TW493209B - Variable gap stop which can be used in a semiconductor processing device - Google Patents

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A7、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 璧1明的領域 、本發月係針對—種用於驅動單元的可變間隙止檔佈置， 範例其係在一半導體處理室内移動一半導 一所欲之高度。 口固主 肯景之論沭 論及半導體晶圓之處理，半導體晶圓係於不同的時段配 置在處理室、澱積室等之㈣。半導體晶圓在該 受不同的處理。 。例如，在蝕刻處理室内半導體晶圓係配置在一半導體 圓支撑元件上，諸如一夹盤（其亦使用作爲一低電極）。 置在夾盤上方的是一上電極。再者.，圍繞著夾盤與上電 圓周地配置的疋一轉動的磁鐵。夾盤、上電極0及轉動 磁鐵產生一電漿使用作爲蝕刻配置在夾盤上的半導體 圓。 於該一蚀刻處理室中，半導體晶圓必須配置距上電極 段特定的距離。爲完成該等作動，安裝半導體晶圓的夾 係於加工室内藉由驅動系統上下移動至位在上電極下方 一所欲的高度。 圖1係顯示一背景的驅動系統，用以於一半導體處理 中和 夾盤配置在一所欲的面度上。圖1係顯示一汽 1 〇，其中一夾盤（未顯示）係安裝在汽缸上，以及一半 體晶圓（未顯示）係依次牢固在夾盤上。於圖1中，配置 驅動螺針12其轉動時將汽缸10上下驅動。圍繞著三驅 晶 極的 日Εί 盤的 室 紅 導 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^---------^ -------------- 4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 493209 A7 -----—__B7_ —_ 五、發明說明（2 ) 累丁 1 2所構成的是一驅動鏈（未顯示），用以轉動三驅動 螺針12，而驅動鏈係依次藉由一馬達（未顯示）驅動。 利用圖1之驅動系統半導體處理設備操作員可以於處理 室内設定半導體晶圓之一所欲的高度。接著，馬達帶動驅 動鏈用以依次帶動三驅動螺釘i 2，其依次將汽缸i 〇於一 半導體處理室内移動至一所欲的高度。再者，不同的感應 器與反饋系統係可使用以監視於一半導體處理室内夾盤的 高度，用以確保夾盤將半導體晶圓支撑在一所欲的高度。 因此，利用驅動系統用於支撑著夾盤的汽缸1 〇 (如圖1中 所示），容許半導體晶圓於處理室内以可變化的高度配置 回原處。 然而，圖1之鏈驅動系統係遭受數種對於半導體處理之 缺點。第一，半導體處理係需相當精密的操作並同時需要 高度的潔淨。圖1之鏈驅動的缺點在於常常在半導體設備 内產生振動，對於半導體設備係爲不利的。再者，鏈驅動 係需潤滑將會產生污染進入半導體設備中，於半導體設備 中之任何的污染會導致接受處理之半導體晶圓受到污染。 圖2中係顯示一種可任擇的系統用於配置一半導體支撑 元件於適當的位置。圖2係顯示一夾盤2 1，半導體晶圓係 牢固在夹盤上。夾盤2 1係依次藉由一汽缸2 2所支撑，汽 缸係上、下移動穿經一上支撑托座27與下支撑托座25。 汽缸2 2同時包栝一下底座2 6附裝在汽缸上用以與汽缸2 2 一起移動。汽缸2 2可以是一氣動式空氣驅動汽缸，在標 準方式下係以氣流控制其向上及向下地移動。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 «II I---I I 1 皿丨 — II 丨 -5-

