專利名稱：等離子體處理設(shè)備及向其靜電卡盤上放置待加工件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種向靜電卡盤上放置待加工件的方法。 本發(fā)明還涉及一種可以使用上述方法的等離子體處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著微電子產(chǎn)品的普及，等離子體處理設(shè)備在微電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣 泛。請參考圖1，圖1為一種典型的等離子體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。等離子體處理設(shè)備1通常包括殼體11，殼體11中具有反應(yīng)腔室12。反應(yīng)腔室12 的頂部和底部分別相對應(yīng)地設(shè)有上極板13和靜電卡盤14，上極板13與殼體11之間由絕緣 部件15隔離；靜電卡盤14的頂部可以支撐待加工件2。眾所周知，上述待加工件應(yīng)當包括 晶片和玻璃基板，以及與兩者具有相同加工原理的其他待加工件。靜電卡盤14的中心位置 均勻地開有豎直方向貫通的若干針孔17，每個所述針孔17中都具有一顆頂針(圖中未示 出)，所述頂針可以穿過所述針孔17豎直地上下升降。請參考圖2，圖2為一種待加工件置于靜電卡盤上時，與靜電卡盤相對位置的俯視 圖。工作時，機械手托起待加工件2經(jīng)加工件傳送窗口 18放到升起的所述頂針上，頂 針下降，待加工件2被放置到靜電卡盤14上，如果落到圖2中21所示的位置即所述待加工 件2的中心與所述靜電卡盤2中心相一致的位置，則不必再進行調(diào)整；但是，實際操作時， 待加工件2大都落到與圖2中22所示的位置或23所示的位置類似的相對位置?，F(xiàn)有技術(shù) 中，只能通過肉眼的判斷，手動進行水平面內(nèi)的微調(diào)，以保證待加工件2最終近似處于圖2 中21所示的位置，這就使得待加工件的位置的準確性得不到保證，同時也耗時耗力。當待加工件2的中心位置與靜電卡盤14的中心位置不一致時，很有可能造成待加 工件2無法被穩(wěn)定地吸附在靜電卡盤14的上表面上，從而使待加工件2在靜電卡盤14的 表面抖動，或者由于靜電卡盤的氦泄漏過高而報警。因此，準確地向靜電卡盤14上放置待 加工件2是非常重要的。在等離子體處理設(shè)備工作過程中，定位機械手到工藝腔室的傳片位置是確定待加 工件2進入工藝腔室的位置并進一步確定待加工件2與靜電卡盤14相對位置的基礎(chǔ)。目前，向靜電卡盤上放置待加工件的方法，待加工件在靜電卡盤上的位置的準確 性難以保證，同時，在確定機械手的傳片位置時，首先需要將校準器調(diào)試完成，也就是將所 述待加工件準確地放置在機械手上，才能較為準確地確定其傳片位置，因而限制了調(diào)試的 流程，同時也降低了加工效率。因此如何快速準確地向靜電卡盤上放置待加工件是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解 決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法，快速準確地向靜電卡盤上放置待加工件。本發(fā)明 的另一目的是提供一種可以使用上述方法的等離子體處理設(shè)備。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種向靜電卡盤上放置待加工件的方法，所述 靜電卡盤位于工藝腔室中，且所述靜電卡盤上開有針孔，所述針孔中設(shè)有能夠豎直升降的 頂針，所述待加工件由機械手托入工藝腔室中，該方法包括以下步驟1)提供定位裝置；2)將所述定位裝置置于所述工藝腔室中，并固定所述定位裝置相對于所述靜電卡 盤的水平位置；3)將所述機械手送入所述工藝腔室中，并通過所述定位裝置唯一確定所述機械手 的水平位置；所述機械手處于該水平位置時，所述待加工件的中心位于所述靜電卡盤的中 心的正上方；4)記錄并保存處于所述水平位置時所述機械手的水平位置參數(shù)；
