一种晶圆片辅助装载装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种晶圆片辅助装载装置，属于样品装载与卸载的装置【技术领域】。该装载装置包括升降机构、晶圆片台、至少两个移动轴、限位板、两根限位导轨和底板。该装载装置能够借助升降机构与移动轴、限位板、两根限位导轨和底板之间的相互配合实现晶圆片台的上下移动和水平移动，从而方便晶圆片样品的取放，辅助实现晶圆片样品装载，并且使交互空间有限的手动装载过程安全、稳定。
【专利说明】一种晶圆片辅助装载装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于样品装载与卸载的装置【技术领域】，特别涉及一种晶圆片辅助装载
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]精确测量晶圆片样品上单层或者多层薄膜形成的三维结构的临界尺度、空间形貌及材料特性等表面信息在半导体行业中具有十分重要的作用。通常情况下，利用光学测量技术非接触地测量硅片样品反射的光信号，可以获得硅片样品表面信息。
[0003]对晶圆片样品进行测量之前，往往需要将样品装载到一个比较密闭的测量装置(如椭偏仪)中。一般情况下，采用机械手实现样品的装载与卸载，可以为实现准确、安全、高效的测量奠定基础。但是，机械手具有专一性并且价格昂贵，对于每次仅测量少数样品的应用(如实验室测量)而言，显得成本过高；同时，对于所选用的比较密闭的测量装置而言，由于空间有限，手工装载难以直接实现。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提出了一种能够辅助实现晶圆片样品装载，并且使交互空间有限的手动装载过程安全、稳定的晶圆片辅助装载系统。
[0005]本发明提供的晶圆片辅助装载装置包括所述升降机构、晶圆片台、至少两个移动轴、限位板、两根限位导轨和底板，
[0006]所述升降机构的一端固定连接于所述晶圆片台，另一端固定连接于所述限位板，
[0007]所述升降机构上对称地开设有竖直通孔，所述移动轴穿设于所述竖直通孔，所述移动轴的一端固定连接于所述晶圆片台，另一端固定连接于所述限位板，
[0008]所述两根限位导轨对称地连接于所述底板，所述两根限位导轨的顶端间距小于所述限位导轨的底端间距，当所述限位板置于所述限位导轨之上时，所述两根限位导轨的顶端用于承载所述限位板；当所述限位板置于所述限位导轨之下时，所述两根限位导轨的底端之间的间隙能够供所述限位板穿梭。
[0009]本发明提供的晶圆片辅助装载装置能够借助升降机构与移动轴、限位板、两根限位导轨和底板之间的相互配合实现晶圆片台的上下移动和水平移动，从而方便晶圆片样品的取放，辅助实现晶圆片样品装载，并且使交互空间有限的手动装载过程安全、稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明实施例一提供的晶圆片辅助装载装置的结构示意图；
[0011]图2为本发明实施例一提供的晶圆片辅助装载装置中应用的升降机构当滑块处于上定位区间时的示意图；
[0012]图3为本发明实施例二提供的晶圆片辅助装载装置处于使用状态时的结构示意图；
[0013]图4为本发明实施例二提供的晶圆片辅助装载装置当晶圆片台处于高点A时的典型结构示意图；
[0014]图5为本发明实施例二提供的晶圆片辅助装载装置当晶圆片台处于低点B时的典型结构示意图；
[0015]图6为本发明实施例二提供的晶圆片辅助装载装置当限位板处于铺设平面之上时，反映滑块、导轨、限位导轨、制动器、制动块、限位板和连接板相对位置关系的仰视示意图；
[0016]图7为本发明实施例二提供的晶圆片辅助装载装置当限位板处于限位导轨之上时，反映滑块、导轨、限位导轨、制动器、制动块、限位板和连接板相对位置关系的仰视示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