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爲確保夾盤2 1於處理室内係可位在一適當的高度，下 底座2 6包括二止檔螺釘2 4。止檔螺釘2 4係可調整其之高 度（如圖2中之影線所示）。當汽缸22向上地移動用以將牢 固在夾盤21上之半導體晶圓移動入一處理室中時，止檔 螺釘24會緊靠下支撑托座25之底部，用以將汽缸止檔 在通當的位置，因而將夹盤21止檔在處理室内之一適當 的咼度。半導體設備（包括圖2之驅動系統）之操作員係可 手動地調整止檔螺釘24的定位（係如圖式中以點線所示之 位在=面的止檔螺釘2 4 )，用以在處理室中調整夾盤2丨止 檔的高度。利賴H «由止檔螺釘24緊靠著下 支撑托座25來止檔汽缸22之移動。 相關於圖1 I驅動系統，圖2之驅動系統的優點在於其 =而鏈驅動並因而能避免鏈驅動系統之振動與潛在的污 染。=2之驅動系統的缺點在於因爲執行該一調整係需使 操作員以手動並適當地碉整止檔螺釘2 4的位置，所以使 操作員凋整位於處理室内汽缸2 2的高度越加困難且麻煩 的〇 曼里^概要説明 本發明之一目的在於提供一種新式的驅動系統，其係可 應用在半導體處理設備之特別應用上，其之優點在於可以 變化物件支撑的高度。 、本發明之一進一步的目的在於提供一種新式的驅動系 統，其係可應用在半導體處理設備之特別應用上，操作員 係可輕易地變化物件支撑的高度，並且不會產生振動與污 __ _ _6_ 本紙&度國國家標準- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線""·1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 染。 本發明之進-步目的在於提供 係可應用在半導俨# w am .垔新式的驅動系統，其 半導體處理嘮供划^ 應用上，其係可施用在 子把處理汉備利用氣動的汽缸驅 半導體晶圓之夹盤。 勖早凡，用以驅動安置爲了達到上述以及其他之目的， 可變間隙止# # $ •發月美出一種新式的 式驅動汽紅係可移動牢固在半移動，諸如一氣動 晶圓之央般认士玟在丰導8豆處理設備中安置半導體面。-可移動的間隙止檔單元包括至少 一較佳的具體實施例中田 ； 面，該每-表更多不同的止播表 :I面係位在不同的高度。帶有一样件的汽缸移 動可私動之間隙止檔單元至一 柄早兀主位置，於孩位置至少一止梓 表面係與驅動單元之至少一定位表面對齊。 利用本發明之該一結構與作動，驅動單元之至少一定位 表:係可緊靠著可移動之間隙止檔單元之複數個止檔表面 、二中表面。以驅動單兀之定位表面所緊靠著的複數個 止檔表面爲基礎，可以控制驅動單元移動定位表面的高度，2如汽缸移動夹盤之高度，因此在半導體處理室内夾 盤的高度可受到控制。 因此，本發明之結構提供一可簡單地加以控的方式，以 致一物件，諸如半導體晶圓於一裝置内（諸如一處理室）係 可簡單且有效率地以可變化的高度加以配置。 ··丨訂---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n H - ϋ ·1 1- n •線丨·！

A7 五、發明說明（ 星説 本發明之更完整的應用以 ^^及其t多數伴隨的優點，藉由 參考下列之砰細説明以及伴 柯w 佳的瞭解。 ^的圖式可更容易獲得並有較 圖1係顯示用於半導體支撑裳 統； 置的一種背景之鏈驅動系 圖2係顯示用於半導體支撑裝 驅動系統； 圖3係爲本發明的一種用於半導！#去樘举蓄Μη < 之構造形式； 牛導把支撑裝置的驅動系 ::係，1塊圖形式’顯示用於本發明之 裝置的驅動系統之特定的元件； 圖5係頭7JT本發 件； 置的一種進一步的背景之 統 明之可變化間隙止檔系統的一特定的元 圖6係顯示位左镇_ /上罢、丄 弟位置 < 本發明的可變化間隙止檔系 圖7係顯示位在篥-户罢、+ # 統； 罘一位置 < 本發明的可變化間隙止檔系 圖8係顯示位在第三位 統； 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁

I I ά I 經濟部智慧財產局員工消費令作社印製 統〇 置之本發明的可變化間隙止檔系 體實施例么説明 孝佴：考相關圖式’在所有數個圖式中其中相同的參考數 用於」表相同的或是對應的元件，並更特別地針對圖3， ，半導體支撑裝置的—種驅動系、统，包括所顯示之本 本紙張尺度國 -8 - 4規格(210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493209 A7 ------B7____ — 五、發明說明（6 ) 發明的一種可變間隙的止檔佈置。· 如圖3中所示用於本發明之系統係與圖2中之系統相 似’其中夾盤2 1係士裝在缸2 2上並藉由其加以定位。 汽缸22依次裝置有一下底座26，該下底座包括有止檔螺 舒24。汽红22係爲氣動地控制其上、下移動。然而，如 圖3中所示之本發明之系統包括一可變止檔間隙機構，係 容許於一處理室（未顯示）内以可變化的高度配置夾盤 21。爲完成該一作動，如圖3所示之本發明中於一導件3〇 内部配置有一環32。於圖5中係進一步地詳細顯示環32。 5衣3 2係包括不同的止檔表面33、34，其個別具有不同的高 度且當汽缸2 2係向上移動時係可移動進出與下底座2 6之 止檔螺釘24對齊，並因而與止檔螺釘24接觸或是不接 觸。 % 3 2之位置係可藉由一汽缸3 i以一桿件3 7於圓周的方 向移動。當環32係於圓周的方向移動時，環32係可移動 因此（1 )止私表面3 3之底部係與止構螺針2 4相對地配置並 對齊，（2)中間高度之止檔表面34的底部係與止檔螺釘24 相對地配置並對齊，或（3)無環32之表面係與止檔螺釘24 相對地配置因此在汽缸2 2芫全向上移動時，止檔螺釘Μ 緊靠著下托座25之下表面。 於該—方式中，藉著改變環32之位置汽缸22係可止檔 在三個不同的位置，該位置係對應於（1)緊靠著止檔表面 33的止檔螺釘24，對應配置在處理室内之一最低位置的 夹1 2 1，（ 2 )緊靠著止檔表面3 4的止檔螺釘2 *，對應配 __ _9· 氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Q χ视公爱1 -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線t Λ7五、發明說明（7 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

