CN108646517A - 一种光刻机用晶圆片匀胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及晶圆片光刻技术领域，尤其涉及一种光刻机用晶圆片匀胶装置,所述匀胶装置包括固定框、基座、水平调节装置、固定支架、旋转装置、真空吸盘、真空发生器、可调节弹簧和感应装置；所述基座位于固定框上部；所述水平调节装置固定在固定框内；所述固定支架安装在基座上方；所述旋转装置安装在固定支架上；所属真空吸盘位于旋转装置上方；所述真空发生器位于真空吸盘右下方，真空发生器与真空吸盘相连通；所述可调节弹簧数量为三，可调节弹簧之间呈120°分布，可调节弹簧位于基座与固定框之间；所述感应装置位于固定框上方；本装置可以有效保证晶圆片水平固定在真空吸盘上，从而保证晶圆片表面涂覆胶的厚度均匀。

Description

一种光刻机用晶圆片匀胶装置

技术领域

本发明涉及晶圆片光刻技术领域，尤其涉及一种光刻机用晶圆片匀胶装置。

背景技术

光刻工艺总共包括晶圆片匀胶(即涂覆胶层)、曝光、显影、坚膜、腐蚀、去胶等步骤，其中，匀胶是为了使分布于晶片上的光刻胶分布均匀并能达到一定厚度，以便曝光时晶圆片表面的光刻胶都能得到适当的感光；其中在匀胶时通常都是采用电机带动吸附在真空吸盘上的晶圆片旋转，从而在离心力的作用下使胶均匀分布在晶圆片上，胶膜涂敷厚度可根据电机旋转轴的速度来进行控制。但是由于工作台在安装时可能不是处于水平状态，如此真空吸盘便不是水平状态，所以在电机旋转时，吸盘产生的离心力便不在水平面方向上，从而会使涂覆胶分布的不均匀，导致晶片上的胶层的厚度不一，从而大大影响后续的光刻工艺。

现有技术中也出现了一种光刻机用晶圆片匀胶装置，如申请号为201721240564.8的一项中国专利公开了一种光刻机用晶圆片匀胶装置，包括工作台、固定连接在工作台上的电机，以及水平设于电机主轴上的真空吸盘，还包括一个L形的支撑板；所述工作台的正面设有一根水平尺；所述工作台的左侧面通过铰接轴转动连接在支撑板的竖直板内部侧面上；所述支撑板的竖直板的内部侧面上还设有两根水平设置的导轨和一根位于两根导轨之间，且水平设置的螺纹杆，其中所述螺纹杆的一端通过轴承转动连接在支撑板的竖直板内部侧面上；此装置只能调节左右位置的水平，不能调节前后位置的水平，并不能保证晶圆水平固定，不能保证晶圆表面涂覆胶的厚度均匀。

鉴于此，本发明所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，能够保证晶圆的水平固定，确保晶圆片表面涂覆胶的厚度均匀。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种光刻机用晶圆片匀胶装置，本发明主要用于光刻机用晶圆片的匀胶。本发明中真空吸盘和真空发生器的相互配合能够确保晶圆片有效的固定在真空吸盘上；水平调节装置和感应器能够保证基座的水平，从而保证晶圆片的水平放置，保证晶圆片最终涂胶均匀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，所述匀胶装置包括固定框、基座、水平调节装置、固定支架、旋转装置、真空吸盘、真空发生器、可调节弹簧和感应装置；所述基座位于固定框上部，基座用于安装固定支架；所述水平调节装置固定在固定框内，水平调节装置用于调节基座的水平；所述固定支架安装在基座上方，固定支架用于安装旋转装置；所述旋转装置安装在固定支架上，旋转装置用于带动真空吸盘旋转；所属真空吸盘位于旋转装置上方，真空吸盘用于固定晶圆；所述真空发生器位于真空吸盘右下方，真空发生器与真空吸盘相连通，真空发生器用于为真空吸盘提供真空条件；所述可调节弹簧数量为三，可调节弹簧之间呈120°分布，可调节弹簧位于基座与固定框之间，可调节弹簧上端与基座底端相连，可调节弹簧下端与固定框顶部相连，可调节弹簧用于固定基座，同时可调节弹簧还用于调节基座的水平；所述感应装置位于固定框上方，感应装置包括固定杆和感应器，感应装置用于判断基座是否水平；所述固定杆数量为二，固定杆左右对称放置在基座两侧，固定杆用于固定感应器；所述感应器固定在固定杆上，感应器用于判断基座是否水平。

