【技术实现步骤摘要】
本技术属于半导体芯片生产，尤其涉及一种无顶针式的晶圆固定装置、工艺腔。
技术介绍
1、在半导体芯片生产中，晶圆的传输是关键环节，其中最重要的一个过程就是晶圆在传输平台与工艺腔室之间的取送。一般来说，晶圆由机械手指承托送至晶圆固定载台上方，通过机械手升降、载台顶针升降、载台升降等一个或多个动作的配合来实现晶圆的放置，相应的晶圆取出是上述动作的逆过程。
2、然而依靠顶针升降的晶圆传输过程中容易出现晶圆偏置的问题。晶圆传输的在位稳定性关乎晶圆加工的每一个环节，这也是晶圆加工的首要前提。现有的晶圆传送技术中，顶针托举是常用到的手段，尤其是在8时晶圆的相关应用中，顶针式升降是被广泛应用的方法。而顶针式升降具有的优点和缺点也很明显：优点是结构简单、可搭配性高；缺点是顶针之间同步率、顶针运动平稳性要求极高。在晶圆取送的过程中，通常由3～4个顶针支撑在晶圆的背面，这样的点接触可以减少晶圆的污染，但是也增大了晶圆升降的难度。倘若发生顶针间存在高度差，顶针运动不同步等情况，晶圆极易发生抖动、偏移、甚至滑落等问题。
技术实现思路
1、解决的技术问题：本技术公开了一种无顶针式的晶圆固定装置、工艺腔，能够避免因顶针升降而产生的晶圆偏置，并保证了多次传输晶圆在位的稳定性。
2、技术方案：
3、一种无顶针式的晶圆固定装置，所述晶圆固定装置包括气缸升降机构、载台机构、托环机构和压环机构；
4、所述托环机构和压环机构均与载台机构连接，气缸升降机构位于载台机构下方；载台
5、放置晶圆后，载台机构在气缸升降机构的作用下下降，压环机构和托环机构均下降，晶圆被压环机构压紧在托环机构内，并和托环机构一起沉入载台机构内。
6、进一步地，所述晶圆固定装置还包括转动轴；
7、所述转动轴安装在工艺腔内，分别与电机、载台机构、托环机构和压环机构连接，在电机的作用下使载台机构、托环机构和压环机构同步自转。
8、进一步地，所述转动轴采用磁流体轴。
9、进一步地，所述气缸升降机构包括升降顶环、气缸导柱和气缸；
10、所述升降顶环由气缸导柱支撑，在气缸作用下沿气缸导柱移动；所述升降顶环位于载台机构、托环机构和压环机构正下方。
11、进一步地，所述压环机构包括压环、压环导柱、升降底环和压环弹簧；
12、所述压环由多个压环导柱固定在升降底环上，升降底环位于气缸升降机构正上方，多个压环弹簧一一对应地包裹住多个压环导柱，且压环弹簧一端抵在升降底环上，另一端抵在载台机构的第一圆柱孔内。
13、进一步地，所述压环由3个压环导柱固定在升降底环上。
14、进一步地，所述托环机构安装在压环和升降底环之间；
15、所述托环机构包括托环、托环导柱和托环弹簧；所述托环由多根托环导柱支撑，多个托环弹簧一一对应地包裹住多个托环导柱，托环弹簧一侧抵在托环下侧，另一侧抵在载台机构的第二圆柱孔内。
16、进一步地，所述托环机构包括限位环，所述限位环固定在托环导柱临近升降底环的端部上，且位于载台机构外侧。
17、进一步地，所述托环朝向压环的上表面上设置有台阶部，台阶部的尺寸与晶圆尺寸相匹配。
18、进一步地，所述晶圆尺寸范围为4寸至10寸。
19、进一步地，所述托环为非封闭环，托环一侧设置有开口，开口尺寸与机械手尺寸相匹配。
20、进一步地，所述托环由3根托环导柱支撑。
21、进一步地，所述载台的上表面上设置有凹槽，凹槽尺寸与托换尺寸相匹配。
22、进一步地，所述转动轴固定在工艺腔内的载台主板上。
23、本技术还公开了一种工艺腔，所述工艺腔包括工艺腔本体，以及安装在工艺腔本体内的如前所述的无顶针式的晶圆固定装置。
24、有益效果：
25、第一，本技术的无顶针式的晶圆固定装置，将易发生抖动的顶针换成边缘分布的托环结构，解决了顶针升降的晶圆偏置问题，保证了晶圆在位稳定性。
26、第二，本技术的无顶针式的晶圆固定装置，可实现压缩体积，满足晶圆固定装置的自转与压环固定方式的共存。
27、第三，本技术的无顶针式的晶圆固定装置，通过更改压环、托环、载台尺寸，可实现4、6、8时晶圆的兼容。
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1.一种无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述晶圆固定装置包括气缸升降机构、载台机构、托环机构和压环机构；
2.根据权利要求1所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述晶圆固定装置还包括转动轴；
3.根据权利要求2所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述转动轴采用磁流体轴。
4.根据权利要求1所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述气缸升降机构包括升降顶环、气缸导柱和气缸；
5.根据权利要求1所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述压环机构包括压环、压环导柱、升降底环和压环弹簧；
6.根据权利要求5所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述压环由3个压环导柱固定在升降底环上。
7.根据权利要求5所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述托环机构安装在压环和升降底环之间；
8.根据权利要求7所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述托环机构包括限位环，所述限位环固定在托环导柱临近升降底环的端部上，且位于载台机构外侧。
9.根据权利要求7所述的无顶针式的
10.根据权利要求9所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述晶圆尺寸范围为4寸至10寸。
11.根据权利要求9所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述托环为非封闭环，托环一侧设置有开口，开口尺寸与机械手尺寸相匹配。
12.根据权利要求9所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述托环由3根托环导柱支撑。
13.根据权利要求7所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述载台的上表面上设置有凹槽，凹槽尺寸与托换尺寸相匹配。
14.根据权利要求2所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述转动轴固定在工艺腔内的载台主板上。
15.一种工艺腔，其特征在于，所述工艺腔包括工艺腔本体，以及安装在工艺腔本体内的如权利要求1-14任一项中所述的无顶针式的晶圆固定装置。
...【技术特征摘要】
1.一种无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述晶圆固定装置包括气缸升降机构、载台机构、托环机构和压环机构；
2.根据权利要求1所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述晶圆固定装置还包括转动轴；
3.根据权利要求2所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述转动轴采用磁流体轴。
4.根据权利要求1所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述气缸升降机构包括升降顶环、气缸导柱和气缸；
5.根据权利要求1所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述压环机构包括压环、压环导柱、升降底环和压环弹簧；
6.根据权利要求5所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述压环由3个压环导柱固定在升降底环上。
7.根据权利要求5所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述托环机构安装在压环和升降底环之间；
8.根据权利要求7所述的无顶针式的晶圆固定装置，其特征在于，所述托环机构包括限位环，所述限位环固定在托环导柱临近升降底环的端部...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡少谦，桑康，陈龙保，胡冬冬，刘朋飞，冯家莉，许开东，
申请(专利权)人：江苏鲁汶仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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