一種晶圓片輔助裝載裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶圓片輔助裝載裝置，屬于樣品裝載與卸載的裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝載裝置包括升降機構(gòu)、晶圓片臺、至少兩個移動軸、限位板、兩根限位導(dǎo)軌和底板。該裝載裝置能夠借助升降機構(gòu)與移動軸、限位板、兩根限位導(dǎo)軌和底板之間的相互配合實現(xiàn)晶圓片臺的上下移動和水平移動，從而方便晶圓片樣品的取放，輔助實現(xiàn)晶圓片樣品裝載，并且使交互空間有限的手動裝載過程安全、穩(wěn)定。
【專利說明】一種晶圓片輔助裝載裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于樣品裝載與卸載的裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種晶圓片輔助裝載
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]精確測量晶圓片樣品上單層或者多層薄膜形成的三維結(jié)構(gòu)的臨界尺度、空間形貌及材料特性等表面信息在半導(dǎo)體行業(yè)中具有十分重要的作用。通常情況下，利用光學(xué)測量技術(shù)非接觸地測量硅片樣品反射的光信號，可以獲得硅片樣品表面信息。
[0003]對晶圓片樣品進行測量之前，往往需要將樣品裝載到一個比較密閉的測量裝置(如橢偏儀)中。一般情況下，采用機械手實現(xiàn)樣品的裝載與卸載，可以為實現(xiàn)準確、安全、高效的測量奠定基礎(chǔ)。但是，機械手具有專一性并且價格昂貴，對于每次僅測量少數(shù)樣品的應(yīng)用(如實驗室測量)而言，顯得成本過高；同時，對于所選用的比較密閉的測量裝置而言，由于空間有限，手工裝載難以直接實現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種能夠輔助實現(xiàn)晶圓片樣品裝載，并且使交互空間有限的手動裝載過程安全、穩(wěn)定的晶圓片輔助裝載系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供的晶圓片輔助裝載裝置包括所述升降機構(gòu)、晶圓片臺、至少兩個移動軸、限位板、兩根限位導(dǎo)軌和底板，
[0006]所述升降機構(gòu)的一端固定連接于所述晶圓片臺，另一端固定連接于所述限位板，
[0007]所述升降機構(gòu)上對稱地開設(shè)有豎直通孔，所述移動軸穿設(shè)于所述豎直通孔，所述移動軸的一端固定連接于所述晶圓片臺，另一端固定連接于所述限位板，
[0008]所述兩根限位導(dǎo)軌對稱地連接于所述底板，所述兩根限位導(dǎo)軌的頂端間距小于所述限位導(dǎo)軌的底端間距，當所述限位板置于所述限位導(dǎo)軌之上時，所述兩根限位導(dǎo)軌的頂端用于承載所述限位板；當所述限位板置于所述限位導(dǎo)軌之下時，所述兩根限位導(dǎo)軌的底端之間的間隙能夠供所述限位板穿梭。
[0009]本發(fā)明提供的晶圓片輔助裝載裝置能夠借助升降機構(gòu)與移動軸、限位板、兩根限位導(dǎo)軌和底板之間的相互配合實現(xiàn)晶圓片臺的上下移動和水平移動，從而方便晶圓片樣品的取放，輔助實現(xiàn)晶圓片樣品裝載，并且使交互空間有限的手動裝載過程安全、穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例一提供的晶圓片輔助裝載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明實施例一提供的晶圓片輔助裝載裝置中應(yīng)用的升降機構(gòu)當滑塊處于上定位區(qū)間時的示意圖；
[0012]圖3為本發(fā)明實施例二提供的晶圓片輔助裝載裝置處于使用狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為本發(fā)明實施例二提供的晶圓片輔助裝載裝置當晶圓片臺處于高點A時的典型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5為本發(fā)明實施例二提供的晶圓片輔助裝載裝置當晶圓片臺處于低點B時的典型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6為本發(fā)明實施例二提供的晶圓片輔助裝載裝置當限位板處于鋪設(shè)平面之上時，反映滑塊、導(dǎo)軌、限位導(dǎo)軌、制動器、制動塊、限位板和連接板相對位置關(guān)系的仰視示意圖；
