一种晶圆装载调平装置的制作方法

本技术涉及晶圆安装处理过程中的一种装置，尤其涉及一种晶圆装载调平装置。

背景技术：

1、装载晶圆是半导体生产、检测工艺中放置与取出晶圆的步骤，现有的晶圆装载设备存在承载台难以调平的问题，容易导致晶圆滑动移位和倾斜，不利于晶圆取放和进行晶圆检测。

技术实现思路

1、为了解决调平问题，本实用新型提供一种晶圆装载调平装置，包括第一底盘、第二底盘、承载台、托臂和调平组件；托臂的第一端部设置在第二底盘上，托臂的第二端部与承载台连接托起承载台(chuck)；

2、调平组件包括托臂转接件、调平滑块、精密螺丝和调平滑块托臂；托臂转接件与托臂的第二端部连接；调平滑块托臂的第一端部设置在第一底盘上，调平滑块托臂的第二端部上设置有调平滑块和螺帽凹槽；第二底盘悬空于所述第一底盘上(即第二底盘与第一底盘之间存在间隙，彼此不直接接触)；

3、精密螺丝的螺帽设置在螺帽凹槽内，精密螺丝的螺杆插入调平滑块中；调平滑块的顶面与底面不平行且分别紧贴托臂转接件的底面和调平滑块托臂的第二端部，使得转动精密螺丝带动与其螺纹连接的调平滑块沿精密螺丝移动，引起托臂转接件上升或下沉，从而改变托臂的第二端部的垂向位置调平其上的承载台。改变托臂的第二端部的垂向位置指托臂的第二端部的位置上升或下降，即托臂的第二端部发生竖直位移或近似竖直位移。

4、在一些实施方案中，调平滑块的顶面倾斜，托臂转接件的底面倾斜，两者倾斜方向相反但角度大小相同。

5、在另一些实施方案中，调平滑块的底面倾斜，调平滑块托臂的第二端部的顶面倾斜，两者倾斜方向相反但角度大小相同。

6、在一些实施方案中，螺帽凹槽内设置有波珠螺丝；波珠螺丝上的滚珠抵住精密螺丝的螺帽，使得精密螺丝的螺帽在相对滚珠转动时在螺帽凹槽中的位置不变或者基本不变，即与螺帽凹槽的内壁之间的距离不变或者基本不变。不会因转动精密螺丝的螺帽使得该螺帽更靠近或更远离螺帽凹槽的内壁。进一步地，螺帽凹槽的两侧内壁上均设置有波珠螺丝，使得精密螺丝的螺帽与螺帽凹槽的两侧内壁始终保持一定距离，这段距离是由波珠螺丝抵住精密螺丝所产生的。或者仅在螺帽凹槽的一侧内壁上设置有波珠螺丝，使得精密螺丝的螺帽与螺帽凹槽的该侧内壁始终保持一定距离，这段距离是由波珠螺丝抵住精密螺丝所产生的。

7、在一些实施方案中，托臂转接件的底面与螺帽凹槽位置对应处设置有托臂转接件凹槽；精密螺丝的螺帽同时设置在托臂转接件凹槽和螺帽凹槽内；托臂转接件凹槽和/或螺帽凹槽内设置有波珠螺丝。波珠螺丝上的滚珠抵住精密螺丝的螺帽，使得精密螺丝的螺帽在相对滚珠转动时在托臂转接件凹槽和/或螺帽凹槽中的位置不变或者基本不变，即与托臂转接件凹槽和/或螺帽凹槽的内壁之间的距离不变或者基本不变。不会因转动精密螺丝的螺帽使得该螺帽更靠近或更远离托臂转接件凹槽和/或螺帽凹槽的内壁。

8、进一步地，托臂转接件凹槽的两侧内壁上均设置有波珠螺丝，使得精密螺丝的螺帽与托臂转接件凹槽的两侧内壁始终保持一定距离，这段距离是由波珠螺丝抵住精密螺丝所产生的。或者仅在托臂转接件凹槽的一侧内壁上设置有波珠螺丝，使得精密螺丝的螺帽与托臂转接件凹槽的该侧内壁始终保持一定距离，这段距离是由波珠螺丝抵住精密螺丝所产生的。

9、进一步地，还包括负压组件和内部承载台(inner chuck)；负压组件包括负压产生装置和负压管路；负压管路包括第一负压管路和第二负压管路；第一负压管路设置在承载台上，并通过设置在承载台上的第一负压源接口连接负压产生装置；第二负压管路设置在内部承载台上，并通过设置在内部承载台上的第二负压源接口连接负压产生装置；第一负压管路和第二负压管路上均设置有负压气口；内部承载台设置在承载台的镂空处。

10、进一步地，承载台与晶圆接触的那一面上设置有同心凹槽；第一负压管路上的负压气口设置在同心凹槽处。

11、进一步地，还包括内部承载台和运动组件；

12、运动组件包括依次连接的步进电机、电机丝杆、丝杆螺母、丝杆螺母转接件、转换滑块、转换导轨、连接件；步进电机设置在第二底盘上；转换导轨与电机丝杆非平行设置；内部承载台与连接件连接；

13、步进电机驱动电机丝杆转动使得与其螺纹连接的丝杆螺母沿电机丝杆移动，从而带动丝杆螺母转接件上的转换滑块沿转换导轨移动，进而使得内部承载台随连接件发生位移。

14、进一步地，转换滑块包括第一转换滑块和第二转换滑块；转换导轨包括彼此平行的第一转换导轨和第二转换导轨；第一转换滑块设置在第一转换导轨上，第二转换滑块设置在第二转换导轨上；第一转换滑块和第二转换滑块均与丝杆螺母转接件连接；第一转换导轨和第二转换导轨均通过连接件与内部承载台连接。

