一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体设备技术领域，具体为一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置，包括外壳和固定在外壳内部的凸台，所述外壳内装配有无刷直流电机、真空吸附机构、带传动机构以及吹气机构组成，真空吸附机构包括吸附组件及固定在吸附组件底部的抽气组件，所述无刷直流电机通过带传动机构与抽气组件连动。本发明专利技术通过带传动方式将电机与中空轴连接，避免了电机处于真空吸盘正下方，加上凸起与吸盘挡圈配合隔绝化学液体，同时进行氮气吹扫以及在真空吸盘上安装O形密封圈，保证晶圆高速旋转的同时，避免化学液接触电机造成电机腐蚀，具有结构简单，成本较低，性能优良，应用范围广等优点。应用范围广等优点。应用范围广等优点。

A wafer vacuum adsorption rotating device with gas protection

【技术实现步骤摘要】
一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置


[0001]本专利技术涉及半导体设备
，具体为一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺的多样化，在晶圆的加工领域中，匀胶、显影、湿法刻蚀等工艺均需要在晶圆高速旋转的同时进行加工处理，将胶液、显影液和刻蚀液等化学液体处理到晶圆表面。
[0003]目前，晶圆的固定一般采用真空吸附的方式，晶圆在高速旋转的过程中可能会导致密封性不足，无法满足抽真空的需要，因此在高速旋转的过程中，保证晶圆吸附的高稳定性是一个挑战，而传统的晶圆真空吸附旋转装置采用空心轴电机带动晶圆旋转，具体地为电机轴一端直接带动真空吸盘旋转，另一端连接真空通道进行抽真空，从而实现在旋转过程中的晶圆真空吸附。
[0004]然而，传统的真空吸盘，如果真空吸盘边缘的平面度不好，或者吸附的晶片发生翘曲，则晶片在真空吸盘的边缘区域会出现不完全吸附的情况，发生真空泄露，严重时会造成化学液沿该泄露处吸入真空吸盘的中空处。而传统匀胶、显影、湿法刻蚀设备的真空吸附功能通过电机内部结构实现，即采用空心轴电机的中空轴连接真空吸盘，因此化学液很容易泄露进电机内部，造成电机烧坏
[0005]对此，中国专利公开号：CN105291006A公开了一种可以稳定地吸附晶圆的真空卡盘，如图2所示，11为中空电机、12为密封圈固定环、13为密封圈、14为O型圈、15为密封圈压板。电机轴下端口接抽气接头16，上端接真空吸盘10，通过电机中空轴连接真空吸盘形成真空通道。
[0006]专利ZL1020120106539提出了一种可以稳定地固定和涂覆大尺寸样品的匀胶机，其真空吸附旋转装置主要由真空吸盘20、驱动电机30、驱动轴31、耦合器41等构成，由于其装置采用的是空心轴电机，同时驱动电机30直接处于真空吸盘20的正下方，而且该装置对涂覆液的阻挡效果不佳，如果涂覆液沿着真空吸盘20的泄漏处吸入电机，则会导致驱动电机30发生故障，可能使得驱动电机30中产生火灾的，甚至会将涂覆液吸入真空泵中，从而造成真空泵的损坏，这将导致设备的寿命极大地减小。
[0007]由上可知，传统的真空吸附旋转装置采用空心轴电机直接连接真空吸盘，该方法难以避免化学液进入电机，从而造成电机损坏。此外空心轴电机的市场量少，价格昂贵，其在装置中占用的装配空间也较大，而且空心轴电机不能使用伺服电机，只能使用转速和旋转角度控制性能低于伺服电机的通用电机，因此很难精确控制电机的转速。因此传统的采用空心轴电机的真空吸附装置具有极大的局限性，同时化学液进入电机的问题也有待解决。
[0008]因此亟需设计一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置，以解决上述
技术介绍
中提出的采用空心轴电机的真空吸附装置具有极大的局限性，同时化学液进入电机的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置，包括外壳和固定在外壳内部的凸台，所述外壳内装配有无刷直流电机、真空吸附机构、带传动机构以及吹气机构组成，真空吸附机构包括吸附组件及固定在吸附组件底部的抽气组件，所述无刷直流电机通过带传动机构与抽气组件连动，吹气组件由特氟龙管接头、特氟龙管和特氟龙隔板接头组成，所述特氟龙管接头通过螺纹固定在凸台上，所述特氟龙隔板接头通过螺纹固定在外壳上，所述特氟龙管的两端分别与特氟龙管接头和特氟龙管固定连接。
[0011]优选的，吸附组件由真空吸盘及开设在真空吸盘上的氟橡胶O形密封圈组成，所述真空吸盘的轴心处贯通开设有通孔。
[0012]优选的，抽气组件包括中空轴和内外螺纹接头，所述内外螺纹接头的一端通过螺纹与通孔连接固定，所述内外螺纹接头的另一端与中空轴连接固定，所述中空轴的中部套设有第一轴承，且所述中空轴的中部通过第一轴承与凸台转动连接。
