專利名稱：用于工件加工站的提升和旋轉(zhuǎn)部件及其連接方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于加工半導(dǎo)體晶片的裝置，具體而言，本發(fā)明涉及一種用于工件加工站的提升和旋轉(zhuǎn)部件。
在用半導(dǎo)體晶片制造半導(dǎo)體集成電路和其它半導(dǎo)體產(chǎn)品的過(guò)程中，通常需要在一個(gè)或多個(gè)加工站執(zhí)行多個(gè)加工步驟。為更加全面地實(shí)現(xiàn)工藝的自動(dòng)化，而且為使操作人員的處理最少化，已經(jīng)有人開(kāi)發(fā)出工具體系結(jié)構(gòu)，這種工具體系結(jié)構(gòu)結(jié)合有多個(gè)加工站和用于將半導(dǎo)體晶片從一個(gè)加工站移向另一加工站的自動(dòng)裝置。
在開(kāi)發(fā)工具體系時(shí)，一個(gè)應(yīng)該思考的問(wèn)題就是工具的整體尺寸。一方面的原因是由于半導(dǎo)體集成電路的制造通常要在一個(gè)清潔的室內(nèi)環(huán)境下進(jìn)行，但這種清潔室內(nèi)空間的建立和維護(hù)需要較高的成本，這就涉及到空間的大小問(wèn)題。因此，為減少整個(gè)工具的尺寸所作的努力和研發(fā)能夠有效地節(jié)約成本。
當(dāng)在一條生產(chǎn)線上添加和/或更新一個(gè)特殊的工具時(shí)，工具的尺寸通常是一個(gè)重要的考慮因素。如果新工具的尺寸和形狀等于或小于可利用的空間或通過(guò)拆掉需要更換的舊工具而形成的空間，那么對(duì)附近工具的碰撞就會(huì)最少。相反，當(dāng)新工具或替代工具大于可用空間或舊工具所需的空間，那么就可能需要調(diào)整附近工具的位置并/或重新安裝這些附近的工具。
在半導(dǎo)體生產(chǎn)線上更新一個(gè)或多個(gè)工具的原因在于需要從較小尺寸的晶片向較大尺寸的晶片過(guò)渡。使用較大尺寸的晶片是必然的，因?yàn)樵诿總€(gè)大尺寸的晶片上都能夠制造出大量的設(shè)備。由于在每個(gè)晶片上都能夠制造出更多的設(shè)備，因此每個(gè)設(shè)備的制造成本通?？梢越档?。
由于用于大部分半導(dǎo)體生產(chǎn)線上的標(biāo)準(zhǔn)晶片尺寸為200毫米，因此使用300毫米的晶片已漸漸成為一種趨勢(shì)。因此，為減小或保持工具的尺寸，同時(shí)使工具能夠處理更大尺寸的晶片所付出的努力同樣都是有益處的。
開(kāi)發(fā)一種工具體系的另一考慮因素就是要易于維修。獨(dú)立的加工站或其組成部分有時(shí)需要被拆開(kāi)，以進(jìn)行定期的清洗和/或保養(yǎng)，或維修。保養(yǎng)需要維修的部件或組件越容易，那么工具損壞或出現(xiàn)故障的時(shí)間也就越少。
如上所述，當(dāng)考慮到半導(dǎo)體制造工具通常設(shè)置于清洗的室內(nèi)環(huán)境下時(shí)，易于維修就顯得尤為重要。在清洗的室內(nèi)環(huán)境下，工作容易通常要求穿戴包括手套、外套、面具等在內(nèi)的服裝，這樣就使例行任務(wù)也顯得非常麻煩。因此，已安裝部件和/或組件的可接近性及其安裝和/或拆卸的簡(jiǎn)單性都非常有用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于工件加工站的提升和旋轉(zhuǎn)部件。該提升和旋轉(zhuǎn)部件包括一個(gè)主體和一個(gè)用于接受工件的加工機(jī)頭。該加工機(jī)頭通過(guò)一個(gè)能夠相對(duì)主體提升和/或旋轉(zhuǎn)的加工機(jī)頭的部件與主體相連接。
在至少一個(gè)實(shí)施例中，將主體與加工機(jī)頭相連接的部件在不侵占工具平臺(tái)的情況下被接合到一個(gè)工件加工工具的機(jī)架上，該機(jī)架包括一個(gè)工具平臺(tái)。將主體連接到加工機(jī)頭上的部件可用于將各種不同的加工機(jī)頭連接到多種不同的加工腔室內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，該部件用來(lái)與一個(gè)加工機(jī)頭相連接，該加工機(jī)頭設(shè)置有多個(gè)觸點(diǎn)，這些觸點(diǎn)以離散的彎曲部分或Belville環(huán)形觸點(diǎn)的形式存在。在另一實(shí)施例中，該部件用來(lái)與一個(gè)設(shè)置有工件殼體的加工機(jī)頭相連接，該工件殼體可通過(guò)一個(gè)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)并可在離心力的作用下在至少一個(gè)工件的一個(gè)表面上分配加工流體。
在至少一個(gè)實(shí)施例中，該提升和旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)部分，該旋轉(zhuǎn)部分包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)，其中電動(dòng)機(jī)設(shè)置于加工機(jī)頭內(nèi)。電動(dòng)機(jī)的軸與主體相連接并相對(duì)該主體可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定。
在至少另一實(shí)施例中，除了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)外，該提升和旋轉(zhuǎn)部件還包括一個(gè)提升機(jī)構(gòu)，該提升機(jī)構(gòu)用于相對(duì)主體的另一部分提升與加工機(jī)頭相連接的主體部分。
該提升和旋轉(zhuǎn)部件還設(shè)置有一個(gè)能夠?qū)⑿盘?hào)、氣體和流體傳送給加工機(jī)頭的電纜部件。該電纜部件包括一個(gè)通用的電纜環(huán)，該電纜環(huán)用于沿提升機(jī)構(gòu)的提升方向和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向輸送附加長(zhǎng)度的電纜。
在又一實(shí)施例中，該提升和旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置有多個(gè)適合于將該部件安裝到工具機(jī)架的外露表面上的銷軸。


圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中加工工具的頂視圖；圖2示出了拆掉幾個(gè)面板后本發(fā)明的加工工具的局部等軸視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的提升和旋轉(zhuǎn)部件的等軸前視圖，圖中示出了加工機(jī)頭沿垂直方向被提升到一個(gè)高位上，同時(shí)加工機(jī)頭向上旋轉(zhuǎn)到一個(gè)裝載位置上；圖4示出了圖3所示的提升和旋轉(zhuǎn)部件的等軸后視圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的提升和旋轉(zhuǎn)部件的等軸前視圖，圖中示出了加工機(jī)頭沿垂直方向被下放到一個(gè)低位上，同時(shí)加工機(jī)頭向下旋轉(zhuǎn)到一個(gè)加工位置上；圖6示出了圖5所示的提升和旋轉(zhuǎn)部件的等軸后視圖；圖7示出了安裝于加工工具的外露表面上的提升和旋轉(zhuǎn)部件的等軸視圖，其中側(cè)面面板已被拆掉；圖8示出了與加工工具的外露表面相接合的插座、凹座(saddle)和可調(diào)表面的等軸視圖，提升和旋轉(zhuǎn)部件的銷軸支承并抵靠在插座、凹座和可調(diào)表面內(nèi)；圖9示出了圖4所示的提升和旋轉(zhuǎn)部件在其后蓋被拆掉后的視圖；圖10示出了圖6所示的提升和旋轉(zhuǎn)部件在其后蓋被拆掉后的視圖；圖11示出了向下旋轉(zhuǎn)到加工位置上的提升和旋轉(zhuǎn)部件的側(cè)剖圖；圖12示出了微電子工件殼體和一個(gè)對(duì)應(yīng)于部分加工站的轉(zhuǎn)子部件的剖視圖，其可以裝有圖3至11所示的提升和旋轉(zhuǎn)部件；圖13示出了微電子工件殼體的另一實(shí)施例的部件分解圖；圖14示出了當(dāng)殼體處于裝配狀態(tài)下時(shí)圖13所示的工件殼體的頂視圖；
圖15示出了工件殼體沿圖14之剖面線15-15的剖視圖；圖16示出了工件殼體沿圖14之剖面線16-16的剖視圖；圖17示出了工件殼體沿圖14之剖面線17-17的剖視圖；圖18A和18B示出了工件殼體處于封閉狀態(tài)并與一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件相連接的剖視圖；圖19A和19B示出了工件殼體處于打開(kāi)狀態(tài)并與一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件相連接的剖視圖；圖20示出了一個(gè)與圖12至19所示的裝置相類似的反應(yīng)器從一個(gè)不同的位置觀看時(shí)的剖視圖；圖21示出了沿反應(yīng)器的中央垂直軸線所作的剖視圖；圖22示出了在圖14中畫(huà)在一個(gè)圓圈內(nèi)的反應(yīng)器之某些元件的放大視圖；圖23和24為圖22所示部分分別沿反應(yīng)器周圍的不同位置的放大視圖；圖25示出了一個(gè)也可包括圖3至11所示的提升和旋轉(zhuǎn)部件的電鍍反應(yīng)器的剖視圖；圖26示出了適用于圖25所示的部件中的反應(yīng)器筒的一個(gè)實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)；圖27示出了加工機(jī)頭的一個(gè)實(shí)施例，該加工機(jī)頭由一個(gè)固定部件和一個(gè)適用于圖25所示的反應(yīng)器中的轉(zhuǎn)子部件構(gòu)成；圖28示出了一個(gè)接點(diǎn)部件的實(shí)施例，該接點(diǎn)部件使用了適用于圖25所示的反應(yīng)器部件中的彎曲接點(diǎn)；圖29至33示出了快速連接機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)不同方面；圖34為反應(yīng)器機(jī)頭的剖視圖，圖中示出了加工機(jī)頭接受工件的位置；圖35為加工機(jī)頭的剖視圖，圖中示出了加工機(jī)頭處于準(zhǔn)備將工件傳送給反應(yīng)器筒的狀態(tài)下的位置；圖36示出了轉(zhuǎn)子部件的一個(gè)實(shí)施例的部件分解圖。
對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的加工工具10的一個(gè)實(shí)例的頂視圖。具體而言，圖1示出了Semitool公司生產(chǎn)的LT-210TM型加工工具的頂視圖。LT-210TM型加工工具是一種用于加工尺寸最大可達(dá)200毫米的半導(dǎo)體晶片的工具體系。蓋板15包括開(kāi)口20和25，開(kāi)口內(nèi)可以容納各個(gè)加工站或加工部分。開(kāi)口20與通常安裝有加工腔室/加工筒的開(kāi)口相對(duì)應(yīng)。開(kāi)口25與通常安裝有提升和旋轉(zhuǎn)部件的開(kāi)口相對(duì)應(yīng)。為安裝相應(yīng)的提升和旋轉(zhuǎn)部件，該部件被提升到開(kāi)口上方并將該部件的一部分插入到開(kāi)口25內(nèi)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的部分加工工具100的等軸視圖。在該圖中，幾個(gè)面板已被拆除，但一對(duì)側(cè)板105仍然處于原來(lái)的位置上。圖2還示出了幾個(gè)安裝在局部加工工具100內(nèi)的提升和旋轉(zhuǎn)部件200。在圖中僅示出了一些沒(méi)有相應(yīng)的加工機(jī)頭205的提升和旋轉(zhuǎn)部件200。與圖1所示的加工工具相似，加工工具100包括一個(gè)設(shè)置有開(kāi)口115的蓋板110，而在開(kāi)口115內(nèi)，通常安裝有加工腔室/加工筒400(圖7)。
盡管在現(xiàn)有技術(shù)的加工工具10(圖1)中提升和傾斜部件在蓋板110上設(shè)置有用于容納提升和翻轉(zhuǎn)部件的開(kāi)口25，但本發(fā)明的最佳實(shí)施例包括連接到蓋板110之背面邊緣120上的提升和旋轉(zhuǎn)部件200。這樣就能在蓋板上形成更多的空間用于容納更大的加工腔室/加工筒，從而能處理尺寸更大的晶片。
提升和旋轉(zhuǎn)部件200可與加工腔室/筒400接合使用，以用于多種不同的加工工藝中，這些工藝包括電鍍工藝、漂洗/干燥工藝、無(wú)電極電鍍工藝，和/或浸漬腔室工藝(immersion chamber processes)。