15、进一步地，还包括第一底盘导轨、第一底盘滑块、第二底盘导轨和第二底盘滑块；第一底盘导轨和第二底盘导轨均设置在第二底盘上；第一底盘导轨和第二底盘导轨均与电机丝杆平行；第一底盘滑块既设置在第一底盘导轨上，又设置在丝杆螺母转接件上，使得在丝杆螺母转接件带动下沿第一底盘导轨移动；第二底盘滑块设置在第二底盘导轨上，并与丝杆螺母连接，使得在丝杆螺母带动下沿第二底盘导轨移动。

16、进一步地，还包括辅助导轨和辅助滑块；辅助导轨设置在第二底盘上，其上设置有辅助滑块；辅助滑块与连接件连接，使得辅助滑块随连接件沿辅助导轨移动。

17、进一步地，连接件包括第一连接件和第二连接件；第一连接件与第一转换导轨、第二转换导轨、辅助滑块、第二连接件连接；第二连接件与内部承载台连接。

18、在一些实施方案中，辅助导轨和辅助滑块的数量均为m个，m＞0；当m＞1时，辅助导轨和辅助滑块为一一对应设置，即1个辅助导轨对应1个辅助滑块。在一些实施例中m＝3。

19、在一些实施例中，托臂的数量为2-10个，优选3个。

20、在一些实施方案中，调平组件的数量为n个，托臂的数量也为n个，两者一一匹配；n＞0，优选为2～6，或3。

21、在一些实施方案中，步进电机为闭环步进电机。

22、本实用新型的晶圆装载调平装置的使用方法，包括以下步骤：

23、s1、转动精密螺丝带动与其螺纹连接的调平滑块沿精密螺丝移动，根据调平滑块的顶面与底面不平行且分别紧贴托臂转接件的底面和调平滑块托臂的第二端部，达到微调托臂转接件的水平位置，从而调平承载台的作用；

24、s2、启动步进电机驱动电机丝杆转动使得与其螺纹连接的丝杆螺母沿电机丝杆移动，从而带动丝杆螺母转接件上的转换滑块沿转换导轨斜向下移动，进而使得内部承载台向上移动不断贴近由机械臂带来的晶圆直至晶圆与内部承载台相接触，启动第二负压管路的负压气口提供负压吸住晶圆，机械臂脱离晶圆；

25、s3、启动步进电机反方向驱动电机丝杆转动使得与其螺纹连接的丝杆螺母沿电机丝杆反方向移动，从而带动丝杆螺母转接件上的转换滑块沿转换导轨斜向上移动，进而使得内部承载台向下移动不断贴近承载台直至晶圆被放置在承载台上，关闭第二负压管路的负压气口的负压，启动第一负压管路的负压气口提供负压吸住晶圆。

26、本实用新型的有益效果：

27、1、调平组件有利于将承载台调节到水平位置从而更好地承接晶圆，避免晶圆滑动。调平组件中的螺帽凹槽用于放置精密螺丝的螺帽，使得精密螺丝的螺帽转动时不会脱离螺帽凹槽，而只是与精密螺丝螺纹连接的调平滑块沿精密螺丝运动。同时波珠螺丝既不影响精密螺丝的螺帽转动，又减小精密螺丝的回程间隙，使得调平滑块的运动连续性更加均匀。

28、2、负压组件有利于吸附晶圆避免晶圆相对于承载台和/或内部承载台位移。当晶圆放置到承载台上后，开启承载台的负压而关闭内部承载台的负压，有利于保护晶圆，避免因出现内部承载台与承载台处于不同平面时两组负压导致晶圆变形影响测量结果。

29、3、同心凹槽内设置负压气口有利于避免晶圆直接与气口接触引起晶圆变形，同时同心凹槽相对于光滑平面更有利于避免晶圆滑动。

30、4、转换滑块、转换导轨与其他组件的配合，尤其是转换导轨与电机丝杆非平行设置，使得将丝杆螺母的水平运动转换为内部承载台的竖直运动。根据转换导轨相对于电机丝杆的斜率，可以调节水平运动转换为竖直运动的比例，调试以达到符合晶圆承载过程对内部承载台位移精确可控的要求。加之闭环步进电机具有速度与加速度可控的特性，使得对内部承载台的位移控制也具有速度与加速度可控。

31、5、第一转换滑块和第一转换导轨，第二转换滑块和第二转换导轨，这两套转换滑块导轨系统能够加强水平位移转换为竖直位移的稳定性。同样地，第一底盘滑块和第一底盘导轨，以及第二底盘滑块和第二底盘导轨的加入进一步加强了水平位移转换为竖直位移的稳定性，使相关部件更牢固地与底盘结合，提高位移精度。此外，辅助滑块和辅助导轨的加入也进一步加强了水平位移转换为竖直位移的稳定性，避免了连接件在上下移动过程中出现晃动，进一步提高了位移精度及晶圆装载调平装置稳定性。

32、6、第二底盘悬空于第一底盘，有利于调平时第二底盘可适应性地随托臂小幅变动位置，使得晶圆装载调平装置更便于调平。同时，步进电机、托臂、第一底盘导轨、第二底盘导轨、辅助导轨等均设置在第二底盘上，有利于承载台和内部承载台更协调地运动调节。

33、本实用新型能够有效解决承载台的调平问题，防止晶圆在装载过程中位移。

34、以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。