真空卡盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种真空卡盘。
【背景技术】
[0002]真空卡盘(chuck)是一种常见的工业设备，其工作原理在相对于被吸附物的吸附垫的表面由真空泵对背面一侧进行减压，并经由与背面和表面连通的贯通孔而吸附并保持被吸附物。
[0003]例如，在半导体加工领域，通常使用真空卡盘来吸附或抓取晶圆。另外，用于抓取晶圆的真空卡盘往往还需要具备高速旋转功能，以满足电镀、抛光等工艺的需求。但是，在实现高速旋转时，往往又由于旋转而导致密封不足，无法满足抽真空的需要。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种真空卡盘，能够在提供高速旋转功能的同时，实现良好的密封效果。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种真空卡盘，包括:
[0006]中空电机，该中空电机具有中空轴，该中空轴的一端由中空电机的端面伸出；
[0007]密封圈固定环,所述密封圈固定环与所述中空电机的端面固定,所述密封圈固定环具有第一孔洞，该中空轴的一端伸入所述第一孔洞，所述中空轴的外侧壁与所述第一孔洞的侧壁之间具有空隙；
[0008]密封圈，所述密封圈固定在所述第一孔洞的侧壁上，所述密封圈与所述中空轴的外侧壁接触。
[0009]根据本发明的一个实施例，该真空卡盘还包括:密封圈压板，所述密封圈压板具有第二孔洞，所述密封圈压板固定在所述密封圈固定环上，所述第二孔洞与第一孔洞连通。
[0010]根据本发明的一个实施例，该真空卡盘还包括:0型圈，设置在所述密封圈压板和密封圈固定环的接触界面上，以使所述第二孔洞和第一孔洞形成密封式连通。
[0011]根据本发明的一个实施例，该真空卡盘还包括:抽气接头，密封连接在所述第二孔洞内，用于通过所述第二孔洞和第一孔洞对所述中空轴抽气。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述第一孔洞靠近所述密封圈压板处的孔径大于远离所述密封圈压板处的孔径，从而使得所述第一孔洞的侧壁具有台阶，所述密封圈固定在所述台阶上。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述密封圈压板具有向外延伸的管状突出部，所述管状突出部包括管壁以及管壁包围的空腔，所述空腔与所述第二孔洞连通，所述管壁伸入所述第一孔洞并将所述密封圈抵压在所述台阶上。
[0014]根据本发明的一个实施例，该真空卡盘还包括:固持盘，该固持盘与所述中空轴的另一端固定连接。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0016]本发明实施例的真空卡盘中，密封圈固定环与中空电机的端面固定,密封圈设置在密封圈固定环的第一孔洞内，中空电机的中空轴仅与密封圈接触，使得密封圈固定环与中空电机的中空轴之间形成良好的密封空间，能够在高速旋转的情况下实现良好的密封效果。
[0017]进一步而言，本发明实施例的真空卡盘还采用密封圈压板将密封圈固定环压住，密封圈压板与密封圈固定环之间设置O型圈，使得密封圈压板与密封圈固定环之间也形成良好的密封，有利于进一步改善密封效果。
【附图说明】
[0018]图1是本发明实施例的真空卡盘的俯视图；
[0019]图2是图1沿A-A方向的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
[0021]参考图1和图2，本实施例的真空卡盘包括:固持盘10、中空电机11、密封圈固定环12、密封圈13、O型圈(0-ring) 14、密封圈压板15以及抽气接头16。
[0022]进一步而言，中空电机11具有中空轴，该中空轴具有高速旋转能力，同时该中空轴的内部又有抽气孔，该抽气孔从中空轴的一端延伸至中空轴的另一端，以供抽真空。
[0023]该中空轴的一端由中空电机的端面伸出，另一端与固持盘10固定连接。以图2所示实例为例，中空轴的上端与固持盘10固定连接，带动固持盘10高速旋转。而固持盘10上可以具有开口，该开口和中空轴的抽气孔相通，因此，可以通过中空轴的抽气孔进行抽真空，使得固持盘10具有真空吸附能力，例如可以将晶圆吸附在固持盘10上。
[0024]密封圈固定环12与中空电机11的端面固定,例如可以通过固定销来固定。密封圈固定环12具有第一孔洞，该中空轴的一端伸入第一孔洞内，中空轴的外侧壁与第一孔洞的侧壁之间具有空隙，也就是中空轴的外侧壁与第一孔洞的侧壁之间不接触。
