一种避免晶圆前后偏移的导片夹持装置的制作方法

本实用新型属于半导体工艺设备技术领域，尤其涉及一种避免晶圆前后偏移的导片夹持装置。

背景技术：

在半导体工艺设备中，常需要透过导片夹持装置的配置以适应不同的工艺需求将晶圆在不同的晶圆托篮上进行转换，而常见的导片夹持装置的导片夹持器在执行导片动作时由于气缸供气不稳定会产生瞬间位移的冲击，导致导片夹持器的两根夹持臂在夹持过程中会发生位置偏移，进而使得相对的导片齿槽不对齐，从而在夹持晶圆片是产生扭曲应力导致破片发生。又由于导片齿槽的齿型为阶梯平面式，晶圆的接触面与两侧的各导片齿槽均是一个支点支撑，在移动时产生晃动会不断使晶圆与卡齿的接触支点变换位置，产生导片夹持器与晶圆的接触点摩擦，进而又可能因为晃动过程中气缸的窜动导致单点的冲击应力产生对晶圆的敲击，也会容易导致破片。

综上所述，现有的导片夹持装置在导片过程中存在破片率高的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在即使受到冲击，导片夹持器的两根夹持臂也不会窜动的避免晶圆前后偏移的导片夹持装置，以克服现有技术存在的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种避免晶圆前后偏移的导片夹持装置，包括对称结构的间隔设置的左夹持摆臂和右夹持摆臂，以及驱动所述左夹持摆臂和所述右夹持摆臂进行开合动作的摆动驱动机构，所述左夹持摆臂和所述右夹持摆臂上设有导片夹持块，所述导片夹持块上具有一排顶部开口的导片齿槽，所述左夹持摆臂的转动轴和所述右夹持摆臂的转动轴设置在前端板和后端板之间，所述左夹持摆臂的摆动轴和所述右夹持摆臂摆动轴连接所述摆动驱动机构，其特征在于：所述前端板上设于前轴承孔，所述后端板上设有后轴承孔，所述前轴承孔内设有支撑所述转动轴前端的前轴承，所述后轴承孔内设有支撑所述转动轴后端的后轴承，所述前轴承孔的外侧和内侧还设有夹紧阻挡所述前轴承的前外阻挡盖和前内阻挡盖，所述后轴承孔的外侧和内侧还设有夹紧阻挡所述后轴承的后外阻挡盖和后内阻挡盖。

采用上述技术方案，本实用新型通过内、外阻挡盖夹紧旋转轴上的轴承，起到防止旋转轴窜动的作用，即使受到冲击，左夹持摆臂的转动轴和右夹持摆臂也不会发生位置位移，始终两者上的导片齿槽相互对齐，避免错位，从而使得抱持晶圆片时，晶圆片不会受到扭曲应力，避免晶圆片破片。

在本实用新型的具体实施方式中，所述摆动驱动机构包括摆动驱动气缸、设置在所述摆动驱动气缸的活塞杆上的联动板，以及对称结构的左传动板和右传动板，所述左传动板的下端铰接在所述联动板的左上端，上端可转动地连接所述左夹持摆臂的摆动轴，所述右传动板的下端铰接所述联动板的右上端，上端可转动地连接所述右夹持摆臂的摆动轴。采用这个样的结构，实现了同步驱动左夹持摆臂和右夹持摆臂向内或向外摆动，进而实现抱持晶圆片或者脱离晶圆片。

在本实用新型的具体实施方式中，所述联动板由联动竖板以及固定所述联动竖板上的联动横板构成，所述联动竖板上沿竖直方向等间距分布有多排腰型孔，所述联动横板通过螺栓固定在其中一排腰型孔上，两端超出联动竖板外。这样的结构使得联动横板的高度位置可调，从而适应不同尺寸的晶圆片。

