[發明專利]一種配置取放裝置和調節工件的位置的半導體刻蝕裝置

有效

• 申請號: 201210155520.0
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN103426807A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 楊義勇;肖志杰;劉偉峰;程嘉;季林紅;韓傳錕;趙康寧
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 陳英

技術領域

????本發明涉及一種配置有工件取放裝置的半導體刻蝕裝置，尤其涉及等離子體刻蝕裝置中用于取放半導體工件和調節不同尺寸工件的位置的工件取放裝置的半導體刻蝕裝置。

背景技術

在超大規模集成電路的加工過程中，通常利用等離子體中的活性粒子（氯離子、氟離子等）對半導體（單晶硅）進行刻蝕、氧化、PECVD（等離子體輔助化學氣相沉積）等處理工藝。

圖1為現有技術中通常采用等離子體半導體刻蝕裝置的反應腔室結構圖，反應氣體和輔助氣體通過上端蓋1上的進氣孔和帶有透氣孔的接地電極2進入到反應腔室中，射頻電極3上連接射頻偏壓，氣體在接地電極2和射頻電極3之間的空間內被激發形成等離子體，并在電極電場力的作用下轟擊到載物臺4上承載的半導體工件，例如半導體晶片，引發一系列物理和化學作用，起到刻蝕的作用。

在使用現有技術的刻蝕裝置時，每處理完一件工件后，都需要打開上端蓋來取出該工件并放置待處理的新工件，因此，在實際工作中，刻蝕裝置的上端蓋要頻繁地打開和關閉，由于上端蓋上安裝有接地電極和氣體供應裝置，打開和關閉的過程往往費時費力，而且反復地打開和關閉還會影響到接地電極和氣體分配板的位置精度，從而對后續工件的處理帶來不利的影響，并容易造成上端蓋處的密封件的損耗，影響密封的效果。

另外，在基片進行刻蝕中，腔室中要維持10^-3~10^-6Pa的低氣壓環境。當前實驗設備中，更換基片時，將腔室中氣壓升到1個標準大氣壓，更換完畢后，再將腔室中的氣壓降低到10^-3~10^-6Pa，該過程會使真空設備如分子泵和機械泵等工作負荷大，設備損耗大，同時該過程費時費力，浪費能源。

同時當前實驗設備中，更換基片大多是要拆卸腔室的上密封蓋或下密封蓋，更是存在費時費力浪費能源的問題。

現有的實驗設備中工件在放電腔室中的位置是固定的，當改變工件與電極間距時需要重新設計腔室，這對探求最佳的工件位置是不利的。

發明內容

????本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述問題，提供一種配置有工件取放裝置和調節不同尺寸工件的位置的半導體刻蝕裝置，從而免除現有技術中開啟上端蓋進行取放工件的弊端。

為了實現本發明的目的，本發明采取如下技術方案：

一種配置取放裝置和調節工件的位置的半導體刻蝕裝置，包括用于進行等離子體刻蝕的反應腔室，所述反應腔室內部設有用于向所述半導體工件供應反應氣體的氣體供應裝置、用于取放所述半導體工件的工件取放裝置，以及相互間隔相對設置的接地電極和射頻電極，其特征在于：所述工件取放裝置包括射頻電極升降機構和取放片視窗出口裝置；

所述射頻電極升降機構包括直線運動傳動機構和導向機構，所述直線運動傳動機構包括驅動電機、連接驅動電機的轉動件和連接該轉動件的直線運動件，所述射頻電極設置在該直線運動件上，所述導向機構包括導向運動件和導向固定件，其中，所述導向運動件固定在所述射頻電極上，且連接所述直線運動件，所述導向運動件滑動地安裝于所述導向固定件上并可沿所述導向固定件軸向滑動，該導向固定件上連接所述驅動電機，所述導向固定件安置于所述刻蝕裝置的機架上；所述射頻電極與所述反應腔室的下端蓋之間設置有密封用波紋管，所述波紋管能跟隨所述射頻電極的升高和下降而產生伸長和縮短；

所述取放片視窗出口裝置設置在所述反應腔室的側壁上，其包括開設在所述側壁上的窗口、置于該窗口上的窗口蓋和置于該窗口和窗口蓋之間的密封裝置，所述取放片視窗出口裝置相對于所述反應腔室下端蓋的設置高度位于所述射頻電極的升降行程范圍內。

前述的射頻電極升降裝置中的所述直線運動機構優選是螺旋運動機構，包括相互螺接的螺母和螺桿，所述轉動件為螺桿，與所述驅動電機的輸出軸傳動連接，所述直線運動件為螺母，固定在所述導柱上。

所述導向運動件可以是一導柱，導向固定件相應地為一導套，所述導柱可以為上端開口的中空柱狀體，其上端開口處設有法蘭、下端固定安裝所述螺母，所述驅動電機安裝在所述導套下端，驅動電機的輸出軸與所述螺桿傳動連接，所述導柱滑動安裝于所述導套內部并可沿所述導套軸向滑動，所述導柱頂端通過所述法蘭安裝有所述射頻電極，所述導套下端固定安裝于所述刻蝕裝置的機架上。

所述導套和所述導柱之間可設置花鍵、或滑鍵、或滑塊凹槽以防止二者之間的相對轉動。

所述螺桿與所述導套、所述導柱最好是同軸設置。