[0018]实施例一
[0019]参见附图1，本发明实施例一提供的晶圆片辅助装载装置包括本发明提供的升降机构、晶圆片台8、至少两个移动轴9、限位板10、两根限位导轨11和底板12。
[0020]驱动机构的一端固定连接于晶圆片台8，另一端固定连接于限位板10。
[0021]驱动机构上对称地开设有竖直通孔，移动轴9穿设于竖直通孔，移动轴9的一端固定连接于晶圆片台8，另一端固定连接于限位板10。
[0022]两根限位导轨11对称地连接于底板12，两根限位导轨11的顶端间距小于限位导轨11的底端间距，当限位板10置于限位导轨11之上时，两根限位导轨11的顶端用于承载限位板10 ;当限位板10置于限位导轨11之下时，两根限位导轨11的底端之间的间隙能够供限位板10穿梭。
[0023]其中，参见附图2，作为升降机构的一种具体的实现方式，包括限位轴1、滑块2和至少两组定位组件22，滑块2套设于限位轴1，定位组件22设置于滑块2，限位轴I上沿竖直方向设有定位区间3，定位组件22能够卡扣于定位区间3，使得滑块2在升降后的位置能够被固定。
[0024]其中，作为定位区间3的一种具体的实现方式，定位区间3可以为向限位轴I中心缩进的锥形缺口，滑块2可以自中心向外缘开设有水平通孔4，定位组件22可以包括由滑块2中心向外缘依次连接的刚性球5、弹性部件6和堵头7，刚性球5能够卡扣于定位区间3，刚性球5能够在水平通孔4中水平穿梭，本实施例中，刚性球5为钢球，堵头7的外缘固定连接于滑块2的外缘。
[0025]其中、水平通孔4的内径可以等于钢球5的直径，从而当刚性球5(本实施例中，刚性球5为钢球)在水平通孔4中水平穿梭时，避免滑块2产生晃动。
[0026]其中，限位轴I可以呈圆柱状，锥形缺口可以沿限位轴I的周向设置，使得滑块2可以根据需要以限位轴I为圆心转动。
[0027]其中，作为弹性部件6的一种具体的实现方式，弹性部件6可以为弹簧。
[0028]实施例二
[0029]参见附图3?5，本发明实施例二提供的晶圆片辅助装载装置与本发明实施例一提供的晶圆片辅助装载装置的区别在于:
[0030]该晶圆片辅助装载装置还可以包括连接板13，连接板13由刚性材料制成(本实施例中，连接板13由不锈钢材料制成)，连接板13固定连接于限位板10的上方，限位轴I和移动轴9通过连接板13连接于限位板10。从而，当限位板10随移动轴9上下移动时，保证竖直方向不发生形变。
[0031]该晶圆片辅助装载装置还可以包括把手14，把手14固定连接于滑块2。以便于推动或者拉回滑块2以及晶圆片台8。
[0032]该晶圆片辅助装载装置还可以包括制动器15和制动块16，制动器15设置于底板12上，位于限位导轨11的端点，制动块16设置于滑块上与制动器15相对应的位置，制动器15和制动16块在制动时相互配合。
[0033]该晶圆片辅助装载装置的晶圆片台8下方设有弧形凹槽17，晶圆片台8上下移动时更加舒适。
[0034]该晶圆片辅助装载装置还可以包括导轨18和导向槽19，导轨18固定连接于底板12，导向槽19固定连接于滑块2，导向槽19还与导轨18相互嵌合，使得滑块2在导轨18的限定内只产生水平移动，同时，导轨18和导向槽19的设置还能使滑块2上下移动和水平移动时更稳定。
[0035]参见附图4?7，该晶圆片辅助装载助装置的导轨18的长度大于限位导轨11的长度，从而在底板12上于限位导轨11的端点之外产生铺设平面，当限位板10移动至铺设平面上方时，滑块2才能相对于限位轴I产生升降运动。这也使晶圆片台8在高点A与低点B之间的转换更加方便和灵活。
[0036]参见附图3?5，该晶圆片辅助装载装置的滑块2上开设的竖直通孔和移动轴9之间设有轴套20，轴套20由聚四氟乙烯或者尼龙制成，从而减小移动轴9移动时与竖直通孔之间的摩擦，并且不会产生颗粒粉尘等，使本发明提供的晶圆片辅助装载装置适合在净化间使用。
