一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體行業(yè)晶片濕法處理領(lǐng)域，具體地說是一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，半導(dǎo)體晶片濕法處理工藝中需要化學(xué)液對(duì)晶圓表面進(jìn)行點(diǎn)噴加工，最常使用的是依靠擺臂擺動(dòng)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)液與晶圓的相對(duì)位置。常見的工藝腔體內(nèi)一般都含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的擺臂，這就需要兩個(gè)甚至更多的電機(jī)及其附屬必需的元器件來驅(qū)動(dòng)擺臂。隨著半導(dǎo)體設(shè)備結(jié)構(gòu)日益緊湊、要求降低成本的趨勢(shì)下，如何能通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)來減少擺臂安裝控件和降低設(shè)備成本已經(jīng)成為一個(gè)不可避免的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為使工藝腔體結(jié)構(gòu)緊湊，降低設(shè)備總成本，本發(fā)明的目的在于提供一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明包括電機(jī)、單元固定板、減速器及擺臂單元，其中電機(jī)通過單元固定板安裝在晶圓處理單元底座上，所述電機(jī)的輸出端連接有減速器，在減速器的輸出端連接有第二同步帶輪，該第二同步帶輪的圓周上設(shè)有齒；所述電機(jī)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的擺臂單元，該擺臂單元包括帶輪軸、第一同步帶輪、同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺臂軸及擺臂，所述帶輪軸及擺臂軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述單元固定板上，在帶輪軸上連接有與所述第二同步帶輪相嚙合的第一同步帶輪，所述第一同步帶輪通過同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與擺臂軸的一端相連，擺臂軸的另一端連接有擺臂；所述電機(jī)兩側(cè)的擺臂通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)分別擺動(dòng)，完成對(duì)晶圓的噴灑后復(fù)位。
[0006]其中:所述同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括過渡同步帶輪、同步帶及擺臂軸同步帶輪，所述過渡同步帶輪與第一同步帶輪同軸相連，擺臂軸同步帶輪連接于所述擺臂軸的一端，所述過渡同步帶輪與擺臂軸同步帶輪之間通過同步帶相連；所述過渡同步帶輪位于第一同步帶輪的下方，并套接在帶輪軸上，該過渡同步帶輪通過同步帶轉(zhuǎn)接塊與所述第一同步帶輪連動(dòng)；所述擺臂軸同步帶輪通過齒輪軸轉(zhuǎn)接塊與擺臂軸連接，并帶動(dòng)擺臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第二同步帶輪的四分之一圓周設(shè)有齒，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的擺臂在90°范圍內(nèi)擺動(dòng)；所述電機(jī)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有分別安裝在單元固定板上的接近開關(guān)傳感器，每個(gè)擺臂軸上均設(shè)有與所述接近開關(guān)傳感器相對(duì)應(yīng)的傳感器擋片；所述電機(jī)與減速器同軸鍵合，在所述單元固定板上安裝有腔體底板，所述電機(jī)容置于該腔體底板上的腔體內(nèi)；所述擺臂的一端與擺臂軸的另一端相連，擺臂的另一端設(shè)有噴嘴；所述擺臂通過電機(jī)的驅(qū)動(dòng)在所述晶圓的上方做往復(fù)變速掃描運(yùn)動(dòng)。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0008]1.本發(fā)明通過一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)擺臂擺動(dòng)，分別向晶圓噴灑化學(xué)液，減小了裝置所占空間。
[0009]2.本發(fā)明的電機(jī)機(jī)體安裝在工藝腔體中的方式，取代了傳統(tǒng)的電機(jī)安裝在單元腔體下方的方式，這樣減小了單元腔體的總高度，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0010]3.本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確、安裝方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，節(jié)省了一個(gè)電機(jī)及其必需的電器元件，從而降低設(shè)備制造成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖之一；
[0013]圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖之二；
[0014]其中:1為擺臂，2為軸承，3為接近開關(guān)傳感器，4為傳感器擋片，5為齒輪軸轉(zhuǎn)接塊，6為擺臂軸同步帶輪，7為同步帶，8為擺臂軸，9為過渡同步帶輪，10同步帶輪轉(zhuǎn)接塊，11為第一同步帶輪，12為第二同步帶輪，13為減速器,14為電機(jī),15為單元固定板,16為腔體底板，17為帶輪軸，18為晶圓。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明包括電機(jī)14、單元固定板15、減速器13及擺臂單元，其中電機(jī)14及減速器13各一個(gè)，電機(jī)14的輸出端與減速器13同軸鍵合后固定在單元固定板15上，并通過單元固定板15安裝在晶圓處理單元底座上。在單元固定板15的上表面固接有腔體底板16，電機(jī)14容置于該腔體底板16上的腔體內(nèi)。第二同步帶輪12與減速器13的輸出端鍵合，該第二同步帶輪12的四分之一圓周上設(shè)有齒。
