掃描頭及運(yùn)用此掃描頭的掃描臂的制作方法
【專利摘要】一種組裝于一種離子布植機(jī)的掃描臂和其掃描頭，其中掃描頭包括一外殼、一軸組件、一靜電夾具、一第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及一第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。外殼具有一恒定中心線。軸組件穿過外殼的一第一側(cè)，并且具有一扭轉(zhuǎn)軸、相對(duì)于外殼呈固定的一第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)以及位于外殼之外的一第一端。靜電夾具固接于第一端上，并且適于固持一工件。第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)適于驅(qū)動(dòng)軸組件、靜電夾具和工件相對(duì)于恒定中心線傾斜。第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)適于驅(qū)動(dòng)軸組件、靜電夾具和工件繞著扭轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】掃描頭及運(yùn)用此掃描頭的掃描臂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種應(yīng)用于離子布植機(jī)(1n implanter)的掃描臂(scan arm),且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于此掃描臂的掃描頭(scan head)。
【背景技術(shù)】
[0002]掃描臂是離子布植機(jī)的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)裝置(driving device)，主要是在離子布植工藝(1n implantat1n process)中，用來帶動(dòng)固持于掃描臂的靜電夾具(electrostaticchuck, ESC)上的晶圓(wafer)等工件(workpiece)移動(dòng)，以使離子布植機(jī)所提供的諸如離子束(1n beam)等帶電粒子束(charged particle beam)能夠掃描工件。傳統(tǒng)的掃描臂通常是由固定在離子布植機(jī)的一腔室(chamber)內(nèi)的一水平臂(horizontal arm)、一擺動(dòng)臂(swing arm)、用以驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂繞著水平臂擺動(dòng)的一擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(swing driver)、具有靜電夾具的一掃描頭以及用以驅(qū)動(dòng)靜電夾具和工件繞著靜電夾具的一扭轉(zhuǎn)軸(twist axis)旋轉(zhuǎn)的一扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器(twist driver)所組成。因此，工件不僅能夠在擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器擺動(dòng)擺動(dòng)臂時(shí)相對(duì)于帶電粒子束水平地移動(dòng)，也能夠在扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)靜電夾具時(shí)相對(duì)于帶電粒子束垂直地移動(dòng)，因而使得帶電粒子束能夠完整地掃描整個(gè)或部分的工件。
[0003]值得注意的是，在某些特定的情況下，帶電粒子束必須要沿著不平行于工件中心線的方向朝向工件傳遞。在此情況下，工件的方位(orientat1n),亦即工件所面對(duì)的方向，將會(huì)在擺動(dòng)臂相對(duì)于帶電粒子束擺動(dòng)工件時(shí)持續(xù)地改變。更詳細(xì)而言，當(dāng)帶電粒子束的傳遞路徑(transmiss1n path)和工件的中心線之間所形成的水平角度(horizontal angle)為10度并且垂直角度(vertical angle)為O度時(shí)，在擺動(dòng)臂將工件從最高位置擺動(dòng)到較低位置的過程中，在不調(diào)整工件方位的情況下，水平夾角將會(huì)持續(xù)地減少，而垂直夾角則將會(huì)持續(xù)地增加，因而使得帶電粒子束投射于工件上的投影輪廓(project1n contour)會(huì)持續(xù)地改變。因此，以上述狀態(tài)進(jìn)行離子布植程序時(shí)，將會(huì)因?yàn)椴贾驳焦ぜ械碾x子(1n)等摻雜物(impurity)會(huì)持續(xù)地改變而執(zhí)行了預(yù)期外的非均勻離子布植程序(undesirednon-uniform implantat1n process)。也因此，亟需提供一種新穎的掃描臂結(jié)構(gòu)和其控制方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了適于在離子布植的過程中實(shí)質(zhì)上維持住相對(duì)于帶電粒子束的工件方位的一種掃描頭。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了適于在離子布植的過程中實(shí)質(zhì)上維持住相對(duì)于帶電粒子束的工件方位的一種掃描臂。
[0006]本發(fā)明提供一種掃描頭，其組裝于用于一離子布植機(jī)的一掃描臂，其中掃描頭包括一外殼(case)、一軸組件(shaft assembly)、一靜電夾具、一第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(drivingmechanism)以及一第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。外殼具有一恒定中心線(normal center line),而軸組件穿過外殼的一第一側(cè)，并且具有一扭轉(zhuǎn)軸、相對(duì)于外殼呈固定的一第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)(pivotpoint)、位于外殼之外的一第一端以及位于外殼之內(nèi)的一第二端。再者，靜電夾具固接于第一端上，并且可固持一工件。另外，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)軸組件、靜電夾具和工件相對(duì)于恒定中心線傾斜，而第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則可驅(qū)動(dòng)軸組件、靜電夾具和工件繞著扭轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一中繼連桿組(relay leverset)以及一馬達(dá)(motor)。中繼連桿組具有一第三端以及一第四端，其中第三端連結(jié)于軸組件遠(yuǎn)離于第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的一位置，并且第四端相對(duì)于第三端，而馬達(dá)則連結(jié)于第四端，并且可驅(qū)動(dòng)中繼連桿組沿著平行于掃描臂的一傾斜軸(tilt axis)的一方向移動(dòng)。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一框架組(frame set)、一對(duì)導(dǎo)程螺桿(lead screw)、一對(duì)馬達(dá)、一對(duì)第一齒條(gear rack)、一中心齒輪(centergear)、一第二齒條以及一中繼連桿組(relay lever set)?？