CN112233999B - 半导体工艺设备及其转台机构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种半导体工艺设备及其转台机构，该转台机构用于承载托盘，并带动托盘旋转，转台机构包括：载台、旋转机构以及伸缩机构，其中，旋转结构用于带动载台旋转；载台包括用于承载托盘的第一承载件；伸缩机构设置于载台上，且包括第二承载件，第二承载件位于载台的周围，用于与第一承载件共同支撑托盘；并且伸缩机构是可伸缩的，使第二承载件能够沿载台的径向伸缩。应用本申请，可以承载不同尺寸的托盘。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种的半导体工艺设备及其转台机构。
背景技术
磁控溅射设备是目前应用较为广泛的半导体工艺设备，可用于沉积薄膜。为便于操作，磁控溅射设备通常会配备操作台，用于晶片在托盘上的装卸。为了避免托盘直接放置于操作台上造成托盘污染，及从设备取出的较高温度(80℃以上)的托盘烫伤操作人员，一般会使用可旋转的载台来承载托盘，操作人员可通过旋转载台，使需要装卸晶片的托盘槽位靠近自己，以便于装卸晶片，提高了生产效率。
但是，现有的可旋转载台，通常只能用于一种型号的晶片，使用率较低，生产总成本较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种的半导体工艺设备及其转台机构，其可以用于承载不同尺寸的托盘。
为实现本发明的目的，第一方面提供一种半导体工艺设备中的转台机构，用于承载托盘，并带动所述托盘旋转，所述转台机构包括：载台、旋转机构以及伸缩机构，其中，所述旋转结构用于带动所述载台旋转；所述载台包括用于承载所述托盘的第一承载件；所述伸缩机构设置于所述载台上，且包括第二承载件，所述第二承载件位于所述载台的周围，用于与所述第一承载件共同支撑所述托盘；并且所述伸缩机构是可伸缩的，使所述第二承载件能够沿所述载台的径向伸缩。
可选地，所述伸缩机构包括设置在所述载台的边缘处，且沿所述载台的周向间隔设置的多个伸缩组件，各个所述伸缩组件均包括所述第二承载件和传动结构，所述传动结构设置在所述载台上，且与所述第二承载件连接，用于带动所述第二承载件沿所述载台的径向伸缩。
可选地，所述传动结构包括直线导轨、两个滑动件和两个伸缩件，其中，
所述直线导轨设置在所述载台的边缘处，且所述直线导轨的轴向垂直于所述承载件的径向；
所述滑动件包括滑块部和连接部，两个所述滑动件的滑块部均滑动设置在所述直线导轨中，且相对于所述第二承载件的径向轴线对称分布在所述第二承载件的两侧，两个所述滑动件的连接部分别与两个所述伸缩件的一端铰接；两个所述伸缩件的另一端在同一位置处与所述第二承载件铰接，两个所述伸缩件相对于所述第二承载件的径向轴线对称分布在所述第二承载件的两侧，两个所述滑动件沿所述直线导轨相向或相背滑动时，可使所述第二承载件在两个所述伸缩件的联动作用下沿所述载台的径向伸缩。
可选地，所述滑块部呈圆柱状或半圆柱状，所述直线导轨的形状与所述滑块部匹配。
可选地，所述直线导轨上还设置有定位结构，所述定位结构用于限定所述滑动件在所述直线导轨中的位置。
可选地，所述定位结构包括沿所述直线导轨的轴向开设在所述直线导轨侧壁上的多个螺纹孔，以及对应的螺钉，所述螺钉可旋入其中一个所述螺纹孔中，并紧压所述滑动件来限定所述滑动件的位置。
可选地，所述第二承载件上还设置有限位部，用于限定所述托盘在所述载台上的位置。
可选地，所述旋转机构包括底座、旋转轴、滚动轴承和套筒结构，其中，所述旋转轴竖直设置，且与所述载台连接；所述滚动轴承设置在所述套筒结构中，所述旋转轴设置在所述滚动轴承中；所述套筒结构与所述底座固定连接。
可选地，所述套筒结构包括筒状主体和两个端部固定件，其中，在所述筒状主体的内周壁上设置有相对于所述内周壁凸出的定位轴肩部；
所述滚动轴承为两个，且分别设置在所述定位轴肩部的上端面和下端面处；两个所述端部固定件分别设置在所述筒状主体的上端和下端，将两个所述滚动轴承固定在所述端部固定件与所述定位轴肩部之间，并且每个所述端部固定件中均设置有用于供所述旋转轴穿过的通孔，所述旋转轴的上端与所述载台连接，下端穿过所述筒状主体下端的所述端部固定件，且其上设置有限位件，用于限制所述旋转轴的轴向移动。
