CN104576495B - 一种晶片夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶片夹持装置，通过在旋转卡盘设置由磁性动子、定子以及与动子构成螺旋副的螺杆所组成的夹持件，并通过控制单元控制定子的多组线圈中通电电流的通电次序，形成旋转变化的磁场，驱动动子沿螺杆在下方工艺高度与上方取放晶片高度之间作旋转升降运动，并带动动子上的挡块在夹紧晶片的角度与松开晶片的角度之间转动，将晶片夹紧或松开，能够有效解决由于被夹持晶片与卡盘上洁净气体喷射装置距离过大、造成工艺过程中不能对晶片背面进行有效保护的问题，避免化学液对晶片背面的污染，同时，可为从晶片背面抓取晶片的机械手在取放片时留有足够的操作空间，提高了晶片取放动作的可靠性。

Description

一种晶片夹持装置

技术领域

本发明涉及半导体集成电路加工清洗设备领域，更具体地，涉及一种用于湿法清洗设备的晶片夹持装置。

背景技术

随着半导体集成电路制造技术的高速发展，集成电路晶片的特征尺寸已进入到深亚微米阶段，而造成晶片上超细微电路失效或损坏的关键颗粒的特征尺寸也随之大为减小。

在集成电路的生产加工工艺过程中，半导体晶片(硅片)通常都会经过诸如薄膜沉积、刻蚀、抛光等多道工艺制程。而这些工艺制程就成为颗粒产生的重要场所。为了保持晶片表面的清洁状态，消除在各个工艺制程中沉积在晶片表面的颗粒物，必须对经受了每道工艺制程后的晶片进行清洗处理。湿法清洗工艺因其具有的清洗综合效果优越的特性，成为消除晶片表面颗粒的主流清洗方法。

为了有效地清除晶片表面的颗粒，在作单晶片湿法清洗工艺处理时，晶片将被放置在旋转夹持装置(例如带有夹持件的旋转卡盘)上，并按照一定的速度旋转；同时向晶片的正面喷淋一定流量的化学液，对晶片表面进行清洗。

可是，如果晶片的旋转速度过低，晶片正面的化学液将会从晶片边缘处浸润至晶片的背面；而如果晶片的旋转速度过高，晶片正面的化学液将会以较高的速度甩入回收化学液的工艺腔体，与工艺腔体发生撞击，并反溅到晶片的正面和背面。晶片正面回溅的化学液可以通过超纯水冲洗清洗掉，但晶片背面回溅的化学液却很难清除。

现有技术一般在夹持晶片的旋转卡盘上安装有洁净气体(如氮气)的喷射装置，通过在工艺过程中喷射出一定流量、一定压力的洁净气体覆盖晶片的背面，以阻止化学液附着到晶片背面。此时，要求将晶片背面与洁净气体喷射装置之间的间隙控制在较小的范围，才能使得洁净气体有效保护晶片背面，避免化学液的污染。但如果二者之间的间隙过小，将会使得从晶片背面抓取片的机械手在取放片时没有足够的操作空间。

上述问题使得无法将晶片背面与洁净气体喷射装置之间的间隙进一步缩小，因而削弱了洁净气体对晶片背面的保护效力，容易导致部分化学液回溅到晶片背面，对良率产生了不利影响。

