本發(fā)明涉及晶圓級(jí)光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具。

背景技術(shù)：

1、晶圓級(jí)光學(xué)(wafer?level?optics，wlo)是一種結(jié)合了半導(dǎo)體制造工藝與光學(xué)設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)，主要用于制造小型、高性能的光學(xué)元件。區(qū)別于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體產(chǎn)品，這一類(lèi)光學(xué)元件的檢測(cè)高度依賴(lài)于對(duì)透過(guò)光線(xiàn)的測(cè)量。此外，該類(lèi)產(chǎn)品對(duì)于施加在晶圓上的應(yīng)力也更加的敏感。降低夾持面積，減少遮光區(qū)域，以及降低施加在晶圓上的使晶圓變形的力尤為關(guān)鍵。

2、現(xiàn)有晶圓夾持裝置，一般為兩片帶有定位槽的圓環(huán)形夾持片環(huán)構(gòu)成，將晶圓放在兩片夾持片的中間，通過(guò)螺栓/夾鉗將兩片夾持片和晶圓這三者固定到一起；或者是采用中心支撐邊緣夾持的方案，如公開(kāi)號(hào)為cn?102569154a的申請(qǐng)所示，包含了基板、定位柱等，通過(guò)兩側(cè)的帶有定位柱的基板將晶圓夾持在中間。

3、傳統(tǒng)的方案在晶圓范圍內(nèi)都有較大面積的遮擋，且存在光學(xué)元件和夾具之間的干涉，無(wú)法達(dá)到很好的檢測(cè)效果；并且有一定的厚度會(huì)導(dǎo)致被測(cè)器件的出光角受限，影響在晶圓邊緣或者被遮擋的器件的檢測(cè)。限制了單片晶圓上器件的檢測(cè)量。而且，傳統(tǒng)的夾具對(duì)夾具的加工平面度要求較高，如果夾具本身的平面度低會(huì)對(duì)晶圓上存在垂直于晶圓的力，影響晶圓的平行度，從而影響器件的光學(xué)性能。

4、本背景部分中公開(kāi)的以上信息僅被包括用于增強(qiáng)本公開(kāi)內(nèi)容的背景的理解，且因此可包含不形成對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言在當(dāng)前已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述對(duì)晶圓上光學(xué)產(chǎn)品大面積遮擋、檢測(cè)光學(xué)元件和夾具之間的干涉、出光角受限、影響晶圓的平行度，提供一種晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，用于夾持所述產(chǎn)品進(jìn)行光學(xué)測(cè)試，所述夾具包括：用于對(duì)所述產(chǎn)品進(jìn)行外圈懸浮支撐的支撐環(huán)、用于小面積夾緊固定所述產(chǎn)品邊緣的固定爪、用于分散力量的卸力連接機(jī)構(gòu)；

3、一組所述固定爪呈一圈分布在所述支撐環(huán)的內(nèi)部，并通過(guò)對(duì)應(yīng)的一組所述卸力連接機(jī)構(gòu)連接所述支撐環(huán)，且所述卸力連接機(jī)構(gòu)基于彈性形變可在第一方向上發(fā)生細(xì)微擺動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述產(chǎn)品的夾持固定的同時(shí)減小作用于所述產(chǎn)品厚度方向的力，從而使得所述夾具自適應(yīng)貼合所述產(chǎn)品并防翹曲；其中，所述第一方向是指的垂直于所述支撐環(huán)的周向的方向。

4、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，所述卸力連接機(jī)構(gòu)包括一端與所述支撐環(huán)的內(nèi)側(cè)連接、另一端連接一個(gè)所述固定爪的弧形卸力梁；所述支撐環(huán)和與其連接的卸力梁所述固定爪共面。

5、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，所述支撐環(huán)的內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)多個(gè)缺口，多個(gè)所述缺口與多個(gè)所述卸力連接機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)；

6、其中，所述卸力連接機(jī)構(gòu)由單根所述卸力梁組成，所述卸力梁位于所述缺口中，所述卸力梁的延伸方向與所述支撐環(huán)的延伸方向保持一致，所述卸力梁的內(nèi)側(cè)弧線(xiàn)還與所述支撐環(huán)的內(nèi)側(cè)弧線(xiàn)保持連續(xù)；或者，所述卸力連接機(jī)構(gòu)由一對(duì)所述卸力梁組成，一對(duì)所述卸力梁在所述缺口處沿著所述支撐環(huán)的延伸方向排布，一對(duì)所述卸力梁還相向設(shè)置且共同連接同一個(gè)所述固定爪。

7、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，所述卸力連接機(jī)構(gòu)由一對(duì)所述卸力梁組成，所述卸力梁自與所述支撐環(huán)連接的位置起，沿著所述支撐環(huán)的延伸方向延伸或者往逐漸偏離所述支撐環(huán)的方向延伸，且一對(duì)所述卸力梁延伸至逐漸靠攏并且延伸末端共同連接同一個(gè)所述固定爪。

