一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构制造技术

技术编号:18650814 阅读:13 留言:0更新日期:2018-08-11 11:49
本发明专利技术公开了一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构,包括双层升降机构、晶圆定位转筒、加热装置、旋转机构和定位机构,所述定位机构安装在旋转机构的底部,所述晶圆定位转筒安装在旋转机构的顶部,所述加热装置安装在晶圆定位转筒内部,所述双层升降机构设置在晶圆定位转筒的上方,底部与旋转机构的顶端固定连接。本发明专利技术将旋转、加热、晶圆和MASK的取放、晶圆和MASK精确定位等功能集合在同一机构中,实现了晶圆与MASK的自动精确定位功能。

A rotary heating mechanism for wafer and MASK positioning and positioning

The invention discloses a rotary heating mechanism for realizing wafer and MASK take-off and placement and precise positioning, which comprises a double-layer lifting mechanism, a wafer positioning rotary cylinder, a heating device, a rotating mechanism and a positioning mechanism. The positioning mechanism is installed at the bottom of the rotating mechanism, and the wafer positioning rotary cylinder is installed at the top of the rotating mechanism. The heat device is installed inside the wafer positioning cylinder, the double-layer lifting mechanism is arranged above the wafer positioning cylinder, and the bottom is fixedly connected with the top of the rotating mechanism. The invention integrates the functions of rotation, heating, taking and placing of wafers and MASK, precise positioning of wafers and MASK in the same mechanism, and realizes the automatic and precise positioning of wafers and MASK.