所述真空吸盘内设有中空腔，且真空吸盘上表面设有若干与中空腔相连接的吸孔，中空腔还与真空发生器相连通。工作时，晶圆放置在真空吸盘上，真空发生器为中空腔提供真空条件，此时真空吸盘将晶圆牢牢吸附。

所述水平调节装置包括固定板、旋转电机一、螺纹杆、滑块、导杆、导轮和调节轮；所述固定板数量为六，固定板分三对固定在固定框内部底面，三对固定板之间呈120°分布，固定板的分布与可调节弹簧分布相对应；所述螺纹杆位于固定框内，螺纹杆数量为三，螺纹杆固定在固定板上；所述旋转电机一数量为三，旋转电机一分别固定在位于固定框内壁一侧的固定板上，旋转电机一输出轴与螺纹杆相连接，旋转电机一用于带动螺纹杆转动；所述滑块数量为三，滑块为直角梯形结构，滑块斜面朝上放置在固定框内部底面上，滑块随着螺纹杆的转动在固定框底部做水平运动；所述固定框上设有通孔，所述通孔数量为三，通孔的分布与固定板分布相对应；所述导杆穿过固定框上的通孔竖直安放在基座与滑块之间，导杆数量为三，导杆一端与调节轮相连，导杆另一端与滑块相接触，导杆随着滑块的水平运动在竖直方向上做上下运动，导杆用于调节调节轮高度；所述导轮位于导杆两侧，每个导杆外导轮数量为四，其中两个导轮位于固定框外部，另外两个导轮位于固定框内部，导轮用于确保导杆上下滑动；所述调节轮与基座底部相接触，调节轮数量为三，调节轮与导杆相连接，调节轮用于调节基座水平。工作时，旋转电机一带动螺杆转动，螺杆带动滑块滑动，滑块滑动使得导杆在导轮上做上下运动，导杆运动带动调节轮在基座底部滚动，调节基座高低；三个旋转电机一相互协调，基座高低差异大的一侧旋转电机一先启动，调节使得基座高度基本水平，再微调，最终使得基座水平。

所述滑块内部设有可调节螺纹套与矩形凹槽；所述矩形凹槽数量若干，矩形凹槽对称分布在滑块内壁两侧；所述可调节螺纹套由电磁铁、弹簧和推杆组成，可调节螺纹套上设有螺纹，可调节螺纹套固定在矩形凹槽内；可调节螺纹套数量与矩形凹槽数量相对应。工作时启用可调节螺纹套，在电磁铁的作用下弹簧推动推杆，使螺纹杆上的螺纹与可调节螺纹套相配合，螺纹杆转动带动滑块运动。

所述可调节弹簧上每节之间还设有调节气缸和固定块；所述固定块数量为二，固定块单边开有半圆槽，固定块上设有螺钉，一个固定块固定在气缸活塞杆上，另一个固定块固定在气缸底部，两个固定块的半圆槽开口水平且同向，弹簧每节通过半圆槽固定在固定块上；所述气缸位于两个固定块之间，气缸用于为弹簧的固定提供张紧力。工作时，先打开气缸上的进气孔与出气孔，此时可调节弹簧为弹性状态，通过水平调节装置调节基座的水平，通过感应装置确保基座水平后，关闭气缸的进气孔与出气孔，此时可调节弹簧从弹性状态转变为刚性状态，基座固定不动。

所述旋转装置包括旋转电机二和连接轴；所述旋转电机二固定在固定支架下方，旋转电机二用于带动连接轴转动；所述连接轴一端与旋转电机二输出轴相连接，连接轴另一端与真空吸盘底部相连接，连接轴用于带动真空吸盘与旋转电机二同步转动。工作时，旋转电机二带动连接轴与真空吸盘同步转动，晶圆片放置在真空吸盘上随着旋转电机二同步转动。

本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，本发明所述的水平调节装置和感应装置相互配合，水平调节装置通过旋转电机一带动螺纹杆转动，螺纹杆使得滑块在水平方向上运动，从而使得导杆带动调节轮调节基座的水平，调节装置分三组，每组之间呈120°分布，保证了基座各个方向的水平，从而保证了晶圆片表面涂覆胶的厚度均匀。

2.本发明所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，本发明所述的可调节弹簧可以通过气缸和气缸上的固定块来实现弹性状态与刚性状态之间的转换，水平调节装置启动时打开气缸的进气孔与出气孔，使可调节弹簧为弹性状态，此时可以通过水平调节装置调节基座的水平，调节完毕后，关闭气缸的进气孔与出气孔，使得可调节弹簧为刚性，此时可调节弹簧确保基座固定，在保证了基座水平可调节的基础上，还保证了基座的稳定性。

