CN203481201U - 一种等离子刻蚀设备的基片定位升降装置 - Google Patents
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Abstract
一种等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，包括固定于反应腔体的下电极，设置于下电极上的基片卡盘，承接片盘的顶针升降机构和使基片精确定位的压环升降机构；压环升降机构包括底座，活动板，压紧环和连接活动板与压紧环的升降杆，以及带动活动板升降的压环升降驱动装置；升降杆与导向其升降的导向机构连接，压环升降驱动装置固定于底座上；压环升降驱动装置使压紧环将基片压紧于基片卡盘上；顶针升降机构包括托持基片的顶针，与顶针下端固定连接的基座和顶针升降驱动装置，顶针升降驱动装置固定于下电极上，顶针升降驱动装置的输出轴与基座固定连接，顶针穿出所述的下电极。本实用新型具有能够实现基片的精确定位的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及等离子刻蚀技术，特别是一种等离子刻蚀设备的基片定位升降装置。
背景技术
刻蚀是半导体、微电子及LED制造过程中的一个重要工序，刻蚀是利用化学或物理方法有选择性地从硅片或者蓝宝石衬底表面去除不需要的材料的过程。随着半导体器件的集成度提高，半导体器件的线宽越来越小，关键尺寸的控制也越来越重要，对刻蚀工艺的要求也越来越高。从工艺上区分，刻蚀可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀。干法刻蚀即等离子体刻蚀，通常在等离子体处理装置中通入刻蚀气体，并电离刻蚀气体成等离子体，利用所述等离子体对待刻蚀的晶圆进行刻蚀。现有的等离子体刻蚀方法通常在待刻蚀表面形成光刻胶图形，以该光刻胶图形为掩膜对待刻蚀层进行刻蚀。
当工艺进行时，机械手将放有待刻蚀基片的托盘送入反应腔室，此时，需要有升降机构上升将托盘接住并放置在刻蚀的准确位置。目前一般采用下电极整体升降来实现这一目的。采用下电极整体升降时，下电极由腔室下面的升降电机驱动，其驱动轴和连接件等通过波纹管和波纹管连接轴等相连。这样在每次放入或取出基片时，下电极都需整体升降，这就导致腔室内的真空环境和下电极的精确复位需要相当的控制精度才能保证，这往往很难实现。
实用新型内容
为了克服现有的等离子刻蚀设备的升降装置存在基片定位不准确的缺点，本实用新型提供了一种能够实现基片的精确定位的等离子刻蚀设备的基片定位升降装置。
等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，包括固定于反应腔体的下电极，设置于下电极上的基片卡盘，承接片盘的顶针升降机构和使基片精确定位的压环升降机构；
压环升降机构包括底座，活动板，压紧环和连接活动板与压紧环的升降杆，以及带动活动板升降的压环升降驱动装置；升降杆与导向其升降的导向机构连接，压环升降驱动装置固定于底座上；压环升降驱动装置使压紧环将基片压紧于基片卡盘上；
顶针升降机构包括托持基片的顶针，与顶针下端固定连接的基座和顶针升降驱动装置，顶针升降驱动装置固定于下电极上，顶针升降驱动装置的输出轴与基座固定连接，顶针穿出所述的下电极。
进一步，所述的导向机构包括与底座固定连接的导向板，导向板、活动板和底座依次从上到下设置，升降杆穿过所述的导向板，导向板上设有与升降杆配合的导向法兰。
导向板与底座之间设有连杆，连杆的上端与导向板固定，连杆的下端与底座固定，连杆穿过活动板。
导向板，活动板和底座均呈半圆环形，连杆的数量至少为3个，连杆等间隔的分布于底座上，升降杆的数量至少为3个，升降杆等间隔的分布于底座上。
升降杆包括主杆部和陶瓷杆部，主杆部与陶瓷杆部固定连接，陶瓷杆部连接压紧环。
进一步，顶针升降机构的基座呈轮毂状，顶针的数量至少为3个，顶针均匀地分布于基座的圆周上，顶针升降驱动装置固定于基座中央。
顶针包括本体和陶瓷针，本体与陶瓷针通过螺纹连接，陶瓷针位于反应腔体内，本体位于下电极覆盖的区域内。
本实用新型使用时，当机械手将基片送入反应腔体内时，压环升降驱动装置使活动板上升，压紧环升起，基片被送到基片卡盘的正上方，此时压紧环在基片之上。然后，顶针升降驱动装置使顶针升起，顶针平稳地托住基片，机械手撤出反应腔体。接着，顶针升降驱动装置使顶针复位，基片放入基片卡盘内。压环升降驱动装置使活动板下降复位，压紧环将基片压紧于基片卡盘内。压紧环为环形，能够将基片的边缘均匀压紧，确保刻蚀过程中基片稳定。当刻蚀完成后，压环升降驱动装置带动压紧环升起，接着顶针升降驱动装置使顶针升起，顶针托着基片上升，机械手进入反应腔体取回托盘，完成一次刻蚀。
本实用新型具有能够实现基片的精确定位的优点。
附图说明
图1是本实用新型的示意图。
图2是压环升降机构的示意图。
图3是活动板的示意图。
图4是顶针升降机构的示意图。
具体实施方式
如图1所示，等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，包括固定于反应腔体的下电极2，设置于下电极2上的基片卡盘3，承接片盘的顶针升降机构和使基片精确定位的压环升降机构。
如图2所示，压环升降机构包括底座5，活动板6，压紧环8和连接活动板6与压紧环8的升降杆11，以及带动活动板6升降的压环升降驱动装置15；升降杆11与导向其升降的导向机构连接，压环升降驱动装置15固定于底座5上；压环升降驱动装置15使压紧环8将基片压紧于基片卡盘3上；
