TWI553149B - The installation method of O-ring for semiconductor process equipment and the guide and fixture used in its installation - Google Patents

The installation method of O-ring for semiconductor process equipment and the guide and fixture used in its installation Download PDF

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Description

半導體製程設備之O形環的安裝方法及其安裝所使用的導片及治具
本發明係為一種半導體製程設備之O形環的安裝方法及其安裝所使用的導片及治具，尤指一種藉由導片輔助O形環確實且均勻安裝於半導體製程設備上，以防止半導體製程設備因為O形環安裝不確實造成壽命減短以及漏氣衍生的汙染情形發生，有效降低因O形環安裝不平順可能造成的產能損失，進而提高半導體產品的良率。
現有技術之半導體製程設備如圖18及圖19所示，其包括一腔室100，腔室100中設有一晶座110、一流體供應單元120、一承載元件130以及一延伸覆蓋元件140，該承載元件130上方進一步載置有晶圓150，再經由製程氣體170進行蝕刻製程。當蝕刻製程進行時，流體供應單元120提供一流體121，並且該流體121穿越晶座110以及承載元件130所設置的通道進而對晶圓150下方充氣，使晶圓150浮於承載元件130之上進行衝擊蝕刻；但由於晶座110與承載元件130的交界面處會有微小細縫的產生，導致部分流體121會從此細縫洩漏至晶座110與承載元件130間的溝槽160中，進而洩漏至延伸覆蓋元件140與晶座110、承載元件130間的通道內，對半導體製程設備產生損害，甚至有環境汙染的疑慮。
針對上述問題，如圖20所示，現有技術已包括以一O形環180套設於晶座110以及承載元件130間的溝槽160中，使O形環180遮蔽該微小細縫，有效阻擋流體121的洩漏及製程氣體170對溝槽160的侵蝕。但由於所述半導體製程設備之晶座110、承載元件130、溝槽160等元件實際上尺寸很小，故要將O形環180均勻並且平順地套設進入溝槽160中並不容易，若是安裝不確實導致O形環180部分突出於溝槽160外，會阻礙設備的運轉；且因為O形環180設置的目的主要為阻擋流體121的洩漏，故長久下來O形環180也會逐漸被製程氣體170蝕刻而變薄、破損，所以若無法確實並且均勻地將O形環180套設進入溝槽160中，將無法預期O形環180何時可能會有破損的情形發生，並及時在其破損前更換新的O形環180，防止流體121的洩漏及製程氣體170對溝槽160的侵蝕。故現有技術在半導體製程上仍存在有許多因為流體121的洩漏及製程氣體170對溝槽160的侵蝕所造成的設備損壞、環境汙染、以及產品良率不一的問題。
有鑑於現有技術的缺點以及不足，現階段需要一種能夠確實地將O形環均勻並且平順地安裝進入半導體製程設備之溝槽中的方法與輔助工具，藉此保障O形環不會突出溝槽影響設備的運作，亦不會在預定的有效壽命期間內發生破損，導致流體洩漏，使蝕刻製程更加穩定、安全。
為達到上述之發明目的，本發明所採用之技術手段為提供一種半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該半導體製程設備包括有一晶座本體與一承載元件，該晶座本體具有一晶座頂面，該承載元件設於晶座頂面上，其包括一承載頂部與一環側部，並於環側部上設有一溝槽，所述溝槽形成於承載頂部與晶座頂面之間，而所述安裝方法係包括以下步驟： 初步套設：將O形環初步套設於晶座本體的外緣靠近晶座頂面處； 定位：以一具有與O形環相對應之凹槽的導片，將O形環卡合於凹槽內，並將O形環移動至溝槽的外側，使O形環與溝槽相對位； 半壓：以一半壓治具按壓該O形環，使O形環朝向溝槽方向移動，並且部分填滿所述溝槽；以及 全壓：以一全壓滾輪按壓以及輾壓該O形環，使O形環進一步朝向溝槽方向移動，直到O形環完全填滿所述溝槽。
本發明之優點在於簡單利用具有與O形環相對應之凹槽的導片、半壓治具以及全壓滾輪輔助O形環逐步地套設進入溝槽中，使O形環不會因為不均勻的人工按壓而突出於溝槽外，影響設備的運作，亦不會因為人為的疏忽而在溝槽內翻轉，導致溝槽被不均勻的填滿，降低O形環阻擋流體洩漏的效果及有效壽命，使O形環不會在預定的有效壽命期間內發生破損。
