CN105702599A - 反应腔室的上盖结构和反应腔室 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反应腔室的上盖结构，包括线圈盒、隔板、盖板、多个开盖挂钩和与多个开盖挂钩一一对应的盖板挂钩，所述开盖挂钩在对正位时与所述盖板挂钩对正，在脱离位时与所述盖板挂钩相错开，所述开盖挂钩包括第一钩持部，所述盖板挂钩包括第二钩持部，所述第一钩持部的上表面的高度沿该第一钩持部的上表面的一端至另一端的方向逐渐降低，所述第二钩持部的下表面与所述第一钩持部的上表面相匹配，以使得位于对正位时的开盖挂钩的第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面相贴合。本发明还提供一种反应腔室。与现有技术相比，本发明中的上盖结构上升时，开盖挂钩不需要移动一段空行程，因而可以减少铜连接条受到的拉力。

Description

反应腔室的上盖结构和反应腔室

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及一种反应腔室的上盖结构和包括该上盖结构的反应腔室。

背景技术

通常，用于刻蚀反应的反应腔室包括腔体15、上电极和下电极。如图1所示的反应腔室的上盖结构的示意图，上电极11设置在线圈盒12上部的电极子腔121中，通过铜连接条13与线圈支架14以及盖板18相连。通常反应腔室的两种维护需求有：对腔体内的空间进行维护；对上盖结构中的线圈、喷嘴等结构维护。

盖板18可以在盖板挂钩17和开盖挂钩16的带动下上升，开盖挂钩16和盖板挂钩17的结构如图2所示，对腔体内的空间进行维护时，开盖挂钩16位于对正位(如图3所示)，驱动立柱19带动线圈盒12和开盖挂钩16升起，从而带动盖板挂钩17以及盖板18升起；对上盖中的线圈等结构进行维护时，将开盖挂钩16沿图4中箭头所示的方向移动至脱离位(如图4所示)，且将铜连接条13与上电极11之间的连接断开，此时，线圈盒12的上升不会带动盖板18。

由图3和图4可以看出，在开盖挂钩16带动盖板挂钩17上升之前，开盖挂钩16与盖板挂钩17之间存在一定的高度差H，该高度差H的存在有一定的必要性：首先开盖挂钩16上的挂钩销161具有一定的高度；其次，为了使得开盖挂钩16与盖板挂钩17活动灵活；再次，腔体内抽真空后会使得盖板挂钩17下降，该高度差H便于脱离位的开盖挂钩16移动至对正位。但是该高度差H至少会产生以下问题：

一方面，线圈盒12和开盖挂钩16开始上升，且开盖挂钩16未接触到盖板挂钩17时，盖板18并未移动导致上电极11与盖板之间的铜连接条13发生形变，容易损坏；若在线圈盒12上升之前将铜连接条13与上电极11之间的连接断开，将增加工作量；

另一方面，由于盖板18较重，因此开盖挂钩16上升这段空行程H后，接触到盖板挂钩17时会产生一定高度冲击力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应腔室的上盖结构以及包括该上盖结构的反应腔室，以减少位于对正位的开盖挂钩带动盖板挂钩时产生的冲击力。

为了实现上述目的，本发明提供一种反应腔室的上盖结构，包括线圈盒、隔板、盖板、多个开盖挂钩和与多个开盖挂钩一一对应的盖板挂钩，所述隔板设置在所述线圈盒内，所述开盖挂钩与所述隔板相连，所述盖板设置在所述隔板下方，多个所述盖板挂钩环绕所述盖板设置，所述开盖挂钩能够从脱离位绕所述上盖结构的纵向轴线旋转至对正位，所述开盖挂钩在对正位时与所述盖板挂钩对正，在脱离位时与所述盖板挂钩相错开，

