一种晶圆夹持机械手指的制作方法

本技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种晶圆夹持机械手指。

背景技术：

1、晶圆是一种用于制造半导体器件的基础材料，通常是由单晶硅或其他半导体材料制成的圆片状物体，晶圆具有平坦且高度纯净的表面，是半导体芯片制造的重要组成部分。

2、专利申请号cn202310702095.0公开了一种晶圆夹持装置，包括托盘、旋转限位块和至少两组固定限位组件，其中一组固定限位组件包括两个固定限位块，固定限位块上设有托槽，旋转限位块上设有托台，固定限位块可以作为夹持的基准，以便于晶圆受夹于预设位置，旋转限位块能够通过转动改变其与固定限位组件之间的距离，以便于三个限位块夹持不同规格的晶圆，通过托槽和托台配合支撑晶圆，三个限位块能够抬起晶圆，从而避免晶圆的背面受到损害，通过增设固定限位组件，使夹持装置能够夹持更多规格的晶圆。

3、上述的技术方案是通过负压设备将晶圆吸附在托盘上，此时晶圆和托盘上的防滑条接触，然后通过旋转限位块和固定限位块的配合对晶圆进行夹紧，但是在夹紧前，晶圆的边缘和固定限位块之间必然会有一段距离，在夹紧的过程中，晶圆会在旋转限位块的作用下往固定限位块方向移动，直至与固定限位块接触，在这个移动的过程中，因为晶圆的底部是和防滑条接触的，所以很容易会对晶圆造成损伤，并且在松开晶圆后，晶圆夹持装置离开晶圆的过程中，因为固定限位块始终与晶圆的侧面接触，所以也很容易会对晶圆造成损伤。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种晶圆夹持机械手指，本晶圆夹持机械手指在夹紧晶圆时，多个夹持组件同时往晶圆方向摆动到设定位置，与晶圆的边缘接触以同时夹持住晶圆，保证晶圆在夹持过程中不会滑动，不会被机架上的支撑柱划伤；在松开晶圆时，多个夹持组件同时往背离晶圆方向摆动，同时与晶圆分离，使机械手指离开晶圆时不会碰伤晶圆。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种晶圆夹持机械手指，包括机架、多个夹持组件，所述机架上设有多个用于支撑晶圆的支撑柱，所述多个夹持组件围绕多个支撑柱布置，所述机架内还设有用于驱动多个夹持组件同时往晶圆方向或背离晶圆方向摆动的旋转驱动机构；当多个夹持组件同时往晶圆方向摆动到设定位置时，多个夹持组件与晶圆的边缘接触以夹持住晶圆。

4、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述旋转驱动机构包括驱动电机、齿条、多个齿轮，所述驱动电机连接在机架内，所述齿条的一端与驱动电机连接，所述多个齿轮分别布置在齿条的两侧，且与齿条啮合，所述多个齿轮与多个夹持组件一一对应，所述多个夹持组件分别与多个齿轮连接，所述驱动电机用于驱动齿条在多个齿轮之间往复运动。

5、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述齿轮、夹持组件均为三个，所述齿轮呈三角形结构布置。

6、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述齿轮、夹持组件均为四个，所述齿轮呈矩形结构布置。

7、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述机架包括第一壳体、第二壳体，所述第一壳体为l型结构，所述第二壳体的一端与第一壳体的一端固定连接，所述驱动电机位于第一壳体内，所述齿条的一端位于第一壳体内，且另一端贯穿第二壳体，所述多个齿轮均位于第二壳体内，所述多个夹持组件、多个支撑柱均位于第二壳体的上表面。

8、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述第一壳体包括水平部和竖直部，所述水平部上设有与第二壳体匹配的第一安装槽、用于安装驱动电机的第二安装槽、位于第一安装槽和第二安装槽之间的连接槽，所述第一安装槽与第二安装槽通过连接槽连通，所述竖直部上设有与第一安装槽连通的引线槽，所述水平部和竖直部一体成型。

9、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述第二壳体内设有贯穿第二壳体的腔体，所述齿条、齿轮均位于腔体内，所述第二壳体固定连接在第一安装槽内，所述齿条的一端穿过连接槽与驱动电机连接。

10、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述夹持组件包括夹持块、连接轴，所述连接轴的一端与夹持块连接，所述连接轴的另一端穿过第二壳体与齿轮固定连接，所述夹持块为圆柱形、摆臂、非圆形的轮体中的一种；

11、所述夹持块为圆柱形时，连接轴的一端与夹持块偏心连接；

12、所述非圆形的轮体为椭圆形的轮体或枣核形的轮体。

13、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述夹持块的侧面设有与晶圆厚度匹配的凹槽，所述凹槽用于和晶圆的边缘接触。

