一种半导体晶圆的自动化匀胶烘烤装置的制作方法

1.本发明涉及半导体加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种半导体晶圆的自动化匀胶烘烤装置。


背景技术：

2.半导体晶圆在加工成芯片的过程中，光刻工艺是其主要的工艺之一，并且匀胶操作是光刻工艺的基本步骤之一，也被称为旋转涂胶或甩胶，成底膜处理后，硅片要立即采用旋转涂胶的方法涂上液相光刻胶材。硅片被固定在一个真空载片台上，它是一个表面上有很多真空孔以便固定硅片的平的金属或聚四氯乙烯盘，一定数量的液体光刻胶滴在硅片上，然后硅片旋转得到一层均匀的光刻胶图层，胶的厚度可以通过旋转的速度控制，且在旋涂完毕后通过烘烤装置对其干燥定型，导致目前的旋转涂胶以及干燥成型分为多道工序，不仅加工方式复杂，且在实际加工的过程中难以保障硅片处于旋涂盘的中心，因此在旋涂盘沿中心点旋转的过程中，硅片则会在离心力的作用下导致胶在旋涂的过程中出现厚薄不一的情况，进而对半导体晶圆的加工质量造成影响，限制了烘烤装置的使用效果。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种半导体晶圆的自动化匀胶烘烤装置，本发明所要解决的技术问题是：目前的旋转涂胶以及干燥成型分为多道工序，不仅加工方式复杂，且在实际加工的过程中难以保障硅片处于旋涂盘的中心，因此在旋涂盘沿中心点旋转的过程中，硅片则会在离心力的作用下导致胶在旋涂的过程中出现厚薄不一的情况，进而对半导体晶圆的加工质量造成影响，限制了烘烤装置使用效果的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体晶圆的自动化匀胶烘烤装置，包括加工壳体，所述加工壳体内壁的左右两侧面均卡接有两个第一旋转装置，对应两个第一旋转装置相对面的一端分别与第一丝杆的左右两端固定连接，且两个第一丝杆的外表面分别与两个第一传动轮的内壁固定连接，两个第一传动轮的外表面套接有同一个第一传动带，两个第一传动轮通过第一传动带传动连接，两个第一丝杆的外表面均套接有限位块，所述限位块的左侧面开设有螺纹孔，所述限位块通过螺纹孔与第一丝杆螺纹连接，且两个限位块的上表面分别与两个安装卡壳的下表面固定连接，所述安装卡壳内壁的上表面和内壁的下表面分别与连接轴的顶端和底端固定连接，所述连接轴的外表面套接有连接套，所述连接套的外表面固定连接有两个固定片，对应两个固定块的相对面分别与两个夹板相远离的一面固定连接，所述夹板由弧形夹板和平直夹板组成，所述连接轴的外表面套接有两个卷簧，对应两个卷簧相对应的一端均与连接套的外表面固定连接，对应两个卷簧相远离的一端分别由于安装卡壳内壁的上表面和内壁的下表面固定连接，位于前方的第一丝杆的外表面与第一锥齿轮的内壁固定连接。
5.作为本发明的进一步方案：所述第一锥齿轮的外表面与第二锥齿轮的外表面相啮合，所述第二锥齿轮的正面与固定轴背面的一端固定连接，所述固定轴正面的一端穿过第
二传动轮与第二旋转装置背面的一端固定连接，所述第二旋转装置卡接在加工壳体内壁的背面。
6.作为本发明的进一步方案：所述固定轴的外表面与第二传动轮的内壁固定连接，所述第二传动轮的外表面缠绕有第二传动带，所述第二传动轮通过第二传动带与第三传动轮传动连接，所述第三传动轮的内壁与第二丝杆的外表面固定连接。
7.作为本发明的进一步方案：所述第二丝杆的外表面套接在连接筒内，所述第二丝杆的外表面螺纹连接有丝杆螺母，所述第二丝杆背面的一端与挡板的正面固定连接，所述第二丝杆正面的一端穿过连接筒与加工壳体内设置的驱动器传动连接，所述连接筒卡接加工壳体内壁的背面。
