一种夹持机构及半导体加工设备的制作方法

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种夹持机构及半导体加工设备。

背景技术：

在半导体基板的加工过程中，很多工况下基板均需要处于旋转状态，这就需要夹持机构固定基板，保证基板的稳定，从而保证基板的加工精度，同时也可以避免基板边缘的毛刺划伤设备。

目前，夹持机构对不同厚度的基板的夹持力恒定，当夹持机构固定较薄基板时，夹持力较大，基板容易碎裂，破片率较高；当夹持机构固定较厚的基板时，夹持力较小，基板固定不稳定，影响基板的加工精度。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提出一种夹持机构，可以对不同厚度的工件提供适宜的夹持力，在保证工件的稳定性的基础上避免工件碎裂。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种夹持机构，包括：

转盘，所述转盘被配置为能够绕自身中心转动；

多个固定座，多个所述固定座设置于所述转盘上，用于支撑工件；

压块，每个所述固定座远离所述转盘的中心的一侧均转动连接有一个所述压块，所述压块被配置为当所述转盘转动时，所述压块的下端抬起，以使所述压块的上端抵接于所述工件的边缘；及

配重块，可拆卸设置于所述压块的下端，且每个所述压块上的所述配重块的重量可调。

其中，每个所述压块上设置的所述配重块的数量可调。

其中，所述配重块与所述压块卡接或螺纹连接。

其中，所述固定座的顶部凸设有顶柱，所述顶柱用于支撑所述工件。

其中，所述顶柱的顶面设置有第一弹性层。

其中，所述压块的上端朝向所述工件的表面设置有第二弹性层。

其中，所述第二弹性层由橡胶或硅胶制成。

其中，所述转盘包括：

中心板；

环形框架，所述环形框架与所述中心板同心设置，多个所述固定座均匀间隔设置于所述环形框架上；及

多个连接筋，所述连接筋连接所述中心板和所述环形框架。

其中，所述连接筋上设置有支撑柱，所述支撑柱的顶面为球面。

本实用新型的另一个目的在于提出一种半导体加工设备，可以对不同厚度的工件提供适宜的夹持力，保证工件的稳定性，降低破片率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种半导体加工设备，包括上述的夹持机构，所述夹持机构用于夹持固定待加工的工件。

有益效果：本实用新型提供了一种夹持机构及半导体加工设备。该夹持机构中的转盘转动时，压块在离心力的作用下翻转，使得压块的上端抵接在基板的边缘，通过多个压块的配合夹持固定基板。通过设置配重块，一方面可以保证转盘停止转动时压块自然下垂，从而方便基板的取放，另一方面可以通过调整每个压块上配重块的重量，调整压块向基板施加的力的大小，保证不同厚度的基板固定的稳定性，降低破片率。

附图说明

图1是本实用新型提供的夹持机构的结构示意图；

图2是本实用新型提供的夹持机构与工件配合后的部分结构示意图。

其中：

1、转盘；11、环形框架；12、中心板；13、连接筋；14、支撑柱；2、固定座；21、顶柱；22、连接轴；3、压块；4、工件；5、配重块。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种半导体加工设备，例如可以为半导体清洗设备或单片式外延炉。半导体加工设备包括腔室以及设置在腔室内的夹持机构，夹持机构用于固定半导体工件，以便利用其它加工部件对工件进行加工。

如图1和图2所示，夹持机构包括转盘1、多个固定座2及压块3。转盘1可以绕自身中心转动。多个固定座2设置在转盘1上，固定座2用于支撑工件4。压块3转动设置在固定座2上，且位于固定座2远离转盘1中心的一侧。具体地，固定座2远离转盘1中心的一侧设置有连接轴22，压块3的中部套设在连接轴22外，且可以相对连接轴22转动。当转盘1转动时，压块3在离心力的作用下相对固定座2转动，使得压块3的下端向上抬起，压块3的上端能够与工件4的边缘抵接。通过多个固定座2上的多个压块3的配合，可以夹持固定工件4的位置，使得工件4随转盘1一起转动。当转盘1停止转动时，压块3在自身重力作用下恢复至初始位置，即压块3的下端自然下垂，使得压块3的上端抬起，从而方便工件4的取放。

为方便压块3转动后与工件4的边缘抵接，多个固定座2围设形成的区域的形状与工件4的形状相同，不仅可以提高多个压块3对工件4的夹持效果，而且使压块3在离心力的作用下翻转一定角度后，压块3的上端即可与工件4的边缘抵接。本实施例中，工件4的形状为圆形，如图1所示，转盘1呈圆形，多个固定座2围设形成的区域为圆形。在其他实施例中，待固定的工件4为矩形或椭圆形时，多个固定座2围成的区域的形状也可以为矩形或椭圆形。

