一種遮擋盤傳輸裝置、反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體設(shè)備制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種遮擋盤傳輸裝置、反應(yīng)腔室及等尚子體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]物理氣相沉積(Physical Vapor Deposit1n,以下簡稱PVD)設(shè)備是應(yīng)用比較廣泛的等離子體加工設(shè)備，主要用于在基片等被加工工件的表面上沉積薄膜。PVD方法包括真空蒸鍍、濺射鍍膜和電弧等離子體鍍膜，并且，到目前為止，PVD方法不僅可以沉積金屬薄膜，而且可以沉積合金薄膜、化合物薄膜、陶瓷薄膜、半導體薄膜等。
[0003]在實際應(yīng)用中，通常在沉積工藝進行之前，需要對暴露在大氣環(huán)境中或者停用一段時間的靶材進行清洗工藝(即，將靶材表面上形成的氧化物或者其他雜質(zhì)清洗掉)，以及在完成預設(shè)數(shù)量的被加工工件之后，需要對反應(yīng)腔室內(nèi)的其他部件進行涂覆工藝(即，對反應(yīng)腔室內(nèi)其他部件上沉積一層覆蓋物)，為了防止在清洗工藝和涂覆工藝過程中污染承載被加工工件的承載裝置的表面，通常采用遮擋盤對該承載裝置的表面進行遮擋。圖1為具有遮擋盤的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖1，反應(yīng)腔室10包括承載裝置11、用于驅(qū)動承載裝置11升降的第一驅(qū)動單元12、至少三個頂針13、用于驅(qū)動至少三個頂針13升降的第二驅(qū)動單元14、用于放置遮擋盤15的車庫16、遮擋盤傳輸裝置和遮擋盤檢測裝置。其中，承載裝置11設(shè)置在反應(yīng)腔室10內(nèi)，用于承載被加工工件或遮擋盤15，每個頂針13自承載裝置11的下表面貫穿至承載裝置11的上表面，并可在承載裝置11內(nèi)升降；遮擋盤傳輸裝置包括用于承載遮擋盤15的旋轉(zhuǎn)臂17和第三驅(qū)動單元18，第三驅(qū)動單元18為旋轉(zhuǎn)電機，其驅(qū)動軸19與旋轉(zhuǎn)臂17的一端連接，用以驅(qū)動該旋轉(zhuǎn)臂17圍繞該驅(qū)動軸19旋轉(zhuǎn)；遮擋盤檢測裝置包括四個激光對射傳感器(I?4)，在該車庫16的上下表面相對位置處設(shè)置有觀察窗20，該四個激光對射傳感器(I?4)分別設(shè)置在該觀察窗20上，具體設(shè)置位置如圖2所示，每個激光對射傳感器具有分別設(shè)置在車庫16上下表面的觀察窗20上的接收端和發(fā)射端，當發(fā)射端發(fā)出的激光束能夠到達接收端時，該激光對射傳感器不發(fā)出信號；當發(fā)射端與接收端之間的激光傳輸路徑被物體遮擋時，發(fā)射端發(fā)出的激光束不能夠到達接收端，該激光對射傳感器發(fā)出信號。
[0004]下面詳細地介紹該反應(yīng)腔室的工作過程，具體地，包括以下步驟:步驟SI，當進行清洗工藝或涂覆工藝時，第三驅(qū)動單元18驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂17旋轉(zhuǎn),帶動位于旋轉(zhuǎn)臂17上的遮擋盤15旋轉(zhuǎn)至承載裝置11的正上方，第二驅(qū)動單元14驅(qū)動頂針13上升，將位于旋轉(zhuǎn)臂17上的遮擋盤15頂起；步驟S2，第三驅(qū)動單元18驅(qū)動空載的旋轉(zhuǎn)臂17回轉(zhuǎn)至車庫16，且當激光對射傳感器I發(fā)出信號且激光對射傳感器2不發(fā)出信號時，則旋轉(zhuǎn)臂17到達安全位置，此時第一驅(qū)動單元12驅(qū)動承載裝置11上升，使得位于頂針13上的遮擋盤15位于承載裝置11的上表面上，此時實現(xiàn)遮擋盤15將承載裝置11遮擋，因此可以進行清洗工藝或涂覆工藝；步驟S3，在清洗工藝或涂覆工藝完成之后，第一驅(qū)動單元12驅(qū)動承載裝置11下降，使得頂針13將位于承載裝置11上表面的遮擋盤15頂起，第三驅(qū)動單元18驅(qū)動空載的旋轉(zhuǎn)臂17旋轉(zhuǎn)至位于遮擋盤15下方且位于承載裝置11上表面上方的位置，第二驅(qū)動單元14驅(qū)動頂針13下降，使得遮擋盤15位于該旋轉(zhuǎn)臂17上；步驟S4，第三驅(qū)動單元18驅(qū)動承載有遮擋盤15的旋轉(zhuǎn)臂17回轉(zhuǎn)至車庫16，當激光對射傳感器(1，2，3)發(fā)出信號且激光對射傳感器4不發(fā)出信號時，則遮擋盤15和旋轉(zhuǎn)臂17到達安全位置，此時，第三驅(qū)動單元18停止驅(qū)動，并可以在該工藝腔室內(nèi)進行沉積工藝。
