CN103943533B - 密封对接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种密封对接装置，用于连接第一设备以及第二设备，所述第一设备与所述第二设备之间具有工艺连续性，其包括：连接于第一设备的支架、设置在支架上的驱动单元、连接于第一设备的挡板和柔性单元；柔性单元设置在固定板上，并且通过固定板与驱动单元连接；挡板上具有通孔，固定板设置在通孔内，与挡板形成封闭结构；支架位于挡板与第一设备之间；驱动单元穿过通孔驱动柔性单元向第二设备运动，在柔性单元发生形变时柔性单元与第二设备紧密接触。本发明提供的密封对接装置，通过在两个设备之间设置的柔性单元，实现两个设备交换空间与外界环境完全隔离，防止外界环境对交换空间和两个设备空间的环境污染。

Description

密封对接装置
技术领域
本发明涉及半导体制造设备技术领域，尤其涉及一种密封对接装置。
背景技术
在半导体制造过程中，芯片的形成往往需要几十道工序才能最终完成。一般情况下，不同的工序需要不同的设备来进行加工，因此，一块芯片的形成需要很多不同的设备来完成。在硅片上进行多道工艺最终形成需要的芯片，而硅片对外部环境要求非常高，特别是硅片在不同的设备之间进行交换的时候，硅片往往暴露在设备环境之外，因此，要求不同设备之间的交换空间的环境必须保持良好，其中环境参数包括有温度、压力，空气洁净度等。
在芯片的加工过程中，芯片表面图案的形成是加工的核心，也是对环境要求最高的。芯片表面图案的形成通过光刻机进行刻蚀。硅片在刻蚀之前需要用涂胶显影机进行涂胶，当硅片涂胶完成之后，需要把涂好胶的硅片传输到光刻机内进行图案的刻蚀，当图案刻蚀完成之后还需要把硅片从光刻机传送到涂胶显影机内进行显影处理。硅片在涂胶显影机和光刻机之间进行传送的过程中需要防止环境对硅片的污染。
由于光刻机和涂胶显影设备的体积都很庞大，并且针对不同的工艺要求，两个设备的要求也是不一样的，因此，这两个设备是分离开的。在相互分离的设备之间进行硅片传送，同时需要防止环境对硅片的污染，因此，如何完成两个大型设备的对接以保证硅片与外界环境隔离成为关键的问题。此外，由于两大型设备在安装的过程中可能出现安装误差，因此，在两大型设备实现对接的过程中如何补偿安装误差成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种密封对接装置，以解决两个大型设备对接的密封性问题以及在实现两个设备对接的过程中如何补偿安装误差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供了一种密封对接装置，用于连接第一设备以及第二设备，所述第一设备与所述第二设备之间具有工艺连续性，所述密封对接装置包括：支架，连接于所述第一设备；驱动单元，设置在所述支架上；柔性单元，设置在一固定板上，通过所述固定板与所述驱动单元连接；以及挡板，连接于所述第一设备，挡板上设有通孔；所述支架位于所述挡板与所述第一设备之间；所述固定板设置在所述通孔内；所述驱动单元穿过所述通孔驱动所述柔性单元向所述第二设备运动，在所述柔性单元发生形变时所述柔性单元与所述第二设备紧密接触。
进一步地，所述支架与所述第二设备密封连接；所述驱动单元穿过所述通孔驱动所述柔性单元向所述第一设备运动，在所述柔性单元发生形变时所述柔性单元与所述第一设备紧密接触。
进一步地，所述柔性单元为气囊。
进一步地，所述挡板为钣金件。
进一步地，所述驱动单元包括气缸。
进一步地，所述驱动单元还包括连接至所述气缸作用端的关节轴承，所述关节轴承通过连接板固定在所述固定板上。
进一步地，密封对接装置还包括还包括两个导向装置，两个所述导向装置固定于所述支架上，对称的设置于所述驱动单元两侧，所述导向装置通过转向板连接至所述固定板。
进一步地，所述导向装置包括滑动导轨、滑块和滑块连接板；所述滑块在所述滑块导轨上滑动；所述滑块连接板固定连接在滑块上；所述滑块连接板与所述转向板连接。
进一步地，所述滑块连接板与所述转向板之间还设有挡块。
进一步地，所述密封对接装置还包括传感器，所述传感器位于所述固定板上，检测是否密封完好。
进一步地，所述第一设备是光刻机。
进一步地，所述第二设备是涂胶显影机。
本发明提供的密封对接装置，通过在两个设备之间设置的柔性单元，实现两个设备交换空间与外界环境完全隔离，防止外界环境对交换空间和两个设备空间的环境污染。此外，柔性单元具有的对接灵活性，弥补了两个设备在安装过程中可能出现的安装误差。本发明提供的密封对接装置是在两个设备安装固定后再进行配置的，便于安装以及拆卸。密封对接装置包括的支架能够实现物料在两个设备之间进行交换。
