CN112542414A - 一种基板夹持承载台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基板夹持承载台，承载台上沿圆周方向设有N个pin，相邻两个pin之间最长的弧长小于或等于所承载基板的二分之一周长；pin中具有平移pin，承载台上安装有移动槽，移动槽内分别设有电机C及动力源，动力源通过传动机构与电机C连接、驱动电机C沿承载台的径向往复移动，电机C的输出端与平移pin相连；电机A上安装有导电滑环，电机C及动力源所需供电及信号线路通过导电滑环与外部连接。本发明可在基板工艺过程中移动平移pin，完成对基板的夹持或分开，并旋转转动pin及平移pin，使基板与转动pin及平移pin之间相对转动、产生位移，避免基板与转动pin及平移pin接触处有药液残留，对基板造成污染，并可以完成对基板背部无死角的工艺处理。

Description

一种基板夹持承载台
技术领域
本发明属于半导体行业基板湿法处理领域，具体地说是一种基板夹持承载台。
背景技术
目前，半导体领域基板洁净度要求越来越高。在基板的湿法处理设备中，避免处理药液残留在基板表面，避免对基板造成污染，十分重要。现有承载台上的pin与基板之间接触的位置不发生变化，基板的药液会残留在基板上，对基板造成污染。
发明内容
为了满足基板洁净度的要求，完成基板湿法处理工艺，本发明的目的在于提供一种基板夹持承载台。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括电机A、承载台及升降CUP，其中电机A的输出端与承载台相连、驱动承载台旋转，所述电机A外围设有可升降的升降CUP；所述承载台上沿圆周方向设置有N个pin，相邻两个pin之间最长的弧长小于或等于所承载基板的二分之一周长；所述pin中具有平移pin，所述承载台上安装有移动槽，该移动槽内分别设有电机C及动力源，所述动力源通过传动机构与电机C连接、驱动电机C沿承载台的径向往复移动，所述电机C的输出端与平移pin相连，该平移pin具有转动及沿承载台的径向往复移动两个自由度；所述电机A上安装有导电滑环，所述电机C及动力源所需供电及信号线路均通过导电滑环与外部连接，工艺单元所需的背部处理液体、气体通过所述电机A与导电滑环的同心中空轴供应至承载台的上方，对基板的背部进行工艺处理；
其中：所述N≥3，所述平移pin的数量为1～N个；
所述承载台上除平移pin外的其他pin为转动pin和/或为固定pin；
所述承载台上安装有数量与转动pin相同的电机B，每个电机B的输出端均连接一个转动pin、驱动转动pin旋转；
所述承载台上开设有数量与平移pin相同的条形孔，每个平移pin均在一个条形孔内沿所述承载台的径向往复移动；
所述条形孔的边缘向上延伸、形成上翻边，所述平移pin上设有下翻边，该下翻边位于所述上翻边的外部，且上、下翻边有部分重叠；
所述动力源为安装在移动槽上或安装在承载台上的电机D，所述传动机构包括丝杠、螺母及弹簧A，该丝杠连接于所述电机D的输出端，丝杠上螺纹连接有螺母，所述弹簧A的一端与螺母相连，另一端连接于所述电机C上；
所述动力源为安装在移动槽上或安装在承载台上的电磁铁，所述传动机构包括固定块、弹簧B及磁铁，该固定块安装在移动槽上或安装在承载台上，且位于所述电磁铁与电机C之间，所述电机C上安装有磁铁，该磁铁与固定块之间通过弹簧B相连；
所述移动槽的底面上安装有滑轨，所述电机C通过滑块与该滑轨滑动连接；
所述移动槽内设有支撑轴，所述电机C通过直线轴承与该支撑轴相连。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的转动pin与平移pin可以在基板工艺过程中进行转动，使基板与转动pin及平移pin之间产生相对位移，避免因基板与转动pin及平移pin的接触位置不变导致药液在基板的残留，从而避免对基板造成污染，并可以完成对基板背部无死角的工艺处理，对基板洁净度是一种很好的保护。
2.本发明在电机A上安装了导电滑环，电机B、电机C及动力源的供电线路及信号线均通过导电滑环与外部连通，实现电机B、电机C及动力源随电机A的高速旋转，避免电机B、电机C及动力源旋转过程中线路缠绕的问题，结构简单、可靠。
