一种半导体晶片自定位对中机构的制作方法

本实用新型涉及半导体加工设备技术领域，尤其涉及一种半导体晶片自定位对中机构。

背景技术：

众所周知，半导体晶片在加工生产过程中,都需要对晶片的加工位置进行准确定位,以确保晶片加工精度,日前对于圆形晶片通常采用机械夹持方式进行对中,在一些设备中,晶片在加工处理时加工的胶膜比较厚时,其边缘处会有多余的胶流出,由于胶具有黏性,晶片转移时会随承载件发生黏连,导致晶片定位发生偏移使其对中失效,进而影响其转移至下一加工单元的精度和加工质量。

专利号为2008200104689的中国实用新型专利公开了一种对中单元，其具体公开了晶圆对中部件、晶圆承载支柱、夹紧气缸，晶圆承载支柱开有与真空管路连通的真空通道，晶圆承载支柱两侧设有夹紧气缸，解决了晶片对中失效，晶片返回片盒时发生撞片碎片等问题。

据申请人反映，上述技术方案通过利用晶圆承载支柱的真空吸附力将晶圆牢固的固定于晶圆承载支柱上，使得对中后夹紧气缸打开时，由于真空吸附力大于粘连力，加工晶圆不会被夹紧气缸限位件带动发生偏移；但该技术方案中，加工晶圆安放于晶圆承载支柱上后夹紧气缸带动对中部件与晶圆边缘紧密接触实现晶圆对中，加工处理时，晶圆边缘处流出的胶与对中部件粘连，一方面对中部件复位时其内表面粘附的胶与晶圆边缘产生黏连影响晶圆边缘质量；另一方面对中部件内表面粘附的胶过多时直接影响对下一晶圆的夹持对中精度，且两对中部件对晶圆边缘的夹持瞬间为刚性接触，容易对晶圆造成损伤，导致碎片情况时常发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种半导体晶片自定位对中机构,通过设置在承载单元一侧的对中单元配合承载单元的限位组件，使得半导体晶片移动至加工处理工位时，调整承载单元整体的对中位置进而确保晶片对中精度，解决了背景技术中因对中部件直接与晶片边缘接触使得脱离时表面粘附胶而影响下一晶片夹持对中精度的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种半导体晶片自定位对中机构，其特征在于，包括工作台、沿晶片传送方向滑动设置在该工作台上的承载单元以及设置于该承载单元一侧的对中单元，所述承载单元包括用于放置晶片的圆形承载平台以及对称可转动设置在该承载平台的圆周面上的限位组件；所述对中单元包括驱动组件以及固定于该驱动组件驱动端的对中块，该对中块的内表面为圆弧形，其两端部可分别与相对应的限位组件的内侧面相抵触。

作为改进，所述工作台的上表面开设有线性滑槽，承载平台通过设置在其底部的线性滑块滑动配合安装于该线性滑槽内。

作为改进，所述驱动组件带动对中块往复移动方向与所述线性滑槽相垂直。

作为改进，所述限位组件包括沿承载平台的圆周面向外凸设的安装座、竖直固定于该安装座上的转轴以及转动安装于该转轴上的限位块，该限位块的上表面高于所述承载平台的上表面。

作为改进，所述限位块位于承载平台的进料端处设有一弹性件，两个限位块的内表面之间的距离与所述晶片的直径尺寸一致。

作为改进，所述弹性件为压缩弹簧。

作为改进，所述限位块的内表面开设有与所述晶片的外形相适配的弧形槽，其两端部分别开设有与该弧形槽平滑过渡的斜口。

作为改进，所述对中块的两端部为圆弧形，其与相对应的限位块上的斜口相适配，该对中块的两端部之间的距离大于两个限位块上的弧形槽之间的距离。

作为改进，所述驱动组件包括伸缩气缸，该伸缩气缸通过气缸安装座固定于所述工作台上，对中块固定于该伸缩气缸的活塞杆端部上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型通过承载平台上对称设置的限位组件对传送至该承载平台上的晶片进行初步快速定位，整体移动至加工处理工位时，配合对中单元，使得对中块的两端部分别与相应的限位组件相抵靠，进而对承载平台整体在工作台上的位置进行小幅度调整，使得承载平台上的晶片的中心与对中块的中心位于同一直线上，晶片完成对中定位，整个对中过程中，对中块避免了与晶片边缘直接接触，加工处理完成后，驱动组件带动对中块快速复位，晶片仍牢固地定位在承载平台上，避免了对中块表面粘附晶片流出的多余的胶，对中精度高，对中位置易于控制；

(2)弹性组件的限位块可转动设置于承载平台的外圆周面上，结合弹性件的作用，晶片传送至承载平台上时限位块可随着晶片的移动绕其转轴小幅度进行摆动，使得晶片边缘与限位块的弧形槽快速接触定位且晶片传送至承载平台瞬间的刚性冲击，并配合弹性件的弹性作用，使得晶片牢固定位于两限位块的弧形槽之间，实现晶片在承载平台上的初步对中定位，避免了晶片在传送下一工位出现的偏差；

(3)承载机构通过线性滑块滑动配合安装于工作台上的线性滑槽内，使得承载平台带动晶片能够快速、准确地移动至加工处理工位，且实现了承载平台整体左右定位，结合对中单元与限位组件间的动作，使得晶片对中效率高且定位准确；

综上所述，本实用新型具有工作效率高，操作简单，定位准确，对中精度高等优点，满足半导体晶片加工对中精度要求的自动对中方式，尤其适用于圆形晶片的对中操作。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例一的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中承载单元的主视图；