因此，需要提出一种可以有效实现背面保护的晶片夹持装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种新型的晶片夹持装置，可以根据工艺高度与取放晶片高度的不同需求，改变晶片与卡盘之间的距离，实现既可在工艺高度使晶片背面得到洁净气体的有效保护，又可在取放晶片高度保证机械手从晶片背面顺利地抓取片。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种晶片夹持装置，包括旋转卡盘、卡盘旋转驱动机构、夹持件，所述夹持件为至少三个，沿所述卡盘圆周均匀分布，用于在其间放置及夹持晶片进行工艺，所述夹持件包括竖直设置的磁性动子、环绕所述动子间隙设置的磁性定子以及设于所述动子下方并与所述动子构成竖直方向螺旋副的螺杆，所述动子上表面为晶片放置面，并高于所述卡盘上端面，所述放置面设有一偏心挡块，用于夹持晶片，所述定子缠绕有多组线圈，并连接控制单元，所述定子、螺杆固接所述卡盘；所述控制单元通过控制所述多组线圈中通电电流的通电次序形成旋转变化的磁场，驱动所述动子沿所述螺杆在下方工艺高度与上方取放晶片高度之间作旋转升降运动，使所述放置面上的晶片与所述卡盘上表面之间的垂直距离可调，同时，所述动子在工艺高度与取放晶片高度之间带动所述挡块在夹紧晶片的角度与松开晶片的角度之间转动，使所述挡块与所述卡盘旋转中心之间的径向距离可调，以在工艺高度与取放晶片高度之间旋转升降并将晶片夹紧或松开。

优选地，所述卡盘设有中空腔体，所述夹持件设于所述腔体内，所述动子的晶片放置面穿出所述卡盘上端面，所述定子、螺杆固接所述腔体内壁；所述卡盘下端通过旋转轴转动连接卡盘旋转驱动机构，所述旋转轴内同轴穿设有固定轴，所述固定轴上端套接有导电滑环，所述导电滑环穿入所述腔体内设置；所述控制单元包括由外部交流电源、整流器、驱动模块、开关电源、控制板组成的控制电路；其中，由所述外部交流电源输入的交流电，一路经所述整流器转换为直流母线电压，加载在与所述定子的各组线圈连接的所述驱动模块上，另一路经所述开关电源转换为直流电压，提供给所述控制板，所述控制板采集所述定子各组线圈的电压、电流，计算得到所述动子的位置，以此为反馈控制所述驱动模块中各支路功率开关元件开关的频率和占空比，对所述动子的定位进行控制，并驱动所述动子沿所述螺杆在工艺高度与取放晶片高度之间作旋转升降运动，以及带动所述挡块在夹紧晶片的角度与松开晶片的角度之间转动；所述驱动模块通过多根输出导线连接所述导电滑环，所述定子的各组线圈在所述腔体内通过供电导线连接所述导电滑环，以从所述驱动模块向所述定子输出各路驱动电压。

优选地，所述螺杆的导程S满足以下公式：

其中，公式分母中的符号||为绝对值符号。

优选地，所述定子、动子分别为软磁性定子和永磁性动子。

优选地，所述动子的晶片放置面为平面，所述挡块设于所述晶片放置面的边部。

优选地，所述挡块为竖直设置的圆柱。

优选地，所述控制单元控制使各所述动子同步转动。

优选地，所述卡盘旋转驱动机构包括中空轴旋转电机，所述中空轴旋转电机的中空轴环绕所述固定轴同轴间隙设置，所述中空轴上接所述旋转轴，所述中空轴旋转电机通过驱动所述中空轴旋转，带动所述旋转轴及其连接的所述卡盘同步旋转。

优选地，所述卡盘旋转驱动机构包括轴旋转电机，所述轴旋转电机的转轴与所述旋转轴之间通过同步带连接形成同步转动，带动与所述旋转轴连接的所述卡盘同步旋转，所述旋转轴转动连接所述固定轴。

优选地，所述旋转轴与所述固定轴之间通过转动轴承形成转动连接。

从上述技术方案可以看出，本发明通过在旋转卡盘设置由磁性动子、定子以及与动子构成螺旋副的螺杆所组成的夹持件，并通过控制单元控制定子的多组线圈中通电电流的通电次序，形成旋转变化的磁场，驱动动子沿螺杆在下方工艺高度与上方取放晶片高度之间作旋转升降运动，并带动动子上的挡块在夹紧晶片的角度与松开晶片的角度之间转动，将晶片夹紧或松开，从而可以根据工艺高度与取放晶片高度的不同需求，改变晶片与卡盘之间的距离。因此，本发明具有以下显著特点：