[0017]電機(jī)14的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)擺臂單元，每個(gè)擺臂單元均包括帶輪軸17、第一同步帶輪11、同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺臂軸8及擺臂1，同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括過渡同步帶輪9、同步帶7及擺臂軸同步帶輪6。帶輪軸17的一端通過軸承2轉(zhuǎn)動(dòng)連接于單元固定板15上，另一端為自由端；擺臂軸8由單元固定板15及腔體底板16穿過，并通過軸承2與單元固定板15轉(zhuǎn)動(dòng)連接，擺臂軸8較帶輪軸17要遠(yuǎn)離電機(jī)14。在帶輪軸17上同軸設(shè)有第一同步帶輪11及過渡同步帶輪9,其中第一同步帶輪11與第二同步帶輪12哨合,過渡同步帶輪9位于第一同步帶輪11的下方、通過同步帶輪轉(zhuǎn)接塊10與第一同步帶輪11連動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了過渡同步帶輪9與減速器13同步轉(zhuǎn)動(dòng)。過渡同步帶輪9與擺臂軸同步帶輪6通過同步帶7傳動(dòng),擺臂軸同步帶輪6通過齒輪軸轉(zhuǎn)接塊5與擺臂軸8連接,帶動(dòng)擺臂I轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擺臂I與減速機(jī)13輸出轉(zhuǎn)速同步。擺臂軸8的另一端與擺臂I的一端相連，擺臂I的另一端設(shè)有噴嘴，兩個(gè)擺臂I通過一個(gè)電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)，依次在晶圓18的上方做往復(fù)變速掃描運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)晶圓(18)的嗔灑后復(fù)位。
[0018]電機(jī)14的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有分別固接在單元固定板15上的接近開關(guān)傳感器3，每個(gè)擺臂軸8上均設(shè)有與接近開關(guān)傳感器3相對(duì)應(yīng)的傳感器擋片4。擺臂I另一端端部的噴嘴對(duì)晶圓18進(jìn)行濕法處理，當(dāng)擺臂I旋轉(zhuǎn)到預(yù)定位置時(shí)，固定在擺臂軸8上的傳感器擋片4擋住接近開關(guān)傳感器3，此時(shí)接近開關(guān)傳感器3發(fā)出信號(hào)命令電機(jī)14停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0019]本發(fā)明的工作原理為:
[0020]如圖2、3所示，通過一個(gè)電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)擺臂I的轉(zhuǎn)動(dòng)。在進(jìn)行工藝處理時(shí)，減速器13帶動(dòng)僅在四分之一圓周有輪齒的第二同步帶輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，該第二同步帶輪12與第一同步帶輪11嚙合，使得第一同步帶輪11能在四分之一圓周內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，該第一同步帶輪11下方的過渡同步帶輪9與擺臂I下方的擺臂軸同步帶輪6通過同步帶7傳動(dòng),這樣實(shí)現(xiàn)了擺臂I在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體為:
[0021]電機(jī)14左右兩側(cè)的擺臂I在初始狀態(tài)時(shí)相互平行設(shè)置。電機(jī)14工作，驅(qū)動(dòng)第二同步帶輪12逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第二同步帶輪12上有齒的四分之一部分與左邊的第一同步帶輪11哨合，并通過過渡同步帶輪9、同步帶7及擺臂軸同步帶輪7的傳動(dòng),帶動(dòng)左邊的擺臂I順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中向晶圓18噴灑化學(xué)液。當(dāng)左邊的擺臂I動(dòng)作結(jié)束后，第二同步帶輪12上的四分之一圓周齒轉(zhuǎn)出嚙合區(qū)；然后，電機(jī)14反轉(zhuǎn)，使得左邊的擺臂I復(fù)位，此時(shí)第二同步帶輪12繼續(xù)在電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),直至與右側(cè)的第一同步帶輪11哨合，實(shí)現(xiàn)右邊的擺臂I在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)晶圓進(jìn)行噴灑。當(dāng)右邊的擺臂I動(dòng)作結(jié)束后，第二同步帶輪12上的四分之一圓周齒轉(zhuǎn)出嚙合區(qū)；然后，電機(jī)14再反轉(zhuǎn)，使得右邊的擺臂I復(fù)位，此時(shí)第二同步帶輪12繼續(xù)在電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，直至再與左側(cè)的第一同步帶輪11嚙合，重復(fù)上述的操作。在噴灑的過程中，擺臂I在晶圓18的上方做來回的變速掃描運(yùn)動(dòng)，所謂變速掃描運(yùn)動(dòng)是指擺臂I上的噴嘴在沿晶圓18的直徑方向上每一點(diǎn)的速度是可以自由定義的，通過這樣的調(diào)整可以更好的讓化學(xué)液在整個(gè)晶圓18表面上均勻的分布。