[發(fā)明專利]導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)和腔室傳片機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710087272.3
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN108461435B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史全宇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;H01L21/687
• 代理公司: 北京正和明知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11845
• 代理人: 馮志慧

本發(fā)明屬于加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)和腔室傳片機(jī)構(gòu)。該導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)用于完成晶片在腔室內(nèi)的升降動作，所述導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)包括升降單元、密封單元、軸承單元和保持單元，其中，所述軸承單元包括上端軸承和下端軸承，所述上端軸承和所述下端軸承同軸心設(shè)置、且分別對應(yīng)設(shè)置于所述升降單元的上端外圍和下端外圍。該具有雙軸承的導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)，能極大提高升降運(yùn)動的可重復(fù)性；相應(yīng)的，該腔室傳片機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程更加穩(wěn)定，降低了腔室傳片升降運(yùn)動中升降主軸的晃動量，提高了機(jī)械手取放片的可重復(fù)性，提升了設(shè)備性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)和腔室傳片機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

集成電路制造中使用的去氣(Degas)設(shè)備以及退火(Anneal)設(shè)備等在執(zhí)行相應(yīng)的工藝過程前，需要采用機(jī)械手與工藝腔室的升降結(jié)構(gòu)來完成晶片(Wafer)的傳遞(Transfer)。

如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中腔室傳片機(jī)構(gòu)的示意圖，其采用單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳片。具體的，該腔室傳片機(jī)構(gòu)主要由晶片托架結(jié)構(gòu)100、單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)200和氣缸結(jié)構(gòu)300組成。圖1中，晶片托架結(jié)構(gòu)100與單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)200通過螺栓連接，并與氣缸結(jié)構(gòu)300配合連接。晶片托架結(jié)構(gòu)100放置于腔室內(nèi)部，單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)200與氣缸結(jié)構(gòu)300放置于腔室外部，腔室內(nèi)部為密封空間。

如圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)200的示意圖，其包括升降主軸201、密封圈202、密封法蘭203、保持架204、波紋管205、直線軸承206和直線軸承擋圈207等部件。其中：升降主軸201與晶片托架結(jié)構(gòu)100通過螺栓連接，氣缸結(jié)構(gòu)300與升降主軸201下端相連。在其內(nèi)部，密封法蘭203的上端有通孔，使用螺栓與腔室連接，并與腔室使用密封圈202密封；波紋管205分別與升降主軸201和密封法蘭203焊接，保證其圍成的內(nèi)部上側(cè)與腔室同處于一個密封環(huán)境內(nèi)；直線軸承206對升降主軸201進(jìn)行導(dǎo)向，處于大氣環(huán)境中；保持架204對直線軸承206以及密封法蘭203進(jìn)行固定，直線軸承擋圈207對直線軸承206進(jìn)行單側(cè)限位。通過氣缸結(jié)構(gòu)300作為動力源，帶動單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)200運(yùn)動，再由單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)200帶動晶片托架結(jié)構(gòu)100運(yùn)動，完成晶片在腔室內(nèi)的升降動作。

如圖3所示為現(xiàn)有技術(shù)單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)中直線軸承206的示意圖，其包括直線軸承主體2061、直線軸承滾珠2062和直線軸承保持架2063等部件。其中，直線軸承滾珠2062通過直線軸承保持架2063固定后套在直線軸承主體2061外面。由于直線軸承保持架2063的材質(zhì)為塑料，有一定的變形量，且未與其他部分零件緊密配合，無法緊密固定直線軸承滾珠2062。因此，直線軸承滾珠2062與直線軸承主體2061之間存在較大間隙，直線軸承滾珠2062與升降主軸201沒有緊密貼合，升降主軸201升降運(yùn)動過程中存在一定的晃動量。單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)在腔室傳片運(yùn)動過程中，由于升降主軸201存在一定的晃動量，單軸承導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)200在上升與下降過程中會出現(xiàn)小幅度的晃動，晶片托架結(jié)構(gòu)100與晶片會出現(xiàn)小幅的顫抖和撞擊，使得晶片上升與下降過程中會出現(xiàn)較大幅度震動，在其表面出現(xiàn)微粒(particle)；并且，由于且上升最高點與下降最低點空間位置不唯一，導(dǎo)致晶片托架結(jié)構(gòu)100的運(yùn)動可重復(fù)性低。

隨著集成電路市場的高速發(fā)展，芯片產(chǎn)能擴(kuò)大的需求一方面給設(shè)備商帶來了新的市場機(jī)遇，另一方面也對設(shè)備商現(xiàn)有及前瞻性的技術(shù)能力提出了更高的要求，以設(shè)備單位工作時間內(nèi)良品的產(chǎn)出數(shù)的設(shè)備產(chǎn)能成為反映設(shè)備加工能力的一個重要技術(shù)參數(shù)。可見，對于腔室傳片機(jī)構(gòu)，如何保證傳片升降運(yùn)動的可重復(fù)性，減少升降主軸的晃動量，避免非工藝過程對設(shè)備加工產(chǎn)能造成的影響，已經(jīng)成為設(shè)備商亟需解決的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)和腔室傳片機(jī)構(gòu)，該導(dǎo)向升降結(jié)構(gòu)至少解決升降主軸的晃動量的問題，保證傳片升降運(yùn)動的可重復(fù)性，避免非工藝過程對設(shè)備加工產(chǎn)能造成的影響。