盤狀物夾持裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種盤狀物夾持裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路的生產(chǎn)加工工藝過(guò)程中，半導(dǎo)體硅片或晶片等具有圓形形狀的盤狀物，通常都會(huì)經(jīng)過(guò)諸如薄膜沉積、刻蝕、清洗、拋光等多道工藝制程。而在這些過(guò)程中，都需要通過(guò)夾持裝置來(lái)支撐并夾持盤狀物。例如美國(guó)專利US4903717A揭露了一種夾持裝置，其包括卡爪和卡盤，卡爪包括軸線相互偏離的主體部和夾持部，因此主體部旋轉(zhuǎn)時(shí)夾持部的徑向位置隨之變化。當(dāng)夾持部向外徑向移動(dòng)至打開(kāi)位置時(shí)可取放硅片，當(dāng)夾持部向內(nèi)徑向移動(dòng)至夾持位置時(shí)接觸硅片的外圍邊緣，從而可防止硅片的橫向位移。主體部下端設(shè)有輪齒，該輪齒與公用齒環(huán)的齒相嚙合，而該公用齒環(huán)與卡盤的旋轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置。該齒環(huán)相對(duì)于卡盤的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致主體部的自旋轉(zhuǎn)以及夾持部的徑向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)硅片的取放和夾緊動(dòng)作。
[0003]然而，上述傳統(tǒng)的盤狀物夾持裝置存在以下問(wèn)題:機(jī)械手末端的執(zhí)行器在取放硅片時(shí)，硅片距卡盤上表面的距離與硅片工藝時(shí)，硅片距卡盤上表面的距離相等；即硅片在取放狀態(tài)時(shí)與工藝狀態(tài)時(shí)，硅片與卡盤上表面的距離是恒定不動(dòng)的。然而，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械手末端執(zhí)行器的取放片，需保證硅片距離卡盤上表面保持一定距離(通常為1mm左右)，但是，如果在工藝時(shí)，硅片距卡盤上表面較大的距離容易使得硅片上表面的處理藥液污染其背面，即使是采用背面噴氣方法也無(wú)法完全避免硅片背面被污染的現(xiàn)象。如為了避免污染，減小硅片距卡盤表面的距離，則不便于機(jī)械手末端執(zhí)行器進(jìn)行取放片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種新型盤狀物旋轉(zhuǎn)裝置，使硅片在取放狀態(tài)和工藝狀態(tài)時(shí)可處于不同高度，不僅有利于機(jī)械手末端執(zhí)行器的取放片動(dòng)作，同時(shí)避免硅片的背面受到污染，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作控制方式便捷可靠的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種盤狀物夾持裝置，包括旋轉(zhuǎn)卡盤，其上放置盤狀物；旋轉(zhuǎn)軸，帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)卡盤旋轉(zhuǎn)；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其中所述旋轉(zhuǎn)卡盤包括:
[0007]基體，由所述旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；
[0008]多個(gè)卡爪，設(shè)于所述基體的周緣；所述卡爪包括主體部及從所述主體部突出且彼此軸線相偏移的夾持部，所述主體部自旋轉(zhuǎn)而使所述夾持部在徑向向外的與所述盤狀物外圍邊緣非接觸的打開(kāi)位置和徑向向內(nèi)的與所述盤狀物外圍邊緣接觸的夾持位置之間移動(dòng)；
[0009]齒圈，與所述基體同軸線設(shè)置且與所述卡爪的主體部形成嚙合面，所述嚙合面用于當(dāng)所述基體與所述齒圈發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使所述卡爪的主體部與所述齒圈嚙合而自轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0010]多個(gè)支撐銷，設(shè)于所述基體的周緣，用于承載盤狀物，所述支撐銷由行程變換機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)做升降運(yùn)動(dòng)；其中，當(dāng)所述卡爪的主體部向外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述卡爪的夾持部松開(kāi)盤狀物，同時(shí)所述支撐銷承載盤狀物向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述卡爪的主體部向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述支撐銷向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)所述卡爪的夾持部夾緊盤狀物。
[0011]優(yōu)選的，所述盤狀物夾持裝置還包括頂桿，通過(guò)所述頂桿限制所述齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)且所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述基體與所述齒圈產(chǎn)生所述相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]優(yōu)選的，所述行程變換機(jī)構(gòu)包括擺動(dòng)件、滑槽以及滑輪，所述擺動(dòng)件的內(nèi)側(cè)端與所述基體軸連接，所述擺動(dòng)件的外側(cè)端設(shè)有向上伸出的前端，所述前端用于推動(dòng)所述支撐銷做升降運(yùn)動(dòng)，所述擺動(dòng)件的下方設(shè)有滑槽以及滑輪，所述滑輪安裝在所述齒圈的內(nèi)側(cè)面的推桿上，所述推桿的軸向方向垂直于所述滑槽的方向。
[0013]優(yōu)選的，所述基體上設(shè)有限位面，所述限位面用于限制所述擺動(dòng)件擺動(dòng)的角度。
