压，无需充电，大大降低制造成本。现以具体实施例详细说明本发明的手持式免充电吸笔实施例一参见图1，本实施例的手持式免充电吸笔包括活塞装置110、吸嘴装置120和手持装置200 ；所述活塞装置110包括腔体111、设置在所述腔体111内的活塞112和与所述活塞 112连接的连接杆113;所述吸嘴装置120设置于所述活塞装置110的一端，且与所述活塞装置110通气；所述手持装置200与所述连接杆113连接，所述手持装置200可拉动所述连接杆 113，从而推动所述活塞112在所述腔体111内移动。设置在所述腔体111内的活塞112将所述腔体111分隔成两个互不相通的气腔 第一气腔114和第二气腔115，即由于所述活塞112的阻隔作用，气体不能在所述第一气腔 114与第二气腔115之间流动，且所述第二气腔115靠近所述手持装置200，所述第一气腔 114靠近所述吸嘴装置120 ；所述连接杆113位于所述第二气腔115内，其一端与所述活塞 112连接，其另一端伸出所述第二气腔115外与所述手持装置200连接；所述第二气腔115 设有第一通气孔116，使所述第二气腔115与大气相通，即所述第二气腔115的气压始终等于大气压；所述第一气腔114设有第二通气孔117，所述第二通气孔117用于与所述吸嘴装置120通气。所述吸嘴装置120包括通管121和吸盘122，所述通管121的一端与所述第一气腔 114连接，且通过所述第二通气孔117与所述第一气腔114相通，所述吸盘122设置在所述通管121的另一端，所述吸盘122设有第三通气孔123，所述第三通气孔123的位置与所述通管121相对应，即所述第三通气孔123与所述通管121相通；所述吸盘122的边缘所在的平面与所述通管121所在的直线相互平行，可使所述吸嘴装置120能伸入晶舟内相邻两片晶圆之间的间隙内。
较佳地，所述吸盘122为弧形曲面，可使所述吸盘122与硅片背面之间有一定空间，所述第三通气孔123设置在弧形曲面的中央，所述第三通气孔123的直径等于所述通管 121的内径。本实施例中，所述手持装置200包括第一手持杆210、第二手持杆220、第三手持杆 230和第四手持杆M0，所述第一手持杆210的一端与所述腔体111活动连接，所述第一手持杆210的另一端与所述第二手持杆220的一端活动连接，所述第三手持杆230的一端与所述腔体111活动连接，所述第三手持杆230的另一端与所述第四手持杆230的一端活动连接，所述第二手持杆220的另一端活动连接在所述连接杆113伸出第二气腔115外的一端上，所述第四手持杆MO的另一端活动连接在所述连接杆113伸出第二气腔115外的一端上。所述第一手持杆210和第三手持杆230可相对所述腔体111转动，所述第一手持杆 210与第二手持杆220之间可相互转动，所述第三手持杆230和第四手持杆240之间可相互转动，所述第二手持杆220可相对所述连接杆113转动，所述第四手持杆230可相对所述连接杆113转动。本实施例中，所述第二手持杆220和所述第四手持杆240在同一点与所述连接杆 113连接，但本发明不限于此，所述第二手持杆220和所述第四手持杆240也可以不在同一点与所述连接杆113连接。较佳地，所述第一气腔114内设有第一弹簧300，所述第一弹簧300的一端连接在所述腔体111的内壁上，所述第一弹簧300的另一端连接在所述活塞112上。本实施例的手持式免充电吸笔的使用方法是在无外力作用时，所述第一弹簧 300处于收缩状态，在所述第一弹簧300的作用下，所述活塞112离所述吸嘴装置120比较近，所述第一手持杆210与第二手持杆220相对折起，所述第三手持杆230与第四手持杆240相对折起，如图1所示；需要吸取硅片时，手旋转握住所述第二手持杆220和第四手持杆M0，将所述吸嘴装置120的吸盘122贴在硅片背面，并逐渐用力握紧所述第二手持杆 220和第四手持杆M0，使所述第二手持杆220与第四手持杆240相向运动，同时，所述第一手持杆210与第二手持杆220、所述第三手持杆230与第四手持杆240逐渐被拉直，在所述第一手持杆210、第二手持杆220、第三手持杆230和第四手持杆240的共同作用下，拉动所述连接杆113向远离所述吸嘴装置120的方向运动，从而推动所述活塞112向远离所述吸嘴装置120的方向移动，如图2所示；由于所述吸盘122与硅片背面之间的空间通过所述第三通气孔123、通管121与所述第一气腔114相通，且与所述第一气腔114形成密闭环境， 