[0013]优选的，所述第一轴承的底部转动连接有旋转密封件，旋转密封件包括骨架油封压板、骨架油封、第二轴承和骨架油封安装座，所述骨架油封安装座套设在中空轴底部，且所述骨架油封安装座通过第二轴承与中空轴转动连接，所述骨架油封压板通过螺纹固定在骨架油封安装座的底部，所述骨架油封设置于骨架油封压板与骨架油封安装座之间，且所述骨架油封套接在中空轴上。
[0014]优选的，所述骨架油封压板的底部固定有气管接头，所述气管接头的另一端固定在外壳上，且所述气管接头内腔与中空轴内腔连通。
[0015]优选的，所述凸台的上表面固定有第一凸起，所述第一凸起的内腔与特氟龙管接头的内腔连通，所述第一凸起的外表面套设有吸盘挡圈，且所述吸盘挡圈固定在真空吸盘的下表面上。
[0016]优选的，带传动机构由两个同步带轮和一根同步带组成，第一个所述同步带轮套接在中空轴上，另一个所述同步带轮与无刷直流电机的输出端相连，所述同步带的两端分别套在两个同步带轮上，所述中空轴的外表面套接有固定环，且所述固定环与同步带轮相抵。
[0017]优选的，所述无刷直流电机的底部固定有固定架，且所述固定架的顶端固定在凸台上。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置将无刷直流电机动力传送至中空轴，无需采用中空轴电机，大大节约成本，也避免电机处于真空吸盘正下方，从根本上阻止化学液侵蚀电机。其次方案在真空吸盘上安装O形密封圈，在真空吸盘下部安装真空吸盘挡圈，再配合腔体第一凸起，同时进行氮气吹扫，使得化学液难以进入腔体的内部，避免其腐蚀电机等其他重要零部件，使装置的安全性极大提高。本专利技术装置具有结构简单，成本较低，性能优良，应用范围广等优点。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的结构整体示意图；
[0020]图2为本专利技术的结构俯视示意图；
[0021]图3为本专利技术图2中A
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A处结构正视剖视示意图；
[0022]图4为本专利技术图3中B处结构放大示意图；
[0023]图5为本专利技术图4中C处结构放大示意图。
[0024]图中：1、外壳；2、真空吸盘；3、吸盘挡圈；4、特氟龙管接头；5、特氟龙管；6、特氟龙隔板接头；7、中空轴；8、固定架；9、第一轴承；10、固定环；11、气管接头；12、骨架油封压板；13、骨架油封；14、第二轴承；15、骨架油封安装座；16、内外螺纹接头；17、第一凸起；18、凸台；19、氟橡胶O形密封圈；20、同步带；21、同步带轮；22、无刷直流电机。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参阅图1
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5，本专利技术提供的实施例：
[0027]一种含气体保护的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置，包括外壳(1)和固定在外壳(1)内部的凸台(18)，其特征在于：所述外壳(1)内装配有无刷直流电机(22)、真空吸附机构、带传动机构以及吹气机构组成，真空吸附机构包括吸附组件及固定在吸附组件底部的抽气组件，所述无刷直流电机(22)通过带传动机构与抽气组件连动，吹气组件由特氟龙管接头(4)、特氟龙管(5)和特氟龙隔板接头(6)组成，所述特氟龙管接头(4)通过螺纹固定在凸台(18)上，所述特氟龙隔板接头(6)通过螺纹固定在外壳(1)上，所述特氟龙管(5)的两端分别与特氟龙管接头(4)和特氟龙管(5)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置，其特征在于：吸附组件由真空吸盘(2)及开设在真空吸盘(2)上的氟橡胶O形密封圈(19)组成，所述真空吸盘(2)的轴心处贯通开设有通孔。3.根据权利要求2所述的一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置，其特征在于：抽气组件包括中空轴(7)和内外螺纹接头(16)，所述内外螺纹接头(16)的一端通过螺纹与通孔连接固定，所述内外螺纹接头(16)的另一端与中空轴(7)连接固定，所述中空轴(7)的中部套设有第一轴承(9)，且所述中空轴(7)的中部通过第一轴承(9)与凸台(18)转动连接。4.根据权利要求3所述的一种含气体保护的晶圆真空吸附旋转装置，其特征在于：所述第一轴承(9)的底部转动连接有旋转密封件，旋转密封件包括骨架油封压板(12)、骨架油封(13)、第二轴承(14)和骨架油封安装座(15)，所述骨架油封安装座(15)套设在中空轴(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑煜，谢星浩，成杰，谢万胜，段吉安，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：