一种真空吸笔的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种真空吸笔，所述真空吸笔至少包括真空装置、笔杆、第一吸盘和第二吸盘。所述真空吸笔设有至少两个吸盘，即使有一个所述吸盘吸附在了晶圆背面的不平整区域而导致所述吸盘吸力的减小，其他吸盘仍然可以提供足够的吸力牢牢吸附住所述晶圆，即使所述所有吸盘均吸附在了晶圆背面的不平整区域而导致所述吸盘的吸力减小，但所述吸盘的吸力叠加的总和仍大于正常条件下单个吸盘的吸力，大大降低了所述晶圆从所述真空吸笔上掉落而被摔碎的风险。
【专利说明】一种真空吸笔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体制造设备领域，特别是涉及一种真空吸笔。
【背景技术】
[0002]真空吸笔作为转移晶圆的必备工具，已广泛应用于半导体制造领域。在晶圆生产、转移及包装的过程中，由于晶圆很薄，很脆弱，如果用手或者粗糙的机械工具直接去接触晶圆，极易划伤晶圆表面，造成晶圆性能受损，所以需要借助真空吸笔来完成晶圆的抓取，最大程度上保护晶圆完好无损。
[0003]如图1所示，现有的真空吸笔主要包括笔杆10和吸盘11，所述笔杆10内部为中空结构，所述吸盘11与一气流通道(未示出)相连接，所述气流通道藉由所述笔杆10与一真空装置(未示出)相连接；所述吸盘11的一面为吸附面，所述吸附面的表面设有与所述气流通道相连接的凹槽12和开口 13 ;所述笔杆10上设有开关装置14，用于控制所述气流通道的导通与关闭。所述真空吸笔的工作方法及原理为:首先打开真空装置并打开所述开关装置14，所述真空装置将所述笔杆10内的空气排出，在所述笔杆10内部形成真空负压，通过内外压力差的作用，所述吸盘11通过所述凹槽12和开口 13将晶圆的背面牢牢地吸附在所述吸盘11上，此时就可以对晶圆执行转移操作；当晶圆的转移完成后，关闭所述开关装置14并关闭所述真空装置，所述笔杆10内部气压上升，当内外压力差不足以吸附所述晶圆时，所述吸盘11与晶圆分离。但是，目前通用的真空吸笔如图1所示只设有一个吸盘11，而使用所述真空吸笔吸附晶圆都是人工操作，操作的过程中，所述吸盘11随机吸附晶圆背面的某一部位。如果晶圆背面存在缺陷，整个晶圆背面不平整，而此时所述吸盘11吸附的部位正巧存在缺陷时，所述吸盘11就不能与晶圆背面紧密贴合在一起，在吸附的过程中存在漏气的现象而使得所述吸盘11对晶圆的吸附力变小，所述真空吸笔不能牢牢地吸附住晶圆，在转移晶圆的过程中，晶圆可能存在从所述真空吸笔上掉落而被摔碎的风险。
[0004]鉴于此，有必要设计一种新的真空吸笔用以解决上述技术问题。
实用新型内容
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种真空吸笔，用于解决现有技术中由于真空吸笔只设有一个吸盘，在吸附的晶圆背面不平整时，吸盘容易漏气而不能牢牢吸附晶圆，进而在转移晶圆的过程中容易从真空吸笔上掉落而被摔碎的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种真空吸笔，所述真空吸笔包括:真空装置、笔杆、第一吸盘和第二吸盘；所述笔杆的一端设有第一分支部和第二分支部；所述第一吸盘与所述第一分支部相连接，所述第二吸盘与所述第二分支部相连接；所述第一吸盘与所述第二吸盘的一面为吸附面，所述第一吸盘的吸附面与所述第二吸盘的吸附面位于同一平面上；所述第一吸盘与所述第二吸盘均连接有独立的气流通道，所述各气流通道藉由所述笔杆与所述真空装置相连接。
[0007]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述笔杆内部为中空结构。
[0008]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述第一分支部与所述第二分支部相对称，所述笔杆的中心线为所述第一分支部与所述第二分支部的对称线。
[0009]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述第一吸盘与所述第一分支部的一端相连接，所述第二吸盘与所述第二分支部的一端相连接。