圖3和4分別示出了提升和旋轉(zhuǎn)部件200的前等軸視圖和后等軸視圖。該提升和旋轉(zhuǎn)部件包括一個(gè)加工機(jī)頭205和一個(gè)底座210。加工機(jī)頭205通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到底座上，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具體如圖11所示。底座210包括一個(gè)第一部分215和一個(gè)第二部分220。第二部分220能夠相對(duì)第一部分215被提升。具體而言，加工機(jī)頭205與底座210的第二部分220相連接，從而當(dāng)?shù)诙糠窒鄬?duì)第一部分215移動(dòng)時(shí)，加工機(jī)頭能夠和第二部分220一起移動(dòng)。
在最佳實(shí)施例中，加工機(jī)頭205設(shè)置有一個(gè)單獨(dú)的環(huán)形接點(diǎn)225，待處理的晶片在被接納后將抵靠該環(huán)形接點(diǎn)固定到位。在至少一個(gè)最佳實(shí)施例中，環(huán)形接點(diǎn)為晶片提供動(dòng)力。
位于靠近底座210之底部的側(cè)面上的是一個(gè)接線盒230，包括通訊信號(hào)和功率信號(hào)在內(nèi)的信號(hào)、氣體和流體可通過(guò)該接線盒被接收。在最佳實(shí)施例中，接線盒230包括三個(gè)接頭235、240和245。接頭235接收電信號(hào)。接頭240接收電鍍功率信號(hào)。接頭245接收用于啟動(dòng)氣動(dòng)裝置和背面氮?dú)鈨艋b置的氣體。
主體210還在其兩側(cè)各包括一對(duì)銷250(有一個(gè)銷未被示出)。銷250用于將提升和旋轉(zhuǎn)部件安裝到工件加工工具的機(jī)架100上，如圖2所示。
圖5和6為根據(jù)本發(fā)明的提升和旋轉(zhuǎn)部件200的等軸前視圖和后視圖，圖中示出了加工機(jī)頭205沿垂直方向下降到一個(gè)低位上，同時(shí)加工機(jī)頭205向下旋轉(zhuǎn)到加工位置上的情況。其它特征與圖3和4所示的結(jié)構(gòu)非常接近。
圖7示出了安裝在加工工具100的外露表面125上的提升和旋轉(zhuǎn)部件200的等軸視圖，而且在圖2中示出的側(cè)向面板105被拆除。位于加工工具100的外露表面125上的是一個(gè)插座130、一個(gè)支座135和一對(duì)可調(diào)表面140。一對(duì)夾子145相對(duì)各個(gè)可調(diào)表面140卡住兩個(gè)頂銷250。應(yīng)該注意夾子可采用不同的形式。連接方式包括一個(gè)在夾子上的螺絲或一個(gè)自動(dòng)卡緊的彈簧夾。
在圖中示出加工腔室/加工筒400在蓋板110內(nèi)從開(kāi)口伸出。
圖8示出了與加工工具100的外露表面125相接合的插座130、支座135和可調(diào)表面140的等軸視圖，提升和旋轉(zhuǎn)部件200的銷250抵靠并支承在插座130、支座135及可調(diào)表面140內(nèi)。
插座130包括一個(gè)用于容納銷250的球形凹槽150和一個(gè)起重螺絲160，該螺絲能夠使插座130沿箭頭X所示的方向可調(diào)。支座135包括一個(gè)用于容納銷250的圓柱形溝槽155和一個(gè)相似的起重螺絲165，該螺絲能夠使支座135沿箭頭Z所示的方向可調(diào)。一對(duì)起重螺絲170能夠使可調(diào)表面140沿箭頭Y所示的方向可調(diào)。
最初，當(dāng)安裝提升和旋轉(zhuǎn)部件200時(shí)，將左下側(cè)的銷250放置在插座130的球形溝槽150內(nèi)。當(dāng)左下側(cè)的銷安裝到位后，右下側(cè)的銷250將被提升并超過(guò)支座135的唇緣175，然后將其下放到圓柱形凹槽155內(nèi)。
在加工機(jī)頭205的重力作用下，重心使提升和旋轉(zhuǎn)部件200的其余兩個(gè)上部銷250沿加工機(jī)頭205的方向下降，直到其與可調(diào)表面140相接觸。為提供更好的穩(wěn)定性，提升和旋轉(zhuǎn)部件200的上部銷250最好抵靠在可調(diào)表面140上。將一對(duì)夾子145連接到可調(diào)表面140的孔180內(nèi)，該孔180設(shè)置于可調(diào)表面的頂部。當(dāng)固定到位時(shí)，夾子145就超出上部銷250并圍繞銷250延伸，如圖7所示。
插座130、支座135和可調(diào)表面140可以分別獨(dú)立可調(diào)，以相對(duì)加工腔室/加工筒400正確地對(duì)中。調(diào)節(jié)操作是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)起重螺絲來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
通過(guò)銷250和相應(yīng)的硬件130、135和140將提升和旋轉(zhuǎn)部件200連接到加工工具100的外露表面125上，就能夠使提升和旋轉(zhuǎn)部件200易于安裝到加工工具100上，而且易于從加工工具100上拆卸下來(lái)。此外，蓋板110的整個(gè)表面可用來(lái)為加工腔室/加工筒400提供開(kāi)口，從而使筒體的尺寸最大化。
影響蓋板110上的可利用空間的另一個(gè)因素在于主體210的深度D。主體210的深度受到設(shè)置于主體210內(nèi)的機(jī)械部件和電子元件的影響。
圖9和10示出了后蓋被拆除后圖4和6所示的提升和旋轉(zhuǎn)部件。由于后蓋已被拆除，因此可以看到提升和旋轉(zhuǎn)部件200的主體210的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
提升和旋轉(zhuǎn)部件200的最佳實(shí)施例包括一個(gè)提升機(jī)構(gòu)255。該提升機(jī)構(gòu)包括一個(gè)提升軸線電機(jī)260和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲杠270的提升傳動(dòng)裝置265。當(dāng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向塊275將相對(duì)滾珠絲杠上下移動(dòng)。導(dǎo)向塊275與主體210的第二部分220相連接。因此，當(dāng)導(dǎo)向塊275對(duì)應(yīng)于滾珠絲杠270的轉(zhuǎn)動(dòng)而上下移動(dòng)時(shí)，主體210的第二部分220也隨之而升高和降低。
一個(gè)壓縮空氣彈簧280連接在主體210的第一部分215和第二部分220之間?？諝鈴椈?80最好能夠提供一個(gè)與作用在加工機(jī)頭205和類似的升降部件上的重力基本相等的平衡力。這樣就使提升軸線電機(jī)260提升和降低加工機(jī)頭205所需的力最小。
最佳實(shí)施例還包括一個(gè)線性編碼器(encoder)282，該編碼器能夠?yàn)樘嵘龣C(jī)構(gòu)255提供一個(gè)用于其自身定位的絕對(duì)坐標(biāo)。
設(shè)置于主體210的第二部分220內(nèi)的是一個(gè)轉(zhuǎn)軸部件285。該轉(zhuǎn)軸部件包括一個(gè)傳感器290和一個(gè)傳感器標(biāo)示器(sensor flag)295，用于監(jiān)控加工機(jī)頭205的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。該轉(zhuǎn)軸部件與一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)300(圖11)相連接，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)設(shè)置于加工機(jī)頭205內(nèi)的電機(jī)305(圖11)。
電機(jī)305的軸310與主體210相連接，并相對(duì)主體210可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定。通過(guò)固定電機(jī)軸310，當(dāng)電機(jī)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，電機(jī)305相應(yīng)地使加工機(jī)頭205也旋轉(zhuǎn)。這樣就能夠使加工機(jī)頭旋轉(zhuǎn)，并使電機(jī)305的大部分定位于加工機(jī)頭205內(nèi)。從而可以減小主體210的深度D。
加工機(jī)頭205能夠通過(guò)接線盒230和一電纜部件295接收由提升和旋轉(zhuǎn)部件200輸出的多種信號(hào)、氣體和流體中的至少一種信號(hào)、氣體和流體。電纜部件包括一個(gè)電纜環(huán)315，該電纜環(huán)用于進(jìn)送多余長(zhǎng)度的電纜，以解決提升機(jī)構(gòu)255和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)300的移動(dòng)問(wèn)題。在使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)300和提升機(jī)構(gòu)255定位的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)300一直與提升機(jī)構(gòu)255對(duì)中，以能夠沿同一方向移動(dòng)。
通過(guò)使其沿同一方向移動(dòng)，一個(gè)電纜環(huán)315就能夠?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的提升方向和旋轉(zhuǎn)方向提供多余的長(zhǎng)度，從而省去了第二電纜環(huán)。由于省去了第二電纜環(huán)，這樣還會(huì)在提升和旋轉(zhuǎn)部件200的主體內(nèi)210節(jié)省更多的空間。
基體210還包括用于控制提升和旋轉(zhuǎn)部件200的功能的電路。
通過(guò)將大部分旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)300設(shè)置在加工機(jī)頭205內(nèi)，而且還省去了第二電纜環(huán)，這樣就在提升和旋轉(zhuǎn)部件200的基體210內(nèi)節(jié)省了空間。因此，這樣就能夠減小提升和旋轉(zhuǎn)部件200的深度D，而且還能夠在加工工具100的蓋板10上為加工腔室/加工筒400提供更大的可利用空間。
圖11示出了提升和旋轉(zhuǎn)部件向下旋轉(zhuǎn)到加工位置上的側(cè)面剖視圖。除了示出了在加工機(jī)頭內(nèi)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)300的電機(jī)的大部分之外，圖11還示出了一個(gè)第二電機(jī)325，該第二電機(jī)用于在一個(gè)平行于加工機(jī)頭205之表面330的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)已接收的工件。
該提升和旋轉(zhuǎn)部件200可應(yīng)用于多種不同類型的加工站內(nèi)，這些加工站將各種不同類型的加工機(jī)頭連接到各種不同的加工腔室內(nèi)。一種類型的加工站的連接實(shí)例如圖12至24所示。如圖12至19所示的加工站設(shè)置有一個(gè)盒狀的加工環(huán)境或工件殼體，該殼體可由一電機(jī)旋轉(zhuǎn)，而且還有可在離心力的作用下橫穿至少工件的一個(gè)表面分布的加工流體。
如圖12所示，加工站基本上由一個(gè)轉(zhuǎn)子部分1015和一個(gè)微電子的工件殼體1020構(gòu)成。轉(zhuǎn)子部分1015包括多個(gè)支承部件1025，這些支承部件從轉(zhuǎn)子部分1015向下延伸，以與工件殼體1020相接合。每個(gè)支承部件1025都包括一個(gè)溝槽1030，溝槽1030的尺寸能夠與沿徑向延伸的凸緣1035相接合，該凸緣1035圍繞工件殼體1020的周邊區(qū)域延伸。轉(zhuǎn)子部分1015還包括一個(gè)轉(zhuǎn)子電機(jī)部件1040，該電機(jī)部件1040設(shè)置成圍繞一中心軸線1047旋轉(zhuǎn)包括支承部件1025在內(nèi)的轂盤部分1045。這樣，當(dāng)支承部件1025與凸緣1035相接合時(shí)，工件殼體1020就被固定，從而與轂盤部分1045一起轉(zhuǎn)動(dòng)。也可以采用其它結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子部分1015和用來(lái)與工件殼體1020固定在一起的接合機(jī)構(gòu)。