較佳的是，所述半壓治具係以分次且單點按壓方式沿O形環周緣逐步按壓該O形環，而其按壓的順序為：先將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，其中每一個圓弧區域分別具有二端點、一中點以及二中繼點，所述二端點分別為第一端點及第二端點，所述二中繼點分別為第一中繼點及第二中繼點，其中該中點設於第一端點與第二端點中間，而該第二端點與中點中間為該第一中繼點，第一端點與中點中間為該第二中繼點；該半壓治具首先對第一端點進行按壓，接著對第二端點進行按壓，再對中點進行按壓，接著對第一中繼點進行按壓，最後對第二中繼點進行按壓，以完成一個圓弧區域的半壓步驟；其餘圓弧區域以相同的按壓順序進行半壓步驟，直到所有圓弧區域均完成半壓步驟為止。此技術手段惟簡單利用將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，並依序對各圓弧區域進行規律性地按壓，使O形環經由半壓治具的按壓後不會有突出於溝槽外影響設備運作的情形發生，亦使被半壓進入溝槽中的O形環更為均勻、平順。
更佳的是，所述全壓滾輪以分次單點按壓搭配分次輾壓方式沿O形環周緣逐步按壓並且輾壓該O形環，其順序為：先將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，其中每一個圓弧區域分別具有二端部點、一中間點以及二輾壓段，所述二端部點分別為第一端部點及第二端部點，所述二輾壓段分別為第一輾壓段及第二輾壓段，其中該中間點設於第一端部點與第二端部點中間，而該第一端部點與中間點之間為該第一輾壓段，第二端部點與中間點之間為該第二輾壓段；該全壓滾輪首先對第一端部點進行按壓，接著對中間點進行按壓，再沿中間點朝向第一端部點方向對第一輾壓段進行輾壓，接著對第二端部點進行按壓，最後沿第二端部點朝向中間點方向對第二輾壓段進行輾壓，以完成一個圓弧區域的全壓步驟；其餘圓弧區域以相同的按壓以及輾壓順序進行全壓步驟，直到所有圓弧區域均完成全壓步驟為止。此技術手段惟利用將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，並且對各個圓弧區域依序進行規律性地按壓、輾壓，使O形環經由全壓滾輪的按壓、輾壓後均勻地填滿溝槽， O形環上每一點阻擋流體洩漏的功效以及使用壽命相同，有利於準確預估O形環的有效壽命，並且可以及時在O形環發生破損前將其更換。
最佳的是，所述O形環的截面係為一矩形，並且該矩形具有一徑向寬度以及一垂直厚度，其中該徑向寬度與垂直厚度的比值大於1∕2，且所述O形環朝向溝槽的一側具有兩個邊角，所述兩個邊角係為兩倒角。此技術手段惟利用O形環朝向溝槽的兩個邊角為倒角設計，使徑向寬度與垂直厚度的比值大於1∕2的O形環更容易均勻地套設進入溝槽中，協助達到確實地將O形環均勻且平順地安裝進入半導體製程設備之溝槽中的目的。
另前述本發明之O形環的安裝方法所使用的導片係為一片狀彎曲結構，其具有一本體部與一彎曲部，該本體部與彎曲部相連結，並且該本體部與彎曲部呈一夾角設置，該彎曲部朝向遠離本體部的一側設有一與O形環相對應之凹槽。此技術手段惟利用於一片狀彎曲導片上形成一與O形環相對應的凹槽，使O形環可以卡合於凹槽中，並且隨導片移動至準備套設進入溝槽中的預備位置，增加O形環與溝槽對位的準確性，同時藉此提升後續O形環套設進入溝槽中的均勻性。
前述本發明之O形環的安裝方法所使用的半壓治具，其係為二相對應的半圓弧形結構，所述半圓弧形結構的內緣與O形環周緣相對應，並且於半圓弧形結構的兩個尾端分別朝向遠離半圓弧形結構的內緣方向突伸出一凸塊，所述凸塊上進一步設有一迫緊裝置。此技術手段惟利用該迫緊裝置使二相對應之半圓弧形結構的凸塊藉由該迫緊裝置的鎖緊而靠近，進而使二相對應的半圓弧形結構向內壓迫該O形環，使O形環朝向溝槽方向移動，並且部分填滿所述溝槽，以達到平均施力於O形環並且半壓O形環的功效。
較佳的是，所述凸塊上分別穿設有一固定孔，該迫緊裝置係為相對應的一螺絲與一螺帽，該螺絲與螺帽分別設於兩相對設置之半圓弧形結構之兩凸塊的兩端，該螺絲透由穿設通過所述固定孔與該螺帽相螺合固定。此技術手段惟利用螺絲與螺帽組合形成迫緊裝置，並藉由螺絲穿設通過凸塊上的固定孔，使設於兩相鄰之凸塊兩端的螺絲與螺帽相互螺合鎖緊時，二相對應的半圓弧形結構相向靠近，藉此對O形環進行半壓動作。
前述本發明之O形環的安裝方法所使用的全壓滾輪，其係為一具弧形輾壓面之輪體。此技術手段惟利用該全壓滾輪的輪體來回滾動並且碾壓於O形環上，使O形環受到輪體的推擠壓力而逐漸安裝進入溝槽中。