蚣芙M相對(duì)于外殼呈固定,而這些導(dǎo)程螺桿則穿過框架組，并且各導(dǎo)程螺桿的一軸線(axis)平行于一第一方向。再者，這些馬達(dá)相對(duì)于框架組呈固定，并且可分別驅(qū)動(dòng)這些導(dǎo)程螺桿繞著第一方向旋轉(zhuǎn)，而第一齒條則分別具有哨合于(engagedwith)這些導(dǎo)程螺桿其中之一的一螺孔(threaded hole)以及沿著第一方向排列的數(shù)個(gè)第一齒牙(tooth)。另外，中心齒輪嚙合于這些第一齒條的這些第一齒牙之間。此外，第二齒條具有一偏轉(zhuǎn)孔(shifting hole)以及數(shù)個(gè)第二齒牙，其中這些第二齒牙嚙合于中心齒輪，并且沿著不平行于第一方向的一第二方向排列。除此之外，中繼連桿組具有相對(duì)于外殼呈固定的一第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)、套設(shè)于第二端外圍的一第三端以及插入偏轉(zhuǎn)孔中的一第四端。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，第二齒條還可具有平行于第二方向的一第一導(dǎo)引部(guide port1n),并且框架組可包括一固定框架(fixed frame)以及一滑動(dòng)框架(slide frame)。固定框架可固定于外殼中，并且可具有平行于第一方向的兩個(gè)第二導(dǎo)引部，其中這些導(dǎo)程螺桿可穿過固定框架，并且這些馬達(dá)可固接于固定框架上。再者，滑動(dòng)框架可包括兩個(gè)第三導(dǎo)引部、一齒輪容置槽(gear receiver)、兩個(gè)哨合窗(window)、一蓋體(cover)、一齒輪轉(zhuǎn)軸(gear shaft)以及一第四導(dǎo)引部。在此實(shí)施例中,滑動(dòng)框架可經(jīng)由這些第二導(dǎo)引部和這些第三導(dǎo)引部的配合而滑順地組裝于固定框架，并且各個(gè)第一齒條可滑順地組裝于這些第二導(dǎo)引部的其中之一和這些第三導(dǎo)引部的其中之一之間。再者，中心齒輪可容置于齒輪容置槽中，而這些嚙合窗則可分別形成于這些第三導(dǎo)引部的其中之一和齒輪容置槽之間。另外，蓋體可覆蓋齒輪容置槽，而齒輪轉(zhuǎn)軸則可穿過中心齒輪，并且可固持于齒輪容置槽和蓋體之間。此外，第二齒條則可經(jīng)由第一導(dǎo)引部和第四導(dǎo)引部的結(jié)合而滑順地組裝于滑動(dòng)框架。而且，在一特定的較佳實(shí)施例中，第一方向可和第二方向呈正交。除此之外，在另一較佳實(shí)施例中，中繼連桿組可包括一第一樞轉(zhuǎn)軸(pivot shaft)、一第一中繼連桿(relay lever)以及一第二中繼連桿,其中第一樞轉(zhuǎn)軸可相對(duì)于外殼呈固定，以提供第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，而第一中繼連桿則可具有第四端、樞接于第一樞轉(zhuǎn)軸的一第五端以及一第六端，并且第二中繼連桿可具有第三端以及樞接于第六端的一第七端。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一平衡環(huán)組件(gimbalassembly)、一馬達(dá)以及一小齒輪(pin1n gear)。其中，平衡環(huán)組件套設(shè)于軸組件外圍，以提供上述的第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，而馬達(dá)則具有平行于上述的恒定中心線的一轉(zhuǎn)軸(shaft)。再者，小齒輪則套住轉(zhuǎn)軸，并且嚙合于平衡環(huán)組件。在一特定的較佳實(shí)施例中，平衡環(huán)組件可位于靜電夾具和第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間。而且，在一較佳實(shí)施例中，平衡環(huán)組件可包括一內(nèi)套環(huán)(inner ring)、一中間套環(huán)(middle ring)以及一外套環(huán)(outer ring),其中內(nèi)套環(huán)可套設(shè)于軸組件外圍，并且中間套環(huán)可經(jīng)由一對(duì)第一樞轉(zhuǎn)軸樞接于內(nèi)套環(huán)外圍，而外套環(huán)則可經(jīng)由一軸承(bearing)套設(shè)于外殼內(nèi)，再經(jīng)由和這些第一樞轉(zhuǎn)軸呈正交的一對(duì)第二樞轉(zhuǎn)軸樞接于中間套環(huán)外圍，并且可具有形成于外套環(huán)的一外表面(outer surface)外圍并嚙合于小齒輪的數(shù)個(gè)齒牙。
[0010]本發(fā)明還提供一種用于一離子布植機(jī)的掃描臂，其中掃描臂包括一掃描頭、一第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一擺動(dòng)臂、一水平臂、一第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及一第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。掃描頭具有一恒定中心線以及可相對(duì)于恒定中心線調(diào)整的一扭轉(zhuǎn)軸，并且可固持一工件。再者，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)工件相對(duì)于恒定中心線傾斜，而第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則可驅(qū)動(dòng)工件繞著扭轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。另外，擺動(dòng)臂具有一傾斜軸、一第一端以及相對(duì)于第一端的一第二端，并且掃描頭配置于第一端，而水平臂則具有一水平軸，并且配置于第二端。除此之外，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂繞著傾斜軸旋轉(zhuǎn)，而第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則可驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂繞著水平軸擺動(dòng)，其中第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少其中之一會(huì)在第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂和掃描頭擺動(dòng)的過程中啟動(dòng)(activated),以便實(shí)質(zhì)上維持工件的一個(gè)方位。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的掃描頭具有一軸組件，其具有上述的扭轉(zhuǎn)軸以及固定于掃描頭中的一第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，而第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則配置于擺動(dòng)臂和掃描頭之間，并且包括至少一個(gè)馬達(dá)以及一中繼連桿組。