在圖12所示的實(shí)施例中，工件殼體1020限定了一個(gè)基本封閉的加工腔室1050。這個(gè)基本封閉的加工腔室1050最好被制造成微電子工件1055的通常形狀并與工件的表面緊密吻合。圖12所示的具體結(jié)構(gòu)包括一個(gè)設(shè)置有一內(nèi)腔表面1065的上部腔室部件1060。上腔部件1060包括一個(gè)設(shè)置于內(nèi)腔表面1065之中央處的流體入口1070。這種特殊的結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)設(shè)置有一內(nèi)腔表面1080的下部腔室部件1075。下腔部件1075具有一個(gè)設(shè)置在內(nèi)腔表面1080的中央處的流體入口1085。上腔部件1060和下腔部件1075相互接合，以形成加工腔室1050。上腔部件1060包括從內(nèi)腔表面1065向下突出的側(cè)壁1090。在加工腔室1050的周邊區(qū)域上穿過(guò)側(cè)壁1090設(shè)置一個(gè)或多個(gè)出口1100，以允許腔室1050內(nèi)的流體通過(guò)殼體1020圍繞軸線1047旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的向心加速度離開(kāi)這些出口。
在圖示的實(shí)施例中，微電子工件1055是一個(gè)大體為圓形的晶片，該晶片具有上部和下部平面狀的表面。這樣，加工腔室1050的平面圖就大體為圓形，而且內(nèi)腔表面1065和1080大體為平面狀并平行于工件1055的上部和下部平面狀表面。內(nèi)腔表面1065和1080與工件1055的上部和下部平面狀表面之間的間隔通常非常小。這種間隔最好被最小化，以控制流過(guò)空隙區(qū)域的加工流體的物理特性。
晶片1055通過(guò)多個(gè)從內(nèi)腔表面1080伸出的隔離部件1105與內(nèi)腔表面1080相互隔開(kāi)。另外一組隔離部件1110最好從內(nèi)腔表面1065伸出并與隔離部件1105對(duì)中，以將晶片1055夾在中間。
流體入口1070和1085提供了聯(lián)通通道，一種或多種加工流體可通過(guò)這些通道進(jìn)入腔室1050內(nèi)，以對(duì)晶片表面進(jìn)行處理。在圖示的實(shí)施例中，加工流體從晶片1055的上方通過(guò)一個(gè)流體進(jìn)送管1115輸送至入口1070，而流體進(jìn)送管1115在靠近入口1070的位置上設(shè)置有一流體出口噴嘴1120。流體進(jìn)送管1115穿過(guò)轉(zhuǎn)子部分1015的中心延伸，而且最好與旋轉(zhuǎn)軸線1047同心。類似地，加工流體通過(guò)一流體進(jìn)送管1125從晶片1055的下方輸送至入口1085。流體進(jìn)送管1125終止于一個(gè)設(shè)置于入口1085近端的噴嘴1130處。盡管噴嘴1120和1130終止于相對(duì)各個(gè)入口有一定距離的位置上，但應(yīng)該知道管1115和1125還可以延伸，以使間隙1135不存在。而噴嘴1120和1130或管1115和1125可包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)密封件，這些密封件抵靠并密封位于入口1070和1085區(qū)域內(nèi)的各個(gè)上部和下部腔室部件1060和1075。在這種情況下，在設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)接頭的過(guò)程中應(yīng)多加注意，以使由活動(dòng)部件的磨損而造成的污染最小。
在加工過(guò)程中，一種或多種加工流體通過(guò)流體進(jìn)送管道1115和1125及入口1070和1085被單獨(dú)地或同時(shí)進(jìn)送，以與腔室1050內(nèi)的工件1055的表面相接觸。在加工過(guò)程中，殼體1020最好通過(guò)轉(zhuǎn)子部分1015圍繞軸線1047轉(zhuǎn)動(dòng)，以使腔室1050內(nèi)的任何流體都通過(guò)離心加速度在工件1055的整個(gè)表面上連續(xù)流動(dòng)。這樣，就使進(jìn)入到入口1070和1085內(nèi)的加工流體從工件1055的中心沿徑向向外的方向經(jīng)過(guò)工件表面流向工件1055的外周邊。在工件1055的外周邊上，所有用過(guò)的加工流體都在離心加速度的作用下通過(guò)出口1100被導(dǎo)離腔室1050。用過(guò)的加工流體可被積存在一個(gè)設(shè)置于工件殼體1020下方和/或其周圍的杯形容器內(nèi)。如下面的另一實(shí)施例所述，工件殼體1020的周邊區(qū)域可被構(gòu)造成能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)入口1070進(jìn)入的加工流體與通過(guò)入口85進(jìn)送的加工流體有效隔開(kāi)的結(jié)構(gòu)形式，以使晶片1055的相對(duì)表面分別受到不同加工流體的處理。在這種結(jié)構(gòu)中，加工流體可分別積存在殼體1020的周邊區(qū)域內(nèi)，以對(duì)其進(jìn)行處理或再循環(huán)使用。
在圖12所示的實(shí)施例中，工件殼體1020可構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的晶片莢(pod)，該晶片莢可用于在各種不同的加工站和/或加工工具之間運(yùn)送工件1055。如果殼體1020在加工站和/或加工工具之間的運(yùn)送是在一個(gè)清潔的室內(nèi)環(huán)境下進(jìn)行的，那么殼體1020的各個(gè)開(kāi)口可以不必密封。但是，如果這種運(yùn)送操作是在一個(gè)存在晶片污染物的環(huán)境下進(jìn)行的，那么應(yīng)該對(duì)殼體上的各個(gè)開(kāi)口進(jìn)行密封。例如，入口1070和1085可分別設(shè)置有聚合物隔膜，穿過(guò)這些隔膜上設(shè)置有多個(gè)狹縫。在這種情況下，流體進(jìn)送管1115和1125可分別終止于一個(gè)跟蹤結(jié)構(gòu)(tracor structure)，這種跟蹤結(jié)構(gòu)可用于穿過(guò)各個(gè)隔膜并將加工流體導(dǎo)入腔室1050內(nèi)。這種跟蹤裝置/帶狹縫的隔膜結(jié)構(gòu)可被用于醫(yī)療工業(yè)的靜脈補(bǔ)給裝置上。選擇用作隔膜的聚合物材料應(yīng)該考慮將被導(dǎo)入的具體的加工流體?？蓪?duì)出口1100進(jìn)行類似的密封，一旦殼體1020處于清潔的室內(nèi)環(huán)境下，那么跟蹤裝置就會(huì)通過(guò)密封件被插入到隔膜內(nèi)。
或者，將出口1100本身構(gòu)造成能夠使流體從加工腔室流出，同時(shí)防止流體能夠從殼體1020外部進(jìn)入腔室1050內(nèi)。這種效果可通過(guò)將開(kāi)口1100構(gòu)造成噴嘴的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在噴嘴內(nèi)，流體流動(dòng)孔在腔室1050內(nèi)部的直徑大于殼體1020外部的直徑。在另一結(jié)構(gòu)中，可將一個(gè)旋轉(zhuǎn)閥部件與多個(gè)出口1100接合使用。該閥件，例如一個(gè)在對(duì)應(yīng)于出口1100的位置上設(shè)置有多個(gè)開(kāi)口的環(huán)，可設(shè)置于開(kāi)口1100附近，而且能夠在運(yùn)送過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)，以密封出口1100。該閥件可被旋轉(zhuǎn)到一個(gè)使出口1100在加工過(guò)程中打開(kāi)的位置上。惰性氣體，例如氮?dú)饪汕≡趯んw運(yùn)向下一工具或加工站之前通過(guò)進(jìn)送管1115和1125通入腔室1050內(nèi)。也可以采用其它不同的機(jī)構(gòu)用來(lái)密封出口1100和入口1070和1085。
圖13為另一反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的透視圖，其中反應(yīng)器設(shè)置在一個(gè)固定的加工位置上，而且能夠打開(kāi)和關(guān)閉，以利于將工件裝入和取出。在圖中用標(biāo)記1200表示的反應(yīng)器包括可分離的上腔部件1205和下腔部件1210。與前一實(shí)施例相同，上腔部件1205包括一個(gè)大體為平面狀的腔室表面1215，該表面1215的中央處設(shè)置有一入口1220。盡管在圖13中未被示出，但下腔部件1210也包括一個(gè)大體為平面狀的內(nèi)腔室表面1225，該表面設(shè)置有一中央通孔1230。上腔部件1205包括一個(gè)向下延伸的側(cè)壁1235，該側(cè)壁可由一種聚合物密封材料制成，或與部件1205的其它部分整體成形。
上腔部件和下腔部件1205、1210可相互分離，以將一工件容納在其中。當(dāng)將一工件放置在上腔部件和下腔部件1205、1210之間時(shí)，這兩個(gè)腔室將相向移動(dòng)以形成一個(gè)腔室，在該腔室內(nèi)工件支承在一個(gè)與平面狀內(nèi)腔表面1215和1225間隔一定距離的位置上。在圖13至19B所示的實(shí)施例中，當(dāng)上腔部件和下腔部件接合在一起形成一腔室(圖18B)時(shí)，工件例如半導(dǎo)體晶片將被夾持在多個(gè)支承部件1240和相應(yīng)的隔離部件1255之間的合適位置上。上腔部件和下腔部件的相對(duì)軸向移動(dòng)和相背軸向移動(dòng)可通過(guò)多個(gè)緊固件1307得以簡(jiǎn)化，該結(jié)構(gòu)將在下面具體說(shuō)明。多個(gè)緊固件1307最好將上部和下部腔室壓到一個(gè)封閉位置上，例如圖18A所示的位置。
在圖示的實(shí)施例中，多個(gè)晶片支承部件1240圍繞上腔部件1205的周邊區(qū)域在側(cè)壁1235的徑向外側(cè)的位置上延伸。晶片支承部件1240最好設(shè)置成能夠沿各個(gè)軸線1245線性移動(dòng)，從而當(dāng)上腔和下腔部件處于封閉位置上(見(jiàn)圖18A)時(shí)，允許支承部件1240將晶片夾在隔離部件1255上；并當(dāng)上腔部件和下腔部件相互分離時(shí)(見(jiàn)圖19A)，允許支承部件1240將晶片從夾緊動(dòng)作中脫開(kāi)。每個(gè)支承部件1240都包括一個(gè)朝上腔部件1205的中心徑向延伸的支臂1250。各個(gè)臂1250的一個(gè)端部位于從內(nèi)部腔室表面1215伸出的相應(yīng)的隔離部件1255的上方。隔離部件1255最好均為錐形，這種錐形結(jié)構(gòu)包括一個(gè)緊鄰支臂1250的端部終止的頂點(diǎn)。凹槽1295設(shè)置于下腔部件1210的周邊部分上并與晶片支承部件1240的倒圓下部1300相接合。當(dāng)下腔部件1210被向上頂推到閉合位置上時(shí)，凹槽1295與支承部件1240的端部1300相接合并向上推動(dòng)端部，以將晶片1055固定在支承部件1240的支臂1250和對(duì)應(yīng)的隔離部件1255之間。這種閉合狀態(tài)如圖16所示。在該閉合位置上，凹槽1295和上腔部件的相應(yīng)凹槽1296(圖13)在反應(yīng)器1200的周邊區(qū)域形成了多個(gè)出口。每個(gè)支承部件1240的支臂1250的徑向?qū)χ惺峭ㄟ^(guò)一定位銷1308來(lái)保持的，該定位銷1308穿過(guò)側(cè)向溝槽1309延伸，而側(cè)向溝槽1309又穿過(guò)各個(gè)支承部件的上部設(shè)置。
緊固件1307的結(jié)構(gòu)允許上腔部件和下腔部件相對(duì)和相背移動(dòng)，具體如圖13、17和18B所示。如圖所示，下腔部件1210包括多個(gè)中空的圓筒1270，這些圓筒1270固定在下腔部件1210上并向上穿過(guò)位于上腔部件1205之周邊區(qū)域的對(duì)應(yīng)孔1275延伸，以形成各個(gè)緊固件1307的下部。桿1280延伸到圓筒1270的中空部分內(nèi)并被固定，以構(gòu)成各個(gè)緊固件1307的上部。桿1280和圓筒1270一起構(gòu)成了能夠在上腔部件和下腔部件1205、1210之間沿軸線1283在一打開(kāi)位置和一關(guān)閉位置之間相對(duì)線性移動(dòng)的緊固件1307。兩個(gè)凸緣1285和1290設(shè)置在各個(gè)桿1280的上部上。凸緣1285起到一個(gè)擋塊的作用，以限制上部和下部腔室部件1205、1210在打開(kāi)位置上的分離程度。凸緣1290提供了一個(gè)用于象彈簧(圖17)這樣的偏壓部件抵靠的表面，以將上部和下部腔室部件1205、1210偏壓到關(guān)閉位置上。
參照?qǐng)D17，彈簧1303或類似物設(shè)置有一個(gè)定位于一個(gè)環(huán)形溝槽1305內(nèi)的第一端，該環(huán)形溝槽1305分別圍繞各個(gè)緊固件1307延伸。各個(gè)彈簧的第二端被設(shè)置成能夠以壓縮狀態(tài)與各個(gè)緊固件1307的凸緣1290相接合的結(jié)構(gòu)形式，以使彈簧產(chǎn)生一個(gè)力，該力驅(qū)動(dòng)緊固件1307及下腔部件1210向上與上腔部件1205相接合。