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于:包括電機(jī)(14)、單元固定板(15)、減速器(13)及擺臂單元，其中電機(jī)(14)通過單元固定板(15)安裝在晶圓處理單元底座上，所述電機(jī)(14)的輸出端連接有減速器(13)，在減速器(13)的輸出端連接有第二同步帶輪(12)，該第二同步帶輪(12)的圓周上設(shè)有齒；所述電機(jī)(14)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的擺臂單元，該擺臂單元包括帶輪軸(17)、第一同步帶輪(11)、同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺臂軸(8)及擺臂(I )，所述帶輪軸(17)及擺臂軸(8)分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述單元固定板(15)上，在帶輪軸(17)上連接有與所述第二同步帶輪(12)相嚙合的第一同步帶輪(11)，所述第一同步帶輪(11)通過同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與擺臂軸(8)的一端相連，擺臂軸(8)的另一端連接有擺臂(I);所述電機(jī)(14)兩側(cè)的擺臂(I)通過電機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)分別擺動(dòng)，完成對(duì)晶圓(18)的噴灑后復(fù)位。
2.按權(quán)利要求1所述單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于:所述同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括過渡同步帶輪(9)、同步帶(7)及擺臂軸同步帶輪(6)，所述過渡同步帶輪(9)與第一同步帶輪(11)同軸相連，擺臂軸同步帶輪(6)連接于所述擺臂軸(8)的一端，所述過渡同步帶輪(9)與擺臂軸同步帶輪(6)之間通過同步帶(7)相連。
3.按權(quán)利要求1所述單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于:所述過渡同步帶輪(9)位于第一同步帶輪(11)的下方，并套接在帶輪軸(17)上,該過渡同步帶輪(9)通過同步帶轉(zhuǎn)接塊(10 )與所述第一同步帶輪(11)連動(dòng)。
4.按權(quán)利要求1所述單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于:所述擺臂軸同步帶輪(6 )通過齒輪軸轉(zhuǎn)接塊(5 )與擺臂軸(8 )連接，并帶動(dòng)擺臂軸(8 )轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.按權(quán)利要求1或2所述單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于:所述第二同步帶輪(12)的四分之一圓周設(shè)有齒，所述電機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的擺臂(I)在90°范圍內(nèi)擺動(dòng)。
6.按權(quán)利要求1或2所述單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于:所述電機(jī)(14)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有分別安裝在單元固定板(15)上的接近開關(guān)傳感器(3)，每個(gè)擺臂軸(8)上均設(shè)有與所述接近開關(guān)傳感器(3)相對(duì)應(yīng)的傳感器擋片(4)。
7.按權(quán)利要求1或2所述單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于:所述電機(jī)(14)與減速器(13)同軸鍵合，在所述單元固定板(15)上安裝有腔體底板(16)，所述電機(jī)(14)容置于該腔體底板(16)上的腔體內(nèi)。
8.按權(quán)利要求1或2所述單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于:所述擺臂(I)的一端與擺臂軸(8)的另一端相連，擺臂(I)的另一端設(shè)有噴嘴；所述擺臂(I)通過電機(jī)(14)的驅(qū)動(dòng)在所述晶圓(18)的上方做往復(fù)變速掃描運(yùn)動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于半導(dǎo)體行業(yè)晶片濕法處理領(lǐng)域，具體地說是一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，包括電機(jī)、單元固定板、減速器及擺臂單元，電機(jī)通過單元固定板安裝在晶圓處理單元底座上，電機(jī)的輸出端連接有減速器，在減速器的輸出端連接有第二同步帶輪，第二同步帶輪的圓周上設(shè)有齒；電機(jī)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的擺臂單元，擺臂單元包括帶輪軸、第一同步帶輪、同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺臂軸及擺臂，帶輪軸及擺臂軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在單元固定板上，在帶輪軸上連接有與第二同步帶輪相嚙合的第一同步帶輪，第一同步帶輪通過同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與擺臂軸的一端相連，擺臂軸的另一端連接有擺臂。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、定位準(zhǔn)確、安裝方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。
【IPC分類】H01L21-67, F16H7-02
【公開號(hào)】CN104637835
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310553873
【發(fā)明人】王一, 谷德君
【申請(qǐng)人】沈陽芯源微電子設(shè)備有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月6日