为实现本发明的目的，第二方面提供一种半导体工艺设备，包括用于承载衬底的托盘，还包括如第一方面所述的转台机构，用于在对所述衬底进行取放操作时承载所述托盘，并带动所述托盘旋转。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的转台机构，包括载台、旋转机构及伸缩机构，旋转机构用于使载台旋转，可伸缩的伸缩机构设置在载台上，包括第二承载件，且第二承载件位于载台的周围，用于与第一承载件共同支撑托盘，且与第二承载件连接，用以带动第二承载件沿载台的径向伸缩，从而改变第二承载件的径向位置，以增大或减小载台的整体承载面积，使该转台机构能够应用于不同尺寸的托盘，增强其通用性，减少总的生产成本。
附图说明
图1为本申请实施例提供的转台机构的俯视结构示意图；
图2为本申请实施例提供的转台机构的剖视结构示意图；
图3(a)为本申请实施例提供的伸缩机构的主视结构示意图；
图3(b)为本申请实施例提供的伸缩机构的侧视结构示意图
图3(c)为本申请实施例提供的伸缩机构的俯视结构示意图；
图4为本申请实施例提供的滑动件及伸缩件的装配结构示意图；
图5为本申请实施例提供的两个伸缩件与第二承载件的装配结构示意图(一)；
图6为本申请实施例提供的两个伸缩件与第二承载件的装配结构示意图(二)；
图7为本申请实施例提供的载台主体的俯视结构示意图；
图8为本申请实施例提供的载台主体的剖视结构示意图；
图9为本申请实施例提供的筒状主体的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的端部固定件的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
下面结合附图以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
请参阅图1和图2，本实施例提供一种半导体工艺设备中的转台机构，用于承载托盘，并带动托盘旋转，该托盘可用于盛放晶片。该转台机构可以包括：载台10、旋转机构以及伸缩机构，其中，载台10用于承载托盘，旋转机构用于带动载台10旋转，伸缩机构是可伸缩的，用于增大或减小转台机构的整体承载面积，以使该转台机构能够承载不同尺寸的托盘。
如图1和图2所示，载台10可以包括载台主体11和设置在载台主体11上的三个的圆柱状第一承载件12，第一承载件12包括第一子承载面，多个第一承载件12的第一子承载面构成第一承载面，以减小托盘与载台10的接触面积，降低因磨损而导致的更换维修成本。需要说明的是，本实施例并不限定第一承载件12的形状和数量，例如，其也可以一个、二个、四个等，也可以是薄的立方块等。
伸缩机构可以设置于载台10上，优选地，可以设置在载台10的边缘处。在本发明的一个优选实施例中，伸缩机构可以包括位于载台10的边缘处且沿载台10的周向间隔设置的多个伸缩组件30(如图1中，载台主体11可以为类似三角形状，可在其各个角上设置的一个伸缩组件30)，各个伸缩组件30可以均包括第二承载件31和传动结构，其中，第二承载件31可以包括第二子承载面，多个伸缩组件30的第二承载件31的第二子承载面301构成第二承载面；传动结构设置在载台主体11上，且与第二承载件31连接，用以带动第二承载件31沿载台10的径向伸缩或者说移动，以改变第二承载件31的径向位置，从而增大或减小转台机构的整体承载面积，使该转台机构能够应用于不同尺寸的托盘，增强其通用性，减少总的生产成本。
其中，如图2、图3(c)及图6所示，第二承载件31上还可以设置限位部，限位部相对于第二子承载面301向上凸出，即第二承载件31可以呈“L”形，限位部可对托盘进行侧向支撑，用于限定托盘在载台10上的位置。
需要说明的是，上述伸缩机构的结构只是本实施例的一种实施方式，本实施例并不以此为限，只要伸缩机构是可伸缩的，包括第二承载件31，且第二承载件31位于第一承载件12的周围，用于与第一承载件12共同支撑托盘，并能够使第二承载件31沿载台的径向伸缩即可。
进一步地，如图2、图3(a)-图3(c)所示，传动结构可以包括直线导轨13、两个滑动件322和两个伸缩件321，其中，如图7所示，直线导轨13设置在载台10的边缘处，且直线导轨13的轴向垂直于第二承载件31的径向。滑动件322包括滑块部3221和连接部3222，两个滑动件322的滑块部3221均滑动设置在直线导轨13中，且相对于第二承载件31的径向轴线对称分布在第二承载件31的两侧；两个滑动件322的连接部3222分别通过转轴323与两个伸缩件321的一端铰接；两个伸缩件321的另一端在同一位置处与第二承载件31铰接，两个伸缩件321相对于第二承载件31的径向轴线对称分布在第二承载件31的两侧。基于上述结构，两个滑动件322沿直线导轨13相向或相背滑动时，可使第二承载件31在两个伸缩件321的联动作用下沿载台10的径向伸缩。如此，通过直线导轨13、两个滑动件322和两个伸缩件321实现了传动结构的伸缩运动，并能够带着与伸缩件321连接的第二承载件31沿载台10的径向伸缩。例如，两个滑动件322若分别沿着图3(a)中箭头的方向滑动，则可带动第二承载件31沿载台10的径向伸展(向远离载台10的方向移动)；两个滑动件322若分别沿着图3(a)中箭头相反的方向滑动，则可带动第二承载件31沿载台10的径向回缩(向靠近载台10的方向移动)。
