專(zhuān)利名稱(chēng)：硅片刻蝕設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體硅片加工設(shè)備，尤其涉及一種半導(dǎo)體硅片刻蝕設(shè)備。
技術(shù)背景半導(dǎo)體硅片加工設(shè)備在進(jìn)行維護(hù)時(shí)，若是逐個(gè)裝拆零件會(huì)增大工作量，降低效率，所 以有時(shí)需要將某些部件整體移開(kāi)，比如半導(dǎo)體硅片刻蝕設(shè)備在進(jìn)行刻蝕腔室維護(hù)時(shí)需要將 上電極罩或上電極等設(shè)備部件打開(kāi)或移走。隨著半導(dǎo)體硅片的尺寸越來(lái)越大，刻蝕設(shè)備的 部件尺寸和重量相應(yīng)增加，需移動(dòng)部件的重量較大，難以靠人力直接完成，必須借助提升 裝置來(lái)完成。如圖1所示，是現(xiàn)有的半導(dǎo)體硅片刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，刻蝕腔室D的上部設(shè)有上電 極C，上電極C的上部設(shè)有上電極罩B，上電極罩B連接有提升裝置A,提升裝置A可以帶動(dòng)上 電極罩B在豎直方向運(yùn)動(dòng)，上電極C與刻蝕腔室D連接并且密封，以維持刻蝕腔室D中形成的 真空。如圖2所示，當(dāng)需要對(duì)上電極C進(jìn)行維護(hù)時(shí)，提升裝置A將上電極罩B提升至一定高度， 維護(hù)完成后，將上電極罩B恢復(fù)到原來(lái)位置。如圖3所示當(dāng)需要對(duì)刻蝕腔室D進(jìn)行維護(hù)時(shí)，提升裝置A將上電極罩B和上電極C提升至維護(hù)完成后，提升裝置A將上電極罩B和上電極C恢復(fù)到原來(lái)位置。在這個(gè)過(guò)程中，由 于上電極C與刻蝕腔室D之間使用密封圈密封，密封圈在一定的壓縮量下保證刻蝕腔室D中真 空的密封良好。如果下降過(guò)程中上電極罩B的位移量過(guò)小，將導(dǎo)致上電極C與刻蝕腔室D不能 良好密封，則刻蝕腔室D中所需的真空環(huán)境不能夠?qū)崿F(xiàn)；如果下降過(guò)程中上電極罩B的位移 量過(guò)大，則上電極C與刻蝕腔室D之間產(chǎn)生擠壓，若超過(guò)密封圈的壓縮范圍，將損壞密封 圈，甚至損壞刻蝕腔室D。因此，提升裝置A的提升及下降過(guò)程中， 一般使用位移傳感器控 制上電極罩B的運(yùn)動(dòng)位置，但是由于安裝誤差，傳感器精度等因素影響使得B在下降運(yùn)動(dòng)中 難以精確控制到所需的位置。提升裝置工作時(shí)，上升和下降動(dòng)作需要進(jìn)行定位，為了機(jī)構(gòu)的安全性，在上升過(guò)程中 需要限制上升的最高位置，在下降時(shí)，需要限制下降終止位置，以使相關(guān)運(yùn)動(dòng)件恢復(fù)到提升前的狀態(tài)，保證工藝環(huán)境的一致性，同時(shí)下降過(guò)程中要平穩(wěn)，避免沖擊損壞零部件。如圖4、圖5所示，為現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體硅片刻蝕機(jī)常用的氣彈簧翻轉(zhuǎn)式提升裝置，半導(dǎo)體硅片刻蝕機(jī)正常工作時(shí)，設(shè)備部件11設(shè)置在設(shè)備主體14的上面。設(shè)備部件ll與設(shè)備主 體14之間通過(guò)氣彈簧12、鉸軸13連接。當(dāng)對(duì)設(shè)備主體14進(jìn)行維修時(shí)，借助人力將設(shè)備部件 11繞鉸軸13旋轉(zhuǎn)打開(kāi)，以便對(duì)設(shè)備主體14進(jìn)行維修。這種提升裝置的缺點(diǎn)是，翻轉(zhuǎn)方向及角度會(huì)受到設(shè)備及空間的限制，設(shè)備部件ll翻轉(zhuǎn) 后還需要有放置的空間和支撐物，很不方便。另外，該裝置需要人力直接完成，難以實(shí)現(xiàn) 精確定位，而且安全性不強(qiáng)，當(dāng)刻蝕機(jī)部件尺寸及重量增大后，該裝置不再適用。如圖6、圖7所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種氣動(dòng)提升裝置，半導(dǎo)體硅片刻蝕機(jī)正常工作 時(shí)，設(shè)備部件11設(shè)置在設(shè)備主體14的上面，設(shè)備部件11通過(guò)連接件15與氣缸16連接。當(dāng)對(duì) 設(shè)備主體14進(jìn)行維修時(shí)，氣缸16帶動(dòng)設(shè)備部件11上升至高位，以方便對(duì)設(shè)備主體14進(jìn)行維 護(hù)。這種氣動(dòng)提升裝置的缺點(diǎn)是，控制復(fù)雜、無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的位置控制、且安全性不強(qiáng)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種硅片刻蝕設(shè)備，該設(shè)備的提升裝置在提升設(shè)備部件時(shí)，位置 控制精確、安全可靠。