8.作为本发明的进一步方案：所述丝杆螺母的上表面与保持架的下表面固定连接，所述保持架的上表面与滑杆的外表面固定连接，所述滑杆的外表面滑动连接有滑套，所述滑套的正面与安装槽内壁的背面固定连接，所述安装槽开设在加工壳体内壁的背面。
9.作为本发明的进一步方案：所述滑杆的背面与烘烤器的外表面固定连接，所述烘烤器的水平高度处于两个夹板的上方，所述第一旋转装置和第二旋转装置均由轴承和转轴组成。
10.作为本发明的进一步方案：所述加工壳体内壁的下表面开设有两个卡槽，且两个卡槽内均卡接有卡块，所述卡槽横截面的形状与卡块的形状相适配，且两个卡块的上表面分别与两个限位块的下表面固定连接。
11.作为本发明的进一步方案：所述加工壳体内壁的左右两侧面分别与两个第一风机相远离的一面固定连接，所述加工壳体的左右两侧面分别与两个第二风机的相对面固定连接，位于一侧的第一风机与同一侧的第二风机相连通，且两个第二风机通过导管装置分别与两个固定底座相连通，两个固定底座的上表面均与加工壳体的下表面固定连接。
12.作为本发明的进一步方案：所述加工壳体的正面设置有控制面板，所述加工壳体内壁的下表面设置有旋涂装置，两个夹板的相对面均与旋涂装置的外表面搭接。
13.作为本发明的进一步方案：所述导管装置包括第一导管，所述第一导管的一端与第二风机相连通，所述第一导管的另一端与第二导管的顶端相连通，所述第二导管的另一端与固定底座的外表面相连通。
14.本发明的有益效果在于：
15.1、本发明通过设置第一丝杆、限位块、螺纹孔、夹板和旋涂装置，由于两个第一丝杆通过第一传动轮和第一传动带进行连接，使得其中一个第一丝杆在旋转时，两个第一丝杆则会同步转动，且由于两个第一丝杆表面的螺纹方向相反，使得在两个第一丝杆旋转的过程中，其表面的限位块则会通过螺纹孔进行移动，且两个限位块此时则会处于相向移动的状态，且在夹板与旋涂装置的表面接触时，夹板则会通过连接轴和连接套逐渐旋转，直接夹板的弧形部分与旋涂装置的表面贴合，从而实现对旋涂装置表面半导体晶圆与旋涂装置之间贴合校准的效果，避免在旋涂装置带动半导体晶圆旋转的过程中胶液在离心力的作用下出现不均匀的情况，同时通过该烘烤装置可以保障半导体晶圆表面的胶液可以均匀的凝固在半导体晶圆的表面，从而对半导体晶圆的加工质量起到了保障的效果；
16.2、本发明通过设置第二丝杆、丝杆螺母、保持架和滑杆，由于第二丝杆会在加工壳体内部的驱动器带动并旋转，使得丝杆螺母会在第二丝杆旋转的作用下逐渐移动，且由于
丝杆螺母在旋转的过程中会通过保持架带动滑杆在滑套内滑动，并将烘烤器向后推动直至烘烤器处于旋涂装置的上方，且烘烤器的移动过程与两个夹板的移动同步，从而减少了该烘烤装置在使用过程中繁琐的工序，使得在旋转涂胶完毕后该烘烤装置可以自动对半导体晶圆进行烘烤，进而降低了该烘烤装置的操作难度；
17.3、本发明通过设置卷簧和夹板，当两第一丝杆同时旋转时，第一丝杆表面的限位块则会相向移动或反向移动，若限位块处于相向移动的状态两个夹板则会逐渐与旋涂装置的表面接触，并沿着连接轴旋转，并在对半导体晶圆加工完毕反旋转第一丝杆时，两个夹板则会相互远离并在卷簧的作用下复位，使得两个夹板在相向移动的过程中可以最大程度的调整旋涂装置表面的半导体晶圆，从而保障夹板对半导体晶圆位置的调整效果，保障了该烘烤装置实际的使用效果。
附图说明
18.图1为本发明立体的结构示意图；
19.图2为本发明加工壳体立体的结构示意图；
20.图3为本发明夹板立体的结构示意图；