顶针升降机构包括托持基片的顶针18，与顶针18下端固定连接的基座21和顶针升降驱动装置22，顶针升降驱动装置22固定于下电极2上，顶针升降驱动装置22的输出轴与基座21固定连接，顶针18穿出所述的下电极2。本实施例中，压环升降驱动装置15为压环升降气缸，顶针升降驱动装置22为顶针18升降气缸。当然，驱动装置也可以是电机。
所述的导向机构包括与底座5固定连接的导向板7，导向板7、活动板6和底座5依次从上到下设置，升降杆11穿过所述的导向板7，导向板7上设有与升降杆11配合的导向法兰13。升降杆11的底端通过连接法兰14与底座5连接。
导向板7与底座5之间设有连杆9，连杆9的上端与导向板固定，连杆9的下端与底座5固定，连杆9穿过活动板6。连杆9与活动板6之间设有固定法兰10。
导向板7，活动板6和底座5均呈半圆环形，连杆9的数量至少为3个，连杆9等间隔的分布于底座5上，升降杆11的数量至少为3个，升降杆11等间隔的分布于底座5上。活动板6和导向板7上均设有允许升降杆11穿过的升降杆通孔17和与连杆9配合的连杆通孔16。每个升降杆11对应一个升降杆通孔17，每个连杆9对应一个连杆通孔16。最优的，连杆9的数量为3个，升降杆11的数量为3个，如图2所示。3个连杆9构成三角形的三个顶点，3个升降杆11构成另一个三角形的三个顶点。三角形的分布能够保证运动过程中活动板6受力均衡、平纹，减少了升降杆11和连杆9在升降过程中的机械磨损，延长使用寿命。
升降杆11包括主杆部和陶瓷杆部12，主杆部与陶瓷杆部12固定连接，陶瓷杆部12连接压紧环8。
顶针升降机构的基座21呈轮毂状，顶针18的数量至少为3个，顶针18均匀地分布于基座21的圆周上，顶针升降驱动装置22固定于基座21中央。顶针升降驱动装置22通过连接块23固定于下电极2的下表面。
顶针18包括本体和陶瓷针19，本体与陶瓷针19通过螺纹连接，陶瓷针19位于反应腔体内，本体位于下电极2覆盖的区域内。顶针18与下电极2之间设有导向法兰20。
本实用新型使用时，当机械手将基片4送入反应腔体内时，压环升降驱动装置15使活动板6上升，压紧环8升起，基片被送到基片卡盘3的正上方，此时压紧环8在基片4之上。然后，顶针升降驱动装置22使顶针18升起，顶针18平稳地托住基片4，机械手撤出反应腔体。接着，顶针升降驱动装置22使顶针18复位，基片4放入基片卡盘3内。压环升降驱动装置15使活动板6下降复位，压紧环8将基片压紧于基片卡盘3内。压紧环8为环形，能够将基片的边缘均匀压紧，确保刻蚀过程中基片稳定。当刻蚀完成后，压环升降驱动装置15带动压紧环8升起，接着顶针升降驱动装置22使顶针18升起，顶针18托着基片上升，机械手进入反应腔体取回托盘，完成一次刻蚀。
本实用新型具有能够实现基片的精确定位的优点。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，其特征在于：包括固定于反应腔体的下电极，设置于下电极上的基片卡盘，承接片盘的顶针升降机构和使基片精确定位的压环升降机构；压环升降机构包括底座，活动板，压紧环和连接活动板与压紧环的升降杆，以及带动活动板升降的压环升降驱动装置；升降杆与导向其升降的导向机构连接，压环升降驱动装置固定于底座上；压环升降驱动装置使压紧环将基片压紧于基片卡盘上；顶针升降机构包括托持基片的顶针，与顶针下端固定连接的基座和顶针升降驱动装置，顶针升降驱动装置固定于下电极上，顶针升降驱动装置的输出轴与基座固定连接，顶针穿出所述的下电极。
2.如权利要求1所述的等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，其特征在于：所述的导向机构包括与底座固定连接的导向板，导向板、活动板和底座依次从上到下设置，升降杆穿过所述的导向板，导向板上设有与升降杆配合的导向法兰。
3.如权利要求2所述的等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，其特征在于：导向板与底座之间设有连杆，连杆的上端与导向板固定，连杆的下端与底座固定，连杆穿过活动板。
4.如权利要求3所述的等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，其特征在于：导向板，活动板和底座均呈半圆环形，连杆的数量至少为3个，连杆等间隔的分布于底座上，升降杆的数量至少为3个，升降杆等间隔的分布于底座上。
5.如权利要求4所述的等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，其特征在于：升降杆包括主杆部和陶瓷杆部，主杆部与陶瓷杆部固定连接，陶瓷杆部连接压紧环。
6.如权利要求1-5之一所述的等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，其特征在于：顶针升降机构的基座呈轮毂状，顶针的数量至少为3个，顶针均匀地分布于基座的圆周上，顶针升降驱动装置固定于基座中央。
7.如权利要求6所述的等离子刻蚀设备的基片定位升降装置，其特征在于：顶针包括本体和陶瓷针，本体与陶瓷针通过螺纹连接，陶瓷针位于反应腔体内，本体位于下电极覆盖的区域内。
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