[0037]其中，该晶圆片辅助装载装置的限位板可以由聚四氟乙烯或者尼龙制成。从而减小限位板10与限位轨道11之间的摩擦，以及由于摩擦造成的粉尘，使本发明提供的晶圆片辅助装载装置适合在净化间使用。
[0038]其中，制动器和/或制动块由磁性材料制成。从而通过制动器与制动块的磁吸配合，可以使滑块2在处在导轨18两端时，即本发明的辅助装载装置处于装载或卸载状态时，晶圆片平台8保持相对稳定。
[0039]参见附图4?7，本发明实施例二提供的晶圆片辅助装载装置的工作如下:
[0040]如图4和图7所示，手动装载晶圆片时，滑块2位于导轨18的起始端，位于导轨18起始端的制动器15与滑块2上的制动块16通过磁吸配合，使滑块2稳定地处于导轨18的起始端，此时，晶圆片台8位于高度A处，限位板10限位限位导轨11的上方，则此时可以进行手动装载，参见附图3，即将晶圆片21放置在晶圆片台8上的相应位置。晶圆片21放好后，手动推动滑块2，滑块2在导轨18上滑动，带动晶圆片21运动至导轨18的末端，位于导轨18末端的制动器15与滑块2上的制动块16通过磁吸配合，使滑块2稳定地处于导轨18的末端。此时，晶圆片台8承载晶圆片的部分和晶圆片21也一起运动至检测装置中(图中未示出)的吸盘正上方的缓冲平台上方。如图6所示，由于此时限位板10的下方没有限位导轨11的支撑，通过向下压动晶圆片台8，可使晶圆片台8运动至高度B处(B的位置低于A)，而晶圆片21则由于重力落到检测装置中的缓冲平台上。通过限位导轨11底部的凹槽设计，此时沿导轨18的起始端方向拉滑块2时，限位板10处于限位导轨11的凹槽中，如图5所示。可以将滑块2和没有晶圆片的晶圆片台8拉动至导轨18的起始端，即，使晶圆片台8离开检测装置。晶圆片台8离开检测装置后，晶圆片21被吸盘带动至检测位置，进行检测。测量完成后，晶圆片21被送到缓冲平台上，该缓冲平台的高度位于A、B之间。此时再推动滑块2，使其运动到导轨18的末端，则晶圆片台8恰好位于晶圆片21的正下方，向上推动晶圆片台8，可使位于高度A、B之间的晶圆片21落到晶圆片台8上，并上升至高度A处。此时，由于滑块2内的弹簧推动其紧密接触的钢球卡在限位轴I上的锥形缺口 3中，则晶圆片台8不会因重力下降。最后，手动拉回滑块2，待装有晶圆片21的晶圆片台8沿着导轨18离开检测装置后，即可手动取出晶圆片21，放入下一片晶圆片，进行下一次测量。
[0041]本发明提供的晶圆片辅助装载装置能够借助升降机构与移动轴9、限位板10、两根限位导轨11和底板12之间的相互配合实现晶圆片台8的上下移动和水平移动，从而方便晶圆片样品21的取放，辅助实现晶圆片样品21装载，并且使交互空间有限的手动装载过程安全、稳定。
[0042]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种晶圆片辅助装载装置，其特征在于，包括升降机构、晶圆片台(8)、至少两个移动轴(9)、限位板(10)、两根限位导轨(11)和底板(12)， 所述升降机构的一端固定连接于所述晶圆片台(8)，另一端固定连接于所述限位板(10)， 所述升降机构上对称地开设有竖直通孔，所述移动轴(9)穿设于所述竖直通孔，所述移动轴(9)的一端固定连接于所述晶圆片台(8)，另一端固定连接于所述限位板(10)， 所述两根限位导轨(11)对称地连接于所述底板(12)，所述两根限位导轨(11)的顶端间距小于所述限位导轨(11)的底端间距，当所述限位板(10)置于所述限位导轨(11)之上时，所述两根限位导轨(11)的顶端用于承载所述限位板(10);当两根限位导轨(11)置于所述限位导轨(11)之下时，所述两根限位导轨(11)的底端之间的间隙能够供所述限位板(10)穿梭。
