本發(fā)明涉及一種晶片頂升裝置及其頂升方法。

背景技術(shù)：

在等離子體刻蝕設(shè)備中，靜電吸盤(pán)利用靜電將晶片牢牢吸附固定住，晶片被固定在靜電吸盤(pán)上進(jìn)行相應(yīng)的刻蝕操作，刻蝕操作完成后，需要將晶片取出進(jìn)行后續(xù)制程。而只有當(dāng)靜電荷被完全釋放后，靜電吸盤(pán)對(duì)晶片不再存在吸附力，此時(shí)才能利用頂升裝置將晶片從靜電吸盤(pán)上頂起。由于很難確保靜電荷是否完全被釋放，如果還殘存靜電荷，那就仍然存在局部的吸附力，因此在頂升晶片的時(shí)候，在頂升力和殘存吸附力的相互作用下，容易使晶片發(fā)生破損，所以需要設(shè)計(jì)一種智能的頂升裝置，以確保晶片能夠被安全地頂升。

通常來(lái)說(shuō)，頂升過(guò)程包含兩個(gè)階段：第一頂升階段，將晶片頂升至0.5～3mm，使晶片與靜電吸盤(pán)分離；第二頂升階段，繼續(xù)將晶片頂升至9.5～15mm，以便機(jī)械手取走晶片。第一頂升階段是非常關(guān)鍵的，需要的頂升力較小，并且最好頂升力是可調(diào)節(jié)的，而頂升過(guò)程必須緩慢而輕柔，否則晶片受損的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)很大。

目前已經(jīng)有多種頂升裝置和頂升方法應(yīng)用在等離子體刻蝕設(shè)備中，例如：美國(guó)專(zhuān)利us8628675b2中公開(kāi)了一種頂升裝置，如圖1所示，半導(dǎo)體晶片206放置在靜電吸盤(pán)204上，晶片206被頂升銷(xiāo)228頂起，頂升銷(xiāo)228連接在銷(xiāo)升降軛230上，銷(xiāo)升降軛230通過(guò)導(dǎo)螺桿244連接馬達(dá)246，當(dāng)需要頂升晶片時(shí)，馬達(dá)246驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)升降軛230帶動(dòng)頂升銷(xiāo)228向上運(yùn)動(dòng)，將晶片206頂起，在頂升過(guò)程中，應(yīng)變儀242實(shí)時(shí)檢測(cè)頂升力數(shù)據(jù)并傳輸給dsp250，馬達(dá)控制器252將控制信號(hào)傳輸給馬達(dá)246，實(shí)時(shí)調(diào)整馬達(dá)的頂升力和頂升速度。采用這種方式，頂升力和頂升速度都可以得到快速而精確地調(diào)整，保證了頂升過(guò)程中晶片的安全，但是這種方式的系統(tǒng)復(fù)雜性較高，成本高昂。美國(guó)專(zhuān)利us8628675b2中還公開(kāi)了一種頂升裝置，利用兩個(gè)氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)頂升過(guò)程的兩個(gè)階段，如圖2a所示，第一氣缸304中設(shè)置第一活塞301，第二氣缸305中設(shè)置第二活塞302，在第一頂升階段，如圖2b所示，第二氣缸305進(jìn)氣，第二活塞302向上運(yùn)動(dòng)，塞桿312向上頂升，同時(shí)帶動(dòng)第一活塞301向上頂升，在第二頂升階段，如圖2c所示，第一氣缸304進(jìn)氣，第一活塞301向上運(yùn)動(dòng)，塞桿311向上頂升。采用這種頂升方式，需要兩個(gè)氣缸，占據(jù)的空間太大，且大氣缸的調(diào)節(jié)精度不高。如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)中還有一種方式，利用氦氣來(lái)實(shí)現(xiàn)第一頂升階段，采用氣缸206來(lái)實(shí)現(xiàn)第二頂升階段，通過(guò)探測(cè)氦氣的流量和壓力數(shù)據(jù)可以判斷晶片第一階段的頂升是否成功，而通過(guò)調(diào)節(jié)氣缸206的氣體流量來(lái)控制頂升速度和頂升高度。但是這種方法由于引入了氦氣，會(huì)對(duì)晶片造成污染，而且氦氣氣流會(huì)導(dǎo)致晶片偏移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種晶片頂升裝置及其頂升方法，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輕柔地頂升過(guò)程，避免晶片遭到損壞和污染，同時(shí)節(jié)省了空間，降低了成本，具有很強(qiáng)的靈活性和可操作性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種晶片頂升裝置，設(shè)置在等離子體刻蝕腔體內(nèi)，刻蝕腔體內(nèi)設(shè)置有設(shè)備盤(pán)、設(shè)備盤(pán)上設(shè)置靜電吸盤(pán)，晶片吸附在靜電吸盤(pán)上，靜電吸盤(pán)和設(shè)備盤(pán)上都具有若干通孔，設(shè)備盤(pán)上的通孔與靜電吸盤(pán)上的通孔形成導(dǎo)向通道，該晶片頂升裝置包含：

