一种活动夹具的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种活动夹具。


背景技术：

2.半导体器件制成的产品应用到包括计算机领域、网络通信领域、消费电子领域和工业控制领域等。但半导体器件在背金工艺制程中需要对晶圆进行研磨减薄，而经过研磨减薄后的晶圆会翘曲严重，因此容易导致机台发生报警停机。目前晶圆因为翘曲大的缘故易造成碎片的风险，且大多数情况下是用塞规来表征晶圆的翘曲程度，而晶圆翘曲的量测大多是使用固定的夹具托取晶圆中间部位。但由于晶圆的翘曲和晶圆的重量有很大关系，且晶圆在机台进行工艺时一般都是正面朝下，所以使用塞规并不能反映晶圆在机台真实的翘曲情况。另外机台内的腔室或机械手臂与晶圆的接触点都是在晶圆的边缘，而当晶圆各个位置的接触点不一样时，晶圆的翘曲程度也会相应地发生变化，目前并未有合适的量测机台来表征晶圆的翘曲。
3.因此，如何提供一种活动夹具，以克服现有技术中存在的上述缺陷，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种活动夹具，以解决现有技术存在的因测量时无法真实模拟晶圆在机台内的情况，而导致晶圆翘曲程度测量不准的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型提供了一种活动夹具，包括：旋转夹具、抓取手臂和至少三个活动支撑脚，所述活动支撑脚的形状与所述抓取手臂的抓取端适配；
6.其中，所述抓取手臂被配置为：将所述活动支撑脚固定在所述旋转夹具上以及将所述活动支撑脚从所述旋转夹具上分离；
7.所述旋转夹具被配置为可拆卸地固定所述活动支撑脚，并用于通过放置在其上的至少三个所述活动支撑脚支撑待支撑对象。
8.可选的，所述旋转夹具包括一旋转柱和一旋转台，所述旋转台位于所述旋转柱上方，所述旋转柱能够带动所述旋转台转动。
9.可选的，所述旋转台为圆柱体形，所述旋转台的上底面上具有一安装槽，所述安装槽沿所述上底面的周向设置，所述活动支撑脚能够与所述安装槽卡接。
10.可选的，所述待支撑对象包括晶圆，所述安装槽的环径与所述晶圆的直径相适应。
11.可选的，所述安装槽包括周向排布的数个卡槽，所述卡槽能够与所述活动支撑脚卡接。
12.可选的，所述活动支撑脚的第一端插入所述卡槽，所述活动支撑脚的第二端凸出所述旋转台的上底面并用于支撑所述晶圆。
13.可选的，所述活动支撑脚的所述第二端与所述晶圆接触的一面为光滑平面；和/或所述第二端的尺寸大于所述第一端的尺寸。
14.可选的，所述抓取手臂包括相连的第一段抓取手臂和第二段抓取手臂，所述第一段抓取手臂和所述第二段抓取手臂在连接处能够转动形成任意角度。
15.可选的，所述抓取手臂的抓取端设置在所述第二段抓取手臂远离所述第一段抓取手臂的端部，所述抓取端为具有一开口的c型环柱，所述抓取端通过所述开口抓取所述活动支撑脚。
16.可选的，所述预设数量为四个或六个。
17.与现有技术相比，本实用新型提供的一种活动夹具具有以下有益效果：
18.本实用新型提供的一种活动夹具，包括：旋转夹具、抓取手臂和至少三个活动支撑脚，所述活动支撑脚的形状与所述抓取手臂的抓取端适配；其中，所述抓取手臂被配置为：将所述活动支撑脚固定在所述旋转夹具上以及将所述活动支撑脚从所述旋转夹具上分离；所述旋转夹具被配置为可拆卸地固定所述活动支撑脚，并用于通过放置在其上的至少三个所述活动支撑脚支撑待支撑对象。使用本实用新型提供的活动夹具，可以依据所述晶圆在机台内的机械手臂或腔室内的位置状态，通过所述抓取手臂将所述活动支撑脚按照预设数量可拆卸的固定在所述旋转夹具上，随后将所述待支撑对象放置在所述活动支撑脚上，并通过转动所述旋转夹具改变支撑所述晶圆的所述活动支撑脚的位置和数量，从而能够真实模拟出所述晶圆在机台中不同位置处的状态，并由此量测出晶圆在机台不同位置处时真实的翘曲程度。
附图说明
19.图1为本实用新型一实施例提供的活动夹具的结构示意图；
20.图2为本实用新型一实施例提供的旋转夹具的俯视图；
21.图3为本实用新型一实施例提供的活动支撑脚放置在所述旋转夹具上的结构示意图；
22.其中，附图标记如下：
23.100-旋转夹具，101-旋转柱，102-旋转台，103-安装槽，200-抓取手臂，201-第一段抓取手臂，202-第二段抓取手臂，203-抓取端，300-活动支撑脚，301-第一端，302-第二端，400-卡槽。
具体实施方式
