CN111558896A - 一种晶圆保护机构、装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种晶圆保护机构、装置及方法；该机构可以包括：第一驱动电机、第一驱动轴组件、第二驱动轴组件以及离合器件；其中，所述第一驱动轴组件与所述第一驱动电机连接，所述离合器件设置于所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件连接处以接合或分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件；所述离合器件在设定的扭力力矩下分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件；所述设定的扭力力矩用于表征晶圆破损或滑出状态。

Description

一种晶圆保护机构、装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及晶圆加工技术，尤其涉及一种晶圆保护机构、装置及方法。

背景技术

在晶圆加工工序中，将用拉晶工艺生产的晶棒或硅锭进行切割获得晶圆后，为减少因切割而造成的晶圆表面损伤、沾染杂质和厚度偏差或起伏等现象，通常会对切割得到的晶圆进行研磨及抛光等工序，通过研磨以及抛光等操作，可减少晶圆表面损伤和杂质，并可消除晶圆表面的凹凸或起伏，以提高平整度。

因为晶圆的厚度很薄，在通过研磨或抛光以提高平整度的过程中容易出现晶圆损坏或滑出等现象，如果在加工过程中无法及时发现上述现象并停止研磨和抛光这类提高平整度作业，那么很容易造成研磨装置或抛光装置这类提高平整度作业的装置损坏。为避免上述问题的发生，需要在提高平整度作业过程中能够检测到晶圆的破损或滑脱情况。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种晶圆保护机构、装置及方法；能够在进行提高平整度的操作过程中检测到晶圆的破损或滑出情况，并及时地停止提高平整度的操作，实现对提高平整度作业的装置的保护，延长提高平整度作业的装置使用寿命。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种晶圆保护机构，所述机构包括：第一驱动电机、第一驱动轴组件、第二驱动轴组件以及离合器件；其中，所述第一驱动轴组件与所述第一驱动电机连接，所述离合器件设置于所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件连接处以接合或分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件；所述离合器件在设定的扭力力矩下分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件；所述设定的扭力力矩用于表征晶圆破损或滑出状态。

第二方面，本发明实施例提供了一种晶圆保护装置，所述装置包括：承载台、加工头、刚体转轴、第二驱动电机、以及第一方面所述的晶圆保护机构，其中，所述承载台与所述机构组件中的第二驱动轴组件刚性连接，所述加工头通过所述刚体转轴与所述第二驱动电机刚性连接，所述机构组件中的第一驱动电机所驱动旋转的方向与所述第二驱动电机所驱动旋转的方向相同但旋转速度不同以实现所述承载台和所述加工头相对运动。

第三方面，本发明实施例提供了一种晶圆保护装置，所述装置包括：承载台、加工头、刚体转轴、第二驱动电机、以及第一方面所述的晶圆保护机构，其中，所述加工头与所述机构组件中的第二驱动轴组件刚性连接，所述承载台通过所述刚体转轴与所述第二驱动电机刚性连接，所述机构组件中的第一驱动电机所驱动旋转的方向与所述第二驱动电机所驱动旋转的方向相同但旋转速度不同以实现所述承载台和所述加工头相对运动。

第四方面，本发明实施例提供了一种晶圆保护方法，所述方法应用于第二方面或第三方面所述的装置，所述方法包括：

将晶圆保护机构组件中的第二驱动轴组件与承载台或加工头刚性连接；

所述机构组件中的第一驱动电机通过刚性连接带动所述机构组件中的第一驱动轴组件进行绕轴旋转；其中，所述第一驱动电机的旋转方向与晶圆保护装置中的第二驱动电机的旋转方向相同，所述第一驱动电机的旋转速度与所述第二驱动电机的旋转速度不同；

所述机构组件中的第二驱动轴组件与所述第一驱动轴组件借由所述机构组件中的离合器件接合，将所述第一驱动轴组件的旋转传导至所述第二驱动轴组件，从而使得所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件能够作为一个整体进行旋转，进而带动所述承载台或所述加工头进行旋转；

在设定的扭力力矩下所述离合器件分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件，以阻止将所述第一驱动轴组件的旋转传导至所述第二驱动轴组件，所述第二驱动轴组件停止转动。

