硅片预对准装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种硅片预对准装置，包括水平顶板，垂直设置在顶板一端的转轴，卡装在转轴顶端的吸盘，转动连接于转轴另一端的转轴电机，卡装在转轴上且位于吸盘下方的下托架，设置在下托架边缘的伸出爪，转动连接在伸出爪末端的定位轮以及通过连接件固定在顶板一端的一对射式传感器。转轴电机转动连接转轴，定位轮是由位于定位轮顶部的圆锥体、位于圆锥体下表面的倒圆锥体、位于倒圆锥体下表面的圆柱体以及位于圆柱体下表面的凸台组成，倒圆锥体、圆柱体和凸台形成一环形凹槽，圆锥体下表面与倒圆锥体上表面的直径相等，倒圆锥体下表面直径等于圆柱体的直径，凸台直径大于圆柱体直径。本实用新型具有对硅片损害、污染小，预对准精度高等优点。
【专利说明】 硅片预对准装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种预对准装置，特别是关于一种硅片预对准装置。
【背景技术】
[0002]目前在半导体硅片制造行业中，通常在圆形硅片的边缘设置一用以标明硅片方向的定位槽，以方便在硅片上集成所需信息，同时，为了方便硅片上的集成电路在多次加工过程中的重复定位和信息读取，相对于定位槽的固定位置还刻有硅片的相应信息，信息可以是数字符号、一维条码或者是二维码中的其中一种。硅片预对准装置是根据硅片的定位槽对其进行定位，硅片预对准装置的定位精度直接影响硅片上相应信息的读取及后续的加工精度。
[0003]专利名为“一种硅片传送装置”公开了这样一种硅片预对准装置，如图1?4所示，它包括一顶板53，顶板53的前部通过轴承连接垂直于顶板53的一中空的转轴54 ;顶板53上方的转轴54上端密封连接有一吸盘55，吸盘55上的气吸孔和转轴54内部连通，顶板53上方的转轴54下部连接一带轮56。顶板53底面固定设置有一气槽57，转轴54的下端穿出带轮56与气槽57连通，且其连接处通过O型密封圈密封，气槽57的另一端通过气管和真空电磁阀与一真空泵连通。气槽57后端的顶板53底面固定连接有一转轴电机58,转轴电机58的输出端通过带传动机构连接转轴54下部的带轮56。顶板53顶面固定连接套设在转轴54外的一下托架59，下托架59边缘间隔设置有四个向外的伸出爪60，每一伸出爪60的末端均高于下托架59顶面，且每一伸出爪60末端的顶面转动连接一定位轮61，四个定位轮61的中心共同位于吸盘55的一同心圆的圆周上。每一定位轮61的上部呈圆锥形61-0,中部呈圆柱形61-1,且圆柱形61-1的顶端略高于吸盘55的顶面。顶板53前端设置有电连接控制系统的一对竖直光电传感器63。两竖直光电传感器63通过设置在顶板53底面的一连接件64固定连接在顶板53前方。
[0004]上述硅片预对准装置中，定位轮61存在在取硅片时，容易损伤硅片而造成对硅片的污染。此外，转轴电机58的输出端带轮56带动硅片旋转，由于带传动误差较大，造成光电传感器63获得的硅片的位置信息精度低，即硅片的预对准精度低。
[0005]综上所述，现有的硅片预对准装置不仅会对硅片产生损害及污染，而且硅片的预对准精度低。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种对硅片污染、损害低且对准精度高的硅片预对准装置。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种硅片预对准装置，它包括一水平顶板，一垂直设置在所述水平顶板一端的转轴，一卡装在所述转轴顶端的吸盘，一转动连接于所述转轴另一端的转轴电机，一卡装在所述转轴上且位于所述吸盘下方的下托架，若干设置在所述下托架边缘的伸出爪，若干转动连接在所述伸出爪末端的定位轮，以及一通过一连接件固定在所述水平顶板一端的一对射式传感器；其特征在于，所述转轴电机的输出轴转动连接所述转轴；每一所述定位轮均是由一位于所述定位轮顶部的圆锥体、一位于所述圆锥体下表面的倒圆锥体、一位于所述倒圆锥体下表面的圆柱体以及一位于所述圆柱体下表面的凸台组合而成，所述倒圆锥体、圆柱体和凸台形成一环形凹槽；所述圆锥体下表面的直径等于所述倒圆锥体上表面的直径，所述倒圆锥体下表面直径等于所述圆柱体的直径，所述凸台直径大于所述圆柱体直径；所述倒圆锥体的下表面高出所述吸盘的上表面I?3mm,所述凸台的上表面低于所述吸盘的上表面I?3mm。
