CN110473763B - 介质窗的装卸装置及工艺腔室 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种介质窗的装卸装置及工艺腔室，介质窗的装卸装置包括：吊装结构，用于吊起介质窗；吊装驱动机构，与吊装结构连接，用于驱动吊装结构进行升降和水平移动，以实现对介质窗的安装或拆卸。应用本发明，不仅可以节省大量的人力物力，提高装卸的效率，还可以有效减少由于人工搬运带来的安全隐患以及零件的报废，从而减少了人工成本和更换介质窗的成本；且可以降低介质窗发生磕碰的几率，继而避免破碎颗粒进入腔室对工艺产生影响，及降低后期清理成本；另外，吊装驱动机构可以提供更大的举升力，可以更好的抵消介质窗与下面密封圈之间的粘合力，降低了拆卸介质窗的难度。

Description

介质窗的装卸装置及工艺腔室

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种介质窗的装卸装置及工艺腔室。

背景技术

目前，在集成电路的制造过程中，刻蚀机是必不可少的设备，其工作原理是：射频通过线圈，由介质窗传入工艺腔室并将工艺腔室内的工艺气体激发为等离子体用于工艺刻蚀。其中，介质窗是射频进入腔室的重要媒介，其使用一段时间后，因为长时间受到等离子体轰击，需要进行更换。而介质窗的材质通常为石英或者陶瓷，重量在二十公斤以上，且价格比较昂贵。而现在的安装与拆卸全由人工抬举完成，由于相邻机台之间的维护空间非常有限，在拆装过程中，很容易发生意外，不仅存在安全隐患，还会造成介质窗的报废。

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，提出了一种介质窗的装卸装置及工艺腔室。

为实现本发明的目的，一方面提供一种介质窗的装卸装置，包括：

吊装结构，用于吊起所述介质窗；

吊装驱动机构，与所述吊装结构连接，用于驱动所述吊装结构进行升降和水平移动，以实现对所述介质窗的安装或拆卸。

可选地，所述吊装驱动机构与上电极机构的驱动机构为同一驱动机构。

可选地，所述吊装结构可拆卸地安装在所述上电极机构上。

可选地，所述吊装结构包括吊臂和支撑架，所述吊臂安装在所述支撑架上，用于吊起所述介质窗，所述支撑架用于卡接在所述上电极机构的箱体上；

所述吊臂包括多个卡爪，多个所述卡爪用于与设置在所述介质窗外周侧的环槽卡接。

可选地，在所述卡爪的表面设有缓冲垫。

可选地，所述吊臂可旋转地安装在所述支撑架上，以使与所述吊臂相卡接的所述介质窗能够绕其轴向中心轴转动。

可选地，在所述上电极机构的箱体的两个相对的侧壁中设置有沿其厚度方向贯穿的开口，且在所述开口的边缘处设置有卡槽，所述支撑架卡设在所述卡槽内。

可选地，还包括运输小车，用于承载并输送所述介质窗至能够供所述吊装结构吊起所述介质窗的指定位置，所述运输小车的底部设有可锁紧的脚轮。

为实现本发明的目的，另一方面提供一种工艺腔室，包括上电极机构、介质窗及介质窗支架，还包括上述的介质窗的装卸装置。

可选地，所述介质窗支架的中部设有用于容置所述介质窗的容置槽，所述容置槽的内壁凸设有定位凸台；

所述介质窗的底部设有定位槽，所述定位槽与所述定位凸台配合，用于防止所述介质窗安装在所述介质窗支架上时发生转动。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的介质窗的装卸装置，设有能将介质窗吊起的吊装结构及驱动吊装结构运动的驱动机构，通过吊装结构和吊装驱动机构进行介质窗的安装和拆卸，不仅可以节省大量的人力物力，提高装卸的效率，还可以有效减少由于人工搬运带来的安全隐患以及零件的报废，从而减少了人工成本和更换介质窗的成本。且通过吊装驱动机构驱动吊装结构带着介质窗下降，进行介质窗与介质窗支架之间的安装，可以降低介质窗发生磕碰的几率，继而避免破碎颗粒进入腔室对工艺产生影响，及降低后期清理成本。另外，吊装驱动机构可以提供更大的举升力，可以更好的抵消介质窗与下面密封圈之间的粘合力，降低了拆卸介质窗的难度。

附图说明

图1为现有技术中装卸介质窗时的机台结构示意图；

图2为现有技术中上电极机构的打开状态示意图；

图3为使用本发明实施例提供的介质窗的装卸装置进行介质窗装卸时的状态示意图；

图4为本发明实施例提供的吊臂与支撑架之间的装配结构示意图；

图5为本发明实施例中介质窗的结构示意图；

图6为本发明实施例中介质窗支架的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面结合附图以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

