CN103545234A - 升降装置、半导体芯片生产金属刻蚀设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种升降装置，其主要包括一控制单元，用于发送控制信号和接收反馈信号；一升降机构，包括电磁阀和气缸，用于接收所述控制单元发出的控制信号，完成升降动作；在所述气缸的侧面两端位置分别安装有限位传感器，当所述气缸中的活塞运动到限定位置时，向所述控制单元发送反馈信号。本发明所述的升降装置能有效的消除步进马达可能发生的丢步和丝杆磨损带来的间隙误差，使硅片准确达到工艺位置和搬送位置并保持其唯一性并且能消除由于为驱动步进马达而使用较大驱动电流导致的发热，电线老化，甚至火灾的隐患。另外本发明还公开了运用该升降装置的半导体芯片生产金属刻蚀设备及运用该刻蚀设备进行硅片工艺处理的方法。

Description

升降装置、半导体芯片生产金属刻蚀设备及方法
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路制造装备，特别是涉及一种升降装置；本发明还涉及一种运用该升降装置的半导体芯片生产金属刻蚀设备及运用该设备的进行硅片工艺处理的方法。
背景技术
在半导体芯片生产金属刻蚀设备等离子去胶反应腔体中,为了使腔体内的硅片位置升降，达到搬送硅片的高度或工艺位置的高度，硅片的升降装置的运行必须准确稳定。
现有的升降装置结构是通过主机信号指令告诉步进马达驱动器，由驱动器发出信号使步进马达转动一定的步数，带动丝杆转动，使丝杆上的滑块升降，使相连的腔体内的托盘升降来改变硅片的高度位置。
采用上述升降装置结构的缺点在于为使步进马达动作，驱动器必须发出连续的脉冲信号，而信号在传输过程容易丢失使马达丢步，导致硅片升降位置不到位，最终引起工艺处理失败或硅片搬送时碎片。并且为驱动步进马达，需要较大电流，所以马达驱动器常常发热，电源线与接头处时有烧焦情况发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种升降装置,能提高升降机构的稳定性，消除升降机构运行位置不到位导致的工艺处理失败或硅片搬运时碎片的情况发生。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种升降装置，包括：
一控制单元，用于发送控制信号和接收反馈信号。
一升降机构，包括电磁阀和气缸，用于接收所述控制单元发出的控制信号，完成升降动作。
在所述气缸的侧面两端位置分别安装有限位传感器，当所述气缸中的活塞运动到限定位置时，向所述控制单元发送反馈信号。
一种半导体芯片生产金属刻蚀设备，包括：
一等离子去胶腔体，包括一托盘，用于对硅片进行工艺处理。
一机械手，用于往所述托盘上下硅片。
一控制单元，用于发送控制信号和接收反馈信号。
一升降机构，包括电磁阀和气缸，用于接收所述控制单元发出的控制信号，完成升降动作。
一联轴器，用于连接所述托盘于所述气缸的活塞杆。
在所述气缸的侧面两端位置分别安装有限位传感器，当所述气缸中的活塞运动到限定位置时，向所述控制单元发送反馈信号。
进一步的，所述联轴器为万向联轴器。
进一步的，所述的半导体芯片生产金属刻蚀设备进行硅片工艺处理的方法，包括：
步骤1、控制气缸中的活塞向下动作，当下限位传感器检测到活塞已经动作到位后，控制机械手伸进等离子去胶反应腔体。
步骤2、机械手到位后，控制气缸中的活塞向上动作，当上限位传感器检测到活塞已经动作到位后，控制机械手撤回。
步骤3、机械手到位后，控制气缸中的活塞向下动作，当下限位传感器检测到活塞已经动作到位后，开始对硅片进行工艺处理。
步骤4、工艺处理完成后，控制气缸中的活塞向上动作，当上限位传感器检测到活塞已经动作到位后，控制机械手伸进等离子去胶反应腔体。
步骤5、机械手到位后，控制气缸中的活塞向下动作，当下限位传感器检测到活塞已经动作到位后，控制机械手撤回。
步骤6、从步骤1开始处理下一枚硅片。
本发明的有益效果为：
1、提高升降装置动作可靠性，消除步进马达可能发生的丢步和丝杆磨损带来的间隙误差，使硅片准确达到工艺位置和搬送位置并保持其唯一性。
2、消除由于为驱动步进马达而使用较大驱动电流导致的发热，电线老化，甚至火灾的隐患。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明升降装置示意图；
图2是本发明半导体芯片生产金属刻蚀设备示意图。
主要元件符号说明如下：
控制单元1             电磁阀2
气缸3                 活塞31
活塞杆32              上限位传感器41
下限位传感器42        联动轴5
机械手6               等离子去胶反应腔体7
托盘71                硅片8
具体实施方式
为使贵审查员对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的了解与认识，以下配合附图详述如后。
