[發明專利]一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置

有效

• 申請號: 201410077595.0
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103887222B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 徐存良;高慧瑩;詹陽;李偉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十五研究所
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11004
• 代理人: 田世瑢

1.一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，包括有底座（10）和設置在底座（10）上的用于夾持晶圓的前夾（20）、后夾（40），其特征在于：底座（10）上還設有控制前夾（20）和后夾（40）移動的驅動機構（50），該驅動機構（50）由前夾連接機構、后夾連接機構和動力源組成；

所述動力源設置在后夾（40）后方的底座（10）上，包括有傳動帶（506）、驅動單元（507）和驅動單元支座（508），所述驅動單元（507）通過驅動單元支座（508）放置在底座（10）上，所述傳動帶（506）與驅動單元（507）嚙合、在驅動單元（507）的驅動下左右交替往復運動，并且傳動帶（506）的一端通過后彈簧張緊機構與前夾（20）連接，傳動帶（506）的另一端通過前彈簧張緊機構與后夾（40）連接；

所述后彈簧張緊機構包括前拉桿（509）、前彈簧桿（510）、前彈簧支座（511）和前彈簧組（512），所述傳動帶（506）的一端通過前拉桿（509）與前彈簧桿（510）的一端連接，前彈簧桿（510）的另一端又與所述前夾（20）連接，所述前彈簧桿（510）通過前彈簧支座（511）支撐放置在底座（10）上，所述前彈簧組（512）連接在前彈簧桿（510）與前彈簧支座（511）之間；

所述前彈簧張緊機構由后彈簧桿（501）、后彈簧組（502）、后彈簧支座（503）和后拉桿（504）組成，所述傳動帶（506）的另一端通過后拉桿（504）與后彈簧桿（501）的一端連接，后彈簧桿（501）的另一端又與所述后夾（40）連接，所述后彈簧桿（501）通過后彈簧支座（503）支撐放置在底座（10）上，所述后彈簧組（502）連接在后彈簧桿（501）與后彈簧支座（503）之間。

2.根據權利要求1所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述前彈簧支座（511）設有兩個，一個位于前彈簧桿（510）的前部，另一個位于前彈簧桿（510）的后部。

3.根據權利要求2所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述后彈簧張緊機構還包括支撐放置前彈簧桿（510）用的中間支座（513），該中間支座（513）設置在兩個前彈簧支座（511）之間的底座（10）上。

4.根據權利要求1所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述后彈簧支座（503）設有兩個。

5.根據權利要求1所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述前拉桿（509）與驅動單元（507）之間的傳動帶（506）上設有前張力傳感器（505b），后拉桿（504）與驅動單元（507）之間的傳動帶（506）上設有后張力傳感器（505a）。

6.根據權利要求1所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述前夾（20）與后夾（40）之間的底座（10）上設有用于距離檢測的晶圓檢測裝置（60）。

7.根據權利要求6所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述晶圓檢測裝置（60）由通過傳感器安裝座（604）連接在底座（10）上的距離傳感器A（601）、距離傳感器B（602）和距離傳感器C（603）組成，并且距離傳感器A（601）、距離傳感器B（602）和距離傳感器C（603）成三角形布置。

8.根據權利要求1所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述后彈簧組（502）由兩個彈簧座（5021）和夾在兩個彈簧座之間的一個彈簧（5022）組成，所述彈簧座（5021）的內壁由兩個平面（5021a）和兩段半徑相同的弧形面（5021b）構成，所述后彈簧桿（501）與彈簧座（5021）配合接觸的位置上設有與彈簧座（5021）的內壁相對應的平面和弧形面；所述前彈簧組（512）的結構與后彈簧組（502）相同。

9.根據權利要求1所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述前夾（20）由兩個獨立夾指（201）組成，并且每個獨立夾指（201）與晶圓相接觸的一面的形狀與晶圓的邊緣相適應，所述后夾（40）為凹字形，并且后夾（40）與晶圓相接觸的一面的形狀與晶圓的邊緣相適應。

10.根據權利要求1所述的一種利用彈簧張緊和電機驅動的力反饋晶圓夾持裝置，其特征在于：所述底座（10）上設有防護罩（30）。