其中，所述开盖挂钩包括第一钩持部，所述盖板挂钩包括第二钩持部，所述第一钩持部的上表面的高度沿该第一钩持部的上表面的一端至另一端的方向逐渐降低，所述第二钩持部的下表面与所述第一钩持部的上表面相匹配，以使得位于对正位时的开盖挂钩的第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面相贴合。

优选地，所述第一钩持部的上表面为斜平面，所述第二钩持部的下表面为与第一钩持部的上表面相对应的斜平面。

优选地，所述第一钩持部的上表面的斜度满足以下关系：

L/D<μ；

其中，L为位于脱离位时的开盖挂钩的第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面的高度差；

D为位于对正位时的开盖挂钩第一钩持部与第二钩持部相接触的部分在水平面的投影宽度；

μ为所述第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面之间的摩擦系数。

优选地，所述开盖挂钩和所述盖板挂钩均由铝制成，位于脱离位时的开盖挂钩的第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面的高度差在5～10mm之间，位于对正位时的开盖挂钩的第一钩持部与第二钩持部相接触的部分在水平面上的投影宽度在40～60mm之间。

优选地，所述第一钩持部的上表面和所述第二钩持部的下表面均设置有防滑层。

优选地，所述上盖结构还包括固定件，用于将处于所述对正位时的开盖挂钩和盖板挂钩固定连接。

优选地，所述开盖挂钩还包括连接在所述第一钩持部和所述隔板之间的第一固定部，所述固定件包括穿过所述第一固定部的固定销，所述第二钩持部上设置有销孔，当所述开盖挂钩位于所述对正位时，所述固定销的末端伸入所述销孔内。

优选地，所述上盖结构还包括与所述隔板相连的挂钩转环，且该挂钩转环能够沿所述上盖结构的纵向轴线旋转，所述第一固定部与所述挂钩转环固定相连。

优选地，所述盖板挂钩还包括第二固定部和第二连接部，所述第二固定部的一端与所述盖板相连，所述第二连接部连接在所述第二固定部的另一端与所述第二钩持部之间。

相应地，本发明还提供一种反应腔室，该反应腔室包括腔体设置在所述腔体开口的上盖结构，所述上盖结构为本发明所提供的上述上盖结构。

本发明中的开盖挂钩位于对正位时，第一钩持部的上表面与第二钩持部的下表面相贴合，因此，第一钩持部向上移动时可以直接带动第二钩持部以及盖板上升，而不会使得盖板对铜连接条产生拉力，减小铜连接条发生变形的可能性；同时，第一钩持部不需要移动一段空行程，从而减少开盖挂钩和盖板挂钩之间产生的冲击力，进而减少了对上盖结构中的器件的损坏。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中反应腔室的上盖结构的示意图；

图2是图1中A部分的结构示意图；

图3是图2中的开盖挂钩位于脱离位时BB方向的剖视图；

图4是图2中的盖板挂钩位于对正位时BB方向的剖视图；

图5是本发明中反应腔室的上盖结构的示意图；

图6是图5中I部分的结构示意图；

图7是图6中的开盖挂钩位于脱离位时CC方向的剖视图；

图8是图6中的开盖挂钩位于对正位时CC方向的剖视图；

图9是挂钩转环的结构示意图；

其中，附图标记为：11、上电极；12、线圈盒；121、电极子腔；13、铜连接条；14、线圈支架；15、腔体；16、现有技术中的开盖挂钩；17、现有技术中的盖板挂钩；18、盖板；19、驱动立柱；21、隔板；25、挂钩转环；26、本发明中的开盖挂钩；261、第一钩持部；262、第一固定部；27、本发明中的盖板挂钩；271、第二钩持部；272、第二固定部；273、第二连接部；28、固定销。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一方面，提供一种反应腔室的上盖结构，如图5所示，包括线圈盒12、隔板21、盖板18、多个开盖挂钩26和与多个开盖挂钩26一一对应的盖板挂钩27，隔板21设置在线圈盒12内，开盖挂钩26与隔板21相连，盖板18设置在隔板21下方，多个盖板挂钩27环绕盖板18设置，开盖挂钩26能够从脱离位绕所述上盖结构的纵向轴线旋转至对正位，开盖挂钩26在对正位时与盖板挂钩27对正，在脱离位时与盖板挂钩27相错开，其中，开盖挂钩26包括第一钩持部261，盖板挂钩27包括第二钩持部271，第一钩持部261的上表面的高度沿第一钩持部261上表面的一端至另一端的方向逐渐降低，第二钩持部271的下表面与第一钩持部261的上表面相匹配，以使得位于对正位时的开盖挂钩26的第一钩持部261的上表面与第二钩持部271的下表面相贴合。