馬達(dá)具有平行于傾斜軸的一轉(zhuǎn)軸，而中繼連桿組則具有一第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)、一第三端以及一第四端，其中第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)固定于掃描頭中，第三端連結(jié)于轉(zhuǎn)軸，并且第四端連結(jié)于軸組件遠(yuǎn)離于第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的一位置。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的掃描頭具有一軸組件，其具有上述的扭轉(zhuǎn)軸以及固定于掃描頭中的一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，而第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則配置于掃描頭中，并且包括一平衡環(huán)組件、至少一個(gè)馬達(dá)以及一小齒輪。平衡環(huán)組件套設(shè)于軸組件外圍，以提供樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，并且馬達(dá)具有平行于恒定中心線的一轉(zhuǎn)軸，而小齒輪則套住轉(zhuǎn)軸，并且嚙合于平衡環(huán)組件。在一較佳實(shí)施例中，平衡環(huán)組件可包括一內(nèi)套環(huán)、一中間套環(huán)以及一外套環(huán)，其中內(nèi)套環(huán)可套設(shè)于軸組件外圍，并且中間套環(huán)可經(jīng)由一對(duì)第一樞轉(zhuǎn)軸樞接于內(nèi)套環(huán)外圍，而外套環(huán)則可經(jīng)由一軸承套設(shè)于掃描頭的一外殼內(nèi)，再經(jīng)由和這些第一樞轉(zhuǎn)軸呈正交的一對(duì)第二樞轉(zhuǎn)軸樞接于中間套環(huán)外圍，并且可具有形成于外套環(huán)的一外表面外圍并嚙合于小齒輪的數(shù)個(gè)齒牙。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述的傾斜軸對(duì)準(zhǔn)工件的一中心。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述的第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置于擺動(dòng)臂和水平臂之間，并且包括至少一個(gè)馬達(dá)、一小齒輪以及一環(huán)形齒輪(ring gear)ο馬達(dá)具有平行于傾斜軸的一轉(zhuǎn)軸，并且小齒輪套住轉(zhuǎn)軸，而環(huán)形齒輪則套住擺動(dòng)臂，并且嚙合于小齒輪。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置于水平臂中，并且第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一轉(zhuǎn)軸的一軸線重合于(coincident with)水平軸。
[0016]基于上述，本發(fā)明所揭露出的掃描頭和掃描臂可在一段離子布植的過程中實(shí)質(zhì)上維持住相對(duì)于帶電粒子束的工件方位。
[0017]為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉多個(gè)實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0018]【符號(hào)說明】
[0019]1:掃描臂
[0020]10:掃描頭
[0021]11:恒定中心線
[0022]12:扭轉(zhuǎn)軸
[0023]13、23:樞轉(zhuǎn)點(diǎn)
[0024]20、30、60、70:驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0025]21、32、61、220:馬達(dá)
[0026]22、260:中繼連桿組
[0027]31:平衡環(huán)組件
[0028]33.62:小齒輪
[0029]40:擺動(dòng)臂
[0030]41:傾斜軸
[0031]50:水平臂
[0032]51:水平軸
[0033]63:環(huán)形齒輪
[0034]100:外殼
[0035]110:軸組件
[0036]120:靜電夾具
[0037]200:框架組
[0038]201:固定框架
[0039]2011:固接部
[0040]2012、2021、2026、253:導(dǎo)引部
[0041]202:滑動(dòng)框架
[0042]2022:齒輪容置槽
[0043]2023:嚙合窗
[0044]2024:蓋體
[0045]2025:齒輪轉(zhuǎn)軸
[0046]210:導(dǎo)程螺桿
[0047]230,250:齒條
[0048]231:螺孔
[0049]232、252、319:齒牙
[0050]240:中心齒輪
[0051]251:偏轉(zhuǎn)孔
[0052]261、316、318:樞轉(zhuǎn)軸
[0053]262、263:中繼連桿
[0054]264:套環(huán)
[0055]310:內(nèi)套環(huán)
[0056]312:中間套環(huán)
[0057]314:外套環(huán)
[0058]2:工件
[0059]Ds:掃描方向
[0060]O、O’、O”:方位
[0061]P:投影
[0062]Pc:核心部分
[0063]Pp:周圍部分
【專利附圖】
【附圖說明】
[0064]圖1繪示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種掃描臂的一前視圖，其中掃描臂將一工件承載于一第一位置，并且掃描臂的一掃描頭的一扭轉(zhuǎn)軸相對(duì)于掃描頭的一恒定中心線朝向逆時(shí)針方向傾斜。
[0065]圖2繪示出圖1中所繪示實(shí)施例的掃描臂將工件承載于一第二位置的一仰視圖，其中掃描臂的一擺動(dòng)臂繞著它的一傾斜軸旋轉(zhuǎn)90度，以使恒定中心線平行于掃描臂的一水平臂的一水平軸。
[0066]圖3繪示出圖2中所繪示實(shí)施例的掃描臂將工件承載于一第三位置的另一前視圖，其中扭轉(zhuǎn)軸重合于恒定中心線，并且平行于水平軸。
[0067]圖4繪示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種平衡環(huán)組件的一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0068]圖5繪示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種掃描頭的一剖視圖，其中平衡環(huán)組件并未繪示于圖中。
[0069]圖6繪不出如圖5中所繪不出的掃描頭的一立體圖，其中外殼和靜電夾具并未繪示于圖中。
[0070]圖7繪示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一立體分解圖。
[0071]圖8繪示出如圖7中所繪示出的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一較低視角的一組裝后立體圖，其中滑動(dòng)框架并未繪示于圖中。
[0072]圖9繪示出如圖7中所繪示出的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一較高視角的另一組裝后立體圖，其中蓋體和滑動(dòng)框架并未繪示于圖中。
[0073]圖10繪示出如圖3中所繪示出的一道帶電粒子束在工件被擺動(dòng)的過程中投射于工件上不同位置的多個(gè)投影輪廓。
