晶圆升降旋转机构、半导体设备处理单元及半导体设备制造技术

本发明专利技术提供了晶圆升降旋转机构、半导体设备处理单元及半导体设备，该晶圆升降旋转机构包括：中空管体，轴向套设于中空管体末端的载盘，与载盘同轴设置的驱动环体，同轴环设于载盘径向外侧并通过若干辐条连接载盘的外环体，环形嵌设于外环体的多个夹持组件，轴向套设于中空管体外侧并形成于载盘内侧的升降驱动单元，带动驱动环体轴向转动的传动机构，升降驱动单元驱动传动机构作轴向升降运动；载盘与驱动环体之间横向设置旋转体，驱动环体径向向外延伸形成驱动夹持组件转动的拨杆组件。通过本申请，实现了夹持组件稳定地对晶圆进行夹持，通过驱动拨杆组件同步转动，使拨杆组件同步带动夹持组件绕其轴心转动，以使夹持组件同步夹持或者释放晶圆。持或者释放晶圆。持或者释放晶圆。

【技术实现步骤摘要】
晶圆升降旋转机构、半导体设备处理单元及半导体设备


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及晶圆升降旋转机构、半导体设备处理单元及半导体设备。

技术介绍

[0002]晶圆升降旋转机构在半导体设备中常用于对晶圆执行夹持、升降与旋转等运动，但也存在只旋转无升降的情况，这种情况主要应用于晶圆升降旋转机构外部设置的防溅罩在具有升降功能的前提下，通过防溅罩对晶圆升降旋转机构实现了相对升降。以单片式晶圆清洗机为例，在对晶圆进行清洗工艺处理时，传统的单片式晶圆清洗机中的升降旋转机构对晶圆实现夹持的方式有很多，比如通过负压吸附晶圆，通过磁性夹块夹持晶圆边缘，以及通过拨叉（本申请称为“拨杆”）带动夹块旋转以对晶圆边缘实现夹持等。前述通过拨叉带动夹块旋转以对晶圆边缘实现夹持的方式，主要是在晶圆的边缘均匀配置多个能够旋转的夹块组件，通过驱动单元驱动多个拨叉摆动，使拨叉带动夹块组件转动，以使夹块组件对晶圆实现夹持和释放。
[0003]然而，现有技术中的晶圆升降旋转机构所包含的夹持组件在对晶圆夹持的过程中，存在难以稳定地夹持晶圆的缺陷。
[0004]有鉴于此，有必要对现有技术中的晶圆升降旋转机构予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于揭示一种晶圆升降旋转机构、半导体设备处理单元及半导体设备，用于解决现有技术中的晶圆升降旋转机构所存在的诸多缺陷，尤其是为了实现夹持组件稳定地对晶圆进行夹持，通过驱动拨杆组件同步转动，使拨杆组件同步带动夹持组件绕其轴心转动，以使夹持组件同步夹持或者释放晶圆。
[0006]为实现上述目的之一，本专利技术提供了一种晶圆升降旋转机构，包括：中空管体，轴向套设于所述中空管体末端的载盘，与所述载盘同轴设置的驱动环体，同轴环设于所述载盘径向外侧并通过若干辐条连接载盘的外环体，环形嵌设于所述外环体的多个夹持组件，轴向套设于所述中空管体外侧并形成于所述载盘内侧的升降驱动单元，以及带动所述驱动环体轴向转动的传动机构，所述升降驱动单元驱动所述传动机构作轴向升降运动；所述载盘与驱动环体之间横向设置旋转体，所述驱动环体径向向外延伸形成驱动所述夹持组件转动的拨杆组件。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述传动机构包括：多个贯穿所述载盘的垂向导引件，配置于所述垂向导引件末端并轴向套设于所述中空管体的升降环体，所述升降环体沿环形布置若干具导引孔的导引块，以及配置于所述驱动环体并至少部分延伸入所述导引孔的导引轴；所述升降环体作轴向升降运动过程中驱动所述导引轴沿导引孔发生轴向旋转，以
通过所述驱动环体以被动方式相对于所述载盘作轴向转动，以通过所述拨杆组件驱动所述夹持组件同步转动。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述驱动环体形成若干朝向所述升降环体突起的突起部，所述导引轴横向贯穿所述突起部并形成在所述导引孔内滚动的第一滚轮。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述升降环体包括：配置于所述垂向导引件末端并呈同心圆布置的内升降环与外升降环，所述内升降环与所述外升降环均沿环形布置若干导引块。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述升降环体被配置为仅连接所述垂向导引件末端的内升降环或者外升降环，所述内升降环或者所述外升降环沿环形布置多个导引块。