若干第一頂升組件，其穿過(guò)導(dǎo)向通道設(shè)置在晶片下方，用于完成第一頂升階段，將晶片頂升至與靜電吸盤(pán)分離；

第二頂升組件，其與所有的第一頂升組件機(jī)械連接，用于完成第二頂升階段，繼續(xù)將晶片頂升至設(shè)定距離；

所述的第一頂升組件包含：微型氣缸以及與微型氣缸連接的頂桿組件，微型氣缸通過(guò)活塞驅(qū)動(dòng)頂桿組件上升頂起晶片；

所述的第二頂升組件包含：氣缸以及連接氣缸和微型氣缸的若干連接組件，氣缸利用氣缸活塞通過(guò)連接組件進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)微型氣缸和頂桿組件將晶片頂升至設(shè)定距離。

所述的微型氣缸設(shè)置在導(dǎo)向套中，可以沿著導(dǎo)向套的軸向上下移動(dòng)，所述的導(dǎo)向套固定設(shè)置在每個(gè)導(dǎo)向通道的下方。

所述的第一頂升組件的數(shù)量大于等于3個(gè)。

所述的微型氣缸內(nèi)設(shè)置有止動(dòng)塊，止動(dòng)塊阻止活塞繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)。

所述的止動(dòng)塊的設(shè)置位置滿(mǎn)足以下條件：當(dāng)活塞位于微型氣缸底部的初始位置時(shí)，止動(dòng)塊的底面與活塞的頂面距離為h1=0.5～3mm。

所述的頂桿組件，其設(shè)置在導(dǎo)向通道內(nèi)，頂桿組件包含頂桿主體和設(shè)置在頂桿主體中的頂桿，所述的頂桿主體的底部通過(guò)波紋管與微型氣缸的頂部密封連接，所述的頂桿通過(guò)密封圈嵌設(shè)在頂桿主體的頂部，頂桿的底部固定連接微型氣缸的活塞，在活塞的帶動(dòng)下，頂桿可以向上頂起，頂桿的頂端接觸晶片并將晶片頂起。

所述的晶片頂升裝置還包含控制裝置，該控制裝置包含：

若干推力探測(cè)器，其分別設(shè)置在每個(gè)活塞底部，用于探測(cè)推力大小數(shù)據(jù)，該推力探測(cè)器的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

若干接觸探測(cè)器，其設(shè)置在晶片底部，分別位于頂桿上方，用于探測(cè)頂桿接觸到晶片的時(shí)間，該接觸探測(cè)器的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

控制器，其電性連接每一個(gè)推力探測(cè)器、每一個(gè)接觸探測(cè)器和每一個(gè)微型氣缸，該控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)若干第一頂升組件的同步控制，以保證每一個(gè)頂桿的推力相同，每一個(gè)頂桿接觸晶片的時(shí)間相同。

所述的第一頂升組件還包含：密封圈法蘭，其設(shè)置在設(shè)備盤(pán)和導(dǎo)向套之間，用于隔離密封。

所述的氣缸內(nèi)設(shè)置有氣缸止動(dòng)塊，氣缸止動(dòng)塊阻止氣缸活塞繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)。

所述的氣缸止動(dòng)塊的設(shè)置位置滿(mǎn)足以下條件：當(dāng)氣缸活塞位于氣缸底部的初始位置時(shí)，氣缸止動(dòng)塊的底面與氣缸活塞的頂面距離為h2=9.5～15mm。

所述的第二頂升組件中的連接組件包含：

若干頂升臂，每一個(gè)頂升臂固定連接氣缸活塞，頂升臂的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

若干柱塞桿，每一個(gè)柱塞桿的上端分別對(duì)應(yīng)連接微型氣缸的底部，柱塞桿的下端分別固定連接一個(gè)頂升臂，柱塞桿的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同。