14、在上述的晶圆夹持机械手指中，所述旋转驱动机构还包括推力检测组件、弹簧缓冲组件，所述齿条的一端连接在弹簧缓冲组件内，所述弹簧缓冲组件连接在推力检测组件内，所述推力检测组件与驱动电机连接，所述推力检测组件、弹簧缓冲组件均位于第一壳体内。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

16、本实用新型在夹紧晶圆时，多个夹持组件同时往晶圆方向摆动到设定位置，与晶圆的边缘接触以同时夹持住晶圆，保证晶圆在夹持过程中不会滑动，不会被机架上的支撑柱划伤；在松开晶圆时，多个夹持组件同时往背离晶圆方向摆动，同时与晶圆分离，使机械手指离开晶圆时不会碰伤晶圆。

技术特征：

1.一种晶圆夹持机械手指，包括机架、多个夹持组件，其特征在于，所述机架上设有多个用于支撑晶圆的支撑柱，所述多个夹持组件围绕多个支撑柱布置，所述机架内还设有用于驱动多个夹持组件同时往晶圆方向或背离晶圆方向摆动的旋转驱动机构；当多个夹持组件同时往晶圆方向摆动到设定位置时，多个夹持组件与晶圆的边缘接触以夹持住晶圆。

2.根据权利要求1所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述旋转驱动机构包括驱动电机、齿条、多个齿轮，所述驱动电机连接在机架内，所述齿条的一端与驱动电机连接，所述多个齿轮分别布置在齿条的两侧，且与齿条啮合，所述多个齿轮与多个夹持组件一一对应，所述多个夹持组件分别与多个齿轮连接，所述驱动电机用于驱动齿条在多个齿轮之间往复运动。

3.根据权利要求2所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述齿轮、夹持组件均为三个，所述齿轮呈三角形结构布置。

4.根据权利要求2所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述齿轮、夹持组件均为四个，所述齿轮呈矩形结构布置。

5.根据权利要求2所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述机架包括第一壳体、第二壳体，所述第一壳体为l型结构，所述第二壳体的一端与第一壳体的一端固定连接，所述驱动电机位于第一壳体内，所述齿条的一端位于第一壳体内，且另一端贯穿第二壳体，所述多个齿轮均位于第二壳体内，所述多个夹持组件、多个支撑柱均位于第二壳体的上表面。

6.根据权利要求5所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述第一壳体包括水平部和竖直部，所述水平部上设有与第二壳体匹配的第一安装槽、用于安装驱动电机的第二安装槽、位于第一安装槽和第二安装槽之间的连接槽，所述第一安装槽与第二安装槽通过连接槽连通，所述竖直部上设有与第一安装槽连通的引线槽，所述水平部和竖直部一体成型。

7.根据权利要求5所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述第二壳体内设有贯穿第二壳体的腔体，所述齿条、齿轮均位于腔体内，所述第二壳体固定连接在第一安装槽内，所述齿条的一端穿过连接槽与驱动电机连接。

8.根据权利要求5所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述夹持组件包括夹持块、连接轴，所述连接轴的一端与夹持块连接，所述连接轴的另一端穿过第二壳体与齿轮固定连接，所述夹持块为圆柱形、摆臂、非圆形的轮体中的一种；

9.根据权利要求8所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述夹持块的侧面设有与晶圆厚度匹配的凹槽，所述凹槽用于和晶圆的边缘接触。

10.根据权利要求5所述的晶圆夹持机械手指，其特征在于，所述旋转驱动机构还包括推力检测组件、弹簧缓冲组件，所述齿条的一端连接在弹簧缓冲组件内，所述弹簧缓冲组件连接在推力检测组件内，所述推力检测组件与驱动电机连接，所述推力检测组件、弹簧缓冲组件均位于第一壳体内。

技术总结本技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种晶圆夹持机械手指，包括机架、多个夹持组件，机架上设有多个用于支撑晶圆的支撑柱，多个夹持组件围绕多个支撑柱布置，机架内还设有用于驱动多个夹持组件同时往晶圆方向或背离晶圆方向摆动的旋转驱动机构；当多个夹持组件同时往晶圆方向摆动到设定位置时，多个夹持组件与晶圆的边缘接触以夹持住晶圆。本技术在夹紧晶圆时，多个夹持组件同时往晶圆方向摆动到设定位置，与晶圆的边缘接触以同时夹持住晶圆，保证晶圆在夹持过程中不会滑动，不会被机架上的支撑柱划伤；在松开晶圆时，多个夹持组件同时往背离晶圆方向摆动，同时与晶圆分离，使机械手指离开晶圆时不会碰伤晶圆。技术研发人员：陈子秋,吴伟平,邹展受保护的技术使用者：广东长信精密设备有限公司技术研发日：20231030技术公布日：2024/7/25