2.根据权利要求1所述的晶圆片辅助装载装置，其特征在于，所述升降机构包括限位轴(I)、滑块(2)和至少两组定位组件(22)，所述滑块(2)套设于所述限位轴(1)，所述定位组件(22)设置于所述滑块(2)，所述限位轴(I)上沿竖直方向设有定位区间(3)，所述定位组件(22)能够卡扣于所述定位区间(3)，使得所述滑块(2)在升降后的位置能够被固定。
3.根据权利要求2所述的晶圆片辅助装载装置，其特征在于，所述定位区间(3)为向所述限位轴(I)中心缩进的锥形缺口，所述滑块(2)自中心向外缘开设有水平通孔(4)，所述定位组件(22)包括由所述滑块(2)中心向外缘依次连接的钢性球(5)、弹性部件(6)和堵头(7)，所述刚性球(5)能够卡扣于所述定位区间(3)，所述钢球(5)能够在所述水平通孔(4)中水平穿梭，所述堵头(7)的外缘固定连接于所述滑块(2)的外缘。
4.根据权利要求2所述的晶圆片辅助装载装置，其特征在于，所述水平通孔(4)的内径等于所述刚性球(5)的直径。
5.根据权利要求2所述的晶圆片辅助装载装置，其特征在于，所述限位轴(I)呈圆柱状，所述锥形缺口沿所述限位轴(I)的周向设置。
6.根据权利要求3所述的晶圆片辅助装载装置，其特征在于，所述弹性部件(6)为弹簧。
7.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，还包括连接板(13)，所述连接板(13)由刚性材料制成，所述连接板(13)固定连接于所述限位板(10)的上方，所述限位轴(I)和移动轴(9 )通过所述连接板(13)连接于所述限位板(10 )。
8.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，还包括把手(14)，所述把手(14)固定连接于所述滑块(2)。
9.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，还包括制动器(15)和制动块(16)，所述制动器(15)设置于所述底板(12)上，位于所述限位导轨(11)的端点，所述制动块(16)设置于所述滑块(2)上与所述制动器(15)相对应的位置，所述制动器(15)和制动块(16)在制动时相互配合。
10.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，所述晶圆片台(8)下方设有凹槽(17)。
11.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，还包括导轨(18)和导向槽(19)，所述导轨(18)固定连接于所述底板(12)，所述导向槽(19)固定连接于所述滑块(2)，所述导向槽(19)还与所述导轨(18)相互嵌合，使得所述滑块(2)在所述导轨(18)的限定内只产生水平移动。
12.根据权利要求11所述的装载装置，其特征在于，所述导轨(18)的长度大于所述限位导轨(11)的长度，从而在所述底板(12)上于所述限位导轨(11)的端点之外产生铺设平面，当所述限位板(10)移动至所述铺设平面上方时，所述滑块(2)才能相对于所述限位轴(I)产生升降运动。
13.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，所述竖直通孔和所述移动轴(I)之间设有轴套(20 )，所述轴套(20 )由聚四氟乙烯或者尼龙制成。
14.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，所述限位板(10)由聚四氟乙烯或者尼龙制成。
15.根据权利要求9所述的装载装置，其特征在于，所述制动器(15)和/或制动块(16)由磁性材料制成。
【文档编号】H01L21/677GK104134621SQ201310158775
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月2日 优先权日:2013年5月2日
【发明者】吴文镜, 李成敏 申请人:北京智朗芯光科技有限公司, 中国科学院微电子研究所