TWI416659B - A mounting device for a vacuum processing system - Google Patents

Description

一種用於真空處理系統的安裝裝置

本發明涉及真空處理系統，尤其涉及在等離子體處理中的冷卻系統。

在真空處理系統中，基座通常包括一個靜電夾盤，其用於承載並固定待處理的矽片。以等離子體刻蝕機台為例，基座中還通常包括多個管道/線路，其用於在制程中直接或間接地作用於矽片以完成對矽片的加工，例如冷卻管、供氣管、供水管、電纜等。

為了隔離靜電夾盤與上述管道/線路，通常需要在靜電夾盤和其下的管道/線路之間設置一個安裝板(facility plate)。並且，安裝板還用於承載靜電夾盤，以及為多個管道/線路提供連接。

圖1示出了現有技術的安裝裝置10的結構示意圖。如圖1所示，安裝裝置10包括一個安裝板101，其下設置有多個用於制程的管道/線路，現僅以冷卻管為例進行說明。如圖所示，第一冷卻管1031和第二冷卻管1032分別通過第一接頭1021和第二接頭1022連接於所述安裝板。並且，為了裝卸方便，所述法蘭裝置還通常設置一個連接杆1033，以使得所述第一冷卻管1031和第二冷卻管1032在尾部分別通過第三介面1041和第四介面1042連接於所述連接杆上。

在半導體制程中，如工程需要對相關部件/元件進行調整，則需要卸載安裝裝置10。並且，由於安裝板101是和靜電夾盤(未示出)以及各管道/線路緊密連接的，為了卸載安裝裝置10，工程師需要彎腰進入等離子體刻蝕機台之下，鬆開所述第三介面1041和第四介面1042，以斷開所述第一冷卻管1031、第二冷卻管1032和連接杆1033之間的連接，繼而從機臺上方提升安裝板101，並將第一冷卻管1031和第二冷卻管1032一併帶出。

綜上，現有技術的安裝裝置卸載機制較為複雜，浪費了人力物力。且半導體真空處理機台是精密設備，現有技術的卸載機制可能會引入微粒(particle)等污染物，影響制程，浪費了人力物力。

本發明針對背景技術中的上述問題，提出了一種用於真空處理系統的安裝裝置。

本發明第一方面提供了一種用於真空處理系統的安裝裝置，其中，包括：一個安裝板，其設置於靜電夾盤和位於所述靜電夾盤下方的多個元件之間，其用於支撐所述靜電夾盤並為所述多個元件提供連接介面，其具有一個或多個第一連接孔；一個或多個第一裝置，其位於所述安裝板下方，其具有一個或多個第二連接孔，所述第一裝置是由硬性的不易形變的材料製成；多個固定裝置，其設置於所述安裝板上表面，將所述固定裝置穿過所述第一連接孔和第二連接孔以固定連接所述安裝板和所述第一裝置。

本發明第二方面提供了一種用於卸載本發明第一方面所述的真空處理系統的安裝裝置的卸載方法，其中，包括如下步驟：

a.在所述安裝板上方提升固定所述安裝板的所述多個固定裝置，使得其從所述安裝板中的第一連接孔和所述第一裝置中的第二連接孔脫離；

c.向上提升所述安裝板。

本發明第三方面提供了一種用於安裝本發明第一方面所述的真空處理系統的安裝裝置的安裝方法，其中，包括如下步驟：

在所述安裝板上方對所述固定裝置施以作用力，使得所述固定裝置穿過所述安裝板中的第一連接孔和所述第一裝置中的第二連接孔以固定所述安裝板。

本發明提供的安裝板有安裝/拆卸方便，避免污染，節約人力等優點。

下面結合附圖對本發明進行說明。

本發明第一方面提供了一種用於真空處理系統的安裝裝置，下面結合圖2a~2c，根據本發明的一個優選實施例對本發明的第一發明進行說明，其中，所述真空處理系統典型地為一個等離子體刻蝕機台。

