專利名稱：高精度光刻膠分配泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及勻膠設(shè)備化學(xué)藥品供應(yīng)系統(tǒng)中的計(jì)量泵，具體為一種高精度光 刻膠分配泵。 背景駄
目前，半導(dǎo)體設(shè)備中使用的化學(xué)藥品供應(yīng)系統(tǒng)中的工藝泵主要采用隔，艱， 但隔膜，膠量無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精密控制。在光刻膠成本很高的情況下，每片晶片
在涂膠的時(shí)候需要的膠量是一定的，如果每一片晶片浪費(fèi)lml，就意味著半導(dǎo) 體制造廠商每一年要在光刻膠上增加巨大的投入。在這種情況下，就需要對(duì)光 亥帔的4頓穀行精確的控制，減少不必要的浪費(fèi)，降低成本。
發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到對(duì)光刻膠進(jìn)行精確控帝啲目的，本發(fā)明提供一種高精度光刻膠分 配泵，解決在對(duì)需要精確控帝lj化學(xué)藥品的量的時(shí)候，普通的藥液泵無(wú)法實(shí)現(xiàn)精 確控制等問(wèn)題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
一種高精度光刻膠分配泵，該分配泵設(shè)有泵體、囊體和動(dòng)力部分，泵體為 兩端開(kāi)口的圓形腔體，泵體結(jié)構(gòu)為有內(nèi)、夕卜兩個(gè)腔的結(jié)構(gòu)，泵體設(shè)有泵體外壁 和可向內(nèi)、外變形的泵體內(nèi)壁，泵體內(nèi)壁以內(nèi)為泵體的內(nèi)腔，泵體內(nèi)壁與泵體 外壁之間的空腔為泵體的外腔，泵體兩端開(kāi)口處設(shè)有入口單向閥和出口單向閥；
囊體的內(nèi)腔中設(shè)有可伸縮的波紋管，波紋管為一端封閉、 一端開(kāi)口的結(jié)構(gòu)，波 紋管連接部分一端安裝于波紋管開(kāi)口端內(nèi)壁，波紋管連接部分的另一端連接動(dòng) 力部分，囊體的內(nèi)腔與泵體的外腔相通。
所述的高精度光刻膠分配泵，泵體內(nèi)壁為可以壓縮和膨脹的薄壁結(jié)構(gòu)，泵 體外壁為剛性結(jié)構(gòu)。
所述的高精度光刻膠分配泵，分別設(shè)置于泵體進(jìn)口和出口的入口單向閥和 出口單向閥為雙層密封結(jié)構(gòu)。所述的高精度光刻膠分配泵，囊體的內(nèi)腔中裝有傳遞介質(zhì)硅油，作為在波 紋管和泵體之間的體積變化的傳遞介質(zhì)。
所述的高精度光刻膠分配泵，囊體上設(shè)置用于檢測(cè)囊體的內(nèi)腔壓力的壓力 傳繊。
所述的高精度光刻膠分配泵，波紋管的波紋形狀為等iiH角形。
所述的高精度光刻膠分配泵，動(dòng)力部分為安裝于殼體內(nèi)的滾珠絲杠、步進(jìn) 電機(jī)、同步帶輪、同步帶構(gòu)成，滾珠絲杠、步進(jìn)電機(jī)上分別安裝同步帶輪，同 步帶輪之間通過(guò)同步帶連接。
本發(fā)明的有益效果是
1、 本發(fā)明高精度光刻膠分配泵，能準(zhǔn)確的控制光亥販的吐出量， >各種
光亥販尤其是昂貴的光亥帔的浪費(fèi)，M^企業(yè)的iax。
2、 本發(fā)明高精度光刻膠分配泵，具有很強(qiáng)的耐腐蝕性能，這就使得這種泵
育巨適應(yīng)很多需要精確控制化學(xué)藥品用量的場(chǎng)合。
3、 本發(fā)明高精度光刻膠分配泵，體積小，幾乎沒(méi)有噪音和震動(dòng)，可以使用
于各種自動(dòng)和半自動(dòng)勻膠設(shè)備中。
4、 本發(fā)明高精度光刻膠分配泵，采用特殊的波紋管結(jié)構(gòu)，在波紋管壓縮和
