[发明专利]一种应用于集成电路设备的晶圆旋转装置

说明书

本发明提供一种应用于集成电路设备的晶圆旋转装置，其属于半导体设备技术领域，其包括在操作台上段外侧由内而外依次同轴地套设的支撑筒、内套筒及旋转筒；内套筒的上端与腔室的底部相连接；旋转筒内侧面中部向内延伸有环形板，环形板位于内套筒下方；环形板与支撑筒的下端相连接；旋转筒的上端与内套筒之间通过上轴承转动连接，旋转筒的下端与操作台下段之间通过下轴承转动连接，上轴承与环形板之间，以及下轴承与环形板之间，均设置有磁流体密封组件；旋转筒连接有用于控制其旋转的驱动组件。本发明实现了控制旋转精确可靠，并可避免颗粒物污染，且结构简单、成本低廉、控制方便。

技术领域

本发明属于集成电路设备技术领域，具体涉及一种应用于集成电路设备的晶圆旋转装置。

背景技术

在集成电路设备中，有很多设备工艺过程中要求晶圆能够匀速旋转，从而获得整片晶圆各个位置温度或工艺的均匀性。

现有技术例如专利申请号为US13737350的美国专利，其中晶圆的旋转装置为：腔室内放置环形结构，此环形结构有磁性，其与内圈之间放置若干滚珠，在腔室外侧放置一个环形磁铁结构，当外侧的环形磁铁结构被电机驱动旋转时会吸引腔室内带磁性的环形结构旋转，内侧的环形结构上放置有支撑装置，支撑装置上放置晶圆，从而实现晶圆的旋转。

现有晶圆的旋转装置的结构存在如下问题：

1、滚珠与环形结构直接接触，旋转过程中会由于摩擦而产生颗粒物，污染工艺环境；

2、通过腔室外的磁铁吸引腔室内的环形结构旋转，非直接驱动，无法判断是否存在打滑，也无法实现精确控制转速。

3、腔室内的环形结构、滚珠、内圈所形成的类似轴承结构，整圈滚珠安装维护不便，容易产生误差。

此外，现有技术中还有一种利用磁悬浮结构的旋转装置，该种方式虽然解决了颗粒物污染工艺环境的问题，但是结构和控制复杂，成本很高，而且易受外界电、磁等干扰而出现抖动飞片现象，且该技术目前仅为个别企业所垄断。

发明内容

基于现有技术存在的技术问题，本发明提供一种应用于集成电路设备的晶圆旋转装置，其实现了腔室内晶圆的精确旋转，同时可避免颗粒物污染，且结构简单、成本低廉、控制方便。

依据本发明的技术方案，本发明提供了一种应用于集成电路设备的晶圆旋转装置，集成电路设备中包括有腔室、呈圆筒状的操作台和晶圆旋转装置，腔室和操作台不可旋转；操作台为上小下大的阶梯分段圆筒状，包括有自上而下依次相连的操作台板、第一圆筒段、环形台阶和第二圆筒段；晶圆旋转装置包括在操作台外侧由内而外依次同轴地套设的支撑筒、内套筒及旋转筒；内套筒及支撑筒位于第一圆筒段外；旋转筒位于内套筒及第二圆筒段外；内套筒的上端与腔室的底部相连接；旋转筒内侧面中部向内延伸有环形板，环形板位于内套筒和环形台阶之间；环形板与支撑筒的下端相连接；旋转筒的上端与内套筒之间通过上轴承转动连接，旋转筒的下端与第二圆筒段之间通过下轴承转动连接，上轴承与环形板之间，以及下轴承与环形板之间，均设置有磁流体密封组件；旋转筒连接有用于控制其旋转的驱动组件。

进一步地，操作台的操作台板上开设有若干允许顶针通过的通孔，操作台板的下表面在与通孔对应位置处连接有晶圆升降装置，晶圆升降装置包括有顶针及控制顶针升降的机构，多个顶针的上端共同在操作台板的上方支撑晶圆。

进一步地，内套筒下段的外侧面与第二圆筒段的外侧面直径相同且位置相对齐。

进一步地，每一个磁流体密封组件均包括有自上而下依次相连的上磁极环、磁环和下磁极环；上磁极环和下磁极环在朝外的侧面均设置有密封圈，密封圈与旋转筒相抵触；上磁极环和下磁极环在朝内的侧面均设置有磁流体；上轴承的轴承外圈与其下方相邻的上磁极环之间，以及下轴承的轴承外圈与其上方相邻的下磁极环之间，均设置有隔环。