一种避免晶圆表面划伤的晶圆夹具

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，具体为一种避免晶圆表面划伤的晶圆夹具。

背景技术

晶圆是制作硅半导体电路的材料，是将硅晶棒进行研磨、抛光、切片等工序之后加工制作而成，整体呈硅晶圆片，晶圆在制作成型后进行后续的加工，需要利用夹具对晶圆进行夹持固定。

其中公开号为CN214226899U名为晶圆夹具，包括托板和密封件，托板用于承托晶圆，托板能够将晶圆压设于密封件上，晶圆夹具还包括定位件，定位件具有与晶圆周侧边缘贴合的限位面，在托板将晶圆压设于密封件之前，晶圆与定位件相脱离。该晶圆夹具将从上片口进入的晶圆先放置于定位件上，通过与晶圆周侧边缘贴合的限位面使其与密封件具有良好的同心度，然后通过定位件与托板的相对运动，将晶圆转移到托板上后，再压设于密封件上，以获得更好的密封效果，进而获得更好的电镀均匀性。

上述中的现有技术方案利用定位件和托板的相对移动，实现晶圆的固定，但是其定位件和托板水平位置是固定的，外径不同的晶圆在夹持固定时，不能保证固定机构与晶圆同心的同时对晶圆的边部进行固定。

因此我们提出了一种避免晶圆表面划伤的晶圆夹具来解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种避免晶圆表面划伤的晶圆夹具，以解决上述背景技术提出的目前市场上其定位件和托板水平位置是固定的，外径不同的晶圆在夹持固定时，不能保证固定机构与晶圆同心的同时对晶圆的边部进行固定的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种避免晶圆表面划伤的晶圆夹具，包括固定罩，所述固定罩内侧的底部安装有支撑外环，且所述固定罩下端的内侧连接有支撑内环，并且所述固定罩的上方设置有移动环；

还包括：

下移动杆，贯穿所述支撑内环的内部，且所述下移动杆通过下压缩弹簧与所述支撑内环弹性连接，并且所述下移动杆的另一端连接有放置架；

丝杆，转动连接在所述固定罩内侧的底部，且所述丝杆设置在所述支撑内环和所述支撑外环之间，并且所述丝杆的外侧螺纹连接有固定板a，所述固定板a安装在所述移动环的外侧，且所述移动环的另一侧安装有固定板b，所述固定板b的内部贯穿有固定杆，且所述固定杆安装在所述固定罩内侧的底部，并且所述固定杆设置在所述支撑内环和所述支撑外环之间；

上移动杆，贯穿所述移动环，且所述上移动杆通过上压缩弹簧与所述移动环弹性连接，并且所述上移动杆的另一端安装有锁定压板。

优选的，所述固定罩的内侧设置有固定块，且相邻2个所述固定块之间通过连接杆连接，并且左方位置的所述固定块的下侧连接有螺纹杆，同时所述螺纹杆贯穿所述固定罩的底侧面，所述螺纹杆下方的外侧螺纹连接有固定螺母。

优选的，所述固定块的外侧铰接连接有支撑杆，且所述支撑杆远离所述固定块的一端铰接连接有调节杆，并且所述调节杆下方的外侧安装有限位滑杆，所述限位滑杆贯穿所述支撑外环。

优选的，所述固定罩的主剖面为侧“U”形结构，且所述固定罩的内侧高度高于所述支撑内环和所述支撑外环的高度，此设计便于将调节杆、固定块等结构安装到固定罩内，对放置架和锁定压板的位置进行调整。

优选的，所述下移动杆贯穿所述支撑内环的侧壁与所述放置架连接，且所述放置架为“L”形结构，并且所述放置架关于所述支撑内环的纵向中心线等角度分布，此设计可灵活的对放置架的位置进行调整，使其适应晶圆的外径尺寸。

优选的，所述放置架和所述锁定压板的位置一一对应设置，且夹持状态下所述放置架和所述锁定压板之间为凹凸配合，此设计可利用放置架和锁定压板的挤压，对晶圆进行固定。

优选的，所述限位滑杆贯穿所述支撑外环并与所述支撑外环滑动连接，且所述限位滑杆贯穿所述支撑外环的侧壁与所述调节杆连接，并且所述调节杆的上端为光滑弧形结构，此设计可利用限位滑杆限定调节杆的位置，保证调节杆可水平移动，利用调节杆对放置架和锁定压板的位置进行调整。

