技術領域

本發明涉及硅片夾持裝置，尤其涉及一種非接觸式硅片夾持裝置。

背景技術

硅片的夾持是集成電路(IC)生產工藝和微納制造中的一個重要環節，在現有的IC生產線中，硅片的輸運仍以真空吸盤等接觸式夾持方式為主，硅片與夾持物的直接接觸往往造成硅片表面的污染和劃傷，甚至會因受力不均使硅片產生翹曲變形，這對于具有納米級制造精度的芯片制造會造成廢品率增加等諸多問題。為此，硅片的非接觸夾持技術近年來受到各國的高度重視，并將逐步成為下一代IC生產工藝中的標準配置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非接觸式硅片夾持裝置，通過噴氣腔產生的旋轉氣流將吸氣腔抽吸成真空，硅片在噴出氣體的排斥力、吸氣腔的真空吸力及重力的作用下自穩定的懸浮，從而實現硅片的非接觸式夾持。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

包括噴氣腔、吸氣腔；噴氣腔上部內圓柱面開有沿圓周切向布置的噴氣腔進氣口，噴氣腔下部為中空腔體，吸氣腔上部圓柱面開有沿圓柱面軸向分布的徑向通氣孔，吸氣腔中裝有等分的隔極，吸氣腔安裝在噴氣腔內，噴氣腔頂部和吸氣腔頂部形成螺紋配合，噴氣腔下部與吸氣腔下部形成流通通道。

所述的噴氣腔下部為圓錐或圓柱中空腔體；所述的吸氣腔下部為圓錐體或圓柱體。所述的噴氣腔進氣口為1～2個。所述的隔板與吸氣腔底面垂直。所述的噴氣腔底面與吸氣腔底面平行。

本發明通過研究旋轉氣流與真空穩定性的關系發現，采用旋轉氣流抽吸的方式，使吸氣腔產生真空，通過隔板將吸氣腔內部分隔成多個區域，能夠減少旋轉氣流的擾動作用，保持吸氣腔中真空的穩定性。

通過研究作用于硅片的噴出氣體排斥力和真空吸力的規律發現，噴氣腔頂部與吸氣腔之間通過螺紋配合，通過改變噴氣腔與吸氣腔的相對位置，調節噴氣腔與吸氣腔間流通通道的大小，能夠改變噴出氣體作用于硅片的排斥力和吸氣腔的真空吸力的大小，達到調節噴氣腔底面與硅片之間距離的作用。

通過研究硅片受力與噴氣腔底面和硅片之間距離的關系發現，當噴氣腔底面與硅片的距離大于一定的閾值，硅片受到的噴出氣體的排斥力、吸氣腔的真空吸力以及重力的合力為吸引力，當噴氣腔底面與硅片的距離小于一定的閾值，硅片受到的噴出氣體的排斥力、吸氣腔的真空吸力以及重力的合力為排斥力。硅片在該力的作用下，實現穩定的懸浮。

本發明具有的有益的效果是：

沿圓周切向布置的噴氣腔進氣口，使進入噴氣腔的高壓氣體產生旋轉運動，旋轉氣流沿流通通道噴出，噴射在硅片的表面，旋轉氣流產生的抽吸作用在吸氣腔中形成真空，硅片在噴出氣體的排斥力、吸氣腔的真空吸力以及重力的作用下形成自穩定的懸浮，確保硅片無法與噴氣腔和吸氣腔接觸。本發明具有結構簡單、工藝性好、操作簡單等優點，能夠實現硅片的非接觸式夾持。

附圖說明

圖1是本發明的噴氣腔的外形結構示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖3是本發明的吸氣腔的外形結構示意圖。

圖4是圖3的A-A剖視圖。

圖5是圖3的B-B剖視圖。

圖6是本發明的剖視圖。

圖中：1.噴氣腔，2.噴氣腔進氣口，3.旋轉氣流，4.通氣孔，5.吸氣腔，6.隔板，7.流通通道，8.硅片，9.噴氣腔底面，10.吸氣腔底面。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本發明包括噴氣腔1、吸氣腔5；噴氣腔1上部內圓柱面開有沿圓周切向布置的噴氣腔進氣口2，噴氣腔1下部為中空腔體，吸氣腔5上部圓柱面開有沿圓柱面軸向分布的徑向通氣孔4，吸氣腔5中裝有等分的隔極6，吸氣腔5安裝在噴氣腔1內，噴氣腔1頂部和吸氣腔5頂部形成螺紋配合，噴氣腔1下部與吸氣腔5下部形成流通通道7。

所述的噴氣腔1下部為圓錐或圓柱中空腔體；所述的吸氣腔5下部為圓錐體或圓柱體。

所述的噴氣腔進氣口2為1～2個，圖2中為兩個噴氣腔進氣口2。

所述的隔板6與吸氣腔底面10垂直。所述的噴氣腔底面9與吸氣腔底面10平行。

如圖6所示，包括噴氣腔1、吸氣腔5；噴氣腔進氣口2沿圓周切向布置，吸氣腔5內部有隔板6，噴氣腔1頂部和吸氣腔5頂部形成螺紋配合，噴氣腔進氣口2的氣流，經切向布置的噴氣腔進氣口2，沿流通通道7噴射到硅片8的表面，吸氣腔5上圓柱面上開有通氣孔4，吸氣腔中的氣體通過通氣孔4被抽吸到噴氣腔1中。