专利名称：一种硅片顶架装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硅片顶架装置，特别适合于半导体工艺设备中的离子注入机，属于半导体器件制造领域。
背景技术：
离子注入机是半导体工艺中离子掺杂的典型设备，离子源产生需要掺杂的离子束，离子束再经过质量分析、校正、加速，传输到处于靶室终端工艺腔体的硅片表面。为使掺杂离子能均勻分布在整个硅片上，并且使硅片上各部位的电路元件都得到相同程度的离子注入，离子注入设备通常需要将硅片进行扫描。扫描前需要将硅片放入硅片台，扫描后也需要将硅片脱离硅片台，以便于搬运。所以，硅片顶起装置是硅片扫描设计的重要的一环，它直接影响着批量扫描硅片的时间和速度。
发明内容
对现有半导体工艺设备硅片扫描的要求，本发明设计一种硅片顶架装置，可以实现离子注入设备中的硅片扫描前将硅片安放在硅片台上，亦可以实现在硅片扫描后将硅片脱离硅片台，解决了硅片传送和注片过程的衔接，有效提高了批量注片的速度和效率。本发明通过以下技术方案实现一种硅片顶架装置，主要由顶架结构、传动机构、驱动器和辅助结构四部分组成。所述的顶架结构包括顶架(1)、驱动块(7)、连接螺钉(19)、顶架驱动螺母(8)、顶架驱动螺母盖板(9)和传感器挡片(6)。所述的传动机构包括顶架驱动丝杆(10)、丝杆齿轮(11)和齿轮固定螺母(12)。所述的驱动器包括驱动电机(14)、驱动电机编码器(17)和驱动齿轮(13)。所述的辅助结构包括接近开关02)、接近开关支架(5)、丝杆轴承03)、上顶架腔 (18)、下顶架腔(16)以及密封挡块O)、密封隔环C3)等密封装置。本发明具有如下显著优点1.可以精确控制顶架顶起高度；2.闭环控制，实时监测顶架运动行程；3.丝杆螺母传动，简单、快捷，易于安装和拆卸。
图1是本发明的一种硅片顶架装置组件示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明专利的限定。本发明公开的一种硅片顶架装置，适用于离子注入机硅片注入过程。该装置分为顶架结构、丝杆螺母结构、驱动器部分和辅助结构。
顶架结构包括顶架(1)、驱动块(7)、连接螺钉(19)、顶架驱动螺母(8)、顶架驱动螺母盖板(9)和传感器挡片(6)；在顶架结构中，采用连接螺钉(19)将驱动块(7)固定在顶架(1)的底端，并将顶架驱动螺母(8)和顶架驱动螺母盖板(9)安装于驱动块(7)下方； 传感器挡片(6)安装于驱动块(7)上半部分位置。传动机构包括顶架驱动丝杆(10)、丝杆齿轮(11)和齿轮固定螺母(1 ；在传动机构中，顶架驱动丝杆(10) —端用于配合顶架驱动螺母(8)，另一端安装上丝杆齿轮(11)；顶架驱动丝杆(10)和丝杆齿轮(11)采用齿轮固定螺母12连接。驱动器包括驱动电机(14)、驱动电机编码器(17)和驱动齿轮(1 ；驱动电机 (14) 一端安装驱动电机编码器(17)，另一端安装驱动齿轮(13)。除此之外，整个结构还包括接近开关(22)、接近开关支架(5)、丝杆轴承(23)、上顶架腔(18)、下顶架腔(16)以及密封挡块O)、密封隔环C3)等密封装置。其中，接近开关02)安装与接近开关支架(5)上，接近开关支架(5)固定于下顶架腔(16)上，丝杆轴承嵌套在顶架驱动丝杆(10)与下顶架腔(16)之间，起到支撑顶架驱动丝杆(10)的作用；在顶架(1)与上顶架腔(18)之间安装密封挡块( 和密封隔环(3)，使顶架腔与外界密封隔离；上顶架腔(18)具有差分抽气管道，以增强密封效果。对于本发明，驱动电机(14)接外界电源，驱动电机编码器(17)和接近开关22接入外界控制器，并形成闭环控制回路；外界控制器发出顶架顶起指令，驱动电机通电动作， 通过驱动齿轮(1 和丝杆齿轮(11)啮合转动，驱动顶架驱动丝杆(10)进行转动；驱动顶架丝杆(10)将顶架驱动螺母(8)向上顶起，则与顶架驱动螺母(8)连接的顶架上升；当传感器挡片(6)运动到接近开关0 中，接近开关0 发出信号到外界控制器，外界控制器发出指令，停止驱动电机动作，并记录驱动电机编码器(17)的值，完成顶架(1)上升动作。 同理，亦可完成顶架(1)的下降动作。本发明的特定实施例已对本发明的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求
1.一种硅片顶架装置，其特征在于顶架结构、传动机构、驱动器和辅助结构。所述的顶架结构包括顶架(1)、驱动块(7)、连接螺钉(19)、顶架驱动螺母(8)、顶架驱动螺母盖板 (9)和传感器挡片(6)；所述的传动机构包括顶架驱动丝杆(10)、丝杆齿轮(11)和齿轮固定螺母(1 ；所述的驱动器包括驱动电机(14)、驱动电机编码器(17)和驱动齿轮(1 ；所述的辅助结构包括接近开关(22)、接近开关支架(5)、丝杆轴承(23)、上顶架腔(18)、下顶架腔(16)以及密封挡块O)、密封隔环(3)等密封装置。
2.如权力要求1所述的一种硅片顶架装置，其特征在于驱动电机编码器(17)可以精确设定和控制顶架驱动丝杆(10)行程，从而精确控制顶架顶(1)起高度。
3.如权力要求1所述的一种硅片顶架装置，其特征在于驱动电机(14)与顶架驱动丝杆(10)间传动采用齿轮啮合传动。
4.如权力要求1所述的一种硅片顶架装置，其特征在于顶架驱动丝杆(10)和顶架 (1)间传动采用丝杆螺母传动。
全文摘要
本发明公开了一种硅片顶架装置，主要包括顶架(1)、顶架驱动丝杆(10))、顶架驱动螺母(8)、顶架驱动齿轮(13)、顶架驱动电机(14)、驱动电机编码器(17)等。所述的顶架(1)位于硅片下方；所述的顶架驱动电机(14)可驱动顶架驱动丝杆(10)将硅片顶起以脱离机械手和硅片台；所述的驱动编码器(17)可控制顶架驱动电机(14)轴转动角度，从而控制顶架(1)的行程；所述的接近开关(6)可实时反馈顶架(1)行程。
文档编号H01L21/677GK102543806SQ20101062191
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者伍三忠, 刘世勇, 彭立波, 曹远翔, 胡宝富, 谢均宇 申请人:北京中科信电子装备有限公司