較佳的是，其中該全壓滾輪之弧形輪體的周緣凹設有至少二缺槽，所述至少二缺槽係由全壓滾輪的周緣朝向全壓滾輪之軸心方向向內凹設，並且於二缺槽之間形成有限之弧形輾壓面區域。此技術手段惟利用於全壓滾輪周緣形成缺槽，讓進行全壓步驟的操作人員因為所述缺槽的設置無法單以全壓滾輪在O形環表面朝單一方向連續滾動而將O形環不平均地安裝進入溝槽中，藉此有效避免操作人員因偷懶而省略分段逐步按壓與輾壓的步驟，使O形環可以更加確實、平均地藉由全壓滾輪安裝進入溝槽中。
更佳的是，其中該全壓滾輪之輪體的軸心處進一步穿設有一穿孔。此技術手段除了可以有效減輕全壓滾輪的重量外，亦可以利用於全壓滾輪的軸心處穿設一穿孔，讓使用者藉由將手指扣於該穿孔，可於輾壓過程中穩固全壓滾輪以避免全壓滾輪滑脫，因此而達到操作方便的目的。
本發明提供另一種半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該半導體製程設備包括有一晶座本體與一承載元件，該晶座本體具有一晶座頂面，該承載元件設於晶座頂面上，其包括一承載頂部與一環側部，並於環側部上設有一溝槽，所述溝槽形成於承載頂部與晶座頂面之間，而所述安裝方法係包括以下步驟： 初步套設：將O形環初步套設於晶座本體的外緣靠近晶座頂面處； 半壓卡合：先使O形環與溝槽相對位，再以一片狀結構的導片與O形環的內側面相對應貼合，接著以導片協助O形環進入溝槽中，進而將O形環平均地卡合於溝槽內，並且部分填滿所述溝槽；以及 全壓：以一全壓滾輪按壓以及輾壓該O形環，使O形環進一步朝向溝槽方向移動，直到O形環完全填滿所述溝槽。
本方法之優點在於簡單利用導片以及全壓滾輪輔助O形環逐步安裝進入溝槽中，使O形環不會因為人工按壓力道的不均勻而部分突出於溝槽外，影響設備的運作，亦不會因為人為的疏失而使O形環在溝槽內翻轉，導致溝槽被不均勻的填滿，降低O形環阻擋流體洩漏的功效以及壽命。
較佳的是，所述全壓滾輪以分次單點按壓搭配分次輾壓方式沿O形環周緣逐步按壓並且輾壓該O形環，其順序為：先將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，其中每一個圓弧區域分別具有二端部點、一中間點以及二輾壓段，所述二端部點分別為第一端部點及第二端部點，所述二輾壓段分別為第一輾壓段及第二輾壓段，其中該中間點設於第一端部點與第二端部點中間，而該第一端部點與中間點之間為該第一輾壓段，第二端部點與中間點之間為該第二輾壓段；該全壓滾輪首先對第一端部點進行按壓，接著對中間點進行按壓，再沿中間點朝向第一端部點方向對第一輾壓段進行輾壓，接著對第二端部點進行按壓，最後沿第二端部點朝向中間點方向對第二輾壓段進行輾壓，以完成一個圓弧區域的全壓步驟；其餘圓弧區域以相同的按壓以及輾壓順序進行全壓步驟，直到所有圓弧區域均完成全壓步驟為止。此技術手段惟利用將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，並將各圓弧區域依序進行規律性地按壓、輾壓，使O形環經由全壓滾輪的按壓、輾壓後均勻、平順地填滿溝槽，使O形環上每一點阻擋流體洩漏的效果以及使用壽命相同。
更佳的是，所述O形環的截面係為一矩形，並且該矩形具有一徑向寬度以及一垂直厚度，其中該徑向寬度與垂直厚度的比值小於1∕2，且O形環朝向晶座頂面方向具有一個邊角，該邊角係為一倒角。此技術手段惟利用O形環朝向晶座頂面的邊角為倒角設計，使徑向寬度與垂直厚度的比值小於1∕2的O形環更容易均勻地套設進入溝槽中，協助確實地達到將O形環均勻且平順地安裝進入半導體製程設備之溝槽中的目的。
另前述本發明之半導體製程設備之O形環的安裝方法所使用的導片係為一片狀結構，且該片狀結構的一面可與O形環的內側面相對應貼合。此技術手段惟利用一與O形環相對應貼合的片狀導片，協助O形環半壓卡合於溝槽中，並藉由片狀結構的結構剛性，使O形環套設進入溝槽的過程中不會翻轉、甚至扭曲變形。
以下請配合圖式及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段。
本發明之半導體製程設備之O形環的安裝方法如圖1所示，該半導體製程設備係包括有一晶座本體10與一承載元件20，該晶座本體10具有一晶座頂面11，該承載元件20設於晶座頂面11上側，並且包括一承載頂部21與一環側部22，該環側部22與晶座頂面11相接觸，並於環側部朝向遠離半導體製程設備的環側邊上設有一溝槽221，所述溝槽221形成於承載頂部21與晶座頂面11之間。而安裝O形環30至半導體製程設備的第一個步驟即為初步套設，係先將O形環30初步套設於晶座本體10的外緣靠近晶座頂面11處，使O形環30藉由套設於晶座本體10的外部而撐開。