针对在实际生产过程中安装拆卸介质窗所产生的问题，发明人通过分析研究发现，如图1所示，当需要安装腔室A的介质窗4时，需要先将上电极机构3通过开盖机构2(开盖机构2主要用于实现上电极机构3与腔室A之间的开合)升起并旋转至全部打开状态(图1中所示状态)，然后需要两个人员将待安装的介质窗4抬起，由第三个人对介质窗4的底面进行吹扫，然后将介质窗4抬至腔室A的一侧(如图中维护空间较大的右侧)，然后需要一人先站上腔室A该侧的踏台05(介质窗4的安装面距地面高度为1300mm左右，而且后期需要对介质窗4进行对正，所以需要登上踏台)，另一人继续抬着介质窗4一起将其移动至腔室上方，然后第三个人登上腔室A另一侧的踏台01接过介质窗4，此时腔室A两侧的踏台上各站一个人抬着介质窗4，可以将介质窗4缓慢地安装在介质窗支架中。拆卸时，同样需要两个人同时向上抬起介质窗4，抬起后按照与安装时的相反顺序进行拆卸。该现有的安装、拆卸过程，全程由人工进行搬运，存在不稳定因素和安全隐患。且安装维护空间过小，操作较为困难，极易发生偏移导致介质窗4边缘与介质窗支架或调整支架6发生磕碰，磕碰后产生的细小颗粒会直接进入腔室A，影响后期刻蚀工艺的进行，颗粒的影响需要开腔进行清理并且更换介质窗4，既浪费时间又增加成本。搬运介质窗4的过程中，介质窗4底部的密封面还可能会因与周围机台零部件产生刮蹭而损坏，导致后期花费时间检查漏点及更换零件，增加维护成本。

基于上述对现有技术问题产生原因的分析，本实施例提供一种介质窗的装卸装置，包括吊装结构10和吊装驱动机构，其中，吊装结构10用于吊起介质窗4，吊装驱动机构与吊装结构10连接，用于驱动吊装结构10进行升降和水平移动，以实现对介质窗4的安装或拆卸。

当需要对介质窗4进行安装时，通过开盖机构2将上电极机构3升起并旋转至上电极机构3全部打开状态后，可以采用吊装结构10将介质窗4吊起，然后启动吊装驱动机构，驱动吊装结构10带着介质窗4进行旋转或平移，直至使介质窗4运动至介质窗支架6的正上方，然后采用吊装驱动机构驱动吊装结构10带着介质窗4下降，直至将介质窗4安装在介质窗支架6内。当需要对介质窗4进行拆卸时，与介质窗4的安装原理类似，先采用吊装结构10将介质窗4吊起，然后启动吊装驱动机构，吊装结构10被吊装驱动机构驱动，带着介质窗4上升，直至上升至介质窗支架6的腔室正上方，然后采用吊装驱动机构驱动吊装结构10带着介质窗4进行旋转、平移和下降等，直至将介质窗4带至指定位置。

如此，通过吊装结构10和吊装驱动机构进行介质窗4的安装和拆卸，不仅可以节省大量的人力物力，提高装卸的效率，还可以有效减少由于人工搬运带来的安全隐患以及零件的报废，从而减少了人工成本和更换介质窗4的成本。且通过吊装驱动机构驱动吊装结构10带着介质窗4下降，进行介质窗4与介质窗支架6之间的安装，可以降低介质窗4发生磕碰的几率，继而避免破碎颗粒进入腔室对工艺产生影响，及降低后期清理成本。另外，吊装驱动机构可以提供更大的举升力，可以更好的抵消介质窗4与下面密封圈之间的粘合力，降低了拆卸介质窗4的难度。

在一具体实施方式中，由于工艺腔室的上电极机构3设置在介质窗4正上方，装卸介质窗4需要打开上电极机构3，所以通常情况下上电极机构3配设有驱动机构(如图2中的开盖机构2)，为节省成本和空间，吊装驱动机构可以与上电极机构3的驱动机构为同一驱动机构，如此，无需为吊装结构10配设专门的驱动机构，减少了生产成本，节约了设备占用空间，为介质窗4的装卸提供了更多的操作空间。当然，实际操作过程中，也可以为了便于操作控制，为吊装结构10配设专门的吊装驱动机构，具体可以安装在工艺腔室内，也可以设置为可移动的，当需要时移动至腔室内，不需要时移出腔室，即本实施例对吊装驱动机构的安装方式和具体结构不做具体限定，只要能实现对吊装结构10的旋转、平移及升降驱动即可。