[0074]圖11繪示出如圖2中所繪示出的一道帶電粒子束在工件被擺動(dòng)的過程中投射于工件上不同位置的多個(gè)投影輪廓，其中工件的方位并未被調(diào)整過。
[0075]圖12繪示出如圖2中所繪示出的一道帶電粒子束在工件被擺動(dòng)的過程中投射于工件上不同位置的多個(gè)投影輪廓，其中工件的方位根據(jù)預(yù)期而持續(xù)地被調(diào)整。
【具體實(shí)施方式】
[0076]圖1繪示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種掃描臂的一前視圖，其中掃描臂將一工件承載于一第一位置，并且掃描臂的一掃描頭的一扭轉(zhuǎn)軸相對(duì)于掃描頭的一恒定中心線朝向逆時(shí)針方向傾斜。再者，圖2繪示出圖1中所繪示實(shí)施例的掃描臂將工件承載于一第二位置的一仰視圖，其中掃描臂的一擺動(dòng)臂繞著它的一傾斜軸旋轉(zhuǎn)90度，以使恒定中心線平行于掃描臂的一水平臂的一水平軸。另外，圖3繪示出圖2中所繪示實(shí)施例的掃描臂將工件承載于一第三位置的另一前視圖，其中扭轉(zhuǎn)軸重合于恒定中心線，并且平行于水平軸。此外，圖4繪示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種平衡環(huán)組件的一結(jié)構(gòu)示意圖。除此之外，圖10繪示出如圖3中所繪示出的一道帶電粒子束在工件被擺動(dòng)的過程中投射于工件上不同位置的多個(gè)投影輪廓。相對(duì)而言，圖11和圖12則分別繪示出如圖2中所繪示出的一道帶電粒子束在工件被擺動(dòng)的過程中投射于工件上不同位置的多個(gè)投影輪廓，其中如圖11中所示的工件的方位并未被調(diào)整過，而如圖12中所示的工件的方位則根據(jù)預(yù)期而持續(xù)地被調(diào)整。而且，在此實(shí)施例中所描述的上側(cè)(朝上)、下側(cè)(朝下)、左側(cè)(朝左)、右側(cè)(朝右)皆以圖1和圖3所繪示出的方位為準(zhǔn)。
[0077]請(qǐng)一并參考圖1至圖3所示，用于一離子布植機(jī)的一掃描臂I可帶動(dòng)一工件2(例如為一片晶圓)在離子布植工藝中相對(duì)于一道帶電粒子束(例如為一道離子束，未繪示)移動(dòng)，并且包括一掃描頭10、一第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20、一第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30、一擺動(dòng)臂40、一水平臂50、一第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60以及一第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70。在此實(shí)施例中，掃描頭10可利用例如靜電夾具120固持住工件2，并且具有一恒定中心線11以及可相對(duì)于恒定中心線11調(diào)整的一扭轉(zhuǎn)軸12。再者，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20可如圖1和圖3之間的差異所示驅(qū)動(dòng)工件2相對(duì)于恒定中心線11傾斜，而第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30則可驅(qū)動(dòng)工件2繞著扭轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)。另外，掃描頭10配置于擺動(dòng)臂40的一右端，而水平臂50則配置于擺動(dòng)臂40的一左端，并且固定于離子布植機(jī)的一腔室(chamber)內(nèi)。除此之外，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60可如圖1和圖3之間的差異所示驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂40繞著一傾斜軸41旋轉(zhuǎn)(可繞著一 X軸在一 Y-Z平面上旋轉(zhuǎn)，例如對(duì)準(zhǔn)于工件2的一中心)，而第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70則可驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂40繞著(永遠(yuǎn)平行于Z軸的)一水平軸51擺動(dòng)。
[0078]在如圖3中所繪示出的一情況下，一道帶電粒子束在第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂40繞著水平軸51擺動(dòng)工件2的過程中將會(huì)永遠(yuǎn)呈正交地轟擊工件2。在此情況下，如圖10所示，帶電粒子束投射于工件2上的一投影(project1n)P會(huì)永遠(yuǎn)和帶電粒子束的一剖面輪廓(cross-sect1nal contour)—致,并且例如會(huì),但是并不限定于包括一核心部分(core port1n)Pc以及一周圍部分(periphery port1n)Pp,其中核心部分Pc具有一橢圓狀輪廓(ellipse contour),并且會(huì)具有較高的離子密度(1n density),而周圍部分Pp則會(huì)具有一圓形輪廓(circular contour),并且會(huì)具有較低的離子密度。另外,投影P會(huì)沿著一掃描方向(scan direct1n)Ds掃描工件2,并且投影P的一方位O (例如核心部分Pc的一長(zhǎng)軸(major axis))會(huì)隨著擺動(dòng)而持續(xù)地在方位O’和方位O”之間相對(duì)于工件2旋轉(zhuǎn)。值得注意的是，由于投影P的輪廓(contour)會(huì)永遠(yuǎn)維持不變，因此方位O的旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的影響極小，甚至可被忽略。
[0079]相對(duì)而言，在如圖2中所繪示出的一個(gè)情況下，工件2的方位和帶電粒子束投射于工件2上的投影輪廓在第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂40繞著水平軸51擺動(dòng)工件2的過程中都將會(huì)持續(xù)地改變。因此，在此情況下，當(dāng)方位和投影輪廓二者的改變所導(dǎo)致的影響大到無法被忽略時(shí)，便很可能會(huì)得到一種明顯非均勻的離子布植結(jié)果(significant non-uniformimplantat1n result)。然而,非均勻的離子布植結(jié)果可能會(huì)是預(yù)期外的。因此，只要啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30和第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60至少其中之一來調(diào)整工件2相對(duì)于恒定中心線11的方位，便能夠抵銷掉這一種預(yù)期外的非均勻的離子布植結(jié)果。