圖2a示出了根據本發明的一個具體實施例的用於真空處理裝置的安裝裝置的結構示意圖，其中，包括：

一個平坦的圓盤狀的安裝板201，其設置於靜電夾盤(未示出)和位於所述靜電夾盤下方的多個元件之間。眾所周知，靜電夾盤(Electrostatic Chuck)一般也是平坦圓盤狀的，其緊密地設置於所述安裝板201的上方，並通過螺絲等介面元件與所述安裝板201固定。所述安裝板201用於支撐所述靜電夾盤並為所述多個元件提供連接介面，其具有一個或多個第一連接孔。需要說明的是，為簡明起見，圖中僅示出了兩個第一連接孔，分別為2041和2042。並且，所述多個組件包括但不限於，冷卻管(coolant path)、供氣管(未示出)、供水管(未示出)、電纜(cable，未示出)。其中，供氣管包括提供氦氣的通道，所述電纜包括控制器的電路走線等。

一個或多個第一裝置，其位於所述安裝板下方，其具有一個或多個第二連接孔，所述第一裝置是由硬性的不易形變的材料製成(也包括具有一定彈性的材料製成的)，其至少下半部分絕緣。其中，在本實施例中，所述第一裝置典型地為置於一個或多個元件週邊的套管，更典型地為冷卻管套管206，其是一體成型的硬性不易形變材料製成的“藕狀”套管，其中包括2～4個冷卻通道，在本實施例中，僅示出了兩個冷卻通道，分別為第一冷卻通道2031和第二冷卻通道2032，上述冷卻通道是冷卻劑的傳遞通道。所述冷卻套管206用於利用冷卻通路中的冷卻劑和工藝片臺上的工藝片進行熱交換，以控制工藝片的溫度，其具體功能和結構在專利申請號為201010166384.6中的專利申請中有詳細描述。如圖2a所示，所述冷卻套管206包括一個平坦圓盤形的頂端206a，其中設置了多個第二通道，圖中僅示出了兩個第二通道，分別為2052和2051。

需要說明的是，雖然本實施例中第一裝置是以冷卻套管為例進行說明，但是其並不能用以限定本發明。本領域技術人員應當理解，所有設置於位於靜電夾盤以下的管道/線纜週邊的套管都可以用於充當第一裝置。

多個固定裝置，其設置於所述安裝板上表面，將所述固定裝置穿過所述第一連接孔和第二連接孔可以固定所述安裝板。

具體地，在本實施例中，所述固定裝置包括具有第一螺紋的螺絲，圖2a僅示出了兩個螺絲，分別為第一螺絲2021和第二螺絲2022。所述第一連接孔(2041，2042)和第二連接孔(2051，2052)表面設置有能夠與所述第一螺紋相咬合的第二螺紋。具體地，所述第一螺絲2021可以從所述安裝板201上方旋轉穿過所述第一連接孔2041和第二連接孔2051使得所述第一螺紋和第二螺紋咬合，以固定所述安裝板201。所述第二螺絲2022可以從所述安裝板201上方旋轉穿過所述第一連接孔2042和第二連接孔2052使得所述第一螺紋和第二螺紋咬合，以固定所述安裝板201。

根據本發明上述具體實施例的一個變化例，所述第一裝置還包括用於真空處理系統的絕緣環，即，可以將安裝板直接固定在絕緣環上。

圖2b示出了根據本發明的一個具體實施例的變化例的用於真空處理裝置的安裝裝置的結構示意圖，其中，所述真空處理裝置典型地為等離子體刻蝕裝置。如圖2b所示，在安裝裝置21中，所述第一裝置217是由等離子體刻蝕機台的絕緣環充當的，其設置於安裝板211之下。由於所述安裝板211緊密連接於靜電夾盤(未示出)，而靜電夾盤會被施以射頻電壓，因此需要在所述安裝板211和接地端之間設置一個絕緣環，其用於隔離所述射頻電壓。即所述第一螺絲2121和2122分別可以從所述安裝板211上方旋轉穿過所述第一連接孔2141和第二連接孔2151以及第一連接孔2142和第二連接孔2152，使得所述第一螺紋和第二螺紋咬合，以固定所述安裝板211。其中，圖中還示出了第一冷卻管2131和第二冷卻管2132，為簡明期間，其他的供氣管、供水管和電纜未示出。

