[發明專利]一種磁懸浮晶圓旋轉系統

有效

• 申請號: 201110331987.1
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN103094171A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 汪明波
• 申請（專利權）人: 沈陽芯源微電子設備有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

技術領域

本發明屬于半導體設備領域，具體地說是一種利用磁流體的磁懸浮晶圓旋轉系統，該旋轉系統是晶圓工藝處理時所在的密封腔體。本發明多用于半導體制程的涂膠設備，尤其適用于光刻膠、阻焊劑等容易揮發的化學品涂覆工藝制程。

背景技術

目前，隨著半導體制程的多樣化，設備中很多的工藝處理越來越復雜，在制造過程中對晶圓狀態要求也越來越繁瑣，有很多制程需要晶圓在密封系統中實現高速旋轉；且密封系統與晶圓需要同步旋轉，防止晶圓與密封系統之間的相對旋轉引起的氣流流動對晶圓表面光刻膠層的影響。現有的密封系統與晶圓旋轉時很難形成同步，兩者經常發生相對旋轉運動，導致晶圓表面涂敷光刻膠層質量差、不均勻。

發明內容

為了解決現有密封系統存在的與晶圓發生相對旋轉運動的問題，本發明的目的在于提供一種利用磁流體的磁懸浮晶圓旋轉系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括可升降的上蓋支撐架、上蓋、磁流體軸承、下腔體及安裝在工作臺上的驅動電機，其中驅動電機的輸出端連接有下腔體，該下腔體通過驅動電機旋轉，在下腔體內設有真空吸盤，真空吸盤上吸附有晶圓，所述晶圓與真空吸盤隨下腔體旋轉；所述上蓋支撐架的一端與驅動裝置相連，另一端通過磁流體軸承連接有位于下腔體上方的上蓋，該上蓋隨上蓋支撐架升降，所述上蓋的下限位與下腔體密封連接、形成密封腔體，通過摩擦力隨下腔體同步旋轉。

其中：所述磁流體軸承內分別連接有位置傳感器及中空電磁體，該位置傳感器及中空電磁體分別與所述旋轉系統的控制系統電連接，其中中空電磁體的一端與磁流體軸承相連接，另一端為自由端、位于所述上蓋上表面的上方；所述位置傳感器與上蓋同步旋轉；所述中空電磁體的一端與磁流體軸承中的定子相連接；所述位置傳感器連接于磁流體軸承中轉子的一端，磁流體軸承中轉子的另一端與所述上蓋的上表面相連接；所述上蓋的下表面設有與下腔體上表面相對應的密封圈，該密封圈與下腔體上表面內壁密封接觸。

本發明的優點與積極效果為：

1.本發明利用磁流體軸承及中空電磁體，使上蓋處于平衡位置，重量固定在運轉軌道上，使上蓋沒有作用力于下腔體；并且上蓋通過摩擦力與下腔體及其內的真空吸盤和晶圓同步旋轉，避免產生晶圓與旋轉系統相對旋轉運動的問題，晶圓表面涂敷的化學品層質量好，十分均勻。

2.本發明磁流體軸承，定子與轉子之間不存在機械接觸，具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優點，特別適用于高速、真空、超凈等特殊環境中。

3.本發明上蓋與晶圓、下腔體之間不產生相對運動，避免密封腔體內由于旋轉產生的氣流流動對晶圓表面化學品層的影響。

4.本發明可通過位置傳感器監測上蓋是否處于平衡位置，保證上蓋的懸空狀態；即使上蓋偏離平衡位置，也會通過位置傳感器檢測到，然后利用控制系統發出的控制電流通過中空電磁鐵產生磁力，使上蓋復位。

5.本發明結構合理性能穩定，維護方便，多功能集一身，可滿足多種工藝制程，適用于各種半導體設備。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

其中：1為上蓋支撐架，2為上蓋，3為晶圓，4為真空吸盤，5為位置傳感器，6為磁流體軸承，7為中空電磁體，8為密封圈，9為下腔體，10為驅動電機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳述。