24.下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。应当了解，说明书附图并不一定按比例的显示本实用新型的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本实用新型某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本实用新型的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
25.在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列任务，且本文所呈现的这些任务的顺序并非必须是可执行这些任务的唯一顺序，且一些所述的任务可被省略和/或一些本文未描述的其他任务可被添加到该方法。
26.本实用新型一实施例提供了一种活动夹具，具体的请参见附图1-附图3，其中，图1为本实用新型一实施例提供的活动夹具的结构示意图；图2为本实用新型一实施例提供的旋转夹具100的俯视图；图3为本实用新型一实施例提供的活动支撑脚300放置在所述旋转夹具100上的结构示意图；结合图1-图3可以明显看出，本实施例提供的所述活动夹具包括：旋转夹具100、抓取手臂200和至少三个活动支撑脚300；其中，所述抓取手臂200被配置为：将所述活动支撑脚300固定在所述旋转夹具100上以及将所述活动支撑脚300从所述旋转夹具100上分离；所述旋转夹具100被配置为可拆卸地固定所述活动支撑脚300，并用于通过放置在其上的至少三个所述活动支撑脚300支撑待支撑对象。
27.如此设置，使用本实用新型提供的活动夹具，可以依据所述晶圆在机台内的机械手臂或腔室内的位置状态，利用所述抓取手臂200将所述活动支撑脚300按照预设数量可拆卸的固定在所述旋转夹具100上，随后将所述待支撑对象放置在所述活动支撑脚300上，并通过转动所述旋转夹具100改变支撑所述晶圆的所述活动支撑脚300的位置和数量，从而真实模拟出所述晶圆在机台中不同位置处的状态，并由此量测出晶圆在机台不同位置处时真实的翘曲程度。
28.具体的，所述旋转夹具100被配置为：当所述抓取手臂200需要放置所述活动支撑脚300到所述旋转夹具100时，转动所述旋转夹具100到预设位置，停止转动，所述抓取手臂200将一个所述活动支撑脚300放置在所述预设位置上，再次转动所述旋转夹具100到下一预设位置，停止转动，所述抓取手臂200将另一所述活动支撑脚300放置在所述下一预设位置上，重复转动所述旋转夹具100，直至放置好所述预设数量的所述活动支撑脚300，所述旋转夹具100停止转动。由此，通过所述旋转夹具100的转动，所述抓取手臂200能够将数个所述活动支撑脚300放置到所述旋转夹具100的不同位置上，从而模拟出晶圆处于不同位置处时的真实翘曲状态。需要进一步说明的是，本实用新型提供的所述预设位置可依据所述晶圆在机台中不同腔体内或机械手臂上支撑点的位置设置。
29.请继续参见图1，从图中可以明显看出，所述旋转夹具100包括一旋转柱101和一旋转台102，所述旋转台102位于所述旋转柱101上方，所述旋转柱101能够带动所述旋转台102转动。由此，保障了通过所述旋转柱101带动旋转台102的转动，通过所述抓取手臂200能够将所述活动支撑脚300周向的安装在所述旋转台102上，从而确保了后续所述晶圆能够平稳地放置在所述活动支撑脚300上。
30.在其中一种优选实施方式中，所述旋转台102为圆柱体形，所述旋转台102的上底面上具有一安装槽103，所述安装槽103沿所述上底面的周向设置，所述活动支撑脚300能够与所述安装槽103卡接。由此，通过将所述活动支撑脚300设置在所述安装槽103上，所述安装槽103不仅为所述活动支撑脚300能够被正常安装到所述旋转夹具100上提供了安装位置，且所述安装位置的形状也保障了当所述活动支撑脚300被安装到所述安装槽103上后，能够真实模拟出所述晶圆在机台中不同位置处的状态。需要进一步说明的是，所述安装槽103上还可以包含一固定支撑脚，所述固定支撑脚与所述活动支撑脚300的形状大小相同，所述固定支撑脚在所述安装槽103上的位置固定。如此设置，当所述抓取手臂200将所述活
动支撑脚300安装到所述安装槽103上时，不仅可以减少一次活动支撑脚300的安装过程，同时还不影响本实用新型提供的所述活动夹具的功能。