其中該O形環30係由具有彈性之橡膠製成，其中O形環30的截面係為一矩形，並且該矩形具有一徑向寬度W0以及一垂直厚度T0，且該徑向寬度W0與垂直厚度T0的比值大於1∕2，即垂直厚度T0小於2倍的徑向寬度W0。
另該矩形O形環30朝向溝槽221的兩個邊角係為兩倒角31，所述倒角31的設置使O形環30更容易安裝於溝槽221內。
接著如圖2所示，將O形環30與一具有與O形環30相對應之凹槽41的第一導片40相卡合固定，再將O形環30隨著第一導片40移動至溝槽221的外側，使O形環30與溝槽221相對位。
緊接著如圖3A所示，先將第一導片40移除，並改以一半壓治具50以分次且單點按壓方式沿O形環30周緣逐步按壓該O形環30，使O形環30朝向溝槽221方向移動，並且部分填滿所述溝槽221。
進一步參酌圖3B所示，該半壓治具50對O形環30分次且單點按壓的順序為：先經由承載元件20上的標示將O形環30周緣等分為複數個圓弧區域，所述圓弧區域的大小可以根據O形環30的尺寸大小自由調整，相同尺寸大小的O形環30亦可以自由調整所述圓弧區域的大小，只要能夠確保O形環30可以確實地安裝進入溝槽221中即可。上述等分的其中一個圓弧區域60分別具有二端點61、一中點62以及二中繼點63，所述二端點61分別為第一端點61A及第二端點61B，所述二中繼點分別為第一中繼點63A及第二中繼點63B，其中該中點62設於第一端點61A與第二端點61B中間，而該第二端點61B與中點62中間為該第一中繼點63A，第一端點61A與中點62中間為該第二中繼點63B；該半壓治具50首先對第一端點61A進行按壓，接著移至第二端點61B處對第二端點61B進行按壓，再對中點62進行按壓，接著對第一中繼點63A進行按壓，最後對第二中繼點63B進行按壓，以完成一個圓弧區域的半壓步驟。其餘所有圓弧區域皆以相同的按壓形式及順序進行半壓步驟，直到所有圓弧區域均完成半壓步驟為止。
接著參閱圖4所示，將半壓進入溝槽221中的O形環30進一步以一全壓滾輪70按壓以及輾壓該O形環30，使O形環30進一步朝向溝槽221方向移動。其中該全壓滾輪70以分次單點按壓搭配分次輾壓方式沿O形環30周緣逐步按壓並且輾壓該O形環30，其按壓以及輾壓的順序為：同樣先將O形環30周緣等分為複數個圓弧區域，所述圓弧區域可以與前述圓弧區域60相同，亦可以不同，只要能夠確保O形環30可以確實地安裝進入溝槽221中即可。上述等分的其中一個圓弧區域80分別具有二端部點81、一中間點82以及二輾壓段83，所述二端部點81分別為第一端部點81A及第二端部點81B，所述二輾壓段83分別為第一輾壓段83A及第二輾壓段83B，其中該中間點82設於第一端部點81A與第二端部點81B中間，而該第一端部點81A與中間點82之間為該第一輾壓段83A，第二端部點81B與中間點82之間為該第二輾壓段83B；該全壓滾輪70首先對第一端部點81A進行按壓，接著移至中間點82對中間點82進行按壓，再沿中間點82朝向第一端部點81A方向對第一輾壓段83A進行輾壓，接著對第二端部點81B進行按壓，最後沿第二端部點81B朝向中間點82方向對第二輾壓段83B進行輾壓，以完成一個圓弧區域的全壓步驟。其餘圓弧區域以相同的按壓以及輾壓順序進行全壓步驟，直到所有圓弧區域均完成全壓步驟為止，使O形環30完全填滿所述溝槽221，如圖5所示，即完成O形環30於半導體製程設備的安裝。
參考圖6所示，並同時一併參考圖2，其中前述安裝O形環30於半導體製程設備之方法所使用的第一導片40係為一片狀彎曲結構，其具有一本體部42與一彎曲部43，該本體部42與彎曲部43相連結，並且該本體部42與彎曲部43呈一夾角設置；該彎曲部43朝向遠離本體部42的一側設有一凹槽41，該凹槽41可與O形環30相對應卡合固定，以協助O形環30移動至預備安裝位置。而該第一導片40係由具有低摩擦係數材質的工程塑膠如：聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethene，PTFE）所製成。
另參考圖7及圖8所示，本發明之另一種半壓治具50A係為二相對應的半圓弧形結構51，所述半圓弧形結構51的內緣與O形環30周緣相對應，並且於半圓弧形結構51的兩個尾端分別朝向遠離半圓弧形結構51的內緣方向突伸出一凸塊52，所述凸塊52上分別穿設有一固定孔521，並且於對應於固定孔521處進一步設有一迫緊裝置53，該迫緊裝置係為一相對應的螺絲531與螺帽532，該螺絲531與螺帽532分別設於兩相對設置之半圓弧形結構51之兩凸塊52的兩端，該螺絲531透由穿設通過所述固定孔521與螺帽532相螺合固定，並且可藉由調整螺絲531與螺帽532的螺合程度控制半壓治具50A對O形環30的壓迫程度，以達到半壓以及平均施力於O形環30的功效。