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備，包括刻蝕腔室，刻蝕腔室的上部依次設(shè)有上電極和上電極 罩，所述上電極與上電極罩之間設(shè)有導(dǎo)向裝置，所述上電極與上電極罩之間可沿導(dǎo)向裝置 相對(duì)滑動(dòng)。所述的導(dǎo)向裝置包括固定在上電極和/或上電極罩上的至少一個(gè)導(dǎo)向桿，及固定在上 電極罩和/或上電極上的至少一個(gè)導(dǎo)向套，所述導(dǎo)向桿穿入相應(yīng)的導(dǎo)向套中。所述的導(dǎo)向桿和導(dǎo)向套分別設(shè)有多個(gè)。 所述的導(dǎo)向桿和導(dǎo)向套分別設(shè)有兩個(gè)。所述的導(dǎo)向桿的一端固定在上電極和/或上電極罩上；另一端穿過(guò)導(dǎo)向套后，在端部 設(shè)有擋塊，所述擋塊的橫向尺寸大于所述導(dǎo)向套的橫向尺寸。還包括提升裝置，所述提升裝置包括提升部件和驅(qū)動(dòng)裝置，所述提升部件與所述上電 極罩連接。所述的提升部件包括滑塊，所述滑塊與所述上電極罩連接，且所述滑塊設(shè)置于導(dǎo)軌上，并與絲桿嚙合；所述絲桿可驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。所述的驅(qū)動(dòng)裝置為電氣驅(qū)動(dòng)裝置，所述電氣驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與絲桿連接。 還包括控制裝置，所述上電極罩的行程上限位置設(shè)有上限傳感器，所述上電極罩的行程下限位置設(shè)有下限傳感器，所述控制裝置分別與上限傳感器、下限傳感器及電氣驅(qū)動(dòng)裝置電連接。所述的驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)置有剎車(chē)裝置，所述的剎車(chē)裝置與所述控制裝置電連接。 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的硅片刻蝕設(shè)備，由于所述上電 極與上電極罩之間設(shè)有導(dǎo)向裝置，所述上電極與上電極罩之間可沿導(dǎo)向裝置相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng) 該設(shè)備的提升裝置在提升上電極與上電極罩時(shí)，上電極與上電極罩首先離開(kāi)一定的距離， 然后共同上升；當(dāng)上電極與上電極罩下降時(shí)，對(duì)密封要求較嚴(yán)格的上電極與刻蝕腔室首先 接觸，然后控制上電極罩下降，使沒(méi)有密封要求的上電極罩與上電極接觸，使上電極罩在 下降的過(guò)程中對(duì)設(shè)備的提升裝置及其控制裝置的精度要求降低，使該設(shè)備的提升裝置在提 升設(shè)備部件時(shí)，位置控制精確、安全可靠。主要適用于半導(dǎo)體硅片刻蝕設(shè)備，也適用于其 它類(lèi)似的設(shè)備。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中硅片刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中硅片刻蝕設(shè)備的上電極罩被提升狀態(tài)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中硅片刻蝕設(shè)備的上電極罩及上電極被提升狀態(tài)示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中硅片刻蝕設(shè)備的氣彈簧翻轉(zhuǎn)式提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)中硅片刻蝕設(shè)備的氣彈簧翻轉(zhuǎn)式提升裝置的提升狀態(tài)示意圖;圖6為現(xiàn)有技術(shù)中硅片刻蝕設(shè)備的氣動(dòng)提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為現(xiàn)有技術(shù)中硅片刻蝕設(shè)備的氣動(dòng)提升裝置的提升狀態(tài)示意圖；圖8為本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備的上電極與上電極罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備的上電極與上電極罩被提升狀態(tài)示意圖；圖10為本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備的提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備較佳的實(shí)施方式如圖8、圖9所示，包括刻蝕腔室D，刻蝕腔室D 的上部依次設(shè)有上電極C和上電極罩B。硅片刻蝕過(guò)程中，硅片置于刻蝕腔室D的內(nèi)部，刻蝕 腔室D被抽成真空，然后通入工藝氣體，在上電極C的作用下被電離成等離子體，對(duì)硅片進(jìn) 行刻蝕，因此對(duì)上電極C與刻蝕腔室D之間的密封要求很?chē)?yán)， 一般在上電極C與刻蝕腔室D之 間設(shè)置密封圈。