1.本发明能够有效解决由于被夹持晶片与卡盘上洁净气体喷射装置距离过大、造成工艺过程中不能对晶片背面进行有效保护的问题，避免化学液对晶片背面的污染。

2.本发明能够在实现对晶片背面保护的同时，为从晶片背面抓取晶片的机械手在取放片时留有足够的操作空间，提高了晶片取放动作的可靠性。

附图说明

图1是本发明一种晶片夹持装置的立体结构示意图；

图2是本发明一实施例的一种晶片夹持装置的结构示意图；

图3、图4是夹持件的立体结构示意图；

图5是夹持件的控制电路原理示意图；

图6是动子位于取放晶片高度时的状态示意图；

图7是动子挡块位于松开晶片的角度时的状态示意图；

图8是动子位于工艺高度时的状态示意图；

图9是动子挡块位于夹紧晶片的角度时的状态示意图；

图10是本发明另一实施例的一种晶片夹持装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。

在以下本发明的具体实施方式中，先请参阅图1，图1是本发明一种晶片夹持装置的立体结构示意图。本发明的晶片夹持装置可配套用于进行单晶片湿法清洗工艺的处理设备。如图1所示，发明的晶片夹持装置包括旋转卡盘2、安装在卡盘2下方中部的卡盘旋转驱动机构1以及若干夹持件3。所述夹持件3的数量为至少三个(图示示意性例举了六个夹持件)，并沿所述卡盘2上端面的圆周方向均匀分布，用于在其间放置及夹持晶片9进行清洗工艺。在进行清洗工艺时，通过向晶片9的正面喷淋一定流量的化学液，对晶片9表面进行清洗；同时，通过卡盘2上安装的洁净气体(如氮气)喷射装置(图略)，在工艺过程中喷射出一定流量、一定压力的洁净气体，从下方覆盖晶片9的背面，以阻止化学液附着到晶片9背面。此时，要求将晶片9背面与洁净气体喷射装置之间的间隙控制在较小的范围，即使晶片9背面与洁净气体喷射装置之间的距离处于工艺高度，才能使得洁净气体有效保护晶片9背面，避免化学液的回溅污染(请结合背景技术中的介绍进行理解)。

请接着参阅图2，图2是本发明一实施例的一种晶片夹持装置的结构示意图。如图2所示，图1中的所述夹持件3包括竖直设置的磁性动子6、环绕所述动子6间隙设置的磁性定子5以及设于所述动子6下方并与所述动子6构成竖直方向螺旋副的螺杆4。所述动子6的上表面为晶片放置面，并高于所述卡盘2上端面。所述放置面设有一偏心挡块7，用于夹持晶片9。所述定子5缠绕有多组线圈(可参考现有技术加以理解、图略)，并连接外部控制单元(图略)。

请继续参阅图2。在本发明一可选实施例中，所述卡盘2具有中空腔体10，所述夹持件4、5、6安装在所述腔体10内。具体方式为，所述定子5的上端与所述腔体10上方内壁固定安装，所述螺杆4的下端与所述腔体10下方内壁固定安装。所述夹持件动子6的上端从所述腔体10上方竖直间隙穿出，并使其晶片放置面高于所述卡盘2的上端面。

请继续参阅图2。所述卡盘2下端的中部用于安装图1所示的卡盘旋转驱动机构1。具体为，在所述卡盘2的下端中部固定安装有一个旋转轴12，旋转轴12与驱动所述卡盘2旋转的卡盘旋转驱动机构转动连接。所述旋转轴12内同轴间隙穿设有固定轴13，所述固定轴13上端套接有导电滑环11，所述导电滑环11穿入所述腔体10内设置。所述固定轴13的下端通过机架17与外部(例如所配套的工艺设备)安装固定。

