一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置的制作方法

本发明涉及集成电路生产设备技术领域，具体为一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置。

背景技术：

晶圆由于薄、脆等特性，通常需要安装在晶圆载具上并进一步装载在载具盒内，随着生产工艺的进步，晶圆朝更薄更大的方向发展，请参阅图5，对于较大尺寸的晶圆，由于其质量增加且厚度减少，为了保证机械手平稳的夹持晶圆进出载具盒，在夹持部和载具上设置有合相配合的卡合部，增加竖直方向的受力能力。

随着工艺的精进，单片晶圆的成本越来越高，上述结构虽然可以提高机械手夹持晶圆载具进出载具盒的平稳性，但是槽口会自然收集颗粒物，容易污染晶圆，降低晶圆的良品率，另一方面，若卡接不匹配度较高，在夹持时需要对夹持位置有较高的要求，而晶圆在晶圆盒内长期放置，每片晶圆的卡接部的相对位置并不完全相同，夹持操作难度较高，而匹配度较低，即卡槽远大于卡块，晶圆的夹持角度容易方式改变，在进出载具盒时很容易发生碰撞，损坏晶圆。

技术实现要素：

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置的技术方案，具有夹持效果好且洁净度较好的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，包括装载晶圆的晶圆载具、可相对移动的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板安装在机械手的驱动结构上，所述第二夹板靠近第一夹板的一侧固定安装有定位块，所述晶圆载具上设有对应于定位块的控制囊，所述控制囊在定位块的压力下可收缩，所述控制囊通过连接通道连通有夹紧囊，所述夹紧囊的顶部可膨胀，所述控制囊、夹紧囊和连接通道内充满流动的介质。

优选的，所述定位块为圆台形，所述定位块的底部直径大于根部直径。

优选的，所述控制囊的可压缩深度大于定位块的长度，所述控制囊和夹紧囊同轴线，所述夹紧囊的膨胀部设在顶部且与定位块根部斜面匹配。

优选的，所述控制囊的直径为定位块的.-.倍。

优选的，所述定位块的根部的四个方位均安装有压力传感器。

本发明具备以下有益效果：

1、该用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，非夹持状态时控制囊处于膨胀状态，将容纳槽完全封堵，一方面，不易容纳外部颗粒物，减少总体的颗粒物含量，另一方面，即使控制囊的容纳槽内含有颗粒物，由于控制囊封堵出口，避免了颗粒物的飞出，避免了污染晶圆。

2、该用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，在夹持时，由于夹紧囊的膨胀抱紧定位块的根部，一方面，提高了夹持装置和载具之间的摩擦力，避免夹持时打滑旋转，保持位置的固定，另一方面，对定位块和控制囊的容纳槽之间的匹配度要求降低，定位块在位置改变不大的情况下仍然很容易插入容纳槽内，对夹持移动装置的定位要求降低，降低设备成本，同时提高了夹持的安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明夹持晶圆载具后的结构示意图；

图3为本发明中晶圆载具的示意图；

图4为本发明中控制囊和夹紧囊示意图；

图5为现有晶圆载具和夹持装置结构示意图。

图中：1、晶圆载具；2、第一夹板；3、第二夹板；4、定位块；5、控制囊；6、夹紧囊；7、连接通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，包括装载晶圆的晶圆载具1、可相对移动的第一夹板2和第二夹板3，第一夹板2和第二夹板3安装在机械手的驱动结构上，第二夹板3靠近第一夹板2的一侧固定安装有定位块4，晶圆载具1上设有对应于定位块4的控制囊5，控制囊5在定位块4的压力下可收缩，控制囊5通过连接通道7连通有夹紧囊6，夹紧囊6的顶部可膨胀，控制囊5、夹紧囊6和连接通道7内充满气体或液体介质，本实施例使用气体，定位块4挤压控制囊5，控制囊5内的气体进入夹紧囊6中，夹紧囊6顶部膨胀挤压定位块4，咬紧定位块4的根部，提高夹持位置的摩擦力，提高稳定性。

其中，定位块4为圆台形，定位块4的底部直径大于根部直径，斜面不容然沾染颗粒，同时也便于清理。

其中，控制囊5的可压缩深度大于定位块4的长度，控制囊5和夹紧囊6同轴线，夹紧囊6的膨胀部设在顶部且与定位块4根部斜面匹配。

其中，控制囊5的直径为定位块4的1.05-1.3倍，更加方便定位块4插入控制囊5内，同时定位块4插入后挤压控制囊5使夹紧囊6顶部膨胀贴紧控制囊5，增加连接的稳定性。

其中，定位块4的根部的四个方位均安装有压力传感器，由于定位块4插入的位置可能偏离中心，由于距离的关系，四个传感器的压力会发生变化，进而计算出偏离的角度并重新计算插入载具盒的角度。

本发明的工作原理及工作流程：

将晶圆固定在晶圆载具1上，移动夹持装置并定位，第一夹板2和第二夹板3互相靠近，定位块4插入控制囊5的容纳槽，压缩控制囊5，空气通过连接通道7输送到夹紧囊6内，夹紧囊6膨胀抱紧定位块4的根部，完成夹持，由于夹紧囊6完全贴紧定位块4，有效降低夹持时的晃动，当定位块4从容纳槽中移出，夹紧囊6收缩气体回到控制囊5内，控制囊5膨胀并露出容纳槽，完全隔绝容纳槽，避免容纳槽容纳颗粒物和内部颗粒物飞出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，包括装载晶圆的晶圆载具(1)、可相对移动的第一夹板(2)和第二夹板(3)，所述第一夹板(2)和第二夹板(3)安装在机械手的驱动结构上，其特征在于：所述第二夹板(3)靠近第一夹板(2)的一侧固定安装有定位块(4)，所述晶圆载具(1)上设有对应于定位块(4)的控制囊(5)，所述控制囊(5)在定位块(4)的压力下可收缩，所述控制囊(5)通过连接通道(7)连通有夹紧囊(6)，所述夹紧囊(6)的顶部可膨胀，所述控制囊(5)、夹紧囊(6)和连接通道(7)内充满流动的介质。

2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，其特征在于：所述定位块(4)为圆台形，所述定位块(4)的底部直径大于根部直径。

3.根据权利要求2所述的一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，其特征在于：所述控制囊(5)的可压缩深度大于定位块(4)的长度，所述控制囊(5)和夹紧囊(6)同轴线，所述夹紧囊(6)的膨胀部设在顶部且与定位块(4)根部斜面匹配。

4.根据权利要求3所述的一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，其特征在于：所述控制囊(5)的直径为定位块(4)的1.05-1.3倍。

5.根据权利要求4所述的一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，其特征在于：所述定位块(4)的根部的四个方位均安装有压力传感器。

技术总结
本发明涉及集成电路生产设备技术领域，且公开了一种用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，包括装载晶圆的晶圆载具、可相对移动的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板安装在机械手的驱动结构上。该用于晶圆装载的载具及载具夹持装置，非夹持状态时控制囊处于膨胀状态，将容纳槽完全封堵，不易容纳外部颗粒物，同时避免了颗粒物的飞出，避免了污染晶圆，在夹持时，由于夹紧囊的膨胀抱紧定位块的根部，提高了夹持装置和载具之间的摩擦力，避免夹持时打滑旋转，保持位置的固定，还对定位块和控制囊的容纳槽之间的匹配度要求降低，定位块在位置改变不大的情况下仍然很容易插入容纳槽内，对夹持移动装置的定位要求降低。

技术研发人员：许正根
受保护的技术使用者：许正根
技术研发日：2019.12.10
技术公布日：2020.05.08