21.图4为本发明第一丝杆立体的结构示意图；
22.图5为本发明安装卡壳爆炸的结构示意图；
23.图6为本发明烘烤器立体的结构示意图；
24.图中：1加工壳体、2第一旋转装置、3第一丝杆、4第一传动轮、5第一传动带、6限位块、7螺纹孔、8安装卡壳、9连接轴、10连接套、11卷簧、12固定片、13夹板、14第一锥齿轮、15第二锥齿轮、16固定轴、17第二旋转装置、18第二传动轮、19第二传动带、20第三传动轮、21第二丝杆、22连接筒、23丝杆螺母、24保持架、25滑杆、26滑套、27烘烤器、28挡板、29卡块、30卡槽、31第一风机、32第二风机、33导管装置、331第一导管、332第二导管、34固定底座、35安装槽、36控制面板、37旋涂装置。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.如图1-6所示，本发明提供了一种半导体晶圆的自动化匀胶烘烤装置，包括加工壳体1，加工壳体1内壁的左右两侧面均卡接有两个第一旋转装置2，对应两个第一旋转装置2相对面的一端分别与第一丝杆3的左右两端固定连接，且两个第一丝杆3的外表面分别与两个第一传动轮4的内壁固定连接，两个第一传动轮4的外表面套接有同一个第一传动带5，两个第一传动轮4通过第一传动带5传动连接，两个第一丝杆3的外表面均套接有限位块6，限位块6的左侧面开设有螺纹孔7，限位块6通过螺纹孔7与第一丝杆3螺纹连接，且两个限位块6的上表面分别与两个安装卡壳8的下表面固定连接，安装卡壳8内壁的上表面和内壁的下表面分别与连接轴9的顶端和底端固定连接，连接轴9的外表面套接有连接套10，连接套10的外表面固定连接有两个固定片12，对应两个固定块的相对面分别与两个夹板13相远离的
一面固定连接，夹板13由弧形夹板和平直夹板组成，连接轴9的外表面套接有两个卷簧11，对应两个卷簧11相对应的一端均与连接套10的外表面固定连接，对应两个卷簧11相远离的一端分别由于安装卡壳8内壁的上表面和内壁的下表面固定连接，位于前方的第一丝杆3的外表面与第一锥齿轮14的内壁固定连接，通过设置第一丝杆3、限位块6、螺纹孔7、夹板13和旋涂装置37，从而实现对旋涂装置37表面半导体晶圆与旋涂装置37之间贴合校准的效果，避免在旋涂装置37带动半导体晶圆旋转的过程中胶液在离心力的作用下出现不均匀的情况，同时通过该烘烤装置可以保障半导体晶圆表面的胶液可以均匀的凝固在半导体晶圆的表面，从而对半导体晶圆的加工质量起到了保障的效果。
27.如图1、图4、图5和图6所示，第一锥齿轮14的外表面与第二锥齿轮15的外表面相啮合，第二锥齿轮15的正面与固定轴16背面的一端固定连接，固定轴16正面的一端穿过第二传动轮18与第二旋转装置17背面的一端固定连接，第二旋转装置17卡接在加工壳体1内壁的背面，固定轴16的外表面与第二传动轮18的内壁固定连接，因设置有第二丝杆21、保持架24和滑杆25，从而减少了该烘烤装置在使用过程中繁琐的工序，使得在旋转涂胶完毕后该烘烤装置可以自动对半导体晶圆进行烘烤，进而降低了该烘烤装置的操作难度，第二传动轮18的外表面缠绕有第二传动带19，第二传动轮18通过第二传动带19与第三传动轮20传动连接，第三传动轮20的内壁与第二丝杆21的外表面固定连接，第二丝杆21的外表面套接在连接筒22内，第二丝杆21的外表面螺纹连接有丝杆螺母23，第二丝杆21背面的一端与挡板28的正面固定连接，第二丝杆21正面的一端穿过连接筒22与加工壳体1内设置的驱动器传动连接，连接筒22卡接加工壳体1内壁的背面。