当所述活塞112向远离所述吸嘴装置120的方向移动时，所述吸盘122与硅片背面之间的气体被抽到所述第一气腔114内，在所述吸盘122与硅片背面之间产生负压，产生的负压使所述吸盘122产生吸力并吸住硅片；在吸笔吸住硅片并完成传输操作后，松开所述第二手持杆220与第四手持杆M0，所述弹簧300的弹力使所述活塞112向靠近所述吸嘴装置120 的方向移动，回到初始状态，从而使所述所述第一手持杆210、第二手持杆220、第三手持杆 230和第四手持杆240也回到初始位置，此时所述吸盘122与硅片背面之间的压力与大气压平衡，所述述吸盘122对硅片背面不再有吸力作用，将所述吸盘122从硅片背面移开，完成手动传输硅片操作。实施例二参见图3，实施例二与实施例一的区别在于，手持装置的结构不同，且实施例二中所述第一气腔内不再设置弹簧。本实施例中，所述手持装置包括第一手柄410、第二手柄420、第二弹簧430和旋转装置440 ；所述第一手柄410固定设置在腔体的一端；所述旋转装置440与所述第一手柄410转动连接，所述旋转装置440可相对所述第一手柄410转动；所述第二手柄420与所述旋转装置440连接，所述第二手柄420可带动所述旋转装置440相对所述第一手柄410转动；所述第二弹簧430连接所述第一手柄410与第二手柄420 ；连接杆与所述旋转装置440连接，所述旋转装置440的转动可带动连接杆移动，从而推动活塞在腔体内移动。继续参见图3，较佳地，所述第一手柄410包括第一手柄头411和第一手柄杆412， 所述第一手柄头411设置在所述第一手柄杆412的一端，所述第一手柄杆412的另一端固定安装在腔体的外表面上。参见图4，较佳地，所述旋转装置440包括转盘441和转动杆442，所述转盘441固定设置在所述转动杆442的一端，所述转动杆442的另一端与所述第一手柄410的第一手柄杆412转动连接。参见图3和图5，较佳地，所述第二手柄420包括第二手柄头421、第二手柄杆422 和环形端部423，所述第二手柄头421设置在所述第二手柄杆422的一端，所述环形端部 423设置在所述第二手柄杆422的另一端，所述环形端部423套在所述转盘441上，且与所述转盘441固定连接，可利用所述第二手柄420转动所述转盘441，所述转盘441转动时，带动所述转动杆442 —起转动。继续参见图3，较佳地，所述第二弹簧430的一端连接在所述第一手柄杆412上，所述第二弹簧430的另一端连接在所述第二手柄杆422上。本实施例的手持式免充电吸笔的使用方法是在无外力作用时，由于所述第二弹簧430的弹力作用，所述第一手柄410和第二手柄420处于打开的初始状态；需要吸住硅片时，手持吸笔，将吸嘴装置的吸盘贴在硅片背面，并逐渐用力握紧手柄，使所述第二手柄420 逐渐靠近所述第一手柄410，使所述第一手柄410和第二手柄420趋于闭合；所述第二手柄 420在逐渐靠近所述第一手柄410的过程中，所述第二手柄420的环形端部423带动所述旋转装置440的转盘441转动，进而带动所述旋转装置440的转动杆442转动，所述转动杆 442的转动带动活塞装置的连接杆向手柄方向移动，连接杆的移动推动活塞在腔体内向手柄方向移动，如图6中的箭头所示(图6中的虚线表示活塞靠近吸嘴装置的一端的初始位置)；由于所述吸盘与硅片背面之间的空间通过所述第三通气孔、通管与所述第一气腔相通，且与所述第一气腔形成密闭环境，当活塞向手柄方向移动时，吸盘与硅片背面之间的气体被抽到第一气腔内，在吸盘与硅片背面之间产生负压，产生的负压使吸盘产生吸力并吸住硅片；在吸笔吸住硅片并完成传输操作后，松开所述第二手柄420，所述第二弹簧430的弹力使所述第一手柄410和第二手柄420回复到打开的初始状态，从而使活塞也回到初始位置，此时吸盘与硅片背面之间的压力与大气压平衡，吸盘对硅片背面不再有吸力作用，将吸盘从硅片背面移开，完成手动传输硅片操作。
本发明的手持式免充电吸笔不需要将吸笔接入洁净室的真空系统，也不用充电， 使用方便，生产和维护成本低，体积轻便，存放和携带方便且耐用性高，也没有传统的硅片夹对硅片表面的沾污和刮伤的缺点，本发明的手持式免充电吸笔兼容了现有的几种手动传输硅片的工具的优点且改善了这些工具的缺点，本发明的手持式免充电吸笔无论是在成本控制的需求方面还是人员使用的便利性的需求方面都是很大帮助的。
权利要求