进一步地，如图3和图4所示，吊装结构10可以直接可拆卸地安装在上电极机构3上。如此将吊装结构10与上电极机构3集成在一起，吊装驱动机构可以通过上电极机构3带动吊装结构10运动，无需为吊装结构10单独设置传动机构，进一步节省了设备安装空间和成本投入。且将吊装结构10可拆卸地安装在上电极机构3上，在不需要装卸介质窗4时，可以将吊装结构10自上电极机构3上拆除，以防吊装结构10安装在上电极机构3商队上电极机构3的工作产生影响。需要说明的是，吊装结构10也可以直接或通过其它传动结构与吊装驱动机构连接，只要能在吊装驱动机构的带动下实现上述旋转、平移及升降运动即可，本实施例对吊装结构10的具体安装方式不做具体限定。

在另一具体实施方式中，如图3和图4所示，吊装结构10可以包括吊臂12和支撑架11，吊臂12安装在支撑架11上，用于吊起介质窗4，支撑架11用于卡接在上电极机构3的箱体上。如此将吊装结构10上用于吊装的吊臂12和用于与上电极机构3连接的支撑架11分开设置，可以在装卸介质窗4之前将二者进行安装，在实际使用时，只需进行支撑架11与上电极机构3之间的安装即可，可以保证吊臂12的安装和使用状态，保证吊臂12与介质窗4之间的配合关系，使吊臂12能够有效吊起介质窗4。当然为了降低制造成本和节省空间，吊装结构10也可以只包括直接安装在上电极机构3上的吊臂12，即本实施例对吊装结构10的具体结构不做具体限定。

更具体地，如图4所示，吊臂12可以包括多个卡爪121，多个卡爪121用于与设置在介质窗4外周侧的环槽卡接，设置具有多个卡爪121的吊臂12结构，通过卡爪121与环槽卡接，即可以将介质窗4固定和吊起，无需设置其它固定结构，使整体结构较为简单，操作较为方便。其中，卡爪121可以设置至少两个，若设置两个，则可以设置在在介质窗4的某一直径方向的两端；若设置三个及三个以上，则可以沿介质窗4的圆周方向均匀设置，以保证能够平稳地将介质窗4吊起，放置介质窗4发生倾斜、偏移等，可以有效避免介质窗4在移动过程中与其它机构发生碰撞甚至掉落等。另外，吊臂12也可以包括臂体和其它固定结构，比如真空(或静电)吸附结构，臂体可以通过真空吸附结构将介质窗4固定并吊起，即本实施例对吊臂12的具体结构不做具体限定。

在另一具体实施方式中，如图4所示，在卡爪121与介质窗4的环槽相接触的两个表面中的至少一个表面设有缓冲垫122，即在卡爪121与介质窗4之间设置缓冲垫122，可以在卡爪121与介质窗4接触的过程中对介质窗4进行保护，防止介质窗4受到卡爪121的卡紧力而造成损坏等。其中，缓冲垫122可以选用柔软性较好且不易发生黏连的聚四氟乙烯材质，优选设置在卡爪121上，既便于缓冲垫122的安装和更换，又不会对介质窗4造成不利影响等。

在另一具体实施方式中，为了便于对介质窗4的安装位置进行微调，如图3和图4所示，可以令吊臂12可旋转地安装在支撑架11上，以使与吊臂12相卡接的介质窗4能够绕其轴向中心轴转动。如此，吊臂12带动介质窗4移动至介质窗4的正上方之后，可以通过旋转吊臂12转动介质窗4，使介质窗4底部的定位槽41(如图5所示)与介质窗支架6上的定位凸台61(如图6所示)配合，使得介质窗4的安装更加稳定可靠。

更具体地，如图4所示，在吊臂12上竖直设置有连接轴111，且在连接轴111上套设有锁紧螺母113，并且在支撑架11上设置有连接孔，锁紧螺母113位于连接孔中，且在连接孔与锁紧螺母113之间设置有轴承112，用以使锁紧螺母113能够相对于支撑架11旋转。如此通过锁紧螺母113和两个轴承112，实现了吊臂12与支撑架11之间竖直方向的固定连接和水平方向的可旋转连接，使得吊臂12与支撑架11之间的连接和旋转稳定可靠，可有效防止吊臂12旋转过程中发生滑脱的现象。需要说明的是，吊臂12也可以通过其中部的连接轴111与支撑架11的连接孔间隙配合实现吊臂12与支撑架11之间的旋转，然后通过在支撑架11上方、水平穿过连接轴111的销轴，将连接轴111限定在支撑架11的连接孔内，同样可以实现吊臂12与支撑架11之间竖直方向的固定连接和水平方向的可旋转连接，即本实施例对吊臂12和支撑架11之间实现可旋转连接的方式不做具体限定。