根據本發明上述具體實施例的另一個變化例，可以專門設置多個至少下半部分絕緣的硬性不易形變的裝置/元件充當第一裝置，即，將所述安裝裝置通過上述裝置/元件固定。

圖2c示出了根據本發明的一個具體實施例的另一個變化例的用於真空處理裝置的安裝裝置的結構示意圖。如圖2c所示，根據上述具體實施例的一個變化例，所述安裝裝置22中專門設置了一個柱狀的硬性不易形變的第一裝置227。其中，即所述第一螺絲2221和2222分別可以從所述安裝板221上方旋轉穿過所述第一連接孔2241和第二連接孔2251以及第一連接孔2242和第二連接孔2252，使得所述第一螺紋和第二螺紋咬合，以固定所述安裝板221。其中，圖中還示出了第一冷卻管2231和第二冷卻管2232，為簡明起見，其他的供氣管、供水管和電纜未示出。

需要說明的是，本發明的第一裝置並不局限於上述實施例所提及的冷卻套管、絕緣環以及柱形結構。本領域技術人員可以理解，所有硬性的不易形變的材料製成並至少下半部分絕緣的模組/結構/元件/裝置都可充當第一裝置。因此，上述實施例並不能用於限定本發明，所述第一裝置可以根據實際工程情況進行設定。

進一步地，所述第一連接孔的半徑為1.5mm~3mm，所述第二連接孔的半徑為1mm~2.5mm。

本發明第二方面提供了一種用於卸載本發明第一方面所述的真空處理系統的安裝裝置的卸載方法，下面結合圖2a和圖3進行說明。其中，包括如下步驟：首先，在步驟S1中，在所述安裝板上方提升固定所述安裝板的所述多個固定裝置，使得其從所述安裝板中的第一連接孔和所述第一裝置中的第二連接孔脫離；具體地，假設所述固定裝置特別地為螺絲，所述第一裝置特別地為冷卻套管206，則所述步驟S1還包括如下步驟：旋轉位於所述安裝板201上方的螺絲，即，如圖示的第一螺絲2021和第二螺絲2022，解除上述螺絲分別與所述安裝板201中的第一連接孔2041和第二連接孔2051以及第一連接孔2042和第二連接孔2052之間的咬合，其中，所述第一螺絲2021和第二螺絲2022具有第一螺紋，所述第一連接孔(2041，2042)和第二連接孔(2051，2052)表面設置有能夠與所述第一螺紋相咬合的第二螺紋。其中，所述第一連接孔(2041，2042)設置於所述安裝板201之中，第二連接孔(2051，2052)設置於所述冷卻套管206之中。

需要說明的是，為簡明期間，圖2a中僅示出了兩個螺絲，即第一螺絲2021和第二螺絲2022，以及他們分別對應的兩對第一連接孔和第二連接孔，分別為第一連接孔(2041，2042)、第二連接孔(2051，2052)，但是所述螺絲、第一連接孔和第二連接孔的數目是根據具體工藝制程來確定的，並不局限於上述實施例。

然後，執行步驟S2，在所述步驟S2中，從所述安裝板上方卸載所述多個固定裝置，在本實施例中，具體地，將所述第一螺絲2021和第二螺絲2022卸載，使得其完全脫離安裝裝置20。

最後，執行步驟S3，向上提升所述安裝板201，則可完成對所述安裝板的卸載。

進一步地，根據本發明上述實施例的變化例，所述第一裝置還包括絕緣環(即圖2b對應的實施例)，以及任何至少下半部分絕緣的的硬性不易形變的裝置/元件(即圖2c對應的實施例)。需要說明的是，按照上述變化例，其安裝板的卸載方法和上述實施例無異，其具體的步驟可參照上述描述，為簡明起見，在此不再贅述。

進一步地，所述第一連接孔的半徑為1.5mm~3mm，所述第二連接孔的半徑為1mm~2.5mm。

進一步地，所述多個組件包括冷卻管、供氣管、供水管、電纜。

本發明第三方面還提供了一種真空處理系統的安裝裝置的安裝方法，下面結合附圖2a進行說明。其中，包括如下步驟：

在所述安裝板上方對所述固定裝置施以作用力，使得所述固定裝置穿過所述安裝板中的第一連接孔和所述第一裝置中的第二連接孔以固定所述安裝板。

具體地，假設所述固定裝置特別地為螺絲，所述第一裝置特別地為冷卻套管206，則上述步驟還包括如下步驟：旋轉位於所述安裝板201上方的第一螺絲2021和第二螺絲2022，使得所述第一螺絲2021和第二螺絲2022分別與第一連接孔2041和所述第二連接孔2051以及第一連接孔2042和第二連接孔2052之間進行咬合，其中，所述第一螺絲2021和第二螺絲2022具有第一螺紋，所述第一連接孔(2041，2042)和第二連接孔(2051，2052)表面設置有能夠與所述第一螺紋相咬合的第二螺紋。其中，所述第一連接孔(2041，2042)設置於所述安裝板201之中，第二連接孔(2051，2052)設置於所述冷卻套管206之中。

