專利名稱：硅片刻蝕設(shè)備及控制腔室上蓋升降的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體硅片加工設(shè)備，尤其涉及一種半導(dǎo)體硅片刻蝕設(shè)備及控制腔室 上蓋升降的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體加工工藝中，特別是在刻蝕、氧化、化學(xué)氣相沉積(CVD)等過程中，通常 使用基于等離子體的半導(dǎo)體加工工藝將半導(dǎo)體硅片加工成集成電路芯片。為給硅片加工提 供最佳的工藝環(huán)境，傳統(tǒng)的等離子加工系統(tǒng)是通過控制等離子真空腔內(nèi)的氣流或等離子體 流來實(shí)現(xiàn)的，這樣就需要提供密封性較高的真空腔室。而當(dāng)腔室內(nèi)部的部件，如靜電卡 盤、內(nèi)襯、頂針等需要拆裝或維護(hù)時(shí)，就需要升起腔室上蓋，以打開腔室，進(jìn)行部件拆裝 和維護(hù)。打開真空腔室上蓋的操作就需要一套開蓋機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，對(duì)提升操作進(jìn)行控制。同 時(shí)，當(dāng)拆裝操作或維護(hù)操作完成后，重新合上腔室上蓋時(shí)，為保持真空腔室的密封性，需 對(duì)腔室上蓋的降落進(jìn)行控制和精準(zhǔn)定位，以確保在保證人員和設(shè)備安全的前提下，精確復(fù) 原并密封腔室，為工藝加工提供最佳的真空環(huán)境。因此，刻蝕系統(tǒng)工藝模塊開蓋機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)需要解決兩個(gè)重要問題 一是腔室上蓋的 升降控制，二是重新合蓋密封時(shí)關(guān)鍵位置的精準(zhǔn)定位。如圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)中的硅片刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，包括刻蝕腔室l，刻蝕腔室l的上部依次設(shè)有安裝襯環(huán)2和腔室上蓋3，腔室上蓋3連接有開蓋機(jī)構(gòu)。所述開蓋機(jī)構(gòu)包括 電機(jī)8，電機(jī)8通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滑塊4上下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)腔室上蓋3上升或下降，傳動(dòng)裝 置上設(shè)有制動(dòng)器9，通過控制裝置控制電機(jī)8和制動(dòng)器9的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)腔室上蓋3的升降控 制。在腔室上蓋3升降過程中打開制動(dòng)器9，停止升降時(shí)制動(dòng)器9制動(dòng)，腔室上蓋3位置固 定。上述的硅片刻蝕設(shè)備中，采用兩個(gè)接近傳感器，分別位于開蓋機(jī)構(gòu)的上端和下端，以 感應(yīng)滑塊4上的被檢測塊6。安裝在上端的傳感器為上限位傳感器5，當(dāng)滑塊4帶動(dòng)腔室上蓋3 到達(dá)定義的上限位置時(shí)，控制裝置斷開升信號(hào)，按上升按鈕時(shí)制動(dòng)器9制動(dòng)，此時(shí)腔室上蓋 3不能升只能降，以防誤操作發(fā)生危險(xiǎn)。安裝在下端的傳感器為下限位傳感器7，當(dāng)滑塊4帶 動(dòng)腔室上蓋3到達(dá)下限位置時(shí)，控制裝置斷開降信號(hào)，按下降按鈕時(shí)制動(dòng)器制動(dòng)，此時(shí)腔室 上蓋不能降只能升，以實(shí)現(xiàn)合蓋時(shí)的定位，并防止誤操作損壞設(shè)備。上述控制方案簡單，可實(shí)現(xiàn)要求的腔室上蓋3的升降控制和合蓋定位兩個(gè)功能，但存 在較為明顯的缺點(diǎn) 一是難以保證安裝精度的問題。合蓋時(shí)要求在腔室上蓋3與安裝襯環(huán)2 的上表面較好接觸后，停止降操作，避免損壞設(shè)備，而下限位傳感器7的安裝精度將影響合 蓋質(zhì)量，稍高則不能合理密封，稍低則可能造成腔室上蓋3壓擠安裝襯環(huán)2上表面，造成設(shè) 備損傷。這就要求在傳感器安裝調(diào)試時(shí)需不斷調(diào)整、實(shí)驗(yàn)，增加了安裝的難度；二是長期 的可靠性問題。當(dāng)下限位傳感器7和被檢測塊6的相對(duì)位置在未知狀況下發(fā)生變化時(shí)，將導(dǎo) 致合蓋時(shí)不能密封或損傷設(shè)備。三是該方案在制動(dòng)器9控制和電機(jī)8升降操作控制的控制邏 輯上不完善，將可能直接導(dǎo)致安全事故。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種硅片刻蝕設(shè)備及控制腔室上蓋升降的方法，該設(shè)備及方法能 精確、安全、可靠的控制硅片刻蝕設(shè)備的腔室上蓋的上升和下降，及合蓋時(shí)的精確定位。