置在處理室内之—4RL Ϊ 1 1 .. 士地中間位置的夾盤2 1，及（3 )緊靠 者下托座25的止;)；#, 罢士士 仏累封2 4，如圖2之具體實施例，對應配 置在處理室内之-最高位置的夾盤21。 、;本發明中藉由利用該一可變化間隙止檔佈置，夹盤 2」於一半導體處理室中係可停止在三個不同的位置。再 、：、;本發明中藉由利用該一可變化間隙止檔佈置仍然可 以二！止檔螺釘2 4的定位，用以改變夹盤u於半導體處 理i中可配置之三位置的絕對値。 於圖3所示的具體實施例中，環32係構成在導件30之中 ’、、裝在下托座2 5上。導件3 〇係配置用以確保環3 2於圓 周的方向上平順地移動。 於圖3所示的具體實施例中，汽缸31係配置用以將扣 配置在上述之三個不同的位置。頃發現完成該一作動的一 汽缸係爲一串列缸，係可選擇xcu或XC12(係以Global Senes气名製造）之空氣汽缸。該一汽缸3工係可爲一串 列缸在需要三個不同的捍件位置時使用。汽缸31係可由 :汽缸所構成，該二汽缸係用螺栓自上到下以螺紋旋入前 汽缸 < 後安裝螺孔裝配而成。該一具有二不同行程的汽 缸，其中較短的行程係位在後汽缸，使一單一样件3 7不 致伸展、延伸至一正向的中間位置或是伸展至一^全伸展 的位置。 汽缸3 1係可爲一空氣驅動型式的汽缸，其係藉由不同 空氣管線3 6供應空氣。供應空氣係可藉由電磁閥39加以 控制，其中藉著控制於空氣管線36中之空氣供應來控制 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線丨·丨丨