优选的，所述连接杆的俯视面为弧形结构，且所述连接杆连接在等角度分布的所述固定块之间，此设计可利用连接杆将固定块连接起来，便于等角度分布的固定块同步调整位置。

优选的，所述移动环的竖直中心线和所述支撑内环的竖直中心线相互重合，且初始状态下所述移动环所在平面和所述固定罩所在平面之间的最短距离大于晶圆的厚度，此设计可顺利的将晶圆放置到放置架上，实现晶圆的取放。

优选的，所述上移动杆贯穿所述移动环的侧壁与所述锁定压板连接，且所述锁定压板为“7”字形结构，并且所述锁定压板关于所述移动环的竖直中心线等角度分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)该避免晶圆表面划伤的晶圆夹具，设置有调节杆，驱动固定块移动，可利用支撑板的转动，带动调节杆移动，使得调节杆处于可对下移动杆和上移动杆推动的位置，使得放置架和锁定压板适应晶圆的尺寸调整位置，此过程保证等角度分布的放置架和等角度分布的锁定压板的所在位置平面圆心和晶圆位于同一竖直线上，避免晶圆的夹持位置出现偏差，使得晶圆的边缘受力均衡；

(2)该避免晶圆表面划伤的晶圆夹具，放置架和锁定压板在进行位置调整时，放置架和锁定压板移动位置是相同的，保证两者相互正对齐，避免放置架和锁定压板的位置相互偏移而导致对晶圆的夹持力不均衡，避免晶圆受到不均衡的夹持力而损伤破碎，并且放置架和锁定压板对晶圆的夹持面较小且位于边缘处，避免夹持过程中晶圆的表面划伤受损。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明后视结构示意图；

图3为本发明主剖结构示意图；

图4为本发明图3中的A处放大结构示意图；

图5为本发明固定罩俯剖结构示意图；

图6为本发明调节杆立体结构示意图；

图7为本发明连接杆立体结构示意图；

图8为本发明固定罩立体结构示意图；

图9为本发明移动环立体结构示意图。

图中：1、固定罩；2、支撑内环；3、支撑外环；4、下压缩弹簧；5、下移动杆；6、放置架；7、限位滑杆；8、调节杆；9、支撑杆；10、固定块；11、连接杆；12、螺纹杆；13、固定螺母；14、丝杆；15、固定板a；16、移动环；17、固定板b；18、固定杆；19、上移动杆；20、上压缩弹簧；21、锁定压板。

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1-9，本发明提供如下技术方案：一种避免晶圆表面划伤的晶圆夹具，

实施例1：

夹持机构的位置是固定的，外径不同的晶圆在夹持固定时，不能保证固定机构与晶圆同心的同时对晶圆的边部进行固定，因此为了解决这一技术问题，本实施例还包括固定罩1，固定罩1内侧的底部安装有支撑外环3，且固定罩1下端的内侧连接有支撑内环2，并且固定罩1的上方设置有移动环16；下移动杆5，贯穿支撑内环2的内部，且下移动杆5通过下压缩弹簧4与支撑内环2弹性连接，并且下移动杆5的另一端连接有放置架6；

固定罩1的内侧设置有固定块10，且相邻2个固定块10之间通过连接杆11连接，并且左方位置的固定块10的下侧连接有螺纹杆12，同时螺纹杆12贯穿固定罩1的底侧面，螺纹杆12下方的外侧螺纹连接有固定螺母13。固定块10的外侧铰接连接有支撑杆9，且支撑杆9远离固定块10的一端铰接连接有调节杆8，并且调节杆8下方的外侧安装有限位滑杆7，限位滑杆7贯穿支撑外环3。

下移动杆5贯穿支撑内环2的侧壁与放置架6连接，且放置架6为“L”形结构，并且放置架6关于支撑内环2的纵向中心线等角度分布。限位滑杆7贯穿支撑外环3并与支撑外环3滑动连接，且限位滑杆7贯穿支撑外环3的侧壁与调节杆8连接，并且调节杆8的上端为光滑弧形结构。连接杆11的俯视面为弧形结构，且连接杆11连接在等角度分布的固定块10之间。

