[发明专利]一种盘状物夹持旋转装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造设备技术领域，更具体地，涉及一种盘状物夹持旋转装置。

背景技术

在集成电路的生产加工工艺过程中，半导体硅片或晶片等具有圆形形状的盘状物，通常都会经过诸如薄膜沉积、刻蚀、清洗、抛光等多道工艺制程。而在这些工艺制程中，经常需要通过夹持旋转装置用以支撑及夹持盘状物来对盘状物进行旋转工艺处理。特别是在集成电路的各个生产加工工艺制程之间，为了清除在各个工艺制程中沉积在硅片或晶片等表面的污染杂质，必须对经受了每道工艺制程后的硅片或晶片等进行清洗处理。

在使用盘状物夹持旋转装置对硅片或晶片等进行清洗处理时，通过沿周向带有若干卡爪的基座(卡盘)，将硅片或晶片等进行夹紧固定，并操纵基座下方连接的旋转驱动装置，带动硅片或晶片等同步转动，使喷向硅片或晶片等的清洗化学药液或气体能够均匀覆盖产品整个表面，实现对产品的清洁。其中，卡爪的结构、夹持方式、位置、松紧力度及旋转驱动装置的响应性等，对于保证产品在清洗时的安全和清洁效果具有关键的作用。

卡爪的动作状态一般包括三个阶段：装载盘状物阶段，卡爪处于打开状态，以便机械手放入盘状物；工艺阶段，卡爪处于夹紧盘状物状态，使盘状物随旋转平台转动进行工艺；卸载盘状物阶段，卡爪再次打开，以便机械手拾取盘状物。

现有盘状物夹持旋转装置的结构原理大致分为三大类：第一类为卡爪通过齿轮啮合对盘状物进行夹持；第二类为卡爪通过磁力作用对盘状物进行夹持；第三类为通过其它方式例如静电盘或气垫形式对盘状物进行夹持。

但是，上述传统的盘状物夹持旋转装置都存在卡爪及控制结构复杂、不易加工的问题，特别是许多传统的卡爪元件在旋转平台的高速转动条件下，还容易受到离心力及地心引力的影响，往往需超出安全标准设计或在复位时只有较短的行程，且较多的卡爪元件之间在相互动作过程中，还容易因摩擦产生颗粒形成污染。而采用静电吸附或气垫形式夹持盘状物，更需要设计复杂的控制系统并在适当的时刻来控制和移动夹持元件，甚至需要特殊而昂贵的轴联动旋转机构。此外，现有的盘状物夹持旋转装置在控制夹持元件的夹持力方面仍未形成具有优势的设计，往往在夹持盘状物时造成产品损伤及颗粒产生。

因此，需要设计一种具有结构简单、动作控制方式便捷可靠、夹持力度可控的新型盘状物夹持旋转装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种新型盘状物夹持旋转装置，具有结构简单、动作控制方式便捷可靠、夹持力度可控的优点，可有效解决现有技术存在的结构复杂、不易加工、易受离心力及地心引力影响以及易产生颗粒污染的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种盘状物夹持旋转装置，包括：

环形旋转平台，其受驱动时作水平旋转；

环形可动基座和固定基座，上下设于所述旋转平台上，并与所述旋转平台形成同步旋转，所述可动基座受驱动时在所述固定基座上升起和降落；

一组固定卡爪和一组活动卡爪，突出设于所述可动基座上端面，并沿所述可动基座圆周方向分布，所述固定卡爪固接所述可动基座，所述活动卡爪转动连接所述可动基座，每个所述活动卡爪分别与一个所述固定卡爪相对设置；各所述活动卡爪的转动中心下方部位设有第一磁体，对应所述第一磁体的所述活动卡爪转动方向两侧外部设有分别连接所述可动基座、固定基座的第二、第三磁体，每二个相邻所述磁体相对面的磁极相同，且所述第一、第三磁体之间的磁排斥力大于所述第一、第二磁体之间的磁排斥力；

其中，所述可动基座降落时，各所述活动卡爪受所述第一、第三磁体之间较大排斥力的作用向所述可动基座内侧转动，将放置在各所述固定卡爪上的所述盘状物朝向各自对应的所述固定卡爪方向夹紧，所述可动基座升起时，各所述活动卡爪受所述第一、第二磁体之间排斥力的作用向所述可动基座外侧转动，将所述盘状物反向放开。