本发明实施例提供了一种晶圆保护机构、装置及方法；在针对机构的使用过程中，将第二驱动轴组件与承载台或加工头刚性连接，那么，当第一驱动电机通过刚性连接带动第一驱动轴组件进行绕轴旋转时，相应于第二驱动轴组件与第一驱动轴组件借由离合器件接合，则可以将第一驱动轴组件的旋转传导至第二驱动轴组件，从而使得第一驱动轴组件与第二驱动轴组件能够作为一个整体进行旋转，进而带动承载台或加工头进行旋转；相应于设定的扭力力矩下离合器件分离第一驱动轴组件与第二驱动轴组件，则可以阻止将第一驱动轴组件的旋转传导至第二驱动轴组件，第二驱动轴组件停止转动，从而能够在出现晶圆破损或滑出状态的情况下，及时停止研磨或抛光工序。

附图说明

图1为常规技术方案中晶圆保护装置组成示意图；

图2为本发明实施例提供的一种晶圆保护机构组成示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种晶圆保护机构组成示意图；

图4为本发明实施例提供的一种晶圆保护装置组成示意图；

图5为本发明实施例提供的扭力力矩与气缸气压之间的关系示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种晶圆保护装置组成示意图；

图7为本发明实施例提供的一种晶圆保护方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

当前，晶圆生产加工工序主要包括晶棒生长、晶棒裁剪及外径研磨、晶棒切片获得晶圆、晶圆表面研磨、抛光以及清洗等主要步骤，完成清洗之后的晶圆经过检验就可以进行包装并出厂以用于芯片制造。对于通过切片工序获得的晶圆来说，为了减少晶圆表面的损伤、降低晶圆表面所沾染的杂质、以及提高晶圆表面的平整度和平坦度，通常会采用研磨以及抛光工序。具体来说，研磨工序是指利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与晶圆在一定压力下的相对运动对晶圆表面进行的精整加工；而抛光，目前常用的是化学机械抛光技术（CMP，Chemical Mechanical Polishing）工艺，即利用将晶圆在研磨浆的存在下相对于一个抛光垫旋转，并施加一定的压力，借助机械磨削及化学腐蚀的共同作用来完成抛光。由上述内容可以看出，研磨与抛光工序均在一定的压力条件下利用相对运动对晶圆表面进行加工，并且两道工序均能够提升晶圆平整度，结合上述研磨设备和抛光设备之间在工序操作上的共同点与相似处，参见图1，其示出了常规技术方案中既能够应用于研磨设备执行研磨工序，又可以适用于抛光设备执行抛光操作的提高晶圆平整度的装置1，该装置1可以包括：承载台A 11和加工头A 12，并且承载台A 11通过刚体转轴A 13与驱动电机A 14刚性连接，加工头A 12通过刚体转轴B 15与驱动电机B 16刚性连接，驱动电机A 14与驱动电机B 16所驱动旋转的方向相同但旋转速度不同以实现承载台A 11和加工头A 12相对运动，如图1中箭头所示。

需要说明的是，在执行研磨工序或抛光工序过程中，所述承载台A 11用于接触晶圆的待加工表面，加工头A 12下方设置有滞留环（图中黑色部分所示）以容置晶圆并保持晶圆定位，使得晶圆在研磨或抛光工序期间不会出现移动或滑动。因此，通常也可以将所述承载台A 11称为研磨盘。

对于图1所示的装置1，当晶圆容置于加工头A 12下方设置的滞留环内时，晶圆表面与承载台A 11接触，晶圆背面则与加工头A 12的下表面接触，从而利用上述相对运动对晶圆进行研磨或抛光。在一些示例中，当承载台A 11在与晶圆接触部分涂覆或压嵌有磨料颗粒的研具时，装置1能够用于执行研磨工艺。在一些示例中，当承载台A 11在与晶圆接触部分覆盖有抛光垫并利用抛光剂对晶圆进行抛光处理时，装置1能够用于执行抛光操作。需要说明的是，由于研磨操作与抛光操作均需要在一定的压力条件下进行，因此，晶圆在进行研磨或抛光工艺过程中会出现破碎或滑出的现象，当该现象出现后，若加工头A 12与承载台A 11持续相对运动，易造成加工头A 12和承载台A 11损坏。为了能够及时检测到上述现象发生，相关技术方案采用光学反射传感器照射在被加工晶圆的某一个点，通过该点的反射光间接地检测晶圆的状态。但是该方案缺点是感知的区域较小，检测地点固定，当滑出的晶圆没有到达光学传感器的检测位置点时就无法被准确检测；而且在抛光过程中如果旋转速度相对较低，那么当晶圆破损后，由于碎片造成的漫反射更加无法使光学传感器检测到。所以相关技术方案无法直接对晶圆破碎或滑出现象进行检测，也就不能够在出现晶圆破碎或滑出现象时及时停止研磨或抛光工序。

