CN107611054A - 反应腔室 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反应腔室，包括传片口、基座、压环、内门和压环升降机构，其中，传片口设置在反应腔室的侧壁上，基座设置在反应腔室内，用以承载晶片；压环用于通过压住晶片将其固定在基座上。压环升降机构用于驱动压环上升至与基座相分离的第一位置或者下降至压住晶片的第二位置。内门与压环连接，且内门在压环位于第一位置时，不遮挡传片口；在压环位于第二位置时，遮挡传片口。本发明提供的反应腔室，其可以解决设备结构复杂、制造成本高、腔室泄漏风险高以及因副产物颗粒积累造成内门运动故障的问题。

Description

反应腔室

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种反应腔室。

背景技术

在LED刻蚀机工艺中，为了实现等离子体的约束，通常要将反应腔室内位于托盘周边的空间设计成基本对称的封闭空间，如图1所示，为现有的一种反应腔室的剖视图。该反应腔室包括衬环2、传片口3、基座7和压环8。其中，传片口3设置在反应腔室的腔室侧壁1上，用以供机械手传入或传出晶片6。基座7用于承载晶片6；压环8用于通过压住晶片6而将其固定在基座7上。衬环3环绕设置在腔室侧壁1的内侧，且在该衬环3与传片口3相对的一侧设置有通孔，用以供晶片6通过。该衬环3的内壁与反应腔室的顶壁以及基座7的上表面共同构成可约束等离子体的基本对称的封闭空间。

而且，由于衬环3上的通孔会影响到约束等离子体的封闭空间的对称性和封闭性，在腔室侧壁1和衬环3之间还设置有内门4，该内门4在驱动机构5的驱动下，上升至遮挡传片口3的位置，以保证约束等离子体的封闭空间的对称性和封闭性，或者下降至不遮挡传片口3的位置，以避免干扰机械手的传片。

上述反应腔室在实际应用中不可避免地存在以下问题：

其一，由于需要单设驱动机构5驱动内门4作升降运动，该驱动机构5包含诸如升降气缸、位置传感器、真空波纹管等的数十件零件子项，导致设备的结构复杂，对装配要求较高，而且导致设备的制造成本较高。

其二，由于驱动机构5设置在反应腔室的外部，还需要设置密封装置确保腔室的真空密封性，这不仅导致设备的制造成本较高，而且密封装置的设定还会增加腔室泄漏的风险，以及腔室漏点检测的难度。

其三，用于连接内门4和驱动机构5的支撑杆与腔室配合孔之间的间隙处会积存大量副产物颗粒，长期积累会影响内门4的升降运动，容易产生支撑杆卡死等的内门运动故障。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种反应腔室，其可以解决设备结构复杂、制造成本高、腔室泄漏风险高以及因副产物颗粒积累造成内门运动故障的问题。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，包括传片口、基座和压环，所述传片口设置在所述反应腔室的侧壁上，所述基座设置在所述反应腔室内，用以承载晶片；所述压环用于通过压住所述晶片的边缘将其固定在所述基座上，还包括内门和压环升降机构，其中，所述压环升降机构用于驱动所述压环上升至与所述基座相分离的第一位置或者下降至压住所述晶片的第二位置；所述内门与所述压环连接，且所述内门在所述压环位于所述第一位置时，不遮挡所述传片口；在所述压环位于所述第二位置时，遮挡所述传片口。

优选的，还包括连杆，所述连杆的一端与所述压环连接；所述连杆的另一端与所述内门连接。

优选的，所述压环与所述连杆的一端通过螺钉可拆卸的连接。

优选的，所述压环与所述连杆的一端采用焊接或者一体成型的方式固定连接。

优选的，所述内门与所述连杆的另一端通过螺钉可拆卸的连接。

优选的，所述内门与所述连杆的另一端采用焊接或者一体成型的方式固定连接。

优选的，所述内门与所述传片口相对的表面面积大于所述传片口的开口面积。

优选的，所述压环升降机构包括传动轴和驱动源，其中，所述传动轴的数量为至少两个，且沿所述压环的周向对称分布；每个所述传动轴竖直设置，且所述传动轴的上端与所述压环连接，所述传动轴的下端竖直向下依次贯穿所述基座和所述反应腔室的底部腔室壁延伸至所述反应腔室的下方，并与所述驱动源连接；所述驱动源用于驱动所述至少两个传动轴同步作升降运动。

