本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種晶圓夾持模組。

背景技術(shù)：

1、在集成電路的制造過程中，晶圓作為核心部件，其生產(chǎn)過程中的每一步操作都至關(guān)重要，尤其是晶圓表面的無污染要求和精確定位需求。當(dāng)前，晶圓測試系統(tǒng)中廣泛采用的夾持技術(shù)主要包括吸盤吸附工藝和機械爪設(shè)計。

2、吸盤吸附工藝雖然在一定程度上能夠滿足夾持需求，但在實際操作過程中，吸嘴與晶圓表面的直接接觸容易導(dǎo)致晶圓污染，這對于表面無污染要求極高的晶圓生產(chǎn)而言是不可接受的。此外，采用氣缸驅(qū)動的機械爪設(shè)計則完全依賴于機械臂的本體精度，這不僅限制了夾持的精確度，還增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。盡管電機驅(qū)動的機械爪可以提供更高的精度，但其高昂的成本和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使得其在實際應(yīng)用中受到限制。

3、此外，常規(guī)技術(shù)中使用的機械爪結(jié)構(gòu)也存在一定的問題。通常，機械爪的各個鉤爪會同時抓緊或松開晶圓，這使得在抓取過程中無法有效確定以哪個鉤爪為定位點，從而導(dǎo)致最終定位中心的隨機性，無法滿足高精度定位的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中晶圓夾持設(shè)備存在的問題，本技術(shù)提供一種晶圓夾持模組。該晶圓夾持模組，通過設(shè)置第一夾持機構(gòu)和第二夾持機構(gòu)，第一夾持機構(gòu)和第二夾持機構(gòu)具有些許差異，第一夾持機構(gòu)設(shè)置定位部，在夾取晶圓時，第一夾持機構(gòu)的夾持鉤爪移動至定位部及夾持到晶圓的時間小于第二夾持機構(gòu)的夾持鉤爪移動及其鉤爪夾緊晶圓的時間，如此，第一夾持機構(gòu)優(yōu)先到晶圓的邊緣并作為定位點，第二夾持機構(gòu)運動至晶圓邊緣后，第一夾持機構(gòu)和第二夾持機構(gòu)配合夾持并固定晶圓，從而實現(xiàn)晶圓的無污染，以及提高晶圓的夾持精度；同時第一夾持機構(gòu)夾緊晶圓的力大于第二夾持機構(gòu)夾緊晶圓的力，通過控制晶圓的受力，保證晶圓不變形，進(jìn)一步提高晶圓夾持的精度。

2、本技術(shù)的實施例，提供一種晶圓夾持模組，包括：

3、底座；

4、第一夾持機構(gòu)和第二夾持機構(gòu)，所述第一夾持機構(gòu)和所述第二夾持機構(gòu)均勻間隔設(shè)置于所述底座上；所述第一夾持機構(gòu)和所述第二夾持機構(gòu)均包括夾持鉤爪和驅(qū)動氣缸，所述夾持鉤爪包括機械臂及與所述機械臂連接的爪部，所述驅(qū)動氣缸的驅(qū)動端與所述機械臂連接，以驅(qū)動所述夾持鉤爪沿預(yù)定方向運動；

5、所述第一夾持機構(gòu)上設(shè)置有定位部，夾取晶圓時，所述第一夾持機構(gòu)的所述夾持鉤爪移動至所述定位部及其所述爪部夾持到所述晶圓的時間小于所述第二夾持機構(gòu)的所述夾持鉤爪移動及其所述爪部夾緊所述晶圓的時間；且所述第一夾持機構(gòu)的所述夾持鉤爪夾緊所述晶圓的力大于所述第二夾持機構(gòu)的所述夾持鉤爪夾緊所述晶圓的力。

6、作為一種實施方式，所述第一夾持機構(gòu)和所述第二夾持機構(gòu)均還包括第一限位件和第二限位件，所述驅(qū)動氣缸設(shè)置于所述底座內(nèi)，所述第一限位件和所述第二限位件設(shè)置于所述底座上，且所述第二限位件相比所述第一限位件離所述爪部更遠(yuǎn)，所述夾持鉤爪的部分所述機械臂位于所述第一限位件和所述第二限位件之間，所述驅(qū)動氣缸的所述驅(qū)動端與所述機械臂連接，并驅(qū)動所述機械臂在所述第一限位件和所述第二限位件之間運動；

7、所述第一夾持機構(gòu)的所述第二限位件作為所述定位部；

8、所述第二夾持機構(gòu)還包括阻力機構(gòu)，所述阻力機構(gòu)設(shè)置于所述第二限位件與所述機械臂之間，用于減小所述機械臂受到所述驅(qū)動氣缸的力。

9、作為一種實施方式，夾持所述晶圓時，所述第一夾持機構(gòu)的所述夾持鉤爪受到的總驅(qū)動力為所述第二夾持機構(gòu)的所述夾持鉤爪受到的總驅(qū)動力的至少2倍以上。

10、作為一種實施方式，所述底座內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動氣道，所述驅(qū)動氣道與所述第一夾持機構(gòu)的所述驅(qū)動氣缸、以及與所述第二夾持機構(gòu)的所述驅(qū)動氣缸連通。