请继续参阅图2。在本发明一可选实施例中，卡盘旋转驱动机构包括一个中空轴旋转电机15，所述中空轴旋转电机15设有中空轴14，所述中空轴14环绕所述固定轴13同轴间隙设置。所述中空轴14的上端与所述旋转轴12的下端固定套接。所述中空轴旋转电机15通过固定架16与外部(例如所配套的工艺设备)安装固定。这样，所述中空轴旋转电机15通过驱动其中空轴14旋转，带动所述旋转轴12旋转，即可使连接旋转轴12的所述卡盘2实现同步水平旋转，使卡盘2的动子6上夹持放置的晶片9在旋转中接受清洗工艺。

在本发明另一可选实施例中，请参阅图10，图10是本发明另一实施例的一种晶片夹持装置的结构示意图。如图10所示，所述卡盘旋转驱动机构还可采用轴旋转电机来实现对卡盘2的旋转驱动。采用本实施例的形式，所述旋转轴12-1的长度可向下方延伸以具有较长的长度。所述轴旋转电机采用实心轴旋转电机22形式。所述轴旋转电机22的转轴21与所述旋转轴12-1之间通过同步带20连接形成同步转动。当启动轴旋转电机22时，即可带动与所述旋转轴12-1连接的所述卡盘2同步旋转。为了对所述旋转轴12-1进行支撑，保证其旋转的稳定性，可对所述旋转轴12-1与所述固定轴13之间进行转动连接。作为一优选实施例，可将所述旋转轴12-1与所述固定轴13之间通过上下二个间距设置的转动轴承23来形成转动连接。并且，所述旋转轴12-1与所述轴承23的外圈紧配合连接，所述固定轴13与所述轴承23的内圈紧配合连接。

请接着参阅图3和图4，图3、图4是夹持件的立体结构示意图。如图3所示，动子6和定子5为磁体。进一步的，所述动子6和定子5可以是分别采用永磁材料和软磁材料加工制成的永磁性动子和软磁性定子，例如动子6可以采用永磁铁制成、定子5可以采用铁钴系软磁合金制成。动子6同轴竖直间隙穿设于定子5内，与定子5之间保持一定的气隙。动子6下方与螺杆4形成螺旋副配合。定子5内圈绕有多组线圈(图略)，用以在通电时提供旋转变化的磁场，驱使动子6按不同方向转动。作为一优选实施例，动子6上表面的晶片放置面18可为水平平面，以在动子6转动时，提供对晶片良好地支撑，并保持晶片的水平；晶片放置面18上的偏心挡块7可加工成竖直的圆柱形，在随动子6转动接触晶片时，可与圆形的晶片之间形成良好的转动摩擦，从而有效避免颗粒的产生；并且，可将挡块7设置位于晶片放置面18圆周的边部，既可增加在夹持方向上的距离调节量，同时配合使动子6具有充足的升降高度，以方便机械手取放片，又可保证晶片放置面18的有效支撑面积，避免晶片滑出。如图4所示，螺杆4在动子6下端与动子6形成竖直方向的旋转连接。在本实施例中，螺杆4采用了外螺纹19、动子采用了内螺纹(图中未显示)，形成螺旋副配合。

请参阅图5，图5是夹持件的控制电路原理示意图。如图5所示，所述控制单元包括由外部交流电源AC、整流器、驱动模块、开关电源、控制板组成的控制电路。所述控制电路分为二路，其中一路由外部交流电源AC、整流器、驱动模块依次电连接组成，从所述驱动模块的驱动输出引出的多根输出导线与所述导电滑环连接，再通过与所述导电滑环连接的供电导线与夹持件定子的各组线圈连接；另一路由外部交流电源AC、开关电源、控制板依次电连接组成，控制板电连接所述驱动模块。

所述控制单元的工作原理是，由所述外部交流电源AC输入的交流电，一路经所述整流器转换为直流母线电压，加载在所述驱动模块上；另一路经所述开关电源转换为直流电压，提供给所述控制板。所述控制板通过采集所述夹持件定子各组线圈的电压、电流，计算得到所述动子的位置，以此为反馈控制所述驱动模块中各支路功率开关元件开关的频率和占空比，实现对所述动子的定位控制。