前述本發明所使用之全壓滾輪70除了如圖4所示具弧形輾壓面之一般滾輪外，請參考圖9所示，本發明另一型態之全壓滾輪70A其弧形輪體的周緣凹設有間隔設置的二缺槽71，所述二缺槽71係分別由全壓滾輪70A的周緣朝向全壓滾輪70A之軸心方向向內凹設成形，並於二缺槽71之間形成有限之弧形輾壓面區域。該種全壓滾輪70A的設置目的為限制輾壓面之區域，以避免操作人員在進行全壓步驟時，因為偷工而直接以滾輪朝單一方向滾動於O形環30上進行單純輾壓，而未按照前述按壓以及碾壓順序分段地對O形環30進行逐步按壓與輾壓，造成O形環30不均勻地30安裝進入溝槽221中，阻礙設備的運轉，故以此全壓滾輪70A的設計以達到強迫操作人員確實地完成對O形環30進行分段按壓以及輾壓的步驟。
另參考圖10所示，該全壓滾輪70B不僅於輪體的周緣凹設有間隔設置的二缺槽71，其進一步於全壓滾輪70B之輪體的軸心處穿設有一穿孔72，該穿孔72的設置除了可以減輕全壓滾輪70B的重量外，亦可讓使用者藉由將手指（圖中未示）扣於該穿孔72處，藉此穩固全壓滾輪70B，避免全壓滾輪70B於輾壓過程中滑脫，可以有效提升全壓步驟進行的方便性。
再進一步參考圖11所示，該又一型態之全壓滾輪70C其輪體的周緣凹設有間隔設置的六個缺槽71A，所述六個缺槽71A分別由全壓滾輪70C的周緣朝向全壓滾輪70C之軸心方向向內凹設成形，且該全壓滾輪70C的軸心處穿設有一穿孔72。此全壓滾輪70C的全周缺槽設置更加能夠強迫員工確實地對O形環30進行分段性地按壓以及輾壓步驟，並且更能有效完成O形環30平均安裝進入溝槽221中的目的。
另本發明之另一種半導體製程設備之O形環的安裝方法如圖12所示，首先第一個步驟同樣為初步套設，係先將O形環30A初步套設於晶座本體10的外緣靠近晶座頂面11處，使O形環30A藉由套設於晶座本體10的外部而撐開。其中該O形環30A的截面係為一矩形，並且該矩形具有一徑向寬度W1以及一垂直厚度T1，且該徑向寬度W1與垂直厚度T1的比值小於1∕2，即垂直厚度T1大於2倍的徑向寬度W1。
另該O形環30A安裝於溝槽221時，朝向晶座頂面11的邊角係為一倒角31A，所述倒角31A的設置使O形環30A更容易安裝於溝槽221內。
接著進行半壓卡合步驟，如圖13及圖14所示，先將O形環30A的上緣與溝槽221的上緣相對位，再以一片狀結構的第二導片40A與O形環30A的內側面相對應貼合，接著將第二導片40A插入O形環30A內側面與溝槽221之間，並推動O形環30A沿溝槽221移動一圈，協助將O形環30A表面整理平整，進而平均地進入溝槽221內，並將O形環30A部分卡合於溝槽221內，並且部分填滿所述溝槽221。圖13及圖14右側即為第二導片40A沿溝槽221移動之狀態示意，圖13及圖14左側即為經第二導片40A整理平整後O形環30A進入溝槽221內的狀態示意。而該第二導片40A係由具有低摩擦係數材質的工程塑膠如：聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethene，PTFE）所製成。
緊接著如圖15所示，以一全壓滾輪70按壓以及輾壓該O形環30A，使O形環30A進一步朝向溝槽221方向移動。其中該全壓滾輪70以分次單點按壓搭配分次輾壓方式沿O形環30A周緣逐步按壓並且輾壓該O形環30A，其按壓以及輾壓的順序為：先將O形環30A周緣等分為複數個圓弧區域，所述圓弧區域的大小設定只要能夠確保O形環30A可以確實地安裝進入溝槽221中即可。上述等分的其中一個圓弧區域90分別具有二端部點91、一中間點92以及二輾壓段93，所述二端部點91分別為第一端部點91A及第二端部點91B，所述二輾壓段93分別為第一輾壓段93A及第二輾壓段93B，其中該中間點92設於第一端部點91A與第二端部點91B中間，而該第一端部點91A與中間點92之間為該第一輾壓段93A，第二端部點91B與中間點92之間為該第二輾壓段93B；該全壓滾輪70首先對第一端部點91A進行按壓，接著移至中間點92對中間點92進行按壓，再沿中間點92朝向第一端部點91A方向對第一輾壓段93A進行輾壓，接著對第二端部點91B進行按壓，最後沿第二端部點91B朝向中間點92方向對第二輾壓段93B進行輾壓，以完成一個圓弧區域的全壓步驟。其餘圓弧區域以相同的按壓以及輾壓順序進行全壓步驟，直到所有圓弧區域均完成全壓步驟為止，使O形環30A完全填滿所述溝槽221，如圖16所示，即完成O形環30A於半導體製程設備的安裝。