3.本发明的转动pin与平移pin的转动时间、转动角度、转动方向等可以根据工艺需要自由设定，操作简单。
4.本发明的电机A与导电滑环具有同轴心的空心轴，工艺处理液体、气体可通过所述同心轴供应至承载台上方，完成对基板背部工艺处理，结构简单，可满足复杂处理工艺的要求。
5.本发明的动力源通过传动机构驱动平移pin平移，夹紧基板，基板所受夹紧力恒定；当转动pin与平移pin不带动基板旋转时，基板在工艺过程中不同转速及加速度下旋转时与转动pin、平移pin及固定pin之间无相对转动，对基板是一种很好的保护。
6.本发明在带动基板旋转进行工艺处理过程中，当需要进行基板的传入或取出时，驱动机构通过传动机构驱动平移pin向松开基板的方向移动，操作简单。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明基板放入承载台上的结构示意图；
图3为本发明基板放入承载台后被夹紧的结构示意图；
图4为本发明基板与转动pin、平移pin相对转动后的结构示意图；
图5为本发明与转动pin、平移pin相对转动后被夹紧的结构示意图；
图6为本发明实施例二的结构示意图；
图7为本发明实施例三的结构示意图；
图8为本发明实施例四的结构示意图；
图9为本发明实施例五的结构示意图；
图10为本发明实施例六的结构示意图；
图11为本发明平移pin上及承载台的条形孔设置翻边的结构示意图；
图12为本发明平移pin上及承载台的条形孔设置翻边的结构俯视图；
其中：1为电机A，2为承载台，3为导电滑环，4为升降CUP(收集杯)，5为电机B，6为转动pin(支柱)，7为电机C，8为平移pin(支柱)，9为移动槽，10为电机D，11为丝杠，12为螺母，13为滑块，14为弹簧A，15为滑轨，16为电磁铁，17为固定块，18为弹簧B，19为磁铁，20为支撑轴，21为直线轴承，22为上翻边，23为下翻边，24为条形孔，25为基板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
本发明包括电机A1、承载台2、导电滑环3、升降CUP4及pin，其中电机A1的输出端与承载台2相连、驱动承载台2旋转，电机A1的外围设有可升降的升降CUP4。
承载台2上沿圆周方向设置有N个pin，N≥3；相邻两个pin之间最长的弧长小于或等于所承载基板25的二分之一周长。
承载台2上的pin均可以随承载台2由电机A1驱动旋转，pin中具有平移pin8，平移pin8的数量为1～N个。承载台2上除平移pin8外的其他pin为转动pin6和/或为固定pin。
承载台2的下表面固接有多个移动槽9，该移动槽9的数量与平移pin8的数量相同、且一一对应；每个移动槽9内分别设有电机C7及动力源，动力源通过传动机构与电机C7连接、驱动电机C7在移动槽9内沿承载台2的径向往复移动；电机C7的输出端与平移pin8相连，该平移pin8具有转动及沿承载台2的径向往复移动两个自由度。承载台2上开设有数量与平移pin8相同的条形孔24，每个平移pin8均在一个条形孔24内沿承载台2的径向往复移动。
承载台2的下表面固接有多个电机B5，该电机B5的数量与转动pin6的数量相同、且一一对应，每个电机B5的输出端均连接一个转动pin6、驱动转动pin6旋转。
电机A1上安装有导电滑环3，电机C7及动力源所需供电及信号线路均通过导电滑环与外部连接，工艺单元所需的背部处理液体、气体通过电机A1与导电滑环3的同心中空轴供应至承载台2的上方，对基板25的背部进行工艺处理。
实施例一
如图1所示，本实施例在承载台2上表面边缘沿圆周方向设置了六个pin，这六个pin沿承载台2的圆周方向均匀布置；六个pin中有两个平移pin8，另外四个均为转动pin6。本实施例的动力源为安装在移动槽9上或安装在承载台2上的电机D10，传动机构包括丝杠11、螺母12及弹簧A14，该丝杠11连接于电机D10的输出端，丝杠11上螺纹连接有螺母12，弹簧A14的一端与螺母12相连，另一端连接于电机C7的外壳上。
如图11、图12所示，为了防止液体流入移动槽9，条形孔24的边缘向上延伸、形成上翻边22，平移pin8上设有下翻边23，下翻边23位于上翻边22的外部，且上、下翻边22、23有部分重叠。上、下翻边22、23可防止液体流入移动槽9，在承载台2由电机A1驱动旋转时，翻边外的液体即在离心力的作用下被甩出。