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述驱动环体被配置为仅与所述载盘同轴设置的内驱动环；所述内驱动环径向向外延伸形成多个驱动所述夹持组件同步转动的拨杆组件；所述载盘凸设内环壁，所述内环壁与所述内驱动环之间横向设置第一轴承。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述驱动环体被配置为仅与所述载盘同轴设置的外驱动环；所述外驱动环径向向外延伸形成多个驱动所述夹持组件同步转动的拨杆组件；所述载盘凸设外环壁，所述外环壁与所述外驱动环之间横向设置第二轴承。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述驱动环体包括：与所述载盘同轴设置的内驱动环与外驱动环；所述拨杆组件包括：所述内驱动环径向向外延伸形成多个呈间隔排布的第一拨杆，所述外驱动环径向向外延伸形成多个呈间隔排布的第二拨杆；所述载盘凸设同心圆布置的内环壁与外环壁；所述旋转体包括：横向设置于所述内环壁与内驱动环之间的第一轴承，横向设置于所述外环壁与外驱动环之间的第二轴承。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述升降驱动单元包括：轴向套设于所述中空管体的套筒，同轴嵌套于所述套筒外侧并连接套筒末端的底盘，同轴套设于所述套筒并形成于所述底盘外侧的旋转盘，以及驱动盘，形成于所述旋转盘与所述驱动盘之间的升降导向机构；所述套筒与所述旋转盘之间横向设置第三轴承，所述底盘水平配置至少一组用以驱动所述旋转盘轴向转动的驱动部。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述升降导向机构包括：具出口端的导向壳，所述旋转盘沿环形布置若干所述导向壳，以及贯穿由所述驱动盘边缘轴向延伸形成的围板的导向轴，形成于所述导向壳内侧的斜块，所述导向壳与所述斜块围合形成斜向滚道；所述导向轴形成至少部分在所述斜向滚道内滚动的第二滚轮。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述斜块相对于所述旋转盘所在水平面形成具角度的第一斜面，以及从所述第一斜面连续并与所述第一斜面角度不同的第二斜面；所述出口端与所述第二斜面之间所形成的开口处宽度大于所述第二滚轮的直径。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述外环体被构造出供所述夹持组件嵌设的安装部；
所述安装部包括：多个调节孔，所述调节孔将所述安装部所处区域分隔为上弧板与下弧板。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述晶圆升降旋转机构还包括：与所述中空管体同轴设置并形成于所述外环体外侧的封盖，以及同轴环设于所述外环体径向外侧并连接封盖的承载壳；所述封盖周向开设多个加工孔。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述第一拨杆与第二拨杆的径向外侧均配置具拨动槽的拨块。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述夹持组件包括：配置于所述上弧板的安装盖，同轴配置于所述安装盖并嵌置于所述加工孔内的密封罩，依次贯穿所述密封罩与所述安装盖的旋转部，配置于所述旋转部顶部并在所述旋转部的驱动下执行转动以夹持晶圆边缘的夹持件，所述旋转部同轴套设至少部分横向抵持所述上弧板的第一承托轴承，所述旋转部同轴套设至少部分横向抵持所述下弧板的第二承托轴承，以及套设于所述旋转部并至少部分形成于所述调节孔内的传动部，所述密封罩外侧嵌设至少一组横向抵持加工孔内壁的第三密封圈。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述传动部包括：传动块，以及贯穿所述传动块末端的传动轴，所述传动轴被构造出至少部分形成于所述拨动槽内的第三滚轮。