一种兼容多规格晶圆的承载治具的制作方法

1.本实用新型涉及晶圆印刷治具领域，特别是一种兼容多尺寸、多厚度的晶圆承载治具。


背景技术：

2.目前，晶圆的尺寸规格有2英寸、4英寸、6英寸以及后续会有8英寸等，其中同一尺寸中又分圆边和平边。在晶圆进行传递、定位或印刷等过程中，相应的承载设备需要在多种尺寸、厚度规格之间切换或重新安装调整，以满足相应规格生产制程要求。然而，受限于现有治具的单一性，当产品的尺寸或厚度改变时，需定制与晶圆尺寸匹配的治具，具有如下缺点：
3.1、作业效率低，每切换一种作业产品则需同步更换治具。
4.2、可兼容性差，不同尺寸或厚度需定制不同治具。
5.市场上也有可兼容不同尺寸的承托晶圆的治具，包括基板1，基板上设有若干螺孔、螺钉、安装孔和升降杆5；螺孔以基板1中心为圆心呈圆周布置，螺钉安装在螺孔内，安装孔以基板中心为圆心呈圆周布置，由螺孔、螺钉围成的外圆周的半径大于由安装孔围成的内圆周半径；升降杆5竖直安装在安装孔内，升降杆5的下端分别设有鼓气囊6、充放气装置7、及气动调节装置8；升降杆5的顶端截面呈梯形，底端为平面，气动调节装置8控制充放气装置7向鼓气囊6内充气，使鼓气囊6膨胀顶起升降杆5，实现升降杆5在基板表面1凸起。
6.采用在基板上设置若干圆周分布的升降杆，通过控制升降杆动作实现不同尺寸规格的晶圆的支撑和定位，但其支撑点数量有限，不适用于对晶圆进行加工的工艺制程中，存在裂片的风险。