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三位置汽缸3 1的作動。 同·圖3中所示，三個感應器38係安裝在汽虹Η上。 感應森3 8係配置用以臣々刺、士本 咸廯罘以处玄·^ 干件37的位置。利用 感應為3 8此夠提供反饋控制用以確定汽缸3丨之 位置，並因而依次確定環3 2之位置。 、 圖4係顯示本發明之整個控制系統的方塊圖。 如—圖4中所示，汽缸3 1控制環3 2的位置。汽缸3丨係依 次藉由一控制單元40加以控制。控制單元4〇接收一高度 輸入4 1，係典型地由操作員以键盤、觸摸式螢幕等輸入 處理A内夾盤2 1所欲之高度而提供。當控制單元4 〇接收 高度輸入4 1，控制單元4 〇控制汽缸3 1將桿件3 7伸展至一 所欲的位置，而汽缸3 1從而控制環3 2用以圓周地移動至 所欲的位置。控制單元4 〇同時接收來自感應器3 8之反饋 信號。如上所述，感應器3 8係爲確定位在汽缸3 1内桿件 3 7之位置的感應器。該等方式控制單元4 〇能夠確定位在 汽缸3 1内桿件3 7係位在所欲的位置。 同時，控制單元能夠接收來自第二組感應器4 2的信 號，其係可配置在處理室内或是接近汽缸2 2的位置，且 其係能檢測位在處理室内夾盤2 1的位置或是汽缸2 2的位 置。以本具體實施例爲範例感應器4 2應配置在三種高度 中之每一種高度位置上，夾盤21可配置在處理室内。該 寺感應咨4 2可提供一附加的方式使控制早元4 0能夠確認 在處理室内夾盤2 1的位置。 圖6至8係顯示隔離的可變間隙止檔系統，以及分別地 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·11111 -線」 經濟部智慧財虞扃員工消費合作社印製 493209 A7 B7 五、發明說明（ 9 顯示環32能夠採取的三種不同的位置。 更具體地，圖6係顯示隔離的本發明之可 統，其中汽缸3 1之样件37不伸展，因此汽缸3工係^檔系 位置以致環3 2之止檔表面3 3係配置與止檔螺釘：f -利用圖6中所示之定位，當汽缸22係上升至—位冒對背。 裝在夾盤21上的半導體晶圓係位在處理室内，=致安 缸2 2义下底座2 6上的止檔螺釘2 4係緊靠著環3 2 在π 面3 3用以止檔汽缸2 2的移動。如上所述，於該—f表 中；夾盤21於處理室内係位在其之最低的位置、。〜—位 圖7係顯示本發明之可變間隙止檔系統，其中汽缸3 =件37係伸展至一中間的位置。於圖7中所示之二置中1 % 3 2 <止檔表面3 4係配置與止檔螺釘2 *對齊。於該作 中，* /飞缸2 2上升時止檔螺釘2 4之頂部係緊靠著中間 檔表面34，因此夾盤21於處理室内係配置在一中間 置。 圖8係顯示本發明之可變間隙止檔系統，其中汽缸3 ^ 样件3 7係伸展至一最大的範圍，以致環”並無部分係 止檔螺釘24對齊。於圖7中所示之位置中，當汽缸22上 時止檔螺釘24之頂部係緊靠著下托座25之底部。於該 置夹盤2 1於處理室内係位在其之最高範圍的位置。 因此’利用上述圖式中所示本發明之作動，夾盤2 1 可於一處理室内被控制採取不同的高度位置。 如以上所論及之本發明的具體實施例中顯示環3 2包 一不同的止檐表面33及34，因此三種不同的位置或高 置 之 動 止 位 訂 之 與 升 位 括 度 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 493209 Λ7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1〇 係爲可適用的。環3 2顯然地係可修改成僅包括一間隙止 榀表面，如爲所欲或爲三或者更多之間隙止檔表面。 再者’止檔表面3 3及3 4係可與環3 2構成爲整體部分， 抑或疋構成爲附裝至環3 2之不同的元件。假若止檔表面 33及34係構成爲附裝至環32之不同的元件，因而能夠利 用不同的止檔表面3 3及3 4。亦即，係可選擇不同高度之 止檔表面33及3 4之不同的組合，並可結合環用以增加本 發明之裝置的可撓性。 再者，/飞缸3 1不需爲一空氣驅動的汽缸，可以是任 型式的汽缸可將環3 2移動至不同的位置。 再者，已顯示之間隙止檔表面33及34係爲環32的一 分，但間隙止檔表面33及34係可構成在如所欲的一非 周的裝置。 上述相關於一可變間隙止檔佈置加以論及之本發明係 用在一半導體處理裝置。本發明當然可以使用在其他型 的裝仁疋本發明之申請人已瞭解到本發明中之該一 置使用在半導體處理設備上係特別地有用。 顯然地，依照以上之論述本發明係可有許多附加的仏 與變化。因此應瞭解的是皆在附加的申請專利範圍之範 内，本發明係可以在此特別地説明之外的其他方法加以 踐0 1 〇 :汽缸 1 2 :驅動螺釘 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 何 部圓 使式裝 改疇實 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} # 訂---------線」 493209 A7五、發明說明（U ) 21 :夹盤 22 :汽缸 2 4 :止檔螺釘 25 :下支撑托座 2 6 :下底座 27 :上支撑托座 3 0 :導件 3 1 ··汽缸 .3 2 :環 3 3 :止樓表面 3 4 :止檔表面 36 :空氣管線 3 7 :桿件 3 8 :感應器 3 9 :電磁閥 4 0 :控制單元 4 1 :南度輸入 4 2 :感應器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 11 ·ϋ an I n §1 n ^ _ HM·· · IMM HUM a··· * an··· I 1- 么、>*>^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）

Claims (1)

