本發(fā)明涉及半導(dǎo)體行業(yè)晶片濕法處理領(lǐng)域，尤其涉及一種單電機驅(qū)動雙擺臂轉(zhuǎn)動的裝置。

背景技術(shù)：

目前，半導(dǎo)體晶片濕法處理工藝中需要化學(xué)液對晶圓表面進(jìn)行點噴加工，最常使用的是依靠擺臂擺動來實現(xiàn)化學(xué)液與晶圓的相對位置。常見的工藝腔體內(nèi)一般都含有兩個或兩個以上的擺臂，這就需要兩個甚至更多的電機及其附屬必需的元器件來驅(qū)動擺臂。隨著半導(dǎo)體設(shè)備結(jié)構(gòu)日益緊湊、要求降低成木的趨勢下，如何能通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)來減少擺臂安裝控件和降低設(shè)備成本己經(jīng)成為一個不可避免的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種單電機驅(qū)動雙擺臂轉(zhuǎn)動的裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種單電機驅(qū)動雙擺臂轉(zhuǎn)動的裝置，包括電機、單元固定板、減速器及擺臂單元，其中電機通過單元固定板安裝在晶圓處理單元底座上，所述電機的輸出端連接有減速器，在減速器的輸出端連接有第二同步帶輪，該第二同步帶輪的圓周上設(shè)有齒；所述減速器包括外殼體、均安裝在外殼體內(nèi)部的少齒差行星傳動機構(gòu)和蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，所述蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的蝸輪固定地安裝在少齒差行星傳動機構(gòu)的輸入軸上；所述少齒差行星傳動機構(gòu)包括擺線針輪行星傳動機構(gòu)，所述擺線針輪行星傳動機構(gòu)包括設(shè)置在輸入軸上的偏心套與偏心套軸承、安裝在偏心套軸承上的擺線輪、與擺線輪相嚙合的針輪、與擺線輪連接的輸出構(gòu)件、與輸出構(gòu)件固定連接的輸出軸，所述輸出軸為減速器的輸出端；

所述電機的兩側(cè)對稱設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的擺臂單元，該擺臂單元包括帶輪軸、第一同步帶輪、同步傳動機構(gòu)、擺臂軸及擺臂，所述帶輪軸及擺臂軸分別轉(zhuǎn)動安裝在所述單元固定板上，在帶輪軸上連接有與所述第二同步帶輪相嚙合的第一同步帶輪，所述第一同步帶輪通過同步傳動機構(gòu)與擺臂軸的一端相連，擺臂軸的另一端連接有擺臂；所述電機兩側(cè)的擺臂通過電機驅(qū)動分別擺動，完成對晶圓的噴灑后復(fù)位

優(yōu)選地，所述擺線輪通過多個銷軸與輸出構(gòu)件連接，所述輸出構(gòu)件安裝在輸入軸上，并在輸出構(gòu)件和輸入軸之間設(shè)置有軸承。

優(yōu)選地，所述偏心套為錯位90度的雙偏心套，所述擺線輪包括分別安裝在雙偏心套上的兩個擺線輪，所述少齒差行星傳動機構(gòu)包括漸開線少齒差行星傳動機構(gòu)，所述少齒差行星傳動機構(gòu)包括rv減速傳動機構(gòu)。

優(yōu)選地，所述同步傳動機構(gòu)包括過渡同步帶輪、同步帶及擺臂軸同步帶輪，所述過渡同步帶輪與第一同步帶輪同軸相連，擺臂軸同步帶輪連接于所述擺臂軸的一端，所述過渡同步帶輪與擺臂軸同步帶輪之間通過同步帶相連。

優(yōu)選地，所述過渡同步帶輪位于第一同步帶輪的下方，并套接在帶輪軸上，該過渡同步帶輪通過同步帶轉(zhuǎn)接塊與所述第一同步帶輪連動。

優(yōu)選地，所述擺臂軸同步帶輪通過齒輪軸轉(zhuǎn)接塊與擺臂軸連接，并帶動擺臂軸轉(zhuǎn)動；所述第二同步帶輪的四分之一圓周設(shè)有齒，所述電機馭動兩側(cè)的擺臂在90度范圍內(nèi)擺動。

優(yōu)選地，所述電機的兩側(cè)對稱設(shè)有分別安裝在單元固定板上的接近開關(guān)傳感器，每個擺臂軸上均設(shè)有與所述接近開關(guān)傳感器相對應(yīng)的傳感器擋片；所述電機與減速器同軸鍵合，在所述單元固定板上安裝有腔體底板，所述電機容置于該腔體底板上的腔體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述擺臂的一端與擺臂軸的另一端相連，擺臂的另一端設(shè)有噴嘴；所述擺臂通過電機的驅(qū)動在所述晶圓的上方做往復(fù)變速掃描運動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、定位準(zhǔn)確、安裝方便、價格低廉，節(jié)省了一個電機及其必需的電器元件，從而降低設(shè)備制造成本。通過一個電機驅(qū)動兩個擺臂擺動，分別向晶圓噴灑化學(xué)液，減小了裝置所占空間。

