CN101373703A - 开盖机构及半导体加工设备及其开盖控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全性高、水平定位精确的开盖机构及半导体加工设备及其开盖控制方法。开盖机构的连接件上固定有感应盘，感应盘上开有感应孔，开盖机构上对应于感应盘的位置设有光电传感器，半导体加工设备基体和被提升部件上还设有相对应的对射式光电传感器。被提升部件固定在连接件上，并可随连接件一同升降和转动，可以根据光电传感器对感应盘的感应信号确定被提升部件的水平位置信息，还可根据对射式光电传感器的感应信号确定被提升部件与设备基体的垂直对准信息，并根据所述信息控制被提升部件的水平转动或升降运动。安全性高、水平定位精确。

Description

开盖机构及半导体加工设备及其开盖控制方法

技术领域

本发明涉及一种半导体加工设备，尤其涉及一种半导体加工设备及其开盖机构及其开盖控制的方法。

背景技术

在半导体加工工艺中，特别是在刻蚀、氧化、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等过程中，为给硅片加工提供最佳的工艺环境，半导体加工系统需要提供密封性较高的真空腔室。而当真空腔室内部的部件，如静电卡盘、内衬、顶针等需要拆装或维护时，就需要升起真空腔室的上盖，以打开腔室，进行部件拆装和维护。

打开真空腔室上盖的操作就需要一套开盖机构及其控制系统，对提升操作进行控制。同时，当拆装操作或维护操作完成后，重新合上腔室上盖时，为保持真空腔室的密封性，需对腔室上盖的降落和移动进行控制和精准定位，以确保在保证人员和设备安全的前提下，精确复原并密封腔室，为工艺加工提供最佳的真空环境。

因此，半导体加工系统的开盖机构及其控制系统需要解决三个重要问题：一是腔室上盖的升降控制，二是重新合盖密封时关键位置的精准定位，三是进行操作时的设备和人身安全问题。

现有技术中的半导体加工设备的开盖机构，如图1、图2所示，包括提升装置20，提升装置20将被提升部件1从半导体设备基体2上提升到某一位置。可以根据具体的空间环境状况，人工将被提升部件1旋转至某一合适位置。

上述现有技术至少存在以下缺点：由于人工实现被提升部件1的水平旋转，被提升部件1的水平转动安全性不高，水平定位不精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全性高、水平定位精确的开盖机构及半导体加工设备及其开盖控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的开盖机构，包括提升装置，所述提升装置上设有升降滑块，所述的升降滑块连接有连接件，所述连接件与所述升降滑块之间可以相对转动，所述连接件上固定有感应盘，所述感应盘上开有感应孔，所述提升装置上对应于感应盘的位置设有光电传感器。

本发明的半导体加工设备，包括设备基体、被提升部件，还包括权利要求1至5所述的开盖机构，所述被提升部件固定在所述开盖机构的连接件上。

本发明的半导体加工设备的开盖控制方法，根据光电传感器对感应盘的感应信号确定被提升部件的水平位置信息，并根据该水平位置信息控制被提升部件的水平转动或升降运动。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的开盖机构及半导体加工设备及其开盖控制方法，由于开盖机构的连接件上固定有感应盘，感应盘上开有感应孔，提升装置上对应于感应盘的位置设有光电传感器。被提升部件固定在连接件上，并可随连接件一同转动，可以根据光电传感器对感应盘的感应信号确定被提升部件的水平位置信息，并根据该水平位置信息控制被提升部件的水平转动或升降运动。安全性高、水平定位精确。

附图说明

图1为现有技术中的半导体加工设备及开盖机构的结构示意图一；

图2为现有技术中的半导体加工设备及开盖机构的结构示意图二；

图3为本发明中的半导体加工设备及开盖机构的结构示意图一；

图4为本发明中的半导体加工设备及开盖机构的结构示意图二；

图5为本发明中的感应盘的结构示意图；

图6为本发明中的控制面板的结构示意图。

具体实施方式

本发明的开盖机构，其较佳的具体实施方式如图3、图4所示，包括提升装置，所述提升装置上设有升降滑块5，所述的升降滑块5连接有连接件7，升降滑块5与连接件7之间可以铰接，也可以采用其它的连接方式，使连接件7可以相对于升降滑块5转动。