11、作為一種實施方式，所述機械臂包括第一連接段、第二連接段和第三連接段，所述第一連接段與所述底座的上表面平行，所述第二連接段與所述第一連接段垂直連接，所述第三連接段與所述第二連接段垂直連接，所述第三連接段遠(yuǎn)離所述第二連接段的一端與所述爪部連接；

12、所述第一限位件包括框架結(jié)構(gòu)，所述框架結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述底座的邊緣處，所述機械臂的所述第二連接段穿設(shè)所述框架結(jié)構(gòu)；

13、所述第二限位件包括限位塊，所述限位塊設(shè)置于所述底座的上表面，所述限位塊上設(shè)置有凸出部，所述凸出部位于所述限位塊與所述第一連接段之間，所述凸出部能夠限制所述第一連接段朝向所述限位塊運動。

14、作為一種實施方式，所述阻力機構(gòu)包括設(shè)置于所述機械臂的所述第一連接段靠近所述第二限位件的一端的空氣容納腔，所述凸出部至少部分伸入所述空氣容納腔內(nèi)；以及設(shè)置于所述凸出部伸入所述空氣容納腔內(nèi)一端的第一密封圈。

15、作為一種實施方式，所述阻力機構(gòu)包括彈簧，所述彈簧部分套設(shè)于所述凸出部，所述彈簧的一端固定于所述限位塊或所述凸出部上。

16、作為一種實施方式，所述第一夾持機構(gòu)和所述第二夾持機構(gòu)均還包括與所述機械臂的所述第一連接段連接的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌設(shè)置于所述底座上；

17、所述驅(qū)動氣缸的所述驅(qū)動端與所述機械臂之間通過解耦簧片連接。

18、作為一種實施方式，所述第一夾持機構(gòu)和所述第二夾持機構(gòu)均還包括第一檢測氣道，所述第一檢測氣道設(shè)置于所述底座內(nèi)，所述第一夾持機構(gòu)的所述第一檢測氣道的出口為第一出氣口，所述第二夾持機構(gòu)的所述第一檢測氣道的出口為第二出氣口；

19、所述第一出氣口和所述第二出氣口均位于所述第二限位件靠近所述機械臂的一側(cè)，所述第二出氣口的端部設(shè)置有第二密封圈；

20、或者，所述第一出氣口位于所述第二限位件靠近所述機械臂的一側(cè)，所述第二出氣口位于所述底座靠近所述機械臂的側(cè)壁處，所述第二出氣口的端部設(shè)置有第二密封圈。

21、作為一種實施方式，所述第一夾持機構(gòu)和所述第二夾持機構(gòu)均還包括第二檢測氣道；

22、所述第二檢測氣道的部分氣道設(shè)置于所述底座和所述夾持鉤爪內(nèi)，設(shè)置于所述底座內(nèi)的氣道和設(shè)置于所述夾持鉤爪內(nèi)的氣道之間通過氣管連接，且所述第二檢測氣道的出口位于所述爪部與所述晶圓的接觸處。

23、作為一種實施方式，所述驅(qū)動氣缸包括氣缸主體、氣缸導(dǎo)柱、氣缸伸出桿和螺母，所述氣缸伸出桿與所述夾持鉤爪通過所述螺母固定連接。

24、作為一種實施方式，所述底座上設(shè)置有限位孔，所述機械臂穿設(shè)所述限位孔，所述限位孔的孔徑大于所述機械臂的長度和寬度，所述第一夾持機構(gòu)中所述限位孔遠(yuǎn)離對應(yīng)所述爪部的內(nèi)壁作為所述定位部。

25、作為一種實施方式，所述驅(qū)動氣缸設(shè)置于所述底座的上表面，所述夾持鉤爪的所述機械臂與所述底座之間設(shè)有鉸接點，所述第一夾持機構(gòu)還包括設(shè)置在所述底座上能夠限制所述機械臂擺動幅度的止擋件，所述止擋件作為所述定位部。

26、如上所述，本技術(shù)的晶圓夾持模組，具有以下有益效果：

27、本技術(shù)的晶圓夾持模組通過設(shè)置具有差異的第一夾持機構(gòu)和第二夾持機構(gòu)，第一夾持機構(gòu)由于其夾持鉤爪移動至定位部及夾持到晶圓的時間較短，能夠優(yōu)先到達(dá)晶圓的邊緣并作為定位點，而第二夾持機構(gòu)隨后運動至晶圓邊緣，兩者配合夾持并固定晶圓，有效提高了晶圓的夾持精度；該晶圓夾持模組的設(shè)計避免了吸嘴與晶圓表面的直接接觸，從而減少了晶圓在夾持過程中的污染風(fēng)險，滿足了晶圓生產(chǎn)過程中對無污染的嚴(yán)格要求；同時通過控制第一夾持機構(gòu)夾緊晶圓的力大于第二夾持機構(gòu)夾緊晶圓的力，能夠保證晶圓在夾持過程中不發(fā)生變形，進(jìn)一步提高了晶圓夾持的精度和可靠性。