[0005]然而，采用上述的反應(yīng)腔室在實際應(yīng)用中不可避免的會存在以下技術(shù)問題:由于遮擋盤15在車庫16和承載裝置11上方之間的傳輸通過遮擋盤傳輸裝置帶動遮擋盤15作旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)，其傳輸運動過程較為復雜；同時遮擋盤傳輸裝置中的第三驅(qū)動單元18采用旋轉(zhuǎn)電機，其成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種遮擋盤傳輸裝置、反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備，所述遮擋盤傳輸裝置的成本較低；且其傳輸遮擋盤的傳輸過程較為簡單。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種遮擋盤傳輸裝置，用于在反應(yīng)腔室內(nèi)的安全位置與承載裝置上方之間傳輸遮擋盤，其包括氣缸、承載臂、第一檢測裝置、第二檢測裝置、第三檢測裝置和第四檢測裝置；其中，所述承載臂上放置有遮擋盤；所述氣缸固定于反應(yīng)腔室的腔室壁上，其活塞桿與所述承載臂連接，用于驅(qū)動所述承載臂在水平面內(nèi)作直線往復運動，使所述遮擋盤到達所述承載裝置上方或安全位置；所述第一檢測裝置和第二檢測裝置沿所述氣缸內(nèi)活塞的運動行程，在所述氣缸上間隔設(shè)置，其用于檢測所述活塞的位置；且在氣缸驅(qū)動遮擋盤到達承載裝置上方時，所述氣缸的活塞位于與所述第二檢測裝置對應(yīng)的位置處，在氣缸驅(qū)動遮擋盤到達安全位置時，所述氣缸的活塞位于與所述第一檢測裝置對應(yīng)的位置處；所述第三檢測裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔室的腔室壁上，其在豎直方向上與置于所述承載臂上的遮擋盤的內(nèi)沿對應(yīng)，且對應(yīng)于所述承載臂的外側(cè)；所述第四檢測裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔室的腔室壁上，其在豎直方向上與置于所述承載臂上的遮擋盤的外側(cè)對應(yīng)，且其位于所述遮擋盤在所述安全位置和承載裝置上方之間的運動路徑上。
[0008]其中，所述第一檢測裝置、第二檢測裝置、第三檢測裝置和第四檢測裝置均為傳感器。
[0009]其中，所述第三檢測裝置和第四檢測裝置為漫反射式傳感器。
[0010]其中，所述第三檢測裝置和第四檢測裝置為檢測距離可自由設(shè)定的漫反射式傳感器。
[0011]其中，所述活塞位于與所述第二檢測裝置對應(yīng)的位置處時，其直線往復運動達到最大行程。
[0012]其中，所述活塞位于與所述第一檢測裝置對應(yīng)的位置處時，其直線往復運動達到最小行程。
[0013]其中，所述氣缸包括節(jié)流閥，所述節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)所述氣缸驅(qū)動所述承載臂作直線往復運動的速度。
[0014]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種反應(yīng)腔室，其內(nèi)部設(shè)有承載裝置、遮擋盤和遮擋盤傳輸裝置，所述遮擋盤傳輸裝置采用本發(fā)明提供的上述遮擋盤傳輸裝置。
[0015]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室采用本發(fā)明提供的上述反應(yīng)腔室。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明提供的遮擋盤傳輸裝置，其通過氣缸驅(qū)動承載臂作直線往復運動，實現(xiàn)遮擋盤在安全位置與承載裝置之間的傳輸，相比現(xiàn)有技術(shù)，其遮擋盤的傳輸過程更加簡單；并且，遮擋盤傳輸裝置采用氣缸驅(qū)動，相比現(xiàn)有技術(shù)中的電機驅(qū)動，其成本更低。