本实施例的工作原理为：
当升降CUP4处于下降的位置时，平移pin8向松开基板25的方向移动，松开基板25；当升降CUP4处于上升的位置时，平移pin8在电机D10的驱动下沿承载台2的径向在移动槽9内向夹紧基板25的方向移动，夹紧基板25。
升降CUP4位于上升状态，基板25随承载台2旋转进行工艺过程中，转动pin6通过电机B5驱动旋转，平移pin8通过电机C7驱动旋转，基板25与转动pin6及平移pin8之间相对转动，产生相对位移，基板25与转动pin6及平移pin8接触的位置不断改变。具体为：
如图2所示，当传送机构准备将基板25传送到工艺单元中的承载台2上时，升降CUP4处于下降位置，平移pin8在电机D10的驱动下沿承载台2的径向在移动槽9内向松开基板25的方向平移，传送机构将基板25放置于转动pin6及平移pin8上。随后，传送机构退出工艺腔体，升降CUP4升起。
如图3所示，电机D10通过丝杠11及螺母12的传动驱动平移pin8沿承载台2的径向在移动槽9内向夹紧基板25的方向平移，夹紧基板25。基板25随承载台2在电机A1的驱动下旋转，进行工艺处理。
如图4所示，在基板25旋转过程中，电机B5驱动转动pin6转动，电机C7驱动平移pin8转动，基板25在转动pin6及平移pin8转动的作用下，与转动pin6及平移pin8产生相对位移，基板25与转动pin6及平移pin8的接触位置发生变化，从而避免药液在基板25与转动pin6及平移pin8的接触处残留，避免对基板25造成污染。此外，通过基板25与转动pin6及平移pin8的相对转动，还可实现对基板25背部无死角的工艺处理。转动pin6与平移pin8的转动时间、转动角度、转动频率可根据工艺需要及基板取出角度要求设定。
如图5所示，工艺过程结束后，电机A1进行一次回零动作，电机D10通过丝杠11及螺母12驱动平移pin8向松开基板25的方向移动，升降CUP4下降，传送机构取出基板25。
实施例二
如图6所示，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例在每个移动槽9的底面上均安装了滑轨15，电机C7的外壳通过滑块13与该滑轨15滑动连接。滑轨15沿承载台2的径向设置，在电机C7及平移pin8通过电机D10驱动的过程中，滑块13及滑轨15可以起到平稳导向的作用。其余均与实施例一相同。
实施例三
如图7所示，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例在每个移动槽9内设有支撑轴20，支撑轴20的一端固接于电机D10的外壳上，另一端固接于移动槽9的侧壁上，支撑轴20沿承载台2的径向设置。电机C7的外壳通过直线轴承21与支撑轴20相连。在电机C7及平移pin8通过电机D10驱动的过程中，支撑轴20及直线轴承21可以起到平稳导向的作用。其余均与实施例一相同。
实施例四
如图8所示，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例的动力源为安装在移动槽9上或安装在承载台2上的电磁铁16，传动机构包括固定块17、弹簧B18及磁铁19，该固定块17固接在移动槽9内或固接在承载台2的下表面，且位于电磁铁16与电机C7之间，电机C7的外壳上安装有磁铁19，该磁铁19与固定块17之间通过弹簧B18相连。当电磁铁16断电时，弹簧B18处于拉伸状态，平移pin8夹紧基板25；当电磁铁16通电时，电磁铁16与磁铁19间产生相互排斥的磁力，平移pin8向松开基板25的方向移动，松开基板25。
实施例五
如图9所示，本实施例与实施例四的区别在于：本实施例在每个移动槽9的底面上均安装了滑轨15，电机C7的外壳通过滑块13与该滑轨15滑动连接。滑轨15沿承载台2的径向设置，在电机C7及平移pin8通过电磁铁16、弹簧B18及磁铁19作用的过程中，滑块13及滑轨15可以起到平稳导向的作用。其余均与实施例四相同。
实施例六
如图10所示，本实施例与实施例四的区别在于：本实施例在每个移动槽9内设有支撑轴20，支撑轴20的一端固接于固定块17上，另一端固接于移动槽9的侧壁上，支撑轴20沿承载台2的径向设置。电机C7的外壳通过直线轴承21与支撑轴20相连。在电机C7及平移pin8通过电磁铁16、弹簧B18及磁铁19作用的过程中，支撑轴20及直线轴承21可以起到平稳导向的作用。其余均与实施例四相同。