參考圖17所示，並同時一併參考圖13，其中前述安裝O形環30A於半導體製程設備之方法所使用的第二導片40A係為一片狀結構，且該片狀結構的一面可與O形環30A的內側面相對應貼合，以協助O形環30A移動進入溝槽221。
綜上所述，本案所提供之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其利用第一導片40或第二導片40A協助O形環30、30A與溝槽221對位，甚至幫助O形環30A部分先進入溝槽221中，再利用半壓治具50和/或全壓滾輪70的按壓以及輾壓順序設定，將O形環30、30A周緣依序完全進入溝槽221中，並且完全填滿所述溝槽221，有效防止半導體製程設備漏氣的情形發生，避免電漿蝕刻過程中產生汙染問題。此外，由於本發明可以將O形環30、30A均勻且適當地安裝進入溝槽221中，因此可以準確地預估所述O形環30、30A的有效壽命，並於O形環30、30A縱裂漏氣發生前即早更換，改善現有方法未能平均安裝O形環30、30A，導致其部分突出於溝槽221中，影響半導體製程設備正常運作，甚至難以估計產生縱裂漏氣以及其有效時限的缺點，並且降低O形環30、30A未如預期突然縱裂漏氣所導致的產能損失，使半導體製程有更進一步的發展。
以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
10‧‧‧晶座本體
11‧‧‧晶座頂面
20‧‧‧承載元件
21‧‧‧承載頂部
22‧‧‧環側部
221‧‧‧溝槽
30、30A、180‧‧‧O形環
31、31A‧‧‧倒角
40‧‧‧第一導片
40A‧‧‧第二導片
41‧‧‧凹槽
42‧‧‧本體部
43‧‧‧彎曲部
50、50A‧‧‧半壓治具
51‧‧‧半圓弧形結構
52‧‧‧凸塊
521‧‧‧固定孔
53‧‧‧迫緊裝置
531‧‧‧螺絲
532‧‧‧螺帽
60、80、90‧‧‧圓弧區域
61‧‧‧端點
61A‧‧‧第一端點
61B‧‧‧第二端點
62‧‧‧中點
63‧‧‧中繼點
63A‧‧‧第一中繼點
63B‧‧‧第二中繼點
70、70A、70B、70C‧‧‧全壓滾輪
71、71A‧‧‧缺槽
72‧‧‧穿孔
81、91‧‧‧端部點
81A、91A‧‧‧第一端部點
81B、91B‧‧‧第二端部點
82、92‧‧‧中間點
83、93‧‧‧輾壓段
83A、93A‧‧‧第一輾壓段
83B、93B‧‧‧第二輾壓段
100‧‧‧腔室
110‧‧‧晶座
120‧‧‧流體供應單元
121‧‧‧流體
130‧‧‧承載元件
140‧‧‧延伸覆蓋元件
150‧‧‧晶圓
160‧‧‧溝槽
170‧‧‧製程氣體
圖1係本發明之O形環的初步套設狀態示意圖。 圖2係本發明之O形環的定位狀態示意圖。 圖3A係本發明之O形環的半壓狀態示意圖。 圖3B係本發明之O形環的半壓狀態俯視圖。 圖4係本發明之O形環的全壓狀態俯視圖。 圖5係本發明之O形環的全壓狀態示意圖。 圖6係本發明之導片的第一實施例圖。 圖7係本發明之半壓治具的外觀示意圖。 圖8係本發明之半壓治具的作動示意圖。 圖9係本發明之全壓滾輪的另一實施例圖。 圖10係本發明之全壓滾輪的又一實施例圖。 圖11係本發明之全壓滾輪的再一實施例圖。 圖12係本發明之另一O形環的初步套設狀態示意圖。 圖13係本發明之另一O形環的半壓狀態示意圖。 圖14係本發明之導片協助O形環平均地進入溝槽中的立體示意圖。 圖15係本發明之另一O形環的全壓狀態俯視圖。 圖16係本發明之另一O形環的全壓狀態示意圖。 圖17係本發明之導片的第二實施例圖。 圖18係現有技術之半導體製程設備的示意圖。 圖19係現有技術之半導體製程設備的局部放大圖。 圖20係現有技術之半導體製程設備套設O形環的示意圖。
10‧‧‧晶座本體
11‧‧‧晶座頂面
20‧‧‧承載元件
21‧‧‧承載頂部
22‧‧‧環側部
221‧‧‧溝槽
30‧‧‧O形環
31‧‧‧倒角
40‧‧‧第一導片
41‧‧‧凹槽

Claims (21)

  1. 一種半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該半導體製程設備包括有一晶座本體與一承載元件，該晶座本體具有一晶座頂面，該承載元件設於晶座頂面上，其包括一承載頂部與一環側部，並於環側部上設有一溝槽，所述溝槽形成於承載頂部與晶座頂面之間，而所述安裝方法係包括以下步驟：初步套設：將O形環初步套設於晶座本體的外緣靠近晶座頂面處；定位：以一具有與O形環相對應之凹槽的導片，將O形環卡合於凹槽內，並將O形環移動至溝槽的外側，使O形環與溝槽相對位；半壓：以一半壓治具按壓該O形環，使O形環朝向溝槽方向移動，並且部分填滿所述溝槽；以及全壓：以一全壓滾輪按壓以及輾壓該O形環，使O形環進一步朝向溝槽方向移動，直到O形環完全填滿所述溝槽；其中該半壓治具以分次且單點按壓方式沿O形環周緣逐步按壓該O形環。