需要說明的是，為簡明期間，圖2a中僅示出了兩個螺絲，即第一螺絲2021和第二螺絲2022，以及他們分別對應的兩對第一連接孔和第二連接孔，分別為第一連接孔(2041，2042)、第二連接孔(2051，2052)，但是所述螺絲、第一連接孔和第二連接孔的數目是根據具體工藝制程來確定的，並不局限於上述實施例。

進一步地，根據本發明上述實施例的變化例，所述第一裝置還包括絕緣環(即圖2b對應的實施例)，以及任何至少下半部分絕緣的的硬性不易形變的裝置/元件(即圖2c對應的實施例)。需要說明的是，按照上述變化例，其安裝板的安裝方法和上述實施例無異，其具體的步驟可參照上述描述，為簡明起見，在此不再贅述。

所述硬性第一裝置包括絕緣環，設置於一個或多個元件週邊的套管。

進一步地，所述第一連接孔的半徑為1.5mm~3mm，所述第二連接孔的半徑為1mm~2.5mm。

進一步地，所述多個組件包括冷卻管、供氣管、供水管、電纜。

根據本發明提供的安裝板機制，能夠方便快速地安裝/卸載安裝板，且較大程度地避免了對機台中部件的污染，例如，安裝板下方的管道/線纜中的微粒等污染。

以上對本發明的各個實施例進行了詳細說明。需要說明的是，上述實施例僅是示範性的，而非對本發明的限制。任何不背離本發明的精神的技術方案均應落入本發明的保護範圍之內。此外，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求；“包括”一詞不排除其他權利要求或說明書中未列出的裝置或步驟；“第一”、“第二”等詞語僅用來表示名稱，而並不表示任何特定的順序。

10．．．安裝裝置

101．．．安裝板

1021．．．第一接頭

1022．．．第二接頭

1031．．．第一冷卻管

1032．．．第二冷卻管

1033．．．連接杆

1041．．．第三介面

1042．．．第四介面

20．．．安裝裝置

201．．．安裝板

2021．．．第一螺絲

2022．．．第二螺絲

2031．．．第一冷卻管

2032．．．第二冷卻管

2041．．．第一連接孔

2042．．．第一連接孔

2051．．．第二連接孔

2052．．．第二連接孔

206．．．冷卻套管

206a．．．頂端

21．．．安裝裝置

211．．．安裝板

2121．．．第一螺絲

2122．．．第一螺絲

2131．．．第一冷卻管

2132．．．第二冷卻管

2141．．．第一連接孔

2142．．．第一連接孔

2151．．．第二連接孔

2152．．．第二連接孔

217．．．第一裝置

22．．．安裝裝置

221．．．安裝板

2221．．．第一螺絲

2222．．．第一螺絲

2231．．．第一冷卻管

2232．．．第二冷卻管

2241．．．第一連接孔

2242．．．第一連接孔

2251．．．第二連接孔

2252．．．第二連接孔

227．．．第一裝置

圖1是現有技術的用於真空處理裝置的安裝裝置的結構示意圖；

圖2a是根據本發明的一個具體實施例的用於真空處理裝置的安裝裝置的結構示意圖；

圖2b是根據本發明的一個具體實施例的變化例的用於真空處理裝置的安裝裝置的結構示意圖；

圖2c是根據本發明的一個具體實施例的另一個變化例的用於真空處理裝置的安裝裝置的結構示意圖；

圖3是根據本發明的一個具體實施例的用於真空處理裝置的卸載安裝板的卸載方法的步驟流程圖。

其中，相同或相似的附圖標記表示相同或相似的步驟特徵/裝置(模組)。

20．．．安裝裝置

201．．．安裝板

2021．．．第一螺絲

2022．．．第二螺絲

2031．．．第一冷卻管

2032．．．第二冷卻管

2041．．．第一連接孔

2042．．．第一連接孔

2051．．．第二連接孔

2052．．．第二連接孔

206．．．冷卻套管

206a．．．頂端

Claims (16)