通过对晶圆破碎或滑出现象进行分析的过程可以发现：当晶圆在研磨或抛光过程中出现破损或滑出时，晶圆表面的摩擦系数会增加，那么在相同的压力下，其摩擦力也会相应增大，从而导致驱动电机A 14或驱动电机B 16的转速下降，而驱动电机A 14或驱动电机B16为了维持原有的转速不变，需要克服的扭力力矩会随之增加，从而使得驱动电机A 14或驱动电机B 16的扭力力矩反馈电流增加。基于上述发现，本发明实施例期望能够借由扭力力矩的变化以检测晶圆出现破损或滑出现象，并且基于扭力力矩变化及时停止研磨或抛光工序，以实现对晶圆以及提高平整度作业的装置的保护，延长提高平整度作业的装置使用寿命。举例来说，如图2所示，本发明实施例期望能够提供一种晶圆保护机构2，该机构2可以应用于图1所示的装置1中，该机构可以包括：第一驱动电机21、第一驱动轴组件22、第二驱动轴组件23以及离合器件24；其中，第一驱动轴组件22与所述第一驱动电机21连接，离合器件24设置于第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23连接处以接合或分离第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23；所述离合器件24在设定的扭力力矩下分离第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23；所述设定的扭力力矩用于表征晶圆破损或滑出状态。

基于图2所示的机构2，在应用过程中，通常将第二驱动轴组件23与装置1中的承载台A 11或加工头A 12刚性连接，那么，当第一驱动电机21通过刚性连接带动第一驱动轴组件22进行绕轴旋转时，相应于第二驱动轴组件23与第一驱动轴组件22借由离合器件24接合，可以将第一驱动轴组件22的旋转传导至第二驱动轴组件23，从而使得第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23能够作为一个整体进行旋转，进而带动承载台A 11或加工头A 12进行旋转；相应于设定的扭力力矩下离合器件24分离第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23，则可以阻止将第一驱动轴组件22的旋转传导至第二驱动轴组件23，第二驱动轴组件23停止转动，从而能够在出现晶圆破损或滑出状态的情况下，及时停止研磨或抛光工序。

对于图2所示的机构2来说，在一些可能的实现方式中，参见图3，离合器件24包括凹槽241和凸起部242，凹槽241与凸起部242形状相吻合；其中，所述凹槽241设置于第二驱动轴组件23中与第一驱动轴组件22进行接合的连接端，所述凸起部242设置于第一驱动轴组件22中与第二驱动轴组件23进行接合的连接端。

对于上述离合器件24，具体来说，由于凹槽241与凸起部242相吻合，则当凸起部242嵌入到凹槽241时，第二驱动轴组件23与第一驱动轴组件22完成接合，使得第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23能够作为一个整体进行旋转。在一些示例中，凸起部242形状优选为三角形棱块、圆形钢珠形状、楔形结构形状等，凹槽241的形状与凸起部242形状相吻合。除了上述示例以外，在本发明实施例的具体实施过程中，只要能够在固定受力情况下稳定分离，并且可以被施加一些特定的压力控制其接合，还可以调节分离时受力临界点大小的机械结构都可应用于图2中所示的离合器件24的结构，本发明实施例对此不做赘述。

对于图2所示的机构2来说，由于机构2应用于提高晶圆平整度的装置1，因此，无论机构2中的第二驱动轴组件23与装置1中的承载台A 11或加工头A 12刚性连接，均需要针对被执行的研磨或抛光操作提供一定的压力条件。在一些可能的实现方式中，参见图3，机构2还可以包括气缸25，设置于第一驱动轴组件22处，用于提供设定的压力以维持离合器件24的接合状态。具体来说，结合图3所示的离合器件24，气缸25可以与凸起部242相连接，从而可以通过加压的方式将凸起部242嵌入到凹槽241中，并且在稳定旋转情况下，气缸25所提供的压力能够让凸起部242保持在凹槽241内，此外，如果扭力力矩增加到一定的程度，气缸25所提供的压力无法让凸起部242保持在凹槽241内时，凸起部242则会滑出凹槽241，并且滑出后气缸25会将所提供的压力全部释放。通过上述具体描述，实现了离合器件24的接合和分离。