如图1所示，本发明升降装置包括一控制单元1、一电磁阀2、一气缸3，及上限位传感器41和下限位传感器42；所述气缸3包括活塞31和活塞杆32；其工作原理为，控制单元1对电磁阀2送出电压信号驱动电磁阀2动作，由此使气缸3的活塞31向上或向下动作，当上限位传感器41或下限位传感器42检测到活塞31已经动作到位后，向控制单元1发送反馈信号。其中活塞杆32可以连接其他部件，带动起动作。
如图2所示，为应用本发明升降装置的半导体芯片生产金属刻蚀设备，包括一控制单元1、一电磁阀2、一气缸3、一上限位传感器41、一下限位传感器42、一联轴器5、一机械手6和一等离子去胶反应腔体7；所述气缸3包括活塞31和活塞杆32；所述等离子去胶反应腔体7中包括一托盘71，托盘71用于承载硅片8。所述托盘71通过联轴器5连接到气缸3中的活塞杆32上，活塞杆32通过联轴器5带动托盘71运动，所述联轴器5为万向联轴器，可以扩大气缸3的运动轴于托盘71运动轴之间的同轴度允许安装误差，在确保动作准确性的前提下降低安装要求。
半导体芯片生产金属刻蚀设备硅片工艺处理流程步骤为：
1、控制单元1发出控制信号，对电磁阀（EV）2送出电压信号驱动电磁阀2动作，由此使气缸3中的活塞31向下动作。当下限位传感器42检测到活塞31已经动作到位后，下限位传感器42发送反馈信号到控制单元1，控制单元1随后控制机械手6伸进等离子去胶反应腔体7。
2、机械手6到位后，控制单元1发出控制信号，对电磁阀（EV）2送出电压信号驱动电磁阀2动作，由此使气缸3中的活塞31向上动作。当上限位传感器41检测到活塞31已经动作到位后，下限位传感器42发送反馈信号到控制单元1,表示等离子去胶反应腔体7的托盘71已经将硅片8从机械手6上托离，随后，控制单元1控制机械手6撤回。
3、机械手6回位后，控制单元1发出控制信号，对电磁阀（EV）2送出电压信号驱动电磁阀2动作，由此使气缸3中的活塞31向下动作。当下限位传感器42检测到活塞31已经动作到位后，下限位传感器42发送反馈信号到控制单元1,告诉控制单元1：可以开始工艺处理。
4、控制单元1发出信号，控制其他模块（图中未标出），在等离子去胶反应腔体7里开始对硅片8进行工艺处理。
5、工艺处理完成后，控制单元1发出控制信号，对电磁阀（EV）2送出电压信号驱动电磁阀2动作，由此使气缸3中的活塞31向上动作。当上限位传感器41检测到活塞31已经动作到位后，下限位传感器42发送反馈信号到控制单元1，告诉控制单元1：等离子去胶反应腔体7的托盘71已经将硅片8托起，机械手6可以伸进等离子去胶反应腔体7。
6、机械手6到位后，控制单元1发出控制信号，对电磁阀（EV）2送出电压信号驱动电磁阀2动作，由此使气缸3中的活塞31向下动作。当下限位传感器42检测到活塞31已经动作到位后，下限位传感器42发送反馈信号到控制单元1,告诉控制单元1：等离子去胶反应腔体7的升降装置已经将硅片8放到机械手6上，机械手6可以撤回。
7、机械手6将硅片8搬出等离子去胶反应腔体7。随后由控制单元1控制从步骤1开始处理下一枚硅片。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种升降装置，包括：
一控制单元，用于发送控制信号和接收反馈信号；
一升降机构，包括电磁阀和气缸，用于接收所述控制单元发出的控制信号，完成升降动作；
其特征在于：在所述气缸的侧面两端位置分别安装有限位传感器，当所述气缸中的活塞运动到限定位置时，向所述控制单元发送反馈信号。
2.一种半导体芯片生产金属刻蚀设备，包括：
一等离子去胶腔体，包括一托盘，用于对硅片进行工艺处理；
一机械手，用于往所述托盘上下硅片；
一控制单元，用于发送控制信号和接收反馈信号；
一升降机构，包括电磁阀和气缸，用于接收所述控制单元发出的控制信号，完成升降动作；
一联轴器，用于连接所述托盘于所述气缸的活塞杆；
其特征在于：在所述气缸的侧面两端位置分别安装有限位传感器，当所述气缸中的活塞运动到限定位置时，向所述控制单元发送反馈信号。
3.根据权利要求2所述的半导体芯片生产金属刻蚀设备，其特征在于：所述联轴器为万向联轴器。
4.根据权利要求2所述的半导体芯片生产金属刻蚀设备进行硅片工艺处理的方法，包括：
步骤1、控制气缸中的活塞向下动作，当下限位传感器检测到活塞已经动作到位后，控制机械手伸进等离子去胶反应腔体；
步骤2、机械手到位后，控制气缸中的活塞向上动作，当上限位传感器检测到活塞已经动作到位后，控制机械手撤回；
步骤3、机械手到位后，控制气缸中的活塞向下动作，当下限位传感器检测到活塞已经动作到位后，开始对硅片进行工艺处理；
步骤4、工艺处理完成后，控制气缸中的活塞向上动作，当上限位传感器检测到活塞已经动作到位后，控制机械手伸进等离子去胶反应腔体；
步骤5、机械手到位后，控制气缸中的活塞向下动作，当下限位传感器检测到活塞已经动作到位后，控制机械手撤回；
步骤6、从步骤1开始处理下一枚硅片。
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