CN112792465A - 一种金属掩膜版加工用治具 - Google Patents

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杨波
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Abstract

本发明属于半导体制作技术领域，尤其是一种金属掩膜版加工用治具，针对现有技术存在的问题，现提出以下方案，包括底盘，所述底盘的顶部外壁固定连接有支撑圈，且支撑圈的顶部外壁通过轴承圈转动连接有顶盘，顶盘的顶部外壁设置有环形均匀分布的加工工位、缓存工位和装卸工位，且加工工位、缓存工位和装卸工位的结构相同，所述加工工位包括开设于顶盘顶部外壁的方形槽。本发明节省了装卸料时间，提高了掩膜版的生产效率，能提高操作时的安全性，能固定不同尺寸规格的掩膜版，提高了装置的适用范围，防止烟气飘散到空气中，优化了工作环境，防止水中的颗粒杂质沉淀，防止水滴残留在掩膜版的底部而导致掩膜版损坏。

Description

一种金属掩膜版加工用治具
技术领域
本发明涉及半导体制作技术领域，尤其涉及一种金属掩膜版加工用治具。
背景技术
芯片是半导体元件产品的统称，又称微电路、微芯片、集成电路，是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分，半导体是一类材料的总称，集成电路是用半导体材料制成的电路的大型集合，芯片是由不同种类型的集成电路或者单一类型集成电路形成的产品。
在芯片制造里，掩膜版就是光罩，它可以被理解为包含芯片版图信息的胶片，经过曝光以后，掩膜版里的版图就被刻到了晶圆上，在金属掩膜版的生产过程中，通常需要需要在掩膜版上激光蚀刻出孔洞，现有的加工装置在使用时，工作人员需要手持掩膜版放置到激光蚀刻头下方，再由激光蚀刻头对掩膜版进行蚀刻，然而这种装卸料方式浪费时间，继而导致加工效率较低。
发明内容
基于现有技术存在的技术问题，本发明提出了一种金属掩膜版加工用治具。
本发明提出的一种金属掩膜版加工用治具，包括底盘，所述底盘的顶部外壁固定连接有支撑圈，且支撑圈的顶部外壁通过轴承圈转动连接有顶盘，顶盘的顶部外壁设置有环形均匀分布的加工工位、缓存工位和装卸工位，且加工工位、缓存工位和装卸工位的结构相同，所述加工工位包括开设于顶盘顶部外壁的方形槽，且方形槽的内部设置有固定夹持机构，所述底盘的底部内壁固定连接有驱动电机，且驱动电机的输出轴与顶盘的底部外壁固定连接，所述底盘位于加工工位一侧的顶部外壁固定连接有支撑架，且支撑架的一侧外壁固定连接有位于加工工位上方的顶壳，顶壳的两侧内壁均固定连接有电动滑轨，两个电动滑轨的相对一侧外壁滑动连接有同一个激光蚀刻头。
优选地，所述固定夹持机构包括固定连接于方形槽相对两侧内部的竖轨，且两个竖轨的相对一侧外壁之间滑动连接有两个相互平行的横轨，竖轨和横轨之间设置有锁止单元。
优选地，所述横轨的竖截面为L型结构，且两个横轨的底部内壁搭放有同一个掩膜版，横轨位于掩膜版上方的侧面外壁设置有压紧机构，横轨的侧面外壁设置有定位机构。
优选地，所述压紧机构包括开设于横轨侧面外壁的弹簧槽，且弹簧槽的侧面内壁滑动连接有挡块，挡块沿延伸至掩膜版上方的顶部外壁和底部外壁均开有坡面，挡块的侧面外壁和弹簧槽的侧面内壁之间固定连接有均匀分布的第一弹簧。
优选地，所述定位机构包括两个滑动连接于横轨侧面外壁的定位块，且横轨的侧面外壁开有卡槽，定位块朝向卡槽的侧面外壁开有卡块槽，卡块槽的侧面内壁滑动连接有卡块，卡块的一端外壁和卡块槽的侧面内壁之间固定连接有第二弹簧，卡块的一侧外壁固定连接有延伸至定位块外侧的拨块。
优选地，所述卡块的一端外壁和卡槽的侧面内壁开有相适配的卡齿。
优选地，所述底盘位于顶壳下方的顶部外壁通过支撑腿固定连接有水箱，且水箱的底部外壁固定连接有排水通道，排水通道的侧面外壁设置有闸门。