[0010]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述真空笔还包括第三分支部和第三吸盘；所述第三分支部位于所述笔杆设有第一分支部和第二分支部的一端，所述第三分支部的中心线与所述笔杆的中心线相重合；所述第三吸盘与所述第三分支部相连接，所述第三吸盘连接有独立的气流通道，所述气流通道藉由所述笔杆与所述真空装置相连接。
[0011]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述第三吸盘与所述第三分支部的一端相连接。
[0012]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述第三吸盘的一面为吸附面，所述第三吸盘的吸附面与所述第一吸盘的吸附面及所述第二吸盘的吸附面位于同一平面上。
[0013]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述第一分支部长度及所述第二分支部的长度均大于所述第三分支部的长度。
[0014]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述第一分支部长度及所述第二分支部的长度均小于所述第三分支部的长度。
[0015]作为本实用新型的真空吸笔的一种优选方案，所述第一吸盘、所述第二吸盘和所述第三吸盘的横截面形状为长方形、圆形、圆环形、三角形的一种或多种组合。
[0016]如上所述，本实用新型的真空吸笔，具有以下有益效果:所述真空吸笔设有两个或三个吸盘，即使有一个所述吸盘吸附在了晶圆背面的不平整区域而导致所述吸盘吸力的减小，其他吸盘仍然可以提供足够的吸力牢牢吸附住所述晶圆，即使所述两个或三个吸盘均吸附在了晶圆背面的不平整区域而导致所述吸盘的吸力减小，但所述两个或三个吸盘的吸力叠加的总和仍大于正常条件下单个吸盘的吸力，仍能将所述晶圆牢牢地吸附住，大大降低了所述晶圆从所述真空吸笔上掉落而被摔碎的风险。所述真空吸笔的每个吸盘均连接有独立的气流通道，使得每个所述吸盘均为一个独立的吸附单元，即使有一个气流通道出现问题，其他的气流通道仍能正常工作，不会对其他的吸盘造成影响，大大降低了因所述气流通道失效而导致的所述吸盘吸力急剧减小的概率，使得所述真空吸笔的吸附性能更稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1显示为现有技术中真空吸笔的俯视结构示意图。
[0018]图2显示为本实用新型实施例一中提供的真空吸笔的俯视结构示意图。
[0019]图3显示为本实用新型实施例一中提供的真空吸笔的剖视结构示意图。
[0020]图4?图7显示为本实用新型实施例一中提供的真空吸笔的第一吸盘和第二吸盘的形状示意图，其中，图4?图7中分别给出了长方形吸盘、三角形吸盘、圆环形吸盘、长方形及圆形组合吸盘的具体形状。
[0021]图8?10显示为本实用新型实施例二中提供的真空吸笔的俯视结构示意图。
[0022]图11为图8中的真空吸笔的剖视结构示意图。
[0023]元件标号说明
[0024]10笔杆
[0025]11吸盘
[0026]12凹槽
[0027]13开口
[0028]14开关装置
[0029]20笔杆
[0030]201第一分支部
[0031]202第二分支部
[0032]203第三分支部
[0033]21第一吸盘
[0034]22第二吸盘
[0035]23第三吸盘
[0036]24气流通道
[0037]25开口
[0038]26凹槽
[0039]27开关装置
【具体实施方式】
[0040]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0041]请参阅图2至图11。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0042]实施例一
[0043]请参阅图2，本实用新型提供一种真空吸笔，图2为所述真空吸笔的俯视结构示意图。由图2可知，所述真空吸笔包括:真空装置(未示出)、笔杆20、第一吸盘21和第二吸盘22 ;所述笔杆20的一端设有第一分支部201和第二分支部202 ;所述第一吸盘21与所述第一分支部201相连接，所述第二吸盘22与所述第二分支部202相连接；其中，所述第一吸盘21与所述第二吸盘22的一面为吸附面，所述第一吸盘21的吸附面与所述第二吸盘22的吸附面位于同一平面上。