需要说明的是，上述传动结构只是本实施例的一个具体实施方式，本实施例并不以此为限，例如，直线导轨13也可以设置为两个，两个伸缩件321可各自在一个直线导轨13中滑动。
其中，如图4-图6所示，两个伸缩件321的一端可分别通过两个转轴323与两个滑动件322铰接，两个伸缩件321的另一端可以先通过第一紧固件325铰接，并采用螺母324进行竖直方向的定位；两个伸缩件321与第二承载件31可以再通过第二紧固件311铰接，第二紧固件311可直接与第一紧固件325连接。需要说明的是，本实施例并不限定使用转轴和紧固件进行铰接或固定连接，只要能实现上述铰接和固定连接的功能即可。
具体地，如图4和图8所示，滑块部3221可以呈圆柱状或半圆柱状，相应地，直线导轨13的形状与述滑块部3221匹配，即，直线导轨13的横截面也可以呈半圆形或圆形。可将滑块部3221从直线导轨13的一端插入，滑块部3221与直线导轨13的内壁曲面接触，从而减少滑动件322与直线导轨13之间摩擦力，也可以对滑动件322进行一定的限位，防止滑动件322从直线导轨13的顶部开口处蹿出。需要说明的是，该滑动件322的结构仅是本实施例的一种实施方式，本实施例并不以此为限，只要能对滑动件322进行一定的限位，防止滑动件322从直线导轨13的顶部开口处蹿出即可。可以理解的是，上述伸缩件321和直线导轨13的具体长度可根据需要进行调整，本实施例对此不做具体限定。
如图5所示，两个伸缩件321的结构可以不完全相同，其中一个可以包括两个第一连接板，另外一个可以包括一个第二连接板，在两个伸缩件321的铰接位置处第二连接板穿插在两个第一连接板之间，采用上述的第一紧固件325和第二紧固件311将三个连接板及第二承载件31进行连接。另外，第二承载件31及第一承载件12均优选树脂材质，以减小托盘与载台的摩擦力，防止有颗粒产生。
于本实施例一具体实施方式中，直线导轨13上还可以设置有定位结构，定位结构设置在载台10上，用于在滑动件322与直线导轨13的相对位置确定后，将滑动件322限定在直线导轨13中的当前位置处，继而可以将第二承载件31的位置进行固定，使得转台机构在进行该托盘运转时，实现更稳定地承载。
具体地，如图8所示，该定位结构可以包括设置在载台10上，且沿直线导轨13的轴向开设在直线导轨13侧壁上的多个螺纹孔132，以及对应的螺钉，该螺钉可旋入其中一个螺纹孔132中，并紧压滑动件322来将滑动件322限定在与该螺纹孔132对应的位置处。
于本实施例另一具体实施方式中，如图2所示，旋转机构可以包括底座21、旋转轴22、滚动轴承24和套筒结构，其中，旋转轴22可以竖直设置，且与载台10连接；滚动轴承24可以设置在套筒结构中，旋转轴22设置在滚动轴承24中，套筒结构可以与底座21固定连接。如此，通过设置在旋转轴22上的滚动轴承24，实现了旋转轴22与套筒结构之间的滚动连接，使旋转轴22带着载台10转动时与套筒结构之间产生滚动摩擦，相较滑动摩擦，减小了摩擦力，可以减少颗粒的产生，防止对晶片造成污染，还可以提高使用寿命。
进一步地，如图2、图9-10所示，套筒结构可以包括筒状主体23和两个端部固定件25，其中，在筒状主体23的内周壁上设置有相对于内周壁凸出的定位轴肩部；滚动轴承24为两个，且分别设置在定位轴肩部的上端面和下端面处；两个端部固定件25分别设置在筒状主体23的上端和下端，用以分别将两个滚动轴承24固定在端部固定件25与定位轴肩部之间，并且在每个端部固定件25中均设置有用于供旋转轴22穿过的通孔，旋转轴22的上端与载台10连接，下端穿过筒状主体23下端的端部固定件25，且其上设置有限位件，用于限制旋转轴22的轴向移动。具体地，旋转轴22可在端部固定件25的通孔中通过第三紧固件26固定。如此，通过在筒状主体23的内壁上设置定位轴肩部，用两个端部固定件25分别将两个滚动轴承24固定在定位轴肩部的两端，从而实现了两个滚动轴承24的固定，以保证旋转轴22与套筒结构之间的可靠连接。
基于上述转台机构实施例相同的构思，本实施例还提供一种半导体工艺设备，包括用于承载衬底的托盘，还包括如上述任一实施方式中的转台机构，用于在对衬底进行取放操作时承载托盘，并带动托盘旋转。