在另一具体实施方式中，如图2和图3所示，可以在上电极机构3的箱体的两个相对的侧壁中设置有沿其厚度方向贯穿的开口31，且在开口31的边缘处设置有卡槽，支撑架11卡设在卡槽内。如此，直接将支撑架11卡接在上电极机构3箱体中，即使不用其它固定件，也可以有效防止支撑架11发生移动等，继而可以保证支撑架11的稳定性。需要说明的是，支撑架11也可以直接或通过卡扣卡接在上电极机构3箱体的底部或侧部，只要其能对支撑架11进行固定即可，本实施例对此不做具体限定。

在另一具体实施方式中，如图3所示，介质窗的装卸装置还可以包括运输小车30，用于承载并输送介质窗4至能够供吊装结构10吊起介质窗4的指定位置，运输小车30的底部设有可锁紧的脚轮。如此，当吊装结构10安装在上电极机构3上时，由于上电极机构3的运动距离有限，在吊装结构10无法直接吊起介质窗4时，可以通过运输小车30将介质窗4运送至吊装结构10能够将其吊起的位置，进一步节省人力物力。当然，也可以通过人工搬运，或者设置其它运输工具(如传送带、传送辊等)，本实施例在此不做具体限定。

基于与上述介质窗的装卸装置相同的发明构思，本申请还提供一种工艺腔室，包括上电极机构3、介质窗4及介质窗支架6，还包括上述任一实施方式的介质窗的装卸装置。

本实施例提供的工艺腔室，包括上述的介质窗的装卸装置，能够解决介质窗的装卸装置解决的技术问题，起到介质窗的装卸装置所起的作用，具体可见介质窗的装卸装置的实施例，这里不再赘述。

具体地，如图5和图6所示，介质窗支架6可以在中部设有用于容置所述介质窗的容置槽，容置槽的内壁可以设有定位凸台61。介质窗4的底部可以设有与定位凸台61配合的定位槽41，介质窗4安装在介质窗支架6上时，可以将定位槽41对准定位凸台61，然后将介质窗4落入容置槽中，如此，通过在介质窗4和介质窗支架6上分别设置相互配合的定位槽41和定位凸台61，便于介质窗4的定位，可以防止介质窗4发生转动，继而造成边缘和底部的磨损等。当然，也可以在介质窗4的底部设置定位凸台61，在介质窗支架6上设置定位槽41，本实施例对此不做具体限定。

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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种介质窗的装卸装置，其特征在于，包括：

吊装结构，用于吊起所述介质窗；

吊装驱动机构，与所述吊装结构连接，用于驱动所述吊装结构进行升降和水平移动，以实现对所述介质窗的安装或拆卸；其中，

所述吊装结构可拆卸地安装在上电极机构上；

所述吊装结构包括吊臂和支撑架，所述吊臂安装在所述支撑架上，用于吊起所述介质窗，所述支撑架用于卡接在所述上电极机构的箱体上；

所述吊臂包括多个卡爪，多个所述卡爪用于在吊起所述介质窗时夹持所述介质窗外周侧的环槽；

在所述上电极机构的箱体的两个相对的侧壁中设置有沿其厚度方向贯穿的开口，且在所述开口的边缘处设置有卡槽，所述支撑架卡设在所述卡槽内。

2.根据权利要求1所述的介质窗的装卸装置，其特征在于，所述吊装驱动机构与所述上电极机构的驱动机构为同一驱动机构。

3.根据权利要求1所述的介质窗的装卸装置，其特征在于，在所述卡爪的表面设有缓冲垫。

4.根据权利要求1所述的介质窗的装卸装置，其特征在于，所述吊臂可旋转地安装在所述支撑架上，以使与所述吊臂相卡接的所述介质窗能够绕其轴向中心轴转动。

5.根据权利要求1所述的介质窗的装卸装置，其特征在于，还包括运输小车，用于承载并输送所述介质窗至能够供所述吊装结构吊起所述介质窗的指定位置，所述运输小车的底部设有可锁紧的脚轮。

6.一种工艺腔室，包括上电极机构、介质窗及介质窗支架，其特征在于，还包括权利要求1-5任一项所述的介质窗的装卸装置。

7.根据权利要求6所述的工艺腔室，其特征在于，所述介质窗支架的中部设有用于容置所述介质窗的容置槽，所述容置槽的内壁凸设有定位凸台；

所述介质窗的底部设有定位槽，所述定位槽与所述定位凸台配合，用于防止所述介质窗安装在所述介质窗支架上时发生转动。

Images