1. 一種用於真空處理系統的安裝裝置，其中，包括：一個安裝板，其設置於靜電夾盤和位於所述靜電夾盤下方的多個元件之間，其用於支撐所述靜電夾盤並為所述多個元件提供連接介面，其具有一個或多個第一連接孔；一個或多個第一裝置，其位於所述安裝板下方，其具有一個或多個第二連接孔，所述第一裝置是由硬性的不易形變的材料製成；多個固定裝置，其設置於所述安裝板上表面，將所述固定裝置穿過所述第一連接孔和第二連接孔以固定連接所述安裝板和所述第一裝置。
2. 如申請專利範圍第1所述之安裝裝置，其中，所述固定裝置包括具有第一螺紋的螺絲，所述第一連接孔和第二連接孔表面設置有能夠與所述第一螺紋相咬合的第二螺紋，每個所述螺絲可以從所述安裝板上方旋轉穿過所述第一連接孔和第二連接孔使得所述第一螺紋和第二螺紋咬合，以固定所述安裝板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之安裝裝置，其中，所述第一裝置包括絕緣環。
4. 如申請專利範圍第2所述之安裝裝置，其中，所述第一裝置包括套管，其內部設置若干個通道，所述通道充當/容納所述多個元件中的一種或多種。
5. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之安裝裝置，其中，所述多個組件包括冷卻管、供氣管、供水管、電纜。
6. 一種用於卸載專利範圍第1項所述之真空處理系統的安裝裝置的卸載方法，其中，包括如下步驟：a.在所述安裝板上方提升固定所述安裝板的所述多個固定裝置，使得其從所述安裝板中的第一連接孔和所述第一裝置中的第二連接孔脫離；c.向上提升所述安裝板。
7. 如申請專利範圍第6項所述之卸載方法，其中，所述卸載方法還包括：步驟b.從所述安裝板上方卸載所述多個固定裝置。
8. 如申請專利範圍第6或7項所述之卸載方法，其中，所述固定裝置包括螺絲，其中，所述卸載方法還包括如下步驟：旋轉位於所述安裝板上方的螺絲，以解除所述螺絲和所述第一連接孔以及第二連接孔之間的咬合，其中，所述螺絲具有第一螺紋，所述第一連接孔和第二連接孔表面設置有能夠與所述第一螺紋相咬合的第二螺紋。
9. 如申請專利範圍第8項所述之安裝裝置，其中，所述第一裝置包括絕緣環。
10. 如申請專利範圍第8項所述之安裝裝置，其中，所述第一裝置包括套管，其內部設置若干個通道，所述通道充當/容納所述多個元件中的一種或多種。
11. 如申請專利範圍第10項所述之卸載方法，其中，所述多個元件包括冷卻管、供氣管、供水管、電纜。
12. 一種用於安裝申請專利範圍第1項所述的真空處理系統的安裝裝置的安裝方法，其中，包括如下步驟：在所述安裝板上方對所述固定裝置施以作用力，使得所述固定裝置穿過所述安裝板中的第一連接孔和所述第一裝置中的第二連接孔以固定所述安裝板。
13. 如申請專利範圍第12項所述之安裝方法，其中，所述固定裝置包括螺絲，其中，所述安裝方法還包括：旋轉位於所述安裝板上方的螺絲，使得所述螺絲和所述第一連接孔以及所述第二連接孔之間進行咬合，其中，所述螺絲具有第一螺紋，所述第一連接孔和第二連接孔表面設置有能夠與所述第一螺紋相咬合的第二螺紋。
14. 如申請專利範圍第13項所述之安裝裝置，其中，所述硬性第一裝置包括絕緣環。
15. 如申請專利範圍第13項所述之安裝裝置，其中，所述第一裝置包括套管，其內部設置若干個通道，所述通道充當/容納所述多個元件中的一種或多種。
16. 如申請專利範圍第14項所述之安裝方法，其中，所述多個元件包括冷卻管、供氣管、供水管、電纜。