伸長(zhǎng)的時(shí)候，其外圍體積變化隨著壓縮或拉伸的距離均勻變化，并且在較大的 位移的情況下，需要使得外圍體積的變化盡可能的小。在保證波紋管形狀的基 礎(chǔ)上，調(diào)整結(jié)構(gòu)，使波紋管的壽命盡可能的長(zhǎng)。
5、 本發(fā)明高精度光刻膠分配泵，能精確的通過(guò)體積變化來(lái)抽取和吐出光刻 膠的泵體結(jié)構(gòu)，采用PFA的薄壁管為內(nèi)腔，PTFE為外腔的結(jié)構(gòu)，把PFA薄壁 管焊接在PTFE夕卜腔結(jié)構(gòu)件上，使得泵體內(nèi)腔的開(kāi)娥變化均勻，提高泵體的使 用壽命和吐膠精度。
6、 本發(fā)明高精度光刻膠分配泵，可以精確傳遞體積變化的介質(zhì)，介質(zhì)需要 使用流動(dòng)性好，且壓縮比小的液體，這樣才能使波紋管外腔的體積變化以接近 1:1的比例傳遞到泵體內(nèi)腔上去。由于硅油的壓縮比低，熱變形小，選用硅油作 為傳遞介質(zhì)。
7、 本發(fā)明高精度光刻膠分配泵，使動(dòng)力位移在轉(zhuǎn)換成體積變化的時(shí)候比例 縮小很大，動(dòng)力的每一次較大的移動(dòng)，體積只有很小的變化，從而間接控制化 學(xué)藥品的微量輸出。本發(fā)明適用于化學(xué)藥品粘度在100cp以下的情況，可以對(duì)
4化學(xué)藥品的量控制在0.1 5.0ml之間，精度可以控制在土0.02ml之內(nèi)，吐出量的 重復(fù)精度為士0.02ml。
圖1是本發(fā)明的原理示意圖。 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、入口單向閥；2、泵體外壁；3、向內(nèi)變形后的泵體內(nèi)壁；4、泵 體內(nèi)壁；5、向外變形后的泵體內(nèi)壁；6、出口單向閥；7、波紋管；8囊體；9、 壓力傳感器；10、波紋管連接部分；11、滾珠絲杠；12、歩進(jìn)電機(jī)；13、同步 帶輪；14、殼體；15、同步帶。
具體實(shí)駄式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明高精度光刻膠分配泵的原理如下
囊體8內(nèi)側(cè)的"A腔"中注滿硅油，波紋管7拉伸到最長(zhǎng)，這時(shí)保證泵體 內(nèi)壁4在向內(nèi)變形后的泵體內(nèi)壁3位置。
波紋管7向下運(yùn)動(dòng)，在波紋管7的夕卜側(cè)和囊體8內(nèi)側(cè)的"A腔"空間被放 大，通過(guò)硅油的傳遞，向內(nèi)變形后的泵體內(nèi)壁3變形到向外變形后的泵體內(nèi)壁5 位置，泵體內(nèi)壁4內(nèi)側(cè)的"B腔"中的空間也被放大，同時(shí)"B腔"放大的體 積和"A腔"放大的體積相等。這樣就在"B腔"中形成低壓，這時(shí)出口單向 閥6關(guān)閉，入口單向閥l打開(kāi)?；瘜W(xué)藥品就艦入口SA到"B腔"，直至填滿 "B腔"變形的空間，使內(nèi)外壓力達(dá)到一致。
波紋管7向上運(yùn)動(dòng)，在波紋管7的外側(cè)和囊體8內(nèi)側(cè)的"A腔"空間被壓 縮，通過(guò)硅油的傳遞，向外變形后的泵體內(nèi)壁5變形到向內(nèi)變形后的泵體內(nèi)壁3 位置，泵體內(nèi)壁4內(nèi)側(cè)的"B腔"中的空間也被壓縮，同時(shí)"B腔"壓縮的體 積和"A腔"壓縮的體積相等。這樣就在"B腔"中形成高壓，這時(shí)入口單向 閥1關(guān)閉，出口單向閥6打開(kāi)?；瘜W(xué)藥品就通過(guò)出口吐出，吐出的化學(xué)藥品的 量剛好是泵體內(nèi)壁4從向外變形后的泵體內(nèi)壁5位置變形到向內(nèi)變形后的泵體 內(nèi)壁3位置時(shí)"B腔"的體積變化。泵體內(nèi)壁4的變形大小fflil波紋管7的上 下移動(dòng)的距離控制。
