CN105428276A - 间接水冷行星传动工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种间接水冷行星传动工作台，包括驱动组件、传动组件和行星转动座，行星转动座上周向装设有多根行星轴，各行星轴上均装设有基片台，行星转动座上装设有通水轴，通水轴开设有通水腔，通水腔内插设有延伸至真空腔外部的进水管，通水轴连接有与通水腔相通并延伸至真空腔外部的出水管，行星转动座于各基片台位置开设与进水管和出水管相通的水道。该行星传动工作台具有结构简单紧凑、成本低廉、稳定性和可靠性高、可改善刻蚀均匀性的优点。

Description

间接水冷行星传动工作台

技术领域

本发明主要涉及一种半导体设备中的行星传动工件台的水冷技术，尤其涉及一种间接水冷行星传动工作台。

背景技术

离子束刻蚀机是一种高真空刻蚀设备，采用物理刻蚀方式，利用专门的离子源产生离子束，经过加速的离子束对任何材料实现各向异性刻蚀，工件表面有一层掩膜材料，其上有已经光刻好的图形，工件上要去除部分掩膜材料已去除，离子束将未被掩膜材料遮挡的部分轰击掉，主要用于对金（Au）、铂（Pt）、NiCr合金、铜（Cu）等金属薄膜进行干法刻蚀。

在离子束在对基片进行刻蚀过程中，基片台的温度升高，温度变化对刻蚀的均匀性会产生影响，为了提高离子束刻蚀的均匀性，须对基片台进行水冷；刻蚀工艺必须在真空腔体内进行，现有技术对行星传动的工件台水冷采用旋转密封（利用行星轴通水水冷），共四根轴需要旋转密封，加大了旋转电机的负载，长时间运行工件台的可靠性受到一定的限制。目前，国内离子束刻蚀机的刻蚀均匀性为：片内±5%，片间±3%。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、成本低廉、稳定性和可靠性高、可改善刻蚀均匀性的间接水冷行星传动工作台。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种间接水冷行星传动工作台，包括驱动组件、传动组件和行星转动座，所述行星转动座上周向装设有多根行星轴，各行星轴上均装设有基片台，所述行星转动座上装设有通水轴，所述通水轴开设有通水腔，所述通水腔内插设有延伸至真空腔外部的进水管，所述通水轴连接有与通水腔相通并延伸至真空腔外部的出水管，所述行星转动座于各基片台位置开设与进水管和出水管相通的水道。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述行星转动座的各水道相互连通。

所述通水腔与进水管之间设有出水间隙，所述出水间隙与水道的出水端相连，所述进水管与水道的进水端相连。

所述通水轴装设于行星转动座的中心位置。

所述通水轴上套装有密封圈，所述密封圈分设于水道进出水端两侧。

所述基片台与行星转动座之间夹设有石墨导热环，所述石墨导热环套装于行星轴上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的间接水冷行星传动工作台，行星转动座上装设有通水轴，通水轴开设有通水腔，通水腔内插设有延伸至真空腔外部的进水管，通水轴连接有与通水腔相通并延伸至真空腔外部的出水管，行星转动座于各基片台位置开设与进水管和出水管相通的水道。该结构中，传动组件、行星转动座、行星轴、基片台和通水轴均位于真空腔内，通过一根通水轴使外部冷却水经进水管流入水道，由于水道位于各基片台位置背侧，可对各基片台实现间接水冷，水道的冷却水实现热交换后经出水管排出。较传统的采用旋转密封直接水冷而言，该结构通过一根通水轴实现了对基片台的间接水冷，不需要在各行星轴上设置旋转密封结构，大大降低了驱动组件的负载，提高了工作台的稳定性、可靠性以及刻蚀均匀性，其结构简单紧凑，成本也大大降低。