优选地，所述水箱的侧面外壁固定连接有抽气泵，且抽气泵的进气端连接有抽气管，顶壳的底部外壁固定连接有环形的吸尘壳，吸尘壳的内圈开有吸尘槽，抽气管的一端插接于吸尘壳的一侧外壁。
优选地，所述抽气泵的出气端连接有导气管，且导气管的一端连接有鼓气管，鼓气管固定连接于水箱的底部内壁，鼓气管为螺旋管状结构。
优选地，所述水箱的顶部外壁固定连接有喷气壳，且喷气壳的顶部外壁开有喷气槽，支撑圈的侧面内壁固定连接有鼓气泵，鼓气泵的出气端与喷气壳相连接。
本发明中的有益效果为：
1、该用于金属掩膜版加工的治具，通过设置的驱动电机和顶盘，在顶盘上设置缓存工位、加工工位和装卸工位，通过驱动电机能带动顶盘运动，进而能带动掩膜版在缓存工位、加工工位和装卸工位之间运动，工作人员可在加工工位装卸掩膜版，掩膜版能在加工工位进行激光蚀刻操作，继而节省了装卸料时间，提高了掩膜版的生产效率，同时在装卸掩膜版时工作人员无需将手伸入到激光蚀刻头的下方，进而能提高操作时的安全性。
2、该用于金属掩膜版加工的治具，通过设置的竖轨、横轨和定位块，横轨能沿竖轨滑动，定位块能沿横轨滑动，进而通过调节横轨和定位块能固定不同尺寸规格的掩膜版，提高了装置的适用范围。
3、该用于金属掩膜版加工的治具，通过设置的水箱和抽气泵，在激光蚀刻时，抽气泵工作能将激光蚀刻产生的烟气抽出，继而防止烟气飘散到空气中，优化了工作环境，同时抽出的烟气会进入到水箱中的水中，方便了烟气的处理，同时水箱中的水能对穿透掩膜版的激光进行耗能，节省了成本，同时由鼓气管鼓出的带烟气的气体能使得水箱中的水产生翻滚，进而防止水中的颗粒杂质沉淀。
4、该用于金属掩膜版加工的治具，通过设置的喷气壳和鼓气泵，在水箱的顶部一侧设置鼓气壳，鼓气壳连接鼓气泵的出气端，鼓气泵工作能通过鼓气壳鼓出高压空气，继而能将水箱中的水蒸发导致掩膜版底部形成的水滴吹落，防止水滴残留在掩膜版的底部而导致掩膜版损坏。
附图说明
图1为本发明提出的一种金属掩膜版加工用治具的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种金属掩膜版加工用治具的横轨侧面结构剖视图；
图3为本发明提出的一种金属掩膜版加工用治具的定位块结构剖视图；
图4为本发明提出的一种金属掩膜版加工用治具的水箱结构示意图；
图5为本发明提出的一种金属掩膜版加工用治具的侧面结构局部剖视图。
图中：1底盘、2支撑圈、3顶盘、4加工工位、5支架、6激光蚀刻头、7顶壳、8方形槽、9竖轨、10缓存工位、11横轨、12装卸工位、13定位块、14掩膜版、15第一弹簧、16弹簧槽、17坡面、18挡块、19卡齿、20卡槽、21卡块、22拨块、23卡块槽、24第二弹簧、25支撑腿、26水箱、27排水通道、28闸门、29鼓气管、30喷气壳、31喷气槽、32导气管、33抽气泵、34鼓气泵、35抽气管、36吸尘槽、37吸尘壳、38电动滑轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
实施例1
参照图1-5，一种金属掩膜版加工用治具，包括底盘1，底盘1的顶部外壁固定连接有支撑圈2，且支撑圈2的顶部外壁通过轴承圈转动连接有顶盘3，顶盘3的顶部外壁设置有环形均匀分布的加工工位4、缓存工位10和装卸工位12，且加工工位4、缓存工位10和装卸工位12的结构相同，加工工位4包括开设于顶盘3顶部外壁的方形槽8，且方形槽8的内部设置有固定夹持机构，底盘1的底部内壁固定连接有驱动电机，且驱动电机的输出轴与顶盘3的底部外壁固定连接，底盘1位于加工工位4一侧的顶部外壁固定连接有支撑架5，且支撑架5的一侧外壁固定连接有位于加工工位4上方的顶壳7，顶壳7的两侧内壁均固定连接有电动滑轨38，两个电动滑轨38的相对一侧外壁滑动连接有同一个激光蚀刻头6。
本发明中，固定夹持机构包括固定连接于方形槽8相对两侧内部的竖轨9，且两个竖轨9的相对一侧外壁之间滑动连接有两个相互平行的横轨11，竖轨9和横轨11之间设置有锁止单元。