[0044]具体的，所述第一分支部201与所述第二分支部202相对称，所述笔杆20的中心线为所述第一分支部201与所述第二分支部202的对称线。将所述第一分支部201与所述分支部202对称设置，且对称线为所述笔杆20的中心线，可以在使用所述真空吸笔吸附晶圆的时候，使得晶圆受到的吸力是均等对称的，在所述真空吸笔的吸力不足等意外情况下，大大降低所述晶圆从所述真空吸笔上掉落的风险。
[0045]具体的，所述第一吸盘21与所述第一分支部201的一端相连接，所述第二吸盘22与所述第二分支部201的一端相连接。
[0046]具体的，所述第一吸盘21与所述第二吸盘22的表面还设有凹槽26和开口 25，所述凹槽26和开口 25均与所述第一吸盘21和所述第二吸盘22内部相连通。
[0047]需要说明的是，所述第一分支部201与所述第二分支部22的横截面的形状不只限于图3中所示的具有一定弧度的曲线，也可以为“L”型或其他的形状。
[0048]请参阅图3，图3为所述真空吸笔的剖视结构示意图。由图3可知，所述第一吸盘21与所述第二吸盘22均连接有独立的气流通道24，所述各气流通道24藉由所述笔杆20与所述真空装置(未示出)相连接。将所述第一吸盘21与所述第二吸盘22分别连接独立的气流通道24，使得每个所述吸盘均为一个独立的吸附单元，可以保证即使有一个气流通道24出现问题，其他的气流通道24仍能正常工作，不会对其他的吸盘造成影响，大大降低了因所述气流通道24失效而导致的所述吸盘吸力急剧减小的概率。
[0049]具体的，所述笔杆20的内部可以为为中空结构，将所述笔杆20的内部设为中空结构，可以有效地将所述各独立的气流通道24容纳与所述笔杆20内。
[0050]具体的，请结合图2继续参阅图3，所述第一吸盘21与所述第二吸盘22内部可以设置有与所述凹槽26相对应连通的气流通道24，所述开口 25也与所述气流通道24相连通；且所述每个吸盘的开口 25及所述凹槽26分别通过位于所述吸盘内的气流通道24与连接于所述吸盘的所述独立的气流通道24相连通。除此以外，所述第一吸盘21与所述第二吸盘22内部也可以设置为中空结构，通过所述中空结构将所述第一吸盘21与所述第二吸盘22表面的所述开口 25和所述凹槽26与所述独立的气流通道24相连通。
[0051 ] 具体的，所述笔杆20上设有开关装置27，所述开关装置27用于控制所述各独立的气流通道24的导通与关闭。
[0052]具体的，如图4?图7所示，所述第一吸盘21与所述第二吸盘22的横截面形状可以为长方形、圆形、圆环形、三角形的一种或多种组合。其中，图4?图7中分别给出了长方形吸盘、三角形吸盘、圆环形吸盘、长方形及圆形组合吸盘的具体形状。优选地，本实施例中，所述第一吸盘21与所述第二吸盘22的横截面形状相同，均为长方形。
[0053]所述真空吸笔设有第一吸盘21和第二吸盘22两个吸盘，即使待吸附的晶圆背面存在有不平整的区域，而有一个所述吸盘恰巧吸附在了所述晶圆背面的不平整区域而导致所述吸盘吸力的减小，另一个吸盘仍然可以提供足够的吸力牢牢地将所述晶圆吸附住。如果所述晶圆的背面不平整的区域比较大，所述两个吸盘均吸附在了晶圆背面的不平整区域而导致两个所述吸盘的吸力均减小，但所述两个吸盘的吸力叠加的总和仍可以大于正常条件下单个吸盘的吸力，仍能将所述晶圆牢牢地吸附住，大大降低了所述晶圆从所述真空吸笔上掉落而被摔碎的风险，使得所述真空吸笔的吸附性能更稳定。
[0054]实施例二
[0055]请参阅图8至图11,本实施例提供一种真空吸笔,如图8所示,所述真空吸笔包括:真空装置(未示出)、笔杆20、第一吸盘21、第二吸盘22和第三吸盘23 ;所述笔杆20的一端设有第一分支部201、第二分支部202和第三分支部203 ;所述第一吸盘21与所述第一分支部201相连接，所述第二吸盘22与所述第二分支部202相连接，所述第三吸盘23与所述第三分支部203相连接；其中，所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和所述第三吸盘23的一面为吸附面，所述第一吸盘21的吸附面、所述第二吸盘22的吸附面及所述第三吸盘23的吸附面均位于同一平面上。
[0056]具体的，所述第一分支部201与所述第二分支部202相对称，所述笔杆20的中心线为所述第一分支部201与所述第二分支部202的对称线；所述第三分支部203的中心线与所述笔杆20的中心线相重合。将所述第一分支部201与所述分支部202对称设置，且对称线为所述笔杆20的中心线，可以在使用所述真空吸笔吸附晶圆的时候，使得晶圆受到的吸力是均等对称的，在所述真空吸笔的吸力不足等意外情况下，大大降低所述晶圆从所述真空吸笔上掉落的风险。