31.在其中一种优选实施方式中，所述待支撑对象包括晶圆，所述安装槽103的环径与所述晶圆的直径相适应。如此设置，当所述活动支撑脚300放置到所述安装槽103后，所述晶圆能够正常放置在所述活动支撑脚300上，不会因为所述安装槽103的环径过大，导致所述晶圆无法放置到所述活动支撑脚300上或是放置后从所述活动支撑脚300上滑落。同时，由于在机台的所述腔体内或机械手臂上时，所述晶圆与所述腔体或所述机械手臂的支撑处的接触点都是在所述晶圆的边缘，因此，也不会出现因为所述安装槽103的环径过小，而导致所述晶圆的接触点模拟错误的情况。
32.优选的，所述安装槽103包括周向排布的数个卡槽400，所述卡槽400能够与所述活动支撑脚300卡接。所述活动支撑脚300的第一端301插入所述卡槽400，所述活动支撑脚300的第二端302凸出所述旋转台102的上底面并用于支撑所述晶圆。在其中一种优选实施方式中，所述卡槽400的形状为三角形，并因此，所述第一端301的形状为三角柱形，从而确保了所述活动支撑脚300能够正常放置到所述旋转夹具100上，且当所述晶圆放置到所述活动支撑脚300上时不会与所述旋转台102接触。需要进一步说明的是，所述卡槽400的形状并不是单一限定的，还包括圆形或方形等形状的所述卡槽400，本领域的技术人员可以理解的，使用者可以根据实际使用情况选择适宜的所述卡槽400。
33.优选的，所述活动支撑脚300的所述第二端302与所述晶圆接触的一面为光滑平面，由于所述第二端302与所述晶圆接触的一面设置为光滑平面，保障了当所述晶圆放置到所述活动支撑脚300上后，所述活动支撑脚300不会划伤所述晶圆表面，由此确保了所述晶圆的安全。
34.进一步地，作为其中一种优选实施方式，所述第二端302的尺寸大于所述第一端301的尺寸，同时，当所述活动支撑脚300放置在所述旋转夹具100上后，所述卡槽400将所述第一端301卡住后，所述第二端302的尺寸确保了所述活动支撑脚300不会从所述卡槽400中滑落。
35.优选的，所述抓取手臂200包括相连的第一段抓取手臂201和第二段抓取手臂202，所述第一段抓取手臂201和所述第二段抓取手臂202在连接处能够转动形成任意角度。由此，所述抓取手臂200通过改变所述第一段抓取手臂201和所述第二段抓取手臂202之间的角度，以改变所述抓取手臂200的抓取端203的位置，从而利于所述抓取端203将所述活动支撑脚300安装或拆离所述旋转夹具100。
36.优选的，所述抓取手臂200的抓取端203设置在所述第二段抓取手臂202远离所述第一段抓取手臂201的端部，所述抓取端203为具有一开口的c型环柱，所述抓取端通203过所述开口抓取所述活动支撑脚300。由此，所述活动支撑脚300通过所述开口进入所述抓取端203，从而利于所述抓取端203抓取所述活动支撑脚300。
37.优选的，所述预设数量为四个或六个。由于在机台的工艺腔体中时，所述晶圆的支撑点通常为六个，而在机械手臂上时，所述晶圆的支撑点为四个。由此，保障了所述晶圆无论是在所述机台的腔体中，或是处于所述机械手臂上时，本实用新型提供的所述活动夹具都能够真实模拟出所述晶圆在不同位置处时的状态，从而量测出晶圆在机台不同位置处时真实的翘曲程度。需要进一步说明的是，在不同机台的不同腔体中，所述晶圆的支撑点可能
不同，所述预设数量可以根据相应腔体内支撑点的数量而设置，本实用新型对此并不做严格规定。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。
40.综上，在本实用新型提供的一种活动夹具，用于放置晶圆，包括：旋转夹具100、抓取手臂200和至少三个活动支撑脚300；其中，所述抓取手臂200被配置为：将所述活动支撑脚300固定在所述旋转夹具100上以及将所述活动支撑脚300从所述旋转夹具100上分离；所述旋转夹具100被配置为可拆卸地固定所述活动支撑脚300，并用于通过放置在其上的至少三个所述活动支撑脚300支撑待支撑对象。本实用新型提供的活动夹具，依据所述晶圆在机台内的机械手臂或腔室内的位置状态，利用所述抓取手臂200将所述活动支撑脚300按照预设数量可拆卸的固定在所述旋转夹具100上，随后将所述待支撑对象放置在所述活动支撑脚300上，并通过调转动所述旋转夹具100改变支撑所述晶圆的所述活动支撑脚300的位置和数量，从而真实模拟出所述晶圆在机台中不同位置处的状态，并由此量测出晶圆在机台不同位置处时真实的翘曲程度。
41.上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。