附图说明

图1是本发明间接水冷行星传动工作台的结构示意图。

图2是图1的A处放大结构示意图。

图3是本发明间接水冷行星传动工作台中行星转动座的结构示意图。

图中各标号表示：

1、驱动组件；2、传动组件；3、行星转动座；31、水道；4、行星轴；5、基片台；6、通水轴；61、通水腔；62、出水间隙；7、进水管；8、出水管；9、密封圈；10、石墨导热环。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1至图3示出了本发明间接水冷行星传动工作台的一种实施例，该行星传动工作台包括驱动组件1、传动组件2和行星转动座3，行星转动座3上周向装设有多根行星轴4，各行星轴4上均装设有基片台5，行星转动座3上装设有通水轴6，通水轴6开设有通水腔61，通水腔61内插设有延伸至真空腔外部的进水管7，通水轴6连接有与通水腔61相通并延伸至真空腔外部的出水管8，行星转动座3于各基片台5位置开设与进水管7和出水管8相通的水道31。该结构中，传动组件2、行星转动座3、行星轴4、基片台5和通水轴6均位于真空腔内，通过一根通水轴6使外部冷却水经进水管7流入水道31，由于水道31位于各基片台5位置背侧，可对各基片台5实现间接水冷，水道31的冷却水实现热交换后经出水管8排出。较传统的采用旋转密封直接水冷而言，该结构通过一根通水轴6实现了对基片台5的间接水冷，不需要在各行星轴4上设置旋转密封结构，大大降低了驱动组件1的负载，提高了工作台的稳定性、可靠性以及刻蚀均匀性，其结构简单紧凑，成本也大大降低。

本实施例中，行星转动座3的各水道31相互连通。这样设置，使得行星转动座3仅形一个进出水端，进一步简化了结构，优化了布局。

本实施例中，通水腔61与进水管7之间设有出水间隙62，出水间隙62与水道31的出水端相连，进水管7与水道31的进水端相连。该结构中，冷却水从进水管7流入直接进入水道31对各基片台5进行冷却散热，而后从水道31的出水端流入出水间隙62，再经出水管8排出，其结构简单易行。

本实施例中，通水轴6装设于行星转动座3的中心位置。这样布置，便于水道31的设置，使得各基片台5的冷却散热达到均衡。

本实施例中，通水轴6上套装有密封圈9，密封圈9分设于水道31进出水端两侧。用于对进水和出水进行隔离密封，一方面防止进水时带入出水热量，保证水冷效果，另一方面保证了密封环境。

本实施例中，基片台5与行星转动座3之间夹设有石墨导热环10，石墨导热环10套装于行星轴4上。该石墨导热环10既能起到类似轴承的连接作用，又具有较好的导热作用，使基片台5得到更好的冷却效果。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种间接水冷行星传动工作台，包括驱动组件（1）、传动组件（2）和行星转动座（3），所述行星转动座（3）上周向装设有多根行星轴（4），各行星轴（4）上均装设有基片台（5），其特征在于：所述行星转动座（3）上装设有通水轴（6），所述通水轴（6）开设有通水腔（61），所述通水腔（61）内插设有延伸至真空腔外部的进水管（7），所述通水轴（6）连接有与通水腔（61）相通并延伸至真空腔外部的出水管（8），所述行星转动座（3）于各基片台（5）位置开设与进水管（7）和出水管（8）相通的水道（31）。

2.根据权利要求1所述的间接水冷行星传动工作台，其特征在于：所述行星转动座（3）的各水道（31）相互连通。

3.根据权利要求2所述的间接水冷行星传动工作台，其特征在于：所述通水腔（61）与进水管（7）之间设有出水间隙（62），所述出水间隙（62）与水道（31）的出水端相连，所述进水管（7）与水道（31）的进水端相连。

4.根据权利要求2所述的间接水冷行星传动工作台，其特征在于：所述通水轴（6）装设于行星转动座（3）的中心位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的间接水冷行星传动工作台，其特征在于：所述通水轴（6）上套装有密封圈（9），所述密封圈（9）分设于水道（31）进出水端两侧。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的间接水冷行星传动工作台，其特征在于：所述基片台（5）与行星转动座（3）之间夹设有石墨导热环（10），所述石墨导热环（10）套装于行星轴（4）上。

7.根据权利要求5所述的间接水冷行星传动工作台，其特征在于：所述基片台（5）与行星转动座（3）之间夹设有石墨导热环（10），所述石墨导热环（10）套装于行星轴（4）上。