CN115106262A

CN115106262A - 一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台

Info

Publication number: CN115106262A
Application number: CN202210783912.5A
Authority: CN
Inventors: 闫兴; 陶为银; 巩铁建; 蔡正道; 乔赛赛; 张伟; 鲍占林
Original assignee: Henan General Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Henan General Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2022-09-27

Abstract

本发明涉及晶圆加工设备技术领域，具体涉及一种晶圆激光low‑k设备旋转涂胶真空载台，包括固定架，固定架沿竖直方向设置，工作台安装在固定架上方，且工作台可水平方向做圆周运动，工作台底部固定安装有固定输气轴套，驱动机构设于固定架底部，驱动机构的输出端通过真空转接装置与固定输气轴套传动连接；本发明响应迅速，高扭矩、轴间的连接选用高扭矩涨紧套，密封优良，真空对接位置采用专用的密封方式；结构稳固、转台框架行程闭合的机构减小高扭矩作用下的变形；高吸附强度、真空载台均匀的真空吸孔使晶圆每个位置受力均匀，真空载台周围铅锤在高速旋转过程中产生大的下压力，卡爪可对晶圆钢环限位，防止甩飞。

Description

一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台

技术领域

本发明涉及晶圆加工设备技术领域，具体涉及一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台。

背景技术

晶圆MEMS芯片中高速逻辑元器件晶圆表层镀有一层low-k膜，使用low-k电介质作为ILD，可以有效地降低互连线之间的分布电容，从而可使芯片总体性能提升10%左右；low-k镀膜在晶圆附着强度较低，容易产生脱落，常规刀片切割过程中，刀片对low-k膜有较大的应力，严重影响芯片成品率；通过激光在切割道中快速制造出激光凹槽，将相邻的两片晶粒间的low-k膜提前断开，然后以标准速度对晶粒切割，可有效的高成品率，同时减少或消除碎屑、分层和其他切割质量问题。随着对处理器效率要求的增加low-k晶圆在行业中的运用越来越广泛。

目前的旋转涂胶设备响应速度慢，从静止到高速需要2秒甚至更长时间，所涂胶水溶剂1秒时间已挥发50%，造成涂覆层不均匀，影响加工效果；高速启动过程中产生较大的旋转力矩使得框架抖动，长期使用造成机台变形带来安全隐患；高速旋转过程产生较大的离心力吸附不均匀或吸附力不足情况下产生飞片。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，响应迅速，可在很短时间内从静止状态提升至2000rpm以上；高扭矩、轴间的连接选用高扭矩涨紧套，密封优良，真空对接位置采用专用的密封方式；结构稳固、转台框架行程闭合的机构减小高扭矩作用下的变形；高吸附强度、真空载台均匀的真空吸孔使晶圆每个位置受力均匀，真空载台周围铅锤在高速旋转过程中产生大的下压力，卡爪可对晶圆钢环限位，防止甩飞。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，包括，