结合上述图1至图3，将图2或图3所示的机构2整合至图1所示的装置1中，能够获得如图4所示的本发明实施例提供的一种晶圆保护装置4，该装置4可以包括：第一承载台41、第一加工头42、第一刚体转轴43、第二驱动电机44、以及图2或图3所述的晶圆保护机构2，其中，所述第一承载台41与所述机构2组件中的第二驱动轴组件23刚性连接，所述第一加工头42通过所述第一刚体转轴43与所述第二驱动电机44刚性连接，所述机构2组件中的第一驱动电机21所驱动旋转的方向与所述第二驱动电机44所驱动旋转的方向相同但旋转速度不同以实现所述第一承载台41和所述第一加工头42相对运动。

以抛光工序为一示例对图4所示的装置4的具体实施方式进行清楚简要的说明，在本具体示例中，第一承载台41可以为研磨盘。第一加工头42可以为研磨头。可以理解地，基于前述研磨工序与抛光工序之间的诸多相同之处，下述针对装置4的具体实施方式同样能够应用于研磨工序，本发明实施例对此不做赘述。

如图4所示，第一承载台41与所述机构2组件中的第二驱动轴组件23刚性连接，所述机构2组件中的第一驱动轴组件22则与所述机构组件中的第一驱动电机21刚性连接。对于所述机构2组件中的离合器件24来说，凸起部242设置于第一驱动轴组件22的一端，优选为三角形棱块形状，能够嵌入到与之相吻合的三角形的凹槽241中，在本具体示例中，凹槽241设置于第二驱动轴组件23的一端，其深度10mm左右，长度20mm，顶端夹角60度。当凸起部242嵌入至凹槽241中时，第二驱动轴组件23就能够通过第一驱动轴组件22的传导带动第一承载台41进行旋转。

结合图3所示的机构2，气缸25的运动部分可以与凸起部242相连接，气缸25的本体与第一驱动轴组件22相连接，当气缸加压时，三角形棱块的凸起部242嵌入到凹槽241中，当第一驱动电机21驱动第一驱动轴组件22旋转时，由于三角形棱块的凸起部242与凹槽241之间的作用力，驱动第二驱动轴组件23同时旋转，当第二驱动轴组件23阻力增大，气缸25的压力无法让三角形棱块的凸起部242保持在凹槽241内时，三角形棱块的凸起部242滑出凹槽241，滑出后气缸25压力全部释放，第一驱动轴组件22动力与第二驱动轴组件23切断。

详细来说，可以根据上述动力切断的临界值设定气缸25的气压。比如，当研磨盘旋转速度50转每秒，研磨头的压力为3磅/平方英寸（psi，Pounds per square inch），在研磨盘上所覆的研磨垫不变的情况下，正常旋转时对应的扭力力矩区间为67至69牛米N.m，此时设定气缸25的气压恰好使得第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23不会脱开，或者设置气压使得离合器件24将第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23分离的扭力力矩为75N.m，对应的气缸25的压力为28psi，当晶圆滑出或者破损，破损后晶圆表面由原来的平滑表面变为粗糙表面，根据摩擦力公式f=μ×Fn，在下压力Fn不变的情况下，表面摩擦系数μ增大将能够导致摩擦力f增大，第一驱动电机21为保持原有转速不变的情况下，需要克服的扭力力矩增大，从而使得扭力力矩反馈电流增大，表现为反馈扭力力矩上升，扭力力矩会上升到81 N.m以上，但由于离合器件24分离所对应设置的最大扭力力矩为75N.m，此时第一驱动轴组件22与第二驱动轴组件23切断动力，研磨盘不再旋转。气缸25上设置有位置传感器，当侦测到离合器件24分离后，气压减少到负数，使三角形棱块的凸起部242完全脱离凹槽242。可以理解地，离合器件24的凸起部242除了三角形棱块之外，还可为圆形钢珠结构，楔形结构等。但需要额外说明的是，由于研磨盘转速从0增加到设定转速值的过程中扭力力矩可能会比之后的任何一个时间段大，因此，可以在开始启动的数秒内给气缸25施加的气压应当大于在所述设定的扭力力矩条件下维持离合器件结合状态对应的压力值，比如大约可以设置为53psi，以免离合器件24在启动的时候分离，当启动至扭力力矩稳定后将气压减小到扭力力矩临界值75N.m对应的气压值28psi。