2、減速器經(jīng)過特殊設(shè)計，在實際應(yīng)用中，旋轉(zhuǎn)運動從蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)輸入，從少齒差行星傳動機構(gòu)的輸出軸輸出，在整個傳動過程中，旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過了兩級減速，分別為相互嚙合的蝸桿與蝸輪所進(jìn)行的減速以及少齒差傳動機構(gòu)進(jìn)行的減速，能夠獲得較低的輸出速度，顯著地提高了傳動比以及所能承受的負(fù)載，此外，蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)與少齒差傳動機構(gòu)設(shè)置在同一個外殼體的內(nèi)部并者兩者直接連接，使得減速器的結(jié)構(gòu)緊湊，體積相對較小，重量相對較輕。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種單電機驅(qū)動雙擺臂轉(zhuǎn)動的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種單電機驅(qū)動雙擺臂轉(zhuǎn)動的裝置中減速器13的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提出的一種單電機驅(qū)動雙擺臂轉(zhuǎn)動的裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖4為本發(fā)明提出的一種單電機驅(qū)動雙擺臂轉(zhuǎn)動的裝置的另一結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中：1、擺臂，2、軸承，3、接近開關(guān)傳感器，4、傳感器擋片，5、齒輪軸轉(zhuǎn)接塊，6、擺臂軸同步帶輪，7、同步帶，8、擺臂軸，9、過渡同步帶輪，10、同步帶輪轉(zhuǎn)接塊，11、第一同步帶輪，12、第二同步帶輪，13、減速器，14、電機，15、單元固定板，16、腔體底板，17、帶輪軸，18、晶圓，19、底座，20、上殼體，21、前殼體，22、蝸輪，23、蝸桿，24、擺線輪，25、銷軸，26、偏心套軸承，27、偏心套，28、輸入軸，29、輸出構(gòu)件，30、第一軸承，31、輸出軸，32、第二軸承，33、針輪，34、第一緊固螺栓，35、通氣銷，36、間隔環(huán)，37、第二緊固螺栓。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

參照圖1-4，一種單電機驅(qū)動雙擺臂轉(zhuǎn)動的裝置，包括電機14，單元固定板15，減速器13及擺臂單元，其中電機14及減速器13各一個，電機14的輸出端與減速器13同軸鍵合后固定在單元固定板15上，并通過單元固定板15安裝在晶圓處理單元底座19上。在單元固定板15的上表面固接有腔體底板16，電機14容置于該腔體底板16上的腔體內(nèi)。第二同步帶輪12與減速器13的輸出端鍵合，該第二同步帶輪12的四分之一圓周上設(shè)有齒。

所述減速器13包括外殼體、安裝在外殼體內(nèi)部的少齒差行星傳動機構(gòu)和蝸輪22蝸桿23傳動機構(gòu)，所述蝸輪22蝸桿23傳動機構(gòu)的蝸輪22固定地安裝在少齒差行星傳動機構(gòu)的輸入軸28上。少齒差行星傳動機構(gòu)包括擺線針輪33行星傳動機構(gòu)。擺線針輪33行星傳動機構(gòu)包括設(shè)置在輸入軸28上的偏心套27與偏心套軸承26、安裝在偏心套軸承26上的擺線輪24、與擺線輪24相嚙合的針輪33、與擺線輪24連接的輸出構(gòu)件29、與輸出構(gòu)件29固定連接的輸出軸31，輸出軸31為減速器13的輸出端。擺線輪24通過多個銷軸25與輸出構(gòu)件29連接。所述輸出構(gòu)件29安裝在輸入軸28上，并在輸出構(gòu)件29和輸入軸28之間設(shè)置有軸承。所述偏心套27為錯位180度的雙偏心套27，擺線輪24包括分別安裝在雙偏心套27上的兩個擺線輪24。所述少齒差行星傳動機構(gòu)包括漸開線少齒差行星傳動機構(gòu)。所述少齒差行星傳動機構(gòu)包括rv減速傳動機構(gòu)。所述蝸輪22蝸桿23傳動機構(gòu)包括相互嚙合的蝸桿23和蝸輪22，所述蝸桿23為減速器13的輸入端。實際應(yīng)用中，旋轉(zhuǎn)運動從蝸輪22蝸桿23傳動機構(gòu)輸入，從少齒差行星傳動機構(gòu)的輸出軸31輸出，在整個傳動過程中，旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過了兩級減速，分別為相互嚙合的蝸桿23與蝸輪22所進(jìn)行的減速以及少齒差傳動機構(gòu)進(jìn)行的減速，能夠獲得較低的輸出速度，顯著地提高了傳動比以及所能承受的負(fù)載，此外，蝸輪22蝸桿23傳動機構(gòu)與少齒差傳動機構(gòu)設(shè)置在同一個外殼體的內(nèi)部并者兩者直接連接，使得減速器13的結(jié)構(gòu)緊湊，體積相對較小，重量相對較輕。