固定架，固定架沿竖直方向设置；

工作台，工作台设于固定架上方，且工作台可水平方向做圆周运动，工作台底部固定安装有固定输气轴套；

驱动机构，驱动机构设于固定架底部，驱动机构的输出端通过真空转接装置与固定输气轴套传动连接。

进一步地，所述固定架包括两个沿竖直方向设置的侧板，两个侧板的顶部固定安装有升降台活动板，两个侧板的底部固定安装有伺服电机安装板。

进一步地，两个所述侧板相对的一侧还固定安装有若干连接柱，若干连接柱分别位于侧板的四角处。

进一步地，所述驱动机构包括固定安装在伺服电机安装板底部的伺服电机，伺服电机的输出端穿过伺服电机安装板固定连接有联轴器，联轴器的顶部与真空转接装置的底端固定连接。

进一步地，所述真空转接装置的顶端与固定输气轴套的连接处设有轴内气密垫，轴内气密垫设于固定输气轴套内壁。

进一步地，所述工作台包括真空气腔板及设于真空气腔板顶部的旋转台吸盘；

所述真空气腔板底部与固定输气轴套固定连接且相互连通；

所述旋转台吸盘外壁安装有晶圆钢圈，晶圆钢圈外周面设有多个均匀分布的卡爪。

进一步地，所述固定输气轴套外壁固定安装有旋转感应片。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明通过设置伺服电机、联轴器、真空转接装置、真空气腔板和旋转台吸盘，工作时，伺服电机通过联轴器带动真空转接装置的旋转轴转动，真空转接装置带动旋转台吸盘旋转；真空转接装置将真空传入旋转轴内，旋转轴将真空传入真空气腔板，真空在真空气腔板内部均匀分布后透过旋转台吸盘将晶圆钢圈牢牢吸附，卡爪边缘凸台可将晶圆钢圈局部限位，在伺服电机的带动下高速旋转运动，卡爪在离心力的作用下，可再次压紧晶圆钢圈光环防止翘起造成甩出，旋转感应片通过传感器将旋转台吸盘的起始位置和停止位置标定在同一角度，方便上下料。

附图说明

图1为本发明轴测的结构示意图；

图2为本发明主视的结构示意图；

图3为图2中A-A方向的剖面结构示意图；

图4为本发明侧视的结构示意图；

图5为本发明中真空转接装置的结构框图。

图中：1、侧板；2、连接柱；3、升降台活动板；4、伺服电机安装板；5、真空转接装置；501、输气传动轴；502、轴承安装面板；503、轴承；504、轴承上限位环；505、轴承套筒；506、轴承调节环；507、轴承座下封板；508、油封；509、快速插头；510、磁流体导气环；511、磁性密封环；6、真空气腔板；7、旋转台吸盘；8、晶圆钢圈；9、固定输气轴套；10、轴内气密垫；11、卡爪；12、旋转感应片；13、伺服电机；14、联轴器；15、涨紧套。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-5，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示：一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，包括

固定架，固定架沿竖直方向设置；

工作台，工作台安装在固定架上方，且工作台可水平方向做圆周运动，工作台底部固定安装有固定输气轴套9；

驱动机构，驱动机构设于固定架底部，驱动机构的输出端通过真空转接装置5与固定输气轴套9传动连接。

具体而言，一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，包括固定架、工作台、驱动机构。

固定架沿竖直方向设置，固定架包括两个沿竖直方向设置的侧板1，两个侧板1对称设置，两个侧板1的顶部固定安装有升降台活动板3，两个侧板1的底部固定安装有伺服电机安装板4。

工作台设于固定架上方，且工作台可水平方向做圆周运动，工作台底部固定安装有固定输气轴套9，所述工作台包括真空气腔板6及固定安装在真空气腔板6顶部的旋转台吸盘7，所述真空气腔板6底部固定安装有固定输气轴套9，且与固定输气轴套9相互连通，所述旋转台吸盘7外壁安装有晶圆钢圈8，晶圆钢圈8外周面设有多个均匀分布的卡爪11。

驱动机构设于固定架底部，驱动机构的输出端通过真空转接装置5与固定输气轴套9传动连接，具体的，固定输气轴套9安装在真空转接装置5轴径的上表面并通过涨紧套15锁紧，：所述真空转接装置5的顶端与固定输气轴套9的连接处设有轴内气密垫10，轴内气密垫10设于固定输气轴套9内壁，所述驱动机构包括固定安装在伺服电机安装板4底部的伺服电机13，伺服电机13的输出端穿过伺服电机安装板4固定连接有联轴器14，联轴器14的顶部与真空转接装置5的底端固定连接。

该实施例，通过设置伺服电机、联轴器14、真空转接装置5、真空气腔板6和旋转台吸盘7，工作时，伺服电机13通过联轴器14带动真空转接装置5的旋转轴转动，真空转接装置5带动旋转台吸盘7旋转；真空转接装置5将真空传入旋转轴内，旋转轴将真空传入真空气腔板6，真空在真空气腔板6内部均匀分布后透过旋转台吸盘7将晶圆钢圈8牢牢吸附，卡爪11边缘凸台可将晶圆钢圈8局部限位，在伺服电机13的带动下高速旋转运动，卡爪11在离心力的作用下，可再次压紧晶圆钢圈8光环防止翘起造成甩出。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，

