本發(fā)明涉及晶圓加工；具體地，本發(fā)明涉及一種保持單元、晶圓搬運裝置及其減薄設備。

背景技術：

1、在超精密晶圓減薄設備中，主要集成了超精密磨削、cmp及清洗模塊、厚度偏差及表面缺陷控制技術，使其滿足3d?ic制造、先進封裝等領域中對晶圓超精密減薄技術的需求。

2、在超精密減薄設備中，一般由晶圓搬運裝置通過設置于中心處的小尺寸吸附墊取片、將晶圓搬運至搬入搬出區(qū)的吸附裝置上，并由吸附裝置承載基板在回轉(zhuǎn)盤上轉(zhuǎn)動至磨削加工區(qū)對晶圓進行磨削。磨削后回轉(zhuǎn)盤再次旋轉(zhuǎn)，使得晶圓回到搬入搬出區(qū)，此時僅靠小尺寸吸附墊可能因為吸附裝置對晶圓的殘留負壓而導致取片失敗，故由機械手上、圍繞小尺寸吸附墊設置的吸引通道和/或吸引槽從吸附裝置處取片，經(jīng)過清洗單元后傳送至基板轉(zhuǎn)運工作臺，進行后續(xù)的拋光等。

3、然而，有時晶圓由于層疊有不同材質(zhì)的晶片而具有較大的翹曲，同時大直徑的晶圓也容易存在較大翹曲，晶圓搬運裝置在搬運翹曲的晶圓時容易出現(xiàn)搬運失敗的情況，晶圓搬運裝置在搬運翹曲的晶圓時容易產(chǎn)生較大的彎曲應力，影響壽命。同時，吸引通道和/或吸引槽的氣路設計復雜，還會進一步降低晶圓搬運裝置的機械強度。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種保持單元、晶圓搬運裝置及其減薄設備，從而解決或者至少緩解了現(xiàn)有技術中存在的上述問題和其它方面的問題中的一個或多個。

2、為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種保持單元，用于晶圓的取放，包括支撐部件與依次疊放設置的固定法蘭、轉(zhuǎn)接法蘭和密封法蘭，所述支撐部件固定連接到固定法蘭上，所述轉(zhuǎn)接法蘭和所述密封法蘭固定連接；所述密封法蘭在背離所述轉(zhuǎn)接法蘭的一側(cè)為密封端面；其中，所述固定法蘭和所述轉(zhuǎn)接法蘭利用限位彈簧的彈力緊靠在一起；所述保持單元包括吸附墊，所述吸附墊可伸縮地設置在所述支撐部件上；所述保持單元還包括多個限位密封螺柱，每個限位密封螺柱一端通過螺紋固定在所述固定法蘭，所述每個限位密封螺柱的另一端向所述密封法蘭延伸并具有端頭；所述轉(zhuǎn)接法蘭在所述每個限位密封螺柱的位置具有避讓空間，所述每個限位密封螺柱的所述端頭位于所述避讓空間，通過使所述限位密封螺柱沿螺紋旋轉(zhuǎn)調(diào)整所述限位密封螺柱在所述避讓空間的長度。

3、在如前所述的保持單元中，可選地，所述密封法蘭的所述密封端面設置有內(nèi)側(cè)密封圈和外側(cè)密封圈，所述內(nèi)側(cè)密封圈和所述外側(cè)密封圈之間設置有貫穿所述密封法蘭的多個通氣孔，每個所述通氣孔與每個所述限位密封螺柱相對應；每個所述通氣孔在朝向所述避讓空間的一側(cè)設置有彈性圈，所述每個限位密封螺柱的所述端頭覆蓋所述每個通氣孔處的所述彈性圈，使得所述每個限位密封螺柱的所述端頭能夠封閉或是打開所述每個通氣孔；所述避讓空間通大氣，當所述每個限位密封螺柱的所述端頭打開所述每個通氣孔時，所述每個通氣孔與所述避讓空間相通，使得所述每個通氣孔通大氣。

4、在如前所述的保持單元中，可選地，所述通氣孔沿圓周均勻布置，與所述通氣孔對應的所述限位密封螺柱沿圓周均勻布置。

5、在如前所述的保持單元中，可選地，所述支撐部件上設置有伸縮桿，所述伸縮桿的一端具有端頭，所述伸縮桿的端頭突出到所述支撐部件，并且所述伸縮桿的端頭可抵觸到所述支撐部件上；所述伸縮桿的另一端沿背離支撐部件的方向貫穿所述固定法蘭、所述轉(zhuǎn)接法蘭和所述密封法蘭，并且，所述伸縮桿的另一端被設置有所述吸附墊；所述伸縮桿套設有彈簧，所述伸縮桿套設的彈簧設置在所述支撐部件和所述吸附墊之間，使得所述吸附墊可伸縮地設置在所述支撐部件上。