[0057]具体的，所述第一吸盘21与所述第一分支部201的一端相连接，所述第二吸盘22与所述第二分支部201的一端相连接，所述第三吸盘23与所述第三分支部203的一端相连接。
[0058]具体的，所述第一分支部201的长度与所述第二分支部202的长度可以均大于所述第三分支部203的长度，此时可能存在如图8和图9中所示的两种结构。如图8所示，所述第一分支部201、所述第二分支部202与所述第三分支部203可以呈三角形分布，所述第三分支部203位于所述第一分支部、第二分支部202与所述笔杆20之间。如图9所示，所述第一分支部201、所述第二分支部202与所述第三分支部203还可以呈一条直线分布，所述第三分支部203位于所述第一分支部、第二分支部202与所述笔杆20之间。请参阅图10，所述第一分支部201的长度与所述第二分支部202的长度还可以均小于所述第三分支部203的长度。如图10所示，所述第一分支部201、所述第二分支部202与所述第三分支部203同样可以呈三角形分布，只是所述第一分支部、第二分支部202位于所述第三分支部203与所述笔杆20之间。优选地，所述第一分支部201的长度与所述第二分支部202的长度可以均大于所述第三分支部203的长度，且所述第一分支部201、所述第二分支部202与所述第三分支部203可以呈三角形分布，所述第三分支部203位于所述第一分支部、第二分支部202与所述笔杆20之间。将所述第一分支部201、所述第二分支部202与所述第三分支部203呈三角形分布，可以在使用所述真空吸笔吸附晶圆的时候，使得晶圆三点受到吸附力，在所述真空吸笔的吸力不足等意外情况下，大大降低所述晶圆从所述真空吸笔上掉落的风险。
[0059]具体的，所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和所述第三吸盘23的表面还设有凹槽26和开口 25，位于每个所述吸盘表面的所述凹槽26和开口 25均与相应的所述吸盘的内部相连通。
[0060]需要说明的是，所述第一分支部201、所述第二分支部22的横截面的形状不只限于图8至10中所示的具有一定弧度的曲线，也可以为“L”型或其他的形状。
[0061]请参阅图11，图11为图8中所述的真空吸笔的剖视结构示意图。由图10可知，所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和所述第三吸盘均连接有独立的气流通道24，所述各气流通道24藉由所述笔杆20与所述真空装置(未示出)相连接。将所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和第三吸盘23分别连接独立的气流通道24，使得每个所述吸盘均为一个独立的吸附单元，可以保证即使有一个气流通道24出现问题，其他两个气流通道24仍能正常工作，不会对其他的吸盘造成影响，大大降低了因所述气流通道24失效而导致的所述吸盘吸力急剧减小的概率。
[0062]具体的，所述笔杆20的内部为中空结构，将所述笔杆20的内部设为中空结构，可以有效地将所述各独立的气流通道24容纳与所述笔杆20内。
[0063]具体的，请结合图8继续参阅图11，所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和所述第三吸盘23内部可以设置有与所述凹槽26相对应连通的气流通道24，所述开口 25也与所述气流通道24相连通；且所述每个吸盘的开口 25及所述凹槽26分别通过位于所述吸盘内的气流通道24与连接于所述吸盘的所述独立的气流通道24相连通。除此以外，所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和所述第三吸盘23的内部也可以设置为中空结构，通过所述中空结构将所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和所述第三吸盘23表面的所述开口 25和所述凹槽26与所述独立的气流通道24相连通。
[0064]具体的，所述笔杆20上设有开关装置27，所述开关装置27用于控制所述各独立的气流通道24的导通与关闭。