进一步地，驱动单元作用于固定板，通过驱动单元的驱动推进作用，柔性单元能够完全密封交接空间。
进一步地，密封对接装置中包括的传感器能够检测驱动单元的位置，间接反映密封情况。
附图说明
图1a是本发明实施例提供的密封对接装置与涂胶显影机接触侧的结构示意图；
图1b是本发明实施例提供的密封对接装置与光刻机固定侧的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的驱动单元的结构示意图；
图3为本实施例提供的导向装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的支架的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种密封对接装置作进一步详细说明。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且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供的密封对接装置，通过在两个设备之间设置的柔性单元，实现两个设备交换空间与外界环境完全隔离，防止外界环境对交换空间和两个设备空间的环境污染。此外，柔性单元具有的对接灵活性，弥补了两个设备在安装过程中可能出现的安装误差。本发明提供的密封对接装置是在两个设备安装固定后再进行配置的，便于安装以及拆卸。密封对接装置包括的支架能够实现物料在两个设备之间进行交换。
图1a是本发明实施例提供的密封对接装置与涂胶显影机接触侧的结构示意图；图1b是本发明实施例提供的密封对接装置与光刻机固定侧的结构示意图。参照图1a以及图1b，本发明提供的密封对接装置，用于连接第一设备以及第二设备，所述第一设备与所述第二设备之间具有工艺连续性，所述密封对接装置包括：连接于第一设备的支架12、设置在支架12上的驱动单元15、连接于第一设备的挡板13和柔性单元11；柔性单元11设置在固定板14上，并且通过固定板14与驱动单元15连接；挡板13上具有通孔，固定板14设置在通孔内，与挡板13形成封闭结构；支架12位于挡板13与所述第一设备之间；驱动单元15穿过通孔驱动柔性单元11向所述第二设备运动，在柔性单元11发生形变时柔性单元11与第二设备紧密接触。
在本实施例中，第一设备为光刻机，第二设备为涂胶显影机。即挡板13与光刻机密封连接，在柔性单元11发生形变时与涂胶显影机紧密接触，也可以是挡板13与涂胶显影机密封连接，在柔性单元11发生形变时与光刻机紧密接触，在本实施例中仅以前者为例，后者与前者类似不再赘述。
在本实施例中，所述柔性单元11为气囊，挡板13通过螺钉131固定在光刻机上，当气囊通过支架12与光刻机密封连接后，在气囊内充压缩空气，气囊逐渐隆起，填充光刻机与涂胶显影机之间的空间，最终与涂胶显影机紧密接触，由于气囊具有很强的柔性变形，能够很好的补偿安装误差造成的距离不一致的情况。
进一步地，密封对接装置中的支架12通过固定板14与所述柔性单元11连接，支架12包括支撑架121。密封对接装置还包括驱动单元15，所述驱动单元15作用于所述固定板14。图2为本发明实施例提供的驱动单元的结构示意图。参照图2，所述驱动单元15包括气缸151以及连接至所述气缸151作用端的关节轴承152，所述气缸151通过气缸固定座153固定于所述支架12上，所述关节轴承152通过连接板16固定在所述固定板14。当气囊充好压缩空气后，气缸151推动气囊给予一定的预压力使气囊与涂胶显影机能够紧密的贴合以达到很好的密封效果，同时气缸151的作用力持续作用于气囊，即使气囊有少量的泄气也能通过气缸151推动气囊使气囊与涂胶显影机接触侧111始终贴合。选用气缸151进行夹持作用，结构简单，成本低廉，夹持稳定，能够保持一定的夹持力。气缸151为双作用气缸，能够方便实现对气囊与涂胶显影机侧的夹紧和脱离，气缸151的方向控制采用三位五通双电控电磁阀进行控制，三位五通双电控电磁阀能够保持夹持的稳定性，即使在断电断气的情况下气缸151依然能够保持夹持状态，不会对装置的夹持状态造成影响。由于存在安装误差，光刻机和涂胶显影机的两连接面不能完全平行，在气缸151作用气囊与涂胶显影机紧贴时，固定板14与连接板16的姿态可能随着气囊的柔性变形而发生姿态变化，而安装在气缸151作用端的关节轴承152通过连接板16固定在所述固定板14，其具有的球形结构能够很好地适应连接板16姿态的变化，进一步适应与涂胶显影机对接侧的变化。当然还可以选择电机等具有驱动作用的方式，其实现作用与气缸在方案中的作用相同，都能实现气囊运动，从而能够方便实现对气囊与涂胶显影机侧的夹紧和脱离。