[0080]更詳細(xì)而言，請(qǐng)參考圖2和圖11所示，投影P會(huì)隨著工件2的傾斜而改變，并且核心部分Pc和周圍部分Pp 二者在對(duì)應(yīng)于方位O (例如周圍部分Pp的一短軸(miner axis))的輪廓?jiǎng)t例如會(huì)，但是并不限定于分別改變成一圓形輪廓和一橢圓狀輪廓。在此情況下，當(dāng)?shù)谒尿?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70驅(qū)動(dòng)如圖2中所示的工件2在不調(diào)整工件2方位的情況下繞著水平軸51朝上或朝下擺動(dòng)時(shí)，不但方位O會(huì)持續(xù)地在方位O’和方位O”之間旋轉(zhuǎn)，投影P的輪廓也會(huì)持續(xù)地改變，舉例來說，周圍部分Pp對(duì)應(yīng)于方位O’和方位O” 二者的短軸可能會(huì)比對(duì)應(yīng)于方位O的短軸更短。換句話說，在Χ-Υ、Υ_Ζ和X-Z平面上形成于扭轉(zhuǎn)軸12和帶電粒子束之間的所有夾角(included angle)都將會(huì)持續(xù)地改變。但是只要持續(xù)地啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20以使工件2相對(duì)于恒定中心線11傾斜、持續(xù)地啟動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30以使工件2繞著扭轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)及/或持續(xù)地啟動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60以使擺動(dòng)臂40繞著傾斜軸41旋轉(zhuǎn),便能夠?qū)嵸|(zhì)上抵銷掉上述改變。如此一來，請(qǐng)參考圖12所示，便能夠永遠(yuǎn)維持住投影P的輪廓和方位O 二者，以使離子布植的結(jié)果變得能夠受到控制。
[0081]在此實(shí)施例中，掃描頭10具有一軸組件110，并且軸組件110具有扭轉(zhuǎn)軸12和固定于掃描頭10中的一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13，而第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20則配置于擺動(dòng)臂40和掃描頭10之間，并且包括至少一個(gè)馬達(dá)21以及一中繼連桿組22，其中樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13將會(huì)在之后和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30的細(xì)節(jié)一并說明。在此，馬達(dá)21的轉(zhuǎn)軸會(huì)平行于傾斜軸41。而且，中繼連趕組22會(huì)具有固定于掃描頭10中的一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)23，并且其左端連結(jié)于馬達(dá)21的轉(zhuǎn)軸，而其右端則連結(jié)于軸組件110遠(yuǎn)離于樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13的一位置。在此，中繼連桿組22的右端例如會(huì)，但是并不限定于連結(jié)于樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13和軸組件110的一下端之間。據(jù)此，只要馬達(dá)21驅(qū)動(dòng)了中繼連桿組22朝向逆時(shí)針方向/朝向順時(shí)針方向繞著樞轉(zhuǎn)點(diǎn)23旋轉(zhuǎn)，則軸組件110便會(huì)因?yàn)槠湎露吮恢欣^連桿組22朝右推動(dòng)/朝左拉動(dòng)而繞著樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13朝向逆時(shí)針方向/朝向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，以便一并調(diào)整對(duì)應(yīng)于恒定中心線11的扭轉(zhuǎn)軸12和工件2的方位。然而，在其他未繪示的實(shí)施例中，馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸也可以一并相對(duì)于恒定中心線和傾斜軸呈正交排列，因此軸組件也能夠因?yàn)槠湎露吮恢欣^連桿組向前推動(dòng)/向后拉動(dòng)而繞著樞轉(zhuǎn)點(diǎn)在其他方向旋轉(zhuǎn)。
[0082]另外，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30配置于掃描頭10中，并且包括一平衡環(huán)組件31、至少一個(gè)馬達(dá)32 (圖3中示意地繪示出兩個(gè)馬達(dá))以及一小齒輪33。在此，平衡環(huán)組件31套設(shè)于軸組件110外圍，以提供樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13，并且馬達(dá)32的一轉(zhuǎn)軸平行于恒定中心線11，而小齒輪33則套住馬達(dá)32的轉(zhuǎn)軸，并且嚙合于平衡環(huán)組件31。如圖4中所繪示出的，在一較佳實(shí)施例中，平衡環(huán)組件31可包括一內(nèi)套環(huán)310、一中間套環(huán)312以及一外套環(huán)314，其中中間套環(huán)312可經(jīng)由一對(duì)樞轉(zhuǎn)軸316樞接于內(nèi)套環(huán)310外圍，而外套環(huán)314則可經(jīng)由和樞轉(zhuǎn)軸316呈正交的一對(duì)樞轉(zhuǎn)軸318樞接于中間套環(huán)312外圍。再者，內(nèi)套環(huán)312可套設(shè)于軸組件110外圍(如圖1中所繪示)，例如在第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20和靜電夾具120之間，并且一軸承套設(shè)于外殼內(nèi)，并且外套環(huán)314可經(jīng)由一軸承(未繪示)套設(shè)于掃描頭10的一外殼100內(nèi)。而且，外套環(huán)314還可具有形成于它的一外表面外圍，用以嚙合于小齒輪33(如圖1中所繪示)的數(shù)個(gè)齒牙319 (如圖6中所繪示)。據(jù)此，不但可以讓軸組件110繞著樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13相對(duì)于外殼100傾斜(亦即相對(duì)于恒定中心線11調(diào)整扭轉(zhuǎn)軸12)，也能夠經(jīng)由齒牙319和小齒輪33的嚙合而讓馬達(dá)32驅(qū)動(dòng)平衡環(huán)組件31繞著扭轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)。
[0083]除此之外，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60配置于擺動(dòng)臂40和水平臂50之間，并且包括至少一個(gè)馬達(dá)61、一小齒輪62以及一環(huán)形齒輪63。馬達(dá)61的一轉(zhuǎn)軸平行于傾斜軸41，小齒輪62套住馬達(dá)61的轉(zhuǎn)軸，而環(huán)形齒輪63則套住擺動(dòng)臂40，并且嚙合于小齒輪62。據(jù)此，馬達(dá)61便可以經(jīng)由小齒輪62和環(huán)形齒輪63的嚙合而驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂40繞著傾斜軸41旋轉(zhuǎn)。
[0084]此外，第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70例如是，但是并不限定于配置于水平臂50內(nèi)的一馬達(dá)，并且它的一轉(zhuǎn)軸直接套入水平臂50中。據(jù)此，第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70便會(huì)因?yàn)樗霓D(zhuǎn)軸的一軸線重合于水平軸51而能夠直接驅(qū)動(dòng)水平臂50繞著水平軸51擺動(dòng)。
