[發明專利]旋轉軸及包含所述旋轉軸的基板支撐裝置

在審

• 申請號: 201911085484.3
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN112786512A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 陶曉峰;賈社娜;韓陽;王暉
• 申請（專利權）人: 盛美半導體設備（上海）股份有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供了一種旋轉軸及包含旋轉軸的基板支撐裝置，旋轉軸包括：設有通氣管道的中心轉軸；設置于中心轉軸的外圍的中空外軸，且中空外軸與中心轉軸具有設定的間距；環繞中空外軸內壁且連通通氣管道的導氣槽；設置于中空外軸且連通導氣槽的供氣管道；成對設置于中心轉軸的密封環凸，通氣管道進氣口在中心轉軸軸線方向上位于成對的密封環凸之間；成對設置于中空外軸的密封環槽，導氣槽在中心轉軸軸線方向上位于成對的密封環槽之間；密封環凸嵌設于密封環槽中。本發明通過在旋轉軸中的導氣槽與供氣管道的鄰近位置設置密封環凸與密封環槽，在確保中心轉軸與中空外軸不會直接接觸的同時，也增強了旋轉軸密封結構的密封性，提升了裝置的工藝穩定性。

技術領域

本發明涉及半導體制造設備領域，特別是涉及一種旋轉軸及包含所述旋轉軸的基板支撐裝置。

背景技術

在半導體制造的先進制程中，對晶圓背面的刻蝕、注入和激光退火等背面加工工藝正得到日益廣泛的應用。在上述背面加工工藝中，對晶圓正面器件區域的保護對于提升晶圓良率具有重要影響。如直接將晶圓正面放置于加工裝置上，就有可能使晶圓正面的器件區域受到劃傷、顆粒物污染或金屬離子污染等缺陷影響，從而使晶圓良率大幅降低。

目前，已有一些解決方案試圖浮空放置并夾持晶圓旋轉以進行背面加工工藝。在對晶圓背面進行清洗等加工工藝時，浮空的晶圓正面也不會直接接觸到加工裝置，從而避免了異常缺陷的產生。其中，采用噴氣吹浮晶圓的方案由于其較高的夾持穩定性以及對晶圓正面的良好保護而極具應用前景。在現有的噴氣吹浮晶圓的方案中，除了采用垂直于放置面的噴射氣體吹浮晶圓外，還會采用傾斜方向的噴射氣體，以在晶圓與放置面之間形成流速較快的氣流，通過伯努利原理將晶圓吸附并保持于放置面上方，而不會被噴射氣體吹走。然而，在現有的噴氣吹浮方案中，出于對噴氣潔凈度的要求，為了避免不同結構之間因機械摩擦而產生顆粒污染物，供氣管路中固定結構與旋轉結構在其鄰接位置是不能直接接觸的。在上述鄰接位置的非密封性將導致裝置中的供氣極易從縫隙處泄露，從而影響工藝過程中噴氣吹浮晶圓的穩定性。

因此，有必要提出一種新的旋轉軸及包含所述旋轉軸的基板支撐裝置，解決上述問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種旋轉軸及包含所述旋轉軸的基板支撐裝置，用于解決現有技術中旋轉軸密封結構的密封性差，影響工藝穩定性的問題。

為實現上述目的及其它相關目的，本發明提供了一種旋轉軸，其特征在于，包括：

中心轉軸，所述中心轉軸的內部設有通氣管道，所述通氣管道的進氣口設置于所述中心轉軸的外壁，所述通氣管道的出氣口設置于所述中心轉軸軸線方向上的一端；

中空外軸，所述中空外軸環繞所述中心轉軸的軸線方向設置于所述中心轉軸的外圍，且所述中空外軸的內壁與所述中心轉軸的外壁之間具有設定的間距；

所述中空外軸的內壁設有導氣槽，所述導氣槽環繞所述中心轉軸的軸線方向設置，并連通所述通氣管道的進氣口；

所述中空外軸還設有供氣管道，所述供氣管道的進氣口設置于所述中空外軸的外壁，所述供氣管道的出氣口連通所述導氣槽；

所述中心轉軸還具有成對設置的密封環凸，所述密封環凸環繞所述中心轉軸的軸線方向設置于所述中心轉軸的外壁，且所述通氣管道的進氣口在所述中心轉軸的軸線方向上位于成對設置的所述密封環凸之間；所述中空外軸還具有成對設置的密封環槽，所述密封環槽環繞所述中心轉軸的軸線方向設置于所述中空外軸的內壁，且所述導氣槽在所述中心轉軸的軸線方向上位于成對設置的所述密封環槽之間；所述密封環凸嵌設于所述密封環槽中。

作為本發明的一種可選方案，所述密封環凸和所述密封環槽為多個且一一對應。