CN100397567C - 等离子反应室 - Google Patents

Abstract

本发明涉及等离子反应室，包括具有内衬的室壁和在硅片传输口设置的内门。所述内门连接有传动机构，该传动结构包括与内门连接的至少两个焊接波纹管，各焊接波纹管的中部通过法兰盘安装在密封定位板上，其另一端与导杆连接块连接，在密封定位板4的上方设置有套装在焊接波纹管上的定位机构，在密封定位板4与导杆连接块之间设置有气缸，该气缸固定安装在密封定位板上。该反应室可广泛应用于半导体设备或其他需密封的设备中，实现了内门与内衬的机械限位，机构使用过程中减少了颗粒产生的途径，有效控制颗粒污染；简单的结构，有效的提高内门传动机构使用寿命及稳定性，降低使用成本；焊接波纹管技术成熟，稳定性高，使用寿命长。

Description

等离子反应室

技术领域

本发明涉及微电子技术，特别是应用于半导体行业中的等离子反应室(Chamber)，其作用为保护反应室免受等离子损伤和增强等离子均匀性。

背景技术

半导体行业中机台设备是相当精密复杂的，尤其是等离子反应室的结构。在反应室设计过程中，必须着重考虑反应室的真空度以及等离子体对反应室(Chamber)的损伤和等离子(Plasma)体均匀性。考虑以上原因，为了达到更高的半导体工艺要求，设计过程中往往采用反应室内衬(Liner)和内门的方式把反应室与等离子体隔离来避免反应室(Chamber)的损伤，增强反应室的寿命。内门设置在反应室的硅片(Wafer)传输口(见图2)，内门开启机械手可将硅片传入反应室；内门关闭进行工艺时，内门与内衬构成封闭的反应区域有利于提高等离子体的均匀性。

早期的半导体设备(刻蚀机)反应室中没有内门及传动机构，随着工艺要求的不断提高、产品的更新换代，一些设备开始使用内门及传动机构，比如内门电动机构、内门气缸密封圈(O-Ring 14)动密封机构等。

所述动密封结构主要采用O型密封圈(O-Ring)进行内门导杆13的动密封，往往使用1-2个动密封结构，见图5。电机或气缸与内门导杆连接，内门导杆与内门连接；电机或气缸的运动转变为内门导杆的上下往复运动，从而驱动内门开关。此种方式存在以下缺点：

1.O型密封圈(O-Ring)动密封结构复杂，需考虑多个O-Ring密封问题设计难度大；

2.O型密封圈(O-Ring)需定期更换，使用成本高；

3.O型密封圈(O-Ring)动密封其材料性能的影响和等离子的腐蚀，使用寿命较短、稳定性较差；

4.内门导杆上下往复运动，摩擦O型密封圈(O-Ring)易在反应室内形成颗粒污染；

5.内门与内衬机械限位易形成反应室颗粒污染。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种为保护反应室免受等离子损伤和增强等离子均匀性的等离子反应室。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明所述的等离子反应室，包括具有内衬的室壁和在硅片传输口设置的内门，所述内门连接有传动机构，该传动结构包括与内门连接的至少两个焊接波纹管，各焊接波纹管的中部通过法兰盘安装在密封定位板上，其另一端与导杆连接块连接，在密封定位板4的上方设置有套装在焊接波纹管上的定位机构，在密封定位板与导杆连接块之间设置有气缸，该气缸固定安装在密封定位板(4)上。

所述气缸还配备有控制内门行程的磁性开关。

所述定位机构包括放入密封定位板内孔的定位套筒，在定位套筒上安装的导杆挡圈和起密封作用的导杆端盖。

所述导杆挡圈用螺钉与密封定位板固定，所述定位套筒与波纹管、密封定位板之间为紧配合。

所述定位套筒和导杆挡圈采用具有自润滑的高性能树脂材料。

(三)有益效果

随着技术的不断发展，人们对内门及传动机构的重要性有了更深刻的认识，本发明主要应用焊接波纹管、气缸等部件来实现半导体设备中对内门的需求的。

由于本发明所述的等离子反应室增设了传动机构，有效克服了原有技术的缺点，可广泛应用于半导体设备或其他设备中，其技术方案带来的有益效果：

1.气缸采用磁性开关限位，实现了内门与内衬的机械限位，机构使用过程中减少了颗粒产生的途径，有效控制颗粒污染；

2、简单的结构，有效的提高了内门传动机构使用寿命及稳定性，降低使用成本；

3.焊接波纹管技术成熟，稳定性高，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明所述的等离子反应室的剖面图；