技术实现要素：

7.本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种兼容多规格晶圆的承载治具，具有承载晶圆的承载面，能避免裂片，结构简单、成本降低。
8.本实用新型采用如下技术方案：
9.一种兼容多规格晶圆的承载治具，包括底座，其特征在于：还包括位于底座上的承载板组件和至少一承载环组件，该承载板组件可相对底座升降，该承载环组件环设于承载板组件外周且可相对底座升降，承载板组件和/或承载环组件构成置物面以承载晶圆，可根据不同尺寸或异形需求由多个承载板组件和/或承载环组件构成。
10.优选的，所述承载板组件包括第一板、第二板和升降装置，该第一板和第二板可拼接成圆形，该升降装置连接驱动第一板和/或第二板升降。
11.优选的，所述第一板面积大于所述第二板面积。
12.优选的，所述升降装置包括第一升降装置和第二升降装置，该第一升降装置连接驱动第一板升降，该第二升降装置连接驱动第二板升降。
13.优选的，所述升降装置包括电机和传动杆，该传动杆与所述第一板和/或第二板传
动连接，另一端与电机传动配合。
14.优选的，所述承载环组件包括第一环部、第二环部和升降装置，该第一环部和第二环部拼接成圆环，该升降装置连接驱动第一环部和/或第二环部升降。
15.优选的，所述第一环面积大于所述第二环面积。
16.优选的，所述升降装置包括第三升降装置和第四升降装置，该第三升降装置连接驱动第一环部升降，该第四升降装置连接驱动第二环部升降。
17.优选的，所述升降装置包括电机和传动杆，该传动杆与所述第一环部和/或第二环部传动连接，另一端与电机传动配合。
18.优选的，还包括控制单元，该控制单元与所述承载板组件和至少一承载环组件相连。
19.由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
20.1、本实用新型的治具，设置有承载板组件和至少一承载环组件，通过控制承载板组件和/或承载环组件的上升或下降形成承载面，能很好的支撑晶圆，避免裂片，且解决了现有承载治具结构只能实现单一作业的局限性，实现多尺寸、多厚度、多形状合一、成本降低。
21.2、本实用新型的治具，其承载板组件包括第一板、第二板和升降装置，第一板和第二板拼接形成圆形，通过升降装置驱动第一板和/或第二板升降，满足不同形状晶圆的需求。
22.3、本实用新型的治具，载环组件包括第一环部、第二环部和升降装置，通过升降装置驱动第一环部和/或第二环部升降，第一环部和第二环部与第一板和第二板配合承载不同尺寸和形状的晶圆。
23.4、本实用新型的治具，升降装置可采用电机、丝杆传动等驱动方式，可达微米级别的高度调整，避免频繁切换治具造成工艺质量不稳定，大大提升实际生产作业中效率。
24.5、本实用新型的治具，其第一板、第二板、第一环部和第二环部采用特种高强度金属或其他特种合金，耐磨耐压，结构稳定性高。
附图说明
25.图1为现有的结构示意图；
26.图2为本实用新型结构示意图；
27.图3为承载板组件上升承载晶圆示意图(圆边)；
28.图4为图3的立体示意图；
29.图5为第一板承载晶圆示意图(平边)；
30.图6为图5的立体示意图；
31.图7为承载板组件和承载环组件上升承载晶圆示意图(圆边)；
32.图8为图7的立体示意图；
33.图9为承载板组件和第一换部上升承载晶圆示意图(平边)；
34.图10为图9的立体示意图；
35.其中：
36.10、底座，20、承载板组件，21、第一板，22、第二板，30、承载环组件，31、第一环部，32、第二环部，41、第一升降装置，42、第二升降装置，43、第三升降装置，44、第四升降装置，45、传动杆，46、电机，50、晶圆。
具体实施方式
37.以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
38.本实用新型中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
39.在本实用新型的描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
40.另外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
41.参见图1和图2，一种兼容多规格晶圆的承载治具，包括底座10，还包括位于底座10上的承载板组件20和至少一承载环组件30，该承载板组件20可相对底座10升降，该承载环组件30环设于承载板组件20外周且可相对底座10升降，承载板组件20和/或承载环组件30构成置物面以承载晶圆。
42.其中，底座10设有用于容纳承载板组件20和承载环组件30的空腔或槽。在该空腔或槽内，承载板组件20和承载环组件30为同心设置。承载环组件30可以是两个或三个甚至更多，可沿径向从内到外依次排列。通过控制承载板组件20和/或承载环组件30的上升或下降，并构成承载面来支撑晶圆，能避免裂片。采用这种结构可承载不同尺寸、不同厚度的晶圆50，包括有2寸、4寸、6寸、8寸、12寸、平边晶圆、圆边晶圆等。
43.具体的，承载板组件20包括第一板21、第二板22和升降装置，该第一板21和第二板22可拼接成圆形，该升降装置连接驱动第一板21和/或第二板22升降，该升降装置可位于第一板21或第二板22底部。其中该第一板21形状可与平边的晶圆50相适配。平边的晶圆是指圆形的晶圆切除一块，该切线或其延长线未经过圆心，则第二板22形状与切去的部分形状相适配。
44.进一步的，第一板21面积大于第二板22面积，第一板21的周长大于第二板22的周长。即当第一板21上升时，可用于承载具有平边的晶圆，当第一板21和第二板22均上升时，用于承载圆边的晶圆。
45.实际应用中，可采用一个升降装置控制第一板21和第二板22。也可采用两个升降装置分别控制第一板21和第二板22。优选为两个升降装置，包括第一升降装置41和第二升降装置42，该第一升降装置41连接驱动第一板21升降，该第二升降装置42连接驱动第二板22升降。
46.具体的，升降装置可包括电机46和传动杆45，该传动杆45与第一板21和/或第二板22传动连接，另一端与电机46传动配合。电机46可采用伺服电机，其输出轴可设置齿轮，传动杆45可采用丝杆，该丝杆与齿轮为螺纹传动配合。丝杆上套设有传动套，该传动套与丝杆
螺纹配合且设有与第一板21或第二板22固定连接的结构。电机46工作驱使丝杆旋转，传动套带动第一板21或第二板22升降。根据丝杆和传动套配合也可采用齿轮和齿条配合替代，也能实现升降。
47.进一步的，承载环组件30包括第一环部31、第二环部32和升降装置，该第一环部31和第二环部32拼接成圆环，该升降装置连接驱动第一环部31和/或第二环部32升降。其中，第一环部31和第二环部32为一个完整的环形切割后形成，该环的切线或其延长线未经过圆心。
48.第一环部31的面积大于第二环部32的面积，第一环部31与承载板组件20构成的圆可拼接成与另一尺寸平边的晶圆相适配的形状，第一环部31、第二环部32与承载板组件20构成的圆可拼接成与另一尺寸圆边的晶圆相适配的形状。
49.实际应用中，可采用一个升降装置控制第一环部31和第二环部32，也可采用两个升降装置分别控制第一环部31和第二环部32，优选为两个升降装置，包括第三升降装置43和第四升降装置44，该第三升降装置43连接驱动第一环部31升降，该第四升降装置44连接驱动第二环部32升降。
50.该升降装置可与承载板组件20的升降装置相同，采用电机46、丝杆和传动套配合实现驱动第一环部31或第二环部32升降，或者也可采用电机46、齿轮和齿条配合实现。
51.本实用新型中，还可包括控制单元，用于控制各个升降装置的状态，例如可采用plc控制器等。该plc控制器可与承载板组件20和承载环组件30的电机46相连，可实现控制微米级升高、降低精度，满足不同晶圆的尺寸、形状和厚度的需求。本实用新型的以承载板组件20和一个承载环组件30为例，用于承载四寸或六寸的圆边或平边晶圆，具体如下：
52.参见图3、图4，当要承载四寸圆边的晶圆时，plc控制器控制第一升降装置41和第二升降装置42工作，驱使第一板21和第二板22上升至预设位置后停止，即可将四寸圆边的晶圆置于其上。
53.参见图5、图6，当要承载四寸平边的晶圆时，plc控制器控制第一升降装置41工作，驱使第一板21上升至预设位置后停止，即可将四寸平边的晶圆置于其上。
54.参见图7、图8，当要承载六寸圆边的晶圆时，plc控制器控制第一升降装置41、第二升降装置42、第三升降装置43、第四升降装置44工作，驱使第一板21、第二板22、第一环部31和第二环部32分别上升至预设位置后停止，即可将六寸圆边的晶圆置于其上。
55.参见图9、图10，当要承载六寸平边的晶圆时，plc控制器控制第一升降装置41、第二升降装置42、第三升降装置43工作，驱使第一板21、第二板22和第一环部31分别上升至预设位置后停止，即可将六寸平边的晶圆置于其上。
56.上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。