一種平衡矽片夾持機構的製作方法
2023-05-22 18:45:36
專利名稱：一種平衡矽片夾持機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及集成電路加工工藝技術領域，特別是涉及一種矽片夾持機構。
背景技術：
作為集成電路加工工藝的一部分，能夠安全夾持住矽片是非常重要的。傳統的方法通常使用彈簧、電子裝置、凸輪及其他機械連接來保持和移動夾持元件。夾持矽片過程主要分為三部分裝載矽片(夾持元件在一個打開的位置)、旋轉矽片(夾持元件要安全的夾持住矽片)、取出矽片(夾持元件在打開位置)傳統夾持矽片的方法對零部件、電子元件和氣體力學方面都有要求。這些方法通常要求準確地控制夾持元件的開閉和零部件的移動。而且卡盤要想滿足氣體力學方面的要求就必然需要特殊的非常昂貴的旋轉軸和旋轉系統。許多傳統的夾持元件由於在高速旋轉條件下易受到地心引力的影響，因而不得不超出安全標準設計或者在復位時只有較短的行程。並且傳統的方法是通過移動零件來夾持住矽片，這種方法在矽片清洗結束後會產生顆粒物，而這些顆粒物會在夾持元件打開矽片工藝結束時沉降在矽片表面。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是提供一種的夾持元件，結構簡單，且無需通過移動零件來夾持住矽片，從而不會在矽片清洗結束後會產生顆粒物。( 二 )技術方案為了解決上述技術問題，本發明提供了一種平衡矽片夾持機構，包括旋轉軸及可在所述旋轉軸帶動下旋轉的卡盤，所述卡盤包括三個夾持臂，其中兩個所述夾持臂的端部為固定夾持元件，另一個所述夾持臂的端部為可調夾持件；所述可調夾持件可相對於與所述卡盤的連接點擺動，用於夾持矽片，其頂端設置有用於與所述矽片表面接觸的夾持元件，其底端設置有重量可調的平衡機構。其中，所述平衡機構包括位於所述可調夾持件底部的孔或槽及其內設置的彈簧， 所述彈簧的另一端連接有平衡量塊，所述孔或槽的開口處設置有塞子。其中，所述塞子在所述孔或槽中的進給量可調。其中，所述可調夾持件夾持臂的端部設置有可調夾持件回止件，所述可調夾持件回止件的端部與豎直狀態的所述可調夾持件之間的間距為可調，其用於限制所述可調夾持件的擺動。其中，所述夾持元件豎直狀態下用於與所述矽片表面接觸的安置面為傾斜向下。其中，所述三個夾持臂之間的夾角互為120°。(三)有益效果上述技術方案所提供的平衡矽片夾持機構中，其包括旋轉軸及可在所述旋轉軸帶動下旋轉的卡盤，所述卡盤包括三個夾持臂，其中兩個所述夾持臂的端部為固定夾持元件，另一個所述夾持臂的端部為可調夾持件；所述可調夾持件可相對與所述卡盤的連接點擺動，用於夾持矽片，其頂端設置有用於與所述矽片表面接觸的夾持元件，其底端設置有重量可調的平衡機構。本平衡矽片夾持機構其結構簡單，且無需通過移動零件來夾持住矽片， 從而不會在矽片清洗結束後會產生顆粒物。
圖1是本發明實施例的平衡矽片夾持機構的結構示意圖；圖2是圖1中A部的局部放大示意圖；圖3是本發明實施例的平衡矽片夾持機構的可調夾持件的截面示意圖；圖如和圖4b是本發明實施例的矽片放置到平衡矽片夾持機構的安置面的過程示意圖；圖fe和恥是本發明實施例平衡矽片夾持機構的旋轉時離心力的示意圖；圖6是本發明實施例平衡矽片夾持機構的旋轉時可調夾持件回止件的作用力示意圖；圖7是本發明實施例平衡矽片夾持機構的旋轉速度降低時可調夾持件釋放的示意圖；圖fe是本發明實施例平衡矽片夾持機構的俯視示意圖；圖8b是本發明實施例平衡矽片夾持機構的側視示意圖；其中，1 平衡矽片夾持機構；2 矽片；3 卡盤；4 夾持元件；5 彈簧；6 平衡量塊；7 塞子；8 可調夾持件回止件；9 可調夾持件；10 固定夾持元件；11 安置面；12 離心力；13 箭頭線；14 夾持區域；17 離心力；18 作用力；19 矽片與夾持元件接觸位置； 20 調整位置；21 回止位置；22 旋轉方向。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。結合圖1至3及圖8a、8b所示，本實施例提供的平衡矽片夾持機構1，包括旋轉軸及可在旋轉軸帶動下旋轉的卡盤3，卡盤3包括三個夾持臂，其中兩個夾持臂的端部為固定夾持元件10，另一個夾持臂的端部為可調夾持件9 ；可調夾持件9可相對於與卡盤3的連接點擺動，用於夾持矽片2，其頂端設置有用於與矽片2表面接觸的夾持元件4，其底端設置有重量可調的平衡機構，優選的三個夾持臂之間的夾角互為120°分布，目的是為了機械手能夠在不受任何幹擾的情況下放置和取走矽片2。通過調整平衡機構的重量來調整可調夾持件9在卡盤3旋轉時產生的向心力，從而實現對矽片2的夾持。本平衡矽片夾持機構1 結構簡單，且無需通過移動零件來夾持住矽片2，從而不會在矽片2清洗結束後會產生顆粒物。