本發(fā)明還提供一種晶片頂升方法，包含以下步驟：

步驟s1、利用第一頂升組件完成第一頂升階段，在等離子體開(kāi)啟狀態(tài)下將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)0.5～3mm，使晶片與靜電吸盤(pán)分離；

微型氣缸的進(jìn)氣端輸入氣體，活塞帶動(dòng)頂桿向上頂升，頂升過(guò)程中，控制裝置通過(guò)控制微型氣缸的進(jìn)氣量來(lái)控制所有的頂桿的推力相同以及所有頂桿接觸晶片的時(shí)間相同，當(dāng)活塞接觸到止動(dòng)塊時(shí)，停止運(yùn)動(dòng)，頂桿停止頂升，保持微型氣缸的當(dāng)前進(jìn)氣量不變；

步驟s2、利用第二頂升組件完成第二頂升階段，在等離子體關(guān)閉狀態(tài)下繼續(xù)將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)9.5～15mm；

氣缸的進(jìn)氣端輸入氣體，氣缸活塞帶動(dòng)多個(gè)頂升臂向上運(yùn)動(dòng)，頂升臂帶動(dòng)與其相連的柱塞桿向上運(yùn)動(dòng)，多個(gè)柱塞桿分別帶動(dòng)微型氣缸和頂桿向上頂升，直至氣缸活塞接觸到氣缸止動(dòng)塊時(shí)，氣缸活塞停止運(yùn)動(dòng)；

步驟s3、晶片被取走后，第一頂升組件和第二頂升組件下降恢復(fù)到初始位置，等待下一次頂升過(guò)程。

所述的第一頂升階段在等離子體開(kāi)啟狀態(tài)下進(jìn)行。

所述的第二頂升階段在等離子體關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行。

所述的第一頂升組件和第二頂升組件下降恢復(fù)到初始位置具體包含以下步驟：

微型氣缸的進(jìn)氣端停止輸入氣體，缸內(nèi)氣體從出氣端排出，活塞下降到初始位置，頂桿下降到初始位置，頂桿的頂端低于晶片底面，氣缸的進(jìn)氣端停止輸入氣體，缸內(nèi)氣體從出氣端排出，氣缸活塞下降到初始位置，頂升臂和柱塞桿下降到初始位置，微型氣缸下降到初始位置。

本發(fā)明還提供一種等離子刻蝕設(shè)備，包含：刻蝕腔體、設(shè)置在刻蝕腔體內(nèi)的設(shè)備盤(pán)、設(shè)置在設(shè)備盤(pán)上的靜電吸盤(pán)，晶片吸附在靜電吸盤(pán)上，靜電吸盤(pán)和設(shè)備盤(pán)上都具有若干通孔，設(shè)備盤(pán)上的通孔與靜電吸盤(pán)上的通孔形成一個(gè)導(dǎo)向通道；

該等離子刻蝕設(shè)備還包含設(shè)置在等離子體刻蝕腔體內(nèi)的晶片頂升裝置。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用微型氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)第一階段頂升過(guò)程，利用微型氣缸來(lái)調(diào)節(jié)頂桿的頂升高度和頂升速度，獲得相同的頂升時(shí)間和頂升力，微型氣缸的行程短，合理控制微型氣缸的進(jìn)氣量可以實(shí)現(xiàn)輕柔穩(wěn)定的頂升過(guò)程，防止晶片受損；

2、微型氣缸的體積小，節(jié)省了空間，采用多個(gè)微型氣缸實(shí)現(xiàn)第一階段頂升，而利用一個(gè)氣缸實(shí)現(xiàn)第二階段頂升，更加靈活，且降低了成本；

3、不需要采用氦氣，避免了晶片被污染的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是背景技術(shù)中頂升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a～圖2c是背景技術(shù)中另一種頂升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是背景技術(shù)中第三種頂升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明提供的晶片頂升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是頂升組件的局部放大示意圖。

圖6是晶片頂升裝置的俯視圖。

圖7是第一頂升組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8a～圖8c是晶片頂升方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下根據(jù)圖4～圖8b，具體說(shuō)明本發(fā)明的較佳實(shí)施例。