所述電機14的兩側(cè)對稱設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的兩個擺臂單元，每個擺臂單元均包括帶輪軸17、第一同步帶輪11、同步傳動機構(gòu)、擺臂軸8及擺臂1，同步傳動機構(gòu)包括過渡同步帶輪9、同步帶7及擺臂軸同步帶輪6。帶輪軸17的一端通過軸承2轉(zhuǎn)動連接于單元固定板15上，另一端為自由端；擺臂軸8由單元固定板15及腔體底板16穿過，并通過軸承2與單元固定板15轉(zhuǎn)動連接，擺臂軸8較帶輪軸17要遠(yuǎn)離電機14。在帶輪軸17上同軸設(shè)有第一同步帶輪11及過渡同步帶輪9，其中第一同步帶輪11與第二同步帶輪12嚙合，過渡同步帶輪9位于第一同步帶輪11的下方、通過同步帶輪轉(zhuǎn)接塊10與第一同步帶輪11連動，實現(xiàn)了過渡同步帶輪9與減速器13同步轉(zhuǎn)動。過渡同步帶輪9與擺臂軸同步帶輪6通過同步帶7傳動，擺臂軸同步帶輪6通過齒輪軸轉(zhuǎn)接塊5與擺臂軸8連接，帶動擺臂1轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)擺臂1與減速機13輸出轉(zhuǎn)速同步。擺臂軸8的另一端與擺臂1的一端相連，擺臂1的另一端設(shè)有噴嘴，兩個擺臂1通過一個電機14的驅(qū)動，依次在晶圓18的上方做往復(fù)變速掃描運動，完成對晶圓18的噴灑后復(fù)位。

電機14的兩側(cè)對稱設(shè)有分別固接在單元固定板15上的接近開關(guān)傳感器3，每個擺臂軸8上均設(shè)有與接近開關(guān)傳感器3相對應(yīng)的傳感器擋片4。擺臂1另一端端部的噴嘴對晶圓18進(jìn)行濕法處理，當(dāng)擺臂1旋轉(zhuǎn)到頂定位置時，固定在擺臂軸8上的傳感器擋片4擋住接近開關(guān)傳感器3，此時接近開關(guān)傳感器3發(fā)出信號命令電機14停止轉(zhuǎn)動。

通過一個電機14的驅(qū)動，可實現(xiàn)兩個擺臂1的轉(zhuǎn)動。在進(jìn)行工藝處理時，減速器13帶動僅在四分之一圓周有輪齒的第二同步帶輪12轉(zhuǎn)動，該第二同步帶輪12與第一同步帶輪11嚙合，使得第一同步帶輪11能在四分之一圓周內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，該第一同步帶輪11下方的過渡同步帶輪9與擺臂1下方的擺臂軸同步帶輪6通過同步帶7傳動，這樣實現(xiàn)了擺臂1在90度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。具體為電機14左右兩側(cè)的擺臂1在初始狀態(tài)時相互平行設(shè)置。電機14工作，驅(qū)動第二同步帶輪12逆時針轉(zhuǎn)動，第二同步帶輪12上有齒的四分之一部分與左邊的第一同步帶輪11嚙合，井通過過渡同步帶輪9、同步帶7及擺臂軸同步帶輪7的傳動，帶動左邊的擺臂1順時針方向轉(zhuǎn)動90度，在轉(zhuǎn)動的過程中向晶圓18噴灑化學(xué)液。當(dāng)左邊的擺臂1動作結(jié)束后，第二同步帶輪12上的四分之一圓周齒轉(zhuǎn)出嚙合區(qū)；然后電機14反轉(zhuǎn)，使得左邊的擺臂1復(fù)位，此時第二同步帶輪12繼續(xù)在電機14的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，直至與右側(cè)的第一同步帶輪11嚙合，實現(xiàn)右邊的擺臂1在90度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，對晶圓進(jìn)行噴灑。當(dāng)右邊的擺臂1動作結(jié)束后，第二同步帶輪12上的四分之一圓周齒轉(zhuǎn)出嚙合區(qū)；然后，電機14再反轉(zhuǎn)，使得右邊的擺臂1復(fù)位，此時第二同步帶輪12繼續(xù)在電機14的馭動下轉(zhuǎn)動，直至再與左側(cè)的第一同步帶輪11嚙合，重復(fù)上述的操作。在噴灑的過程中，擺臂1在晶圓18的上方做來回的變速掃描運動，所謂變速掃描運動是指擺臂1上的噴嘴在沿晶圓18的直徑方向上每一點的速度是可以自由定義的，通過這樣的調(diào)整可以更好的讓化學(xué)液在整個晶圓18表面上均勻的分布。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。