优选的，所述驱动源包括升降电机、升降气缸或者升降液压缸。

优选的，还包括衬环，所述衬环环绕设置在所述反应腔室的侧壁内侧，且位于所述内门的外侧；并且，在所述衬环上设置有通孔，所述通孔与所述传片口相对，且所述通孔的横截面积不小于所述传片口的开口面积。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的反应腔室，其通过利用压环升降机构驱动压环和与之连接的内门同步作升降运动，使内门在压环位于第一位置时，不遮挡传片口；在压环位于第二位置时，遮挡传片口，可以省去专用于驱动内门升降的机构，从而不仅可以简化设备结构、降低制造成本，而且由于无需设置密封装置，这不仅可以降低腔室泄漏的风险，而且可以避免因副产物颗粒积累造成内门运动故障的问题，从而可以提高内门运动的稳定性。

附图说明

图1为现有的一种反应腔室的剖视图；

图2为本发明实施例提供的反应腔室的剖视图；

图3为图2中A区域的放大图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的反应腔室进行详细描述。

图2为本发明实施例提供的反应腔室的剖视图。图3为图2中A区域的放大图。请一并参阅图2和图3，反应腔室包括传片口12、基座16、压环19、衬环11、内门14和压环升降机构。其中，传片口12设置在反应腔室的侧壁10上，用以供机械手传入或传出晶片15。衬环11环绕设置在反应腔室的侧壁10内侧，且位于内门14的外侧。并且，在衬环11上设置有通孔131，该通孔131与传片口12相对，且通孔131的横截面积不小于传片口12的开口面积。衬环11的内壁与反应腔室的顶壁以及基座16的上表面共同构成可约束等离子体的基本对称的封闭空间，从而可以提高反应腔室的封闭性和对称性。而且，通过使通孔131的横截面积不小于传片口12的开口面积，可以保证机械手能够通过衬环11，而进入封闭空间。

基座16设置在反应腔室内，用以承载晶片15。压环19用于通过压住晶片15(压住其上表面的边缘区域)，而将其固定在基座16上。压环升降机构用于驱动压环19上升至与基座16相分离的第一位置，或者下降至压住晶片15的第二位置，即图2中示出的压环19的位置。

内门14与压环19连接，从而可以随压环19一起作升降运动，而且在压环19位于上述第一位置时，内门14同步运动至不遮挡通孔131及传片口12的位置，此时压环19和内门14所在位置均不会干扰机械手的传片运动，从而机械手可以通过传片口12和通孔131进行取放片操作。当机械手移出反应腔室之后，压环升降机构驱动压环19下降至第二位置，此时压环19压住晶片15，以将其固定在基座16上，同时内门14同步运动至遮挡通孔131及传片口12的位置，从而可以保证约束等离子体的封闭空间的对称性。

优选的，内门14与通孔131相对的表面面积大于通孔131的横截面积，以保证内门14能够完全遮挡通孔131的情况下，允许内门14存在一定范围内的运动、尺寸或者安装误差。

由上可知，与现有技术相比，本实施例提供的反应腔室省去了专用于驱动内门升降的机构，从而不仅可以简化设备结构、降低制造成本，而且由于内门14的安装零件均位于反应腔室内，无需设置密封装置，这不仅可以降低腔室泄漏的风险，而且可以避免因副产物颗粒积累造成内门运动故障的问题，从而可以提高内门运动的稳定性。