如圖4所示，本發(fā)明提供一種晶片頂升裝置，設(shè)置在等離子體刻蝕腔體內(nèi)，刻蝕腔體內(nèi)設(shè)置有設(shè)備盤(pán)3、設(shè)備盤(pán)3上設(shè)置靜電吸盤(pán)2，晶片吸附在靜電吸盤(pán)2上，靜電吸盤(pán)2和設(shè)備盤(pán)3上都具有若干通孔，設(shè)備盤(pán)3上的通孔與靜電吸盤(pán)2上的通孔形成一個(gè)導(dǎo)向通道21，該晶片頂升裝置包含：

若干第一頂升組件，其穿過(guò)導(dǎo)向通道21設(shè)置在晶片下方，用于完成第一頂升階段，將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)0.5～3mm，使晶片與靜電吸盤(pán)分離；

第二頂升組件，其與所有的第一頂升組件機(jī)械連接，用于完成第二頂升階段，繼續(xù)將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)9.5～15mm，以便機(jī)械手取走晶片。

所述的第一頂升組件包含：

導(dǎo)向套103，其固定設(shè)置在每個(gè)導(dǎo)向通道21的下方；

微型氣缸101，其設(shè)置在導(dǎo)向套103中，可以沿著導(dǎo)向套103的軸向上下移動(dòng)，所述的微型氣缸101內(nèi)具有活塞102，在氣體的推動(dòng)下，活塞102可在微型氣缸101內(nèi)上下移動(dòng)，微型氣缸101內(nèi)還設(shè)置有止動(dòng)塊107，止動(dòng)塊107阻止活塞102繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)；

頂桿組件，其設(shè)置在導(dǎo)向通道21內(nèi)，如圖5所示，該頂桿組件包含頂桿主體1041和設(shè)置在頂桿主體1041中的頂桿104，所述的頂桿主體1041的底部通過(guò)波紋管105與微型氣缸101的頂部密封連接，所述的頂桿104通過(guò)密封圈1042嵌設(shè)在頂桿主體1041的頂部，頂桿104的底部固定連接微型氣缸101的活塞102，在活塞102的帶動(dòng)下，頂桿104可以向上頂起，頂桿104的頂端接觸晶片2并將晶片2頂起。

所述的第一頂升組件還包含：密封圈法蘭106，其設(shè)置在設(shè)備盤(pán)3和導(dǎo)向套103之間，由于頂桿104上方是真空腔體，法蘭密封圈106主要起到與外界氣體隔離的作用，該密封圈法蘭106接觸設(shè)備盤(pán)3底面和導(dǎo)向套103的內(nèi)壁，達(dá)到密封效果。

如圖4所示，所述的第二頂升組件包含：

氣缸201，其中具有氣缸活塞202，在氣體的推動(dòng)下，氣缸活塞202可在氣缸201內(nèi)上下移動(dòng)，氣缸201內(nèi)還設(shè)置有氣缸止動(dòng)塊205，氣缸止動(dòng)塊205阻止氣缸活塞202繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)；

若干頂升臂203，每一個(gè)頂升臂203固定連接氣缸活塞202，頂升臂203的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

若干柱塞桿204，每一個(gè)柱塞桿204的上端分別對(duì)應(yīng)連接微型氣缸101的底部，柱塞桿204的下端分別固定連接一個(gè)頂升臂203，柱塞桿204的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同。

在刻蝕制程完成后，首先由第一頂升組件完成第一頂升階段，將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)0.5～3mm，使晶片與靜電吸盤(pán)分離，具體地，微型氣缸101的進(jìn)氣端輸入氣體，推動(dòng)活塞102向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)頂桿組件中的頂桿104向上運(yùn)動(dòng)，頂桿104的頂端接觸到晶片2后進(jìn)一步上升，將晶片2頂起，直至活塞102接觸到止動(dòng)塊107后停止運(yùn)動(dòng)，頂桿104也停止。接著由第二頂升組件完成第二頂升階段，繼續(xù)將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)9.5～15mm，以便機(jī)械手取走晶片，具體地，氣缸201的進(jìn)氣端輸入氣體，推動(dòng)氣缸活塞202向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)多個(gè)頂升臂203和多個(gè)柱塞桿204同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)微型氣缸101和頂桿104向上運(yùn)動(dòng)，微型氣缸101和頂桿104上升過(guò)程中，波紋管105收縮，直至氣缸活塞202接觸到氣缸止動(dòng)塊205后停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)晶片被頂升至距離靜電吸盤(pán)9.5～15mm，氣缸201進(jìn)氣端停止輸入氣體，氣缸201停止驅(qū)動(dòng)活塞202，完成頂升過(guò)程。