  2. 如請求項1所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該半壓治具對O形環按壓的順序為先將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，其中每一個圓弧區域分別具有二端點、一中點以及二中繼點，所述二端點分別為第一端點及第二端點，所述二中繼點分別為第一中繼點及第二中繼點，其中該中點設於第一端點與第二端點中間，而該第二端點與中點中間為該第一中繼點，第一端點與中點中間為該第二中繼點；該半壓治具首先對第一端點進行按壓，接著對第二端點進行按壓，再對中點進行按壓，接著對第一中繼點進行按壓，最後對第二中繼點進行按壓，以完成一個圓弧區域的半壓步驟；其餘圓弧區域以相同的按壓順序進行半壓步驟，直到所有圓弧區域均完成半壓步驟為止。
  3. 如請求項1或2所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該全壓滾輪以分次單點按壓搭配分次輾壓方式沿O形環周緣逐步按壓並且輾壓該O形環。
  4. 如請求項3所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該全壓滾輪對O形環按壓以及輾壓的順序為先將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，其中每一個圓弧區域分別具有二端部點、一中間點以及二輾壓段，所述二端部點分別為第一端部點及第二端部點，所述二輾壓段分別為第一輾壓段及第二輾壓段，其中該中間點設於第一端部點與第二端部點中間，而該第一端部點與中間點之間為該第一輾壓段，第二端部點與中間點之間為該第二輾壓段；該全壓滾輪首先對第一端部點進行按壓，接著對中間點進行按壓，再沿中間點朝向第一端部點方向對第一輾壓段進行輾壓，接著對第二端部點進行按壓，最後沿第二端部點朝向中間點方向對第二輾壓段進行輾壓，以完成一個圓弧區域的全壓步驟；其餘圓弧區域以相同的按壓以及輾壓順序進行全壓步驟，直到所有圓弧區域均完成全壓步驟為止。
  5. 如請求項1或2所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該O形環的截面係為一矩形，並且該矩形具有一徑向寬度以及一垂直厚度，其中該徑向寬度與垂直厚度的比值大於1/2。
  6. 如請求項3所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該O形環的截面係為一矩形，並且該矩形具有一徑向寬度以及一垂直厚度，其中該徑向寬度與垂直厚度的比值大於1/2。
  7. 如請求項4所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該O形環的截面係為一矩形，並且該矩形具有一徑向寬度以及一垂直厚度，其中該徑向寬度與垂直厚度的比值大於1/2。
  8. 如請求項5所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該O形環朝向溝槽的一側具有兩個邊角，所述兩個邊角係為兩倒角。
  9. 如請求項6所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該O形環朝向溝槽的一側具有兩個邊角，所述兩個邊角係為兩倒角。
  10. 如請求項7所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該O形環朝向溝槽的一側具有兩個邊角，所述兩個邊角係為兩倒角。
  11. 一種如請求項1至10項任一項所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法所使用的導片，其中該導片係為一片狀彎曲結構，其具有一本體部與一彎曲部，該本體部與彎曲部相連結，並且該本體部與彎曲部呈一夾角設置，該彎曲部朝向遠離本體部的一側設有一與O形環相對應之凹槽。