[0085]除了以上所述的實(shí)施例之外，以下的說明將根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例進(jìn)一步揭露更多有關(guān)于掃描頭10、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30及其相對(duì)關(guān)系的細(xì)節(jié)。
[0086]圖5繪示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種掃描頭的一剖視圖，其中平衡環(huán)組件并未繪示于圖中。而且，圖6繪示出如圖5中所繪示出的掃描頭的一立體圖，其中外殼和靜電夾具并未繪示于圖中。再者，圖7繪示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一立體分解圖。另外，圖8繪示出如圖7中所繪示出的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一較低視角的一組裝后立體圖，其中滑動(dòng)框架并未繪示于圖中。此外，圖9繪示出如圖7中所繪示出的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一較高視角的另一組裝后立體圖，其中蓋體和滑動(dòng)框架并未繪示于圖中。除此之外，在此實(shí)施例中所描述的上側(cè)(朝上)、下側(cè)(朝下)、左側(cè)(朝左)、右側(cè)(朝右)皆以圖5所繪示出的方位為準(zhǔn)。
[0087]請(qǐng)先一并參考圖1、圖5和圖6所示，此實(shí)施例的掃描頭10可包括上述的外殼100、上述的軸組件110、上述的靜電夾具120、上述的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20以及上述的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30。外殼100具有上述的恒定中心線11。而且，軸組件110穿過外殼100的一上側(cè)，并且具有上述的扭轉(zhuǎn)軸12、相對(duì)于外殼100呈固定的上述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13、位于外殼100之外的一上端以及位于外殼100之內(nèi)的一下端。另外，靜電夾具120固接于軸組件110的上端上，并且可固持住工件2。此外，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20可驅(qū)動(dòng)軸組件110、靜電夾具120和工件2全部一起相對(duì)于恒定中心線11傾斜，并且第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30可驅(qū)動(dòng)軸組件110、靜電夾具120和工件2全部一起繞著扭轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)。在以下所述的此實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30的所有細(xì)節(jié)大致上和圖1至圖4所繪示出的前一實(shí)施例中所說明的全部相同，故于此不再贅述。
[0088]更詳細(xì)而言，在如圖1中所示的前一實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20僅簡(jiǎn)單地由馬達(dá)21和用以沿著一單一方向傾斜軸組件110的中繼連桿組22所組成。然而，本發(fā)明的范圍并不應(yīng)受限于前一實(shí)施例。請(qǐng)一并參考圖5、圖6和圖7所示，于此實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20亦可在多個(gè)方向上傾斜軸組件110，并且例如是，但是并不限定于由一框架組200、一對(duì)導(dǎo)程螺桿210、一對(duì)馬達(dá)220、一對(duì)齒條230、一中心齒輪240、一齒條250以及一中繼連桿組260所組成。
[0089]在此情況下，框架組200會(huì)相對(duì)于外殼100呈固定，并且是由一固定框架201和一滑動(dòng)框架202所組成。其中，固定框架201可經(jīng)由一對(duì)固接部2011固定于外殼100中，并且具有平行于傾斜軸41 (如圖1中所繪示)的兩導(dǎo)引部2012。而且，導(dǎo)程螺桿210穿過固定框架201的一側(cè)，并且其軸線也平行于傾斜軸41。再者，馬達(dá)220固接于固定框架201的一側(cè)上，并且可驅(qū)動(dòng)導(dǎo)程螺桿210旋轉(zhuǎn)。相對(duì)而言，滑動(dòng)框架202則具有兩個(gè)導(dǎo)引部2021、一齒輪容置槽2022、兩個(gè)嚙合窗2023、一蓋體2024、一齒輪轉(zhuǎn)軸2025以及一導(dǎo)引部2026。其中，導(dǎo)引部2021可容置導(dǎo)引部2012和齒條230、而齒輪容置槽2022則可容置中心齒輪240，并且嚙合窗2023分別形成于其中的一導(dǎo)引部2021和齒輪容置槽2022之間。
[0090]另外，蓋體2024可覆蓋齒輪容置槽2022，而齒輪轉(zhuǎn)軸2025則可穿過中心齒輪240。除此之外，各個(gè)齒條230具有嚙合于其中一導(dǎo)程螺桿210的一螺孔231以及沿著傾斜軸41排列的數(shù)個(gè)齒牙232，而齒條250則具有一偏轉(zhuǎn)孔251、數(shù)個(gè)齒牙252以及一導(dǎo)引部253。其中，齒牙252沿著不平行于傾斜軸41的一方向排列(在此較佳實(shí)施例中示意地繪示成一并呈正交于恒定中心線11和傾斜軸41)，并且可嚙合于中心齒輪240，而導(dǎo)引部253則在外型上對(duì)應(yīng)于導(dǎo)引部2026。
[0091]此外，中繼連桿組260例如是，但是并不限定于由一樞轉(zhuǎn)軸261、一中繼連桿262以及一中繼連桿263所組成。其中，樞轉(zhuǎn)軸261的一中間段(middle port1n)會(huì)相對(duì)于外殼100呈固定，以提供樞轉(zhuǎn)點(diǎn)23。另外，中繼連桿262的一上端會(huì)樞接于樞轉(zhuǎn)軸261的兩端，而中繼連桿262的一下端則插入偏轉(zhuǎn)孔251中。此外，中繼連桿263的一左端會(huì)樞接于中繼連桿262的一中間段，而中繼連桿263的一右端則會(huì)樞接于套設(shè)于軸組件110的下端外圍的一套環(huán)264。因此，只要偏移中繼連桿262的下端，中繼連桿組260便會(huì)經(jīng)由套環(huán)264傾斜軸組件110。
[0092]在此較佳實(shí)施例中，框架組200、齒條230、中心齒輪240和齒條250可例如是，但是并不限定于經(jīng)由以下所揭露出的步驟組裝而成。首先，經(jīng)由螺孔231和導(dǎo)程螺桿210的嚙合而將齒條230組裝于導(dǎo)程螺桿210上，而且讓兩個(gè)齒條230的齒牙232面對(duì)面排列。接著，經(jīng)由導(dǎo)引部2012和導(dǎo)引部2021的配合而將滑動(dòng)框架202滑順地組裝于固定框架201，以使各個(gè)齒條230能夠沿著形成于其中一個(gè)導(dǎo)引部2012和對(duì)應(yīng)的其中一個(gè)導(dǎo)引部2021之間的一導(dǎo)引通道(guiding tunnel)而滑順地移動(dòng)。因此，只要馬達(dá)220驅(qū)動(dòng)導(dǎo)程螺桿210旋轉(zhuǎn)，則齒條230便會(huì)單獨(dú)地相對(duì)于固定框架201向后及/或向前移動(dòng)。