Claims (10)

1.一种基板夹持承载台，包括电机A、承载台及升降CUP，其中电机A的输出端与承载台相连、驱动承载台旋转，所述电机A外围设有可升降的升降CUP；其特征在于：所述承载台(2)上沿圆周方向设置有N个pin，相邻两个pin之间最长的弧长小于或等于所承载基板(25)的二分之一周长；所述pin中具有平移pin(8)，所述承载台(2)上安装有移动槽(9)，该移动槽(9)内分别设有电机C(7)及动力源，所述动力源通过传动机构与电机C(7)连接、驱动电机C(7)沿承载台(2)的径向往复移动，所述电机C(7)的输出端与平移pin(8)相连，该平移pin(8)具有转动及沿承载台(2)的径向往复移动两个自由度；所述电机A(1)上安装有导电滑环(3)，所述电机C(7)及动力源所需供电及信号线路均通过导电滑环与外部连接，工艺单元所需的背部处理液体、气体通过所述电机A(1)与导电滑环(3)的同心中空轴供应至承载台(2)的上方，对基板(25)的背部进行工艺处理。
2.根据权利要求1所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述N≥3，所述平移pin(8)的数量为1～N个。
3.根据权利要求1所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述承载台(2)上除平移pin(8)外的其他pin为转动pin(6)和/或为固定pin。
4.根据权利要求3所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述承载台(2)上安装有数量与转动pin(6)相同的电机B(5)，每个电机B(5)的输出端均连接一个转动pin(6)、驱动转动pin(6)旋转。
5.根据权利要求1所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述承载台(2)上开设有数量与平移pin(8)相同的条形孔(24)，每个平移pin(8)均在一个条形孔(24)内沿所述承载台(2)的径向往复移动。
6.根据权利要求5所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述条形孔(24)的边缘向上延伸、形成上翻边(22)，所述平移pin(8)上设有下翻边(23)，该下翻边(23)位于所述上翻边(22)的外部，且上、下翻边(22、23)有部分重叠。
7.根据权利要求1所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述动力源为安装在移动槽(9)上或安装在承载台(2)上的电机D(10)，所述传动机构包括丝杠(11)、螺母(12)及弹簧A(14)，该丝杠(11)连接于所述电机D(10)的输出端，丝杠(11)上螺纹连接有螺母(12)，所述弹簧A(14)的一端与螺母(12)相连，另一端连接于所述电机C(7)上。
8.根据权利要求1所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述动力源为安装在移动槽(9)上或安装在承载台(2)上的电磁铁(16)，所述传动机构包括固定块(17)、弹簧B(18)及磁铁(19)，该固定块(17)安装在移动槽(9)上或安装在承载台(2)上，且位于所述电磁铁(16)与电机C(7)之间，所述电机C(7)上安装有磁铁(19)，该磁铁(19)与固定块(17)之间通过弹簧B(18)相连。
9.根据权利要求7或8所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述移动槽(9)的底面上安装有滑轨(15)，所述电机C(7)通过滑块(13)与该滑轨(15)滑动连接。
10.根据权利要求7或8所述的基板夹持承载台，其特征在于：所述移动槽(9)内设有支撑轴(20)，所述电机C(7)通过直线轴承(21)与该支撑轴(20)相连。
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