两个所述侧板1相对的一侧还固定安装有若干连接柱2，若干连接柱2分别位于侧板1的四角处，通过设置多个连接柱2，能够进一步提高两个侧板1的牢靠性。

根据本发明的另一个实施例，如图4所示，

所述固定输气轴套9外壁固定安装有旋转感应片12，旋转感应片12通过传感器将旋转台吸盘7的起始位置和停止位置标定在同一角度，方便上下料。

在本发明的一个实施例中，如图5所示，

真空转接装置5包括输气传动轴501、轴承安装面板502、轴承503、轴承上限位环504、轴承套筒505、轴承调节环506、轴承座下封板507、油封508、快速插头509、磁流体导气环510、磁性密封环511。

具体的，输气传动轴501为主体，放入磁流体导气环510套过输气传动轴501将两个磁性密封环511分别套在输气传动轴501上位于磁流体导气环510两侧，分别放入轴承调节环506，放入轴承套筒505，油封508装入轴承安装面板502和轴承座下封板507，轴承503放入输气传动轴501的两端，再安装轴承上限位环504，先将轴承安装面板502和轴承套筒505固定，再将轴承座下封板507和轴承套筒505通过螺丝锁紧，快速插头509安装在轴承套筒505外侧；真空转接装置5的两端由两个油封508防止外界粉尘进入内部；轴承安装面板502与外界固定，输气传动轴501在轴承的作用下允许高速旋转，磁性密封环511将真空封闭在腔体内部，从而满足输气传动轴501在旋转的过程中将真空从外界输送至轴体内部。

本发明的工作原理：

伺服电机通过联轴器14带动旋转涂胶真空转接装置5的旋转轴转动，旋转涂胶真空转接装置5通过涨紧套15带动旋转台吸盘7旋转；旋转涂胶真空转接装置5有快插接头可以将真空传入旋转轴内，旋转轴通气部分中空可以将真空传入真空气腔板6，真空在真空气腔板6内部均匀分布后透过旋转台吸盘7将晶圆钢圈8牢牢吸附，卡爪11边缘凸台可将晶圆钢圈8局部限位，在伺服电机的带动下高速旋转运动，卡爪11在离心力的作用下，可再次压紧晶圆钢圈8光环防止翘起造成甩出，旋转感应片12通过传感器将旋转台吸盘7起始位置和停止位置标定在同一角度，方便上下料。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，其特征在于：包括，

固定架，固定架沿竖直方向设置；

工作台，工作台设于固定架上方，且工作台可水平方向做圆周运动，工作台底部固定安装有固定输气轴套（9）；

驱动机构，驱动机构设于固定架底部，驱动机构的输出端通过真空转接装置（5）与固定输气轴套（9）传动连接。

2.如权利要求1所述的一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，其特征在于：所述固定架包括两个沿竖直方向设置的侧板（1），两个侧板（1）的顶部固定安装有升降台活动板（3），两个侧板（1）的底部固定安装有伺服电机安装板（4）。

3.如权利要求2所述的一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，其特征在于：两个所述侧板（1）相对的一侧还固定安装有若干连接柱（2），若干连接柱（2）分别位于侧板（1）的四角处。

4.如权利要求2所述的一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，其特征在于：所述驱动机构包括固定安装在伺服电机安装板（4）底部的伺服电机（13），伺服电机（13）的输出端穿过伺服电机安装板（4）固定连接有联轴器（14），联轴器（14）的顶部与真空转接装置（5）的底端固定连接。

5.如权利要求1所述的一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，其特征在于：所述真空转接装置（5）的顶端与固定输气轴套（9）的连接处设有轴内气密垫（10），轴内气密垫（10）设于固定输气轴套（9）内壁。

6.如权利要求1所述的一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，其特征在于：所述工作台包括真空气腔板（6）及设于真空气腔板（6）顶部的旋转台吸盘（7）；

所述真空气腔板（6）底部与固定输气轴套（9）固定连接且相互连通；

所述旋转台吸盘（7）外壁安装有晶圆钢圈（8），晶圆钢圈（8）外周面设有多个均匀分布的卡爪（11）。

7.如权利要求1所述的一种晶圆激光low-k设备旋转涂胶真空载台，其特征在于：所述固定输气轴套（9）外壁固定安装有旋转感应片（12）。