3.本发明所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，本发明所述的水平调节装置中的每个滑块内部拥有四个可调节螺纹套，只需开启其中一对螺纹套就可工作，而且螺纹套可更换，这样减少了螺纹套的磨损，延长了滑块的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是图1中B-B剖视图；

图3是本发明的可调节螺纹套安装在滑块内部的结构示意图；

图4是图3中A-A剖视图；

图5是本发明中可调节弹簧的结构示意图；

图6是图5中可调节弹簧上固定块与气缸的结构示意图；

图中：固定框1、基座2、水平调节装置3、固定支架4、旋转装置5、真空吸盘6、真空发生器7、可调节弹簧8、感应装置9、固定板31、旋转电机一32、螺纹杆33、滑块34、导杆35、导轮36、调节轮37、可调节螺纹套341、矩形凹槽342、旋转电机二51、连接轴52、中空腔61、气缸81、固定块82、固定杆91、感应器92。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，所述匀胶装置包括固定框1、基座2、水平调节装置3、固定支架4、旋转装置5、真空吸盘6、真空发生器7、可调节弹簧8和感应装置9；所述基座2位于固定框1上部，基座2用于安装固定支架4；所述水平调节装置3固定在固定框1内，水平调节装置3用于调节基座2的水平；所述固定支架4安装在基座2上方，固定支架4用于安装旋转装置5；所述旋转装置5安装在固定支架4上，旋转装置5用于带动真空吸盘6旋转；所属真空吸盘6位于旋转装置5上方，真空吸盘6用于固定晶圆；所述真空发生器7位于真空吸盘6右下方，真空发生器7与真空吸盘6相连通，真空发生器7用于为真空吸盘6提供真空条件；所述可调节弹簧8数量为三，可调节弹簧8之间呈120°分布，可调节弹簧8位于基座2与固定框1之间，可调节弹簧8上端与基座2底端相连，可调节弹簧8下端与固定框1顶部相连，可调节弹簧8用于固定基座2，同时可调节弹簧8还用于调节基座2的水平；所述感应装置9位于固定框1上方，感应装置9包括固定杆91和感应器92，感应装置9用于判断基座2是否水平；所述固定杆91数量为二，固定杆91相互对称放置在基座2两侧，固定杆91用于固定感应器92；所述感应器92固定在固定杆91上，感应器92用于判断基座2是否水平。

所述真空吸盘6内设有中空腔61，且真空吸盘6上表面设有若干与中空腔61相连接的吸孔62，中空腔61还与真空发生器7相连通。工作时，晶圆放置在真空吸盘6上，真空发生器7为中空腔61提供真空条件，此时真空吸盘6将晶圆牢牢吸附。

所述水平调节装置3包括固定板31、旋转电机一32、螺纹杆33、滑块34、导杆35、导轮36和调节轮37；所述固定板31数量为六，固定板31分三对固定在固定框1内部底面，三对固定板31之间呈120°分布，固定板31的分布与可调节弹簧8分布相对应；所述螺纹杆33位于固定框1内，螺纹杆33数量为三，螺纹杆33固定在固定板31上；所述旋转电机一32数量为三，旋转电机一32分别固定在位于固定框1内壁一侧的固定板31上，旋转电机一32输出轴与螺纹杆33相连接，旋转电机一32用于带动螺纹杆33转动；所述滑块34数量为三，滑块34为直角梯形结构，滑块34斜面朝上放置在固定框1内部底面上，滑块34随着螺纹杆33的转动在固定框1底部做水平运动；所述固定框1上设有通孔，所述通孔数量为三，通孔的分布与固定板31分布相对应；所述导杆35穿过固定框1上的通孔竖直安放在基座2与滑块34之间，导杆35数量为三，导杆35一端与调节轮37相连，导杆35另一端与滑块34相接触，导杆35随着滑块34的水平运动在竖直方向上做上下运动，导杆35用于调节调节轮37高度；所述导轮36位于导杆35两侧，每个导杆35外导轮36数量为四，其中两个导轮36位于固定框1外部，另外两个导轮36位于固定框1内部，导轮36用于确保导杆35上下滑动；所述调节轮37与基座2底部相接触，调节轮37数量为三，调节轮37与导杆35相连接，调节轮37用于调节基座2水平。工作时，旋转电机一32带动螺杆转动，螺杆带动滑块34滑动，滑块34滑动使得导杆35在导轮36上做上下运动，导杆35运动带动调节轮37在基座2底部滚动，调节基座2高低；三个旋转电机一32相互协调，基座2高低差异大的一侧旋转电机一32先启动，调节使得基座2高度基本水平，再微调，最终使得基座2水平。

