CN103915362B - 转动装置及其允交检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转动装置及其允交检测方法。所述转动装置的轴承盖开口边沿均匀分布有6个以上的卡槽，使得支撑模块和轴承盖的中心相差小于等于0.012英寸，此外，在维修后的允交检测过程中同样达到所述支撑模块和轴承盖的中心相差小于等于0.012英寸，从而避免由于转动装置本身缺陷所导致的偏心现象，故能够延长使用寿命，降低损耗。

Description

转动装置及其允交检测方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种转动装置（rotation）及其允交检测方法。
背景技术
在快速热处理腔（Rapid Thermal Stress chamber）中，晶圆需要保持一定的转速从而获得较均匀的热处理，通常晶圆是放置在转动装置上，通过转动装置带动晶圆匀速转动。那么，想要实现这种热处理方式，就需要保证晶圆放置的位置的准确性以及转动装置的中心（即重心）要尽可能的和转轴重合，以避免产生偏心，从而导致加热不良甚至掉片等异常情况情况发生。
目前，保证晶圆放置时位置准确是可以做到的，但是转动装置则会随着使用而逐渐变差，这就必然会造成影响。通常在异常发生时，首先是检测及调整传送位置，若未改善，则进行清洗，更换转动装置下的滚珠（bearing balls），甚至是更换转动装置的轴承盖（bearing cover），而更换一个轴承盖就需要花费至少$12000，是一笔较大的开支。
这种处理方法可以说是盲目的，并未从根源上解决发生问题的所在，而且，在按照现有方法处理之后，也只是通过放置控片模拟一下来判断处理后的转动装置是否可以接受，同样的并未从根源上分析转动装置是否处于较佳状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转动装置及其允交检测方法，以从根本上解决转动装置偏心的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种转动装置，包括轴承盖、支撑模块及位于所述支撑模块上的承载模块，所述轴承盖具有开口，所述开口边沿均匀分布有6个以上的卡槽，所述支撑模块通过所述卡槽固定在轴承盖中，所述支撑模块和轴承盖的中心相差小于等于0.012英寸。
可选的，对于所述的转动装置，还包括设置于所述卡槽中的有阻碍模块。
可选的，对于所述的转动装置，所述阻碍模块为橡胶。
可选的，对于所述的转动装置，所述卡槽的数量为8个。
可选的，对于所述的转动装置，所述轴承盖具有一阶梯状的圆形开口，所述卡槽位于阶梯处。
可选的，对于所述的转动装置，所述支撑模块的形状为圆筒状。
可选的，对于所述的转动装置，所述承载模块的形状为圆环状。
本发明提供一种如上所述的转动装置的允交检测方法，包括：
将控片放置于所述承载模块上；
检测所述支撑模块和轴承盖之间的间隙，若所述间隙的最大值和最小值的差大于0.012英寸，则将所述阻碍模块进行热处理，并重新组合所述转动装置，继续检测所述支撑模块和轴承盖之间的间隙，直至所述间隙的最大值和最小值的差小于等于0.012英寸，则判定所述转动装置合格。
可选的，对于所述的允交检测方法，采用激光测距测量所述支撑模块和轴承盖之间的间隙。
可选的，对于所述的允交检测方法，所述热处理为在60℃的环境下烘烤1~2小时。
本发明提供一种如上所述的转动装置的允交检测方法，包括：
将控片放置于所述承载模块上；
采用一测试尺对所述轴承盖和支撑模块的间隙进行多次的、不同位置的探测，若至少一次探测时测试尺不能放置于间隙中或放置于间隙中测试尺晃动，则将所述阻碍模块进行热处理，重新组合所述转动装置并进行检测，直至每次探测时测试尺皆可恰好放置于间隙中，则判定所述转动装置合格。
可选的，对于所述的允交检测方法，所述每次检测中探测次数为4次以上。
可选的，对于所述的允交检测方法，所述热处理为在60℃的环境下烘烤1~2小时。
与现有技术相比，在本发明提供的转动装置及其允交检测方法中，轴承盖的开口边沿均匀分布有6个以上的卡槽，使得支撑模块和轴承盖的中心相差小于等于0.012英寸，此外，在维修后的允交检测过程中同样达到所述支撑模块和轴承盖的中心相差小于等于0.012英寸，从而避免由于转动装置本身缺陷所导致的偏心现象，故能够延长使用寿命，降低损耗。
附图说明