在本实用新型的具体实施方式中，所述左传动板和所述右传动板均由上传动板和下传动板构成，所述下传动板具有沿长度方向延伸的与所述上传动板宽度适配的装配槽，所述装配槽的底部具有沿长度方向延伸的长条安装孔，所述上传动板通过穿设在长条安装孔中的螺栓与所述下传动杆紧固。这样的结构也使得左传动板和右传动板的长度可调，从而适应不同尺寸的晶圆片，另外，通过设置装配槽的，使得上传动板和下传动板的连接稳固，不会存在偏移、错位、松动的问题，保证了传动的精准和稳定。

在本实用新型的具体实施方式中，所述导片齿槽的槽底为与晶圆片圆周边缘适配的弧形。采用这样的结构，由于导片齿槽的槽底也为弧形，这样与晶圆片边缘接触也比较多，不是点接触，也不会存在作用力集中的问题，同样不容易导致晶圆片的破片。

所述导片齿槽上部为圆弧形开口，下部为窄三角形槽。这样的结构，圆弧形开口入口大，在导片时，使得晶圆片容易进入，而下部为窄三角形状，夹持晶圆片能够保持晶圆片处于竖直状态，晶圆片不会偏，能够保证后续顶片顺利进行了，也降低了晶圆片破片的几率。

采用上述技术方案，本实用新型的避免晶圆前后偏移的导片夹持装置即使受到冲击，左夹持摆臂的转动轴和右夹持摆臂也不会发生位置位移，能够避免晶圆片发生偏移，具有避免晶圆片破片的优点。

附图说明

图1本实用新型的立体结构示意图；

图2为摆动驱动机构的结构示意图；

图3为导片夹持块的立体结构示意图；

图4为导片夹持块的内侧面示意图；

图5为图4中a-a向剖面图；

图6为前端板与转动轴的装配剖面图；

图7为后端板与转动轴的装配剖面图；

图8为左(右)传动板的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图2所示，导片机构包括对称结构的间隔设置的左夹持摆臂411、右夹持摆臂412，前端板431、后端板432，以及摆动驱动机构600。左夹持摆臂411和右夹持摆臂412的前、后端分别设置在前端板431和后端板432上，摆动驱动机构600驱动左夹持摆臂411和右夹持摆臂412从底部位置进行开合动作。

左夹持摆臂411和右夹持摆臂412上分别设有沿臂的导航都方向间隔分布两块导片夹持块430。左夹持摆臂411的导片加持块430和右夹持摆臂412上的导片夹持块430彼此结构对称。

具体地，左夹持摆臂411和右夹持摆臂412由转动轴401和摆动轴402构成，摆动轴402位于转动轴401的上方，且二者平行。导片夹持块430则被摆动轴402和转动轴402共同支撑固定。

如图3至图5所示，导片夹持块430上具有一排导片齿槽431，该导片齿槽431的导片槽底4311也为与晶圆片圆周边缘适配的弧形，导片齿顶4312则为导片槽底4311平行的弧形。采用这样的结构，由于导片齿槽的导片槽底也为弧形，这样与晶圆片边缘接触也比较多，不是点接触，也不会存在作用力集中的问题，同样不容易导致晶圆片的破片。

导片齿槽431上部两侧为凸弧面，凸弧面的圆弧半径为94.5mm，形成入口大的弧形开口4313，下部为窄三角形槽4314，窄三角形槽的夹角为24°。这样的结构，圆弧形开口4313入口大，在导片时，使得晶圆片容易进入，而下部为窄三角形状，夹持晶圆片能够保持晶圆片处于竖直状态，晶圆片不会歪斜，能够保证后续顶片动作的顺利进行，也降低了晶圆片破片的几率。

