一種采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及到離子束刻蝕設備領域，特指一種采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺。
【背景技術】
[0002]離子束刻蝕是半導體行業中常用的一種去除材料的工藝。在刻蝕之前，一般會使用光刻膠在晶片表面刻出一定的圖案，刻蝕工藝會將沒有光刻膠遮掩的部位刻蝕掉，將有光刻膠遮掩的部分留下，從而達到預期的工藝效果。在大劑量離子束刻蝕工藝中，由于離子轟擊，晶片表面會產生大量的熱，如果散熱不好，光刻膠有可能融化，從而導致刻蝕工藝失敗。
[0003]在刻蝕工藝評價指標中，其最重要的指標之一是刻蝕的均勻性。為了提高刻蝕的均勻性，有從業者提出了一種帶公轉及自轉的行星式工件臺，例如中國專利申請201410457200.X所公開的“一種離子束刻蝕工件臺”。其中，就公開了一種帶水冷的行星式刻蝕工件臺。但是，通過長期的實踐，在具體實際使用過程中發現，此種結構的工件臺存在設計復雜、制造困難、成本高、工作可靠性較低、維護成本高的問題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、工作穩定可靠、能夠滿足高真空工作要求的采用基座冷卻工件的旋轉工件臺。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，包括基座和一個以上安裝于基座上的晶片安裝臺，所述晶片安裝臺用來安裝晶片，所述基座上靠近晶片安裝臺的一面上設置有冷卻液腔，所述冷卻液腔內充有用來冷卻基座及晶片安裝臺的冷卻液。
[0006]作為本發明的進一步改進:所述基座上遠離晶片安裝臺的一面上設置有冷卻液進口和冷卻液出口。
[0007]作為本發明的進一步改進:所述基座內部的冷卻水為單循環的串聯水道，即冷卻液依次通過每個晶片安裝臺的背面。
[0008]作為本發明的進一步改進:所述基座內部的冷卻水為并聯水道，即冷卻液進入基座后分為η路，每路冷卻液經過一個晶片安裝臺后返回到冷卻液的回流管路，其中η為晶片安裝臺的數量。
[0009]作為本發明的進一步改進:所述基座連接于一旋轉機構上，并隨旋轉機構繞軸心進行整體旋轉;所述晶片安裝臺為可以繞自身軸線旋轉的安裝臺。
[0010]作為本發明的進一步改進:所述晶片安裝臺的背面與基座相貼合，當所述晶片安裝臺為可繞自身軸線旋轉的安裝臺時，在所述晶片安裝臺的旋轉軸尾端處安裝彈簧，通過彈簧的彈簧力為兩個平面貼合提供壓緊力。
[0011]作為本發明的進一步改進:所述基座與晶片安裝臺的背面之間分布有一個使用流體導熱材料填充滿的腔室，所述腔室為密封腔室。
[0012]作為本發明的進一步改進:所述腔室采用迷宮密封來進行密封。
[0013]與現有技術相比，本發明的優點在于:本發明的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，依靠晶片安裝臺背部與基座之間的直接接觸或填充的導熱材料進行傳熱，從而使晶片安裝臺得到冷卻。該旋轉工作臺通過采用背部冷卻的方式將工件溫度降到了合適的工藝溫度之下，即采用了間接冷卻的方式，滿足了工藝要求。相對于采用旋轉軸通冷卻液冷卻的方式，該方法機構更加簡單、可靠，并且更加適合于高真空條件。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明實施例1的結構示意圖。
[0015]圖2是本發明實施例1中冷卻液通道回路的布局示意圖。
[0016]圖3是本發明實施例1中另一個視角的結構示意圖。
[0017]圖4是本發明實施例2的結構示意圖。
[0018]圖例說明:
1、基座;2、晶片安裝臺；3、冷卻液進口； 4、冷卻液腔;5、冷卻液出口； 6、旋轉軸尾端;7、腔室;8、迷宮密封。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0020]實施例1:如圖1、圖2和圖3所示，本發明的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，包括基座I和一個以上的晶片安裝臺2，基座I為可旋轉基座，它帶有驅動基座旋轉的機構及支撐結構(圖中未示)；晶片安裝臺2用來安裝晶片，它根據實際需要可以為可自旋的、或者是固定的；晶片安裝臺2的背面與基座I相貼合。基座I上靠近晶片安裝臺2的一面上設置有冷卻液腔4，基座I上遠離晶片安裝臺2的一面上設置有冷卻液進口 3和冷卻液出口 5。采用這種結構，通過冷卻液腔4可以直接冷卻基座I，再通過基座I對用來安裝晶片的晶片安裝臺2進行冷卻的旋轉工件臺。由此可見，在該技術方案中晶片安裝臺2是依靠背部與基座I之間的直接接觸進行傳熱，從而得到冷卻。
[0021]在具體應用實例中，基座I可以連接于一旋轉機構上，能夠隨旋轉機構繞某一軸心進行整體旋轉。晶片安裝臺2為可以繞自身軸線旋轉的安裝臺。