為了保證頂升力的均勻分布，設(shè)置多個(gè)第一頂升組件，第一頂升組件的數(shù)量大于等于3個(gè)。如圖6所示，本實(shí)施例中，設(shè)置3個(gè)第一頂升組件，呈等腰三角形分布在靜電吸盤(pán)2上的1號(hào)孔位、2號(hào)孔位和3號(hào)孔位處。如果按照常規(guī)設(shè)置，將所有的頂桿組件直接與氣缸201連接，直接實(shí)現(xiàn)第一頂升階段和第二頂升階段，由于在頂升過(guò)程中頂桿204僅僅受到密封圈1042的彈力束縛，又缺少止動(dòng)裝置，故而較難控制多個(gè)頂桿204的頂升距離，難以獲得同樣的頂升距離，當(dāng)其中一個(gè)頂桿204已經(jīng)接觸晶片1時(shí)，可能其他的頂桿204還未接觸到晶片1，又或者也許所有的頂桿204是同步接觸到晶片1的，但是由于靜電吸盤(pán)2上的靜電荷并未完全釋放，導(dǎo)致靜電吸盤(pán)2上的電荷分布不均，某些孔位處對(duì)晶片的吸力大，某些空位處對(duì)晶片的吸力小，此時(shí)用同樣的頂升力來(lái)驅(qū)動(dòng)頂桿204，會(huì)導(dǎo)致某些孔位處的頂桿204已經(jīng)頂起，但是某些孔位處的頂升力不足以克服吸力，無(wú)法頂起晶片，這勢(shì)必就造成了晶片的破損。本發(fā)明為每一個(gè)第一頂升組件都單獨(dú)配置了微型氣缸101，分別用微型氣缸101來(lái)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)頂桿組件，微型氣缸101的體積小，可以設(shè)置在導(dǎo)向套內(nèi)，且微型氣缸101的行程短，利用微型氣缸101來(lái)控制每個(gè)頂桿組件的頂升力和頂升時(shí)間，使每個(gè)頂桿104的頂升高度保持一致，令晶片與靜電吸盤(pán)安全分離。

為了更好地控制第一頂升組件實(shí)現(xiàn)第一頂升階段，可以通過(guò)控制裝置來(lái)調(diào)節(jié)頂升時(shí)間和頂升速度。如圖7所示，所述的控制裝置包含：

若干推力探測(cè)器108，其分別設(shè)置在每個(gè)活塞102底部，用于探測(cè)推力大小數(shù)據(jù)，該推力探測(cè)器108的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

若干接觸探測(cè)器109，其設(shè)置在晶片2底部，分別位于頂桿104上方，用于探測(cè)頂桿104接觸到晶片的時(shí)間，該接觸探測(cè)器109的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

控制器（圖中未顯示），其電性連接每一個(gè)推力探測(cè)器108、每一個(gè)接觸探測(cè)器109和每一個(gè)微型氣缸101，該控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)若干第一頂升組件的同步控制，具體來(lái)說(shuō)，是將推力探測(cè)器108探測(cè)到的推力和接觸探測(cè)器109探測(cè)到的接觸時(shí)間與預(yù)先設(shè)定的推力和接觸時(shí)間相比較，計(jì)算得到實(shí)際推力和接觸時(shí)間與設(shè)定推力和接觸時(shí)間的差值，經(jīng)過(guò)pid控制計(jì)算，實(shí)時(shí)調(diào)整微型氣缸101的進(jìn)氣氣壓和速率，從而實(shí)時(shí)調(diào)整活塞102的上升速度，進(jìn)一步控制頂桿104的頂升高度和頂升力度，以保證每一個(gè)頂桿的推力相同，每一個(gè)頂桿接觸晶片的時(shí)間相同。

本發(fā)明還提供一種等離子刻蝕設(shè)備，包含：刻蝕腔體、設(shè)置在刻蝕腔體內(nèi)的設(shè)備盤(pán)3、設(shè)置在設(shè)備盤(pán)3上的靜電吸盤(pán)2，晶片吸附在靜電吸盤(pán)2上，靜電吸盤(pán)2和設(shè)備盤(pán)3上都具有若干通孔，設(shè)備盤(pán)3上的通孔與靜電吸盤(pán)2上的通孔形成一個(gè)導(dǎo)向通道21；