图1为本发明实施例的转动装置的分解示意图；
图2为本发明实施例的转动装置的组合示意图；
图3为本发明实施例的转动装置的轴承盖的俯视示意图；
图4为本发明实施例的转动装置的轴承盖的局部放大图；
图5为本发明实施例的转动装置的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提供的转动装置及其其允交检测方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想是，首先分析出转动装置使用时间长后变差的原因及相关的参数阈值，并针对该原因和参数阈值对转动装置进行相应的设置，以降低转动装置变差的记录，延长使用寿命。
请参考图1和图2，本发明提供的转动装置10，包括轴承盖（bearing cover）101、支撑模块（wafer cylinder support）102及位于所述支撑模块102上的承载模块（edge ring）103。
优选的，由于所述转动装置10是用来转动的，所述轴承盖101、支撑模块102及承载模块103采用业内常用的圆形结构（此处圆形结构应当理解为一广义概念，例如可以是圆帽形、圆环形等），具体的，所述支撑模块102的形状为圆筒状，所述承载模块103的形状为圆环状，此外，例如承载模块103的底面可以具有用于固定于承载模块103上的连接装置，所述轴承盖101具有开口，所述支撑模块102位于所述开口中，所述支撑模块102和轴承盖101的中心相差小于等于0.012英寸。
请参考图3，所述开口边沿均匀分布有6个以上的卡槽1011，在本实施例中，设置有8个卡槽1011，所述支撑模块102通过卡槽1011固定在轴承盖101中。也就是说，支撑模块102和轴承盖101以物理方式固定在一起，例如可以是支撑模块102与卡槽接触处具有凸起，或者是粗糙面，从而进行固定，在本实施例中，考虑到防止产生金属屑等杂质微粒的因素，在卡槽中设置有阻碍模块，例如可以是橡胶，每个卡槽中设置一个橡胶，从而稳定支撑模块。
请参考图4所示的结构101a，其为图3中a、b线之间的局部放大图，由图4可见，所述轴承盖101的圆形开口为一阶梯状结构，这样便可使得支撑模块102放置于阶梯处，所述卡槽1011位于阶梯处的竖直面上。
下面结合图5对本发明的原理进行说明。在正常情况201下，晶圆20放置在转动装置10的上方正中间，则在转动时，晶圆20的中心O位于转轴S中，这样就能够均匀的加热晶圆20。然而，在转动装置异常的情况202时，晶圆20依然放置在转动装置10的上方正中间，但是，转轴S却偏离了中心O，它们之间的距离为ΔR，转动时就会出现偏心，导致晶圆20不能够被正常的加热，甚至会发生晶圆20脱落的情况发生。
那么，要保证晶圆20不脱落，必须保证晶圆20与转动装置10之间的最大静摩擦力F2大于等于晶圆20受到的向心力F1，F1=mω2ΔR，F2=μmg，其中，m为晶圆的质量，μ为设备工作时的动摩擦系数（800℃下为0.05），g为重力加速度，则在转速为90rpm/min的情况下，可以得到ΔR最大为0.024英寸，也就是说，当转动装置偏心距离达到或超过0.024英寸时，就很难正常完成所需要的加工，同样的，在对异常的转动装置维修后也需要保证偏心不超过0.024英寸。实际上，为了安全起见，通常引入安全系数，值为0.5，则允许的偏心ΔR最大为0.012英寸。
为此，本发明将卡槽的数量设置在6个以上，本实施例中为8个，在其他实施例中，可以为10个、12个等，需要说明的是，在现有设备中，轴承盖上也具有卡槽，但是其仅是4个，经过探究发现，这4个卡槽的作用仅仅是起到将支撑模块固定在轴承盖上的作用，其并不能控制支撑模块的中心与转轴间距小于0.012英寸，这就有可能在初始状态支撑模块的中心就与转轴有较大的偏差，那么放置于支撑模块上方正中间的晶圆的中心也就与转轴有偏差。而本发明通过增加卡槽的数量，使得通过较多的卡槽不仅可固定支撑模块，还能够精确的控制支撑模块的中心位置位于或者尽可能的接近转轴（距离小于0.012英寸），这便能够杜绝在对转动装置进行维修（例如换滚珠，清洗内部杂质等）后，由于人为因素造成的转动装置本身偏离转轴的现象发生，也就能够防止一次维修后使用周期变短，从而延长了使用寿命。
基于上述理论，本发明实施例提供一种上述转动装置的允交检测方法，适用于新装置的检测及使用者的维修检测，包括：