本实施例工作原理：根据图1-4所示，根据晶圆的尺寸调整调节杆8的位置，从而可对放置架6和锁定压板21的位置进行调整，使得放置架6和锁定压板21适应晶圆的外径尺寸对晶圆进行固定，首先向下拉动螺纹杆12，使得螺纹杆12在贯穿的固定罩1内滑动，螺纹杆12拉动上端安装的固定块10下移，等角度分布的固定块10之间通过连接杆11连接，故可同步的驱动固定块10下移，固定块10带动外侧铰接连接的支撑杆9转动，支撑杆9推动另一端铰接连接的调节杆8移动，在调节杆8移动的过程中，调节杆8外侧安装的限位滑杆7在支撑外环3内滑动，对调节杆8的移动方位进行限定，保证调节杆8的稳定水平移动，在调节杆8移动的过程中，对下移动杆5进行推动，下移动杆5对下压缩弹簧4进行挤压蓄力，同时下移动杆5带动端部安装的放置架6移动，使得等角度分布的放置架6向接近支撑内环2圆心的位置移动，使其适应晶圆的尺寸调整位置，调节完毕之后，便可停止下拉螺纹杆12，转动固定螺母13，使得固定螺母13在螺纹连接的螺纹杆12上边转动边上移，直至固定螺母13与固定罩1下侧贴合，利用固定螺母13对螺纹杆12进行单向限位，从而限定固定块10的位置，而反向转动固定螺母13，控制固定螺母13下移，便可上推螺纹杆12，从而控制固定块10上移，带动支撑杆9拉动调节杆8反向移动，解除调节杆8对下移动杆5的推动，下压缩弹簧4便可控制下移动杆5反向移动复位，从而控制放置架6向远离支撑内环2圆心的位置移动，适应大尺寸晶圆；

实施例2：

对于夹持机构的位置调整，其上下夹持块的移动位置不能保证正对齐，其位置出现偏差夹持，导致夹持力不均衡，易使得晶圆受力不均而破碎，而大范围的夹持面会增加晶圆的受力面，易造成晶圆的划伤受损，因此为了解决这一技术问题，本实施例还包括丝杆14，转动连接在固定罩1内侧的底部，且丝杆14设置在支撑内环2和支撑外环3之间，并且丝杆14的外侧螺纹连接有固定板a15，固定板a15安装在移动环16的外侧，且移动环16的另一侧安装有固定板b17，固定板b17的内部贯穿有固定杆18，且固定杆18安装在固定罩1内侧的底部，并且固定杆18设置在支撑内环2和支撑外环3之间；上移动杆19，贯穿移动环16，且上移动杆19通过上压缩弹簧20与移动环16弹性连接，并且上移动杆19的另一端安装有锁定压板21。

固定罩1的主剖面为侧“U”形结构，且固定罩1的内侧高度高于支撑内环2和支撑外环3的高度。放置架6和锁定压板21的位置一一对应设置，且夹持状态下放置架6和锁定压板21之间为凹凸配合。移动环16的竖直中心线和支撑内环2的竖直中心线相互重合，且初始状态下移动环16所在平面和固定罩1所在平面之间的最短距离大于晶圆的厚度。上移动杆19贯穿移动环16的侧壁与锁定压板21连接，且锁定压板21为“7”字形结构，并且锁定压板21关于移动环16的竖直中心线等角度分布。

本实施例工作原理：转动丝杆14，丝杆14控制外侧螺纹连接的固定板a15下移，固定板a15安装在移动环16的外侧，故可控制移动环16下移，同时在移动环16下移的过程中，移动环16外侧安装的固定板b17在固定杆18的外侧滑动，对移动环16的移动方向进行限定，保证移动环16的竖直下移，在移动环16带动上移动杆19移动至与调节杆8的位置对应时，由于调节杆8的阻挡，便可推动上移动杆19移动，上移动杆19对上压缩弹簧20进行挤压蓄力，同时上移动杆19控制端部安装的锁定压板21向接近移动环16圆心的方向移动，使得锁定压板21也适应晶圆的尺寸进行位置调整，锁定压板21跟随移动环16下移，锁定压板21逐渐的和放置架6相互接近并凹凸卡合，对晶圆进行夹持固定，后续只需反向转动丝杆14，丝杆14控制外侧螺纹连接的固定板a15上移，从而控制移动环16上移，移动环16带动上移动杆移动，上移杆控制端部安装的锁定压板21上移，便可解除对晶圆的固定，将晶圆取出。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。