[0065]具体的，可以参阅实施例一中的图4?图7所示，所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和所述第三吸盘23的横截面形状可以为长方形、圆形、圆环形、三角形的一种或多种组合。其中，图4?图7中分别给出了长方形吸盘、三角形吸盘、圆环形吸盘、长方形及圆形组合吸盘的具体形状。优选地，本实施例中，所述第一吸盘21、所述第二吸盘22和所述第三吸盘23的横截面形状相同，均为长方形。
[0066]所述真空吸笔设有第一吸盘21、第二吸盘22和第三吸盘三个吸盘，即使待吸附的晶圆背面存在有不平整的区域，而有一个所述吸盘恰巧吸附在了所述晶圆背面的不平整区域而导致所述吸盘吸力的减小，另两个吸盘仍然可以提供足够的吸力牢牢地将所述晶圆吸附住。如果所述晶圆的背面不平整的区域比较大，所述三个吸盘均吸附在了晶圆背面的不平整区域而导致所述三个吸盘的吸力均减小，但所述三个吸盘的吸力叠加的总和仍可以大于正常条件下单个吸盘的吸力，仍能将所述晶圆牢牢地吸附住，大大降低了所述晶圆从所述真空吸笔上掉落而被摔碎的风险，使得所述真空吸笔的吸附性能更稳定。
[0067]综上所述，本实用新型提供一种真空吸笔，所述真空吸笔设有两个或三个吸盘，SP使有一个所述吸盘吸附在了晶圆背面的不平整区域而导致所述吸盘吸力的减小，其他吸盘仍然可以提供足够的吸力牢牢吸附住所述晶圆，即使所述两个或三个吸盘均吸附在了晶圆背面的不平整区域而导致所述吸盘的吸力减小，但所述两个或三个吸盘的吸力叠加的总和仍大于正常条件下单个吸盘的吸力，仍能将所述晶圆牢牢地吸附住，大大降低了所述晶圆从所述真空吸笔上掉落而被摔碎的风险。所述真空吸笔的每个吸盘均连接有独立的气流通道，使得每个所述吸盘均为一个独立的吸附单元，即使有一个气流通道出现问题，其他的气流通道仍能正常工作，不会对其他的吸盘造成影响，大大降低了因所述气流通道失效而导致的所述吸盘吸力急剧减小的概率，使得所述真空吸笔的吸附性能更稳定。
[0068]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种真空吸笔，其特征在于，所述真空吸笔包括:真空装置、笔杆、第一吸盘和第二吸盘； 所述笔杆的一端设有第一分支部和第二分支部； 所述第一吸盘与所述第一分支部相连接，所述第二吸盘与所述第二分支部相连接；所述第一吸盘与所述第二吸盘的一面为吸附面，所述第一吸盘的吸附面与所述第二吸盘的吸附面位于同一平面上；所述第一吸盘与所述第二吸盘均连接有独立的气流通道，所述各气流通道藉由所述笔杆与所述真空装置相连接。
2.根据权利要求1所述的真空吸笔，其特征在于:所述笔杆内部为中空结构。
3.根据权利要求1所述的真空吸笔，其特征在于:所述第一分支部与所述第二分支部相对称，所述笔杆的中心线为所述第一分支部与所述第二分支部的对称线。
4.根据权利要求3所述的真空吸笔，其特征在于:所述第一吸盘与所述第一分支部的一端相连接，所述第二吸盘与所述第二分支部的一端相连接。
5.根据权利要求1至4任一项中所述的真空吸笔，其特征在于:所述真空笔还包括第三分支部和第三吸盘；所述第三分支部位于所述笔杆设有第一分支部和第二分支部的一端，所述第三分支部的中心线与所述笔杆的中心线相重合；所述第三吸盘与所述第三分支部相连接，所述第三吸盘连接有独立的气流通道，所述气流通道藉由所述笔杆与所述真空装置相连接。
6.根据权利要求5所述的真空吸笔，其特征在于:所述第三吸盘与所述第三分支部的一端相连接。
7.根据权利要求6所述的真空吸笔，其特征在于:所述第三吸盘的一面为吸附面，所述第三吸盘的吸附面与所述第一吸盘的吸附面及所述第二吸盘的吸附面位于同一平面上。
8.根据权利要求7所述的真空吸笔，其特征在于:所述第一分支部长度及所述第二分支部的长度均大于所述第三分支部的长度。
9.根据权利要求7所述的真空吸笔，其特征在于:所述第一分支部长度及所述第二分支部的长度均小于所述第三分支部的长度。
10.根据权利要求7所述的真空吸笔，其特征在于:所述第一吸盘、所述第二吸盘和所述第三吸盘的横截面形状为长方形、圆形、圆环形、三角形的一种或多种组合。
【文档编号】H01L21/683GK204011389SQ201420497000
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】刘孜谦, 谭孝林 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司