5)自所述反應(yīng)腔室中退出所述機械手，并自所述反應(yīng)腔室中取出所述定位裝置；6)根據(jù)步驟4)所記錄的水平位置參數(shù)將托有所述待加工件的機械手送入所述工 藝腔室中，通過所述頂針托起所述待加工件，并放置于所述靜電卡盤上。進一步，所述定位裝置的底部具有容納所述頂針的定位孔；在步驟2)中，所述定 位裝置放置于所述靜電卡盤的上表面，兩者的水平位置由所述定位孔以及頂針固定。進一步，所述定位裝置的底部的橫截面呈圓形，且所述橫截面的直徑等于圍繞所 述靜電卡盤的聚焦環(huán)的直徑；在步驟2)中，所述定位裝置以其底部卡入所述聚焦環(huán)之中， 從而固定其相對于所述靜電卡盤的水平位置。進一步，所述定位裝置包括具有圓柱形的下部和具有圓柱形的上部，所述上部位 于所述下部的上底面上，且二者的軸線互相重合。進一步，所述機械手送入工藝腔室中的一端具有定位凹槽，所述定位凹槽的定位 面與所述上部的側(cè)壁相配合；在步驟3)中所述的機械手插入所述工藝腔室中，其水平位置 由所述定位面和所述上部的側(cè)壁確定。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種等離子體處理設(shè)備，包括位于工藝腔室 中的靜電卡盤，所述靜電卡盤上開有針孔，其中設(shè)有能夠豎直升降的頂針，所述頂針用于托 起由機械手送入的待加工件，并通過縮回使所述待加工件放置于所述靜電卡盤上，所述等 離子體處理設(shè)備還包括可選擇地設(shè)于所述工藝腔室中的定位裝置，所述定位裝置在所述工 藝腔室中具有唯一確定的水平位置；所述定位裝置能夠唯一限定所述機械手在所述工藝腔 室中的水平位置，所述機械手處于該水平位置時，所述待加工件的中心位于所述靜電卡盤 的中心的正上方。進一步，所述定位裝置的底部具有容納所述頂針的定位孔，所述定位裝置與所述 靜電卡盤在水平方向上的相對位置由所述頂針和所述定位孔唯一確定。進一步，所述定位裝置的底部的橫截面呈圓形，且所述橫截面的直徑等于圍繞所 述靜電卡盤的聚焦環(huán)的直徑。進一步，所述定位裝置包括具有圓柱形的下部和具有圓柱形的上部，所述上部位 于所述下部的上底面上，且二者的軸線互相重合。
進一步，所述的機械手送入工藝腔室中的一端具有定位凹槽，所述定位凹槽的定 位面與所述上部的側(cè)壁相配合。本發(fā)明所提供的向靜電卡盤上放置待加工件的方法，其核心是借助了一種定位裝 置準確地確定機械手的傳片位置。首先使定位裝置相對于靜電卡盤的位置唯一地確定，進 而確定機械手相對于定位裝置的位置，該位置是使待加工件準確地放置到所述靜電卡盤正 中心的水平位置，將此位置的位置參數(shù)記錄并保存，最終將托有待加工件的機械手放置于 所記錄的位置，用頂針將所述待加工件頂起后，退出機械手，頂針降下，將所述待加工件準 確地放置于靜電卡盤上。此方法可以使定位機械手的調(diào)節(jié)過程一步到位，避免了通過肉眼 和手動相結(jié)合反復(fù)地調(diào)試，大大提高了調(diào)試速度，節(jié)省了大量的調(diào)試時間和精力，同時也使 得所述待加工件在所述靜電卡盤上的位置的準確性有了很大地提高。此外，該方法可以在不 使用待加工件的條件下就完成工藝腔室的調(diào)試，因此，不必等校準器調(diào)試完成后再進行工藝 腔室調(diào)節(jié)，避免了調(diào)試流程的限制，合理地利用了時間，從而可以進一步地提高工作效率。本發(fā)明所提供的等離子體處理設(shè)備的有益效果與向靜電卡盤上放置待加工件的 方法的有益效果類似，這里就不再贅述。


圖1為一種典型的等離子體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為待加工件放置于靜電卡盤上，與靜電卡盤相對位置的示意圖；圖3為本發(fā)明一種具體實施方式
所提供的向靜電卡盤上放置待加工件的方法的 流程圖；圖4為本發(fā)明一種具體實施方式
所提供定位裝置與靜電卡盤的定位方式的示意 圖；圖5為本發(fā)明另一種具體實施方式
所提供定位裝置與靜電卡盤的定位方式的示 意圖；圖6為本發(fā)明所提供定位裝置一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明所提供定位裝置另一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種向靜電卡盤上放置待加工件的方法，使等離子體處理設(shè) 備在使用過程中能快速準確地將待加工件放置于所述靜電卡盤上；本發(fā)明的另一核心是提 供一種等離子體處理設(shè)備。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的方案，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖3、圖4和圖5，圖3為本發(fā)明一種具體實施方式
所提供的向靜電卡盤上 放置待加工件的方法的流程圖；圖4為本發(fā)明一種具體實施方式
所提供定位裝置與靜電卡 盤的定位方式的示意圖；圖5為本發(fā)明一種具體實施方式