升降滑块5可以带动连接件7上下移动，同时，连接件7可以相对于升降滑块5做旋转运动，实现连接件7的升降运动和旋转运动，旋转的方向可以是水平旋转，根据需要也可以是其它角度的旋转。

所述连接件7上固定有感应盘6，感应盘6上开有感应孔12，提升装置上对应于感应盘6的位置设有光电传感器4。当连接件7旋转时，感应盘6同步转动，光电传感器4识别感应盘6上感应孔12的位置可以确定连接件7的水平位置信息，并根据该水平位置信息控制连接件7的水平转动或升降运动。

如图5所示，感应盘6可以为圆盘形，圆盘上开有扇形感应孔12，扇形感应孔12的边缘即为感应孔12转动的极限位置线13。

升降滑块6与连接件7之间可以铰接，可以在铰接处设有铰轴，所述连接件7固定在铰轴上，升降滑块6上设有与铰轴配合的铰孔，所述感应盘6固定在所述铰轴的一端，所述铰轴的另一端连接有驱动装置。驱动装置包括电机11和制动器9，还可以包括减速装置10。驱动装置的输出轴所述输出轴连接。

还包括控制装置，所述光电传感器4、电机11、制动器9与所述控制装置电连接，控制装置接收光电传感器4的信号及其它控制信息，可对光电传感器4、电机11、制动器9的进行控制。

本发明的半导体加工设备，包括设备基体2、被提升部件1，还包括上述的开盖机构，所述被提升部件1固定在所述开盖机构的连接件7上。连接件7带动被提升部件1实现升降运动和水平旋转运动。

所述设备基体2和被提升部件1上设有相对应的对射式光电传感器8。所述的对射式光电传感器8与控制装置电连接。

本发明的上述的半导体加工设备的开盖控制方法，可以根据光电传感器4对感应盘6的感应信号确定被提升部件2的水平位置信息，并根据该水平位置信息控制被提升部件的水平转动或升降运动。

还可以根据对射式光电传感器的感应信号确定被提升部件与设备基体的垂直对准信息，并根据该垂直对准信息控制被提升部件的水平转动或升降运动。

下面以具体实施例对本发明的半导体加工设备的开盖控制过程进行详细的阐述：

当被提升部件1被提升到适当位置时，通过控制电机11的以适当转速转动，通过连接件7带动被提升部件1旋转，直至人为停止电机转动，或者光电传感器4检测到已到定义极限位置，制动器9制动。制动器9用来在机构停止转动时静止状态进行安全制动。感应盘6的中心为固定用通孔，四周按照极限位置角度开扇形通孔，感应盘6固定安装在电机11的同心轴上，与电机、被提升部件同时同速转动或停止。当被提升部件1转动到定义的安全极限位置时，感应圆盘6同速转动至光电传感器4检测到转动极限位置线13，光电传感器4给出电机停止信号，电机11停止转动，制动器9安全制动，实现极限位置控制。对射式传感器8由上下两个组成，分别垂直安装在被提升部件1和半导体设备基体2上。当被提升部件1恢复至与半导体设备基体2垂直位置时，对射式传感器8感应并发送停止电机11转动的信号，电机11停止转动，制动器9制动，可进行上下升降操作，恢复密封。

如图6所示，本发明中的控制装置的控制面板。开关S1和双向开关S2配合使用，控制电机开、停。双向开关S2正向表示顺时针转动，负向表示逆时针转动。拨码开关S3为传感器信号使能开关，位置0表示对射式光电传感器8信号使能同时光电传感器4信号失效，位置1表示对射式光电传感器8信号失效同时光电传感器4信号使能。指示灯L1为对射式光电传感器8信号指示灯，指示灯L2为光电传感器4信号指示灯。

