本实用新型专利技术涉及半导体集成电路器件清洗技术领域，公开了一种具有监测半导体晶片状态功能的夹持装置，包括：可旋转的卡盘、位于所述卡盘几何中心的旋转轴、固定于所述旋转轴上的传感器、以及分布在所述卡盘上的至少三个夹持元件。本实用新型专利技术通过凸轮和卡盘的相对转动来放松或夹紧晶片，结构简单、容易实现，进一步通过传感器精确测量晶片是否夹紧，避免了夹紧力过小造成晶片夹持不紧，或者夹紧力过大造成对晶片的破坏，稳定性得以提高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
具有监测半导体晶片状态功能的夹持装置
本技术涉及半导体集成电路器件清洗
，特别是涉及一种具有监测半导体晶片状态功能的夹持装置。
技术介绍
随着集成电路特征尺寸进入到深亚微米阶段，晶片清洗已经从最初简单的槽式清洗发展到了精度更高的单片清洗。而在进行单片清洗时，需用卡盘将晶片固定，以便进行旋转操作。但卡盘将晶片卡得过紧很容易将晶片夹碎，而卡的不紧，在进行旋转操作时，晶片很容易从卡盘上脱离而摔碎。而这两种情况的发生都会损耗晶片，使得晶片制造的生产成本大大提闻。
技术实现思路
·(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是如何精确确定晶片在卡盘上是否卡紧，以降低晶片破碎的风险。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种具有监测半导体晶片状态功能的夹持装置，所述夹持装置包括可旋转的卡盘、位于所述卡盘几何中心的旋转轴、固定于所述旋转轴上的传感器、以及分布在所述卡盘上的至少三个夹持元件。优选地，每个夹持元件上安装有压缩弹簧。优选地，所述卡盘上分布有至少两块可移动的挡块。优选地，所述夹持装置还包括可相对于所述卡盘转动的凸轮，所述夹持元件的一端与所述凸轮接触。优选地，所述夹持元件与凸轮的接触端处设置有滑轮或轴承。优选地，所述凸轮通过轴承安装在卡盘上。优选地，所述凸轮上设有至少两个长圆孔。优选地，所述卡盘上设有用于限制所述夹持元件相对于卡盘沿夹持元件的轴线旋转的结构。优选地，所述夹持装置还包括位于所述长圆孔内的驱动杆。优选地，所述传感器为光纤微弯传感器。(三)有益效果上述技术方案具有如下优点本技术通过凸轮和卡盘的相对转动来放松或夹紧晶片，结构简单、容易实现，进一步通过传感器精确测量晶片是否夹紧，避免了夹紧力过小造成晶片夹持不紧，或者夹紧力过大造成对晶片的破坏，稳定性得以提高。附图说明图1是本技术的夹持装置的侧视图；图2是图1的装置在夹紧晶片时的仰视图；图3是图1的装置在打开晶片时夹持元件与晶片的状态；图4是图1的装置在夹紧晶片时夹持元件与晶片的状态；图5是利用图1的装置用于监测半导体晶片的过程的示意图；图6是光纤微弯传感器的结构示意图；图7为示例性操作的压力与时间的曲线图。其中，1-1旋转轴、1-2卡盘、1-3凸轮、1-4轴承、1_5夹持元件、1-6传感器、1-7上盖、1-8下盖、1-9半导体晶片、1-10压缩弹簧、A-A旋转轴旋转中心、B-B夹持元件旋转中心、 1-11驱动杆、1-12挡块、5-1信号、5-2信号处理器、6_1壳体、6_2后盖、6_3隔离膜片、6_4 平膜片、6-5娃油、6-6微弯探头动齿板、6-7微弯探头定齿板、6-8调节螺杆、6_9光纤、6_10 固定平台。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本技术的目的是精确确定晶片在卡盘上是否卡紧，以降低晶片破碎的风险。 本技术通过在晶片底部中心放置一个光纤微弯压力传感器，通过监测光纤的变形来判断晶片是否卡紧；然后根据反馈晶片状态对卡盘进行调整。本技术的装置能够使卡紧处理操作精确停止于操作的终点，即在该点处晶片处于希望状态。如图1、图2所示，本技术的装置包括在驱动装置驱动下可旋转的中空旋转轴1-1，在所述旋转轴1-1带动下旋转的卡盘1-2，通过轴承1-4安装在卡盘1-2上凸轮1-3 (可以相对卡盘相对转动)，沿卡盘1-2分布的夹持元件1-5。凸轮1-3上至少具有两长圆孔， 两驱动杆1-11在驱动装置(未示出)的驱动下插入长圆孔，使凸轮1-3固定，驱动卡盘1-2 旋转一定角度，从而实现卡盘1-2 (夹持元件)与凸轮1-3的相对转动。