反應(yīng)器1200被設(shè)計(jì)成能夠在工件的加工過(guò)程中圍繞一中央軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。為此，一個(gè)設(shè)置于中央位置上的軸1260從上腔部件1205的上部伸出。如圖18A至19B所示，軸1260被連接，以與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相接合用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)反應(yīng)器1200。軸1260被構(gòu)造成設(shè)置有一中央定位的流體通道(見(jiàn)圖15)的結(jié)構(gòu)，加工流體可通過(guò)該流體通道流向入口1220?；蛘撸撝醒胪ǖ酪部善鸬揭桓鶎?dǎo)管的作用，用于一個(gè)獨(dú)立的流體入口管或類似物上。
如圖14和15所示，多個(gè)可選的過(guò)流通道1312從上腔部件1205的中央部分沿徑向伸出。軸1260終止于一個(gè)喇叭形的端部1315，該端部設(shè)置有多個(gè)入口凹槽1320，這些凹槽能夠在加工腔室1310的上部和過(guò)流通道1312之間形成流體聯(lián)通。軸1260的喇叭形端部1315可通過(guò)一個(gè)安裝板1325與上腔部件1205固定在一起。安裝板1325又通過(guò)多個(gè)緊固件1330(圖16)固定到上腔部件1205上。當(dāng)流向腔室1310的流體流量超出從腔室的周邊出口流出的流體流量時(shí)，過(guò)流通道1312允許加工流體離開(kāi)腔室1310。
圖18A和18B為反應(yīng)器1200在關(guān)閉狀態(tài)下的剖視圖，圖中還示出了反應(yīng)器1200與一個(gè)整體上由1400表示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件相連接；而圖19A和19B是一個(gè)類似的剖視圖，圖中示出了處于打開(kāi)狀態(tài)下的反應(yīng)器1200。如圖所示，軸1260向上延伸到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件1400。軸1260設(shè)置有能夠與定子1405相互配合的部件，以構(gòu)成一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)部件1410。
與圖12所示的實(shí)施例相同，上腔部件和下腔部件1205和1210連接在一起，以形成基本封閉的加工腔室1310，即在最佳實(shí)施例中，與工件1055的形狀基本吻合的加工腔室。晶片1055最好支承在腔室1310內(nèi)使其上表面和下表面距內(nèi)腔表面1215和1225有一定距離的位置上。如上所述，這種支承可通過(guò)支承部件1240和隔離部件1255而得以簡(jiǎn)化，當(dāng)反應(yīng)器1200處于圖18A和18B所示的閉合位置上時(shí)，支承部件1240和隔離部件1255夾緊晶片1055的周邊。
在圖18A和18B的閉合狀態(tài)下，晶片1055受到加工處理。由于晶片被固定在加工腔室1310內(nèi)，因此加工流體將穿過(guò)軸1260上的通道1415和入口1220進(jìn)入到腔室1310的內(nèi)部。類似地，加工流體通過(guò)一個(gè)加工進(jìn)送管1125也進(jìn)送到腔室1310內(nèi)，而加工進(jìn)送管1125通過(guò)入口1230導(dǎo)入流體流。當(dāng)反應(yīng)器1200由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)部件1410轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所有通過(guò)入口1220和1230進(jìn)送的加工流體都將在離心加速度產(chǎn)生的力的作用下流過(guò)晶片1055的表面。用過(guò)的加工流體從位于反應(yīng)器1200的周邊區(qū)域內(nèi)的并由凹槽1295和1296構(gòu)成的出口流出加工腔室1310。由于支撐部件1240未被構(gòu)造成能夠明顯擋住最后得到的流體流的結(jié)構(gòu)，因此就存在這種出口。作為一種替換，還可在周邊區(qū)域設(shè)置或增設(shè)其它出口。
一旦完成加工處理作業(yè)，那么反應(yīng)器1200將被打開(kāi)，以取出晶片，如圖19A和19B所示。完成處理操作后，傳動(dòng)裝置1425用于向下驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)環(huán)1430，以使其與緊固件1307的上部相接合?？朔椈?303的偏壓擰緊緊固件1307，使下腔部件1210下降并與上腔部件1205分離。當(dāng)下腔部件1210被下降后，支撐部件1240在重力的作用下或克服偏壓部件的作用下隨下腔部件一起移動(dòng)，同時(shí)下放晶片1055。在該低位上，反應(yīng)器腔室1310打開(kāi)，以露出晶片1055，從而將其取出和/或?qū)⒁恍戮宓椒磻?yīng)器1200內(nèi)。這種裝入和取出操作可以手動(dòng)進(jìn)行，或由機(jī)械手來(lái)完成。
上述的設(shè)置方式使反應(yīng)器1200尤其適合于通過(guò)一個(gè)自動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)或類似裝置自動(dòng)執(zhí)行工件的裝載和卸載。通過(guò)與圖18A和19A相對(duì)比，可以清楚工件的上表面和上腔部件1205的內(nèi)腔壁之間的距離可根據(jù)反應(yīng)器1200處于打開(kāi)狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)而變化。當(dāng)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，工件的上表面與上腔部件1205的內(nèi)腔壁之間的間隔距離為x1，該距離為自動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)的工件傳送臂的操作提供了足夠的空間。當(dāng)處于關(guān)閉的加工狀態(tài)時(shí)，工件的上表面與上腔部件1205的內(nèi)腔壁之間的間隔距離為x2，該距離小于x1。在該實(shí)施例中，距離x2可根據(jù)工件加工過(guò)程中所需的距離來(lái)選擇。
圖20至24示出了與圖12至19所示的結(jié)構(gòu)相似的加工站另一實(shí)施例。在圖20至24中，示出了一個(gè)用于處理微電子工件的反應(yīng)器2100，該微電子工件可以是硅晶片2010，該硅晶片在微觀條件下觀察具有一上側(cè)2012、一下側(cè)2014和一外部環(huán)形周邊2016。對(duì)于某些應(yīng)用領(lǐng)域而言，上側(cè)2012就是正面，其也可被稱為裝置面；而下側(cè)2014就是背面，其也可被稱為非裝置面。但對(duì)于其它應(yīng)用領(lǐng)域而言，該硅晶片2010也可被倒置。
總之，除了在本文中公開(kāi)的內(nèi)容外，反應(yīng)器2100可以是一個(gè)與上述反應(yīng)器相似的結(jié)構(gòu)。但是，根據(jù)附圖所示的結(jié)構(gòu)和上述的內(nèi)容，反應(yīng)器2100可被改進(jìn)成能夠在完成所選的微電子制造過(guò)程中更加通用的結(jié)構(gòu)形式。
反應(yīng)器2100設(shè)置有一個(gè)包括一上腔壁2120的上腔部件和一個(gè)包括一下腔壁2140的下腔部件。這些壁2120、2140能夠打開(kāi)，以允許裝載和卸載機(jī)構(gòu)(未示出)將晶片2010裝入到用于加工處理的反應(yīng)器2100中，其中裝載和卸載機(jī)構(gòu)可以是一個(gè)設(shè)置有一末端執(zhí)行器的機(jī)器人。這些壁2120和2140能夠關(guān)閉，以在壁2120和2140之間在加工位置上形成一個(gè)支撐晶片2010的密封艙2160。
限定有一旋轉(zhuǎn)軸線A的反應(yīng)器2100設(shè)置有一頂部2200，該頂部包括有一個(gè)轉(zhuǎn)子2210并安裝有一個(gè)電機(jī)2220，其中轉(zhuǎn)子2210固定著上腔壁2120，而電機(jī)2220用于當(dāng)上腔壁和下腔壁2120、2140閉合時(shí)，圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2210、上腔壁和下腔壁及支撐在加工位置上的晶片2010。電機(jī)2220能夠驅(qū)動(dòng)軸套2222，該軸套通過(guò)滾動(dòng)軸承2224沿徑向支撐在頂部2200上。該頂部2200能夠?yàn)榇蜷_(kāi)壁2120、2140而升高，而且能夠?yàn)槭贡?120、2140閉合而下降。
上腔壁2120設(shè)置有一加工流體入口2122，而加工流體可以是液體、蒸汽或氣態(tài)；而下腔壁2140設(shè)置有一流體入口2142，對(duì)于給定的應(yīng)用領(lǐng)域而言，可以使用相同或不同的流體。頂部2200安裝有一個(gè)穿過(guò)軸套2222徑向延伸的上噴嘴2210，以不與軸套2222的轉(zhuǎn)動(dòng)相干涉。該上噴嘴2210通過(guò)上腔壁2120的入口2122向下為加工流體流導(dǎo)向。
上腔壁2120包括一組類似的出口2124，這組出口圍繞垂直軸線A以均一的角度間隔相互隔開(kāi)。在該實(shí)施例中，采用了36個(gè)這樣的出口2124。每個(gè)出口2124都相對(duì)垂直軸線A向外以一個(gè)較大的徑向距離間隔分布，并相對(duì)支撐在加工位置上的晶片2010之外周邊2016向里以一個(gè)較小的徑向距離例如1.5毫米間隔分布。
當(dāng)上腔壁和下腔壁2120、2140閉合時(shí)，其將限定一個(gè)微觀環(huán)境反應(yīng)器2160，該微觀環(huán)境反應(yīng)器包括一個(gè)由上腔壁2120和被支撐的晶片2010上大體為平面狀的第一表面限定而成的上部加工腔室2126和一個(gè)由下腔壁2140和被支撐的晶片上大體為平面狀的第二表面限定而成的下部加工腔室2146，其中第二表面與第一表面相對(duì)。上部和下部加工腔室2126、2146在一個(gè)位于被支撐晶片2010的外周邊2016范圍之外的環(huán)形區(qū)域2130內(nèi)彼此流體聯(lián)通并被一個(gè)連接在環(huán)形區(qū)域2130之下部2134上的環(huán)形可壓縮密封件(例如O型密封圈)2132所密封。該密封件2132允許加工流體進(jìn)入到下部入口2142內(nèi)，以在足夠的壓力作用下使加工流體流向出口2134。
與前述實(shí)施例所述的那種反應(yīng)器相比，反應(yīng)器2100尤其適合于執(zhí)行單一范圍內(nèi)的微型制造工藝。例如，反應(yīng)器2100尤其適合于執(zhí)行要求加工流體與工件的第一側(cè)和僅與其第二側(cè)的周邊部分相接觸的工藝中。這種工藝可被實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫M(jìn)入下腔壁2140上的入口2142內(nèi)的加工流體能夠在到達(dá)出口2124之前作用于被支撐的晶片2010的下側(cè)面2014上、被支撐的晶片2010的外周邊2016上和被支撐的晶片2010的上側(cè)面2012的外邊緣2018上，另外還因?yàn)檫M(jìn)入上腔壁2120上的入口2122的加工流體除了在到達(dá)出口2124之前可作用于上側(cè)面2012的外邊緣2018上外，還可作用于受到支撐的晶片2010的上側(cè)面2012上。
作為該工藝的一個(gè)典型實(shí)例，可通過(guò)控制進(jìn)入相應(yīng)的入口2122、2142的加工流體的相應(yīng)的壓力來(lái)使用反應(yīng)器2100，以執(zhí)行允許流體與工件的第一側(cè)面、工件的周邊和工件對(duì)側(cè)的周邊區(qū)域相接觸的工藝。這種流體流/接觸還可被看作是將從一側(cè)的周邊區(qū)域作用于對(duì)側(cè)的加工流體排出的一種方式。根據(jù)該方法的一個(gè)實(shí)施例，從工件的第一側(cè)、周邊和工件對(duì)側(cè)的周邊區(qū)域蝕刻掉一薄膜材料。
在該方法的領(lǐng)域具體實(shí)施例中，該方法可應(yīng)用于噴鍍金屬的方法中，而噴鍍金屬的方法用來(lái)在半導(dǎo)體晶片或類似物上形成微電子元件和/或互連結(jié)構(gòu)。為此，可將一薄膜例如晶粒層涂敷到位于正面的阻擋層和至少部分外周邊上。在插入一個(gè)或多個(gè)步驟后，例如在其上電鍍一層銅等的步驟，將能夠蝕刻的電鍍材料、薄膜材料和/或阻擋層材料的腐蝕劑有選擇地流過(guò)第一側(cè)的外部邊緣，同時(shí)防止流過(guò)第一側(cè)面的其它徑向部分內(nèi)。這樣，就從第一側(cè)面的外邊緣上除掉了一個(gè)或多個(gè)層，同時(shí)保持設(shè)置于外邊緣內(nèi)的第一側(cè)面部分的層完好無(wú)損。如果腐蝕劑流過(guò)相對(duì)的那側(cè)和外周邊及第一側(cè)面的外部邊緣，那么一個(gè)或多個(gè)層也將從晶片的外周邊上被除掉，另外，能夠被腐蝕劑除掉的所有污染物也從背面被剝掉。
