[发明专利]一种半导体硅片自动涂胶甩胶装置及其关键结构

说明书

本发明公开了一种半导体硅片自动涂胶甩胶装置及其关键结构，所述自动涂胶甩胶装置包括机体、安装架、PLC、人机界面、旋胶组件、滴胶组件和高速吸真空组件；机体一侧固定连接有安装架，安装架顶侧固定连接有滴胶组件，滴胶组件底侧设有旋胶组件，旋胶组件内设置有高速吸真空组件，所述旋胶组件包括提升气缸、提升板、硅片、测胶厚传感器、导向柱和连接架，所述滴胶组件包括水平气缸、垂直气缸、滴胶阀、调压阀、胶体压力罐、排胶容器和固定架，所述高速吸真空组件包括吸盘、高速气旋部件、增速机和电机。该半导体硅片自动涂胶甩胶装置设计新颖、结构简单，通过小力矩电机实现高转速需要，并能保证在高转速下硅片连接稳定。

技术领域

本发明涉及一种半导体硅片自动涂胶甩胶装置及其关键结构，属于半导体硅片自动涂胶甩胶应用技术领域。

背景技术

在半导体芯片光刻生产工艺过程中，需要对硅片进行表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、冷却等步骤，旋涂光刻胶是其中的一个重要环节；在旋涂光刻胶中，有两种工艺方法；一种是静态涂胶，即硅片静止时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂；另一种是动态涂胶，即低速旋转（500r/min）、滴胶、加速旋转（5000r/min）、甩胶、挥发溶剂；光刻胶旋涂后的厚度很关键，决定着后道工序的质量；影响光刻胶厚度均运性的参数：光刻胶的黏度，黏度越低，光刻胶的厚度越薄；旋转速度，速度越快，厚度越薄；旋转加速度，加速越快越均匀；与旋转加速的时间点也有关系；芯片的成本与硅片面积有一定关系；在同一种芯片在不同尺寸的硅片上，能刻出的芯片越多,芯片的价格就越低；因此半导体硅片的工艺趋势是硅片尺寸越做越大，目前主流硅片尺寸为4寸（直径100mm）、6寸（直径150mm），未来将向8寸（直径200mm）、10寸（直径250mm），甚至12寸（直径300mm）发展。

目前在半导体硅片自动涂胶甩胶装置使用过程中存在很多问题，如大尺寸硅片高转速、大扭矩、真空吸附兼容的难题，硅片吸附甩胶的经典做法是，真空气路通过电机底部、电机中空轴、硅片吸盘、硅片连接在一起，通过吸真空负压使硅片牢牢吸附在硅片吸盘上，然后电机高速旋转带动硅片旋转涂胶；已知硅片尺寸（8寸，直径200mm）、高转速（5000r/min），根据扭矩计算公式，可知带动硅片高速旋转的启动力矩要0.3N·m，再加上安全系数、摩擦等，需要的电机力矩要0.8 N·m以上，国内常规的中空电机，转速能达到，但是电机力矩很小（0.1 N·m）；电机力矩能达到要求的，但是电机轴为实心轴，并且额定转速为3000r/min，无法满足使用。因此，亟需一种半导体硅片自动涂胶甩胶装置及其关键结构。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种半导体硅片自动涂胶甩胶装置及其关键结构。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种半导体硅片自动涂胶甩胶装置，包括机体、安装架、PLC、人机界面、旋胶组件、滴胶组件和高速吸真空组件；其中所述机体一侧固定连接有安装架，所述安装架顶侧固定连接有滴胶组件，所述滴胶组件底侧设有放置在机体中的旋胶组件，所述旋胶组件内设置有高速吸真空组件，所述机体一侧设置的人机界面和PLC；

所述旋胶组件包括：提升气缸、提升板、硅片、测胶厚传感器、导向柱和连接架，所述提升气缸固定连接在机体底侧，所述提升气缸输出端固定连接有提升板，所述提升板顶侧固定连接有导向柱，所述导向柱顶端固定连接有升降罩，所述升降罩外壁滑动连接有护罩，所述护罩内设置有固定连接在机体顶侧的底座，所述底座顶侧设置有硅片，所述硅片顶侧设置有测胶厚传感器，所述测胶厚传感器通过连接架与护罩侧表面固定连接；

所述滴胶组件包括：水平气缸、垂直气缸、滴胶阀、调压阀、胶体压力罐、排胶容器和固定架，所述水平气缸固定连接在安装架顶端侧表面，所述水平气缸输出端固定连接有垂直气缸，所述垂直气缸输出端固定连接有固定架，所述固定架一侧表面固定连接有滴胶阀，所述滴胶阀与胶体压力罐的连通气路上设置有调压阀，所述机体一侧设置有排胶容器；

所述高速吸真空组件包括：吸盘、高速气旋部件、增速机和电机，所述吸盘位于硅片中部底侧，所述吸盘底端与高速气旋部件连通，所述高速气旋部件底侧连接有增速机，所述增速机一侧连接连接有电机。