[0016]圖7為本發(fā)明實施例二提供的晶圓片輔助裝載裝置當限位板處于限位導(dǎo)軌之上時，反映滑塊、導(dǎo)軌、限位導(dǎo)軌、制動器、制動塊、限位板和連接板相對位置關(guān)系的仰視示意圖。

【具體實施方式】
[0017]為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0018]實施例一
[0019]參見附圖1，本發(fā)明實施例一提供的晶圓片輔助裝載裝置包括本發(fā)明提供的升降機構(gòu)、晶圓片臺8、至少兩個移動軸9、限位板10、兩根限位導(dǎo)軌11和底板12。
[0020]驅(qū)動機構(gòu)的一端固定連接于晶圓片臺8，另一端固定連接于限位板10。
[0021]驅(qū)動機構(gòu)上對稱地開設(shè)有豎直通孔，移動軸9穿設(shè)于豎直通孔，移動軸9的一端固定連接于晶圓片臺8，另一端固定連接于限位板10。
[0022]兩根限位導(dǎo)軌11對稱地連接于底板12，兩根限位導(dǎo)軌11的頂端間距小于限位導(dǎo)軌11的底端間距，當限位板10置于限位導(dǎo)軌11之上時，兩根限位導(dǎo)軌11的頂端用于承載限位板10 ;當限位板10置于限位導(dǎo)軌11之下時，兩根限位導(dǎo)軌11的底端之間的間隙能夠供限位板10穿梭。
[0023]其中，參見附圖2，作為升降機構(gòu)的一種具體的實現(xiàn)方式，包括限位軸1、滑塊2和至少兩組定位組件22，滑塊2套設(shè)于限位軸1，定位組件22設(shè)置于滑塊2，限位軸I上沿豎直方向設(shè)有定位區(qū)間3，定位組件22能夠卡扣于定位區(qū)間3，使得滑塊2在升降后的位置能夠被固定。
[0024]其中，作為定位區(qū)間3的一種具體的實現(xiàn)方式，定位區(qū)間3可以為向限位軸I中心縮進的錐形缺口，滑塊2可以自中心向外緣開設(shè)有水平通孔4，定位組件22可以包括由滑塊2中心向外緣依次連接的剛性球5、彈性部件6和堵頭7，剛性球5能夠卡扣于定位區(qū)間3，剛性球5能夠在水平通孔4中水平穿梭，本實施例中，剛性球5為鋼球，堵頭7的外緣固定連接于滑塊2的外緣。
[0025]其中、水平通孔4的內(nèi)徑可以等于鋼球5的直徑，從而當剛性球5(本實施例中，剛性球5為鋼球)在水平通孔4中水平穿梭時，避免滑塊2產(chǎn)生晃動。
[0026]其中，限位軸I可以呈圓柱狀，錐形缺口可以沿限位軸I的周向設(shè)置，使得滑塊2可以根據(jù)需要以限位軸I為圓心轉(zhuǎn)動。
[0027]其中，作為彈性部件6的一種具體的實現(xiàn)方式，彈性部件6可以為彈簧。
[0028]實施例二
[0029]參見附圖3?5，本發(fā)明實施例二提供的晶圓片輔助裝載裝置與本發(fā)明實施例一提供的晶圓片輔助裝載裝置的區(qū)別在于:
[0030]該晶圓片輔助裝載裝置還可以包括連接板13，連接板13由剛性材料制成(本實施例中，連接板13由不銹鋼材料制成)，連接板13固定連接于限位板10的上方，限位軸I和移動軸9通過連接板13連接于限位板10。從而，當限位板10隨移動軸9上下移動時，保證豎直方向不發(fā)生形變。
[0031]該晶圓片輔助裝載裝置還可以包括把手14，把手14固定連接于滑塊2。以便于推動或者拉回滑塊2以及晶圓片臺8。
[0032]該晶圓片輔助裝載裝置還可以包括制動器15和制動塊16，制動器15設(shè)置于底板12上，位于限位導(dǎo)軌11的端點，制動塊16設(shè)置于滑塊上與制動器15相對應(yīng)的位置，制動器15和制動16塊在制動時相互配合。
[0033]該晶圓片輔助裝載裝置的晶圓片臺8下方設(shè)有弧形凹槽17，晶圓片臺8上下移動時更加舒適。
[0034]該晶圓片輔助裝載裝置還可以包括導(dǎo)軌18和導(dǎo)向槽19，導(dǎo)軌18固定連接于底板12，導(dǎo)向槽19固定連接于滑塊2，導(dǎo)向槽19還與導(dǎo)軌18相互嵌合，使得滑塊2在導(dǎo)軌18的限定內(nèi)只產(chǎn)生水平移動，同時，導(dǎo)軌18和導(dǎo)向槽19的設(shè)置還能使滑塊2上下移動和水平移動時更穩(wěn)定。
[0035]參見附圖4?7，該晶圓片輔助裝載助裝置的導(dǎo)軌18的長度大于限位導(dǎo)軌11的長度，從而在底板12上于限位導(dǎo)軌11的端點之外產(chǎn)生鋪設(shè)平面，當限位板10移動至鋪設(shè)平面上方時，滑塊2才能相對于限位軸I產(chǎn)生升降運動。這也使晶圓片臺8在高點A與低點B之間的轉(zhuǎn)換更加方便和靈活。