卡盘1-2相对凸轮 1-3的转动使夹持元件1-5沿卡盘径向移动，实现对晶片的打开和卡紧。卡盘1-2上分布有至少两块挡块1-12，挡块1-12可以上下伸缩，左右移动。当调整晶片夹紧的操作时，挡块收缩于卡盘1-2内；当传感器1-6发出信号判断晶片已经夹紧时，卡盘1-2内的挡块1-12弹出，左右调整后使卡盘1-2与凸轮1-3的位置固定，不再发生相对转动，此时挡块1-12的高度和位置也固定不变。沿卡盘1-2分布至少三个夹持元件，夹持元件1-5的一端在压缩弹簧1-10的作用下顶在凸轮上，夹持元件1-5可以相对卡盘1-2沿径向相对滑动。夹持元件 1-5可以跟随卡盘1-2沿卡盘1-2旋转轴线旋转。在卡盘1-2上有限制夹持元件1-5相对卡盘1-2沿夹持元件中心相对转动的结构，使夹持元件1-5只能沿卡盘1-2 平动。夹持元件1-5与凸轮1-3接触端可以设置滑轮或轴承，使两者之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦。上述图1是本技术装置的侧视图，其表示的是根据本技术的一个实施例的示例性卡盘装置和包括光纤微弯传感器的空心轴的处于横断面中的一些部件。在图1 中，中空旋转轴1-1带动卡盘1-2绕旋转轴线A-A旋转，凸轮1-3通过轴承1-4安装在卡盘 1-2上，可以相对卡盘转动。至少三个夹持元件1-5安装在卡盘1-2上。夹持元件1-5绕其旋转中心B-B的旋转，夹持元件1-5只能沿卡盘1-2径向移动。上述图2为本技术装置(去掉下盖1-8)夹紧晶片的仰视图。驱动装置(图中未表不出)驱动杆ι-ll从下方插入凸轮1-3的长圆孔中，按与ω (工艺旋转时的方向)相反的方向驱动旋转轴1-1旋转一定角度，旋转轴1-1带动卡盘1-2同步旋转，由于凸轮1-3 被驱动杆1-11限制，不能跟随卡盘1-2旋转。这样卡盘1-2带动夹持元件1-5旋转一定角度α (卡盘相对凸轮旋转角度)，凸轮1-3将夹持元件1-5向外顶出，使晶片1-9松弛并可打开，如图3所示。与ω相同的方向驱动旋转轴1-1带动卡盘1-2旋转一定角度，由于凸轮1-3被驱动杆1-11限制，不能跟随卡盘1-2旋转。这样卡盘1-2带动夹持元件1-5旋转一定角度，夹持元件1-5沿卡盘1-2回缩，实现晶片1-9的卡紧，如图4所示。在调整晶片 1-9卡紧的过程中，挡块1-12缩进在卡盘1-2中，保证不干涉卡盘1-2与凸轮1-3的相对转动。传感器1-6将监测晶片1-9的夹紧状态，并将信号反馈给卡盘，实时调整晶片1-9夹紧状态。当完成晶片1-9卡紧后，挡块1-12从卡盘1-2中弹出，并左右调整两个挡块1-12的位置，使卡盘1-2和凸轮1-3的相对位置保持固定，然后将驱动杆1-11下降出长圆孔，保证卡盘下盖1-8连续旋转时不与杆1-11干涉，为连续旋转卡盘沿ω的方向进行工艺提供了可能。传感器1-6设置在中空的旋转轴1-1上以便于监测半导体晶片是否卡紧。图5是图1中所示的简化图。如图5所示，传感器1-6固定于旋转轴1-1的中心部分。可使用任意合适的技术将传感器1-6固定于旋转轴1-1上。如传感器为光纤微弯传感器时(如图6 所示)，可检测集中在光纤微弯传感器和晶片1-9背面之间空气的压力变化。晶片1-9背面的气体经导压口将压力作用到隔离膜片6-3上，通过硅油6-5将压力均匀地传 输到平膜片 6-4上，从而使得平膜片6-4的硬中心处产生位移，带动传感器1-6的动齿板6-6作用到传输光纤6-9上,使得光纤中传输光产生微弯损耗,通过检测输出光的变化,可以确定压力的大小。当除了硅油本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有监测半导体晶片状态功能的夹持装置，其特征在于，所述夹持装置包括：可旋转的卡盘、位于所述卡盘几何中心的旋转轴、固定于所述旋转轴上的传感器、以及分布在所述卡盘上的至少三个夹持元件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，吴仪，张豹，
申请(专利权)人：北京七星华创电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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