[0025]密封圈13固定在密封圈固定环12的第一孔洞的侧壁上，密封圈13与中空轴的外侧壁接触。换言之，中空轴伸入第一孔洞后，仅与密封圈13接触，而不与第一孔洞的侧壁接触。
[0026]该密封圈13可以选择适当的材料制成，以耐受中空轴旋转摩擦产生的发热量。在一个具体的实例中，该密封圈13可以耐受8000转/分钟转速下产生的发热量。
[0027]密封圈压板15固定在密封圈固定环12上，密封圈压板15具有第二孔洞，该第二孔洞与第一孔洞连通，抽气接头16密封连接在第二孔洞内。利用抽气接头16，可以通过第二孔洞、第一孔洞对中空轴的抽气孔抽气，以实现真空吸附效果。
[0028]作为一个优选的实施例，密封圈压板15和密封圈固定环12的接触界面上还可以设置有O型圈14，该O型圈14使得第二孔洞与第一孔洞之间的连通方式为密封式连通。
[0029]更加优选地，密封圈固定环12的第一孔洞的侧壁具有台阶。进一步而言，第一孔洞靠近密封圈压板15处的孔径较大，而第一孔洞远离密封圈压板15处(也就是靠近中空电机11的端面处)的孔径较小，从而形成一台阶。密封圈13可以固定在该台阶上，以使其保持位置，避免位置晃动对密封效果带来的影响。
[0030]密封圈压板15具有向外延伸的管状突出部,该管状突出部具有管壁和管壁包围的空腔，其中，空腔与第二孔洞连通而作为第二孔洞的一部分，而管壁则伸入密封圈固定环12的第一孔洞内，将密封圈13抵压在台阶上，使得密封圈13的位置更加稳固，也使得第一孔洞和第二孔洞连通形成的空间具有更好的密封效果。
[0031]由上，本发明实施例采用密封圈13和O型圈14将中空轴与外部空气隔绝，中空轴仅与密封圈13接触，受到的阻力很小。通过对密封圈13与中空轴的接触压紧程度的适当调整，可以在摩擦发热量和密封效果之间得到良好的平衡。根据实测数据显示，该实施例的真空卡盘密封效果良好，发热量较小，很好地实现了高转速抽真空的功能。
[0032]本发明实施例的真空卡盘可以用于半导体设备来抓取晶圆，也可以用于其它领域来抓取其他工件。
[0033]本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种真空卡盘，其特征在于，包括: 中空电机，该中空电机具有中空轴，该中空轴的一端由中空电机的端面伸出； 密封圈固定环，所述密封圈固定环与所述中空电机的端面固定，所述密封圈固定环具有第一孔洞，该中空轴的一端伸入所述第一孔洞，所述中空轴的外侧壁与所述第一孔洞的侧壁之间具有空隙； 密封圈，所述密封圈固定在所述第一孔洞的侧壁上，所述密封圈与所述中空轴的外侧壁接触。2.根据权利要求1所述的真空卡盘，其特征在于，还包括: 密封圈压板，所述密封圈压板具有第二孔洞，所述密封圈压板固定在所述密封圈固定环上，所述第二孔洞与第一孔洞连通。3.根据权利要求2所述的真空卡盘，其特征在于，还包括: O型圈，设置在所述密封圈压板和密封圈固定环的接触界面上，以使所述第二孔洞和第一孔洞形成密封式连通。4.根据权利要求2所述的真空卡盘，其特征在于，还包括: 抽气接头，密封连接在所述第二孔洞内，用于通过所述第二孔洞和第一孔洞对所述中空轴抽气。5.根据权利要求2所述的真空卡盘，其特征在于，所述第一孔洞靠近所述密封圈压板处的孔径大于远离所述密封圈压板处的孔径，从而使得所述第一孔洞的侧壁具有台阶，所述密封圈固定在所述台阶上。6.根据权利要求5所述的真空卡盘，其特征在于，所述密封圈压板具有向外延伸的管状突出部，所述管状突出部包括管壁以及管壁包围的空腔，所述空腔与所述第二孔洞连通，所述管壁伸入所述第一孔洞并将所述密封圈抵压在所述台阶上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的真空卡盘，其特征在于，还包括:固持盘，该固持盘与所述中空轴的另一端固定连接。
【专利摘要】本发明提供了一种真空卡盘，包括：中空电机，该中空电机具有中空轴，该中空轴的一端由中空电机的端面伸出；密封圈固定环，所述密封圈固定环与所述中空电机的端面固定，所述密封圈固定环具有第一孔洞，该中空轴的一端伸入所述第一孔洞，所述中空轴的外侧壁与所述第一孔洞的侧壁之间具有空隙；密封圈，所述密封圈固定在所述第一孔洞的侧壁上，所述密封圈与所述中空轴的外侧壁接触。本发明能够在提供高速旋转功能的同时，实现良好的密封效果。
【IPC分类】H01L21/683, B25B11/00
【公开号】CN105291006
【申请号】CN201410366516
【发明人】张镇磊, 金一诺, 张怀东, 王坚, 王晖
【申请人】盛美半导体设备（上海）有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年7月29日