为了尽可能的达到工作时的状态，提供控片（control wafer）放置于所述承载模块上，接着，检测所述支撑模块和轴承盖之间的间隙，例如可以采用激光测距测量所述支撑模块和轴承盖之间的间隙，若所述间隙的最大值和最小值的差大于0.012英寸，则将所述阻碍模块进行热处理，例如可以在60℃的环境下烘烤1~2小时，并重新组合所述转动装置，继续检测所述支撑模块和轴承盖之间的间隙，直至所述间隙的最大值和最小值的差小于等于0.012英寸，由于圆形结构，故间隙的最大值处和最小值处必然位于同一直径上，那么就可以保证，在经过本检测方法后，所述转动装置合格。
还可以对轴承盖和支撑模块进行设定，例如是轴承盖的开口直径比支撑模块的直径大0.024英寸，则检测时可采用一厚度为0.012英寸的测试尺，将所述测试尺探入所述轴承盖和支撑模块的间隙，进行多次的、不同位置的探测，优选为4个以上的探测点，若每次探测测试尺皆可恰好放置于间隙中（既不费较大的力，又不晃动，可由多个检测点之间进行比较决定），则可认为转动装置合格，否则，测试尺不能放置于间隙中，或者有着明显的晃动，则可采用上述热处理过程，重新组装转动装置，并再次检测，直至认为合格。该方法并不限制于所述的尺寸，但显然轴承盖的开口直径与支撑模块的直径不能相差过大。这是一种简便易行的方法，虽然不如激光测距精确，但对于业内人员而言，依然能够较好的把握检测尺度，能够达到较佳又快捷的检测目的。
上述实施例提供的转动装置及其允交检测方法中，所述开口边沿均匀分布有6个以上的卡槽，使得支撑模块和轴承盖的中心相差小于等于0.012英寸，此外，在维修后的允交检测过程中同样达到所述支撑模块和轴承盖的中心相差小于等于0.012英寸，从而避免由于转动装置本身缺陷所导致的偏心现象，故能够延长使用寿命，降低损耗。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种转动装置，包括轴承盖、支撑模块及位于所述支撑模块上的承载模块，其特征在于，所述轴承盖具有开口，所述开口边沿均匀分布有6个以上的卡槽，所述支撑模块通过所述卡槽固定在轴承盖中，所述支撑模块和轴承盖的中心相差小于等于0.012英寸。
2.如权利要求1所述的转动装置，其特征在于，还包括设置于所述卡槽中的阻碍模块。
3.如权利要求2所述的转动装置，其特征在于，所述阻碍模块为橡胶。
4.如权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述卡槽的数量为8个。
5.如权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述轴承盖具有一阶梯状的圆形开口，所述卡槽位于阶梯处。
6.如权利要求5所述的转动装置，其特征在于，所述支撑模块的形状为圆筒状。
7.如权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述承载模块的形状为圆环状。
8.一种如权利要求1～7中任意一项所述的转动装置的允交检测方法，其特征在于，包括：
将控片放置于所述承载模块上；
检测所述支撑模块和轴承盖之间的间隙，若所述间隙的最大值和最小值的差大于0.012英寸，则将设置于所述卡槽中的阻碍模块进行热处理，并重新组合所述转动装置，继续检测所述支撑模块和轴承盖之间的间隙，直至所述间隙的最大值和最小值的差小于等于0.012英寸，则判定所述转动装置合格。
9.如权利要求8所述的允交检测方法，其特征在于，采用激光测距测量所述支撑模块和轴承盖之间的间隙。
10.如权利要求8所述的允交检测方法，其特征在于，所述热处理为在60℃的环境下烘烤1～2小时。
11.一种如权利要求1～7中任意一项所述的转动装置的允交检测方法，其特征在于，包括：
将控片放置于所述承载模块上；
采用一测试尺对所述轴承盖和支撑模块的间隙进行多次的、不同位置的探测，若至少一次探测时测试尺不能放置于间隙中或放置于间隙中测试尺晃动，则将设置于所述卡槽中的阻碍模块进行热处理，重新组合所述转动装置并进行检测，直至每次探测时测试尺皆可恰好放置于间隙中，则判定所述转动装置合格。
12.如权利要求11所述的允交检测方法，其特征在于，所述每次检测中探测次数为4次以上。
13.如权利要求11所述的允交检测方法，其特征在于，所述热处理为在60℃的环境下烘烤1～2小时。
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