一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置的制作方法

本发明涉及气相沉积设备领域，尤其涉及一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置。

背景技术：

1、气相沉积设备是制造微电子器件时被用来沉积出某种薄膜的设备，沉积出的薄膜用来制作介电材料。

2、气相沉积设备在工艺腔室内设有主轴升降旋转装置，主轴上方设有传送托盘，传送托盘上设有陶瓷环，主轴升起，陶瓷环带动晶圆一起升起。当主轴上升到预设位置后，主轴进行旋转运动，此时晶圆随着主轴的旋转被带到了出口位置，到达预定位置后，旋转停止，主轴下降至预设点，主轴在工作过程中重复循环上述上升-旋转-定位-下降的过程。现有主轴升降旋转装置均有两个动力源，其中一个动力源带动主轴执行升降运动，另一个动力源带动主轴执行旋转运动。设置两个动力源占用空间较大，增加了气相沉积设备的制造成本。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，以克服气相沉积设备需用两个动力源分别控制主轴的旋转和升降动作而带来的设备占用空间大，成本增加的问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，包括主轴、主轴连接件、法兰座、弹簧销定位组件、顶升块、丝杠、丝母、旋转体、气动旋转卡盘和电机；

4、所述气动旋转卡盘包括卡爪部，所述电机与所述卡爪部转动连接，所述卡爪部包括卡爪，所述卡爪之间形成夹持空间，所述丝杆的一端设于夹持空间内；

5、所述顶升块设有所述丝母，所述丝母与所述丝杠传动连接；

6、所述顶升块与所述主轴连接件的一端固定连接，所述主轴连接件的另一端与所述主轴固定连接；

7、所述旋转体设有第一孔洞，所述卡爪设于所述第一孔洞内，所述顶升块能够随所述旋转体旋转；

8、所述法兰座设于所述旋转体的上侧，所述法兰座的下部边缘设有定位结构；所述定位结构包括依次设置的渐变段、圆弧段、突变段和平滑凸起段；

9、所述弹簧销定位组件设在所述旋转体上，所述弹簧销定位组件能够随所述旋转体旋转，所述弹簧销定位组件设于所述法兰座的下侧，所述弹簧销定位组件包括定位销，当所述弹簧销定位组件随所述旋转体旋转时，所述定位销经过所述渐变段和圆弧段后，能够卡入所述突变段和平滑凸起段之间。

10、进一步的，所述旋转体包括顶板、背板和底板，所述顶升块设于所述顶板和所述底板之间，所述第一孔洞设于所述底板上，所述顶板上设有第二孔洞，所述主轴连接件的一端穿过所述第二孔洞，所述弹簧销定位组件设于所述顶板的外壁。

11、进一步的，还包括滑块和直线滑轨，所述直线滑轨与所述背板固定连接，所述滑块与所述直线滑轨滑动连接，所述滑块与所述顶升块固定连接。

12、进一步的，所述弹簧销定位组件还包括弹性体、螺栓和筒体，所述定位销固定连接于所述弹性体上侧，所述弹性体设于所述螺栓上侧，所述螺栓设置于所述筒体内。

13、进一步的，所述渐变段包括渐变斜面，所述渐变斜面沿所述转动体转动方向朝所述弹性体倾斜；所述圆弧段包括弧面，所述弧面向所述弹性体凸出；所述突变段包括垂直面，所述定位销与所述定位结构卡合时，所述定位销的右侧与所述垂直面抵接；所述平滑凸起段包括凸起面，所述凸起面向所述弹性体凸起。

14、进一步的，还包括主轴波纹管和磁流体旋转组件，所述磁流体旋转组件包括固定部和转动部，所述主轴波纹管设于所述转动部和所述主轴之间，且套设于所述主轴连接件外侧，所述主轴连接件设于所述转动部内，所述转动部与所述顶板固定连接。

15、进一步的，还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在所述主轴连接件的外侧，所述转动部的内壁设有径向向内凸起的止挡部，所述压缩弹簧设置于所述止挡部和所述顶升块之间。

16、进一步的，还包括支撑杆和支撑座，所述支撑杆一端与所述法兰座固定连接，另一端与所述支撑座固定连接，所述旋转体设置于所述法兰座和所述支撑座之间，所述气动旋转卡盘安装于所述支撑座上。