从本说明书的背景技术部分的描述可知，当进行清洗工艺时，需要通过卡盘上安装的洁净气体(如氮气)喷射装置(图略)，在工艺过程中喷射出一定流量、一定压力的洁净气体，从下方覆盖晶片的背面，以阻止化学液附着到晶片背面。此时，要求将晶片背面与洁净气体喷射装置之间的间隙控制在较小的范围，即使晶片背面与洁净气体喷射装置之间的距离处于工艺高度，才能使得洁净气体有效保护晶片背面，避免化学液的回溅污染。但如果晶片背面与洁净气体喷射装置之间的间隙过小，将会使得从晶片背面抓取片的机械手在取放片时没有足够的操作空间。

本发明正是基于上述问题所进行的改进，通过使晶片与卡盘之间的距离可调整，从而可以根据清洗时的工艺高度与清洗停止时的机械手取放晶片高度的不同需求，改变晶片背面与洁净气体喷射装置之间的间隙距离，从而实现对晶片背面进行有效保护。

所述控制单元正是通过控制所述定子多组线圈中通电电流的通电次序，来形成旋转变化的磁场，驱动所述动子沿所述螺杆在下方工艺高度与上方取放晶片高度之间作旋转升降运动，使所述放置面上的晶片与所述卡盘上表面之间的垂直距离可调；同时，所述动子在工艺高度与取放晶片高度之间带动所述挡块在夹紧晶片的角度与松开晶片的角度之间转动，使所述挡块与所述卡盘旋转中心之间的径向距离可调，以在工艺高度与取放晶片高度之间旋转升降并将晶片夹紧或松开。并且，通过所述控制单元的控制，可以使各所述动子实现同步转动，以将动子上放置的晶片同时夹紧或松开。这样，当晶片处于工艺高度位置时，可在夹紧状态接受清洗工艺；而处于机械手取放晶片高度时，又可通过挡块松开对晶片的夹持，使机械手能够在充足的高度空间条件下，顺利地对晶片进行取放。

请继续参阅图2。在本实施例中，从所述驱动模块的驱动输出引出多根输出导线，并将各输出导线与所述导电滑环11连接。所述固定轴13可采用中空轴形式，各输出导线可安装固定在所述固定轴13上(图略)。所述定子5的各组线圈在所述腔体10内通过供电导线8连接至所述导电滑环11，从各所述定子5引出的供电导线8在卡盘2旋转时可与所述导电滑环11稳定接触，保持与所述驱动模块之间的电气连接，以从所述驱动模块向所述定子5输出各路驱动电压。

在上述本发明的实施例中，为了使所述动子6的升降高度与挡块7的转动角度相对应，保证在动子6从取放晶片高度竖直移动到工艺高度时，挡块7能够恰当地将晶片夹紧，应将所述螺杆4的导程S按照满足以下公式的条件进行加工：