【技术实现步骤摘要】
一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构
本专利技术属于半导体生产设备
,特别是涉及一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构。
技术介绍
在半导体PVD、CVD工艺中,经常需要在真空环境中在晶圆上方放置不同形状的MASK(掩膜板),通过MASK上特定的图形,在晶圆表面沉积特定功能的薄膜。为保证薄膜的精度,必须要求晶圆与MASK精准定位,同时,为了提高薄膜的质量及膜厚均匀性,在镀膜过程中需要对晶圆进行高温加热并保持匀速旋转。但现有生产设备中,不仅很难实现对晶圆和MASK的精准定位,而且加热不均,容易造成产品质量问题。因此,如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构,能完全解决上述现有技术的不足之处。本专利技术的目的通过下述技术方案来实现:一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构,包括双层升降机构、晶圆定位转筒、加热装置、旋转机构和定位机构,所述定位机构安装在旋转机构的底部,定位机构包括驱动气缸和定位轴,所述驱动气缸通过连接座与定位轴连接,驱动气缸的气缸轴与旋转机构底部连接,所述旋转机构底部设置有定位孔,所述定位轴与定位孔对齐且互匹配,所述晶圆定位转筒安装在旋转机构的顶部,所述加热装置安装在晶圆定位转筒内部,晶圆定位转筒顶部设置有若干定位销,所述双层升降机构包括升降柱和双层托盘,所述双层托盘安装在升降柱上,所述升降柱的底端固定在旋转机构顶部。作为优选,所述旋转机构内设置有水冷系统。作为优选,所述双层托盘由上到下依次为MASK托盘和晶圆定位托盘,所述MASK托盘和晶圆定位托盘上设置有与定位销匹配的定位销孔。作为优选,所述双层升降机构由金属波纹管密封,且升降柱由驱动电机控制。作为优选,所述加热装置顶部设置有均热板,所述均热板下方设置有石墨片,所述加热装置外部设置有隔热板。作为优选,所述加热装置内设置有控制加热温度的温控热电偶。与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:1.通过创新设计,首次将旋转、加热、晶圆和MASK的取放、晶圆和MASK精确定位等功能集合在同一机构中。2.通过在旋转筒上设置定位销,实现了晶圆与MASK的自动精确定位功能。3.通过设置定位装置,可保证旋转机构每次均停在同一位置,保证每片晶圆镀膜位置的一致性。4.通过设置双层升降机构,实现晶圆与MASK的单独取放。附图说明图1是本专利技术的立体图;图2是本专利技术的正视图;图3是本专利技术的俯视图。附图标记:1-双层升降机构,2-晶圆定位转筒,3-加热装置,4-旋转机构,5-定位机构,6-驱动气缸,7-定位轴,8-连接座,9-定位销,10-升降柱,11-双层托盘,12-MASK托盘,13-晶圆定位托盘,14-定位销孔,15-顶部法兰,16-顶部法兰,17-伺服驱动电机。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步的说明。实施例一如图1至图3所示,一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构,包括双层升降机构1、晶圆定位转筒2、加热装置3、旋转机构4和定位机构5,旋转机构5内部采用内啮合齿轮传动,通过磁流体密封轴由伺服电机驱动17,可正反向旋转,转速可调,真空漏率小于1×10-9Pam3/s,旋转机构4的顶部设置有顶部法兰15,底部设置有底部法兰16,定位机构5安装在旋转机构4的底部法兰17上,定位机构5包括驱动气缸6和定位轴7,驱动气缸6通过连接座8与定位轴7连接,驱动气缸6的气缸轴与旋转机构4底部连接,定位轴7由驱动气缸6驱动实现上升和下降,旋转机构4底部设置有定位孔,定位轴7与定位孔对齐且相互匹配,晶圆定位转筒2安装在旋转机构4的顶部法兰15上,晶圆定位转筒2顶部设置有3根高精度定位销9,双层升降机构1包括升降柱10和双层托盘11,双层托盘11安装在升降柱10上,双层托盘11由上至下依次为MASK托盘12和晶圆定位托盘13,MASK托盘12和晶圆定位托盘13设置有与定位销9配的定位销孔14,升降柱10的底端固定在旋转机构4顶部,双层托盘11在升降过程中,定位销与定位销孔配合,实现对双层托盘11的精准定位,加热装置3安装在晶圆定位转筒2内,不会对晶圆定位转筒2的转动造成任何干涉,加热装置3顶部设置有与晶圆定位托盘13对齐的均热板,均热板下方设置有石墨片,此设计保证温度均匀性在±10℃以内,最高加热温度可达700℃,对晶圆进行辐射加热,加热装置3外部设置有隔热板,减小外部辐射热对其它部件的影响。本专利技术工作时,旋转机构4旋转过程中,驱动气缸6的气缸轴缩回,定位轴7下降到旋转机构4下方,不影旋转机构4动作。旋转机构4旋转开始前和旋转结束后,驱动气缸6的气缸轴伸出,定位轴7插入旋转机构4的定位孔内,使旋转机构4的零位总是处于同一位置不变,即保证了晶圆和MASK的相对位置不变。定位轴7采用双O型密封圈密封,保证定位轴7在运动和静止状态下的真空漏率小于1×10-9Pam3/s,同时,双层升降机构1顶部设置MASK托盘13和晶圆定位托盘14,可分别放置晶圆和MASK。通过调节各层放料托盘的高度,可实现晶圆和MASK的单独取放。本专利技术通过可靠的密封结构设计,保证整个机构的真空漏率小于1×10-9Pam3/s,通过实际使用测试,本专利可以在3×10-5Pa的高真空环境中使用。实施例二如图1至图3所示,一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构,包括双层升降机构1、晶圆定位转筒2、加热装置3、旋转机构4和定位机构5,旋转机构5内部采用内啮合齿轮传动,通过磁流体密封轴由伺服电机驱动17,可正反向旋转,转速可调,真空漏率小于1×10-9Pam3/s,旋转机构4的顶部设置有顶部法兰15,底部设置有底部法兰16,定位机构5安装在旋转机构4的底部法兰17上,定位机构5包括驱动气缸6和定位轴7,驱动气缸6通过连接座8与定位轴7连接,驱动气缸6的气缸轴与旋转机构4底部连接,定位轴7由驱动气缸6驱动实现上升和下降,旋转机构4底部设置有定位孔,定位轴7与定位孔对齐且相互匹配,晶圆定位转筒2安装在旋转机构4的顶部法兰15上,晶圆定位转筒2顶部设置有3根高精度定位销9,双层升降机构1包括升降柱10和双层托盘11,双层托盘11安装在升降柱10上,双层托盘11由上至下依次为MASK托盘12和晶圆定位托盘13,MASK托盘12和晶圆定位托盘13设置有与定位销9配的定位销孔14,升降柱10的底端固定在旋转机构4顶部,双层托盘11在升降过程中,定位销与定位销孔配合,实现对双层托盘11的精准定位,加热装置3安装在晶圆定位转筒2内,不会对晶圆定位转筒2的转动造成任何干涉,加热装置3顶部设置有与晶圆定位托盘13对齐的均热板,均热板下方设置有石墨片,加热装置3外部设置有隔热板。本实施例中,所述加热装置3内还设置有用于控制加热温度的温控热电偶,此设计实现智能自动化控制加热温度,提高了本装置的安全性。实施例三如图1至图3所示,一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构,包括双层升降机构1、晶圆定位转筒2、加热装置3、旋转机构4和定位机构5,旋转机构5内部采用内啮合齿轮传动,通过磁流体密封轴由伺服电机驱动17,可正反向旋转,转速可调,真空漏率小于1×10-9Pam3/s,旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构,其特征在于:包括双层升降机构(1)、晶圆定位转筒(2)、加热装置(3)、旋转机构(4)和定位机构(5),所述定位机构(5)安装在旋转机构(4)的底部,定位机构(5)包括驱动气缸(6)和定位轴(7),所述驱动气缸(6)通过连接座(8)与定位轴(7)连接,驱动气缸(6)的气缸轴与旋转机构(4)底部连接,所述旋转机构(4)底部设置有定位孔(9),所述定位轴(7)与定位孔对齐且相互匹配,所述晶圆定位转筒(2)安装在旋转机构(4)的顶部,所述加热装置(3)安装在晶圆定位转筒(2)内部,晶圆定位转筒(2)顶部设置有若干定位销(9),所述双层升降机构(1)包括升降柱(10)和双层托盘(11),所述双层托盘(11)安装在升降柱(10)上,所述升降柱(10)的底端固定在旋转机构(4)顶部。

【技术特征摘要】
1.一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转加热机构,其特征在于:包括双层升降机构(1)、晶圆定位转筒(2)、加热装置(3)、旋转机构(4)和定位机构(5),所述定位机构(5)安装在旋转机构(4)的底部,定位机构(5)包括驱动气缸(6)和定位轴(7),所述驱动气缸(6)通过连接座(8)与定位轴(7)连接,驱动气缸(6)的气缸轴与旋转机构(4)底部连接,所述旋转机构(4)底部设置有定位孔(9),所述定位轴(7)与定位孔对齐且相互匹配,所述晶圆定位转筒(2)安装在旋转机构(4)的顶部,所述加热装置(3)安装在晶圆定位转筒(2)内部,晶圆定位转筒(2)顶部设置有若干定位销(9),所述双层升降机构(1)包括升降柱(10)和双层托盘(11),所述双层托盘(11)安装在升降柱(10)上,所述升降柱(10)的底端固定在旋转机构(4)顶部。2.根据权利要求1所述的一种实现晶圆与MASK取放和精确定位的旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘明元陈新祝家太
申请(专利权)人:成都华聚科技有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

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