晶片支撑环、晶片支撑夹具及晶片加工设备的制作方法

本发明涉及用于制造半导体的设备，尤其涉及一种晶片支撑环、晶片支撑夹具及晶片加工设备。

背景技术：

集成电路、半导体制造行业推动着设备自动化的实现，某些半导体设备的作用是通过物理、化学等手段对晶片进行处理，这种处理称之为半导体工艺，半导体工艺大多在真空密闭反应腔室中进行，因而需要将待加工的晶片准确传送到反应腔室中并准确定位。

目前，半导体工艺大多通过机械手将晶片或托盘传输至反应腔室中，加工结束后再将晶片或托盘从反应腔室中取出，取放过程通常是通过机械手与反应腔室中的顶针配合来实现，顶针的定位精度对于晶片最终的定位精度有较大的影响。这种定位方式需要将各顶针顶端调节至同一高度，调节过程非常繁琐且无法保证精度，使用过程中也很难始终保持在同一高度；顶针与晶片的接触面积较小，受力比较集中，传输过程中容易导致碎片；此外，顶针支撑的区域一般都在晶片制作芯片的区域，当工艺过程需要对晶片进行加热时，顶针会对晶片表面的温度产生影响，无法保证晶片各区域温度一致，使得芯片的良品率降低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、受力均匀、支撑稳定性好的晶片支撑环、晶片支撑夹具及晶片加工设备。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种晶片支撑环，包括支撑环本体，所述支撑环本体包括外环部和用于支撑晶片的内环部，所述内环部的高度为h1，所述外环部的高度为h2，h1＜h2，内环部上表面的外侧与外环部上表面的内侧以斜面过渡连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述支撑环本体上设有供机械手取放晶片的缺口。

所述缺口对应的圆弧长度为40mm-80mm。

一种晶片支撑夹具，包括加强环、连接杆以及上述的晶片支撑环，所述加强环位于所述支撑环本体下方，所述连接杆上端与所述支撑环本体固定连接，连接杆下端与所述加强环固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述连接杆设有多根，多根所述连接杆沿加强环周向均匀布置。

一种晶片加工设备，包括加热盘，所述加热盘上表面装设有晶片载盘，晶片加工设备还包括上述的晶片支撑夹具及用于驱动晶片支撑夹具上下运动的驱动装置，所述支撑环本体位于所述晶片载盘上方，所述加强环位于所述加热盘下方，所述驱动装置与所述加强环连接，所述连接杆穿过所述加热盘，所述晶片载盘的高度为h3，h3≥h1。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的晶片支撑环，设置内环部用于放置晶片，内环部的平整度可通过加工精度保证，从而保证晶片定位准确，无需进行调整，使用方便，内环部能够对晶片外周部分提供有效支撑，接触面积更大，受力更均匀，减少了碎片，内环部外侧设置高度较高的外环部，提高了晶片上下升降过程中的稳定性，用于过渡连接的斜面，能够对机械手传输过来的晶片进行校正，保证晶片与支撑环本体对中；晶片的外周部分在工艺过程完成之后，一般都会被切除，在将内环部与晶片接触的区域限制在合理的范围内，即可完全消除内环部支撑区域对最终芯片良品率的影响。

本发明公开的晶片支撑夹具包括上述晶片支撑环，因而同样具有上述优点，且结构简单，具有较高的强度。

本发明公开的晶片加工设备包括上述晶片支撑夹具，因而同样具有上述优点，且操作简便，良品率高。

附图说明

图1是本发明晶片支撑环实施例一的立体结构示意图。

图2是本发明晶片支撑环实施例一的轴向截面图。

图3是本发明晶片支撑环实施例一使用状态时的结构示意图。

图4是本发明晶片支撑环实施例二的轴向截面图。

图5是本发明晶片支撑环实施例二使用状态时的结构示意图。

图6是本发明晶片支撑夹具的立体结构示意图。

图7是本发明晶片加工设备的立体结构示意图。

图8是本发明晶片加工设备另一状态时的立体结构示意图。

图中各标号表示：1、支撑环本体；11、内环部；12、外环部；13、斜面；14、缺口；2、晶片；3、机械手；4、加强环；5、连接杆；6、加热盘；7、晶片载盘。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一

如图1至图3所示，本实施例的晶片支撑环，包括支撑环本体1，支撑环本体1包括外环部12和用于支撑晶片2的内环部11，内环部11的高度为h1，外环部12的高度为h2，h1＜h2，内环部11上表面的外侧与外环部12上表面的内侧以斜面13过渡连接，该晶片支撑环设置内环部11用于放置晶片2，内环部11的平整度可通过加工精度保证，从而保证晶片2定位准确，无需进行繁琐的调整，使用方便，内环部11能够对晶片2外周部分提供有效支撑，接触面积更大，受力更均匀，减少了碎片，内环部11外侧设置高度较高的外环部12，提高了晶片2上下升降过程中的稳定性，用于过渡连接的斜面13，能够对机械手3传输过来的晶片2进行校正，保证晶片2与支撑环本体1对中；晶片2的外周部分在工艺过程完成之后，一般都会被切除，在将内环部11与晶片2接触的区域限制在合理的范围内，即可完全消除内环部11支撑区域对最终芯片良品率的影响。

本实施例中，支撑环本体1上设有供机械手3取放晶片2的缺口14，缺口14对应的圆弧长度为40mm-80mm。使用时，机械手3从缺口14处运动至晶片2下方，再向上运动，即可将晶片2抬起、取出。

实施例二

如图4和图5所示，本实施例的晶片支撑环与实施例一基本相同，不同之处在于，内环部11与外环部12之间的高差较小，相应地，斜面13的规格也变小，晶片支撑环的加工难度有所降低。

如图6所示，本实施例的晶片支撑夹具，包括加强环4、连接杆5以及上述的晶片支撑环，加强环4位于支撑环本体1下方，连接杆5上端与支撑环本体1固定连接，连接杆5下端与加强环4固定连接，该晶片支撑夹具包含了上述的晶片支撑环，因而同样具有晶片支撑环所具备的优点，且结构简单、强度高。

连接杆5设有多根，多根连接杆5沿加强环4周向均匀布置，本实施例中，连接杆5设有三根，在其他实施例中随着加强环4直径的变化可适当增加。

如图7和图8所示，本实施例的晶片加工设备，包括加热盘6，加热盘6上表面装设有晶片载盘7，晶片加工设备还包括上述晶片支撑夹具及用于驱动晶片支撑夹具上下运动的驱动装置（图中未示出，可采用如气缸等各种常规的升降机构），支撑环本体1位于晶片载盘7上方，加强环4位于加热盘6下方，驱动装置与加强环4连接，连接杆5穿过加热盘6，晶片载盘7的高度为h3，h3≥h1，本实施例中，h3＝h1，也即晶片载盘7的高度与内环部11的高度相同。

本实施的晶片加工设备的工作工程如下：

首先，驱动装置带动晶片支撑夹具及晶片2整体下降，当支撑环本体1下表面与加热盘6上表面接触时，晶片2下表面与晶片载盘7上表面接触，完成晶片2在晶片载盘7上的定位：

然后，加热盘6对晶片2加热，完成相应的工艺过程；

最后，驱动装置带动晶片支撑夹具及晶片2整体上升，晶片2与晶片载盘7分离，机械手3从缺口14处运动至晶片2下方，再向上运动，即可将晶片2抬起、取出并传输至下道工序。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。