[0014]優(yōu)選的，所述擺動(dòng)件的前端設(shè)有用于推動(dòng)所述支撐銷的轉(zhuǎn)動(dòng)件。
[0015]優(yōu)選的，所述支撐銷安裝在柱形槽內(nèi)，所述支撐銷包括支撐銷主體以及限位擋板，所述支撐銷主體穿過(guò)所述基體做升降運(yùn)動(dòng)。
[0016]優(yōu)選的，所述支撐銷的限位擋板與所述柱形槽之間設(shè)有彈性壓簧。
[0017]優(yōu)選的，所述卡盤上設(shè)有的吹氣組件，所述吹氣組件與所述旋轉(zhuǎn)軸連通，用于向盤狀物背面持續(xù)吹氣。
[0018]優(yōu)選的，所述齒圈的邊緣設(shè)有環(huán)形齒輪，所述卡爪的主體部的下端形成與所述環(huán)形齒輪嚙合的齒。
[0019]優(yōu)選的，所述齒圈內(nèi)部為空腔，所述空腔中設(shè)有多個(gè)輻條。
[0020]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提出的盤狀物夾持裝置，可通過(guò)卡爪和支撐銷相互配合，在取放盤狀物時(shí)，支撐銷做上升運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離卡盤，保證機(jī)械手末端執(zhí)行器的取放片動(dòng)作，在盤狀物處于工藝狀態(tài)時(shí)，支撐銷做下降運(yùn)動(dòng)，貼合卡盤，避免硅片的背面受到污染，本發(fā)明合理的控制盤狀物與卡盤之間的距離，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作控制方式便捷可靠、可與各類工藝處理腔體相兼容的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的一種盤狀物夾持旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的一種盤狀物夾持旋轉(zhuǎn)裝置在取放狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的一種盤狀物夾持旋轉(zhuǎn)裝置在工藝狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的一種盤狀物夾持旋轉(zhuǎn)裝置中卡爪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的一種盤狀物夾持旋轉(zhuǎn)裝置中卡盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的一種盤狀物夾持旋轉(zhuǎn)裝置中行程變換機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]需要說(shuō)明的是，在下述的【具體實(shí)施方式】中，在詳述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說(shuō)明，特對(duì)附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進(jìn)行了局部放大、變形及簡(jiǎn)化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對(duì)本發(fā)明的限定來(lái)加以理解。
[0029]請(qǐng)結(jié)合參考圖1-圖5，盤狀物夾持裝置包括旋轉(zhuǎn)卡盤10，旋轉(zhuǎn)卡盤上10放置盤狀物20，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)卡盤10旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸30，以及驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸30旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)40。在本實(shí)施例中，盤狀物20為娃片，驅(qū)動(dòng)單元40為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其中，旋轉(zhuǎn)卡盤10包括基體60，多個(gè)卡爪70以及齒圈80。其中，基體10由旋轉(zhuǎn)軸30帶動(dòng)繞旋轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)，多個(gè)卡爪70安裝在基體60的周緣，具體來(lái)說(shuō)，例如是穿設(shè)于位于基體60周緣的通孔中，當(dāng)基體60由旋轉(zhuǎn)軸30帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些卡爪70也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0030]卡爪70的具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，卡爪70包括主體部71及從主體部突出的夾持部72，主體部71和夾持部72的軸線相偏移，因此當(dāng)主體部71繞其軸線自旋轉(zhuǎn)時(shí)，夾持部72在徑向向外、與硅片外圍邊緣非接觸的打開(kāi)位置和徑向向內(nèi)、與硅片外圍邊緣接觸的夾持位置之間移動(dòng)。
[0031]如圖5所示，齒圈80與基體60同軸設(shè)置，可通過(guò)軸承安裝在基體60上。齒圈80可相對(duì)于基體60轉(zhuǎn)動(dòng)，具體來(lái)說(shuō)，盤狀物夾持裝置可包括一頂桿110，通過(guò)該頂桿110限制齒圈80轉(zhuǎn)動(dòng)，而旋轉(zhuǎn)軸30則仍由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)40驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)著基體60旋轉(zhuǎn)，則該基體60與齒圈80就發(fā)生了相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，齒圈80與卡爪70的主體部形成嚙合面。通過(guò)該嚙合面，當(dāng)卡爪70隨著基體60與齒圈80發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，卡爪70與齒圈80相嚙合而發(fā)生自轉(zhuǎn)動(dòng)。如此一來(lái)，夾持部72在打