當(dāng)需要對(duì)刻蝕腔室D進(jìn)行維護(hù)時(shí)，要將上電極C與上電極罩B整體升起，所述上電極C與 上電極罩B之間設(shè)有導(dǎo)向裝置，所述上電極C與上電極罩B之間可沿導(dǎo)向裝置相對(duì)滑動(dòng)。使上電極C與上電極罩B之間可以產(chǎn)生一定的位移。當(dāng)提升時(shí)，上電極罩B在提升裝置A 的作用下上升，上電極罩B通過(guò)導(dǎo)向裝置帶動(dòng)上電極C上升，并在上電極罩B與上電極C之間 產(chǎn)生一定的間隙；當(dāng)下降時(shí)，上電極罩B在提升裝置A的作用下下降，上電極C在重力的作用 下下降，上電極罩B和上電極C之間的間隙依然存在，因此上電極C與反應(yīng)腔室D首先接觸， 上電極C在重力的作用下實(shí)現(xiàn)密封圈的壓縮，保證上電極C與刻蝕腔室D之間良好的密封，當(dāng) 上電極C與刻蝕腔室D接觸后，上電極罩B在提升裝置A的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至上電極罩B和上電 極C之間的間隙處于要求的范圍之內(nèi)，由于上電極罩B與上電極C之間沒(méi)有真空密封的要求， 降低對(duì)定位精度的要求。上述的導(dǎo)向裝置包括固定在上電極C或上電極罩B上的至少一個(gè)導(dǎo)向桿18，及固定在上 電極罩B或上電極C上的至少一個(gè)導(dǎo)向套19，所述導(dǎo)向桿18穿入相應(yīng)的導(dǎo)向套19中。所述的導(dǎo)向桿18和導(dǎo)向套19分別可以設(shè)有多個(gè)，其中導(dǎo)向桿18可以設(shè)置在上電極C 上，也可以設(shè)置在上電極罩B上，也可以在上電極C和上電極罩B上均設(shè)置導(dǎo)向桿18，導(dǎo)向桿 18相對(duì)的位置設(shè)置導(dǎo)向套19。所述的導(dǎo)向桿18和導(dǎo)向套19最好分別設(shè)有兩個(gè)。其中，所述的導(dǎo)向桿18的一端固定在上電極C上，可以通過(guò)螺紋固定或其他的固定方 式，另一端穿過(guò)導(dǎo)向套19后，在端部設(shè)有擋塊20，所述擋塊20的橫向尺寸大于所述導(dǎo)向套 19的橫向尺寸。使上電極罩B與上電極C之間脫開(kāi)一定的距離，而又不會(huì)完全脫開(kāi)。本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備還包括提升裝置A，如圖10所示，所述提升裝置A包括提升部件 和驅(qū)動(dòng)裝置，所述提升部件與所述上電極罩B連接。所述的提升部件包括滑塊3，所述滑塊3通過(guò)連接件2與所述上電極罩B連接，且所述滑 塊3設(shè)置于導(dǎo)軌1上，并與絲桿17嚙合；所述絲桿17可驅(qū)動(dòng)所述滑塊3沿導(dǎo)軌1滑動(dòng)。所述的驅(qū)動(dòng)裝置為電氣驅(qū)動(dòng)裝置IO，可以是調(diào)速電機(jī)，或其它的電馬達(dá)，所述電氣驅(qū) 動(dòng)裝置10通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與絲桿17連接。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以由減速器9、小皮帶輪8、皮帶7、大皮 帶輪6及聯(lián)軸器4等依次連接而成，驅(qū)動(dòng)絲桿17轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)滑塊3沿導(dǎo)軌1滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上 電極罩B的升降。所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以是用其它的構(gòu)件傳動(dòng)，如齒輪、蝸輪蝸桿等。還包括控制裝置23，所述上電極罩B的行程上限位置設(shè)有上限傳感器21，所述上電極 罩B的行程下限位置設(shè)有下限傳感器22，所述控制裝置23分別與上限傳感器2K下限傳感器 22及電氣驅(qū)動(dòng)裝置10電連接。所述的驅(qū)動(dòng)裝置最好還設(shè)置有剎車(chē)裝置5，所述的剎車(chē)裝置5與所述控制裝置電連接。具體控制的過(guò)程是，當(dāng)上電極罩B與上電極C在提升的過(guò)程中，使用上限傳感器21對(duì)上 電極罩B的位置進(jìn)行定位。在上升運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)上電極罩B上升到指定位置時(shí)，上限傳感器21 產(chǎn)生信號(hào)，控制裝置23使電氣驅(qū)動(dòng)裝置10停止工作，同時(shí)使剎車(chē)裝置5工作，限定上升的位 置。在下降中，當(dāng)上電極C與刻蝕腔室D接觸后，上電極罩B繼續(xù)下降到指定位置時(shí)，下限傳感器22產(chǎn)生信號(hào)，控制裝置23使電氣驅(qū)動(dòng)裝置10停止工作，同時(shí)使剎車(chē)裝置5工作，限定上 電極罩B下降的位置。