根據(jù)對(duì)上述方法的說(shuō)明，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到可根據(jù)使加工流體與工件的外邊緣和/或?qū)?cè)有選擇地接觸，而對(duì)其它層和/或材料進(jìn)行有選擇地蝕刻、清除、沉積、保護(hù)等。例如，可通過(guò)與氧化物腐蝕劑例如氫氟酸有選擇性地接觸而從工件的對(duì)側(cè)和第一側(cè)的外邊緣上除去氧化物。類似地，還可在反應(yīng)器內(nèi)控制氧化物腐蝕劑，以使氧化物腐蝕劑與工件正面上除外邊緣之外的所有部分都接觸，從而使外邊緣上的氧化物完好無(wú)損。還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到省去出口2124后的反應(yīng)器2100能夠應(yīng)用于不需要或不要求包括或排除選擇性外邊緣的工藝中。
適合與圖3至11所示的提升和旋轉(zhuǎn)部件200一起使用的加工站的另一實(shí)例如圖25至36所示。圖示的加工站包括一個(gè)加工機(jī)頭，該加工機(jī)頭上設(shè)置有多個(gè)以離散的彎曲部分或Belville型環(huán)形接點(diǎn)形式存在的接點(diǎn)。具體而言，圖25至36示出了一種用于對(duì)微電子工件例如半導(dǎo)體晶片3025進(jìn)行電鍍的反應(yīng)器部件3020。整體上說(shuō)，反應(yīng)器部件3020由一個(gè)加工機(jī)頭3030和一個(gè)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)器筒3035構(gòu)成。這種反應(yīng)器部件尤其適合于對(duì)半導(dǎo)體晶片或類似工件進(jìn)行電鍍，在電鍍過(guò)程中，晶片的一個(gè)導(dǎo)電薄膜層被電鍍有一個(gè)覆蓋層或帶花紋的金屬層。
適用于反應(yīng)器部件3020的反應(yīng)器筒3035的一個(gè)具體實(shí)施例的特殊結(jié)構(gòu)如圖26所示。電鍍反應(yīng)器筒3035是反應(yīng)器部件3020上包含有電鍍?nèi)芤旱哪遣糠?，其能夠?qū)⑷芤簩?dǎo)向一個(gè)需要電鍍的相關(guān)工件3025的正面朝下的表面上。為此，電鍍?nèi)芤和ㄟ^(guò)反應(yīng)器筒3035循環(huán)流動(dòng)。在溶液的循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中，溶液從反應(yīng)器筒3035流過(guò)筒體的壩狀周邊進(jìn)入反應(yīng)器部件3020的下部過(guò)流腔室3040內(nèi)。一般情況下，要將溶液從過(guò)流腔室內(nèi)抽出，以通過(guò)反應(yīng)器再循環(huán)。
反應(yīng)器筒3035包括一個(gè)提升管3045，在該提升管內(nèi)設(shè)置有一個(gè)用于將電鍍?nèi)芤簩?dǎo)入反應(yīng)器筒3035內(nèi)的入口導(dǎo)管3050。該入口導(dǎo)管3050最好是導(dǎo)電的，而且能夠與電鍍陽(yáng)極3055導(dǎo)電接觸并支撐該電鍍陽(yáng)極。陽(yáng)極3055可設(shè)置有一個(gè)陽(yáng)極護(hù)罩3060。電鍍?nèi)芤簭娜肟趯?dǎo)管3050經(jīng)過(guò)位于其上部的多個(gè)開(kāi)口圍繞陽(yáng)極3055并通過(guò)一個(gè)可選擇的擴(kuò)散板3065流動(dòng)，其中擴(kuò)散板3065定位在能夠與陽(yáng)極操作連接的位置上。陽(yáng)極3055能夠耗盡的，以使陽(yáng)極的金屬離子通過(guò)電鍍?nèi)芤阂苿?dòng)到用作陰極的相關(guān)工件的導(dǎo)電表面上。或者，陰極3055可以是惰性的，從而省去了陰極護(hù)罩3060。
如圖25和27所示，在圖示的實(shí)施例中，電鍍反應(yīng)器3020的加工機(jī)頭3030包括一個(gè)固定部件3070和一個(gè)轉(zhuǎn)子部件3075。轉(zhuǎn)子部件3075被構(gòu)造成能夠接受和攜帶相關(guān)晶片3025或類似工件，并將晶片定位于反應(yīng)器筒3035內(nèi)的下方加工側(cè)，而且能夠旋轉(zhuǎn)工件同時(shí)將其導(dǎo)電表面連接到反應(yīng)器部件3020的電鍍電路中的結(jié)構(gòu)形式。提升和旋轉(zhuǎn)部件3080將加工機(jī)頭3030從朝上的位置旋轉(zhuǎn)到朝下的位置上，其中在該朝上的位置上，提升和旋轉(zhuǎn)部件3080接收需要電鍍的晶片，而在朝下的位置上，需要電鍍的晶片表面向下定位于反應(yīng)器筒3035內(nèi)，而且大體與擴(kuò)散板3065相面對(duì)。通常采用一個(gè)機(jī)械手3415(有時(shí)也包括一個(gè)末端執(zhí)行器)，用于將晶片3025放置到轉(zhuǎn)子部件3075上的合適位置上并從轉(zhuǎn)子部件內(nèi)取出已被電鍍的晶片。
在圖示的實(shí)施例中，反應(yīng)器3020采用了一個(gè)環(huán)形接觸部件3085，該接觸部件能夠與晶片3025形成連續(xù)的導(dǎo)電接觸或許多不連續(xù)的導(dǎo)電接觸點(diǎn)。通過(guò)與半導(dǎo)體晶片3025的外周邊形成連續(xù)的接觸，在本實(shí)施例中是通過(guò)圍繞半導(dǎo)體晶片的外周邊形成連續(xù)的接觸，而將更均勻的電流供給半導(dǎo)體晶片3025，從而形成更均勻的電流密度。更均勻的電流密度提高了沉積材料深度的均勻性。
根據(jù)圖示的實(shí)施例，接觸部件3085包括多個(gè)能夠?qū)苓呅纬勺钚〉母蓴_同時(shí)與晶粒層形成一致接觸的接觸件?？赏ㄟ^(guò)使用一種當(dāng)晶片與接觸部件相接合時(shí)能夠?qū)Я赢a(chǎn)生擦拭作用的接觸件結(jié)構(gòu)來(lái)提高與晶粒層的接觸。這種擦拭動(dòng)作有利于除去晶粒層表面上的任何氧化物，從而提高接觸結(jié)構(gòu)和晶粒層之間的導(dǎo)電接觸。這樣，就能夠提高晶片周邊周圍的電流密度的均勻性，而且最終形成的薄膜也更均勻。另外，這種導(dǎo)電接觸的均勻性還有利于在電鍍過(guò)程中提高晶片與晶片之間的一致性，從而提高晶片之間的均勻性。
如下所述，接觸部件3085還包括一個(gè)或多個(gè)能夠單獨(dú)形成一隔板或與其它結(jié)構(gòu)相配合形成一隔板的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒔狱c(diǎn)、半導(dǎo)體晶片3025的周邊部分及背面與電鍍?nèi)芤焊糸_(kāi)。這樣就可防止金屬電鍍到各個(gè)接點(diǎn)上，而且還有助于防止靠近半導(dǎo)體晶片3025之邊緣的隔板層之外露部分暴露于電鍍環(huán)境下。從而基本限制了隔板層被電鍍的情況及由于松散附著的電鍍材料的剝落而產(chǎn)生潛在污染物的可能性。
在圖示的實(shí)施例中，接觸部件3085構(gòu)成了轉(zhuǎn)子部件3075的一部分并在半導(dǎo)體晶片3025和電鍍電源之間形成導(dǎo)電接觸。
圖28示出了接觸部件3085的局部剖視圖。在圖示的實(shí)施例中，該接觸部件包括一個(gè)外主體部件3100、一個(gè)環(huán)形楔塊3105、多個(gè)彎曲接點(diǎn)3090、一個(gè)接點(diǎn)安裝部件3110和一個(gè)內(nèi)部的晶片導(dǎo)向件3115。在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)形楔塊3105、彎曲接點(diǎn)3090和接點(diǎn)安裝部件3110由鍍鉑鈦制成，而晶片的導(dǎo)向件3115和外主體部件3100由一種能夠與電鍍環(huán)境兼容的絕緣材料制成。環(huán)形楔塊3105、彎曲接點(diǎn)3090、安裝部件3110和晶片導(dǎo)向件3115連接在一起形成了一個(gè)通過(guò)外主體部件3100固定在一起的獨(dú)立部件。
接點(diǎn)安裝部件3110包括一個(gè)設(shè)置于其周邊部分上的第一環(huán)形槽3120和一個(gè)相對(duì)第一環(huán)形槽3120設(shè)置于徑向向里的位置上的第二環(huán)形槽3125。第二環(huán)形槽3125通向多個(gè)彎曲的通道3130，彎曲通道的數(shù)量與彎曲接點(diǎn)3090的數(shù)量相等。
每個(gè)彎曲接點(diǎn)3090都由一個(gè)直立部分3135、一個(gè)橫向部分3140、一個(gè)垂直過(guò)渡部分3145和一個(gè)晶片接觸部分3150構(gòu)成。類似地，楔塊3105包括一個(gè)直立部分3155和一個(gè)橫向部分3160。楔塊3105的直立部分3155和各個(gè)彎曲接點(diǎn)3090的直立部分3135在各個(gè)彎曲通道3130所在的位置上固定于接點(diǎn)安裝部件3110的第一環(huán)形槽3120內(nèi)?？赏ㄟ^(guò)首先將各個(gè)獨(dú)立的彎曲接點(diǎn)3090放置在各個(gè)彎曲通道3130內(nèi)，從而使直立部分3135定位于接點(diǎn)安裝部件3110的第一環(huán)形槽3120內(nèi)，同時(shí)使過(guò)渡部分3145和接點(diǎn)部分3150進(jìn)入各個(gè)彎曲通道3130內(nèi)的方式方便彎曲接點(diǎn)3090在整個(gè)接點(diǎn)部件3085內(nèi)相對(duì)正確位置的自動(dòng)調(diào)節(jié)。接著，楔形部件3105的直立部分3155被頂推到第一環(huán)形槽3120內(nèi)。為利于這種接合，直立部分3155的上端為錐形。彎曲接點(diǎn)3090的直立部分3135和楔塊3105的直立部分3155的組合寬度能夠使這些部件與接點(diǎn)安裝部件3110可靠地固定在一起。
楔塊3105的橫向部分3160沿各個(gè)彎曲部分3090的橫向部分3140長(zhǎng)度的一部分延伸。在圖示的實(shí)施例中，楔形部分3105的橫向部分3160終止于接點(diǎn)安裝部件3110的第二環(huán)形槽3125的邊緣處。從下面對(duì)彎曲接點(diǎn)的操作的說(shuō)明中可以清楚楔塊3105的橫向部分3160的長(zhǎng)度是可以選擇的，以使彎曲接點(diǎn)3090具有所需的剛度。
晶片的導(dǎo)向件3115以設(shè)置有多個(gè)狹縫3165的圓環(huán)之形式存在，彎曲部分3090的接點(diǎn)部分3150穿過(guò)這些狹縫。一個(gè)環(huán)形的延伸部分3170從晶片導(dǎo)向件3115的外壁伸出并與設(shè)置于接點(diǎn)安裝部件3110之內(nèi)壁上的相應(yīng)的環(huán)形槽3175相接合，從而將晶片導(dǎo)向件3115和接點(diǎn)安裝部件3110固定在一起。如圖所示，晶片導(dǎo)向件3115的內(nèi)部直徑從其上部朝向緊鄰接點(diǎn)部分3150的下部方向逐漸變小。這樣被插入接觸部件3085內(nèi)的晶片就可通過(guò)形成于晶片導(dǎo)向件3115之內(nèi)部的一錐形導(dǎo)向壁與接點(diǎn)部分3150一起被引導(dǎo)到位。在環(huán)形延伸部分3170下方延伸的晶片導(dǎo)向件3115的部分3180被制造成一個(gè)柔性的薄壁，該薄壁可彈性變形，以在給定晶片尺寸的公差范圍內(nèi)容納具有不同直徑的晶片。此外，這種彈性變形還允許一定范圍內(nèi)的晶片插入公差，這種公差是在用于使晶片與彎曲部分3090的接點(diǎn)部分3150相接合的部件中產(chǎn)生的。
外主體部件3100包括一個(gè)直立部分3185、一個(gè)橫向部分3190、一個(gè)垂直的過(guò)渡部分3195和另一個(gè)終止于一個(gè)上翻唇緣3205的橫向部分3200。直立部分3185包括一個(gè)環(huán)形的延伸部分3210，該延伸部分沿徑向向里延伸，以與設(shè)置于接點(diǎn)安裝部件3110之外壁上的對(duì)應(yīng)的環(huán)形凹槽3215相接合。一個(gè)V形凹槽3220形成于直立部分3185的下部并包圍其外周邊。該V形凹槽3220允許直立部分3185在裝配過(guò)程中彈性變形。為此，當(dāng)環(huán)形延伸部分3210圍繞接點(diǎn)安裝部件3110的外部滑動(dòng)，以與環(huán)形凹槽3215接合時(shí)，直立部分3185彈性變形。一旦其按這種方式接合到位，那么接點(diǎn)安裝部件3110就會(huì)被夾在環(huán)形延伸部分3210和外主體部件3100的橫向部分3190的內(nèi)壁之間。
另一橫向部分3200超出彎曲接點(diǎn)3090的接點(diǎn)部分3150的長(zhǎng)度范圍延伸，而且當(dāng)一個(gè)晶片例如3025朝向接點(diǎn)部分3150移動(dòng)時(shí)，其尺寸允許其彈性變形。V形槽3220可以有利于橫向部分3200彈性變形的形式設(shè)計(jì)尺寸和定位。當(dāng)晶片3025與接點(diǎn)部分3150正確接合時(shí)，上翻卷唇緣3205與晶片3025相接合并有助于在電鍍?nèi)芤汉途?025的外周邊及背面之間(包括彎曲接點(diǎn)3090)形成一個(gè)隔板。