1.一种手持式免充电吸笔，其特征在于，包括活塞装置、吸嘴装置和手持装置；所述活塞装置包括腔体、设置在所述腔体内的活塞和与所述活塞连接的连接杆；所述手持装置设置于所述腔体的一端，且与所述连接杆连接，所述手持装置用于拉动所述连接杆，从而推动所述活塞在所述腔体内移动；所述吸嘴装置设置于所述腔体的另一端，且与所述腔体通气。
2.如权利要求1所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述活塞将所述腔体分隔成两个互不相通的气腔第一气腔和第二气腔，所述第二气腔靠近所述手持装置，所述第一气腔靠近所述吸嘴装置；所述连接杆位于所述第二气腔内，其一端与所述活塞连接，其另一端伸出所述第二气腔外与所述手持装置连接；所述第二气腔设有第一通气孔，使所述第二气腔与大气相通；所述第一气腔设有第二通气孔，所述第二通气孔用于与所述吸嘴装置通气。
3.如权利要求2所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述吸嘴装置包括通管和吸盘，所述通管的一端与所述第一气腔连接，且与所述第一气腔相通，所述吸盘设置在所述通管的另一端，所述吸盘设有第三通气孔，所述第三通气孔与所述通管相通。
4.如权利要求3所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述吸盘为弧形曲面。
5.如权利要求2 4中任一权利要求所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述手持装置包括第一手持杆、第二手持杆、第三手持杆和第四手持杆，所述第一手持杆的一端与所述腔体活动连接，所述第一手持杆的另一端与所述第二手持杆的一端活动连接，所述第三手持杆的一端与所述腔体活动连接，所述第三手持杆的另一端与所述第四手持杆的一端活动连接，所述第二手持杆的另一端活动连接在所述连接杆伸出第二气腔外的一端上，所述第四手持杆的另一端活动连接在所述连接杆伸出第二气腔外的一端上。
6.如权利要求5所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述第一气腔内设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端连接在所述腔体的内壁上，所述第一弹簧的另一端连接在所述活 ^^上ο
7.如权利要求1 4中任一权利要求所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述手持装置包括第一手柄、第二手柄、第二弹簧和旋转装置；所述第一手柄固定设置在所述腔体的一端；所述旋转装置与所述第一手柄转动连接，所述旋转装置可相对所述第一手柄转动；所述第二手柄与所述旋转装置连接；所述第二弹簧连接所述第一手柄与第二手柄；所述连接杆与所述旋转装置连接；所述第二手柄的运动带动所述旋转装置转动，进而带动所述连接杆移动，从而推动所述活塞在所述腔体内移动。
8.如权利要求7所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述第一手柄包括第一手柄头和第一手柄杆，所述第一手柄头设置在所述第一手柄杆的一端，所述第一手柄杆的另一端固定安装在所述腔体的外表面上。
9.如权利要求7所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述旋转装置包括转盘和转动杆，所述转盘固定设置在所述转动杆的一端，所述转动杆的另一端与所述第一手柄转动连接。
10.如权利要求7所述的手持式免充电吸笔，其特征在于，所述第二手柄包括第二手柄头、第二手柄杆和环形端部，所述第二手柄头设置在所述第二手柄杆的一端，所述环形端部设置在所述第二手柄杆的另一端，所述环形端与所述旋转装置固定连接。
全文摘要
本发明的手持式免充电吸笔包括活塞装置、吸嘴装置和手持装置；所述活塞装置包括腔体、设置在所述腔体内的活塞和与所述活塞连接的连接杆；所述吸嘴装置设置于所述活塞装置的一端，且与所述活塞装置通气；所述手持装置与所述连接杆连接，所述手持装置用于拉动所述连接杆，从而推动所述活塞在所述腔体内移动。本发明的手持式免充电吸笔利用活塞装置产生负压从而吸住硅片，既携带方便又不需要充电。
文档编号H01L21/683GK102437080SQ201110401668
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者袁伟 申请人:上海集成电路研发中心有限公司