在本实施例中，反应腔室还包括连杆141，该连杆141的一端(右端)与压环19连接。连杆141的另一端(左端)与内门14连接，从而实现内门14与压环19之间的连接。优选的，压环19与连杆的一端(右端)通过螺钉132可拆卸的连接，从而便于内门14的装卸。当然，在实际应用中，压环19与连杆141的一端还可以采用焊接或者一体成型的方式固定连接。

另外，优选的，内门14与连杆141的另一端(左端)通过螺钉可拆卸的连接，从而可以便于将内门14自连杆141拆卸下来，进行维护或者更换。当然，在实际应用中，内门14与连杆的另一端还采用焊接或者一体成型的方式固定连接。

在本实施例中，压环升降机构包括传动轴17和驱动源18，其中，传动轴17的数量为至少两个，且沿压环19的周向对称分布，用以支撑压环19，并将其与驱动源18连接。每个传动轴17竖直设置，且传动轴17的上端与压环19连接，传动轴17的下端竖直向下依次贯穿基座16和反应腔室的底部腔室壁延伸至反应腔室的下方，并与驱动源18连接。驱动源18用于驱动至少两个传动轴17同步作升降运动。该驱动源18包括升降电机、升降气缸或者升降液压缸。

需要说明的是，在本实施例中，也可以省去上述衬环11，并采用其他方式构成可约束等离子体的基本对称的封闭空间。例如，仅利用反应腔室的腔室壁结构构成上述封闭空间。在这种情况下，内门14直接遮挡设置在腔室侧壁10上的传片口12，优选的，内门14与传片口12相对的表面面积大于传片口12的开口面积，以保证内门14能够完全遮挡通孔131的情况下，允许内门14存在一定范围内的运动、尺寸或者安装误差。

还需要说明的是，在本实施例中，内门14通过连杆141与压环19连接，但是本发明并不局限于此，内门14还可以采用其他任意连接机构与压环19连接，或者直接与压环19连接，本发明对此没有特别的限制。

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，包括传片口、基座和压环，所述传片口设置在所述反应腔室的侧壁上，所述基座设置在所述反应腔室内，用以承载晶片；所述压环用于通过压住所述晶片的边缘将其固定在所述基座上，其特征在于，还包括内门和压环升降机构，其中，

所述压环升降机构用于驱动所述压环上升至与所述基座相分离的第一位置或者下降至压住所述晶片的第二位置；

所述内门与所述压环连接，且所述内门在所述压环位于所述第一位置时，不遮挡所述传片口；在所述压环位于所述第二位置时，遮挡所述传片口。

2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，还包括连杆，所述连杆的一端与所述压环连接；所述连杆的另一端与所述内门连接。

3.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述压环与所述连杆的一端通过螺钉可拆卸的连接。

4.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述压环与所述连杆的一端采用焊接或者一体成型的方式固定连接。

5.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述内门与所述连杆的另一端通过螺钉可拆卸的连接。

6.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述内门与所述连杆的另一端采用焊接或者一体成型的方式固定连接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的反应腔室，其特征在于，所述内门与所述传片口相对的表面面积大于所述传片口的开口面积。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的反应腔室，其特征在于，所述压环升降机构包括传动轴和驱动源，其中，

所述传动轴的数量为至少两个，且沿所述压环的周向对称分布；每个所述传动轴竖直设置，且所述传动轴的上端与所述压环连接，所述传动轴的下端竖直向下依次贯穿所述基座和所述反应腔室的底部腔室壁延伸至所述反应腔室的下方，并与所述驱动源连接；

所述驱动源用于驱动所述至少两个传动轴同步作升降运动。

9.根据权利要求8所述的反应腔室，其特征在于，所述驱动源包括升降电机、升降气缸或者升降液压缸。

10.根据权利要求1-6任意一项所述的反应腔室，其特征在于，还包括衬环，所述衬环环绕设置在所述反应腔室的侧壁内侧，且位于所述内门的外侧；并且，在所述衬环上设置有通孔，所述通孔与所述传片口相对，且所述通孔的横截面积不小于所述传片口的开口面积。