本实施例提供的半导体工艺设备，包括转台机构，该转台机构包括载台10、旋转机构及伸缩机构，旋转机构用于使载台10旋转，可伸缩的伸缩机构设置在载台10上，包括第二承载件31，且第二承载件31位于载台10的周围，用于与第一承载件12共同支撑托盘，伸缩机构是可伸缩的，使第二承载件31可以沿载台10的径向伸缩，从而增大或减小载台10的整体承载面积，使该转台机构能够应用于不同尺寸的托盘，增强其通用性，减少总的生产成本。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本申请的原理而采用的示例性实施方式，然而本申请并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本申请的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本申请的保护范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种半导体工艺设备中的转台机构，用于承载托盘，并带动所述托盘旋转，其特征在于，所述转台机构包括：载台、旋转机构以及伸缩机构，其中，所述旋转机构用于带动所述载台旋转；所述载台包括用于承载所述托盘的第一承载件；所述伸缩机构设置于所述载台上，且包括第二承载件，所述第二承载件位于所述载台的周围，用于与所述第一承载件共同支撑所述托盘；并且所述伸缩机构是可伸缩的，使所述第二承载件能够沿所述载台的径向伸缩；
所述伸缩机构包括设置在所述载台的边缘处，且沿所述载台的周向间隔设置的多个伸缩组件，各个所述伸缩组件均包括所述第二承载件和传动结构，所述传动结构设置在所述载台上，且与所述第二承载件连接，用于带动所述第二承载件沿所述载台的径向伸缩；
所述传动结构包括直线导轨、两个滑动件和两个伸缩件，其中，
所述直线导轨设置在所述载台的边缘处，且所述直线导轨的轴向垂直于所述承载件的径向；
所述滑动件包括滑块部和连接部，两个所述滑动件的滑块部均滑动设置在所述直线导轨中，且相对于所述第二承载件的径向轴线对称分布在所述第二承载件的两侧，两个所述滑动件的连接部分别与两个所述伸缩件的一端铰接；两个所述伸缩件的另一端在同一位置处与所述第二承载件铰接，两个所述伸缩件相对于所述第二承载件的径向轴线对称分布在所述第二承载件的两侧，两个所述滑动件沿所述直线导轨相向或相背滑动时，可使所述第二承载件在两个所述伸缩件的联动作用下沿所述载台的径向伸缩。
2.根据权利要求1所述的转台机构，其特征在于，所述滑块部呈圆柱状或半圆柱状，所述直线导轨的形状与所述滑块部匹配。
3.根据权利要求1所述的转台机构，其特征在于，所述直线导轨上还设置有定位结构，所述定位结构用于限定所述滑动件在所述直线导轨中的位置。
4.根据权利要求3所述的转台机构，其特征在于，所述定位结构包括沿所述直线导轨的轴向开设在所述直线导轨侧壁上的多个螺纹孔，以及对应的螺钉，所述螺钉可旋入其中一个所述螺纹孔中，并紧压所述滑动件来限定所述滑动件的位置。
5.根据权利要求1所述的转台机构，其特征在于，所述第二承载件上还设置有限位部，用于限定所述托盘在所述载台上的位置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的转台机构，其特征在于，所述旋转机构包括底座、旋转轴、滚动轴承和套筒结构，其中，所述旋转轴竖直设置，且与所述载台连接；所述滚动轴承设置在所述套筒结构中，所述旋转轴设置在所述滚动轴承中；所述套筒结构与所述底座固定连接。
7.根据权利要求6所述的转台机构，其特征在于，所述套筒结构包括筒状主体和两个端部固定件，其中，在所述筒状主体的内周壁上设置有相对于所述内周壁凸出的定位轴肩部；
所述滚动轴承为两个，且分别设置在所述定位轴肩部的上端面和下端面处；两个所述端部固定件分别设置在所述筒状主体的上端和下端，将两个所述滚动轴承固定在所述端部固定件与所述定位轴肩部之间，并且每个所述端部固定件中均设置有用于供所述旋转轴穿过的通孔，所述旋转轴的上端与所述载台连接，下端穿过所述筒状主体下端的所述端部固定件，且其上设置有限位件，用于限制所述旋转轴的轴向移动。
8.一种半导体工艺设备，包括用于承载衬底的托盘，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的转台机构，用于在对所述衬底进行取放操作时承载所述托盘，并带动所述托盘旋转。
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