6、在如前所述的保持單元中，可選地，還包括多個彈簧柱，每個彈簧柱208一端具有端頭，每個彈簧柱的另一端穿過所述固定法蘭固定到所述轉(zhuǎn)接法蘭上；每個彈簧柱套設有限位彈簧，所述限位彈簧設置在所述彈簧柱的端頭和所述固定法蘭之間，所述限位彈簧的彈力使得所述固定法蘭和所述轉(zhuǎn)接法蘭緊靠在一起。

7、在如前所述的保持單元中，可選地，還包括驅(qū)動單元以及與所述吸附墊間隔設置的多孔吸盤；所述驅(qū)動單元被設置在所述支撐部件上，驅(qū)動所述多孔吸盤上下移動。

8、在如前所述的保持單元中，可選地，所述多孔吸盤安裝在吸盤安裝板上，所述吸盤安裝板可伸縮地連接到驅(qū)動單元的連接板；所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述驅(qū)動單元的連接板上下移動。

9、在如前所述的保持單元中，可選地，所述驅(qū)動單元包括氣缸、導向軸和直線軸承，所述驅(qū)動單元的連接板為氣缸連接板，所述氣缸連接板與氣缸、導向軸相連，可隨所述直線軸承上下移動。

10、在如前所述的保持單元中，可選地，所述多孔吸盤采用樹脂材料。

11、在如前所述的保持單元中，可選地，所述多孔吸盤的直徑大于所述吸附墊，所述多孔吸盤為環(huán)形結構，且所述多孔吸盤間隔設置在所述吸附墊的外側(cè)。

12、在如前所述的保持單元中，可選地，所述多孔吸盤與所述吸附墊同心。

13、為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第二方面提供了一種晶圓搬運裝置，包括驅(qū)動裝置和上述的保持單元，所述保持單元通過懸臂設置在所述驅(qū)動裝置上，被所述驅(qū)動裝置驅(qū)動搬運晶圓。

14、在如前所述的晶圓搬運裝置中，可選地，所述驅(qū)動裝置包括升降組件和旋轉(zhuǎn)組件，所述升降組件帶動所述懸臂上下移動，所述旋轉(zhuǎn)組件帶動所述懸臂沿水平方向擺動。

15、在如前所述的晶圓搬運裝置中，可選地，所述升降組件由伺服電機通過皮帶與絲桿連接，所述伺服電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述絲桿沿所述導桿運動，通過控制所述電機轉(zhuǎn)動方向，可實現(xiàn)所述升降組件的升降；所述旋轉(zhuǎn)組件由伺服電機驅(qū)動，可實現(xiàn)所述懸臂沿水平方向擺動。

16、為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第三方面提供了一種晶圓減薄設備，包括上述的晶圓搬運裝置。

17、本發(fā)明的保持單元，設置有多個限位密封螺柱，每個限位密封螺柱一端固定在固定法蘭，另一端向所述密封法蘭延伸并具有端頭，所述端頭能夠接觸到所述密封法蘭。這樣使得保持單元的傾角是可以調(diào)節(jié)的，使得密封圈傾角可調(diào)，抵消懸臂翹曲帶來的影響，增加使用壽命。通過調(diào)節(jié)密封法蘭的傾角，可適用的翹曲的晶圓的范圍更廣。

18、本發(fā)明的保持單元，設計自動封閉/開啟的透氣孔，提高真空吸附效率的同時也能保證保持單元的順利脫開。

19、本發(fā)明的保持單元，設置有樹脂的多孔吸盤，可在氣缸的帶動下移動，與中心位置的吸附墊互不影響。同時多孔吸盤的多孔材質(zhì)吸附力大，能適應更厚、翹曲量更大的晶圓。保持單元集成兩種吸盤，節(jié)省空間、降低成本。多孔吸盤采用多孔樹脂材質(zhì)，吸力大，能保證翹曲晶圓的傳輸穩(wěn)定性。

20、本發(fā)明進一步地提供了包括上述保持單元的晶圓搬運裝置，因此該晶圓搬運裝置也同樣具有上述優(yōu)點。

21、本發(fā)明還提供了包括上述晶圓搬運裝置的晶圓減薄設備，因此該晶圓搬運裝置也同樣具有上述優(yōu)點。

技術特征：

1.一種保持單元，用于晶圓的取放，其特征在于，包括支撐部件與依次疊放設置的固定法蘭、轉(zhuǎn)接法蘭和密封法蘭，所述支撐部件固定連接到固定法蘭上，所述轉(zhuǎn)接法蘭和所述密封法蘭固定連接；所述密封法蘭在背離所述轉(zhuǎn)接法蘭的一側(cè)為密封端面；其中，所述固定法蘭和所述轉(zhuǎn)接法蘭利用限位彈簧的彈力緊靠在一起；

2.根據(jù)權利要求1所述的保持單元，其特征在于，所述密封法蘭的所述密封端面設置有內(nèi)側(cè)密封圈和外側(cè)密封圈，所述內(nèi)側(cè)密封圈和所述外側(cè)密封圈之間設置有貫穿所述密封法蘭的多個通氣孔，每個所述通氣孔與每個所述限位密封螺柱相對應；