其中，横轨11的竖截面为L型结构，且两个横轨11的底部内壁搭放有同一个掩膜版14，横轨11位于掩膜版14上方的侧面外壁设置有压紧机构，横轨11的侧面外壁设置有定位机构。
其中，压紧机构包括开设于横轨11侧面外壁的弹簧槽16，且弹簧槽16的侧面内壁滑动连接有挡块18，挡块18沿延伸至掩膜版14上方的顶部外壁和底部外壁均开有坡面17，挡块18的侧面外壁和弹簧槽16的侧面内壁之间固定连接有均匀分布的第一弹簧15。
其中，定位机构包括两个滑动连接于横轨11侧面外壁的定位块13，且横轨11的侧面外壁开有卡槽20，定位块13朝向卡槽20的侧面外壁开有卡块槽23，卡块槽23的侧面内壁滑动连接有卡块21，卡块21的一端外壁和卡块槽23的侧面内壁之间固定连接有第二弹簧24，卡块21的一侧外壁固定连接有延伸至定位块13外侧的拨块22。
其中，卡块21的一端外壁和卡槽20的侧面内壁开有相适配的卡齿19。
其中，底盘1位于顶壳7下方的顶部外壁通过支撑腿25固定连接有水箱26，且水箱26的底部外壁固定连接有排水通道27，排水通道27的侧面外壁设置有闸门28。
其中，水箱26的侧面外壁固定连接有抽气泵33，且抽气泵33的进气端连接有抽气管35，顶壳7的底部外壁固定连接有环形的吸尘壳37，吸尘壳37的内圈开有吸尘槽36，抽气管35的一端插接于吸尘壳37的一侧外壁。
其中，抽气泵33的出气端连接有导气管32，且导气管32的一端连接有鼓气管29，鼓气管29固定连接于水箱26的底部内壁，鼓气管29为螺旋管状结构。
本发明使用时：工作人员先根据需要加工的掩膜版14的尺寸滑动横轨11和定位块13，使得掩膜版14能刚好放置在横轨11和定位块13之间，通过拨动拨块22即可使得卡块21离开卡槽20，继而即可对定位块13的位置进行调节，而后在水箱26中装入清水，工作人员在装卸工位12的位置将需要加工的掩膜版14放置到横轨11和定位块13之间，此时第一弹簧15的弹力使得挡块18弹出并挡在掩膜版14的上方，继而将掩膜版14固定，而后由驱动电机带动顶盘3转动，进而带动装卸工位12的掩膜版14运动到加工工位4上，此时工作人员能在装卸工位12装载下一个掩膜版14，同时电动导轨38能带动激光蚀刻头6运动，进而通过激光蚀刻头6能在掩膜版14上进行蚀刻，在激光蚀刻时，当激光穿过掩膜版14后会进入到清水中，进而由清水消耗激光的能量，同时激光蚀刻产生的烟雾向上飘起时，抽气泵33工作能通过抽气管35和吸尘壳37将烟雾吸入，再通过导气管32经由鼓气管29排出进入到清水中，继而防止烟雾飘散到空气中，当激光蚀刻完毕后，驱动电机带动顶盘3转动使得装卸工位12中的掩膜版14进入到加工工位4，并使得加工工位4中加工完毕的掩膜版14运动到缓存工位10，继而工作人员即可进行下次装卸料。
实施例2
参照图4和图5，一种金属掩膜版加工用治具，本实施例相较于实施例1，水箱26的顶部外壁固定连接有喷气壳30，且喷气壳30的顶部外壁开有喷气槽31，支撑圈2的侧面内壁固定连接有鼓气泵34，鼓气泵34的出气端与喷气壳30相连接。
本发明使用时：与实施例1相比，鼓气泵34工作能向喷气壳30中鼓气，进而能通过喷气槽31喷出，并喷在掩膜版14的底面，继而能将水箱26中的水蒸发导致掩膜版14底部形成的水滴吹落，防止水滴残留在掩膜版14的底部而导致掩膜版14损坏。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属掩膜版加工用治具，包括底盘（1），其特征在于，所述底盘（1）的顶部外壁固定连接有支撑圈（2），且支撑圈（2）的顶部外壁通过轴承圈转动连接有顶盘（3），顶盘（3）的顶部外壁设置有环形均匀分布的加工工位（4）、缓存工位（10）和装卸工位（12），且加工工位（4）、缓存工位（10）和装卸工位（12）的结构相同，所述加工工位（4）包括开设于顶盘（3）顶部外壁的方形槽（8），且方形槽（8）的内部设置有固定夹持机构，所述底盘（1）的底部内壁固定连接有驱动电机，且驱动电机的输出轴与顶盘（3）的底部外壁固定连接，所述底盘（1）位于加工工位（4）一侧的顶部外壁固定连接有支撑架（5），且支撑架（5）的一侧外壁固定连接有位于加工工位（4）上方的顶壳（7），顶壳（7）的两侧内壁均固定连接有电动滑轨（38），两个电动滑轨（38）的相对一侧外壁滑动连接有同一个激光蚀刻头（6）。