[0008]所述水平顶板一端上表面的中心线处开设一通孔，所述转轴穿设在通孔内并通过轴承固定在所述水平顶板的上表面，所述转轴的上端面沿中心轴线开设一盲孔，所述转轴靠近上端面处还设置一凸缘，所述吸盘密封卡设在所述转轴凸缘的上表面，所述吸盘中心轴线开设一用于吸气的通孔，所述通孔连通所述转轴的盲孔的顶端，所述转轴的下端通过一联轴器连接转轴电机的输出轴。
[0009]所述水平顶板的底部设置一通气槽，所述通气槽的一端连通所述盲孔的底端，且通过一 O型密封圈密封，所述通气槽的另一端通过一气管和真空电磁阀与一真空泵连通。
[0010]所述下托架卡设在所述转轴的凸缘下表面，所述下托架的边缘间隔设置四个伸出爪，每一所述伸出爪末端的上表面均转动连接所述定位轮，四个所述定位轮的中心位于一与所述吸盘同心的圆周上。
[0011]所述连接件包括一水平杆和一 U型杆，所述水平杆的一端紧固在所述水平顶板一端下表面的中心线处，另一端紧固连接所述U型杆，所述一对射式传感器设置在所述U型杆敞口端。
[0012]所述定位轮底部的中心轴线处开设一阶梯盲孔，每一所述伸出爪的末端均安装一垂直轴承，每一所述定位轮通过所述阶梯盲孔与伸出爪上的垂直轴承相连接。
[0013]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型的定位轮由圆锥体、倒圆锥体、圆柱体以及凸台组成，圆锥体保证在放置硅片时硅片与吸盘同心，倒圆锥体保证在取走硅片时硅片不被卡住，倒圆锥体、圆柱体和凸台形成的环形凹槽保证硅片旋转过程中不与定位轮发生摩擦，因此，在提高硅片转动过程中稳定性的同时，还能够降低预对准操作对硅片的损害及污染。2、由于本实用新型采用转轴电机的输出端直接连接转轴，从而避免了中间传动机构的传动误差，因此能够提高硅片转动过程的稳定性和预对准精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是现有硅片预对准装置的上部结构示意图
[0015]图2是现有硅片预对准装置的下部结构示意图
[0016]图3是现有硅片预对准装置中定位轮的结构示意图
[0017]图4是图3的主视示意图
[0018]图5是本实用新型的结构示意图
[0019]图6是图5的纵向剖视示意图
[0020]图7是本实用新型中定位轮的结构示意图
[0021]图8是图7的主视示意图【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。
[0023]如图5、图6所示，本实用新型包括一水平顶板201、一转轴202、一吸盘203、一转轴电机204、一通气槽205、一下托架206、四个伸出爪207、四个定位轮208、一连接件209以及一对射式传感器210。其中，水平顶板201—端上表面的中心线处开设一通孔(图中未示出)，转轴202插设在通孔内并通过轴承设置在水平顶板201的上表面，转轴202的上端面沿中心轴线开设一盲孔202-1，转轴202靠近上端面处还设置一凸缘202-2，吸盘203密封卡设在转轴202的凸缘202-2的上表面，吸盘203中心轴线开设一用于吸气的通孔203-1，通孔203-1连通转轴202的盲孔202-1的顶端，转轴202的下端通过一联轴器连接转轴电机204的输出轴。通气槽205设置在水平顶板201的底部，通气槽205的一端连通盲孔202-1的底端，且通过一 O型密封圈(图中未示出)密封，通气槽205的另一端通过一气管(图中未示出)和真空电磁阀(图中未示出)与一真空泵连通(图中未示出)。下托架206卡设在转轴202的凸缘202-2下表面，下托架206的边缘间隔设置四个伸出爪207，每一伸出爪207的末端均高于下托架206顶面，每一伸出爪207末端的上表面均转动连接定位轮208，所有定位轮208的中心位于与一吸盘203同心的圆周上。连接件209包括一水平杆209-1和一U型杆209-2，水平杆209-1的一端紧固在水平顶板201 —端下表面的中心线处，另一端紧固连接U型杆209-2，一对射式传感器210对称设置在U型杆209-2的敞口端。