所提供定位裝置與靜電卡盤的定 位方式的示意圖。在一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的向靜電卡盤上放置加工件的方法具體可 以包括以下步驟
步驟Sl 提供定位裝置。根據(jù)具體使用的等離子體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)，選擇與其相配合的定位裝置。步驟S2 將所述定位裝置置于所述工藝腔室中，并固定所述定位裝置相對于所述 靜電卡盤的水平位置。將等離子體處理設(shè)備的頂部拆開，將所述定位裝置從頂部開口放入工藝腔室中， 并將其相對于所述靜電卡盤固定，該固定位置可以保證所述定位裝置處于水平位置。上述步驟可以通過多種方法完成，下面通過兩個具體的實施例和附圖對這一 步驟 作進一步的說明。
如圖4所示，所述定位裝置4具有容納所述頂針的定位孔41。首先，將所述定位裝 置4放入工藝腔室中，具體可以將等離子體處理設(shè)備的頂部拆開，將所述定位裝置4從頂部 開口放入所述工藝腔室中，；然后，調(diào)整所述定位裝置4的位置，使所述定位裝置4上面的定 位孔41與所述靜電卡盤的針孔相重合；最后，將所述頂針升起，使所述頂針穿入所述定位 裝置的定位孔41，將所述定位裝置4固定。進一步地，在調(diào)整定位裝置4的位置時，直接使 定位孔41與靜電卡盤的針孔重合是比較困難的，因此，也可以直接升起所述頂針，將所述 頂針插入針孔。只要最終能夠完成頂針穿過定位孔41并將所述定位裝置4固定在水平位 置這一任務(wù)即可。由此可以看出，此種方法可以很準確地確定位置，而且對定位裝置的形狀 的要求不高。圖4中所示的針孔41的數(shù)目和位置與定位卡盤上的針孔的數(shù)目和位置完全相同， 當然，也可以不完全相同，只要能滿足定位和固定作用即可。如圖5所示，所述定位裝置4的底部的橫截面呈圓形，且所述橫截面的直徑大體等 于圍繞所述靜電卡盤的聚焦環(huán)5的直徑。首先，將所述定位裝置4放入工藝腔室中，并以其 底部卡入聚焦環(huán)5的內(nèi)圈圓環(huán)中；然后，用手將所述定位裝置垂直按住，以固定其位置。此 種方法，操作方便，而且很容易實現(xiàn)。步驟S3 將所述機械手送入所述工藝腔室中，并通過所述定位裝置唯一確定所述 機械手的水平位置；所述機械手處于該水平位置時，所述待加工件的中心位于所述靜電卡 盤的中心的正上方?？梢詫C械手通過所述待加工件的傳送窗口送入所述工藝腔室中，直到所述機械 手的定位凹槽的定位面與所述定位裝置的側(cè)壁相接觸，此時確定了所述機械手傳送待加工 件的水平位置。由上述步驟可以看出，該水平位置是通過固定所述靜電卡盤與所述定位裝置的相 對位置，進一步固定所述定位裝置與所述機械手的相對位置，并結(jié)合所述定位裝置的形狀 共同確定的。該水平位置能夠使由所述機械手托送入工藝腔室的待加工件準確地放置到所 述靜電卡盤的正中心。步驟S4 記錄并保存處于所述水平位置時所述機械手的水平位置參數(shù)。將由上述步驟所得到的機械手的位置參數(shù)(通常情況下為所述機械手到上述位 值的傳片位置的R值和T值)記錄下來，并進行保存。步驟S5 自所述反應(yīng)腔室中退出所述機械手，并自所述反應(yīng)腔室中取出所述定位
直ο得到機械手在所述水平位置的位置參數(shù)以后，定位裝置的任務(wù)已經(jīng)完成，此時可以從工藝腔室中取出所述定位裝置，為下一步驟做好準備。步驟S6 根據(jù)步驟S4所記錄的水平位置參數(shù)將托有所述待加工件的機械手送入 所述工藝腔室中，通過所述頂針托起所述待加工件，并放置于所述靜電卡盤上。將托有所述待加工件的機械手(該機械手與步驟S3到步驟S5中所述的機械手相 同)放置到步驟S4所記錄的水平位置，然后用所述頂針將所述待加工件托起，待退出所述 機械手后，將所述頂針縮回，此時所述待加工件準確地放置于所述靜電卡盤的正中心位置。本發(fā)明所提供的向靜電卡盤上放置待加工件的方法可以使定位機械手的調(diào)節(jié)過 程一步到位，避免了通過肉眼和手動相結(jié)合反復(fù)地調(diào)試，大大提高了調(diào)試速度，節(jié)省了大量 的調(diào)試時間和精力，同時也使得所述待加工件在所述靜電卡盤上的位置的準確性有了很大 地提高。此外，該方法可以在不使用待加工件的條件下就完成工藝腔室的調(diào)試，因此，不必 等校準器調(diào)試完成后再進行工藝腔室調(diào)節(jié)，避免了調(diào)試流程的限制，合理地利用了時間，從 而可以進一步地提高工作效率。 在一種具體實施方式