其中，公式分母中的符号||为绝对值符号。

以下通过图6～图9，对与具有上述公式中的导程的螺杆配合的动子的动作过程作进一步说明。图6是动子位于取放晶片高度时的状态示意图；图7是动子挡块位于松开晶片的角度时的状态示意图；图8是动子位于工艺高度时的状态示意图；图9是动子挡块位于夹紧晶片的角度时的状态示意图。如图6所示，当处于清洗工艺停止状态时，可通过机械手对夹持件动子6上的晶片9进行取放。此时，动子6的晶片放置面与卡盘2上端面之间(可理解为晶片背面与洁净气体喷射装置之间的间隙距离)具有取放晶片高度H1。如图7所示，动子6的偏心挡块7同时处于松开晶片的角度(图示挡块7与晶片9之间分离)。当机械手将晶片9放至动子6上后，即可继续进行清洗工艺。夹持件动子6将顺着夹紧晶片9的方向，沿螺杆从取放晶片高度下降到工艺高度。此时，动子6的晶片放置面与卡盘2上端面之间具有工艺高度H2，如图8所示。同时，动子6将形成从松开晶片的角度到夹紧晶片的角度之间的旋转角度，将晶片夹紧，如图9所示(图示挡块7与晶片9之间靠紧)。反之，当夹持件动子6沿着松开晶片的方向，从夹紧晶片的角度旋转到松开晶片的角度时，动子6将沿着螺杆从工艺高度上升到取放晶片高度。从图6和图8可以看出，取放晶片高度H1要明显高于工艺高度H2。从而，利用洁净气体喷射装置，可以在较小的工艺高度下，通过其喷射的洁净气体，对晶片背面形成有效保护；同时，通过调整动子的高度，增加了晶片与卡盘之间的距离，在工艺停止时，机械手即可方便地进行取放片。因此，本发明既能保证清洗需要的工艺高度，又能提供机械手取放片的空间，有效解决了现有技术存在的问题。

下面再对使用本发明一种晶片夹持装置时的工作过程作完整的说明。

首先，控制单元的控制板判断当前夹持件动子的位置是否处于松开晶片的角度。若未处于该角度位置，则计算当前夹持件动子的位置与松开晶片的角度之间的差值，并以此为目标值，控制驱动模块工作，使得夹持件动子沿松开晶片的方向旋转目标值后到达松开晶片的角度。

由于夹持件动子具有内螺纹，且与导程S满足公式(1)的螺杆形成螺旋副，因此，夹持件动子在旋转磁场的作用下，将沿着固定螺杆的螺纹旋转并上升到取放晶片高度；同时，挡块也跟随动子旋转到松开晶片的角度，此时，各动子挡块与卡盘旋转中心之间的径向距离增大，以利于机械手放置晶片。

接着，机械手将晶片放置在夹持件动子上。此时，晶片与旋转卡盘之间的竖直距离已增大，可允许机械手从晶片背面抓取晶片，并将其放置在夹持件动子上。晶片放置完毕后，机械手退出。

然后，控制板再通过驱动模块控制夹持件动子沿夹紧晶片的方向旋转，夹持件动子在沿着螺杆螺纹旋转的同时下降到工艺高度，挡块也跟随动子旋转到夹紧晶片的角度。此时，晶片被夹紧，并且晶片与旋转卡盘之间的距离缩小，以保证晶片背面与洁净气体喷射装置之间的间隙控制在较小范围。

当晶片正面在进行化学液喷淋时，夹持晶片的旋转卡盘上安装的洁净气体(如氮气)喷射装置喷射出一定流量、一定压力的洁净气体覆盖晶片的背面，可阻止晶片正面及回溅的化学液附着到晶片背面，避免化学液对晶片背面的污染。