2.根据权利要求1所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述固定夹持机构包括固定连接于方形槽（8）相对两侧内部的竖轨（9），且两个竖轨（9）的相对一侧外壁之间滑动连接有两个相互平行的横轨（11），竖轨（9）和横轨（11）之间设置有锁止单元。
3.根据权利要求2所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述横轨（11）的竖截面为L型结构，且两个横轨（11）的底部内壁搭放有同一个掩膜版（14），横轨（11）位于掩膜版（14）上方的侧面外壁设置有压紧机构，横轨（11）的侧面外壁设置有定位机构。
4.根据权利要求3所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述压紧机构包括开设于横轨（11）侧面外壁的弹簧槽（16），且弹簧槽（16）的侧面内壁滑动连接有挡块（18），挡块（18）沿延伸至掩膜版（14）上方的顶部外壁和底部外壁均开有坡面（17），挡块（18）的侧面外壁和弹簧槽（16）的侧面内壁之间固定连接有均匀分布的第一弹簧（15）。
5.根据权利要求3所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述定位机构包括两个滑动连接于横轨（11）侧面外壁的定位块（13），且横轨（11）的侧面外壁开有卡槽（20），定位块（13）朝向卡槽（20）的侧面外壁开有卡块槽（23），卡块槽（23）的侧面内壁滑动连接有卡块（21），卡块（21）的一端外壁和卡块槽（23）的侧面内壁之间固定连接有第二弹簧（24），卡块（21）的一侧外壁固定连接有延伸至定位块（13）外侧的拨块（22）。
6.根据权利要求5所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述卡块（21）的一端外壁和卡槽（20）的侧面内壁开有相适配的卡齿（19）。
7.根据权利要求1所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述底盘（1）位于顶壳（7）下方的顶部外壁通过支撑腿（25）固定连接有水箱（26），且水箱（26）的底部外壁固定连接有排水通道（27），排水通道（27）的侧面外壁设置有闸门（28）。
8.根据权利要求7所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述水箱（26）的侧面外壁固定连接有抽气泵（33），且抽气泵（33）的进气端连接有抽气管（35），顶壳（7）的底部外壁固定连接有环形的吸尘壳（37），吸尘壳（37）的内圈开有吸尘槽（36），抽气管（35）的一端插接于吸尘壳（37）的一侧外壁。
9.根据权利要求8所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述抽气泵（33）的出气端连接有导气管（32），且导气管（32）的一端连接有鼓气管（29），鼓气管（29）固定连接于水箱（26）的底部内壁，鼓气管（29）为螺旋管状结构。
10.根据权利要求7所述的一种金属掩膜版加工用治具，其特征在于，所述水箱（26）的顶部外壁固定连接有喷气壳（30），且喷气壳（30）的顶部外壁开有喷气槽（31），支撑圈（2）的侧面内壁固定连接有鼓气泵（34），鼓气泵（34）的出气端与喷气壳（30）相连接。
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