如圖2所示，本發(fā)明高精度光刻膠分配泵的結(jié)構(gòu)如下
本發(fā)明高精度光刻膠分配泵主要包括泵體、囊體和動(dòng)力部分等，泵體為兩端開(kāi)口的一段圓形腔體，泵體設(shè)有泵體外壁2和可向內(nèi)、外變形的泵體內(nèi)壁4 (薄壁管)，泵體結(jié)構(gòu)為有內(nèi)、外兩個(gè)腔的結(jié)構(gòu)，泵體內(nèi)壁4以內(nèi)為泵體的內(nèi)腔 (B腔)，泵體的內(nèi)腔為化學(xué)藥品室(如光刻膠等)，泵體內(nèi)壁4與泵體外壁2 之間的空腔為泵體的外腔，泵體內(nèi)壁4為可以壓縮和膨脹的薄壁結(jié)構(gòu)，泵體外 壁2為剛性結(jié)構(gòu)，泵體兩端開(kāi)口處設(shè)有入口單向閥1和出口單向閥6。囊體8 的內(nèi)腔(A腔)中設(shè)有可伸縮變形的波紋管7，波紋管7為一端封閉、 一端開(kāi)口 的結(jié)構(gòu)，波紋開(kāi)沐可為等邊三角形，波紋管7的伸縮可以使囊體8的內(nèi)腔空間 壓縮和釋放。波紋難接部分10—端安裝于波紋管7開(kāi)口端內(nèi)壁，波紋管連接 部分10的另一端連接動(dòng)力部分，囊體8的內(nèi)腔與泵體的外腔相通，囊體8的內(nèi) 腔中裝有傳遞介質(zhì)硅油，作為在波紋管和泵體之間的體積變化的傳遞介質(zhì)。動(dòng) 力部分為安裝于殼體14內(nèi)的滾珠絲杠11、 M電機(jī)12、同步帶輪13、同步帶 15構(gòu)成，滾珠絲杠ll、步進(jìn)電機(jī)12上分另按裝同步帶輪13，同步帶輪13之間 M同步帶15連接。從而，動(dòng)力部分可以帶動(dòng)波紋管7的伸縮，通過(guò)傳遞介質(zhì) 硅油調(diào)整囊體8和泵體的外腔之間體積變化，并進(jìn)一步調(diào)整泵體的內(nèi)腔體積。
動(dòng)力部分的,電機(jī)12通過(guò)同步帶輪13和同步帶15傳動(dòng)到滾珠絲杠11， 傲t^絲杠11旋轉(zhuǎn)，在步進(jìn)電機(jī)12到滾珠絲杠11之間設(shè)置減速。滾珠絲杠11 帶動(dòng)波紋管連接部分10上下運(yùn)動(dòng)，由于波紋管連接部分10和波紋管7連接在 一起，波紋管7上下運(yùn)動(dòng)，其它部分的工作原理按照?qǐng)D1所示原理工作。
入口單向閥1和出口單向閥6可采用雙層密封結(jié)構(gòu)，提高可靠性。囊體8 上可設(shè)置壓力傳感器9，用于檢測(cè)囊體8的內(nèi)腔壓力，防止空腔內(nèi)硅油的泄漏， 一旦發(fā)生泄漏，壓力傳繊9檢測(cè)到異常，泵即停止工作，防止因?yàn)楣栌偷男?漏對(duì)光刻膠造成的污染，也方便故障排除。
實(shí)施例表明，本發(fā)明的高精度光亥販分配泵，采用波紋管的變形特征，波 紋管收縮的時(shí)候，波紋管外部的波紋部分的空間會(huì)釋放出來(lái)，然后利用這個(gè)空 間的微小變化通過(guò)硅油的傳遞，可以使泵體部分吸入相應(yīng)體積變化的光刻膠。 當(dāng)波紋管伸長(zhǎng)的時(shí)候，波紋管外部的波紋部分的空間會(huì)被壓縮，推動(dòng)泵體可以 吐出相應(yīng)體積的光刻膠。波紋管的變化靠步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿來(lái)實(shí)現(xiàn)，使需 要吐出光刻膠的量由波紋管的變形量準(zhǔn)確控制。而X寸步進(jìn)電機(jī)的準(zhǔn)確控制則可 以精確的控制波紋管的變形量，從而實(shí)5見(jiàn)對(duì)光刻膠膠量的精確控制。