[0018]本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，其采用本發(fā)明提供的上述遮擋盤傳輸裝置，使其遮擋盤的傳輸過程更加簡單，且遮擋盤傳輸裝置的成本更低，從而可以降低反應(yīng)腔室的制造成本。
[0019]本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備，其采用本發(fā)明提供的上述反應(yīng)腔室，使其遮擋盤的傳輸過程更加簡單，且遮擋盤傳輸裝置的成本更低，從而可以降低反應(yīng)腔室和等離子體加工設(shè)備的制造成本。
【附圖說明】
[0020]圖1具有遮擋盤的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1所示的反應(yīng)腔室的俯視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實施例提供的遮擋盤傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0023]圖4為圖3所示遮擋盤傳輸裝置的俯視圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的遮擋盤傳輸裝置、反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備進行詳細描述。
[0025]圖3為本發(fā)明實施例提供的遮擋盤傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3所示遮擋盤傳輸裝置的俯視圖。請一并參看圖3和圖4，遮擋盤傳輸裝置用于在安全位置和承載裝置31上方之間傳輸遮擋盤32 ;其中，安全位置是指反應(yīng)腔室33內(nèi)在水平方向上遠離承載裝置31，且不影響對置于承載裝置31上的被加工工件的刻蝕、沉積等工藝的位置。在反應(yīng)腔室33中，對靶材34進行清洗工藝時，遮擋盤32在遮擋盤傳輸裝置的驅(qū)動下運動至承載裝置31上方，并被轉(zhuǎn)移至承載裝置31的上表面上，將其遮蓋，防止從靶材34上脫離的氧化物和其他雜質(zhì)落入承載裝置31上，對其造成污染。
[0026]具體地，遮擋盤傳輸裝置包括氣缸301、承載臂302、第一檢測裝置303、第二檢測裝置304、第三檢測裝置305和第四檢測裝置306。其中，遮擋盤32放置于承載臂302上；氣缸301固定于反應(yīng)腔室33的腔室壁上，其活塞桿與承載臂302連接，用于驅(qū)動承載臂302在水平面內(nèi)作直線往復運動，使遮擋盤32到達承載裝置31上方或安全位置。
[0027]第一檢測裝置303和第二檢測裝置304沿氣缸301內(nèi)活塞307的運動行程，在氣缸301上間隔設(shè)置，其用于檢測活塞307的位置；且在氣缸301驅(qū)動遮擋盤32到達承載裝置31上方時，氣缸301的活塞307位于與第二檢測裝置304對應(yīng)的位置處，在氣缸301驅(qū)動遮擋盤32到達安全位置時，氣缸301的活塞307位于與第一檢測裝置303對應(yīng)的位置處。第三檢測裝置305設(shè)置在反應(yīng)腔室33的腔室壁的透明窗330上，其在豎直方向上與置于承載臂302上的遮擋盤32的內(nèi)沿對應(yīng)，且對應(yīng)于承載臂302的外側(cè)；第四檢測裝置306設(shè)置在反應(yīng)腔室33的腔室壁的透明窗330上，其在豎直方向上與置于承載臂302上的遮擋盤32的外側(cè)對應(yīng)，且其位于遮擋盤32在安全位置和承載裝置31上方之間的運動路徑上。
[0028]在本實施例中，反應(yīng)腔室33內(nèi)還設(shè)有頂針機構(gòu)35、第一驅(qū)動裝置36和第二驅(qū)動裝置37。其中，頂針機構(gòu)35設(shè)于承載裝置31下方，其包括多個豎直的頂針350，承載裝置31上與多個頂針350對應(yīng)的位置處設(shè)有通孔，多個頂針350沿上述多個通孔可以相對于承載裝置31在豎直方向上作升降運動，使多個頂針350的頂端高出或低于承載裝置31的上表面。第一驅(qū)動裝置36設(shè)于承載裝置31