當(dāng)晶片3025抵靠著彎曲接點(diǎn)3090移動(dòng)時(shí)，彎曲接點(diǎn)3090將彈性變形。接點(diǎn)部分3150最初以圖示的方式向上傾斜。這樣，當(dāng)晶片3025被頂推在接點(diǎn)部分3150上時(shí)，彎曲部分3090彈性變形，以使接點(diǎn)部分3150能夠有效擦拭晶片3025的表面3230。在圖示的實(shí)施例中，接點(diǎn)部分3150能夠在一個(gè)由3235表示的水平距離內(nèi)對(duì)晶片3025的表面3230有效擦拭。這種擦拭動(dòng)作有助于從晶片3025的表面3230上除去和/或穿透任何氧化物，從而在彎曲接點(diǎn)3090和位于晶片3025之表面3230上的晶粒層之間形成更有效的導(dǎo)電連接。
盡管彎曲接點(diǎn)3090被制造成不連續(xù)的部件，但其也可相互連接成一個(gè)整體部件。為此，可通過(guò)一帶材例如鍍鉑鈦將彎曲接點(diǎn)3090的直立部分3135相互連接在一起，其中帶材可被制造成一個(gè)獨(dú)立的部件或由一塊材料與彎曲部分一起制成。
如圖29和30所示，轉(zhuǎn)子部件3075可由一個(gè)轉(zhuǎn)子底座部件3205和一個(gè)可拆卸的接點(diǎn)部件3210構(gòu)成。在至少一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子底座部件3205是能夠與半導(dǎo)體晶片3025的形狀相匹配的環(huán)形。一對(duì)鎖緊機(jī)構(gòu)3215設(shè)置在轉(zhuǎn)子底座部件3205的相對(duì)兩側(cè)。每個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)3215都包括一個(gè)貫穿其上部的孔3220，該孔的尺寸允許其容納一個(gè)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電軸3225，該導(dǎo)電軸從可拆卸的接點(diǎn)部件3210向下延伸。
可拆卸的接點(diǎn)部件3210在圖29中以拆卸的狀態(tài)被示出。為將可拆卸的接點(diǎn)部件3210固定到轉(zhuǎn)子底座3205上，操作人員可將導(dǎo)電軸3225與鎖緊機(jī)構(gòu)3215上的對(duì)應(yīng)孔3220對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)軸3225以上述方式對(duì)準(zhǔn)后，操作人員可朝向轉(zhuǎn)子底座部件3205頂推可拆卸的接點(diǎn)部件3210，以使軸3225與相應(yīng)的孔3220相接合。一旦可拆卸的接點(diǎn)部件3210被放置在轉(zhuǎn)子底座部件3205上，那么掛鉤臂3230就圍繞掛鉤臂的軸線3235回轉(zhuǎn)，以使掛鉤臂3230的掛鉤槽3240與導(dǎo)電軸3235的軸部分3245相接合，同時(shí)對(duì)凸緣部分3247施加一個(gè)向下的壓力。這種向下的壓力將可拆卸的接點(diǎn)部件3210和轉(zhuǎn)子底座部件3205固定在一起。此外，如下所述，這種接合在轉(zhuǎn)子底座部件3205的導(dǎo)電部分和接點(diǎn)部件3210的電鍍接點(diǎn)之間形成了一條導(dǎo)電路線。通過(guò)這條路線，就能夠?qū)⒔狱c(diǎn)部件3210的電鍍接點(diǎn)連接起來(lái)以接受來(lái)自電鍍電源的電力。
圖31A和31B示出了鎖緊機(jī)構(gòu)3215和導(dǎo)電軸3225的其它細(xì)節(jié)。如圖所示，每個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)3215都由一個(gè)設(shè)置有孔3220的掛鉤主體3250、一個(gè)用于圍繞掛鉤臂的樞軸3255回轉(zhuǎn)的掛鉤臂3230和一個(gè)保險(xiǎn)銷3260構(gòu)成，而保險(xiǎn)銷3260用于保證圍繞保險(xiǎn)銷的樞軸3265的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)較小。掛鉤主體3250內(nèi)還可以設(shè)置有一清洗孔3270，該清洗孔用于通過(guò)可拆卸接點(diǎn)部件3210上的對(duì)應(yīng)的孔導(dǎo)出清洗流體。一O形圈3275設(shè)置在導(dǎo)電軸3225之凸緣部分的底部。
圖32A至32C為示出鎖緊機(jī)構(gòu)3215的操作的剖視圖。如圖所示，掛鉤臂的溝槽3240被加工成使其尺寸能夠與導(dǎo)電軸3225的軸部分3245相接合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)掛鉤臂3230被旋轉(zhuǎn)以與軸部分3245相接合時(shí)，掛鉤臂3230的一突出部分3280以凸輪形式頂推保險(xiǎn)銷3260的表面3285，直到其與溝槽3290相配合。當(dāng)突出部分3280和相應(yīng)的溝槽3290處于配合狀態(tài)時(shí)，掛鉤臂3230就以不能意外轉(zhuǎn)動(dòng)的形式被固定，否則將使可拆卸的接點(diǎn)部件3210從與轉(zhuǎn)子底座部件3205的可靠接合中脫出。
圖33A至33D為轉(zhuǎn)子底座部件3205和可拆卸的接點(diǎn)部件3210在接合狀態(tài)下的剖視圖。從這些剖視圖中可以看到導(dǎo)電軸3225包括一個(gè)中央定位的孔3295，該孔內(nèi)容納著相應(yīng)的導(dǎo)電的快速連接銷3300。通過(guò)這種接合，可在轉(zhuǎn)子底座3205和可拆卸的接點(diǎn)部件3210之間形成一個(gè)導(dǎo)電線路。
從這些剖視圖中還可以看到，每個(gè)掛鉤臂3230的內(nèi)下部都包括一個(gè)相應(yīng)的溝槽3305，這種溝槽3305被加工成能夠與軸3225的凸緣部分3247相接合的形狀。溝槽3305以凸輪方式頂壓凸緣部分3247的相應(yīng)表面，以使軸3225抵靠在表面3310上，從而與O形圈3275產(chǎn)生密封作用。
如圖34和35所示，轉(zhuǎn)子部件3075包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，晶片或其它工件3025可通過(guò)沿第一方向的運(yùn)動(dòng)容納在轉(zhuǎn)子部件內(nèi)，然后通過(guò)沿垂直第一方向的方向使墊板部件3310朝向接點(diǎn)部件的移動(dòng)而將其頂推到與接點(diǎn)部件導(dǎo)電接觸的位置上。圖36為轉(zhuǎn)子部件3075的各個(gè)部件及加工機(jī)頭3030的固定部件3070的部件分解圖。
如圖所示，加工機(jī)頭3030的固定部件3070包括一個(gè)與轉(zhuǎn)子部件3075的軸3360相互配合的電機(jī)組件3315。轉(zhuǎn)子部件3075包括一個(gè)大體為環(huán)形的殼體部件，該殼體部件包括轉(zhuǎn)子底座部件3205和內(nèi)部殼體3320。如上所述，接點(diǎn)部件被固定到轉(zhuǎn)子底座部件3205上。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，該殼體部件和接點(diǎn)部件3210一起限定了一個(gè)開(kāi)口3325，工件3125可通過(guò)該開(kāi)口3325沿第一方向橫向移動(dòng)，以將工件定位在轉(zhuǎn)子部件3175內(nèi)。轉(zhuǎn)子底座部件3205最好限定一個(gè)機(jī)械手及多個(gè)工件支承件3330的開(kāi)口，當(dāng)工件通過(guò)開(kāi)口3325被橫向移動(dòng)到轉(zhuǎn)子部件內(nèi)后，機(jī)械手將工件定位在支承件3330上。當(dāng)墊板部件與工件相接合并將其抵壓在接觸環(huán)上之前，這些支承件3330將工件3025支承在接點(diǎn)部件3210和墊板部件3310之間。
墊板部件3310相對(duì)接點(diǎn)部件3210的相互移動(dòng)是通過(guò)至少一根朝向接點(diǎn)部件偏壓墊板部件的彈簧和至少一個(gè)用于背離彈簧移動(dòng)墊板部件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在圖示的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與墊板部件3310可操作連接的驅(qū)動(dòng)環(huán)3335，墊板部件3310被多個(gè)彈簧偏壓并通過(guò)多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿背離彈簧的方向移動(dòng)。
參照?qǐng)D34，驅(qū)動(dòng)環(huán)3335通過(guò)多個(gè)(三個(gè))軸3340與墊板部件3310可操作地連接。驅(qū)動(dòng)環(huán)又被三個(gè)壓縮盤簧偏壓向殼體組件，而這三個(gè)盤簧又分別被夾持固定在驅(qū)動(dòng)環(huán)和一個(gè)相應(yīng)的擋帽3350之間。每個(gè)擋帽3350都通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的擋軸3355相對(duì)殼體組件固定不動(dòng)。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，偏壓彈簧3345的作用將沿朝向殼體的方向頂推驅(qū)動(dòng)環(huán)3335，這樣偏壓彈簧的作用就通過(guò)軸3340沿朝向接點(diǎn)部件3210的方向頂推墊板部件3335。
驅(qū)動(dòng)環(huán)3335包括一個(gè)不連續(xù)的內(nèi)部連接凸緣3365。驅(qū)動(dòng)環(huán)3335的動(dòng)作是通過(guò)固定部件3070的傳動(dòng)接頭3170(圖35)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該傳動(dòng)接頭可以有選擇地與驅(qū)動(dòng)環(huán)3335接合或脫開(kāi)。傳動(dòng)接頭3370包括一對(duì)凸緣部分3375，這對(duì)凸緣部分能夠通過(guò)其間有限的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)與驅(qū)動(dòng)環(huán)3335的接合凸緣3365相互接合。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子部件3075的驅(qū)動(dòng)環(huán)3335就能夠與加工機(jī)頭3030的固定部件3070的傳動(dòng)接頭3370相接合或脫開(kāi)。
現(xiàn)參照?qǐng)D34和35，傳動(dòng)接頭3370可通過(guò)多個(gè)氣動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置3380(如圖所示)沿背離偏壓彈簧3345的方向移動(dòng)，其中氣動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置3380安裝在固定部件3070的固定的上板3381(見(jiàn)圖25)上。每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置3380都通過(guò)相應(yīng)的線性傳動(dòng)件3385與傳動(dòng)接頭3370可操作地接合，每個(gè)傳動(dòng)件3385都基本穿過(guò)固定部件3070的上板3381延伸。這樣就需要將上述的機(jī)械部件與反應(yīng)器部件3020的其它部分隔開(kāi)。這樣做的缺陷在于可能導(dǎo)致加工環(huán)境(在這里是指濕潤(rùn)的化學(xué)電鍍環(huán)境)的污染。另外，根據(jù)在反應(yīng)器3020中進(jìn)行的具體工藝，上述部件也可能受到加工環(huán)境的不利影響。
為實(shí)現(xiàn)這種隔離，一波紋管組件3390被設(shè)置在上述部件周圍。該波紋管組件3390包括一個(gè)波紋管3395，在至少一個(gè)實(shí)施例中，該波紋管由特氟隆制成并設(shè)置有一固定在3400處的第一端和固定在3405處的第二端。這種固定在圖示的實(shí)施例中是用圖示的不透液體的凸舌和溝槽密封結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。波紋管3395的盤旋面3410可在墊板3310的操作過(guò)程中彎曲。
圖35示出了加工機(jī)頭3030在其接收工件的狀態(tài)下的位置，而圖34示出了加工機(jī)頭3030在其準(zhǔn)備在反應(yīng)器筒3035內(nèi)處理工件時(shí)的位置。