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   經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 六、申請專利範圍 1，一種可變間隙止檔裝置，用以止檔包括至少一定位表面 之驅動單元的移動，包括： 一可移動的間隙止檔單元，其係包括至少一止檔表 面； 一汽缸，係裝配用以移動該可移動的間隙止檔單元， 以足位該至少一止檔表面與驅動單元之至少一定位表面 對齊與否。 2·如申請專利範圍第1項之可變間隙止檔裝置，其中該可 移動的間隙止檔單元之該至少一止檔表面，於每一不同 的高度包括至少第一及第二止檔表面。 3·如申請專利範圍第2項之可變間隙止檔裝置，其中該可 移動的間隙止檔單元包括一環狀構件支撑該至少第一及 第二止檔表面，以及該汽缸於一圓周方向上移動該環狀 構件。 4·如申請專利範圍第2項之可變間隙止檔裝置，其中該汽 缸^括一 _列缸，具有一样件連接至該可移動單元，而 該桿件係可採取三不同的位置。 5_如申請專利範圍第4項之可變間隙止檔裝置，其進一步 在該汽缸上包括至少一感應器，係裝配用以偵測該桿件 的位置。 6. —種半導體處理裝置，包括： 一支撑構件，一待處理之半導體晶圓係安置於該構件 上； 一驅動單元，係裝配用以配置該支撑構件於一處理室 -15- 本紙張尺度巾目規格(2K) X 297公爱) --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 413209 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 Cl ------58___ ‘、申請專利範圍 内的阿度位置’該驅動單元包括至少一定位表面； 可私動的間隙止檔單元，包括至少一止檔表面；及 — >飞缸’係裝配用以移動該可移動的間隙止檔單元以 足位i至少一止檔表面係與該驅動單元之該定位表面對 齊與否。 7. 如申請專利範圍第6項之半導體處理裝置，其中該可移 動的間隙止檔單元之該至少一止檔表面，於每一不同的 高度包括至少第一及第二止檔表面。 8. 如申請專利範圍第7項之半導體處理裝置，其中該可移 動的間隙止檔單元包括一環狀構件支撑該至少第一及第 一止榣表面，以及該汽缸於一圓周方向上移動該環狀構 件。 9·如申請專利範圍第7項之半導體處理裝置，其中該汽缸 包括一串列缸，具有一捍件連接至該可移動單元，而該 样件係可採取三不同的位置。 10·如申請專利範圍第9項之半導體處理裝置，其進一步在 泫）又缸上包括至少一感應器，係裝配用以偵測該桿件的 位置。 11. 一種半導體處理裝置，包括： 支撑裝置，用以支撑一待處理之半導體晶圓； 驅動裝置，用以於一處理室内驅動該支撑裝置，該驅 動裝置包括至少一定位表面裝置； 可受間隙止擒裝置’包括至少一止構表面裝置；及 定位裝置，係用以將該可變間隙止檔裝置定位，以定 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 493209 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 位該奚少一止檔表面裝置與該驅動裝置之該定位表面對 齊與否。 12. 如申請專利範圍第1 1項之半導體處理裝置，其中該< 變間隙土檔裝置之該至少一止檔表面裝置，於每一不同 的高度包括至少第一及第二止檔表面裝置。 13. 如申請專利範圍第1 1項之半導體處理裝置，其進一步 在該定位裝置上包括至少一感應器裝置，係用以偵測一 位置，位置係爲該定位裝置將該可隙止檔裝置定位的屬 L 14. 一種方用以止檔驅動單元之 •麵

   該驅動單元包 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 括至少位表面，包括以下的步驟 配置一/可移動的間隙止檔單元，其係包栝至少一止檔 表面； ， 移動該可移動的間隙止檔單元以定位該至少一止檔表 面與該驅動單元之該至少一定位表面對齊與否。 I5.如申請專利範圍第i 4項之方法，其中該可移動的間隙 止檔單元的至少一止檔表面於每一不同的高度包括至少 第一及第二止檔表面。 I6·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該可移動的間 止擒單兀包括一環狀構件支撑該至少第一及第二止檔 面，以及移動步驟於一圓周方向上移動該環狀構件。 I7·如申请專利範圍第i 4項之方法，其中該驅動單元 —支撑構件，用以安置一待處理之半導體晶圓，該 構件於一處理室内係配置在一高度位置。 隙表 包括 支撑 --------訂---------丨 · -17-

   x 297公釐） 493209

   18·如申請專利範圍第i 7項之方法，其中該矸移動的間隙 止檔單兀I至少一止檔表面於每—不同的高度包括至少 弟一及第二止樓表面。 19·如申請專利範圍第丨7項之方法，其中該可移動的間隙 止檔單兀包括一環狀構件支撑該至少第一及第二止檔表 面，以及移動步驟於一圓周方向上移動該環狀構件。 (請先閱讀背面之>i音？事項再填寫本頁} m 訂--------線丨- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）