图2是图1所示等离子反应室的传动机构结构示意图；

图3是图2所示传动机构的焊接波纹管示意图；

图4是图2中所示定位机构的示意图；

图5是现有等离子反应室采用O型密封圈作动密封的结构示意图；

图中：1.内门；2.传动机构；3.定位机构；4.密封定位板；5.气缸；6.导杆连接块；7.反应腔室壁；8.内衬；9.波纹管；10.导杆端盖；11导杆挡圈；12.定位套筒；

下面结合附图，进一步详细说明本发明所述的等离子反应室的具体实施方式，但不用来限制本发明的保护范围。

具体实施方式

参见图1，本发明所述的等离子反应室，包括具有内衬8的反应腔室壁7和在硅片(Wafer)传输口设置的内门1，该内门1连接有传动机构。所述传动结构包括与内门1连接的至少两个焊接波纹管9，其数量根据结构需求确定，各焊接波纹管9的中部通过法兰盘安装在密封定位板4上，其另一端与导杆连接块6连接，在密封定位板4的上方设置有套装在焊接波纹管9上的定位机构3，在密封定位板4与导杆连接块6之间设置有气缸5，该气缸固定安装在密封定位板4上，可使导杆连接块6上下移动，带动焊接波纹管移动，从而气缸5的往复运动转变为内门1的开与关。

所述气缸5还配备有磁性开关，以限定气缸5的行程而控制内门的行程；调节气缸5的行程使内门开关过程中始终不与内衬接触，避免碰撞产生的颗粒污染。焊接波纹管9在气缸5往复运动过程中收缩与拉伸，并形成密封，保证反应室的真空度。

所述定位机构3包括放入密封定位板4内孔的定位套筒12，在定位套筒12上安装的导杆挡圈11和起密封作用的导杆端盖10。所述导杆挡圈11用螺钉与密封定位板4固定，以使其与密封定位板4牢固地连接。所述定位套筒12与波纹管9、密封定位板4之间为紧配合。定位套筒12和导杆挡圈11采用具有自润滑的高性能树脂材料，避免颗粒的产生。

以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。

Claims (6)

1.等离子反应室，包括具有内衬的室壁和在硅片传输口设置的内门(1)，其特征是所述内门(1)连接有传动机构，该传动结构包括与内门(1)连接的至少两个焊接波纹管(9)，各焊接波纹管(9)的中部通过法兰盘安装在密封定位板(4)上，其另一端与导杆连接块(6)连接，在密封定位板4的上方设置有套装在焊接波纹管(9)上的定位机构(3)，在密封定位板4与导杆连接块(6)之间设置有气缸(5)，该气缸固定安装在密封定位板(4)上。

2.根据权利要求1所述的等离子反应室，其特征是所述气缸(5)还配备有控制内门行程的磁性开关

3.根据权利要求1或2所述等离子反应室，其特征是所述定位机构包括放入密封定位板(4)内孔的定位套筒(12)，在定位套筒(12)上安装的导杆挡圈(11)和起密封作用的导杆端盖(10)。

4.根据权利要求3所述等离子反应室，其特征是所述导杆挡圈(11)用螺钉与密封定位板(4)固定，所述定位套筒(12)与波纹管(9)、密封定位板(4)之间为紧配合。

5.根据权利要求3所述的等离子反应室，其特征是所述定位套筒(12)和导杆挡圈(11)采用具有自润滑的树脂材料。

6.根据权利要求4所述的等离子反应室，其特征是所述定位套筒(12)和导杆挡圈(11)采用具有自润滑的树脂材料。

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