本发明属于半导体生产设备技术领域，特别是涉及一种实现晶圆与mask取放和精确定位的旋转加热机构。
背景技术：
在半导体pvd、cvd工艺中，经常需要在真空环境中在晶圆上方放置不同形状的mask(掩膜板)，通过mask上特定的图形，在晶圆表面沉积特定功能的薄膜。为保证薄膜的精度，必须要求晶圆与mask精准定位，同时，为了提高薄膜的质量及膜厚均匀性，在镀膜过程中需要对晶圆进行高温加热并保持匀速旋转。但现有生产设备中，不仅很难实现对晶圆和mask的精准定位，而且加热不均，容易造成产品质量问题。
因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。
技术实现要素：
本发明的目的就是提供一种实现晶圆与mask取放和精确定位的旋转加热机构，能完全解决上述现有技术的不足之处。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种实现晶圆与mask取放和精确定位的旋转加热机构，包括双层升降机构、晶圆定位转筒、加热装置、旋转机构和定位机构，所述定位机构安装在旋转机构的底部，定位机构包括驱动气缸和定位轴，所述驱动气缸通过连接座与定位轴连接，驱动气缸的气缸轴与旋转机构底部连接，所述旋转机构底部设置有定位孔，所述定位轴与定位孔对齐且互匹配，所述晶圆定位转筒安装在旋转机构的顶部，所述加热装置安装在晶圆定位转筒内部，晶圆定位转筒顶部设置有若干定位销，所述双层升降机构包括升降柱和双层托盘，所述双层托盘安装在升降柱上，所述升降柱的底端固定在旋转机构顶部。
作为优选，所述旋转机构内设置有水冷系统。
作为优选，所述双层托盘由上到下依次为mask托盘和晶圆定位托盘，所述mask托盘和晶圆定位托盘上设置有与定位销匹配的定位销孔。
作为优选，所述双层升降机构由金属波纹管密封，且升降柱由驱动电机控制。
作为优选，所述加热装置顶部设置有均热板，所述均热板下方设置有石墨片，所述加热装置外部设置有隔热板。
作为优选，所述加热装置内设置有控制加热温度的温控热电偶。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.通过创新设计，首次将旋转、加热、晶圆和mask的取放、晶圆和mask精确定位等功能集合在同一机构中。
2.通过在旋转筒上设置定位销，实现了晶圆与mask的自动精确定位功能。
3.通过设置定位装置，可保证旋转机构每次均停在同一位置，保证每片晶圆镀膜位置的一致性。
4.通过设置双层升降机构，实现晶圆与mask的单独取放。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的正视图；
图3是本发明的俯视图。
附图标记：1-双层升降机构，2-晶圆定位转筒，3-加热装置，4-旋转机构，5-定位机构，6-驱动气缸，7-定位轴，8-连接座，9-定位销，10-升降柱，11-双层托盘，12-mask托盘，13-晶圆定位托盘，14-定位销孔，15-顶部法兰，16-顶部法兰，17-伺服驱动电机。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
实施例一
如图1至图3所示，一种实现晶圆与mask取放和精确定位的旋转加热机构，包括双层升降机构1、晶圆定位转筒2、加热装置3、旋转机构4和定位机构5，旋转机构5内部采用内啮合齿轮传动，通过磁流体密封轴由伺服电机驱动17，可正反向旋转，转速可调，真空漏率小于1×10-9pam3/s，旋转机构4的顶部设置有顶部法兰15，底部设置有底部法兰16，定位机构5安装在旋转机构4的底部法兰17上，定位机构5包括驱动气缸6和定位轴7，驱动气缸6通过连接座8与定位轴7连接，驱动气缸6的气缸轴与旋转机构4底部连接，定位轴7由驱动气缸6驱动实现上升和下降，旋转机构4底部设置有定位孔，定位轴7与定位孔对齐且相互匹配，晶圆定位转筒2安装在旋转机构4的顶部法兰15上，晶圆定位转筒2顶部设置有3根高精度定位销9，双层升降机构1包括升降柱10和双层托盘11，双层托盘11安装在升降柱10上，双层托盘11由上至下依次为mask托盘12和晶圆定位托盘13，mask托盘12和晶圆定位托盘13设置有与定位销9配的定位销孔14，升降柱10的底端固定在旋转机构4顶部，双层托盘11在升降过程中，定位销与定位销孔配合，实现对双层托盘11的精准定位，加热装置3安装在晶圆定位转筒2内，不会对晶圆定位转筒2的转动造成任何干涉，加热装置3顶部设置有与晶圆定位托盘13对齐的均热板，均热板下方设置有石墨片，此设计保证温度均匀性在±10℃以内，最高加热温度可达700℃，对晶圆进行辐射加热，加热装置3外部设置有隔热板，减小外部辐射热对其它部件的影响。