图5示出了上述具体示例中，扭力力矩与气缸25气压之间的关系图，由图5中可以看出，转速从0增加到设定转速值的过程中，即第1秒到第4秒期间，扭力力矩急剧增加，此时气缸气压大约设置在53psi，以免离合器件24在启动的时候分离；从第5秒开始直至第18秒，装置4正常运行，执行研磨或抛光工序；第18秒之后，晶圆出现损坏或滑出，扭力力矩提升到81N.m以上，此时离合器件24分离，从而气缸25的气压急速下降，将至负数。此时由于离合器件24分离，第一承载台41停止旋转，从而保护装置4不受损坏。

结合上述图1至图3，将图2或图3所示的机构2整合至图1所示的装置1中，除了能够获得图4所示的装置4以外，还能够获得如图6所示的本发明实施例提供的一种晶圆保护装置6，该装置6可以包括：第二承载台61、第二加工头62、第二刚体转轴63、第三驱动电机64、以及图2或图3所示的晶圆保护机构2，其中，所述第二加工头62与所述机构2组件中的第二驱动轴组件23刚性连接，所述第二承载台61通过所述第二刚体转轴63与所述第三驱动电机64刚性连接，所述机构2组件中的第一驱动电机21所驱动旋转的方向与所述第三驱动电机64所驱动旋转的方向相同但旋转速度不同以实现所述第二承载台61和所述第二加工头62相对运动。

同样以抛光工序为一示例对图6所示的装置6的具体实施方式进行清楚简要的说明，在本具体示例中，第二承载台61可以为研磨盘。第二加工头62可以为研磨头。可以理解地，基于前述研磨工序与抛光工序之间的诸多相同之处，下述针对装置6的具体实施方式同样能够应用于研磨工序，本发明实施例对此不做赘述。

如图6所示，对于所述机构2组件中的离合器件24来说，凸起部242设置于第一驱动轴组件22的一端，优选为三角形棱块形状，能够嵌入到与之相吻合的三角形的凹槽241中，在本具体示例中，凹槽241设置于第二驱动轴组件23的一端，其深度10mm左右，长度20mm，顶端夹角60度。当凸起部242嵌入至凹槽241中时，第二驱动轴组件23就能够通过第一驱动轴组件22的传导带动第二加工头62进行旋转。

结合图3所示的机构2，气缸25的运动部分可以与凸起部242相连接，气缸25的本体与第一驱动轴组件22相连接，当气缸加压时，三角形棱块的凸起部242嵌入到凹槽241中，当第一驱动电机21驱动第一驱动轴组件22旋转时，由于三角形棱块的凸起部242与凹槽241之间的作用力，驱动第二驱动轴组件23同时旋转，当第二驱动轴组件23阻力增大，气缸25的压力无法让三角形棱块的凸起部242保持在凹槽241内时，三角形棱块的凸起部242滑出凹槽241，滑出后气缸25压力全部释放，第一驱动轴组件22动力与第二驱动轴组件23切断，第二加工头62停止旋转，从而保护装置6不受损坏。可以理解地，对于本具体实例的详细说明内容，可以参见并参考前述针对图4所示的装置4的详细说明内容，本实施例不做赘述。

结合上述图2至图6所示的机构以及装置，参见图7，其示出了本发明实施例还提供了一种晶圆保护方法，该方法可以应用于图4或图6所示的装置中，该方法可以包括：

S71：将晶圆保护机构组件中的第二驱动轴组件与承载台或加工头刚性连接；

S72：机构组件中的第一驱动电机通过刚性连接带动机构组件中的第一驱动轴组件进行绕轴旋转；其中，第一驱动电机的旋转方向与晶圆保护装置中的第二驱动电机的旋转方向相同，第一驱动电机的旋转速度与第二驱动电机的旋转速度不同；

S73：机构组件中的第二驱动轴组件与第一驱动轴组件借由机构组件中的离合器件接合，将第一驱动轴组件的旋转传导至第二驱动轴组件，从而使得所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件能够作为一个整体进行旋转，进而带动所述承载台或所述加工头进行旋转；

S74：在设定的扭力力矩下离合器件分离第一驱动轴组件与第二驱动轴组件，以阻止将所述第一驱动轴组件的旋转传导至所述第二驱动轴组件，所述第二驱动轴组件停止转动。

基于前述技术方案的阐述与说明，可以理解地，通过将图7所示的方法应用于图4或图6所示的晶圆保护装置中，能够在出现晶圆破损或滑出状态的情况下，及时停止研磨或抛光工序，实现对提高平整度作业的装置的保护，延长提高平整度作业的装置使用寿命。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种晶圆保护机构，其特征在于，所述机构包括：第一驱动电机、第一驱动轴组件、第二驱动轴组件以及离合器件；其中，所述第一驱动轴组件与所述第一驱动电机连接，所述离合器件设置于所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件连接处以接合或分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件；所述离合器件在设定的扭力力矩下分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件；所述设定的扭力力矩用于表征晶圆破损或滑出状态。