所述“多个与开盖挂钩26一一对应的盖板挂钩27”是指，开盖挂钩26与盖板挂钩27的数量相同，且当每个开盖挂钩26位于对正位时，多个开盖挂钩26与多个盖板挂钩27一一对正。

可以看出，第一钩持部261的上表面的高度沿该第一钩持部261的上表面的一端至另一端的方向逐渐降低，即，第二钩持部271的下表面的高度沿第二钩持部271的下表面的一端至另一端的方向逐渐降低，开盖挂钩26由脱离位至对正位的方向移动时，可以看作沿第二钩持部271的下表面的较高的一端至较低的另一端的方向移动。因此，开盖挂钩26位于脱离位时，第一钩持部261的上表面与第二钩持部271的下表面之间存在一定的间隙，即使第二钩持部271受到真空腔室的影响而下降一定高度，所述间隙的存在可以使得第一钩持部261灵活地移动；开盖挂钩26位于对正位时，第一钩持部261的上表面与第二钩持部271的下表面相贴合而形成整体结构，因此，第一钩持部261一旦向上移动就可以直接带动第二钩持部271以及盖板上升，使得第一钩持部261不需要移动一段空行程，从而减少开盖挂钩26和盖板挂钩27之间的冲击力，减少对机械结构的损坏。

另外，如图5所示，上电极11通常设置在隔板21上方，隔板21上设置有通孔，上电极11通过穿过所述通孔的铜连接条13与盖板18相连。当开盖挂钩26与盖板挂钩27不接触且铜连接条13与上电极11保持连接时，线圈盒12的上升会使得上电极11上升，并通过铜连接条13带动盖板上升，导致铜连接条13受到较大的拉力；而由于本发明中的开盖挂钩16位于对正位时，第一钩持部261与第二钩持部271相接触，线圈盒12的上升会带动开盖挂钩26上升，从而防止铜连接条13因受到拉力而变形的情况，进而减小了铜连接条13的变形对上盖结构中其他器件的损坏。

本发明对第一钩持部261的上表面的形状不作具体限定，例如，第一钩持部261的上表面可以为内凹或外凸的曲面、且曲面的高度沿第一钩持部261的上表面的一端至另一端的方向逐渐降低。

作为本发明的一种具体实施方式，如图7和图8所示，第一钩持部261的上表面为斜平面，第二钩持部271的下表面为与第一钩持部261的上表面相对应的斜平面，从而使得开盖挂钩26位于所述对正位时，第一钩持部261的上表面可以和第二钩持部271的下表面紧密地贴合(如图8所示)。

具体地，第一钩持部261的上表面的斜度满足：

L/D<μ；

其中，L为位于脱离位时的开盖挂钩26的第一钩持部261的上表面与第二钩持部271的下表面的高度差(如图7所示)；

D为位于对正位时的开盖挂钩第一钩持部261与第二钩持部271相接触的部分在水平面上的投影宽度(如图8所示)，即，第一钩持部261和第二钩持部271中宽度较小的一者在水平面上的投影宽度；

μ为第一钩持部261的上表面与第二钩持部271的下表面之间的摩擦系数。

上述公式也可以看作是第一钩持部261的上表面的倾斜角的正切值小于所述摩擦系数，因而使得第一钩持部261的上表面的倾斜角较小，从而使得第一钩持部261上升时在竖直方向上对第二钩持部271的作用力，便于带动第二钩持部271上升。