图3为图1中A处的放大示意图；

图4为本实用新型实施例一中限位组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中限位块的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二中半导体晶片工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图2至图6描述本实用新型实施例一的一种半导体晶片自定位对中机构。

如图1所示，一种半导体晶片自定位对中机构，包括工作台1、沿晶片10传送方向滑动设置在该工作台1上的承载单元2以及位于晶片10加工处理工位且设置于该承载单元2一侧的对中单元3，所述承载单元2包括用于放置晶片10的圆形承载平台21以及对称可转动设置在该承载平台21的圆周面上的限位组件22；所述对中单元3包括驱动组件31以及固定于该驱动组件31驱动端的对中块32，该对中块32的内表面为圆弧形，其两端部可分别与相对应的限位组件22的内侧面相抵触。

具体地，如图2所示，所述工作台1的上表面开设有线性滑槽11，承载平台21通过设置在其底部的线性滑块211滑动配合安装于该线性滑槽11内。其中，所述驱动组件31带动对中块32往复移动方向与所述线性滑槽11相垂直。

需要说明的是，如图3和图4所示,所述限位组件22包括沿承载平台21的圆周面向外凸设的安装座221、竖直固定于该安装座221上的转轴222以及转动安装于该转轴222上的限位块223，该限位块223的上表面高于所述承载平台21的上表面，对称设置的两个限位组件22以及承载平台21的上表面之间形成晶片10放置空间，且两上表面间的高度差与待加工半导体晶片10的厚度一致，提高半导体晶片10定位牢固性及加工处理质量。

其中，如图5所示,所述限位块223的内表面开设有与所述晶片10的外形相适配的弧形槽2231，两个限位块223上的弧形槽2231与承载平台21同轴设置，该弧形槽2231的作用是当晶片10从片盒传送至承载平台21上时结合限位块223绕其转轴222小幅度摆动作用，使得晶片10快速定位于两个限位块223的弧形槽2231之间，使得晶片10中心与承载平台21中心重合，实现晶片10在承载平台21上的初步定位，防止其在移动至下一加工工位时发生偏差使对中失效。

此外，限位块223的两端部分别开设有与该弧形槽2231平滑过渡的斜口2232，所述对中块32的两端部为圆弧形，其与相对应的限位块223上的斜口2232相适配，使得对中块32与限位块223接触时起到快速定位导向作用，提高对中块32的定位准确性。所述对中块32的两端部之间的距离大于两个限位块223上的弧形槽2231之间的距离，放置有晶片10的承载平台21移动至加工处理工位时，对中块32由驱动组件31驱动向线性滑槽11靠近使其两端部与对应的限位块223接触且深入相应的斜口2232内，若承载平台21离对中位置存在偏差则对中块32对相对应的限位块223施加一作用力，该作用力方向与晶片10传送方向一致，使得承载平台21整体沿线性滑槽11小幅度移动使其移动至对中位置，对中快速且精度高。其中，对中块32的内表面中空状，其形状与承载平台21的外形相适配，尺寸大小只要保证其两端部与承载平台21上的限位块223接触时内表面与承载平台21不接触即可，避免了对中块32表面粘附晶片10流出的多余的胶，对中精度高，下一晶片10对中位置易于控制。

本实施例中，所述驱动组件31包括伸缩气缸311，该伸缩气缸311通过气缸安装座312固定于所述工作台1上，对中块32固定于该伸缩气缸311的活塞杆端部上。

实施例二

参考附图1至图6描述本实用新型实施例二的一种半导体晶片自定位对中机构。如图4所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：本实施例中，所述限位块223位于承载平台21的进料端处设有一弹性件224，两个限位块223的内表面之间的距离与所述晶片10的直径尺寸一致。由于限位块223可转动设置于承载平台21的圆周面上，当晶片10传送至承载平台21上时限位块223可随着晶片10的移动绕其转轴222小幅度进行摆动，使得晶片10边缘与限位块223的弧形槽2231快速接触定位，该弹性件224一方面对晶片10定位瞬间起到缓冲作用，避免晶片10传送至承载平台21瞬间的刚性冲击，确保晶片10质量，同时，利用弹性件224的弹性作用，使得晶片10牢固定位于两限位块223的弧形槽2231之间，实现晶片10在承载平台21上的初步对中定位，避免了晶片10在传送下一工位出现的偏差；另一方面当对中块32与相对应的限位块223接触时提供缓冲过程，避免限位块223反向转动对晶片10夹持力度过大导致晶片10碎裂情况出现。其中，本实施例的弹性件224为压缩弹簧，其成本低，易于安装。

工作过程如下：

如图6所示，半导体晶片10从片盒内取出传送至承载平台21上，并通过限位组件22对其在该承载平台21上进行初步对中定位，然后由推进气缸4推动该放置好晶片10的承载平台21移动至加工处理工位，此时，位于加工处理工位处的对中单元3，其伸缩气缸311驱动对中块32伸出，使其两端部与承载平台21上的两个限位块223分别相接触，承载平台21整体沿线性滑槽11小幅度移动至对中位置，保证了晶片10正确对中，晶片10进行胶膜加工，晶片10边缘由于不与对中块32直接接触，因此其边缘的胶不会与对中块32发生粘连，该对中块32的内表面不会粘附有胶，不会影响下一晶片10的对中精度；加工处理完成后，伸缩气缸311驱动对中块32快速复位，下一待加工处理的承载平台21推动上一完成胶膜加工的承载平台21移动至下一工位，依次循环往复，该对中机构使用寿命长，对中位置调整精度高。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。