[0036]參見附圖3?5，該晶圓片輔助裝載裝置的滑塊2上開設(shè)的豎直通孔和移動軸9之間設(shè)有軸套20，軸套20由聚四氟乙烯或者尼龍制成，從而減小移動軸9移動時與豎直通孔之間的摩擦，并且不會產(chǎn)生顆粒粉塵等，使本發(fā)明提供的晶圓片輔助裝載裝置適合在凈化間使用。
[0037]其中，該晶圓片輔助裝載裝置的限位板可以由聚四氟乙烯或者尼龍制成。從而減小限位板10與限位軌道11之間的摩擦，以及由于摩擦造成的粉塵，使本發(fā)明提供的晶圓片輔助裝載裝置適合在凈化間使用。
[0038]其中，制動器和/或制動塊由磁性材料制成。從而通過制動器與制動塊的磁吸配合，可以使滑塊2在處在導(dǎo)軌18兩端時，即本發(fā)明的輔助裝載裝置處于裝載或卸載狀態(tài)時，晶圓片平臺8保持相對穩(wěn)定。
[0039]參見附圖4?7，本發(fā)明實施例二提供的晶圓片輔助裝載裝置的工作如下:
[0040]如圖4和圖7所示，手動裝載晶圓片時，滑塊2位于導(dǎo)軌18的起始端，位于導(dǎo)軌18起始端的制動器15與滑塊2上的制動塊16通過磁吸配合，使滑塊2穩(wěn)定地處于導(dǎo)軌18的起始端，此時，晶圓片臺8位于高度A處，限位板10限位限位導(dǎo)軌11的上方，則此時可以進行手動裝載，參見附圖3，即將晶圓片21放置在晶圓片臺8上的相應(yīng)位置。晶圓片21放好后，手動推動滑塊2，滑塊2在導(dǎo)軌18上滑動，帶動晶圓片21運動至導(dǎo)軌18的末端，位于導(dǎo)軌18末端的制動器15與滑塊2上的制動塊16通過磁吸配合，使滑塊2穩(wěn)定地處于導(dǎo)軌18的末端。此時，晶圓片臺8承載晶圓片的部分和晶圓片21也一起運動至檢測裝置中(圖中未示出)的吸盤正上方的緩沖平臺上方。如圖6所示，由于此時限位板10的下方?jīng)]有限位導(dǎo)軌11的支撐，通過向下壓動晶圓片臺8，可使晶圓片臺8運動至高度B處(B的位置低于A)，而晶圓片21則由于重力落到檢測裝置中的緩沖平臺上。通過限位導(dǎo)軌11底部的凹槽設(shè)計，此時沿導(dǎo)軌18的起始端方向拉滑塊2時，限位板10處于限位導(dǎo)軌11的凹槽中，如圖5所示?？梢詫⒒瑝K2和沒有晶圓片的晶圓片臺8拉動至導(dǎo)軌18的起始端，即，使晶圓片臺8離開檢測裝置。晶圓片臺8離開檢測裝置后，晶圓片21被吸盤帶動至檢測位置，進行檢測。測量完成后，晶圓片21被送到緩沖平臺上，該緩沖平臺的高度位于A、B之間。此時再推動滑塊2，使其運動到導(dǎo)軌18的末端，則晶圓片臺8恰好位于晶圓片21的正下方，向上推動晶圓片臺8，可使位于高度A、B之間的晶圓片21落到晶圓片臺8上，并上升至高度A處。此時，由于滑塊2內(nèi)的彈簧推動其緊密接觸的鋼球卡在限位軸I上的錐形缺口 3中，則晶圓片臺8不會因重力下降。最后，手動拉回滑塊2，待裝有晶圓片21的晶圓片臺8沿著導(dǎo)軌18離開檢測裝置后，即可手動取出晶圓片21，放入下一片晶圓片，進行下一次測量。
[0041]本發(fā)明提供的晶圓片輔助裝載裝置能夠借助升降機構(gòu)與移動軸9、限位板10、兩根限位導(dǎo)軌11和底板12之間的相互配合實現(xiàn)晶圓片臺8的上下移動和水平移動，從而方便晶圓片樣品21的取放，輔助實現(xiàn)晶圓片樣品21裝載，并且使交互空間有限的手動裝載過程安全、穩(wěn)定。
[0042]以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓片輔助裝載裝置，其特征在于，包括升降機構(gòu)、晶圓片臺(8)、至少兩個移動軸(9)、限位板(10)、兩根限位導(dǎo)軌(11)和底板(12)， 所述升降機構(gòu)的一端固定連接于所述晶圓片臺(8)，另一端固定連接于所述限位板(10)， 所述升降機構(gòu)上對稱地開設(shè)有豎直通孔，所述移動軸(9)穿設(shè)于所述豎直通孔，所述移動軸(9)的一端固定連接于所述晶圓片臺(8)，另一端固定連接于所述限位板(10)， 所述兩根限位導(dǎo)軌(11)對稱地連接于所述底板(12)，所述兩根限位導(dǎo)軌(11)的頂端間距小于所述限位導(dǎo)軌(11)的底端間距，當所述限位板(10)置于所述限位導(dǎo)軌(11)之上時，所述兩根限位導(dǎo)軌(11)的頂端用于承載所述限位板(10);當兩根限位導(dǎo)軌(11)置于所述限位導(dǎo)軌(11)之下時，所述兩根限位導(dǎo)軌(11)的底端之間的間隙能夠供所述限位板(10)穿梭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓片輔助裝載裝置，其特征在于，所述升降機構(gòu)包括限位軸(I)、滑塊(2)和至少兩組定位組件(22)，所述滑塊(2)套設(shè)于所述限位軸(1)，所述定位組件(22)設(shè)置于所述滑塊(2)