中，所述定位裝置可以包括具有圓柱形的下部和具有圓柱形 的上部，所述上部位于所述下部的上底面上，且二者的軸線互相重合。同時，所述機械手的 定位凹槽的定位面可以相應(yīng)地為圓弧面，以便與所述圓柱形的上部的側(cè)壁相配合。所述圓柱形的下部與所述靜電卡盤可以很方便地定位，所述圓柱形的上部也可以 很方便地與所述機械手的定位凹槽的定位面配合，進一步地，具有圓柱形的下部和具有圓 柱形的上部的軸線重合使整個定位過程更加簡便。在一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的等離子體處理設(shè)備，包括殼體，殼體圍成 了反應(yīng)腔室，位于工藝腔室中的靜電卡盤上開有針孔，針孔中設(shè)有能夠豎直升降的頂針，所 述頂針可以托起由機械手送入的待加工件，待機械手退出后，所述頂針縮回將所述待加工 件放置于所述靜電卡盤上，所述等離子體處理設(shè)備還包括可選擇地設(shè)于所述工藝腔室中的 定位裝置，在需要定位機械手的傳片位置時，將定位裝置放入工藝腔室中，所述定位裝置在 所述工藝腔室中具有唯一確定的水平位置；并且所述定位裝置可以唯一限定所述機械手在 所述工藝腔室中的水平位置，所述機械手處于該水平位置時，所述待加工件的中心位于所 述靜電卡盤的中心的正上方。本發(fā)明所提供的等離子體處理設(shè)備可以使定位機械手的調(diào)節(jié)過程一步到位，避免 了通過肉眼和手動相結(jié)合反復(fù)地調(diào)試，大大提高了調(diào)試速度，節(jié)省了大量的調(diào)試時間和精 力，同時也使得所述待加工件在所述靜電卡盤上的位置的準確性有了很大地提高。此外，該 方法可以在不使用待加工件的條件下就完成工藝腔室的調(diào)試，因此，不必等校準器調(diào)試完 成后再進行工藝腔室調(diào)節(jié)，避免了調(diào)試流程的限制，合理地利用了時間，從而可以進一步地 提高工作效率。請參考圖6和圖7，圖6為本發(fā)明所提供定位裝置的一種具體實施方式
結(jié)構(gòu)示意 圖；圖7為本發(fā)明所提供定位裝置另一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的等離子體處理設(shè)備的定位裝置4的底部 具有容納所述頂針的定位孔41，所述頂針可以穿過所述靜電卡盤的針孔，插入所述定位孔 中，使所述定位裝置4相對于所述靜電卡盤固定，這樣可以唯一地確定所述定位裝置4與所 述靜電卡盤的相對位置；此外，所述定位孔的數(shù)目和位置可以不必完全與所述靜電卡盤的 針孔的數(shù)目和位置相同，只要能滿足定位和固定要求即可，因此，對定位裝置的形狀的要求很低可以進一步將所述定位裝置的整個橫截面設(shè)計為圓形，這樣從所述靜電卡盤到所 述機械手的位置關(guān)系的傳遞將更加簡潔明了。在另一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的等離子體處理設(shè)備的定位裝置4的底 部的橫截面呈圓形，且所述橫截面的直徑大體等于圍繞所述靜電卡盤的聚焦環(huán)的直徑，以 便所述定位裝置以其底部卡入所述聚焦環(huán)之中，從而固定其相對于所述靜電卡盤的水平位 置，因此，此種定位裝置可以很方便的實現(xiàn)操作。所述定位裝置可以由具有圓柱形的下部和具有圓柱形的上部組成，所述上部位于 所述下部的上底面上，且二者的軸線可以互相重合，以便很容易地確定所述靜電卡盤到所 述機械手的位置關(guān)系。 所述機械手的定位凹槽的定位面還可以與所述圓柱形的上部的側(cè)壁相配合，使定 位過程更加方便、簡潔。本發(fā)明所提供的等離子體處理設(shè)備的其他部分結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)相同，請參照 現(xiàn)有技術(shù)，這里不再贅述。以上對本發(fā)明所提供的等離子體處理設(shè)備以及向靜電卡盤上放置待加工件的方 法進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上 實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修 飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種向靜電卡盤上放置待加工件的方法，所述靜電卡盤位于工藝腔室中，且所述靜電卡盤上開有針孔，所述針孔中設(shè)有能夠豎直升降的頂針，所述待加工件由機械手托入工藝腔室中，該方法包括以下步驟1)提供定位裝置；2)將所述定位裝置置于所述工藝腔室中，并固定所述定位裝置相對于所述靜電卡盤的水平位置；3)將所述機械手送入所述工藝腔室中，并通過所述定位裝置唯一確定所述機械手的水平位置；所述機械手處于該水平位置時，所述待加工件的中心位于所述靜電卡盤的中心的正上方；4)記錄并保存處于所述水平位置時所述機械手的水平位置參數(shù)；5)自所述反應(yīng)腔室中退出所述機械手，并自所述反應(yīng)腔室中取出所述定位裝置；6)根據(jù)步驟4)所記錄的水平位置參數(shù)將托有所述待加工件的機械手送入所述工藝腔室中，通過所述頂針托起所述待加工件，并放置于所述靜電卡盤上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位裝置的底部具有容納所述頂針 的定位孔；在步驟2)中，所述定位裝置放置于所述靜電卡盤的上表面，兩者的水平位置由 所述定位孔以及頂針固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位裝置的底部的橫截面呈圓形，且 所述橫截面的直徑等于圍繞所述靜電卡盤的聚焦環(huán)的直徑；在步驟2)中，所述定位裝置以 其底部卡入所述聚焦環(huán)之中，從而固定其相對于所述靜電卡盤的水平位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述定位裝置包括具有圓柱形 的下部和具有圓柱形的上部，所述上部位于所述下部的上底面上，且二者的軸線互相重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述機械手送入工藝腔室中的一端具有 定位凹槽，所述定位凹槽的定位面與所述上部的側(cè)壁相配合；在步驟3)中所述的機械手插 入所述工藝腔室中，其水平位置由所述定位面和所述上部的側(cè)壁確定。
6.一種等離子體處理設(shè)備，包括位于工藝腔室中的靜電卡盤，所述靜電卡盤上開有針 孔，其中設(shè)有能夠豎直升降的頂針，所述頂針用于托起由機械手送入的待加工件，并通過縮 回使所述待加工件放置于所述靜電卡盤上，其特征在于，所述等離子體處理設(shè)備還包括可 選擇地設(shè)于所述工藝腔室中的定位裝置，所述定位裝置在所述工藝腔室中具有唯一確定的 水平位置；所述定位裝置能夠唯一限定所述機械手在所述工藝腔室中的水平位置，所述機 械手處于該水平位置時，所述待加工件的中心位于所述靜電卡盤的中心的正上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述定位裝置的底部具有 容納所述頂針的定位孔，所述定位裝置與所述靜電卡盤在水平方向上的相對位置由所述頂 針和所述定位孔唯一確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述定位裝置的底部的 橫截面呈圓形，且所述橫截面的直徑等于圍繞所述靜電卡盤的聚焦環(huán)的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述定位裝置包括具有圓柱 形的下部和具有圓柱形的上部，所述上部位于所述下部的上底面上，且二者的軸線互相重合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體處理設(shè)備，所述的機械手送入工藝腔室中的一端 具有定位凹槽，所述定位凹槽的定位面與所述上部的側(cè)壁相配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種向靜電卡盤上放置待加工件的方法，其核心是借助了一種定位裝置確定機械手的傳片位置，使所述待加工件能夠快速準確地放置于所述靜電卡盤上；本發(fā)明還公開了一種可以使用上述方法的等離子體處理設(shè)備。本發(fā)明所提供的方法或者裝置，可以使調(diào)節(jié)過程一步到位，避免了通過肉眼和手動相結(jié)合反復(fù)地調(diào)試，因而，大大提高了調(diào)試速度，節(jié)省了大量的調(diào)試時間；同時使所述待加工件落在所述靜電卡盤上的位置的準確性有了很大地提高；此外，還可以在不使用待加工件的條件下完成工藝腔室的調(diào)節(jié)，從而進一步地提高了工作效率。
文檔編號H01L21/68GK101866823SQ200910082458
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者魏小波 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責任公司