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備，包括刻蝕腔室，刻蝕腔室的上部依次設(shè)有安裝襯環(huán)和腔室上 蓋，所述的安裝襯環(huán)與腔室上蓋之間設(shè)有多個(gè)壓力感應(yīng)裝置。 所述的壓力感應(yīng)裝置有3個(gè)。 所述的壓力感應(yīng)裝置為微型壓力開關(guān)。 所述的壓力感應(yīng)裝置為微型壓力傳感器。所述的多個(gè)壓力感應(yīng)裝置均勻分布且嵌入安裝于所述安裝襯環(huán)的上表面。 所述的多個(gè)壓力感應(yīng)裝置均勻分布且緊貼所述腔室上蓋的內(nèi)壁安裝于腔室上蓋的下表面。當(dāng)腔室上蓋接觸到壓力感應(yīng)裝置時(shí)，關(guān)閉腔室上蓋的下降操作。 當(dāng)腔室上蓋接觸到微型壓力開關(guān)時(shí)，微型壓力開關(guān)關(guān)閉腔室上蓋的下降操作。 當(dāng)腔室上蓋接觸到微型壓力傳感器時(shí)，微型壓力傳感器向控制裝置發(fā)出限位信號(hào)，控 制裝置接收到限位信號(hào)后關(guān)閉腔室上蓋的下降操作。當(dāng)硅片刻蝕設(shè)備進(jìn)行刻蝕工藝時(shí)，關(guān)閉腔室上蓋的上升及下降操作。 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的硅片刻蝕設(shè)備及控制腔室上蓋 升降的方法，由于安裝襯環(huán)與腔室上蓋之間設(shè)有多個(gè)壓力感應(yīng)裝置，來實(shí)現(xiàn)對(duì)腔室上蓋最 低下降限位的控制，并完善了對(duì)腔室上蓋升降的控制邏輯，能精確、安全、可靠的控制硅 片刻蝕設(shè)備的腔室上蓋的上升和下降，及合蓋時(shí)的精確定位。主要適用于半導(dǎo)體硅片刻蝕 設(shè)備，也適用于其它類似的設(shè)備。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中硅片刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的A部放大圖；圖4為本發(fā)明的控制腔室上蓋升降的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的硅片刻蝕設(shè)備較佳的實(shí)施方式如圖2、圖3所示，包括刻蝕腔室l，刻蝕腔室l 的上部依次設(shè)有安裝襯環(huán)2和腔室上蓋3，所述的安裝襯環(huán)2與腔室上蓋3之間設(shè)有多個(gè)壓力 感應(yīng)裝置IO，最好有3個(gè)。所述的壓力感應(yīng)裝置10可以為微型壓力開關(guān)。當(dāng)腔室上蓋3接觸到微型壓力開關(guān)時(shí)， 微型壓力開關(guān)直接關(guān)閉腔室上蓋3的下降操作。所述的壓力感應(yīng)裝置10也可以為微型壓力傳感器。當(dāng)腔室上蓋3接觸到微型壓力傳感 器時(shí)，微型壓力傳感器向控制裝置發(fā)出限位信號(hào)，控制裝置接收到限位信號(hào)后關(guān)閉腔室上 蓋的下降操作。所述的壓力感應(yīng)裝置10可以設(shè)于所述安裝襯環(huán)2的上表面。最好是多個(gè)壓力感應(yīng)裝置 10均勻分布且嵌入安裝于所述安裝襯環(huán)2的上表面，其感應(yīng)部位剛好高于安裝襯環(huán)2的上表 面；也可以設(shè)于所述腔室上蓋3的下表面。最好是多個(gè)壓力感應(yīng)裝置10均勻分布且緊貼所述 腔室上蓋3的內(nèi)壁安裝于腔室上蓋3的下表面，其感應(yīng)部位剛好低于腔室上蓋3的下表面。本發(fā)明的控制腔室上蓋升降的方法，當(dāng)腔室上蓋接觸到壓力感應(yīng)裝置時(shí)，關(guān)閉腔室上 蓋的下降操作。此時(shí)，腔室上蓋只能上升，不能下降；當(dāng)硅片刻蝕設(shè)備進(jìn)行刻蝕工藝時(shí)， 控制裝置關(guān)閉腔室上蓋的上升及下降操作。此時(shí)，腔室上蓋既不能上升，也不能下降。具體的控制過程，如圖4所示。當(dāng)硅片刻蝕設(shè)備正常工作，尤其是工藝過程中時(shí)，控制裝置給出互鎖信號(hào)，使得開蓋 機(jī)構(gòu)的升降操作失效，不能進(jìn)行腔室上蓋3的升降操作，制動(dòng)器9處于制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)硅片刻蝕設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時(shí)，控制裝置去除互鎖信號(hào)，開蓋機(jī)構(gòu)的升降操作有效，開 蓋機(jī)構(gòu)供電開關(guān)閉合后，按下升降開關(guān)即可進(jìn)行升降操作。當(dāng)腔室上蓋3處于最低限位處時(shí)當(dāng)腔室上蓋3壓觸并使得嵌入安裝在安裝襯環(huán)2上表 面的三個(gè)微型壓力開關(guān)中的任意兩個(gè)開關(guān)動(dòng)作時(shí)，給出信號(hào)，表示己到最低限位。