具体控制与操作方式如下：

步骤1、当被提升部件1从与半导体设备基体2密封状态升起，并仍与设备基体2垂直时，欲转动被提升部件，拨动拨码开关S3至0位，使对射式光电传感器8信号失效而光电传感器4信号使能，指示灯L1为灭，此时，同时按下开关S1和双向开关S2的负向，制动器打开，电机开始按设计好的转速逆时针转动，带动被提升部件1按照逆时针方向水平转动；

步骤2、在被提升部件1逆时针水平转动过程中，松开开关S1或开关S2中其中任意一个，制动器9制动，电机11停止转动，被提升部件1停止并安全制动在当时位置，可进行维护设备操作；

步骤3、当被提升部件1逆时针旋转到定义极限位置，光电传感器4检测到感应盘6上极限位置线13时，指示灯L2亮，制动器9制动，电机11停止转动，被提升部件1安全制动在定义的转动极限位置处，可进行设备维护操作；

步骤4、当完成设备维护等操作后，需要将被提升部件1恢复至密封，此时，拨动拨码开关S3至位置1，使对射式光电传感器8信号使能而光电传感器4信号失效，指示灯L2为灭。此时，同时按下开关S1和开关S2的正向，制动器9打开，电机11开始按设计好的转速顺时针转动，带动被提升部件1按照顺时针方向水平转动；

步骤5、当被提升部件1顺时针旋转至与半导体设备基体2垂直时，对射式光电传感器8上下对准并给出信号，指示灯L1亮，制动器9制动，电机11停止转动，被提升部件1安全制动在与半导体设备基体2垂直位置处，可进行被提升部件1的上下升降操作，恢复设备密封。

本发明实现了开盖机构对被提升部件的水平转动的电动化，减少了人身参与的范围，提高了设备和人身的安全性；通过光电传感器4和感应盘6及对应控制逻辑，可实现转动极限位置控制，提高设备安全可控性；通过对射式光电传感器8及对应控制逻辑，可实现被提升部件1与半导体设备基体2的垂直精准定位，提高了设备的自动化水平

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开盖机构，包括提升装置，所述提升装置上设有升降滑块，其特征在于，所述的升降滑块连接有连接件，所述连接件与所述升降滑块之间可以相对转动，所述连接件上固定有感应盘，所述感应盘上开有感应孔，所述提升装置上对应于感应盘的位置设有光电传感器。

2.根据权利要求1所述的开盖机构，其特征在于，所述的感应盘为圆盘形，圆盘上开有扇形感应孔。

3.根据权利要求2所述的开盖机构，其特征在于，所述的升降滑块与连接件铰接，并在铰接处设有铰轴，所述连接件固定在铰轴上，所述感应盘固定在所述铰轴的一端，所述铰轴的另一端连接有驱动装置。

4.根据权利要求3所述的开盖机构，其特征在于，所述的驱动装置包括电机和制动器。

5.根据权利要求4所述的开盖机构，其特征在于，还包括控制装置，所述光电传感器、电机、制动器与所述控制装置电连接。

6.一种半导体加工设备，包括设备基体、被提升部件，其特征在于，还包括权利要求1至5所述的开盖机构，所述被提升部件固定在所述开盖机构的连接件上。

7.根据权利要求6所述的半导体加工设备，其特征在于，所述设备基体和被提升部件上设有相对应的对射式光电传感器。

8.根据权利要求7所述的半导体加工设备，其特征在于，所述的对射式光电传感器与控制装置电连接。

9.一种权利要求6所述的半导体加工设备的开盖控制方法，其特征在于，根据光电传感器对感应盘的感应信号确定被提升部件的水平位置信息，并根据该水平位置信息控制被提升部件的水平转动或升降运动。

10.根据权利要求9所述的半导体加工设备的开盖控制方法，其特征在于，还根据对射式光电传感器的感应信号确定被提升部件与设备基体的垂直对准信息，并根据该垂直对准信息控制被提升部件的水平转动或升降运动。

Images