再如图1和图2所示，转动轴401的两端分别可转动地安装在前端板431和后端板432上，摆动轴402的一端头与摆动驱动机构600连接。

具体地，如图6所示，前端板431在安装转动轴401的位置设有前轴承孔511，前轴承孔511内设有前轴承512，转动轴401的前端设于前轴承512内，转动轴401上的前端位于前轴承512后侧具有嵌槽，该嵌槽内设有阻挡前轴承512在转动轴上窜动的c型卡簧513，在前端板431内侧还设有前内阻挡盖514，在前端板431的外侧设有前外阻挡盖515。该前外阻挡盖515包括一体结构的前外盖部5151和前外轴套部5152，其中前外轴套部5152从前端板431外侧深入前轴承孔511内并套在转动轴401上，前外盖部5151内侧面贴附前端板431的外侧板面，前外轴套部5152的端头则抵顶阻挡前轴承512。前内阻挡盖514贴在前端板431的内侧面并套在转动轴401上阻挡前轴承512。前内阻挡盖514和前外阻挡盖515由4个穿过前外盖部5151、前端板431以及前内阻挡盖514的螺栓紧固使得通过前内阻挡盖514和前外阻挡盖515夹紧前轴承512避免转动轴401窜动。

如图7所示，后端板432在安装转动轴401的位置设有后轴承孔521，后轴承孔521内设有后轴承522，转动轴401的后端设于后轴承522内，转动轴401上位于后轴承522的前、后侧设有嵌槽，该两嵌槽内也设有阻挡后轴承522的c型卡簧513。后端盖432的外侧设有后外阻挡盖524，后端盖432的内侧设有后内阻挡盖525。后内阻挡盖525包括一体结构的后内盖部5251和后内轴套部5252，其中后内轴套部5252从后端板432的内侧深入后轴承孔521内，后内轴套部5252的端头抵顶阻挡后轴承522。后外阻挡盖524位于后端板43从外侧阻挡后轴承522。后外阻挡盖524和后内阻挡盖525由4个穿过后内盖部5251、后端板432以及后外阻挡盖524的螺栓紧固使得通过后外阻挡盖524和后内阻挡盖525夹紧后轴承522避免转动轴401窜动。

采用上述结构，左夹持摆臂411和右夹持摆臂412在执行抱持工作时不会窜动，即使在气缸供气不稳定情况下出现瞬间位移，左、右侧的导片齿槽431不会错位，进而不会出现导片失败或者扭曲晶圆片导致晶圆片破片的问题。

再如图2所示，该摆动驱动机构600包括摆动驱动气缸610、设置在摆动驱动气缸610的活塞杆上的联动板620，以及对称结构的左传动板630和右传动板640。联动板620为对称结构，由联动竖板621和固定在联动竖板621的联动横板622构成，联动横板622的两端超出联动竖板621外。联动竖板611上沿竖直方向等间距分布有多排腰型孔，联动横板622通过螺栓固定在其中一排腰型孔上。设置多排腰型孔，可以根据晶圆片的尺寸对联动横板622的安装高度进行调节。左传动板630和右传动板640均倾斜设置。左传动板630的下端和右传动板640下端分别通过轴承与联动横板622的两端进行铰接，而左夹持摆臂411的摆动轴和右夹持摆臂412的摆动轴的后端则通过轴承分别与左传动板630的上端和右传动板640的上端可转动地连接。

为能够调节左传动板630和右转动板640对不同尺寸的晶圆片进行导片。如图8所示，左传动板630和右转动板640均由上传动板601和下传动板602构成，下传动板602具有沿长度方向延伸的与上传动板601宽度适配的装配槽603。装配槽603的底部具有沿长度方向延伸的长条安装孔604，上传动板601通过穿设在长条安装孔604中的螺栓与下传动杆602进行紧固。这样的结构，能够调节左传动板630和有传动板604的长度，并且通过设置装配槽603来进行限位，左传动板630和右传动板640不会松动，能够保证传动动作精确和稳定。

通过上述详细描述可以看出，本实用新型的避免晶圆前后偏移的导片夹持装置即使受到冲击，左夹持摆臂的转动轴和右夹持摆臂也不会发生位置位移，能够避免晶圆片发生偏移，具有避免晶圆片破片的优点。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求保护范围内。