一種用于化學(xué)液噴灑的擺臂裝置及其噴灑方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體行業(yè)晶片濕法處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于化學(xué)液噴灑的擺臂裝置及其噴灑方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)中晶片濕法處理工藝經(jīng)常需要使用化學(xué)液對(duì)晶圓進(jìn)行噴灑處理，而目前最常用的噴灑方式一般是使用機(jī)械擺臂來(lái)完成。一般來(lái)講，機(jī)械擺臂要有升降和旋轉(zhuǎn)兩個(gè)功能，這就需要兩個(gè)動(dòng)力源分別來(lái)驅(qū)動(dòng)擺臂。隨著設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來(lái)越緊湊，如何能夠盡量減少擺臂機(jī)構(gòu)的體積成為一個(gè)不可避免的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于化學(xué)液噴灑的擺臂裝置及其噴灑方法。該擺臂裝置通過(guò)兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)和升降，結(jié)構(gòu)更加緊湊、降低了所消耗的功率，
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明用于化學(xué)液噴灑的擺臂裝置包括擺臂套筒、帶鍵槽滾珠絲杠支座、升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、擺臂固定架及化學(xué)液管路，其中升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別安裝在所述擺臂固定架內(nèi)，所述帶鍵槽滾珠絲杠支座包括絲杠及螺母，該絲杠與所述升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端相連，所述螺母與絲杠螺紋連接，所述螺母通過(guò)傳動(dòng)裝置與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端相連，且所述螺母與所述傳動(dòng)裝置之間具有花鍵副，所述擺臂套筒與螺母相連、隨螺母升降或旋轉(zhuǎn)；所述化學(xué)液管路放置在擺臂套筒內(nèi)，隨所述擺臂套筒升降或旋轉(zhuǎn)。
[0006]其中:所述升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)并排固定在擺臂固定架內(nèi)；所述擺臂套筒的一端為向下垂直的轉(zhuǎn)接頭，另一端為噴灑化學(xué)液的噴嘴，所述擺臂套筒通過(guò)轉(zhuǎn)接頭與所述螺母相連；所述絲杠的一端與升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端相連，另一端容置在所述轉(zhuǎn)接頭中；所述化學(xué)液管路的一端螺旋纏繞在所述絲杠另一端的外圍，化學(xué)液管路的另一端由所述擺臂套筒另一端的噴嘴處，噴灑化學(xué)液；所述擺臂套筒通過(guò)升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降，該擺臂套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)；所述傳動(dòng)裝置包括第一同步帶輪、第二同步帶輪及同步帶，該第一同步帶輪與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端相連，第二同步帶輪與所述螺母鍵連接、與螺母形成花鍵副，所述第一、二同步帶輪之間通過(guò)同步帶連接；所述螺母的外表面加工有鍵槽，該鍵槽與第二同步帶輪上開(kāi)設(shè)的健槽相配合，形成花鍵副；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)上設(shè)有接近開(kāi)關(guān)傳感器，在第二同步帶輪上安裝有隨第二同步帶輪旋轉(zhuǎn)的傳感器擋片，所述傳感器擋片與接近開(kāi)關(guān)傳感器相對(duì)應(yīng)；
[0007]本發(fā)明用于化學(xué)液噴灑的擺臂裝置的噴灑方法為:
[0008]所述擺臂套筒通過(guò)升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)升降操作，通過(guò)升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)操作；在進(jìn)行噴灑工藝處理時(shí)，擺臂套筒先做升起動(dòng)作，然后旋轉(zhuǎn)到晶圓的上方，再做下降動(dòng)作，然后開(kāi)始噴灑化學(xué)液。
