專利名稱：一種硅片頂架裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硅片頂架裝置，特別適合于半導體工藝設備中的離子注入機，屬于半導體器件制造領域。
背景技術：
離子注入機是半導體工藝中離子摻雜的典型設備，離子源產生需要摻雜的離子束，離子束再經過質量分析、校正、加速，傳輸?shù)教幱诎惺医K端工藝腔體的硅片表面。為使摻雜離子能均勻分布在整個硅片上，并且使硅片上各部位的電路元件都得到相同程度的離子注入，離子注入設備通常需要將硅片進行掃描。掃描前需要將硅片放入硅片臺，掃描后也需要將硅片脫離硅片臺，以便于搬運。所以，硅片頂起裝置是硅片掃描設計的重要的一環(huán)，它直接影響著批量掃描硅片的時間和速度。

發(fā)明內容
對現(xiàn)有半導體工藝設備硅片掃描的要求，本發(fā)明設計一種硅片頂架裝置，可以實現(xiàn)離子注入設備中的硅片掃描前將硅片安放在硅片臺上，亦可以實現(xiàn)在硅片掃描后將硅片脫離硅片臺，解決了硅片傳送和注片過程的銜接，有效提高了批量注片的速度和效率。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)一種硅片頂架裝置，主要由頂架結構、傳動機構、驅動器和輔助結構四部分組成。所述的頂架結構包括頂架(1)、驅動塊(7)、連接螺釘(19)、頂架驅動螺母(8)、頂架驅動螺母蓋板(9)和傳感器擋片(6)。所述的傳動機構包括頂架驅動絲桿(10)、絲桿齒輪(11)和齒輪固定螺母(12)。所述的驅動器包括驅動電機(14)、驅動電機編碼器(17)和驅動齒輪(13)。所述的輔助結構包括接近開關02)、接近開關支架(5)、絲桿軸承03)、上頂架腔 (18)、下頂架腔(16)以及密封擋塊O)、密封隔環(huán)C3)等密封裝置。本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點1.可以精確控制頂架頂起高度；2.閉環(huán)控制，實時監(jiān)測頂架運動行程；3.絲桿螺母傳動，簡單、快捷，易于安裝和拆卸。


圖1是本發(fā)明的一種硅片頂架裝置組件示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步介紹，但不作為對本發(fā)明專利的限定。本發(fā)明公開的一種硅片頂架裝置，適用于離子注入機硅片注入過程。該裝置分為頂架結構、絲桿螺母結構、驅動器部分和輔助結構。
頂架結構包括頂架(1)、驅動塊(7)、連接螺釘(19)、頂架驅動螺母(8)、頂架驅動螺母蓋板(9)和傳感器擋片(6)；在頂架結構中，采用連接螺釘(19)將驅動塊(7)固定在頂架(1)的底端，并將頂架驅動螺母(8)和頂架驅動螺母蓋板(9)安裝于驅動塊(7)下方； 傳感器擋片(6)安裝于驅動塊(7)上半部分位置。傳動機構包括頂架驅動絲桿(10)、絲桿齒輪(11)和齒輪固定螺母(1 ；在傳動機構中，頂架驅動絲桿(10) —端用于配合頂架驅動螺母(8)，另一端安裝上絲桿齒輪(11)；頂架驅動絲桿(10)和絲桿齒輪(11)采用齒輪固定螺母12連接。驅動器包括驅動電機(14)、驅動電機編碼器(17)和驅動齒輪(1 ；驅動電機 (14) 一端安裝驅動電機編碼器(17)，另一端安裝驅動齒輪(13)。除此之外，整個結構還包括接近開關(22)、接近開關支架(5)、絲桿軸承(23)、上頂架腔(18)、下頂架腔(16)以及密封擋塊O)、密封隔環(huán)C3)等密封裝置。其中，接近開關02)安裝與接近開關支架(5)上，接近開關支架(5)固定于下頂架腔(16)上，絲桿軸承嵌套在頂架驅動絲桿(10)與下頂架腔(16)之間，起到支撐頂架驅動絲桿(10)的作用；在頂架(1)與上頂架腔(18)之間安裝密封擋塊( 和密封隔環(huán)(3)，使頂架腔與外界密封隔離；上頂架腔(18)具有差分抽氣管道，以增強密封效果。對于本發(fā)明，驅動電機(14)接外界電源，驅動電機編碼器(17)和接近開關22接入外界控制器，并形成閉環(huán)控制回路；外界控制器發(fā)出頂架頂起指令，驅動電機通電動作， 通過驅動齒輪(1 和絲桿齒輪(11)嚙合轉動，驅動頂架驅動絲桿(10)進行轉動；驅動頂架絲桿(10)將頂架驅動螺母(8)向上頂起，則與頂架驅動螺母(8)連接的頂架上升；當傳感器擋片(6)運動到接近開關0 中，接近開關0 發(fā)出信號到外界控制器，外界控制器發(fā)出指令，停止驅動電機動作，并記錄驅動電機編碼器(17)的值，完成頂架(1)上升動作。 同理，亦可完成頂架(1)的下降動作。本發(fā)明的特定實施例已對本發(fā)明的內容做了詳盡說明。對本領域一般技術人員而言，在不背離本發(fā)明精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構成對本發(fā)明專利的侵犯，將承擔相應的法律責任。
權利要求
1.一種硅片頂架裝置，其特征在于頂架結構、傳動機構、驅動器和輔助結構。所述的頂架結構包括頂架(1)、驅動塊(7)、連接螺釘(19)、頂架驅動螺母(8)、頂架驅動螺母蓋板 (9)和傳感器擋片(6)；所述的傳動機構包括頂架驅動絲桿(10)、絲桿齒輪(11)和齒輪固定螺母(1 ；所述的驅動器包括驅動電機(14)、驅動電機編碼器(17)和驅動齒輪(1 ；所述的輔助結構包括接近開關(22)、接近開關支架(5)、絲桿軸承(23)、上頂架腔(18)、下頂架腔(16)以及密封擋塊O)、密封隔環(huán)(3)等密封裝置。
2.如權力要求1所述的一種硅片頂架裝置，其特征在于驅動電機編碼器(17)可以精確設定和控制頂架驅動絲桿(10)行程，從而精確控制頂架頂(1)起高度。
3.如權力要求1所述的一種硅片頂架裝置，其特征在于驅動電機(14)與頂架驅動絲桿(10)間傳動采用齒輪嚙合傳動。
4.如權力要求1所述的一種硅片頂架裝置，其特征在于頂架驅動絲桿(10)和頂架 (1)間傳動采用絲桿螺母傳動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅片頂架裝置，主要包括頂架(1)、頂架驅動絲桿(10))、頂架驅動螺母(8)、頂架驅動齒輪(13)、頂架驅動電機(14)、驅動電機編碼器(17)等。所述的頂架(1)位于硅片下方；所述的頂架驅動電機(14)可驅動頂架驅動絲桿(10)將硅片頂起以脫離機械手和硅片臺；所述的驅動編碼器(17)可控制頂架驅動電機(14)軸轉動角度，從而控制頂架(1)的行程；所述的接近開關(6)可實時反饋頂架(1)行程。
文檔編號H01L21/677GK102543806SQ20101062191
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權日2010年12月27日
發(fā)明者伍三忠, 劉世勇, 彭立波, 曹遠翔, 胡寶富, 謝均宇 申請人:北京中科信電子裝備有限公司