腔室上 蓋3到達(dá)最低限位處時(shí)，制動(dòng)器9制動(dòng)，降操作開關(guān)失效，腔室上蓋3只能進(jìn)行升操作，不能 進(jìn)行降操作，且只有開蓋機(jī)構(gòu)供電并同時(shí)按下升操作開關(guān)，電機(jī)8驅(qū)動(dòng)腔室上蓋3上升時(shí)，制動(dòng)器9才打開。當(dāng)腔室上蓋3處于中間位置時(shí)當(dāng)腔室上蓋3運(yùn)動(dòng)(上升或下降)至最低與最高限位之間的位置時(shí)，停止升降操作的同時(shí)制動(dòng)器9制動(dòng)并保持。只用升降機(jī)構(gòu)供電并同時(shí)重新按下 升或降操作幵關(guān)時(shí)，制動(dòng)器9才打開。當(dāng)腔室上蓋3處于最高限位處時(shí)當(dāng)上限位傳感器5檢測到腔室上蓋3已經(jīng)上升至設(shè)定 的最高限位處時(shí)，上限位傳感器5給出信號(hào)，制動(dòng)器9制動(dòng)，升操作開關(guān)失效，腔室上蓋3只 能進(jìn)行降操作，不能進(jìn)行升操作，且只有開蓋機(jī)構(gòu)供電并同時(shí)按下降操作開關(guān)，電機(jī)驅(qū)動(dòng) 腔室上蓋3下降時(shí)，制動(dòng)器9才打開。本發(fā)明用均勻分布、嵌入安裝在安裝襯環(huán)上表面上的壓力感應(yīng)裝置，來實(shí)現(xiàn)對(duì)腔室上 蓋最低下降限位的控制，并完善了對(duì)腔室上蓋升降的控制邏輯，能精確、安全、可靠的控 制硅片刻蝕設(shè)備的腔室上蓋的上升和下降，及合蓋時(shí)的精確定位。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種硅片刻蝕設(shè)備，包括刻蝕腔室，刻蝕腔室的上部依次設(shè)有安裝襯環(huán)和腔室上蓋，其特征在于，所述的安裝襯環(huán)與腔室上蓋之間設(shè)有多個(gè)壓力感應(yīng)裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的壓力感應(yīng)裝置有3個(gè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的壓力感應(yīng)裝置為微 型壓力開關(guān)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的壓力感應(yīng)裝置為微 型壓力傳感器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的多個(gè)壓力感應(yīng)裝置均勻 分布且嵌入安裝于所述安裝襯環(huán)的上表面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述的多個(gè)壓力感應(yīng)裝置均勻 分布且緊貼所述腔室上蓋的內(nèi)壁安裝于腔室上蓋的下表面。
7、 一種控制腔室上蓋升降的方法，其特征在于，當(dāng)腔室上蓋接觸到壓力感應(yīng)裝置 時(shí)，關(guān)閉腔室上蓋的下降操作。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制腔室上蓋升降的方法，其特征在于，當(dāng)腔室上蓋接觸到 微型壓力開關(guān)時(shí)，微型壓力開關(guān)關(guān)閉腔室上蓋的下降操作。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制腔室上蓋升降的方法，其特征在于，當(dāng)腔室上蓋接觸到 微型壓力傳感器時(shí)，微型壓力傳感器向控制裝置發(fā)出限位信號(hào)，控制裝置接收到限位信號(hào) 后關(guān)閉腔室上蓋的下降操作。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制腔室上蓋升降的方法，其特征在于，當(dāng)硅片刻蝕設(shè)備 進(jìn)行刻蝕工藝時(shí)，關(guān)閉腔室上蓋的上升及下降操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅片刻蝕設(shè)備及控制腔室上蓋升降的方法，包括刻蝕腔室，刻蝕腔室的上部依次設(shè)有安裝襯環(huán)和腔室上蓋，所述的安裝襯環(huán)與腔室上蓋之間設(shè)有3個(gè)微型壓力開關(guān)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)腔室上蓋最低下降限位的控制，并完善了對(duì)腔室上蓋升降的控制邏輯，能精確、安全、可靠的控制硅片刻蝕設(shè)備的腔室上蓋的上升和下降，及合蓋時(shí)的精確定位。主要適用于半導(dǎo)體硅片刻蝕設(shè)備，也適用于其它類似的設(shè)備。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101221904SQ20071006339
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者俊 張 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司