所述滑块34内部设有可调节螺纹套341与矩形凹槽342；所述矩形凹槽342数量若干，矩形凹槽342对称分布在滑块34内壁两侧；所述可调节螺纹套341由电磁铁、弹簧和推杆组成，可调节螺纹套341上设有螺纹，可调节螺纹套341固定在矩形凹槽342内；可调节螺纹套341数量与矩形凹槽342数量相对应。工作时启用可调节螺纹套341，在电磁铁的作用下弹簧推动推杆，使螺纹杆33上的螺纹与可调节螺纹套341相配合，螺纹杆33转动带动滑块34运动。

所述可调节弹簧8上每节之间还设有调节气缸81和固定块82；所述固定块82数量为二，固定块82单边开有半圆槽，固定块82上设有螺钉，一个固定块82固定在气缸81活塞杆上，另一个固定块82固定在气缸81底部，两个固定块82的半圆槽开口水平且同向，弹簧每节通过半圆槽固定在固定块82上；所述气缸81位于两个固定块82之间，气缸81用于为弹簧的固定提供张紧力。工作时，先打开气缸81上的进气孔与出气孔，此时可调节弹簧8为弹性状态，通过水平调节装置3调节基座2的水平，通过感应装置9确保基座2水平后，关闭气缸81的进气孔与出气孔，此时可调节弹簧8从弹性状态转变为刚性状态，基座2固定不动。

所述旋转装置5包括旋转电机二51和连接轴52；所述旋转电机二51固定在固定支架4下方，旋转电机二51用于带动连接轴52转动；所述连接轴52一端与旋转电机二51输出轴相连接，连接轴52另一端与真空吸盘6底部相连接，连接轴52用于带动真空吸盘6与旋转电机二51同步转动。工作时，旋转电机二51带动连接轴52与真空吸盘6同步转动，晶圆片放置在真空吸盘6上随着旋转电机二51同步转动。

具体工作流程：

工作时，晶圆放置在真空吸盘6上，真空发生器7为中空腔61提供真空条件，此时真空吸盘6将晶圆牢牢吸附。晶圆放置好后，通过感应器92判断基座2是否水平，水平则开启旋转电机二51，将胶液滴到晶圆上，开始匀胶操作；如果不水平，则需对基座2进行调节；首先打开可调节弹簧8上的气缸81的进气孔与出气孔，使得可调节弹簧8变为弹性状态；然后启用可调节螺纹套341，在电磁铁的作用下弹簧推动推杆，使螺纹杆33上的螺纹与可调节螺纹套341相配合；此时开启旋转电机一32，旋转电机一32带动螺纹杆33旋转；在螺纹杆33转动的作用下，滑块34在水平方向上运动，滑块34带动导杆35在竖直方向上做直线运动；调节轮37在导杆35的作用下，在基座2底部滚动，调节轮37在滚动的过程中调节了基座2高度，使得基座2最终趋于水平；此时关闭可调节弹簧8上的气缸81的进气孔与出气孔，使得可调节弹簧8变为刚性状态；基座2调节水平后，开启旋转电机二51，将胶液滴到晶圆片上，开始匀胶操作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种光刻机用晶圆片匀胶装置，其特征在于：所述匀胶装置包括固定框(1)、基座(2)、水平调节装置(3)、固定支架(4)、旋转装置(5)、真空吸盘(6)、真空发生器(7)、可调节弹簧(8)和感应装置(9)；所述基座(2)位于固定框(1)上部，基座(2)用于安装固定支架(4)；所述水平调节装置(3)固定在固定框(1)内，水平调节装置(3)用于调节基座(2)的水平；所述固定支架(4)安装在基座(2)上方，固定支架(4)用于安装旋转装置(5)；所述旋转装置(5)安装在固定支架(4)上，旋转装置(5)用于带动真空吸盘(6)旋转；所述真空吸盘(6)位于旋转装置(5)上方，真空吸盘(6)用于固定晶圆；所述真空发生器(7)位于真空吸盘(6)右下方，真空发生器(7)与真空吸盘(6)相连通，真空发生器(7)用于为真空吸盘(6)提供真空条件；所述可调节弹簧(8)数量为三，可调节弹簧(8)之间呈120°分布，可调节弹簧(8)位于基座(2)与固定框(1)之间，可调节弹簧(8)上端与基座(2)底端相连，可调节弹簧(8)下端与固定框(1)顶部相连，可调节弹簧(8)用于固定基座(2)，同时可调节弹簧(8)还用于调节基座(2)的水平；所述感应装置(9)位于固定框(1)上方，感应装置(9)包括固定杆(91)和感应器(92)，感应装置(9)用于判断基座(2)是否水平；所述固定杆(91)数量为二，固定杆(91)左右对称放置在基座(2)两侧，固定杆(91)用于固定感应器(92)；所述感应器(92)固定在固定杆(91)上，感应器(92)用于判断基座(2)是否水平。