[0093]之后，再經(jīng)由導(dǎo)引部253和導(dǎo)引部2026的配合將齒條250滑順地組裝于滑動(dòng)框架202，然后再將中心齒輪240容置于齒輪容置槽2022中。其中，中心齒輪240的部分齒牙可被嚙合窗2023和齒輪容置槽2022面向齒牙252的一側(cè)暴露出來，以便如圖8和圖9中所示同步地嚙合于兩個(gè)齒條230的齒牙232和齒條250的齒牙252。最后，再將齒輪轉(zhuǎn)軸2025穿過中心齒輪240,然后再將蓋體2024覆蓋于齒輪容置槽2022的上方，以完成組裝程序。
[0094]基于以上所揭露出的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，若馬達(dá)220驅(qū)動(dòng)導(dǎo)程螺桿210以相同的方向和速度旋轉(zhuǎn)，則齒條230便會(huì)沿著傾斜軸41同步地向后或向前移動(dòng)，因而可經(jīng)由滑動(dòng)框架202和中心齒輪240的配合而沿著傾斜軸41拉動(dòng)或推動(dòng)齒條250。因此，偏轉(zhuǎn)孔251將會(huì)經(jīng)由中繼連桿組260沿著傾斜軸41偏移軸組件110的下端。相對(duì)而言，若馬達(dá)220驅(qū)動(dòng)導(dǎo)程螺桿210以不同的方向和相同的速度旋轉(zhuǎn)，則齒條230便會(huì)沿著傾斜軸41以相反的方向和相同的速度相對(duì)于固定框架201移動(dòng)，以使齒條250會(huì)因?yàn)橹行凝X輪240在不偏移的情況下旋轉(zhuǎn)而沿著一并呈正交于恒定中心線11和傾斜軸41的方向偏移。因此，偏轉(zhuǎn)孔251將會(huì)經(jīng)由中繼連桿組260而沿著一并呈正交于恒定中心線11和傾斜軸41的方向偏移軸組件110的下端。因此，顯而易見地，只要單獨(dú)地控制馬達(dá)220的旋轉(zhuǎn)方向和速度，便能夠讓軸組件110繞著樞轉(zhuǎn)點(diǎn)13朝向任何方向傾斜。
[0095]綜合上述，基于以上說明，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可相對(duì)于恒定中心線傾斜工件，而第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則可繞著扭轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)工件，并且第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可沿著傾斜軸傾斜工件。因此，便能夠經(jīng)由持續(xù)地啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少其中之一而在第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)工件相對(duì)于帶電粒子束擺動(dòng)的過程中根據(jù)需求實(shí)質(zhì)上維持住工件相對(duì)于帶電粒子束的方位。據(jù)此，即便是在帶電粒子束并未呈正交地轟擊工件的情況下，離子布植的結(jié)果也會(huì)因?yàn)榫S持了帶電粒子束投射于工件上的投影輪廓而變得能夠受到控制。
[0096]雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所限定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種掃描頭，組裝于用于一離子布植機(jī)的一掃描臂，其特征在于，包括: 一外殼，具有一;〖亙定中心線； 一軸組件，穿過該外殼的一第一側(cè)，并且具有一扭轉(zhuǎn)軸、相對(duì)于該外殼呈固定的一第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)、位于該外殼之外的一第一端以及位于該外殼之內(nèi)的一第二端； 一靜電夾具，固接于該第一端上，并且適于固持一工件； 一第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，適于驅(qū)動(dòng)該軸組件、該靜電夾具和該工件相對(duì)于該恒定中心線傾斜；以及 一第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，適于驅(qū)動(dòng)該軸組件、該靜電夾具和該工件繞著該扭轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描頭，其特征在于，該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 一中繼連桿組，具有一第三端以及一第四端，其中該第三端連結(jié)于該軸組件遠(yuǎn)離于該第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的一位置，并且該第四端相對(duì)于該第三端；以及 一馬達(dá)，連結(jié)于該第四端，并且適于驅(qū)動(dòng)該中繼連桿組沿著平行于該掃描臂的一傾斜軸的一方向移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的掃描頭，其特征在于，該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 一框架組，相對(duì)于該外殼呈固定； 一對(duì)導(dǎo)程螺桿，穿過該框架組，并且各該導(dǎo)程螺桿的一軸線平行于一第一方向； 一對(duì)馬達(dá)，相對(duì)于該框架組呈固定，并且適于分別驅(qū)動(dòng)該些導(dǎo)程螺桿繞著該第一方向旋轉(zhuǎn)； 一對(duì)第一齒條，分別具有嚙合于該些導(dǎo)程螺桿其中之一的一螺孔以及沿著該第一方向排列的數(shù)個(gè)第一齒牙； 一中心齒輪，嚙合于該些第一齒條的該些第一齒牙之間； 一第二齒條，具有一偏轉(zhuǎn)孔以及數(shù)個(gè)第二齒牙，其中該些第二齒牙嚙合于該中心齒輪，并且沿著不平行于該第一方向的一第二方向排列；以及 一中繼連桿組，具有相對(duì)于該外殼呈固定的一第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)、套設(shè)于該第二端外圍的一第三端以及插入該偏轉(zhuǎn)孔中的一第四端。
4.如權(quán)利要求3所述的掃描頭，其特征在于，該第二齒條還具有平行于該第二方向的一第一導(dǎo)引部，并且該框架組包括: 一固定框架，固定于該外殼中，并且具有平行于該第一方向的兩個(gè)第二導(dǎo)引部，其中該些導(dǎo)程螺桿穿過該固定框架，并且該些馬達(dá)固接于該固定框架上；以及一滑動(dòng)框架，包括: 兩個(gè)第三導(dǎo)引部，其中該滑動(dòng)框架經(jīng)由該些第二導(dǎo)引部和該些第三導(dǎo)引部的配合而滑順地組裝于該固定框架，并且各該第一齒條滑順地組裝于該些第二導(dǎo)引部的其中之一和該些第三導(dǎo)引部的其中之一之間； 一齒輪容置槽，其中該中心齒輪容置于該齒輪容置槽中； 兩個(gè)嚙合窗，分別形成于該些第三導(dǎo)引部的其中之一和該齒輪容置槽之間； 一蓋體，覆蓋該齒輪容置槽； 一齒輪轉(zhuǎn)軸，穿過該中心齒輪，并且固持于該齒輪容置槽和該蓋體之間；以及一第四導(dǎo)引部，其中該第二齒條經(jīng)由該第一導(dǎo)引部和該第四導(dǎo)引部的結(jié)合而滑順地組裝于該滑動(dòng)框架。