2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，当所述第一驱动电机通过刚性连接带动所述第一驱动轴组件进行绕轴旋转时，相应于所述第二驱动轴组件与所述第一驱动轴组件借由所述离合器件接合，将所述第一驱动轴组件的旋转传导至所述第二驱动轴组件；相应于所述设定的扭力力矩下所述离合器件分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件，则阻止将所述第一驱动轴组件的旋转传导至所述第二驱动轴组件，所述第二驱动轴组件停止转动。

3.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述离合器件包括凹槽和凸起部，所述凹槽与所述凸起部形状相吻合；其中，所述凹槽设置于所述第二驱动轴组件中与所述第一驱动轴组件进行接合的连接端，所述凸起部设置于所述第一驱动轴组件中与所述第二驱动轴组件进行接合的连接端。

4.根据权利要求3所述的机构，其特征在于，所述凸起部形状包括三角形棱块、圆形钢珠形状、或楔形结构形状；所述凹槽的形状与所述凸起部形状相吻合。

5.根据权利要求3所述的机构，其特征在于，所述机构还包括气缸，设置于所述第一驱动轴组件处，用于提供设定的压力以维持所述离合器件的接合状态。

6.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，所述气缸与所述凸起部相连接，以通过加压的方式将所述凸起部嵌入到所述凹槽中，并且所述气缸所提供的压力能够让所述凸起部保持在所述凹槽内；当扭力力矩达到所述设定的扭力力矩，致使所述气缸所提供的压力无法让所述凸起部保持在所述凹槽内时，所述凸起部滑出所述凹槽，并且滑出后所述气缸将所提供的压力全部释放。

7.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，在所述第一驱动电机的转速从0增加到设定转速值的过程中，所述气缸所提供设定的压力大于在所述设定的扭力力矩条件下维持所述离合器件处于结合状态对应的压力值，以免所述离合器件在启动时分离。

8.一种晶圆保护装置，其特征在于，所述装置包括：承载台、加工头、刚体转轴、第二驱动电机、以及权利要求1至7任一项所述的晶圆保护机构，其中，所述承载台与所述机构组件中的第二驱动轴组件刚性连接，所述加工头通过所述刚体转轴与所述第二驱动电机刚性连接，所述机构组件中的第一驱动电机所驱动旋转的方向与所述第二驱动电机所驱动旋转的方向相同但旋转速度不同以实现所述承载台和所述加工头相对运动。

9.一种晶圆保护装置，其特征在于，所述装置包括：承载台、加工头、刚体转轴、第二驱动电机、以及权利要求1至7任一项所述的晶圆保护机构，其中，所述加工头与所述机构组件中的第二驱动轴组件刚性连接，所述承载台通过所述刚体转轴与所述第二驱动电机刚性连接，所述机构组件中的第一驱动电机所驱动旋转的方向与所述第二驱动电机所驱动旋转的方向相同但旋转速度不同以实现所述承载台和所述加工头相对运动。

10.一种晶圆保护方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求8或9所述的装置，所述方法包括：

将晶圆保护机构组件中的第二驱动轴组件与承载台或加工头刚性连接；

所述机构组件中的第一驱动电机通过刚性连接带动所述机构组件中的第一驱动轴组件进行绕轴旋转；其中，所述第一驱动电机的旋转方向与晶圆保护装置中的第二驱动电机的旋转方向相同，所述第一驱动电机的旋转速度与所述第二驱动电机的旋转速度不同；

所述机构组件中的第二驱动轴组件与所述第一驱动轴组件借由所述机构组件中的离合器件接合，将所述第一驱动轴组件的旋转传导至所述第二驱动轴组件，从而使得所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件能够作为一个整体进行旋转，进而带动所述承载台或所述加工头进行旋转；

在设定的扭力力矩下所述离合器件分离所述第一驱动轴组件与所述第二驱动轴组件，以阻止将所述第一驱动轴组件的旋转传导至所述第二驱动轴组件，所述第二驱动轴组件停止转动。

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