3.根據(jù)權利要求2所述的保持單元，其特征在于，所述多個通氣孔沿圓周均勻布置，與所述多個通氣孔對應的所述多個限位密封螺柱沿圓周均勻布置。

4.根據(jù)權利要求1所述的保持單元，其特征在于，所述支撐部件上設置有伸縮桿，所述伸縮桿的一端具有端頭，所述伸縮桿的端頭突出所述支撐部件，并且所述伸縮桿的端頭可抵觸到所述支撐部件上；所述伸縮桿的另一端沿背離支撐部件的方向貫穿所述固定法蘭、所述轉(zhuǎn)接法蘭和所述密封法蘭，并且，所述伸縮桿的另一端被設置有所述吸附墊；所述伸縮桿套設有彈簧，所述伸縮桿套設的彈簧設置在所述支撐部件和所述吸附墊之間，使得所述吸附墊可伸縮地設置在所述支撐部件上。

5.根據(jù)權利要求1所述的保持單元，其特征在于，還包括多個彈簧柱，每個彈簧柱一端具有端頭，每個彈簧柱的另一端穿過所述固定法蘭固定到所述轉(zhuǎn)接法蘭上；每個彈簧柱套設有限位彈簧，所述限位彈簧設置在所述彈簧柱的端頭和所述固定法蘭之間，所述限位彈簧的彈力使得所述固定法蘭和所述轉(zhuǎn)接法蘭緊靠在一起。

6.根據(jù)權利要求1至5任意一項所述的保持單元，其特征在于，還包括驅(qū)動單元以及與所述吸附墊間隔設置的多孔吸盤；所述驅(qū)動單元被設置在所述支撐部件上，驅(qū)動所述多孔吸盤上下移動。

7.根據(jù)權利要求6所述的保持單元，其特征在于，所述多孔吸盤安裝在吸盤安裝板上，所述吸盤安裝板可伸縮地連接到驅(qū)動單元的連接板；

8.根據(jù)權利要求7所述的保持單元，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括氣缸、導向軸和直線軸承，所述驅(qū)動單元的連接板為氣缸連接板，所述氣缸連接板與氣缸、導向軸相連，可隨所述直線軸承上下移動。

9.根據(jù)權利要求6所述的保持單元，其特征在于，所述多孔吸盤采用樹脂材料。

10.根據(jù)權利要求6所述的保持單元，其特征在于，所述多孔吸盤的直徑大于所述吸附墊，所述多孔吸盤為環(huán)形結構，且所述多孔吸盤間隔設置在所述吸附墊的外側(cè)。

11.根據(jù)權利要求10所述的保持單元，其特征在于，所述多孔吸盤與所述吸附墊同心。

12.一種晶圓搬運裝置，其特征在于，包括驅(qū)動裝置和如權利要求1到權利要求11的任意一項所述的保持單元，所述保持單元通過懸臂設置在所述驅(qū)動裝置上，被所述驅(qū)動裝置驅(qū)動搬運晶圓。

13.根據(jù)權利要求12所述的晶圓搬運裝置，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括升降組件和旋轉(zhuǎn)組件，所述升降組件帶動所述懸臂上下移動，所述旋轉(zhuǎn)組件帶動所述懸臂沿水平方向擺動。

14.根據(jù)權利要求13所述的晶圓搬運裝置，其特征在于，所述升降組件由伺服電機通過皮帶與絲桿連接，所述伺服電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述絲桿沿所述導桿運動，通過控制所述電機轉(zhuǎn)動方向，可實現(xiàn)所述升降組件的升降；所述旋轉(zhuǎn)組件由伺服電機驅(qū)動，可實現(xiàn)所述懸臂沿水平方向擺動。

15.一種晶圓減薄設備，其特征在于，包括如權利要求12到權利要求14的任意一項所述的晶圓搬運裝置。

技術總結
本發(fā)明公開了一種保持單元、晶圓搬運裝置及其減薄設備。保持單元用于取放晶圓，包括支撐部件與依次疊放設置的固定法蘭、轉(zhuǎn)接法蘭和密封法蘭，支撐部件固定連接到固定法蘭上，轉(zhuǎn)接法蘭和所述密封法蘭固定連接；可伸縮地設置在支撐部件上的吸附墊；固定法蘭和轉(zhuǎn)接法蘭通過限位彈簧的彈力緊靠在一起；還包括多個限位密封螺柱，每個限位密封螺柱一端通過螺紋固定在固定法蘭，每個限位密封螺柱的另一端向密封法蘭延伸并具有端頭；轉(zhuǎn)接法蘭在每個限位密封螺柱的位置具有避讓空間，每個限位密封螺柱的端頭位于避讓空間，通過使限位密封螺柱沿螺紋旋轉(zhuǎn)調(diào)整限位密封螺柱在避讓空間的長度。

技術研發(fā)人員：路新春,劉殿生,靳凱強,慈榮廣,劉遠航
受保護的技術使用者：華海清科股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15