本发明工作时，旋转机构4旋转过程中，驱动气缸6的气缸轴缩回，定位轴7下降到旋转机构4下方，不影旋转机构4动作。旋转机构4旋转开始前和旋转结束后，驱动气缸6的气缸轴伸出，定位轴7插入旋转机构4的定位孔内，使旋转机构4的零位总是处于同一位置不变，即保证了晶圆和mask的相对位置不变。定位轴7采用双o型密封圈密封，保证定位轴7在运动和静止状态下的真空漏率小于1×10-9pam3/s，同时，双层升降机构1顶部设置mask托盘13和晶圆定位托盘14，可分别放置晶圆和mask。通过调节各层放料托盘的高度，可实现晶圆和mask的单独取放。
本发明通过可靠的密封结构设计，保证整个机构的真空漏率小于1×10-9pam3/s，通过实际使用测试，本专利可以在3×10-5pa的高真空环境中使用。
实施例二
如图1至图3所示，一种实现晶圆与mask取放和精确定位的旋转加热机构，包括双层升降机构1、晶圆定位转筒2、加热装置3、旋转机构4和定位机构5，旋转机构5内部采用内啮合齿轮传动，通过磁流体密封轴由伺服电机驱动17，可正反向旋转，转速可调，真空漏率小于1×10-9pam3/s，旋转机构4的顶部设置有顶部法兰15，底部设置有底部法兰16，定位机构5安装在旋转机构4的底部法兰17上，定位机构5包括驱动气缸6和定位轴7，驱动气缸6通过连接座8与定位轴7连接，驱动气缸6的气缸轴与旋转机构4底部连接，定位轴7由驱动气缸6驱动实现上升和下降，旋转机构4底部设置有定位孔，定位轴7与定位孔对齐且相互匹配，晶圆定位转筒2安装在旋转机构4的顶部法兰15上，晶圆定位转筒2顶部设置有3根高精度定位销9，双层升降机构1包括升降柱10和双层托盘11，双层托盘11安装在升降柱10上，双层托盘11由上至下依次为mask托盘12和晶圆定位托盘13，mask托盘12和晶圆定位托盘13设置有与定位销9配的定位销孔14，升降柱10的底端固定在旋转机构4顶部，双层托盘11在升降过程中，定位销与定位销孔配合，实现对双层托盘11的精准定位，加热装置3安装在晶圆定位转筒2内，不会对晶圆定位转筒2的转动造成任何干涉，加热装置3顶部设置有与晶圆定位托盘13对齐的均热板，均热板下方设置有石墨片，加热装置3外部设置有隔热板。
本实施例中，所述加热装置3内还设置有用于控制加热温度的温控热电偶，此设计实现智能自动化控制加热温度，提高了本装置的安全性。
实施例三
如图1至图3所示，一种实现晶圆与mask取放和精确定位的旋转加热机构，包括双层升降机构1、晶圆定位转筒2、加热装置3、旋转机构4和定位机构5，旋转机构5内部采用内啮合齿轮传动，通过磁流体密封轴由伺服电机驱动17，可正反向旋转，转速可调，真空漏率小于1×10-9pam3/s，旋转机构4的顶部设置有顶部法兰15，底部设置有底部法兰16，定位机构5安装在旋转机构4的底部法兰17上，定位机构5包括驱动气缸6和定位轴7，驱动气缸6通过连接座8与定位轴7连接，驱动气缸6的气缸轴与旋转机构4底部连接，定位轴7由驱动气缸6驱动实现上升和下降，旋转机构4底部设置有定位孔，定位轴7与定位孔对齐且相互匹配，晶圆定位转筒2安装在旋转机构4的顶部法兰15上，晶圆定位转筒2顶部设置有3根高精度定位销9，双层升降机构1包括升降柱10和双层托盘11，双层托盘11安装在升降柱10上，双层托盘11由上至下依次为mask托盘12和晶圆定位托盘13，mask托盘12和晶圆定位托盘13设置有与定位销9配的定位销孔14，升降柱10的底端固定在旋转机构4顶部，双层托盘11在升降过程中，定位销与定位销孔配合，实现对双层托盘11的精准定位，加热装置3安装在晶圆定位转筒2内，不会对晶圆定位转筒2的转动造成任何干涉，加热装置3顶部设置有与晶圆定位托盘13对齐的均热板，均热板下方设置有石墨片，加热装置3外部设置有隔热板，加热装置3内设置有用于控制加热温度的温控热电偶。
本实施例中，所述旋转机构4内设置有水冷系统，此设计保证旋转机构4在常温下工作，提高使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。