[发明专利]一种高精度高效率的硅片定向装置

说明书

本发明公开了一种高精度高效率的硅片定向装置，上部处于真空腔体，下部处于大气环境，主要包括安装框架、光源收发组件、运动密封组件、旋转运动组件和升降驱动组件，光源收发组件用于监测光感强度，运动密封组件固定在安装法兰上，保证真空环境，旋转运动组件由旋转电机经减速器减速后提供旋转动力，根据光感变化确定硅片的缺口，升降驱动组件由升降电机提供动力，带动整个旋转运动组件延直线导轨上升和下降，完成硅片的取放；本发明结构紧凑，升降高度可调，采用减速器配合旋转电机，与其他传动方式相比大大提高了定向精度，升降电机通过多头螺杆，带动旋转运动组件整体快速升降，减少取放硅片的时间，提升传片效率。

技术领域

本发明涉及集成电路和器件的制造领域，即离子注入机，更具体地讲，涉及一种高精度高效率的硅片定向装置。

背景技术

当今国内外的集成电路行业发展势头迅猛，离子注入工艺更是集成电路制造中至关重要的技术，一些先进的半导体需要多达三十几步的注入工序，在每次的注入工序中，硅片都要先经过定向装置，完成定向后才会被送至靶台进行离子注入。硅片定向装置作为离子注入机中硅片传输的重要一环，定向过程所用的时间直接影响传片的效率，定向的精准度决定了硅片到达靶台的位置精度，因此硅片定向装置对注入机的产能和产品质量都有着非常重要的影响。目前，国内对硅片定向装置的研究相对较少，实际使用的定向装置多采用同步带传送的方式，在升降运动中，同步带的主动轮位置不变，从动轮会跟随旋转轴升降，导致同步带发生拉扯和松动，因此硅片定向的精度较差，如何提升硅片的定向精度，保证传片效率是设计硅片定向装置要解决的主要问题。

发明内容

为解决上述定向精度和定向效率的问题，本发明提供了一种高精度高效率的硅片定向装置，可用于硅片传输过程中的硅片定向。

所述的一种高精度高效率的硅片定向装置包括安装框架、光源收发组件、运动密封组件、旋转运动组件、升降驱动组件，所述光源收发组件和所述运动密封组件安装于所述安装框架的上部，位于机台的真空腔体中，所述旋转运动组件和升降驱动组件置于所述安装框架的下部，位于大气环境中。

所述光源收发组件包括光源发射器、光源接收器和光源支架，所述光源支架固定于所述安装框架的上部，所述光源发射器和光源接收器的光轴中心对齐后，相隔一定距离固定在光源支架的安装槽内。

所述运动密封组件包括运动密封座、上密封挡圈、上密封垫环、U型密封圈+隔环和下密封挡圈，所述运动密封座固定于所述安装框架上，所述U型密封圈+隔环安装于所述运动密封座的中心孔内，两个密封圈置于隔环的两侧，通过所述上密封垫环和密封挡圈限制竖直方向的向上运动，所述下密封挡圈固定于所述运动密封座，限制竖直方向的向下运动。

所述旋转运动组件包括旋转执行机构、联轴器、旋转驱动机构、固定架和直线运动机构，所述旋转执行机构和旋转驱动机构同轴安装固定于所述固定架上，并通过所述联轴器连接。

所述旋转执行机构包括定向圆盘、旋转轴、轴承、轴承套、编码器法兰和编码器，所述固定架包括旋转套固定板、加强板和旋转驱动固定板，所述旋转轴两端各穿入一个所述轴承，所述轴承同轴安装于所述轴承套内腔，通过固定于所述轴承套下方的所述编码器法兰压紧，所述定向圆盘安装于所述旋转轴的顶端，所述编码器安装于旋转轴的底端，所述轴承套穿过圆孔固定于旋转套固定板，所述旋转驱动机构固定于旋转驱动固定板。

所述直线运动机构包括导轨和滑块，所述导轨固定于所述安装框架，所述滑块固定于所述固定架。

所述升降驱动组件包括升降板、升降传动组件、联轴器、升降电机和电机安装法兰，所述升降传动组件和升降电机同轴安装，并通过所述联轴器连接，所述电机安装法兰安装于所述安装框架。