[0022]晶片安裝臺2的背面與基座I相貼合，當晶片安裝臺2為可以繞自身軸線旋轉的安裝臺時，本發明進一步可在晶片安裝臺2的旋轉軸尾端6處安裝彈簧，利用彈簧力為兩個平面貼合提供壓緊力，以保證貼合效果。
[0023]在具體應用實例中，基座I內部的冷卻水為單循環的串聯水道，即冷卻液依次通過每個晶片安裝臺2的背面，實現對晶片安裝臺2背面的冷卻，再通過接觸熱擴散，實現晶片安裝臺2的冷卻。
[0024]可以理解，也可以根據實際需要，將基座I內部的冷卻水設計為并聯水道，即冷卻液進入基座I后分為η路(η為晶片安裝臺2的數量)，每路冷卻液經過一個晶片安裝臺2后返回到冷卻液的回流管路。此種冷卻液通道分布方式能夠使經過各晶片安裝臺2的背面冷卻腔的冷卻液溫度相同，能使所有的晶片安裝臺2的溫度相差更小。
[0025]由上可知，本發明的旋轉工件臺是通過采用間接冷卻的方式將晶片溫度降到合適的工藝溫度之下，使其能夠滿足工藝要求。相對于傳統方式中采用晶片安裝臺2的旋轉軸通冷卻液直接冷卻晶片安裝臺2的方式，本發明的機構更加簡單、可靠，并且更加適合于高真空條件。
[0026]實施例2:如圖4所示，本實施例的結構與實施例1基本一致，不同之處就在于:基座I與晶片安裝臺2的背面之間并不是采用緊貼的連接方式，而是在兩個面之間分布有一個使用流體導熱材料填充滿的腔室7，該腔室7為密封腔室。在具體實例中可以采用迷宮密封8來進行密封。這樣的話，利用腔室7內的流體導熱材料，能夠大大提高導熱效率，從而能使晶片安裝臺2得到更好的冷卻。
[0027]以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，包括基座(I)和一個以上安裝于基座(I)上的晶片安裝臺(2)，所述晶片安裝臺(2)用來安裝晶片，其特征在于，所述基座(I)上靠近晶片安裝臺(2)的一面上設置有冷卻液腔(4)，所述冷卻液腔(4)內充有用來冷卻基座(I)及晶片安裝臺(2)的冷卻液。2.根據權利要求1所述的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，其特征在于，所述基座(I)上遠離晶片安裝臺(2)的一面上設置有冷卻液進口(3)和冷卻液出口(5)。3.根據權利要求1所述的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，其特征在于，所述基座(I)內部的冷卻水為單循環的串聯水道，即冷卻液依次通過每個晶片安裝臺(2)的背面。4.根據權利要求1所述的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，其特征在于，所述基座(I)內部的冷卻水為并聯水道，即冷卻液進入基座(I)后分為η路，每路冷卻液經過一個晶片安裝臺(2)后返回到冷卻液的回流管路，其中η為晶片安裝臺(2)的數量。5.根據權利要求1?4中任意一項所述的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，其特征在于，所述基座(I)連接于一旋轉機構上，并隨旋轉機構繞軸心進行整體旋轉;所述晶片安裝臺(2)為可以繞自身軸線旋轉的安裝臺。6.根據權利要求5所述的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，其特征在于，所述晶片安裝臺(2)的背面與基座(I)相貼合，當所述晶片安裝臺(2)為可繞自身軸線旋轉的安裝臺時，在所述晶片安裝臺(2)的旋轉軸尾端(6)處安裝彈簧，通過彈簧的彈簧力為兩個平面貼合提供壓緊力。7.根據權利要求1?4中任意一項所述的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，其特征在于，所述基座(I)與晶片安裝臺(2)的背面之間分布有一個使用流體導熱材料填充滿的腔室(7 )，所述腔室(7 )為密封腔室。8.根據權利要求7所述的采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，其特征在于，所述腔室(7)采用迷宮密封(8)來進行密封。
【專利摘要】本發明公開了一種采用基座冷卻旋轉工件的旋轉工件臺，包括基座和一個以上安裝于基座上的晶片安裝臺，所述晶片安裝臺用來安裝晶片，所述基座上靠近晶片安裝臺的一面上設置有冷卻液腔，所述冷卻液腔內充有用來冷卻基座及晶片安裝臺的冷卻液。本發明具有結構簡單、工作穩定可靠、能夠滿足高真空工作要求等優點。
【IPC分類】H01J37/32
【公開號】CN105551926
【申請號】CN201510912818
【發明人】羅才旺, 魏唯, 陳特超, 佘鵬程, 陳慶廣
【申請人】中國電子科技集團公司第四十八研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月11日