17、有益效果：本申请公开的一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，采用一个动力源驱动主轴的升降旋转定位动作，将电机接入气动旋转卡盘后，电机控制气动旋转卡盘的旋转运动，卡爪的开合切换主轴的旋转和升降动作，通过驱动弹簧销定位组件与法兰座的相对运动实现定位销与定位结构的卡合与脱离，进而完成主轴运动过程中的定位，节约了设备的占用空间，降低了设备的制造成本。

技术特征：

1.一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其特征在于：包括主轴(1)、主轴连接件(3)、法兰座(6)、弹簧销定位组件(8)、顶升块(10)、丝杠(12)、丝母(13)、旋转体(16)、气动旋转卡盘(17)和电机(19)；

2.根据权利要求1所述的一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其特征在于：所述旋转体(16)包括顶板(163)、背板(164)和底板(165)，所述顶升块(10)设于所述顶板(163)和所述底板(165)之间，所述第一孔洞(161)设于所述底板(165)上，所述顶板(163)上设有第二孔洞(162)，所述主轴连接件(3)的一端穿过所述第二孔洞(162)，所述弹簧销定位组件(8)设于所述顶板(163)的外壁。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其特征在于：还包括滑块(14)和直线滑轨(15)，所述直线滑轨(15)与所述背板(164)固定连接，所述滑块(14)与所述直线滑轨(15)滑动连接，所述滑块(14)与所述顶升块(10)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其特征在于：所述弹簧销定位组件(8)还包括弹性体(82)、螺栓(83)和筒体(84)，所述定位销(81)固定连接于所述弹性体(82)上侧，所述弹性体(82)设于所述螺栓(83)上侧，所述螺栓(83)设置于所述筒体(84)内。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其特征在于：所述渐变段(71)包括渐变斜面(711)，所述渐变斜面(711)沿所述转动体转动方向朝所述弹性体(82)倾斜；所述圆弧段(72)包括弧面(721)，所述弧面(721)向所述弹性体(82)凸出；所述突变段(73)包括垂直面(731)，所述定位销(81)与所述定位结构(7)卡合时，所述定位销(81)的右侧与所述垂直面(731)抵接；所述平滑凸起段(74)包括凸起面(741)，所述凸起面(741)向所述弹性体(82)凸起。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其特征在于：还包括主轴波纹管(2)和磁流体旋转组件(4)，所述磁流体旋转组件(4)包括固定部(41)和转动部(42)，所述主轴波纹管(2)设于所述转动部(42)和所述主轴(1)之间，且套设于所述主轴连接件(3)外侧，所述主轴连接件(3)设于所述转动部(42)内，所述转动部(42)与所述顶板(163)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其特征在于：还包括压缩弹簧(9)，所述压缩弹簧(9)套设在所述主轴连接件(3)的外侧，所述转动部(42)的内壁设有径向向内凸起的止挡部(5)，所述压缩弹簧(9)设置于所述止挡部(5)和所述顶升块(10)之间。

8.根据权利要求1所述的一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其特征在于：还包括支撑杆(11)和支撑座(18)，所述支撑杆(11)一端与所述法兰座(6)固定连接，另一端与所述支撑座(18)固定连接，所述旋转体(16)设置于所述法兰座(6)和所述支撑座(18)之间，所述气动旋转卡盘(17)安装于所述支撑座(18)上。

技术总结
本发明公开了一种用于半导体设备的主轴可定位升降旋转装置，其包括主轴、主轴连接件、法兰座、弹簧销定位组件、顶升块、丝杠、丝母、旋转体、气动旋转卡盘和电机；所述气动旋转卡盘包括卡爪部，所述卡爪部包括卡爪，所述卡爪之间形成夹持空间，所述丝杆的一端设于夹持空间内；所述顶升块设有所述丝母；所述顶升块与所述主轴连接件的一端固定连接，所述主轴连接件的另一端与所述主轴固定连接；所述旋转体设有第一孔洞，所述卡爪设于所述第一孔洞内；所述法兰座的下部设有定位结构；所述弹簧销定位组件包括定位销，定位销能够与所述定位结构卡合。本发明采用一个动力源驱动主轴的升降旋转定位动作，节约了设备的占用空间，降低了设备的制造成本。

技术研发人员：邓超,徐家庆,唐丽娜
受保护的技术使用者：大连皓宇电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15