從上面的說(shuō)明中可以理解加工機(jī)頭3030的操作過(guò)程。將工件3025裝入轉(zhuǎn)子部件3075內(nèi)的步驟是通過(guò)位于如圖26所示的正面朝向上的方位上的轉(zhuǎn)子部件和處于圖35所示的狀態(tài)下的加工機(jī)頭來(lái)完成的。工件3025沿橫向穿過(guò)由轉(zhuǎn)子部件3075限定而成的孔3325移動(dòng)到一個(gè)使工件定位在支承部件3330的上方并距其有一定距離的位置上。接著，一個(gè)機(jī)械手3415下降(及適應(yīng)這種移動(dòng)的開(kāi)孔3325)，從而將工件定位在支承件3330上。然后，機(jī)械手3415從轉(zhuǎn)子部件3075內(nèi)收回。
現(xiàn)在，工件3025在垂直第一方向移動(dòng)，在該方向上工件將移動(dòng)到轉(zhuǎn)子部件內(nèi)。這種移動(dòng)是通過(guò)墊板3310朝向接點(diǎn)部件3210的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在圖示的實(shí)施例中，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3380克服偏壓彈簧3345作用，該偏壓彈簧3345設(shè)置于內(nèi)部殼體3320和墊板3310的彈簧板3311之間。這樣，驅(qū)動(dòng)裝置3380能夠允許傳動(dòng)接頭3370和驅(qū)動(dòng)環(huán)3335一起移動(dòng)，從而允許彈簧3345朝接點(diǎn)3210偏壓并頂推墊板3310。在圖示的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)環(huán)3335和墊板3310之間通過(guò)軸3340而實(shí)現(xiàn)的連接允許在一定程度上“浮動(dòng)”。即，驅(qū)動(dòng)環(huán)和墊板并非剛性連接在一起。這種最佳結(jié)構(gòu)允許氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3380共同以略微不同的速度移動(dòng)，從而確保工件被頂推到與接點(diǎn)部件3210的電鍍接點(diǎn)非常均勻地接觸的位置上，同時(shí)避免對(duì)工件的過(guò)大應(yīng)力或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的咬合。
由于工件3025被可靠固定在墊板3310和接點(diǎn)部件3210之間，因此圖26所示的提升和旋轉(zhuǎn)裝置3080能夠轉(zhuǎn)動(dòng)加工機(jī)頭3030并將反應(yīng)器的頂部下放到一個(gè)與反應(yīng)器筒3035相配合的位置上，從而使工件的表面放置在與反應(yīng)器容器內(nèi)的電鍍?nèi)芤?即彎液面的電鍍?nèi)芤?表面相接觸的位置上。
根據(jù)所采用的具體的電鍍方法，保證所有積聚在工件表面上的氣體能夠排出是很有用處的。因此，工件的表面可以相對(duì)反應(yīng)器容器內(nèi)的液面以一個(gè)銳角定位，例如相對(duì)水平面以一個(gè)約為2度左右的銳角定位。這樣在電鍍的過(guò)程中，當(dāng)工件及相關(guān)的墊板和接觸部件旋轉(zhuǎn)時(shí)，就有利于氣體在工件表面上溢出。當(dāng)電流流過(guò)工件和電鍍?nèi)芤簳r(shí)，電鍍?nèi)芤涸诜磻?yīng)器筒3035內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)將會(huì)在工件的表面上電鍍一個(gè)所需的金屬層。
墊板部件3310的驅(qū)動(dòng)最好由一個(gè)簡(jiǎn)單的線性移動(dòng)來(lái)完成，這樣有利于工件的精確定位并有利于與接觸部件3210的接點(diǎn)均勻接觸。使用波紋管密封裝置隔離活動(dòng)部件還可提高無(wú)電電鍍工藝的完整性。
該反應(yīng)器的許多特征都有利于提高工件(例如半導(dǎo)體晶片)電鍍的效率。通過(guò)使用包括有基本連續(xù)的接點(diǎn)的接觸部件，就能夠形成大量的電鍍接點(diǎn)，同時(shí)還使所需部件的數(shù)量最少，其中基本連續(xù)的接點(diǎn)以大量密封的不連續(xù)接觸區(qū)域之形式存在。墊板部件3310的驅(qū)動(dòng)最好由一個(gè)簡(jiǎn)單的線性移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣有利于工件的精確定位，而且還有利于與接觸環(huán)均勻接觸。使用波紋管密封裝置隔離活動(dòng)部件還可提高電鍍工藝的完整性。
通過(guò)使用可拆卸的接觸部件3210就可以容易地實(shí)現(xiàn)維修和結(jié)構(gòu)變形。此外，由于轉(zhuǎn)子部件3075可從反應(yīng)器頂部的固定部件3070上拆卸下來(lái)，因此更加有利于維修。這種接觸部件能夠?qū)㈦婂冸娔軜O好地分配到工件的表面上，同時(shí)周邊密封的最佳設(shè)置還可以在電鍍環(huán)境下保護(hù)接點(diǎn)(例如與電鍍?nèi)芤合嘟佑|)，從而防止電鍍材料沉積在導(dǎo)電接點(diǎn)上。周邊密封還可以防止電鍍到工件的周邊部分上。
根據(jù)上述結(jié)合有一個(gè)工件殼體的加工站的實(shí)施例，該工件殼體可由電機(jī)旋轉(zhuǎn)，用于通過(guò)離心力在工件的至少一個(gè)表面上分配加工流體，如圖12至19和圖20至24所示，提升和旋轉(zhuǎn)部件200能夠起到適當(dāng)?shù)淖饔茫灰嵘托D(zhuǎn)部件200至少能夠相對(duì)加工腔室提升加工機(jī)頭。對(duì)于結(jié)合有加工機(jī)頭的加工站之圖示實(shí)施例而言，加工機(jī)頭設(shè)置有多個(gè)以不連續(xù)的彎曲部分或Belville環(huán)形接點(diǎn)形式存在的接點(diǎn)，提升和旋轉(zhuǎn)部件200最好能夠相對(duì)加工腔室提升并旋轉(zhuǎn)加工機(jī)頭。
應(yīng)該理解其它類型的加工腔室也可通過(guò)設(shè)置本發(fā)明的提升和旋轉(zhuǎn)部件而受益非淺。在本發(fā)明的基本啟示下，可對(duì)上述的裝置作出多種不同的變型。
盡管已參照一個(gè)或多個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出了詳細(xì)的說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，在所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明之保護(hù)范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明作出多種變型。
權(quán)利要求
1.一種一體式工件加工工具，其包括一個(gè)工件加工機(jī)架，該機(jī)架包括有一工具平臺(tái)；多個(gè)工件加工站，每個(gè)工件加工站都包括一個(gè)可被工具平臺(tái)容納的加工腔室和一個(gè)加工機(jī)頭；其中與每個(gè)加工腔室相連接的加工機(jī)頭被一個(gè)與工具機(jī)架相接合但不占用工具平臺(tái)空間的部件所支承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一體式工件加工工具，其中所述多個(gè)工件加工站中的至少第一個(gè)的加工機(jī)頭包括一個(gè)接觸部件，該接觸部件包括多個(gè)設(shè)置成能夠與工件的一個(gè)表面的周邊相接觸的接點(diǎn)，當(dāng)工件與所述多個(gè)接點(diǎn)相接觸時(shí)，所述多個(gè)接點(diǎn)能夠?qū)ぜ谋砻孢M(jìn)行擦拭；一個(gè)設(shè)置于多個(gè)接點(diǎn)內(nèi)部的隔板，該隔板包括一個(gè)能夠與工件表面相接合的部件，從而將多個(gè)接點(diǎn)與相應(yīng)的工件加工腔室內(nèi)的流體有效隔開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一體式工件加工工具，其中所述接觸部件還包括一個(gè)由絕緣材料制成的外部主體部件；一個(gè)便于支承多個(gè)接點(diǎn)的接點(diǎn)支承部件，所述接點(diǎn)支承部件沿徑向設(shè)置于外部主體部件的內(nèi)部并由導(dǎo)電材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的一體式工件加工工具，其中所述多個(gè)接點(diǎn)以斷續(xù)的彎曲部分之形式存在，每個(gè)斷續(xù)的彎曲部分都設(shè)置于一個(gè)相應(yīng)的彎曲溝槽內(nèi)，而所述彎曲溝槽形成于接點(diǎn)支承部件和外部主體部件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的一體式工件加工工具，其中所述多個(gè)接點(diǎn)是以Belville環(huán)形接點(diǎn)的形式存在，所述接點(diǎn)包括一個(gè)設(shè)置于一凹槽內(nèi)的公共部分，而所述凹槽位于接點(diǎn)支承部件的內(nèi)表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的一體式工件加工工具，其中所述加工機(jī)頭還包括一個(gè)墊板部件和一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述墊板部件和接觸部件可在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下在一工件裝載位置和一工件加工位置之間彼此相對(duì)移動(dòng)，所述工件在工件加工狀態(tài)下被墊板部件頂推到接觸部件的多個(gè)接點(diǎn)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的一體式工件加工工具，其中所述加工機(jī)頭還包括一個(gè)定子部分和一個(gè)轉(zhuǎn)子部分，所述接觸部件通過(guò)至少一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)子部分可拆卸地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的一體式工件加工工具，其中支承所述多個(gè)工件加工站中的至少第一加工站的加工機(jī)頭的部件包括一個(gè)用于相對(duì)加工腔室提升加工機(jī)頭的提升機(jī)構(gòu)和一個(gè)用于相對(duì)加工腔室旋轉(zhuǎn)加工機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的一體式工件加工工具，其中所述多個(gè)工件加工站中的至少第二加工站的加工機(jī)頭包括一個(gè)轉(zhuǎn)子電機(jī)；一個(gè)能夠被電機(jī)旋轉(zhuǎn)的工件殼體，該工件殼體內(nèi)包括一個(gè)基本封閉的加工腔室，在該加工腔室內(nèi)，一種或多種加工流體在殼體轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的離心力的作用下被分配到工件的至少一個(gè)表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的一體式工件加工工具，其中所述工件殼體包括一個(gè)設(shè)置有一內(nèi)腔表面的上腔部件，該上腔部件包括一個(gè)設(shè)置于內(nèi)腔表面中央處的流體入口；一個(gè)設(shè)置有一內(nèi)腔表面的下腔部件，該下腔部件包括一個(gè)設(shè)置于內(nèi)腔表面中央處的流體入口；上腔部件和下腔部件彼此連接在一起形成了基本封閉的加工腔室，該加工腔室與工件的形狀基本吻合，該基本封閉的加工腔室在其周邊部分設(shè)置有至少一個(gè)流體出口，以利于流體在離心力的作用下從加工腔室流出。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的一體式工件加工工具，其中支承所述多個(gè)工件加工站中的至少第二加工站的加工機(jī)頭的部件包括一個(gè)用于相對(duì)加工腔室提升加工機(jī)頭的提升機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的一體式工件加工工具，其中所述多個(gè)工件加工站中的至少一個(gè)加工站的加工機(jī)頭包括一個(gè)轉(zhuǎn)子電機(jī)；一個(gè)能夠被電機(jī)旋轉(zhuǎn)的工件殼體，該工件殼體內(nèi)包括一個(gè)基本封閉的加工腔室，在該加工腔室內(nèi)，一種或多種加工流體在殼體轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的離心力的作用下分配到工件的至少一個(gè)表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的一體式工件加工工具，其中所述工件殼體包括一個(gè)設(shè)置有一內(nèi)腔表面的上腔部件，該上腔部件包括一個(gè)設(shè)置于內(nèi)腔表面中央處的流體入口；一個(gè)設(shè)置有一內(nèi)腔表面的下腔部件，該下腔部件包括一個(gè)設(shè)置于內(nèi)腔表面中央處的流體入口；上腔部件和下腔部件彼此連接在一起形成了基本封閉的加工腔室，該加工腔室與工件的形狀基本吻合，該基本封閉的加工腔室在其周邊部分設(shè)置有至少一個(gè)流體出口，以利于流體在離心力的作用下從加工腔室流出。