2.根据权利要求书1所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，其特征在于：所述真空吸盘(6)内设有中空腔(61)，且真空吸盘(6)上表面设有若干与中空腔(61)相连接的吸孔(62)，中空腔(61)还与真空发生器(7)相连通。

3.根据权利要求1所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，其特征在于：所述水平调节装置(3)包括固定板(31)、旋转电机一(32)、螺纹杆(33)、滑块(34)、导杆(35)、导轮(36)和调节轮(37)；所述固定板(31)数量为六，固定板(31)分三对固定在固定框(1)内部底面，三对固定板(31)之间呈120°分布，固定板(31)的分布与可调节弹簧(8)分布相对应；所述螺纹杆(33)位于固定框(1)内，螺纹杆(33)数量为三，螺纹杆(33)固定在固定板(31)上；所述旋转电机一(32)数量为三，旋转电机一(32)分别固定在位于固定框(1)内壁一侧的固定板(31)上，旋转电机一(32)输出轴与螺纹杆(33)相连接，旋转电机一(32)用于带动螺纹杆(33)转动；所述滑块(34)数量为三，滑块(34)为直角梯形结构，滑块(34)斜面朝上放置在固定框(1)内部底面上，滑块(34)随着螺纹杆(33)的转动在固定框(1)底部做水平运动；所述固定框(1)上设有通孔，所述通孔数量为三，通孔的分布与固定板(31)分布相对应；所述导杆(35)穿过固定框(1)上的通孔竖直安放在基座(2)与滑块(34)之间，导杆(35)数量为三，导杆(35)上端与调节轮(37)相连，导杆(35)下端与滑块(34)相接触，导杆(35)随着滑块(34)的水平运动在竖直方向上做上下运动，导杆(35)用于调节调节轮(37)高度；所述导轮(36)位于导杆(35)两侧，每个导杆(35)外导轮(36)数量为四，其中两个导轮(36)位于固定框(1)外部，另外两个导轮(36)位于固定框(1)内部，导轮(36)用于确保导杆(35)上下滑动；所述调节轮(37)与基座(2)底部相接触，调节轮(37)数量为三，调节轮(37)与导杆(35)相连接，调节轮(37)用于调节基座(2)水平。

4.根据权利要求3所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，其特征在于：所述滑块(34)内部设有可调节螺纹套(341)与矩形凹槽(342)；所述矩形凹槽(342)数量若干，矩形凹槽(342)对称分布在滑块(34)内壁两侧；所述可调节螺纹套(341)由电磁铁、弹簧和推杆组成，可调节螺纹套上(341)设有螺纹，可调节螺纹套(341)固定在矩形凹槽(342)内；可调节螺纹套(341)数量与矩形凹槽(342)数量相对应。

5.根据权利要求书1所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，其特征在于：所述可调节弹簧(8)上每节之间还设有气缸(81)和固定块(82)；所述固定块(82)数量为二，固定块(82)单边开有半圆槽，固定块(82)上设有螺钉，一个固定块(82)固定在气缸(81)顶杆上，另一个固定块(82)固定在气缸(81)底部，两个固定块(82)的半圆槽开口水平且同向，弹簧每节通过半圆槽固定在固定块(82)上；所述气缸(81)位于弹簧的相邻两节之间，气缸(81)用于实现弹簧相邻两节之间的距离固定。

6.根据权利要求书1所述的一种光刻机用晶圆片匀胶装置，其特征在于：所述旋转装置(5)包括旋转电机二(51)和连接轴(52)；所述旋转电机二(51)固定在固定支架(4)下方，旋转电机二(51)用于带动连接轴(52)转动；所述连接轴(52)一端与旋转电机二(51)输出轴相连接，连接轴(52)另一端与真空吸盘(6)底部相连接，连接轴(52)用于带动真空吸盘(6)与旋转电机二(51)同步转动。