權(quán)利要求
1、一種高精度光刻膠分配泵，其特征在于該分配泵設(shè)有泵體、囊體和動(dòng)力部分，泵體為兩端開(kāi)口的圓形腔體，泵體結(jié)構(gòu)為有內(nèi)、外兩個(gè)腔的結(jié)構(gòu)，泵體設(shè)有泵體外壁和可向內(nèi)、外變形的泵體內(nèi)壁，泵體內(nèi)壁以內(nèi)為泵體的內(nèi)腔，泵體內(nèi)壁與泵體外壁之間的空腔為泵體的外腔，泵體兩端開(kāi)口處設(shè)有入口單向閥和出口單向閥；囊體的內(nèi)腔中設(shè)有可伸縮的波紋管，波紋管為一端封閉、一端開(kāi)口的結(jié)構(gòu)，波紋管連接部分一端安裝于波紋管開(kāi)口端內(nèi)壁，波紋管連接部分的另一端連接動(dòng)力部分，囊體的內(nèi)腔與泵體的外腔相通。
2、 按照權(quán)利要求1所述的高精度光刻膠分配泵，其特征在于泵體內(nèi)壁為 可以壓縮和膨脹的薄壁結(jié)構(gòu)，泵體外壁為剛性結(jié)構(gòu)。
3、 按照權(quán)利要求1所述的高精度光亥販分配泵，其特征在于分別設(shè)置于 栗體進(jìn)口和出口的入口單向閥和出口單向閥為雙層密封結(jié)構(gòu)。
4、 按照權(quán)禾腰求1所述的高精度光刻膠分配泵，其特征在于囊體的內(nèi)腔 中裝有傳遞介質(zhì)硅油，作為在波紋管和泵體之間的體積變化的傳遞介質(zhì)。
5、 按照權(quán)利要求1所述的高精度光刻膠分配泵，其特征在于囊體上設(shè)置 用于檢測(cè)囊體的內(nèi)腔壓力的壓力傳感器。
6、 按照權(quán)利要求1所述的高精度光亥U膠分配泵，其特征在于波紋管的波紋形狀為等iiH角形。
7、 按照權(quán)利要求1所述的高精度光刻膠分配泵，其特征在于動(dòng)力部分為 安裝于殼體內(nèi)的滾珠絲杠、步進(jìn)電機(jī)、同步帶輪、同步帶構(gòu)成，滾珠絲杠、步 進(jìn)電機(jī)上分另按裝同步帶輪，同步帶輪之間通過(guò)同步帶連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及勻膠設(shè)備化學(xué)藥品供應(yīng)系統(tǒng)中的計(jì)量泵，具體為一種高精度光刻膠分配泵，解決在對(duì)需要精確控制化學(xué)藥品的量的時(shí)候，普通的藥液泵無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確控制等問(wèn)題。該分配泵的泵體為兩端開(kāi)口的圓形腔體，泵體結(jié)構(gòu)為有內(nèi)、外兩個(gè)腔的結(jié)構(gòu)；囊體的內(nèi)腔中設(shè)有可伸縮的波紋管，波紋管連接部分一端安裝于波紋管開(kāi)口端內(nèi)壁，波紋管連接部分的另一端連接動(dòng)力部分，囊體的內(nèi)腔與泵體的外腔相通。采用本發(fā)明使動(dòng)力位移在轉(zhuǎn)換成體積變化的時(shí)候比例縮小很大，動(dòng)力的每一次較大的移動(dòng)，體積只有很小的變化，從而間接控制化學(xué)藥品的微量輸出，適用于化學(xué)藥品粘度在100cp以下的情況，可以對(duì)化學(xué)藥品的量控制在0.1～5.0ml之間，精度可以控制在±0.02ml之內(nèi)，重復(fù)精度為±0.02ml。
文檔編號(hào)G03F7/16GK101666978SQ20081001308
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者沖 王 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)芯源微電子設(shè)備有限公司