综上所述，本发明通过在旋转卡盘设置由磁性动子、定子以及与动子构成螺旋副的螺杆所组成的夹持件，并通过控制单元控制定子的多组线圈中通电电流的通电次序，形成旋转变化的磁场，驱动动子沿螺杆在下方工艺高度与上方取放晶片高度之间作旋转升降运动，并带动动子上的挡块在夹紧晶片的角度与松开晶片的角度之间转动，将晶片夹紧或松开，从而可以根据工艺高度与取放晶片高度的不同需求，改变晶片与卡盘之间的距离。因此，本发明能够有效解决由于被夹持晶片与卡盘上洁净气体喷射装置距离过大、造成工艺过程中不能对晶片背面进行有效保护的问题，避免化学液对晶片背面的污染。同时，本发明能够在实现对晶片背面保护的同时，为从晶片背面抓取晶片的机械手在取放片时留有足够的操作空间，提高了晶片取放动作的可靠性。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种晶片夹持装置，包括旋转卡盘、卡盘旋转驱动机构、夹持件，其特征在于，所述夹持件为至少三个，沿所述卡盘圆周均匀分布，用于在其间放置及夹持晶片进行工艺，所述夹持件包括竖直设置的磁性动子、环绕所述动子间隙设置的磁性定子以及设于所述动子下方并与所述动子构成竖直方向螺旋副的螺杆，所述动子上表面为晶片放置面，并高于所述卡盘上端面，所述放置面设有一偏心挡块，用于夹持晶片，所述定子缠绕有多组线圈，并连接控制单元，所述定子、螺杆固接所述卡盘；所述控制单元通过控制所述多组线圈中通电电流的通电次序形成旋转变化的磁场，驱动所述动子沿所述螺杆在下方工艺高度与上方取放晶片高度之间作旋转升降运动，使所述放置面上的晶片与所述卡盘上表面之间的垂直距离可调，同时，所述动子在工艺高度与取放晶片高度之间带动所述挡块在夹紧晶片的角度与松开晶片的角度之间转动，使所述挡块与所述卡盘旋转中心之间的径向距离可调，以在工艺高度与取放晶片高度之间旋转升降并将晶片夹紧或松开。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述卡盘设有中空腔体，所述夹持件设于所述腔体内，所述动子的晶片放置面穿出所述卡盘上端面，所述定子、螺杆固接所述腔体内壁；所述卡盘下端通过旋转轴转动连接卡盘旋转驱动机构，所述旋转轴内同轴穿设有固定轴，所述固定轴上端套接有导电滑环，所述导电滑环穿入所述腔体内设置；所述控制单元包括由外部交流电源、整流器、驱动模块、开关电源、控制板组成的控制电路；其中，由所述外部交流电源输入的交流电，一路经所述整流器转换为直流母线电压，加载在与所述定子的各组线圈连接的所述驱动模块上，另一路经所述开关电源转换为直流电压，提供给所述控制板，所述控制板采集所述定子各组线圈的电压、电流，计算得到所述动子的位置，以此为反馈控制所述驱动模块中各支路功率开关元件开关的频率和占空比，对所述动子的定位进行控制，并驱动所述动子沿所述螺杆在工艺高度与取放晶片高度之间作旋转升降运动，以及带动所述挡块在夹紧晶片的角度与松开晶片的角度之间转动；所述驱动模块通过多根输出导线连接所述导电滑环，所述定子的各组线圈在所述腔体内通过供电导线连接所述导电滑环，以从所述驱动模块向所述定子输出各路驱动电压。

3.根据权利要求1或2所述的夹持装置，其特征在于，所述螺杆的导程S满足以下公式：

其中，公式分母中的符号||为绝对值符号。

4.根据权利要求1或2所述的夹持装置，其特征在于，所述定子、动子分别为软磁性定子和永磁性动子。

5.根据权利要求1或2所述的夹持装置，其特征在于，所述动子的晶片放置面为平面，所述挡块设于所述晶片放置面的边部。

6.根据权利要求1或2所述的夹持装置，其特征在于，所述挡块为竖直设置的圆柱。

7.根据权利要求1或2所述的夹持装置，其特征在于，所述控制单元控制使各所述动子同步转动。

8.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述卡盘旋转驱动机构包括中空轴旋转电机，所述中空轴旋转电机的中空轴环绕所述固定轴同轴间隙设置，所述中空轴上接所述旋转轴，所述中空轴旋转电机通过驱动所述中空轴旋转，带动所述旋转轴及其连接的所述卡盘同步旋转。

9.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述卡盘旋转驱动机构包括轴旋转电机，所述轴旋转电机的转轴与所述旋转轴之间通过同步带连接形成同步转动，带动与所述旋转轴连接的所述卡盘同步旋转，所述旋转轴转动连接所述固定轴。

10.根据权利要求9所述的夹持装置，其特征在于，所述旋转轴与所述固定轴之间通过转动轴承形成转动连接。