进一步具体地，开盖挂钩26和盖板挂钩27均由铝制成，位于脱离位时的开盖挂钩26的第一钩持部261的上表面与第二钩持部271的下表面的高度差在5～10mm之间(即上述公式中的L)，位于对正位时的开盖挂钩26的第一钩持部261与第二钩持部271相接触的部分在水平面上的投影宽度在40～60mm之间。

由于第一钩持部261和第二钩持部271均为斜平面，当第一钩持部26上升时，第二钩持部271会对第一钩持部261产生水平方向上的作用力。为了防止第一钩持部261受到水平作用力而发生位移，在本发明中，第一钩持部261的上表面和第二钩持部271的下表面均设置有防滑层，该防滑层可以为固定在第一钩持部261的上表面和第二钩持部271的下表面的膜层，也可以对第一钩持部261的上表面和第二钩持部271进行粗糙处理，使得第一钩持部261和第二钩持部271形成一层粗糙的颗粒，从而增大第一钩持部261和第二钩持部271之间的摩擦力，防止第一钩持部261上升时产生水平方向上的位移。

所述上盖结构还可以包括固定件，用于将处于所述对正位时的开盖挂钩26和盖板挂钩27固定连接，从而进一步防止开盖挂钩26带动盖板挂钩27上升的过程中在水平方向上发生位移。

本发明对所述固定件的具体结构和形式不作限定，只要可以在开盖挂钩26位于对正位时将开盖挂钩26和盖板挂钩27固定连接即可。作为本发明的一种具体实施方式，如图5和图6所示，开盖挂钩26还可以包括连接在第一钩持部261和隔板21之间的第一固定部262，所述固定件可以包括穿过第一固定部262的固定销28，第二钩持部271上设置有销孔，当开盖挂钩26位于所述对正位时，固定销28的末端伸入所述销孔内。

这里固定销28的首端是指位于第一固定部262的外侧(即远离盖板18的一侧)的一端，末端是指穿过第一固定部262并伸入销孔的一端。当开盖挂钩26由所述脱离位移动至所述对正位时，先将固定销28的末端伸入所述销孔内，使得开盖挂钩26和盖板挂钩27保持相对固定，此时，再通过驱动机构带动线圈盒12上升，以带动开盖挂钩26上升，从而带动盖板挂钩27和盖板18上升。由于固定销28的固定作用，使得开盖挂钩26和盖板挂钩27上升过程中保持相对稳定，防止开盖挂钩26在水平方向上发生位移。

为了便于多个开盖挂钩26在所述脱离位和所述对正位之间进行移动，如图9所示，所述上盖结构还包括与隔板21相连的挂钩转环25，且该挂钩转环25可以沿所述上盖结构的纵向轴线旋转，第一固定部262与挂钩转环25固定相连，挂钩转环25旋转时带动开盖挂钩26在对正位和脱离位之间移动。

第一钩持部261和第一固定部262之间可以相互垂直，使得第一固定部262上升的同时，第一钩持部261对第二钩持部271产生竖直向上的支撑力。

具体地，如图6所示，盖板挂钩27还可以包括第二固定部272和第二连接部273，第二固定部272的一端与盖板18相连，第二连接部273连接在第二固定部272的另一端与第二钩持部271之间。这样可以将第二固定部272和第二连接部273之间以及第二连接部273与第二钩持部271之间均保持相互垂直，以使得第二钩持部271上升时，盖板18的边缘可以受到竖直向上的拉力。

作为本发明的另一方面，提供一种反应腔室，该反应腔室包括腔体和设置在该腔体开口的上盖结构，该上盖结构为本发明所提供的上述上盖结构。所述反应腔室还可以包括驱动立柱，该驱动立柱与所述上盖结构中的线圈盒相连，用于带动所述线圈盒的升降。