[0009]在噴灑化學(xué)液的過(guò)程中，擺臂套筒在晶圓的上方做來(lái)回往復(fù)的變速掃描運(yùn)動(dòng)，所謂變速掃描運(yùn)動(dòng)是指擺臂套筒上的噴嘴在沿晶圓的直徑方向上每一點(diǎn)的速度是連續(xù)可變、可以自由定義的。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0011]1.本發(fā)明通過(guò)升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了擺臂套筒的升降，通過(guò)升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了擺臂套筒的旋轉(zhuǎn)。
[0012]2.本發(fā)明將升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)并排固定放置，最大限度地減少了擺臂裝置占用的空間。
[0013]3.本發(fā)明將化學(xué)液管路布置在擺臂套筒內(nèi)，且一端以螺旋方式纏繞，滿足了升降的需要。
[0014]4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確、安裝方便、成本低。
[0015]5.本發(fā)明的噴灑方法可實(shí)現(xiàn)擺臂套筒上噴嘴的變速掃描，提高了化學(xué)液噴灑的工藝效果，可以更好地讓化學(xué)液在整個(gè)晶圓表面上均勻分布。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明擺壁裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明擺壁裝置工作狀態(tài)圖；
[0018]圖3為圖1中帶鍵槽滾珠絲杠支座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]其中:1為擺臂套筒，2為轉(zhuǎn)接頭，3為帶鍵槽滾珠絲杠支座，4為絲杠，5為升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)，6為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，7為接近開(kāi)關(guān)傳感器，8為同步帶，9為第一同步帶輪，10擺臂固定架，11為傳感器擋片，12為第二同步帶輪，13為化學(xué)液管路，14為晶圓處理單元底座，15為晶圓，16為承片臺(tái)，17為螺母，18為鍵槽。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0021]如圖1、圖3所示，本發(fā)明的擺臂裝置包括擺臂套筒1、帶鍵槽滾珠絲杠支座3、升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)6、傳動(dòng)裝置、擺臂固定架10及化學(xué)液管路13，其中升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)5與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)6并排固定在擺臂固定架10的內(nèi)部，帶鍵槽滾珠絲杠支座3包括絲杠4及螺母17，該絲杠4的一端(下端)與升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的輸出端相連，螺母17與絲杠4螺紋連接、形成滾珠絲杠副。
[0022]擺臂套筒I的一端為向下垂直的轉(zhuǎn)接頭2，另一端為噴灑化學(xué)液的噴嘴，擺臂套筒I通過(guò)轉(zhuǎn)接頭2與螺母17相連，隨螺母17升降或旋轉(zhuǎn)?；瘜W(xué)液管路13放置在擺臂套筒I內(nèi)，隨擺臂套筒I升降或旋轉(zhuǎn)。絲杠4的另一端(上端)容置在轉(zhuǎn)接頭2中，化學(xué)液管路13的一端螺旋纏繞在絲杠4另一端的外圍，以滿足升降的需要；化學(xué)液管路13的另一端位于擺臂套筒I另一端的噴嘴處，噴灑化學(xué)液。
[0023]螺母17通過(guò)傳動(dòng)裝置與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)6的輸出端相連，且螺母17與傳動(dòng)裝置之間具有花鍵副。傳動(dòng)裝置包括第一同步帶輪9、第二同步帶輪12及同步帶8,該第一同步帶輪9與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)6的輸出端相連，螺母17的外表面加工有鍵槽18，該鍵槽18與第二同步帶輪12上開(kāi)設(shè)的健槽相配合。第一同步帶輪9與第二同步帶輪12通過(guò)同步帶8連接，第一同步帶輪9通過(guò)同步帶8帶動(dòng)第二同步帶輪12旋轉(zhuǎn)。第二同步帶輪12與螺母17形成花鍵副，即螺母17可隨著第二同步帶輪12同步旋轉(zhuǎn)，也可相對(duì)第二同步帶輪12上下運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的傳動(dòng)裝置還可為齒輪傳動(dòng)裝置或鏈輪鏈條傳動(dòng)裝置。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)6上設(shè)有接近開(kāi)關(guān)傳感器7，在第二同步帶輪12上固接有隨第二同步帶輪12旋轉(zhuǎn)的傳感器擋片11，該傳感器擋片11與接近開(kāi)關(guān)傳感器7相