該等離子刻蝕設(shè)備還包含設(shè)置在等離子體刻蝕腔體內(nèi)的晶片頂升裝置，該晶片頂升裝置包含：

若干第一頂升組件，其穿過(guò)導(dǎo)向通道21設(shè)置在晶片下方，用于完成第一頂升階段，將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)0.5～3mm，使晶片與靜電吸盤(pán)分離；

第二頂升組件，其與所有的第一頂升組件機(jī)械連接，用于完成第二頂升階段，繼續(xù)將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)9.5～15mm，以便機(jī)械手取走晶片。

所述的第一頂升組件包含：

導(dǎo)向套103，其固定設(shè)置在每個(gè)導(dǎo)向通道21的下方；

微型氣缸101，其設(shè)置在導(dǎo)向套103中，可以沿著導(dǎo)向套103的軸向上下移動(dòng)，所述的微型氣缸101內(nèi)具有活塞102，在氣體的推動(dòng)下，活塞102可在微型氣缸101內(nèi)上下移動(dòng)，微型氣缸101內(nèi)還設(shè)置有止動(dòng)塊107，止動(dòng)塊107阻止活塞102繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)；

頂桿組件，其設(shè)置在導(dǎo)向通道21內(nèi)，該頂桿組件包含頂桿主體1041和設(shè)置在頂桿主體1041中的頂桿104，所述的頂桿主體1041的底部通過(guò)波紋管105與微型氣缸101的頂部密封連接，所述的頂桿104通過(guò)密封圈1042嵌設(shè)在頂桿主體1041的頂部，頂桿104的底部固定連接微型氣缸101的活塞102，在活塞102的帶動(dòng)下，頂桿104可以向上頂起，頂桿104的頂端接觸晶片2并將晶片2頂起。

所述的第一頂升組件還包含：密封圈法蘭106，其設(shè)置在設(shè)備盤(pán)3和導(dǎo)向套103之間，由于頂桿104上方是真空腔體，法蘭密封圈106主要起到與外界氣體隔離的作用，該密封圈法蘭106接觸設(shè)備盤(pán)3底面和導(dǎo)向套103的內(nèi)壁，達(dá)到密封效果。

所述的第二頂升組件包含：

氣缸201，其中具有氣缸活塞202，在氣體的推動(dòng)下，氣缸活塞202可在氣缸201內(nèi)上下移動(dòng)，氣缸201內(nèi)還設(shè)置有氣缸止動(dòng)塊205，氣缸止動(dòng)塊205阻止氣缸活塞202繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)；

若干頂升臂203，每一個(gè)頂升臂203固定連接氣缸活塞202，頂升臂203的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

若干柱塞桿204，每一個(gè)柱塞桿204的上端分別對(duì)應(yīng)連接微型氣缸101的底部，柱塞桿204的下端分別固定連接一個(gè)頂升臂203，柱塞桿204的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同。

第一頂升組件的數(shù)量大于等于3個(gè)。

所述的晶片頂升裝置還包含控制裝置，該控制裝置包含：

若干推力探測(cè)器108，其分別設(shè)置在每個(gè)活塞102底部，用于探測(cè)推力大小數(shù)據(jù)，該推力探測(cè)器108的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

若干接觸探測(cè)器109，其設(shè)置在晶片2底部，分別位于頂桿104上方，用于探測(cè)頂桿104接觸到晶片的時(shí)間，該接觸探測(cè)器109的數(shù)量與第一頂升組件的數(shù)量相同；

控制器（圖中未顯示），其電性連接每一個(gè)推力探測(cè)器108、每一個(gè)接觸探測(cè)器109和每一個(gè)微型氣缸101，該控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)若干第一頂升組件的同步控制，具體來(lái)說(shuō)，是將推力探測(cè)器108探測(cè)到的推力和接觸探測(cè)器109探測(cè)到的接觸時(shí)間與預(yù)先設(shè)定的推力和接觸時(shí)間相比較，計(jì)算得到實(shí)際推力和接觸時(shí)間與設(shè)定推力和接觸時(shí)間的差值，經(jīng)過(guò)pid控制計(jì)算，實(shí)時(shí)調(diào)整微型氣缸101的進(jìn)氣氣壓和速率，從而實(shí)時(shí)調(diào)整活塞102的上升速度，進(jìn)一步控制頂桿104的頂升高度和頂升力度，以保證每一個(gè)頂桿的推力相同，每一個(gè)頂桿接觸晶片的時(shí)間相同。