5.如權(quán)利要求3所述的掃描頭,其特征在于,該第一方向和該第二方向呈正交。
6.如權(quán)利要求3所述的掃描頭，其特征在于，該中繼連桿組包括: 一第一樞轉(zhuǎn)軸，相對(duì)于該外殼呈固定，以提供該第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)； 一第一中繼連桿，具有該第四端、樞接于該第一樞轉(zhuǎn)軸的一第五端以及一第六端；以及 一第二中繼連桿，具有該第三端以及樞接于該第六端的一第七端。
7.如權(quán)利要求1所述的掃描頭，其特征在于，該第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 一平衡環(huán)組件，套設(shè)于該軸組件外圍，以提供該第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)； 一馬達(dá)，具有平行于該恒定中心線的一轉(zhuǎn)軸；以及 一小齒輪，套住該轉(zhuǎn)軸，并且嚙合于該平衡環(huán)組件。
8.如權(quán)利要求7所述的掃描頭，其特征在于，該平衡環(huán)組件位于該靜電夾具和該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間。
9.如權(quán)利要求7所述的掃描頭，其特征在于，該平衡環(huán)組件包括: 一內(nèi)套環(huán)，套設(shè)于該軸組件外圍； 一中間套環(huán)，經(jīng)由一對(duì)第一樞轉(zhuǎn)軸樞接于該內(nèi)套環(huán)外圍；以及一外套環(huán)，經(jīng)由一軸承套設(shè)于該外殼內(nèi)，經(jīng)由和該些第一樞轉(zhuǎn)軸呈正交的一對(duì)第二樞轉(zhuǎn)軸樞接于該中間套環(huán)外圍，并且具有形成于該外套環(huán)的一外表面外圍并嚙合于該小齒輪的數(shù)個(gè)齒牙。
10.一種掃描臂，用于一離子布植機(jī)，并且包括: 一掃描頭，具有一;!'亙定中心線以及可相對(duì)于該恒定中心線調(diào)整的一扭轉(zhuǎn)軸，并且適于固持一工件； 一第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，適于驅(qū)動(dòng)該工件相對(duì)于該恒定中心線傾斜； 一第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，適于驅(qū)動(dòng)該工件繞著該扭轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 一擺動(dòng)臂，具有一傾斜軸、一第一端以及相對(duì)于該第一端的一第二端，并且該掃描頭配置于該第一端； 一水平臂，具有一水平軸，并且配置于該第二端； 一第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，適于驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)臂繞著該傾斜軸旋轉(zhuǎn)；以及一第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，適于驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)臂繞著該水平軸擺動(dòng)，其中該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、該第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和該第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少其中之一會(huì)在該第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)臂和該掃描頭擺動(dòng)的過程中啟動(dòng)，以便實(shí)質(zhì)上維持該工件的一方位。
11.如權(quán)利要求10所述的掃描臂，其特征在于，該掃描頭具有一軸組件，該軸組件具有該扭轉(zhuǎn)軸以及固定于該掃描頭中的一第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，而該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置于該擺動(dòng)臂和該掃描頭之間，并且包括: 至少一馬達(dá)，具有平行于該傾斜軸的一轉(zhuǎn)軸；以及 一中繼連桿組，具有一第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)、一第三端以及一第四端，其中該第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)固定于該掃描頭中，該第三端連結(jié)于該轉(zhuǎn)軸，并且該第四端連結(jié)于該軸組件遠(yuǎn)離于該第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的一位置。
12.如權(quán)利要求10所述的掃描臂，其特征在于，該掃描頭具有一軸組件，該軸組件具有該扭轉(zhuǎn)軸以及固定于該掃描頭中的一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，而該第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置于該掃描頭中，并且包括: 一平衡環(huán)組件，套設(shè)于該軸組件外圍，以提供該樞轉(zhuǎn)點(diǎn)； 至少一馬達(dá)，具有平行于該恒定中心線的一轉(zhuǎn)軸；以及 一小齒輪，套住該轉(zhuǎn)軸，并且嚙合于該平衡環(huán)組件。
13.如權(quán)利要求12所述的掃描臂，其特征在于，該平衡環(huán)組件包括: 一內(nèi)套環(huán)，套設(shè)于該軸組件外圍； 一中間套環(huán)，經(jīng)由一對(duì)第一樞轉(zhuǎn)軸樞接于該內(nèi)套環(huán)外圍；以及一外套環(huán)，經(jīng)由一軸承套設(shè)于該掃描頭的一外殼內(nèi)，經(jīng)由和該些第一樞轉(zhuǎn)軸呈正交的一對(duì)第二樞轉(zhuǎn)軸樞接于該中間套環(huán)外圍，并且具有形成于該外套環(huán)的一外表面外圍并嚙合于該小齒輪的數(shù)個(gè)齒牙。
14.如權(quán)利要求10所述的掃描臂，其特征在于，該傾斜軸對(duì)準(zhǔn)該工件的一中心。
15.如權(quán)利要求10所述的掃描臂，其特征在于，該第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置于該擺動(dòng)臂和該水平臂之間，并且包括: 至少一馬達(dá)，具有平行于該傾斜軸的一轉(zhuǎn)軸； 一小齒輪，套住該轉(zhuǎn)軸；以及 一環(huán)形齒輪，套住該擺動(dòng)臂，并且嚙合于該小齒輪。
16.如權(quán)利要求10所述的掃描臂，其特征在于，該第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置于該水平臂中，并且該第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一轉(zhuǎn)軸的一軸線重合于該水平軸。
【文檔編號(hào)】H01J37/317GK104241068SQ201410145447
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】理查德·F·麥克雷 申請(qǐng)人:漢辰科技股份有限公司