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述中空管体包括：末端轴向抵持于所述载盘的衔接管，轴向依次贯穿所述封盖与所述载盘并抵持衔接管的套环，横向设置于所述套环与所述衔接管之间，并轴向抵持所述套环与所述衔接管的第一密封圈，所述套环径向向外延伸形成横向抵持所述封盖的延展环部，横向设置于所述延展环部与所述封盖之间的第二密封圈，同轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆升降旋转机构，其特征在于，包括：中空管体，轴向套设于所述中空管体末端的载盘，与所述载盘同轴设置的驱动环体，同轴环设于所述载盘径向外侧并通过若干辐条连接载盘的外环体，环形嵌设于所述外环体的多个夹持组件，轴向套设于所述中空管体外侧并形成于所述载盘内侧的升降驱动单元，以及带动所述驱动环体轴向转动的传动机构，所述升降驱动单元驱动所述传动机构作轴向升降运动；所述载盘与驱动环体之间横向设置旋转体，所述驱动环体径向向外延伸形成驱动所述夹持组件转动的拨杆组件。2.根据权利要求1所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述传动机构包括：多个贯穿所述载盘的垂向导引件，配置于所述垂向导引件末端并轴向套设于所述中空管体的升降环体，所述升降环体沿环形布置若干具导引孔的导引块，以及配置于所述驱动环体并至少部分延伸入所述导引孔的导引轴；所述升降环体作轴向升降运动过程中驱动所述导引轴沿导引孔发生轴向旋转，以通过所述驱动环体以被动方式相对于所述载盘作轴向转动，以通过所述拨杆组件驱动所述夹持组件同步转动。3.根据权利要求2所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述驱动环体形成若干朝向所述升降环体突起的突起部，所述导引轴横向贯穿所述突起部并形成在所述导引孔内滚动的第一滚轮。4.根据权利要求2所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述升降环体包括：配置于所述垂向导引件末端并呈同心圆布置的内升降环与外升降环，所述内升降环与所述外升降环均沿环形布置若干导引块。5.根据权利要求4所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述升降环体被配置为仅连接所述垂向导引件末端的内升降环或者外升降环，所述内升降环或者所述外升降环沿环形布置多个导引块。6.根据权利要求1所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述驱动环体被配置为仅与所述载盘同轴设置的内驱动环；所述内驱动环径向向外延伸形成多个驱动所述夹持组件同步转动的拨杆组件；所述载盘凸设内环壁，所述内环壁与所述内驱动环之间横向设置第一轴承。7.根据权利要求1所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述驱动环体被配置为仅与所述载盘同轴设置的外驱动环；所述外驱动环径向向外延伸形成多个驱动所述夹持组件同步转动的拨杆组件；所述载盘凸设外环壁，所述外环壁与所述外驱动环之间横向设置第二轴承。8.根据权利要求1所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述驱动环体包括：与所述载盘同轴设置的内驱动环与外驱动环；所述拨杆组件包括：所述内驱动环径向向外延伸形成多个呈间隔排布的第一拨杆，所述外驱动环径向向外延伸形成多个呈间隔排布的第二拨杆；所述载盘凸设同心圆布置的内环壁与外环壁；所述旋转体包括：横向设置于所述内环壁与内驱动环之间的第一轴承，横向设置于所述外环壁与外驱动环之间的第二轴承。
9.根据权利要求1所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述升降驱动单元包括：轴向套设于所述中空管体的套筒，同轴嵌套于所述套筒外侧并连接套筒末端的底盘，同轴套设于所述套筒并形成于所述底盘外侧的旋转盘，以及驱动盘，形成于所述旋转盘与所述驱动盘之间的升降导向机构；所述套筒与所述旋转盘之间横向设置第三轴承，所述底盘水平配置至少一组用以驱动所述旋转盘轴向转动的驱动部。10.根据权利要求9所述的晶圆升降旋转机构，其特征在于，所述升降导向机构包括：具出口端的导向壳，所述旋转盘沿环形布置若干所述导向壳，以及贯穿由所述驱动盘边缘轴向延伸形成的围板的导向轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾雪平，杨仕品，时新宇，
申请(专利权)人：智程半导体设备科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：