  12. 一種半導體製程設備之O形環的安裝方法所使用的半壓治具，其中該半導體製程設備包括有一晶座本體與一承載元件，該晶座本體具有一晶座頂面，該承載元件設於晶座頂面上，其包括一承載頂部與一環側部，並於環側部上設有一溝槽，所述溝槽形成於承載頂部與晶座頂面之間，而所述安裝方法係包括：初步套設：將O形環初步套設於晶座本體的外緣靠近晶座頂面處；定位：以一具有與O形環相對應之凹槽的導片，將O形環卡合於凹槽內，並將O形環移動至溝槽的外側，使O形環與溝槽相對位；半壓：以一半壓治具按壓該O形環，使O形環朝向溝槽方向移動，並且部分填滿所述溝槽；以及全壓：以一全壓滾輪按壓以及輾壓該O形環，使O形環進一步朝向溝槽方向移動，直到O形環完全填滿所述溝槽； 而該半壓治具係為二相對應的半圓弧形結構，所述半圓弧形結構的內緣與O形環周緣相對應，並且於半圓弧形結構的兩個尾端分別朝向遠離半圓弧形結構的內緣方向突伸出一凸塊，所述凸塊上進一步設有一迫緊裝置。
  13. 如請求項12所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法所使用的半壓治具，其中所述凸塊上分別穿設有一固定孔，該迫緊裝置係為相對應的一螺絲與一螺帽，該螺絲與螺帽分別設於兩相對設置之半圓弧形結構之兩凸塊的兩端，該螺絲透由穿設通過所述固定孔與該螺帽相螺合固定。
  14. 一種如請求項1至10項任一項所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法所使用的全壓滾輪，其中該全壓滾輪係為一具弧形輾壓面之輪體。
  15. 如請求項14所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法所使用的全壓滾輪，其中該全壓滾輪之輪體的周緣凹設有至少二缺槽，所述至少二缺槽係由全壓滾輪的周緣朝向全壓滾輪之軸心方向向內凹設，以形成有限之弧形輾壓面區域。
  16. 如請求項14或15所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法所使用的全壓滾輪，其中該全壓滾輪之輪體的軸心處穿設有一穿孔。
  17. 一種半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該半導體製程設備包括有一晶座本體與一承載元件，該晶座本體具有一晶座頂面，該承載元件設於晶座頂面上，其包括一承載頂部與一環側部，並於環側部上設有一溝槽，所述溝槽形成於承載頂部與晶座頂面之間，而所述安裝方法係包括以下步驟：初步套設：將O形環初步套設於晶座本體的外緣靠近晶座頂面處；半壓卡合：先使O形環與溝槽相對位，再以一片狀結構的導片與O形環的內側面相對應貼合，接著以導片協助O形環進入溝槽中，進而將O形環平均地卡合於溝槽內，並且部分填滿所述溝槽；以及 全壓：以一全壓滾輪按壓以及輾壓該O形環，使O形環進一步朝向溝槽方向移動，直到O形環完全填滿所述溝槽；、其中該全壓滾輪以分次單點按壓搭配分次輾壓方式沿O形環周緣逐步按壓並且輾壓該O形環。
  18. 如請求項17所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該全壓滾輪對O形環按壓的順序為先將O形環周緣等分為複數個圓弧區域，其中每一個圓弧區域分別具有二端部點、一中間點以及二輾壓段，所述二端部點分別為第一端部點及第二端部點，所述二輾壓段分別為第一輾壓段及第二輾壓段，其中該中間點設於第一端部點與第二端部點中間，而該第一端部點與中間點之間為該第一輾壓段，第二端部點與中間點之間為該第二輾壓段；該全壓滾輪首先對第一端部點進行按壓，接著對中間點進行按壓，再沿中間點朝向第一端部點方向對第一輾壓段進行輾壓，接著對第二端部點進行按壓，最後沿第二端部點朝向中間點方向對第二輾壓段進行輾壓，以完成一個圓弧區域的全壓步驟；其餘圓弧區域以相同的按壓以及輾壓順序進行全壓步驟，直到所有圓弧區域均完成全壓步驟為止。
  19. 如請求項17或18項所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該O形環的截面係為一矩形，並且該矩形具有一徑向寬度以及一垂直厚度，其中該徑向寬度與垂直厚度的比值小於1/2。
  20. 如請求項19所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法，其中該O形環朝向晶座頂面方向具有一個邊角，該邊角係為一倒角。
  21. 一種如請求項17至20項任一項所述之半導體製程設備之O形環的安裝方法所使用的導片，其中該導片係為一片狀結構，且該片狀結構的一面可與O形環的內側面相對應貼合。
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