平衡機構包括位於可調夾持件9底部的孔或槽及其內設置的彈簧5，彈簧5的另一端連接有平衡量塊6，孔或槽的開口處設置有塞子7。塞子7在孔或槽中的進給量可調。 通過調節平衡量塊6的重量，或者調節塞子7在孔或槽中的進給量來改變平衡機構在卡盤3旋轉式的向心力，以適應不同的矽片2對夾持力的需求。夾持元件4豎直狀態下用於與矽片2表面接觸的安置面11為傾斜向下。矽片2 位於如附圖如和4b安置面11上。矽片2將在此位置放置直到卡盤3旋轉到足夠快條件下迫使平衡量塊6向外移動來夾緊矽片2。可調夾持件9在最初設計時是在33rpm條件下夾緊矽片2，通過調節平衡量塊6的重量、調節平衡用的塞子7的進給量可以調整夾緊矽片 2在不同轉速下對夾持力的需求。附圖fe展示了可調夾持件9在旋轉條件下離心力的方向。當到達合適的轉速(由平衡量塊6的位置決定)，夾持元件4將按箭頭13的方向進行旋轉，可調夾持件19的下端也將按離心力12的方向擺動。如圖恥中所示，矽片2將移動到夾持元件4的夾持區域14。 矽片2也自動與卡盤3同心。隨著轉速的增加，離心力17也將隨之增加，矽片2將在夾持元件4的夾持下變形。為了避免矽片2在夾持狀態下由於力太大而遭到損壞，可調夾持件 9的夾持臂的端部設置有可調夾持件回止件8，可調夾持件回止件8的端部與豎直狀態的可調夾持件9之間的間距為可調，其用於限制可調夾持件9的擺動。從而，夾持元件4作用在矽片2上的力將在可調夾持件回止件8的作用下得到限制。具體的，附圖6展示了矽片與夾持元件接觸位置19上的作用力18的方向。通過調整可調夾持件回止件8相對於夾持臂端部的調整位置20，可以改變夾持元件4的限制可調夾持件9的回止位置21。在附圖7中，矽片的轉速下降，可調夾持件9作用在平衡量塊6的離心力也隨之下降，其將按旋轉方向22進行旋轉。矽片2將移動到夾持元件4的支撐區域。一旦卡盤3停止旋轉，機械手將不受夾持元件任何幹擾的條件下輕鬆取走矽片。由以上實施例可以看出，本發明實施例提供了一種平衡矽片夾持機構1，包括旋轉軸及可在旋轉軸帶動下旋轉的卡盤3，卡盤3包括三個夾持臂，其中兩個夾持臂的端部為固定夾持元件10，另一個夾持臂的端部為可調夾持件9 ；可調夾持件9可相對於與卡盤3的連接點擺動，用於夾持矽片2，其頂端設置有用於與矽片2表面接觸的夾持元件4，其底端設置有重量可調的平衡機構。本平衡矽片夾持機構其結構簡單，且無需通過移動零件來夾持住矽片，從而不會在矽片清洗結束後會產生顆粒物。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種平衡矽片夾持機構，其特徵在於，包括旋轉軸及可在所述旋轉軸帶動下旋轉的卡盤(3)，所述卡盤C3)包括三個夾持臂，其中兩個所述夾持臂的端部為固定夾持元件 (10)，另一個所述夾持臂的端部為可調夾持件(9)；所述可調夾持件(9)可相對於與所述卡盤(3)的連接點擺動，用於夾持矽片O)，其頂端設置有用於與所述矽片( 表面接觸的夾持元件G)，其底端設置有重量可調的平衡機構。
2.如權利要求1所述的平衡矽片夾持機構，其特徵在於，所述平衡機構包括位於所述可調夾持件(9)底部的孔或槽及其內設置的彈簧(5)，所述彈簧( 的另一端連接有平衡量塊(6)，所述孔或槽的開口處設置有塞子(7)。
3.如權利要求2所述的平衡矽片夾持機構，其特徵在於，所述塞子(7)在所述孔或槽中的進給量可調。
4.如權利要求1所述的平衡矽片夾持機構，其特徵在於，所述可調夾持件(9)夾持臂的端部設置有可調夾持件回止件(8)，所述可調夾持件回止件(8)的端部與豎直狀態的所述可調夾持件(9)之間的間距為可調，其用於限制所述可調夾持件(9)的擺動。
5.如權利要求1所述的平衡矽片夾持機構，其特徵在於，所述夾持元件(4)豎直狀態下用於與所述矽片(2)表面接觸的安置面(11)為傾斜向下。
6.如權利要求1所述的平衡矽片夾持機構，其特徵在於，所述三個夾持臂之間的夾角互為120°。
全文摘要
本發明公開了一種平衡矽片夾持機構，包括旋轉軸及可在所述旋轉軸帶動下旋轉的卡盤，所述卡盤包括三個夾持臂，其中兩個所述夾持臂的端部為固定夾持元件，另一個所述夾持臂的端部為可調夾持件；所述可調夾持件可相對與所述卡盤的連接點擺動，用於夾持矽片，其頂端設置有用於與所述矽片表面接觸的夾持元件，其底端設置有重量可調的平衡機構。本平衡矽片夾持機構其結構簡單，且無需通過移動零件來夾持住矽片，從而不會在矽片清洗結束後會產生顆粒物。
文檔編號H01L21/67GK102543818SQ201210004898
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者凱裡·雷, 吳儀, 張豹, 李偉, 王銳廷 申請人:北京七星華創電子股份有限公司