14，根據(jù)權(quán)利要求12的一體式工件加工工具，其中支承所述多個(gè)工件加工站中的至少一個(gè)加工站的加工機(jī)頭的部件包括一個(gè)用于相對(duì)加工腔室提升加工機(jī)頭的提升機(jī)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的一體式工件加工工具，其中所述工件加工工具機(jī)架還包括一個(gè)外露表面，包括支承加工機(jī)頭的部件的所述工件加工站的至少一部分安裝在該外露表面上，所述外露表面包括一個(gè)用于容納工件加工站的第一銷軸的插座；一個(gè)用于容納工件加工站的第二銷軸的支座。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的一體式工件加工工具，其中所述插座包括一個(gè)用于容納第一銷軸的球形凹槽。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的一體式工件加工工具，其中所述插座包括一個(gè)用于相對(duì)所述外露表面調(diào)整所述插座位置的調(diào)整機(jī)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的一體式工件加工工具，其中所述調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一個(gè)起重螺旋。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的一體式工件加工工具，其中所述支座包括一個(gè)用于容納第二銷軸的圓柱形凹槽。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的一體式工件加工工具，其中所述支座包括一個(gè)用于相對(duì)所述外露表面調(diào)整所述支座位置的調(diào)整機(jī)構(gòu)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的一體式工件加工工具，其中所述調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一個(gè)起重螺旋。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的一體式工件加工工具，其中所述外露表面還包括一個(gè)第一可調(diào)表面，該表面上能夠安裝工件加工站的第三銷軸。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的一體式工件加工工具，其中所述外露表面還包括一個(gè)第二可調(diào)表面，該表面上能夠安裝工件加工站的第四銷軸。
24.一種用于工件加工站中的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其包括一個(gè)主體；一個(gè)適合于容納工件的加工機(jī)頭；一個(gè)包括一電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其用于將加工機(jī)頭可轉(zhuǎn)動(dòng)地接合到所述主體上，其中所述電動(dòng)機(jī)設(shè)置于加工機(jī)頭內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的軸與所述主體接合并相對(duì)所述主體可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述提升和旋轉(zhuǎn)部件的主體包括一個(gè)第一部分和一個(gè)第二部分，第二部分可相對(duì)第一部分移動(dòng)并與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連接；該提升和旋轉(zhuǎn)部件還包括一個(gè)提升機(jī)構(gòu)，所述提升機(jī)構(gòu)與所述主體的第一和第二部分相連接，用于提升與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相接合的所述主體的第二部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述提升機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與一線性導(dǎo)向電機(jī)相連接的導(dǎo)向塊。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述提升機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與線性導(dǎo)向電機(jī)相連接的滾珠絲杠，該滾珠絲杠上跨有導(dǎo)向塊。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述提升機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連接在所述主體的第一部分和所述主體的第二部分之間的平衡機(jī)構(gòu)，用于沿與重力方向相反的方向施加一個(gè)力。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述平衡機(jī)構(gòu)是一個(gè)空氣彈簧。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的提升和旋轉(zhuǎn)部件，還包括一個(gè)電纜部件，該電纜部件用于接收電信號(hào)、氣體和流體中的至少一個(gè)，并將電信號(hào)、氣體和流體中的至少一些輸送給所述加工機(jī)頭。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述電纜部件包括一個(gè)公共的電纜環(huán)，用于沿提升機(jī)構(gòu)的提升方向和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向輸送多余長(zhǎng)度的電纜。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述電纜部件包括一個(gè)電纜軌道。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的提升和旋轉(zhuǎn)部件，還包括一個(gè)接線盒，所述電纜部件通過(guò)該接線盒接收電信號(hào)、氣體和液體中的至少一個(gè)。
34.根據(jù)權(quán)利要求24的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述加工機(jī)頭包括一個(gè)或多個(gè)適合于夾持工件的接點(diǎn)。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述一個(gè)或多個(gè)工件接點(diǎn)與工件形成導(dǎo)電連接。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述一個(gè)或多個(gè)工件接點(diǎn)是一個(gè)環(huán)形接點(diǎn)。
37.根據(jù)權(quán)利要求33的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其中所述加工機(jī)頭包括一個(gè)第二電機(jī)，該電機(jī)適合于在一個(gè)平行容納有工件的加工機(jī)頭表面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)工件。
38.根據(jù)權(quán)利要求24的提升和旋轉(zhuǎn)部件，還包括兩個(gè)或多個(gè)適合于將所述提升和旋轉(zhuǎn)部件安裝到工件加工機(jī)架上的銷軸。
39.一種用于工件加工站中的提升和旋轉(zhuǎn)部件，其包括一個(gè)包括一第一部分和一第二部分的主體，第二部分可相對(duì)第一部分移動(dòng)；一個(gè)連接在第一部分和第二部分之間的提升機(jī)構(gòu)；一個(gè)與第二部分接合的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；一個(gè)通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與第二部分相連接的加工機(jī)頭；一個(gè)電纜部件，該電纜部件用于接收電信號(hào)、氣體和液體中的至少一個(gè)并將電信號(hào)、氣體和液體中的至少一些提供給加工機(jī)頭；其中所述電纜部件包括一個(gè)用于沿提升機(jī)構(gòu)的提升方向和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向輸送多余長(zhǎng)度的電纜的公共電纜環(huán)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的提升和旋轉(zhuǎn)部件，還包括兩個(gè)或多個(gè)適合于將所述提升和旋轉(zhuǎn)部件安裝到工件加工機(jī)架上的銷軸。
41.一種將工件加工站的至少一部分連接到一個(gè)機(jī)架上的方法，該方法包括下述步驟將工件加工站的第一銷軸插裝到設(shè)置于機(jī)架外表面上的插座內(nèi)；將工件加工站的第二銷軸支承在設(shè)置于機(jī)架外表面上的支座內(nèi)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，還包括將工件加工站的第三銷軸支承在設(shè)置于機(jī)架外表面上的第一安裝表面上的步驟。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，還包括將工件加工站的第四銷軸支承在設(shè)置于機(jī)架外表面上的第二安裝表面上的步驟。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，還包括調(diào)整所述插座、所述支座、所述第一安裝表面和所述第二安裝表面中的至少一個(gè)的位置的步驟，用于相對(duì)機(jī)架調(diào)整工件加工站的至少一部分的位置。
45.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，還包括用一夾具將工件加工站固定到機(jī)架上的步驟。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其中所述固定工件加工站的步驟包括將該夾具設(shè)置在第三銷軸上，而第三銷軸抵靠在能夠卡住第三銷軸的所述第一安裝表面上。
47.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中所述工件加工站的至少一部分是一個(gè)用于單個(gè)晶片加工的提升和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種用于工件加工站(400)中的提升和旋轉(zhuǎn)部件(200),包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)外形的主體和多個(gè)設(shè)置于相對(duì)兩側(cè)并用于將部件固定到機(jī)架(100)上的銷軸(250)。該提升和旋轉(zhuǎn)部件(200)還包括一個(gè)帶電機(jī)(305)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(285),該電機(jī)設(shè)置于加工機(jī)頭(205)內(nèi)并將加工機(jī)頭(205)和主體(210)連接在一起并用于相對(duì)主體(210)轉(zhuǎn)動(dòng)加工機(jī)頭(205)。該提升和旋轉(zhuǎn)部件(200)包括一個(gè)提升機(jī)構(gòu)(255)和一個(gè)電纜部件(295),該電纜部件包括一個(gè)能夠?qū)⑿盘?hào)、氣體和流體中的至少一個(gè)提供給加工機(jī)頭(205)的公共電纜。
文檔編號(hào)H01L21/677GK1369024SQ00811506
公開(kāi)日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2000年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月12日
發(fā)明者丹尼爾·J·伍德拉夫, 馬丁·C·布萊克, 凱爾·M·漢森, 史蒂文·L·皮斯 申請(qǐng)人:塞米用具公司