CN102534536B - 一种硅片台多轴运动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片台多轴运动装置，主要包括：硅片台自转机构(1)、硅片台倾斜机构(2)、竖直和摆动运动机构(3)和机架(4)。所述的硅片台自转机构(1)置于硅片台倾斜机构(2)上；所述的硅片台倾斜机构(2)置于竖直和摆动运动机构(3)上；所述的竖直和摆动运动机构(3)置于机架(4)上。其特征在于，硅片台自转机构(1)可以绕硅片台中心旋转；硅片台自转机构(1)可以垂直于硅片台面转动；硅片台倾斜机构(2)可以摆动旋转和竖直运动，从而实现硅片台的多角度运动扫描。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅片台多轴运动装置，特别适合于半导体工艺设备中的离子注入机，属于半导体器件制造领域。
背景技术
离子注入机是半导体工艺中离子掺杂的典型设备，离子源产生需要掺杂的离子束，离子束再经过质量分析、校正、加速，传输到处于靶室终端工艺腔体的硅片表面。
为使掺杂离子能均匀分布在整个硅片上，并且使硅片上各部位的电路元件都得到相同程度的离子注入，离子注入设备通常需要采用一定的扫描方式。扫描是离子注入工艺中极为重要的一环，其原理是利用离子束和硅片相对运动使离子均匀注入硅片，它直接影响着表面掺杂均匀分布状况。
设计合理有效的扫描方式是离子注入机靶室设计必须解决的问题。
发明内容
针对现有半导体工艺设备硅片定位的要求，本发明设计一种硅片台多轴运动装置，可以实现离子注入设备中要求的硅片多角度扫描，满足硅片离子掺杂工艺的要求。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种硅片台多轴运动装置，主要包括：硅片台自转机构(1)、硅片台倾斜机构(2)、竖直和摆动运动机构(3)和机架(4)。
所述的硅片台自转机构(1)置于硅片台倾斜机构(2)上。
所述的硅片台倾斜机构(2)置于竖直和摆动运动机构(3)上。
所述的竖直和摆动运动机构(3)置于机架(4)上。
本发明的一种硅片台多轴运动装置，其主要特征在于：硅片台自转机构(1)可以绕硅片台中心旋转；同时硅片台自转机构(1)可以垂直于硅片台面转动；硅片台倾斜机构(2)可以摆动旋转和竖直运动，从而实现硅片台的多角度运动扫描。
本发明具有如下显著优点：
1.除机架外，其他均为运动装置，实现三个轴四个运动方向，控制器控制运动速度和运动范围等。
2.多轴多运动方式组合，实现多角度注入。
3.采用新型的直线电机驱动取代传统的伺服电机加丝杠组合使用的方式，提高了竖直扫描响应速度和运动精度，同时运动更加平稳。
4.采用运动块组合，易于安装和拆卸。
附图说明
图1是硅片台多轴运动装置机构简图。
图2是硅片运动装置组件示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明专利的限定。
参考图1，一种硅片台多轴运动装置，主要包括：：硅片台自转机构(1)、硅片台倾斜机构(2)、竖直和摆动运动机构(3)和机架(4)。所述的硅片台自转机构(1)置于硅片台倾斜机构(2)上；所述的硅片台倾斜机构(2)置于竖直和摆动运动机构(3)上；所述的竖直和摆动运动机构(3)置于机架(4)上。其特征在于，硅片台自转机构(1)可以绕硅片台中心旋转；硅片台自转机构(1)可以垂直于硅片台面转动；硅片台倾斜机构(2)可以摆动旋转和竖直运动，从而实现硅片台的多角度运动扫描。
参考图2，硅片台自转机构包括硅片台(13)；硅片台倾斜机构包括硅片台基座(14)和连接轴(5)；竖直和摆动运动机构包括运动轴(11)、倾斜支撑块(12)和驱动电机模块(7)；机架包括基座(6)。所述运动轴(11)联接在倾斜支撑块(12)。所述倾斜支撑块(12)与基座(6)利用气浮密封轴承连接；所述硅片台(13)安装在硅片台基座(14)上，硅片台基座(14)内安装旋转电机与编码器；所述硅片台(13)用于夹持硅片；所述硅片台基座(14)固定于连接轴(5)上；所述连接轴(5)通过轴承连接在倾斜支撑块(12)上；所述倾斜支撑块(12)内置伺服电机与带轮等驱动连接轴(5)转动；所述驱动电机模块(7)置于运动轴(11)的下方以驱动运动轴(11)做竖直和旋转运动；所述驱动电机模块(7)采用直线电机驱动运动轴(11)上下运动。
本发明的特定实施例已对本发明的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
Claims (2)
1.一种硅片台多轴运动装置，其特征在于：包括硅片台自转机构(1)、硅片台倾斜机构(2)、竖直和摆动运动机构(3)和机架(4)；机架包括基座（6）；所述的硅片台自转机构(1)置于硅片台倾斜机构(2)上；所述的硅片台倾斜机构(2)置于竖直和摆动运动机构(3)上；所述的竖直和摆动运动机构(3)置于机架(4)上；所述硅片台自转机构（1）包括用于夹持硅片的硅片台（13）；所述硅片台（13）安装在硅片台基座（14）上；所述硅片台基座（14）内安装有旋转电机和编码器；所述硅片台基座（14）固定在连接轴（5）上；所述连接轴（5）通过轴承与倾斜支撑块（12）连接；所述倾斜支撑块（12）安装在运动轴（11）顶端；所述倾斜支撑块（12）通过气浮密封轴承与基座（6）连接；所述运动轴（11）下端安装有用于驱动所述运动轴（11）竖直和旋转运动的驱动电机模块（7）；所述倾斜支撑块（12）内置伺服电机与带轮驱动连接轴（5）转动。
2.如权利要求1所述的一种硅片台多轴运动装置，其特征在于：硅片台自转机构(1)可以绕硅片台中心旋转；硅片台自转机构(1)可以垂直于硅片台面转动；硅片台倾斜机构(2)可以摆动旋转和竖直运动，从而实现硅片台的多角度运动。
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