上述为对本发明所提供的上盖结构和包括该上盖结构的反应腔室的描述，可以看出，开盖挂钩位于对正位时，第一钩持部的上表面与第二钩持部的下表面相贴合，因此，第一钩持部向上移动时可以直接带动第二钩持部以及盖板上升，而不会使得盖板对铜连接条产生拉力，减小铜连接条发生变形的可能性；同时，第一钩持部不需要移动一段空行程，从而减少开盖挂钩和盖板挂钩之间产生的冲击力，进而减少了对上盖结构中的器件的损坏。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种反应腔室的上盖结构，包括线圈盒、隔板、盖板、多个开盖挂钩和与多个开盖挂钩一一对应的盖板挂钩，所述隔板设置在所述线圈盒内，所述开盖挂钩与所述隔板相连，所述盖板设置在所述隔板下方，多个所述盖板挂钩环绕所述盖板设置，所述开盖挂钩能够从脱离位绕所述上盖结构的纵向轴线旋转至对正位，所述开盖挂钩在对正位时与所述盖板挂钩对正，在脱离位时与所述盖板挂钩相错开，

其特征在于，所述开盖挂钩包括第一钩持部，所述盖板挂钩包括第二钩持部，所述第一钩持部的上表面的高度沿该第一钩持部的上表面的一端至另一端的方向逐渐降低，所述第二钩持部的下表面与所述第一钩持部的上表面相匹配，以使得位于对正位时的开盖挂钩的第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面相贴合。

2.根据权利要求1所述的反应腔室的上盖结构，其特征在于，所述第一钩持部的上表面为斜平面，所述第二钩持部的下表面为与第一钩持部的上表面相对应的斜平面。

3.根据权利要求2所述的反应腔室的上盖结构，其特征在于，所述第一钩持部的上表面的斜度满足以下关系：

L/D<μ；

其中，L为位于脱离位时的开盖挂钩的第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面的高度差；

D为位于对正位时的开盖挂钩第一钩持部与第二钩持部相接触的部分在水平面的投影宽度；

μ为所述第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面之间的摩擦系数。

4.根据权利要求3所述的反应腔室的上盖结构，其特征在于，所述开盖挂钩和所述盖板挂钩均由铝制成，位于脱离位时的开盖挂钩的第一钩持部的上表面与所述第二钩持部的下表面的高度差在5～10mm之间，位于对正位时的开盖挂钩的第一钩持部与第二钩持部相接触的部分在水平面上的投影宽度在40～60mm之间。

5.根据权利要求3所述的反应腔室的上盖结构，其特征在于，所述第一钩持部的上表面和所述第二钩持部的下表面均设置有防滑层。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的反应腔室的上盖结构，其特征在于，所述上盖结构还包括固定件，用于将处于所述对正位时的开盖挂钩和盖板挂钩固定连接。

7.根据权利要求6所述的反应腔室的上盖结构，其特征在于，所述开盖挂钩还包括连接在所述第一钩持部和所述隔板之间的第一固定部，所述固定件包括穿过所述第一固定部的固定销，所述第二钩持部上设置有销孔，当所述开盖挂钩位于所述对正位时，所述固定销的末端伸入所述销孔内。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的反应腔室的上盖结构，其特征在于，所述上盖结构还包括与所述隔板相连的挂钩转环，且该挂钩转环能够沿所述上盖结构的纵向轴线旋转，所述第一固定部与所述挂钩转环固定相连。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的反应腔室的上盖结构，其特征在于，所述盖板挂钩还包括第二固定部和第二连接部，所述第二固定部的一端与所述盖板相连，所述第二连接部连接在所述第二固定部的另一端与所述第二钩持部之间。

10.一种反应腔室，其特征在于，该反应腔室包括腔体设置在所述腔体开口的上盖结构，所述上盖结构为权利要求1至9中任意一项所述的上盖结构。