本發(fā)明所述的硅片刻蝕設(shè)備，當(dāng)該設(shè)備的提升裝置在提升上電極與上電極罩時(shí)，上電 極與上電極罩首先離開(kāi)一定的距離，然后共同上升；當(dāng)上電極與上電極罩下降時(shí)，對(duì)密封 要求較嚴(yán)格的上電極與刻蝕腔室首先接觸，然后控制上電極罩下降，使沒(méi)有密封要求的上 電極罩與上電極接觸，使上電極罩在下降的過(guò)程中對(duì)設(shè)備的提升裝置及其控制裝置的精度 要求降低，使該設(shè)備的提升裝置在提升設(shè)備部件時(shí)，位置控制精確、安全可靠。主要適用 于半導(dǎo)體硅片刻蝕設(shè)備，也適用于其它類(lèi)似的設(shè)備。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)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)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種硅片刻蝕設(shè)備，包括刻蝕腔室，刻蝕腔室的上部依次設(shè)有上電極和上電極罩，其特征在于，所述上電極與上電極罩之間設(shè)有導(dǎo)向裝置，所述上電極與上電極罩之間可沿導(dǎo)向裝置相對(duì)滑動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的導(dǎo)向裝置包括固定在上 電極和/或上電極罩上的至少一個(gè)導(dǎo)向桿，及固定在上電極罩和/或上電極上的至少一個(gè)導(dǎo) 向套，所述導(dǎo)向桿穿入相應(yīng)的導(dǎo)向套中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的導(dǎo)向桿和導(dǎo)向套分別設(shè) 有多個(gè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的導(dǎo)向桿和導(dǎo)向套分別設(shè) 有兩個(gè)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的導(dǎo)向桿的一端固定在上 電極和/或上電極罩上；另一端穿過(guò)導(dǎo)向套后，在端部設(shè)有擋塊，所述擋塊的橫向尺寸大于 所述導(dǎo)向套的橫向尺寸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，還包括提升裝置，所述提升裝 置包括提升部件和驅(qū)動(dòng)裝置，所述提升部件與所述上電極罩連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的提升部件包括滑塊，所 述滑塊與所述上電極罩連接，且所述滑塊設(shè)置于導(dǎo)軌上，并與絲桿嚙合；所述絲桿可驅(qū)動(dòng) 所述滑塊沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)裝置為電氣驅(qū)動(dòng)裝 置，所述電氣驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與絲桿連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，還包括控制裝置，所述上電極 罩的行程上限位置設(shè)有上限傳感器，所述上電極罩的行程下限位置設(shè)有下限傳感器，所述 控制裝置分別與上限傳感器、下限傳感器及電氣驅(qū)動(dòng)裝置電連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)置有剎 車(chē)裝置，所述的剎車(chē)裝置與所述控制裝置電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種硅片刻蝕設(shè)備，包括刻蝕腔室，刻蝕腔室的上部依次設(shè)有上電極和上電極罩，上電極與上電極罩之間設(shè)有導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置包括固定在上電極上的導(dǎo)向桿，及固定在上電極罩上的導(dǎo)向套，所述導(dǎo)向桿穿入相應(yīng)的導(dǎo)向套中。當(dāng)該設(shè)備的提升裝置在提升上電極與上電極罩時(shí)，上電極與上電極罩首先離開(kāi)一定的距離，然后共同上升；當(dāng)上電極與上電極罩下降時(shí)，對(duì)密封要求較嚴(yán)格的上電極與刻蝕腔室首先接觸，然后控制上電極罩下降，使沒(méi)有密封要求的上電極罩與上電極接觸，使上電極罩在下降的過(guò)程中對(duì)設(shè)備的提升裝置及其控制裝置的精度要求降低，使該設(shè)備的提升裝置在提升設(shè)備部件時(shí)，位置控制精確、安全可靠。主要適用于半導(dǎo)體硅片刻蝕設(shè)備，也適用于其它類(lèi)似的設(shè)備。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK101221905SQ20071006339
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者姚立強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司