[0024]如图7、图8所示，本实用新型的定位轮208可视为由一圆锥体208-1、一倒圆锥体208-2、一圆柱体208-3以及一凸台208-4组成，其中圆锥体208-1位于定位轮208的顶部，用于保证在放置娃片时，娃片与吸盘203同心。圆锥体208-1的下表面为与之一体的倒圆锥体208-2，且倒圆锥体208-2的上表面与圆锥体208-1的下表面直径相当，用于保证在取出娃片时，娃片不被卡住。倒圆锥体208-2的下表面为与之一体的圆柱体208-3,圆柱体208-3的下表面为与之一体的凸台208-4，且圆柱体208-3的直径与倒圆锥体208-2的下表面直径相当，而凸台208-4的直径则略大于倒圆锥体208-2的上表面直径，这样在倒圆锥体208-2、圆柱体208-3和凸台208-4形成一环形凹槽，该环形凹槽用于保证在硅片旋转时，硅片不与定位轮208发生摩擦。
[0025]如图5、图6所示，倒圆锥体208-2的下表面高出吸盘203的上表面I?3mm。凸台208-4的上表面低于吸盘203的上表面I?3mm。
[0026]在一个优选的实施例中，定位轮208底部的中心轴线处开设一阶梯盲孔208-5，每一伸出爪207的末端均安装一垂直轴承(图中未示出)，定位轮208通过阶梯盲孔208-5与伸出爪207上的垂直轴承相连接。
[0027]上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种硅片预对准装置，它包括一水平顶板， 一垂直设置在所述水平顶板一端的转轴， —装在所述转轴顶端的吸盘， 一转动连接于所述转轴另一端的转轴电机， 一卡装在所述转轴上且位于所述吸盘下方的下托架， 若干设置在所述下托架边缘的伸出爪， 若干转动连接在所述伸出爪末端的定位轮， 以及一通过一连接件固定在所述水平顶板一端的一对射式传感器；其特征在于，所述转轴电机的输出轴转动连接所述转轴；每一所述定位轮均是由一位于所述定位轮顶部的圆锥体、一位于所述圆锥体下表面的倒圆锥体、一位于所述倒圆锥体下表面的圆柱体以及一位于所述圆柱体下表面的凸台组合而成，所述倒圆锥体、圆柱体和凸台形成一环形凹槽；所述圆锥体下表面的直径等于所述倒圆锥体上表面的直径，所述倒圆锥体下表面直径等于所述圆柱体的直径，所述凸台直径大于所述圆柱体直径；所述倒圆锥体的下表面高出所述吸盘的上表面I~3mm,所述凸台的上表面低于所述吸盘的上表面I~3mm。
2.如权利要求1所述的硅片预对准装置，其特征在于，所述水平顶板一端上表面的中心线处开设一通孔，所述转轴穿设在通孔内并通过轴承固定在所述水平顶板的上表面，所述转轴的上端面沿中心轴线开设一盲孔，所述转轴靠近上端面处还设置一凸缘，所述吸盘密封卡设在所述转轴凸缘的上表面，所述吸盘中心轴线开设一用于吸气的通孔，所述通孔连通所述转轴的盲孔的顶端，所述转轴的下端通过一联轴器连接转轴电机的输出轴。
3.如权利要求2所述的硅片预对准装置，其特征在于，所述水平顶板的底部设置一通气槽，所述通气槽的一端连通所述盲孔的底端，且通过一 O型密封圈密封，所述通气槽的另一端通过一气管和真空电磁·阀与一真空泵连通。
4.如权利要求1或2或3所述硅片预对准装置，其特征在于，所述下托架卡设在所述转轴的凸缘下表面，所述下托架的边缘间隔设置四个伸出爪，每一所述伸出爪末端的上表面均转动连接所述定位轮，四个所述定位轮的中心位于一与所述吸盘同心的圆周上。
5.如权利要求1或2或3所述的硅片预对准装置，其特征在于，所述连接件包括一水平杆和一 U型杆，所述水平杆的一端紧固在所述水平顶板一端下表面的中心线处，另一端紧固连接所述U型杆，所述一对射式传感器设置在所述U型杆敞口端。
6.如权利要求4所述的硅片预对准装置，其特征在于，所述连接件包括一水平杆和一U型杆，所述水平杆的一端紧固在所述水平顶板一端下表面的中心线处，另一端紧固连接所述U型杆，所述一对射式传感器设置在所述U型杆敞口端。
7.如权利要求1或2或3或6所述的硅片预对准装置，其特征在于，所述定位轮底部的中心轴线处开设一阶梯盲孔，每一所述伸出爪的末端均安装一垂直轴承，每一所述定位轮通过所述阶梯盲孔与伸出爪上的垂直轴承相连接。
8.如权利要求4所述的硅片预对准装置，其特征在于，所述定位轮底部的中心轴线处开设一阶梯盲孔，每一所述伸出爪的末端均安装一垂直轴承，每一所述定位轮通过所述阶梯盲孔与伸出爪上的垂直轴承相连接。
9.如权利要求5所述的硅片预对准装置，其特征在于，所述定位轮底部的中心轴线处开设一阶梯盲孔，每一所述伸出爪的末端均安装一垂直轴承，每一所述定位轮通过所述阶梯盲孔与伸出爪上的垂直·轴承相连接。
【文档编号】H01L21/68GK203644747SQ201320633269
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】陈百捷, 姚广军, 马丽梅, 刘学辉 申请人:北京自动化技术研究院