此外，密封对接装置还包括两个导向装置17，两个所述导向装置17固定于所述支架12上，并对称的设置于所述气缸151的两侧。图3为本实施例提供的导向装置的结构示意图。参照图3，在支架12上设置有滚动导轨171，滚动导轨171上设置有滑块172，滑块172上固定有滑块连接板173，滑块连接板173的一端连接有转接板174，转接板174固定在固定板14上，在滑块连接板173上安装一挡块175，加强转接板174的刚度，以及在滚动导轨171末端设置机械限位块176，防止滑块172脱落。导向装置17能够控制气缸151沿定向运动，当滑块172在支架12上滑动时，固定在滑块172上的滑块连接板173跟着运动，连接板173的定向运动最终通过转接板174使固定板14沿着滚动导轨171前后运动。
进一步地，密封对接装置还包括传感器18，所述传感器18位于所述固定板14上，传感器18能够检测驱动单元15的位置，间接反映密封情况。传感器18的设置能够保证在每次重复装配时完全密封。
图4为本发明实施例提供的支架的结构示意图。参照图4，支架12上固定有上片台191以及下片台192，硅片在涂胶显影机内进行涂胶处理之后通过涂胶显影机内的机械手经硅片传输窗口194把硅片放到上片台191上。光刻机硅片传输机械手从上片台191取硅片准备进行光刻。当硅片在光刻机刻蚀好之后机械手把硅片放到下片台192上，之后涂胶显影机的机械手再把硅片取回。在整个过程中，由于该接口装置是与外界环境完全隔离，避免了外界环境对硅片的污染。硅片放在上片台191、下片台192上时，机构是通过真空吸附对硅片进行固定。为了使机械手能够顺利地拿取硅片，上片台191、下片台192均设计了三点调平结构193对其进行平行度调整。
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，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种密封对接装置，用于连接第一设备以及第二设备，所述第一设备与所述第二设备之间具有工艺连续性，其特征在于，所述密封对接装置包括：
支架，连接于所述第一设备；
驱动单元，设置在所述支架上；
柔性单元，设置在一固定板上，通过所述固定板与所述驱动单元连接；以及
挡板，连接于所述第一设备，挡板上设有通孔；
所述支架位于所述挡板与所述第一设备之间；
所述固定板设置在所述通孔内；
所述驱动单元穿过所述通孔驱动所述柔性单元向所述第二设备运动，在所述柔性单元发生形变时所述柔性单元与所述第二设备紧密接触；
所述驱动单元包括气缸和连接至所述气缸作用端的关节轴承，所述关节轴承通过连接板固定在所述固定板上；
当所述柔性单元充好压缩空气后，所述气缸推动所述柔性单元给予一定的预压力使气囊与所述第二设备能紧密的贴合，同时所述气缸的作用力持续作用于所述柔性单元。
2.根据权利要求1所述的密封对接装置，其特征在于，所述支架与所述第二设备密封连接；所述驱动单元穿过所述通孔驱动所述柔性单元向所述第一设备运动，在所述柔性单元发生形变时所述柔性单元与所述第一设备紧密接触。
3.根据权利要求1或2所述的密封对接装置，其特征在于，所述柔性单元为气囊。
4.根据权利要求3所述的密封对接装置，其特征在于，所述挡板为钣金件。
5.根据权利要求1所述的密封对接装置，其特征在于，还包括两个导向装置，两个所述导向装置固定于所述支架上，对称的设置于所述驱动单元两侧，所述导向装置通过转向板连接至所述固定板。
6.根据权利要求5所述的密封对接装置，其特征在于，所述导向装置包括滑块导轨、滑块和滑块连接板；所述滑块在所述滑块导轨上滑动；所述滑块连接板固定连接在滑块上；所述滑块连接板与所述转向板连接。
7.根据权利要求6所述的密封对接装置，其特征在于，所述滑块连接板与所述转向板之间还设有挡块。
8.根据权利要求1所述的密封对接装置，其特征在于，还包括传感器，所述传感器位于所述固定板上，检测是否密封完好。
9.根据权利要求1或2所述的密封对接装置，其特征在于，所述第一设备是光刻机。
10.根据权利要求1或2所述的密封对接装置，其特征在于，所述第二设备是涂胶显影机。
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