具体地，转盘1包括中心板12、环绕中心板12设置的环形框架11以及连接中心板12和环形框架11的连接筋13。中心板12可以与驱动组件连接，例如电机，以便驱动转盘1转动。多个固定座2均匀间隔设置在环形框架11上，有利于提高对工件4的支撑效果，提高工件4固定的稳定性。通过设置连接筋13，中心板12与环形框架11之间可以存在镂空区域，可以减轻转盘1的重量，降低驱动组件驱动转盘1所需要的力，有利于降低能耗及转盘1的加工成本。

由于固定座2和压块3对工件4施加的力均作用在工件4的边缘，工件4的中部缺少支撑，容易导致工件4因受力不均而出现破裂，影响工件4的加工质量。为此，如图1所示，连接筋13上设置有支撑柱14，通过设置支撑柱14，可以支撑工件4的中部，增加夹持机构对工件4底面的支撑位置，有利于提高对工件4的固定效果。

为避免支撑柱14划伤工件4的表面，支撑柱14的顶面可以为球面，球面可以减小支撑柱14与工件4的接触面积，且球面的表面光滑，防止支撑柱14划伤工件4。

本实施例中，连接筋13设置有四个，每个连接筋13上均设置有一个支撑柱14，且支撑柱14设置于连接筋13的中间，有利于均衡工件4受到的支撑力。在其他实施例中，连接筋13的数量以及每个连接筋13上设置的支撑柱14的数量均可以根据实际情况进行调整。

如图2所示，固定座2的顶端设置有顶柱21，顶柱21用于支撑工件4。为保证工件4在夹持机构上放置的平稳性，顶柱21的顶面为平面，可以避免工件4在水平方向上出现窜动。

为避免将工件4放置在顶柱21上时，顶柱21对工件4的冲击损坏工件4，顶柱21的顶面上可以设置有第一弹性层，第一弹性层具有一定的弹性，可以缓冲对工件4的冲击力，避免工件4磕碰损坏。可选地，第一弹性层可以由橡胶、硅胶或海绵等弹性材料制成，由于半导体工件4在一些加工工艺过程中，需要使用特殊的试剂，为避免第一弹性层污染工件4或试剂，第一弹性层优选为与试剂不反应的稳定材质。

工件4在某些加工工艺过程中，添加的试剂具有一定的粘性，为避免粘性试剂影响在转盘1停止转动时自然下垂，压块3上还设置有配重块5，配重块5设置在压块3的下端，使得压块3的重心下沉，有利于压块3自动恢复至初始位置。

实际加工时，工件4具有不同的厚度，不同厚度的工件4能够承受的压块3的抵接力的大小不同。而压块3对工件4边缘的抵接力的大小与压块3所受到的离心力有关，在转盘1的转速一定时，压块3受到的离心力的大小与压块3的质量有关。

为避免出现抵接力过大而导致工件4破裂或抵接力过小而导致工件4固定不可靠等问题，本实施例中每个压块3上的配重块5的重量可调。

具体地，配重块5与压块3可拆卸连接，以便更换不同重量的配重块5，从而调整压块3对工件4施加的力的大小。当工件4的厚度较厚时，通过增加配重块5的数量，可以增大压块3对工件4的抵接力，从而提高对工件4固定的稳定性，避免工件4在加工过程中位置偏移，有利于提高工件4的加工精度，同时也可以避免工件4边缘的毛刺划伤设备。

在其他实施例中，每个压块3上可以设置有多个配重块5，且每个压块3上设置的配重块5的数量可以调整，通过增加或减少每个压块3上配重块5的数量调整压块3对工件4施加的力的大小。

可选地，压块3与配重块5可以通过卡接或螺纹连接的方式实现可拆卸连接。以卡接为例，压块3上可以设置有卡槽，卡槽的上端开口，配重块5相对的两侧设置有卡凸，卡凸与卡槽配合。安装配重块5时，配重块5通过卡槽上端的开口滑入卡槽内，并与卡槽卡接配合。为方便压块3安装多个配重块5，卡槽的长度大于配重块5的长度，可以依次向卡槽内滑入多个配重块5。通过将开口设置在卡槽的上方，当转盘1转动时，压块3上的配重块5在离心力的作用下卡紧在卡槽内，可以避免配重块5与压块3脱离。

为避免转盘1转动时，压块3的上端抵接工件4时对工件4的冲击过大，压块3的上端朝向工件4的表面可以设置有第二弹性层，第二弹性层可以起到缓冲作用，避免工件4损坏。第二弹性层的材质可以与第一弹性层相同，此处不再赘述。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。