8、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，所述固定爪呈“人”字形結(jié)構(gòu)，所述固定爪的第一端和第二端分別與一對(duì)所述卸力梁的延伸末端連接固定，所述固定爪的第三端用于所述產(chǎn)品邊緣的固定。

9、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，所述固定爪背離所述產(chǎn)品的一側(cè)凸出有第一加強(qiáng)筋條，所述固定爪的第一端和第二端分布在所述第一加強(qiáng)筋條兩側(cè)且相對(duì)所述第一加強(qiáng)筋條對(duì)稱(chēng)，所述第一加強(qiáng)筋條在靠所述第三端位置還往所述第一加強(qiáng)筋條兩側(cè)傾斜延伸形成第二加強(qiáng)筋條，所述第二加強(qiáng)筋條呈開(kāi)口朝向所述第三端的“v”字形。

10、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，所述支撐環(huán)的內(nèi)側(cè)或者所述固定爪上還設(shè)置與產(chǎn)品邊緣匹配接觸實(shí)現(xiàn)定位產(chǎn)品的定位柱或/和定位邊。

11、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，還包括支撐所述支撐環(huán)的輔助支撐裝置，所述輔助支撐裝置包括主固定桿和兩個(gè)輔固定桿，所述主固定桿與所述輔固定桿平行設(shè)置且中心軸線(xiàn)與所述支撐環(huán)共面；

12、所述支撐環(huán)在其定位邊所對(duì)應(yīng)位置的外側(cè)連接有固定座，所述主固定桿指向所述支撐環(huán)的中心并與所述固定座可拆卸組裝固定；

13、所述支撐環(huán)的外側(cè)還往相反的方向延伸形成對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)連接臂，所述連接臂的延伸方向與所述主固定桿的延伸方向垂直，兩個(gè)所述輔固定桿與兩個(gè)所述連接臂可拆卸組裝固定，所述主固定桿位于兩個(gè)所述輔固定桿之間且三者與所述支撐環(huán)的遠(yuǎn)離的一端平齊。

14、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，所述支撐環(huán)的數(shù)量為兩片，每一片所述支撐環(huán)均配置一組所述卸力連接機(jī)構(gòu)和一組所述固定爪；

15、兩片所述支撐環(huán)在所述第一方向上相互拼合后通過(guò)鎖緊件鎖緊，第一片所述支撐環(huán)與輔助支撐裝置連接；兩組所述卸力連接機(jī)構(gòu)在所述第一方向上相互拼合；兩組所述固定爪在所述第一方向上相互拼合，第一片所述支撐環(huán)對(duì)應(yīng)的一組所述固定爪均凸出設(shè)置有用于與所述產(chǎn)品的側(cè)面抵持的定位柱，所有的所述定位柱共同抱住所述產(chǎn)品的周向側(cè)壁以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定位，第二片所述支撐環(huán)對(duì)應(yīng)的一組所述固定爪開(kāi)設(shè)與所述定位柱配合的定位孔。

16、進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具中，所述支撐環(huán)的數(shù)量為一片，所述支撐環(huán)配置一組所述卸力連接機(jī)構(gòu)和一組所述固定爪，所述支撐環(huán)所配置的一組所述固定爪還與另一組所述固定爪拼合組成鉗形結(jié)構(gòu)以固定所述產(chǎn)品，所述支撐環(huán)所配置的一組所述固定爪凸出設(shè)置有用于與所述產(chǎn)品的側(cè)面抵持的定位柱、另一組所述固定爪開(kāi)設(shè)與所述定位柱配合的定位孔，兩組所述固定爪基于定位柱和定位孔對(duì)位拼合后通過(guò)鎖緊件緊固。