，所述限位軸(I)上沿豎直方向設(shè)有定位區(qū)間(3)，所述定位組件(22)能夠卡扣于所述定位區(qū)間(3)，使得所述滑塊(2)在升降后的位置能夠被固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓片輔助裝載裝置，其特征在于，所述定位區(qū)間(3)為向所述限位軸(I)中心縮進的錐形缺口，所述滑塊(2)自中心向外緣開設(shè)有水平通孔(4)，所述定位組件(22)包括由所述滑塊(2)中心向外緣依次連接的鋼性球(5)、彈性部件(6)和堵頭(7)，所述剛性球(5)能夠卡扣于所述定位區(qū)間(3)，所述鋼球(5)能夠在所述水平通孔(4)中水平穿梭，所述堵頭(7)的外緣固定連接于所述滑塊(2)的外緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓片輔助裝載裝置，其特征在于，所述水平通孔(4)的內(nèi)徑等于所述剛性球(5)的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓片輔助裝載裝置，其特征在于，所述限位軸(I)呈圓柱狀，所述錐形缺口沿所述限位軸(I)的周向設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓片輔助裝載裝置，其特征在于，所述彈性部件(6)為彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載裝置，其特征在于，還包括連接板(13)，所述連接板(13)由剛性材料制成，所述連接板(13)固定連接于所述限位板(10)的上方，所述限位軸(I)和移動軸(9 )通過所述連接板(13)連接于所述限位板(10 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載裝置，其特征在于，還包括把手(14)，所述把手(14)固定連接于所述滑塊(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載裝置，其特征在于，還包括制動器(15)和制動塊(16)，所述制動器(15)設(shè)置于所述底板(12)上，位于所述限位導(dǎo)軌(11)的端點，所述制動塊(16)設(shè)置于所述滑塊(2)上與所述制動器(15)相對應(yīng)的位置，所述制動器(15)和制動塊(16)在制動時相互配合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載裝置，其特征在于，所述晶圓片臺(8)下方設(shè)有凹槽(17)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載裝置，其特征在于，還包括導(dǎo)軌(18)和導(dǎo)向槽(19)，所述導(dǎo)軌(18)固定連接于所述底板(12)，所述導(dǎo)向槽(19)固定連接于所述滑塊(2)，所述導(dǎo)向槽(19)還與所述導(dǎo)軌(18)相互嵌合，使得所述滑塊(2)在所述導(dǎo)軌(18)的限定內(nèi)只產(chǎn)生水平移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝載裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌(18)的長度大于所述限位導(dǎo)軌(11)的長度，從而在所述底板(12)上于所述限位導(dǎo)軌(11)的端點之外產(chǎn)生鋪設(shè)平面，當所述限位板(10)移動至所述鋪設(shè)平面上方時，所述滑塊(2)才能相對于所述限位軸(I)產(chǎn)生升降運動。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載裝置，其特征在于，所述豎直通孔和所述移動軸(I)之間設(shè)有軸套(20 )，所述軸套(20 )由聚四氟乙烯或者尼龍制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載裝置，其特征在于，所述限位板(10)由聚四氟乙烯或者尼龍制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝載裝置，其特征在于，所述制動器(15)和/或制動塊(16)由磁性材料制成。
【文檔編號】H01L21/677GK104134621SQ201310158775
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月2日
【發(fā)明者】吳文鏡, 李成敏 申請人:北京智朗芯光科技有限公司, 中國科學(xué)院微電子研究所