本發(fā)明還提供一種晶片頂升方法，包含以下步驟：

步驟s1、利用第一頂升組件完成第一頂升階段，將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)0.5～3mm，使晶片與靜電吸盤(pán)分離；

步驟s2、利用第二頂升組件完成第二頂升階段，繼續(xù)將晶片頂升至距離靜電吸盤(pán)9.5～15mm；

步驟s3、晶片被取走后，第一頂升組件和第二頂升組件下降恢復(fù)到初始位置，等待下一次頂升過(guò)程。

如圖8a所示，所述的步驟s1中，第一頂升階段在等離子體開(kāi)啟狀態(tài)下進(jìn)行，以便更好地釋放靜電吸盤(pán)上的靜電荷，第一頂升階段具體包含以下步驟：

微型氣缸101的進(jìn)氣端輸入氣體（一般輸入氣體為干燥的空氣compressdryair，采用獨(dú)立的cda系統(tǒng)回路提供干燥的空氣），活塞102帶動(dòng)頂桿104向上頂升，頂升過(guò)程中，控制裝置通過(guò)控制微型氣缸101的進(jìn)氣量來(lái)控制所有的頂桿的推力相同以及所有頂桿接觸晶片的時(shí)間相同，當(dāng)活塞102接觸到止動(dòng)塊107時(shí)，停止運(yùn)動(dòng)，頂桿104停止頂升，保持微型氣缸101的當(dāng)前進(jìn)氣量不變。

如圖8c所示，所述的止動(dòng)塊107的設(shè)置位置滿(mǎn)足以下條件：當(dāng)活塞102位于微型氣缸101底部的初始位置時(shí)，止動(dòng)塊107的底面與活塞102的頂面距離為h1=0.5～3mm。

整個(gè)第一頂升階段完成后，晶片與靜電吸盤(pán)的距離為h1=0.5～3mm。

如圖8b所示，所述的步驟s2中，第二頂升階段在等離子體關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行，第二頂升階段具體包含以下步驟：

氣缸201的進(jìn)氣端輸入氣體（一般輸入氣體為干燥的空氣，采用獨(dú)立的cda系統(tǒng)回路提供干燥的空氣），氣缸活塞202帶動(dòng)多個(gè)頂升臂203向上運(yùn)動(dòng)，頂升臂203帶動(dòng)與其相連的柱塞桿204向上運(yùn)動(dòng)，多個(gè)柱塞桿204分別帶動(dòng)微型氣缸101和頂桿104向上頂升，直至氣缸活塞202接觸到氣缸止動(dòng)塊205時(shí)，氣缸活塞202停止運(yùn)動(dòng)。

所述的氣缸止動(dòng)塊205的設(shè)置位置滿(mǎn)足以下條件：當(dāng)氣缸活塞202位于氣缸201底部的初始位置時(shí)，氣缸止動(dòng)塊205的底面與氣缸活塞202的頂面距離為h2=9.5～15mm。

整個(gè)第二頂升階段完成后，晶片與靜電吸盤(pán)的距離為h2=9.5～15mm。

如圖8c所示，所述的步驟s3中，微型氣缸101的進(jìn)氣端停止輸入氣體，缸內(nèi)氣體從出氣端排出，活塞102下降到初始位置，頂桿104下降到初始位置，頂桿104的頂端低于晶片2底面，氣缸201的進(jìn)氣端停止輸入氣體，缸內(nèi)氣體從出氣端排出，氣缸活塞202下降到初始位置，頂升臂203和柱塞桿204下降到初始位置，微型氣缸101下降到初始位置。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用微型氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)第一階段頂升過(guò)程，利用微型氣缸來(lái)調(diào)節(jié)頂桿的頂升高度和頂升速度，獲得相同的頂升時(shí)間和頂升力，微型氣缸的行程短，合理控制微型氣缸的進(jìn)氣量可以實(shí)現(xiàn)輕柔穩(wěn)定的頂升過(guò)程，防止晶片受損；

2、微型氣缸的體積小，節(jié)省了空間，采用多個(gè)微型氣缸實(shí)現(xiàn)第一階段頂升，而利用一個(gè)氣缸實(shí)現(xiàn)第二階段頂升，更加靈活，且降低了成本；

3、不需要采用氦氣，避免了晶片被污染的風(fēng)險(xiǎn)。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。