17、本發(fā)明的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，具有以下有益效果：本發(fā)明利用支撐環(huán)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行外圈懸浮支撐，利用呈一圈分布在支撐環(huán)的內(nèi)部多個(gè)固定爪小面積夾緊固定產(chǎn)品邊緣，如此，采用了邊緣小范圍夾持，盡量避免夾具對(duì)產(chǎn)品的干涉，為測(cè)試用的光學(xué)元件留出足夠的空間，光學(xué)元件可以貼近到樣品上；而且這些固定爪各自通過(guò)對(duì)應(yīng)的卸力連接機(jī)構(gòu)連接支撐環(huán)，且卸力連接機(jī)構(gòu)基于彈性形變可在垂直于支撐環(huán)平面的方向上發(fā)生細(xì)微擺動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述產(chǎn)品的夾持固定的同時(shí)減小作用于所述產(chǎn)品厚度方向的力，從而使得所述夾具自適應(yīng)貼合，避免使由于加工誤差導(dǎo)致的晶圓翹曲，提升對(duì)夾具的加工容忍度。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，用于夾持所述產(chǎn)品進(jìn)行光學(xué)測(cè)試，其特征在于，所述夾具包括：用于對(duì)所述產(chǎn)品進(jìn)行外圈懸浮支撐的支撐環(huán)(1)、用于小面積夾緊固定所述產(chǎn)品邊緣的固定爪(3)、用于分散力量的卸力連接機(jī)構(gòu)(2)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，其特征在于，所述卸力連接機(jī)構(gòu)(2)包括一端與所述支撐環(huán)(1)的內(nèi)側(cè)連接、另一端連接一個(gè)所述固定爪(3)的弧形卸力梁；所述支撐環(huán)(1)和與其連接的卸力梁所述固定爪(3)共面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，其特征在于，所述支撐環(huán)(1)的內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)多個(gè)缺口，多個(gè)所述缺口與多個(gè)所述卸力連接機(jī)構(gòu)(2)對(duì)應(yīng)；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，其特征在于，所述卸力連接機(jī)構(gòu)(2)由一對(duì)所述卸力梁組成，所述卸力梁自與所述支撐環(huán)(1)連接的位置起，沿著所述支撐環(huán)(1)的延伸方向延伸或者往逐漸偏離所述支撐環(huán)(1)的方向延伸，且一對(duì)所述卸力梁延伸至逐漸靠攏并且延伸末端共同連接同一個(gè)所述固定爪(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，其特征在于，所述固定爪(3)呈“人”字形結(jié)構(gòu)，所述固定爪(3)的第一端和第二端分別與一對(duì)所述卸力梁的延伸末端連接固定，所述固定爪(3)的第三端用于所述產(chǎn)品邊緣的固定。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，其特征在于，所述固定爪(3)背離所述產(chǎn)品的一側(cè)凸出有第一加強(qiáng)筋條，所述固定爪(3)的第一端和第二端分布在所述第一加強(qiáng)筋條兩側(cè)且相對(duì)所述第一加強(qiáng)筋條對(duì)稱(chēng)，所述第一加強(qiáng)筋條在靠所述第三端位置還往所述第一加強(qiáng)筋條兩側(cè)傾斜延伸形成第二加強(qiáng)筋條，所述第二加強(qiáng)筋條呈開(kāi)口朝向所述第三端的“v”字形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，其特征在于，所述支撐環(huán)(1)的內(nèi)側(cè)或者所述固定爪(3)上還設(shè)置與產(chǎn)品邊緣匹配接觸實(shí)現(xiàn)定位產(chǎn)品的定位柱(31)或/和定位邊(11)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，其特征在于，還包括支撐所述支撐環(huán)(1)的輔助支撐裝置，所述輔助支撐裝置包括主固定桿(4)和兩個(gè)輔固定桿(5)，所述主固定桿(4)與所述輔固定桿(5)平行設(shè)置且中心軸線(xiàn)與所述支撐環(huán)(1)共面；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，其特征在于，所述支撐環(huán)(1)的數(shù)量為兩片，每一片所述支撐環(huán)(1)均配置一組所述卸力連接機(jī)構(gòu)(2)和一組所述固定爪(3)；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，所述支撐環(huán)(1)的數(shù)量為一片，所述支撐環(huán)(1)配置一組所述卸力連接機(jī)構(gòu)(2)和一組所述固定爪(3)，所述支撐環(huán)(1)所配置的一組所述固定爪(3)還與另一組所述固定爪(3)拼合組成鉗形結(jié)構(gòu)以固定所述產(chǎn)品，所述支撐環(huán)(1)所配置的一組所述固定爪(3)凸出設(shè)置有用于與所述產(chǎn)品的側(cè)面抵持的定位柱(31)、另一組所述固定爪(3)開(kāi)設(shè)與所述定位柱(31)配合的定位孔(32)，兩組所述固定爪(3)基于定位柱(31)和定位孔(32)對(duì)位拼合后通過(guò)鎖緊件緊固。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種晶圓級(jí)光學(xué)元件產(chǎn)品的夾具，包括：用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行外圈懸浮支撐的支撐環(huán)(1)、用于小面積夾緊固定產(chǎn)品邊緣的固定爪(3)、用于分散力量的卸力連接機(jī)構(gòu)(2)；一組所述固定爪(3)呈一圈分布在所述支撐環(huán)(1)的內(nèi)部，并通過(guò)對(duì)應(yīng)的一組所述卸力連接機(jī)構(gòu)(2)連接所述支撐環(huán)(1)，本發(fā)明采用了邊緣小范圍夾持以及懸浮支撐方式，盡量避免夾具對(duì)產(chǎn)品的干涉，為測(cè)試用的光學(xué)元件留出足夠的空間，光學(xué)元件可以貼近到樣品上；而且這些固定爪各自通過(guò)對(duì)應(yīng)的卸力連接機(jī)構(gòu)連接支撐環(huán)，卸力連接機(jī)構(gòu)幫助對(duì)所述產(chǎn)品的夾持固定的同時(shí)，減小作用于所述產(chǎn)品厚度方向的力，避免使由于加工誤差導(dǎo)致的晶圓翹曲，提升對(duì)夾具的加工容忍度。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)英明,曾嘉睿,來(lái)云鶴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：伯恩光學(xué)（惠州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9