28.如图1、图3、图4和图6所示，丝杆螺母23的上表面与保持架24的下表面固定连接，保持架24的上表面与滑杆25的外表面固定连接，滑杆25的外表面滑动连接有滑套26，滑套26的正面与安装槽35内壁的背面固定连接，安装槽35开设在加工壳体1内壁的背面，因设置有卷簧11和夹板13，使得两个夹板13在相向移动的过程中可以最大程度的调整旋涂装置37表面的半导体晶圆，从而保障夹板13对半导体晶圆位置的调整效果，保障了该烘烤装置实际的使用效果，滑杆25的背面与烘烤器27的外表面固定连接，烘烤器27的水平高度处于两个夹板13的上方，第一旋转装置2和第二旋转装置17均由轴承和转轴组成，加工壳体1内壁的下表面开设有两个卡槽30，且两个卡槽30内均卡接有卡块29，卡槽30横截面的形状与卡块29的形状相适配，且两个卡块29的上表面分别与两个限位块6的下表面固定连接。
29.如图1、图2和图3所示，加工壳体1内壁的左右两侧面分别与两个第一风机31相远离的一面固定连接，加工壳体1的左右两侧面分别与两个第二风机32的相对面固定连接，位于一侧的第一风机31与同一侧的第二风机32相连通，且两个第二风机32通过导管装置33分别与两个固定底座34相连通，两个固定底座34的上表面均与加工壳体1的下表面固定连接，因设置有卡槽30和卡块29，使得第一丝杆3在旋转的过程中，限位块6不易随着第一丝杆3同步旋转，从而保障了限位块6移动时的稳定性，加工壳体1的正面设置有控制面板36，加工壳体1内壁的下表面设置有旋涂装置37，两个夹板13的相对面均与旋涂装置37的外表面搭接，导管装置33包括第一导管331，第一导管331的一端与第二风机32相连通，第一导管331的另一端与第二导管332的顶端相连通，第二导管332的另一端与固定底座34的外表面相连通。
30.本发明工作原理：在使用时，需将半导体晶圆放置在旋涂装置37的上方，随后进行对半导体晶圆进行旋转涂胶，通过加工壳体1内设置的驱动器带动第二丝杆21运行，且由于
第二丝杆21在运行时会通过第三传动轮20带动第二传动轮18旋转，此时，该烘烤装置则会通过固定轴16、第一锥齿轮14和第二锥齿轮15带动其中一个第一丝杆3旋转，此时由于两个第一丝杆3通过第一传动轮4和第一传动带5进行连接，使得其中一个第一丝杆3在旋转时，两个第一丝杆3则会同步转动，且由于两个第一丝杆3表面的螺纹方向相反，使得在两个第一丝杆3旋转的过程中，其表面的限位块6则会通过螺纹孔7进行移动，且两个限位块6此时则会处于相向移动的状态，且在夹板13与旋涂装置37的表面接触时，夹板13则会通过连接轴9和连接套10逐渐旋转，直接夹板13的弧形部分与旋涂装置37的表面贴合，由于第二丝杆21会在加工壳体1内部的驱动器带动并旋转，使得丝杆螺母23会在第二丝杆21旋转的作用下逐渐移动，且由于丝杆螺母23在旋转的过程中会通过保持架24带动滑杆25在滑套26内滑动，并将烘烤器27向后推动直至烘烤器27处于旋涂装置37的上方，且烘烤器27的移动过程与两个夹板13的移动同步，在加工完毕后只需启动第一风机31和第二风机32即可实现对该烘烤器27内部热量的排放。
31.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
32.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
33.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。