本发明涉及等离子体刻蚀机技术领域,具体为一种等离子体刻蚀机及其刻蚀方法。
背景技术:
在半导体集成电路制造工艺中,刻蚀是其中最为重要的一道工序,其中等离子体刻蚀是常用的刻蚀方式之一。通常刻蚀发生在真空反应腔室内,晶圆放置在真空反应腔室内的基座上,在基座顶部的电极中施加射频,并引入的反应气体,在真空反应腔室内形成等离子体对晶圆进行加工处理。
现有技术中公开的一种等离子体刻蚀机及其刻蚀方法发明案件中,发明专利申请号为201910800375.9的中国专利,所述等离子体处理系统包括反应腔室、位于反应腔室上的法拉第屏蔽装置和进气喷嘴;所述进气喷嘴穿过法拉第屏蔽装置向反应腔室通入工艺气体;所述进气喷嘴是导电材质,且进气喷嘴与法拉第屏蔽装置导电连接。
现有技术中在对晶圆进行刻蚀时,只能进行单面的刻蚀,当需要对晶圆进行双面的刻蚀时,需要人工将一面刻蚀好的晶圆取出,翻转到另一面后再放入刻蚀设备中,该过程操作复杂且容易出现破坏已经刻蚀好的晶圆面同时打开装置取出晶圆时,外部的细小杂物进入到设备内部对内部的真空环境产生影响。
基于此,本发明设计了一种等离子体刻蚀机及其刻蚀方法,以解决上述问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种等离子体刻蚀机及其刻蚀方法,以解决上述背景技术中提出的现有技术中在对晶圆进行刻蚀时,只能进行单面的刻蚀,当需要对晶圆进行双面的刻蚀时,需要人工将一面刻蚀好的晶圆取出,翻转到另一面后再放入刻蚀设备中,该过程操作复杂且容易出现破坏已经刻蚀好的晶圆面同时打开装置取出晶圆时,外部的细小杂物进入到设备内部对内部的真空环境产生影响的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种等离子体刻蚀机,包括机壳,所述机壳顶部固定连接有电离箱,所述电离箱侧面固定连通有第一进气管,所述机壳顶部位于电离箱内部固定连通有第二进气管,所述机壳侧面铰接有进料门,所述机壳内壁固定连接有固定台,所述固定台顶部设置有晶圆架,所述晶圆架内壁固定连接有晶圆,所述机壳两侧内壁均连接有带动所述晶圆架翻转的翻转机构,所述固定台两侧均连接有对所述晶圆架限位的限位机构;
所述翻转机构包括两个电动推杆,所述电动推杆固定连接在机壳的内壁上,所述机壳两侧内壁均贯穿且滑动连接有拉动板,所述拉动板端部连接有复位机构,所述拉动板另一端开设有圆形槽,所述圆形槽内壁滑动连接有圆盘,所述圆盘侧面固定连接有翻转轴,所述翻转轴表面固定连接有间断齿轮,所述间断齿轮侧面固定连接有第一板,所述翻转轴表面转动连接有第一支撑板,所述第一支撑板侧面固定连接有第二板,所述第一支撑板两侧分别固定连接有第一l型板和第三板,所述翻转轴表面分别固定连接有偏转板和两个第一支板,所述第一l型板顶部和偏转板底部相接触,所述第三板端部固定连接有圆形套,所述圆形套表面固定连接有l型杆,所述机壳两侧内壁均开设有第一槽口,所述l型杆端部滑动连接在第一槽口的内壁上,所述圆形套内壁和电动推杆伸缩端相配合,所述晶圆架两侧均开设有加持槽,所述翻转轴端部插接在加持槽的内壁上,所述机壳内壁两侧均固定连接有两个l型支撑板,相对两个l型支撑板顶部共同固定连接有支撑架,所述支撑架侧面开设有贯通的长槽,所述翻转轴滑动连接在长槽的内壁上,所述支撑架侧面开设有两侧t型槽,所述t型槽内壁滑动连接有矩形壳,所述矩形壳内壁滑动连接有l型压板,所述l型压板和矩形壳内壁共同固定连接有第一弹簧,所述l型压板底部和第一支板的顶部相接触,所述l型压板侧面固定连接有l型顶板,所述l型顶板端部呈斜面,所述l型支撑板侧面固定连接有t型齿板,所述t型齿板和间断齿轮相配合;
所述限位机构包括横向压板,所述横向压板固定连接在电动推杆伸缩端的侧面,所述固定台两侧均固定连接有l型延伸板,所述l型延伸板顶部开设有两个第一滑槽,所述第一滑槽内壁滑动连接有挤压块,所述挤压块侧面和l型延伸板共同固定连接有第二弹簧,所述挤压块侧面固定连接有异型杆,所述异型杆端部固定连接有限位板,所述晶圆架两侧均开设有限位槽,所述限位板滑动连接在限位槽的内壁上,所述l型延伸板顶部转动连接有两个滚轮,所述挤压块侧面固定连接有第一绳索,所述第一绳索绕过滚轮表面且贯穿l型延伸板,所述第一绳索端部固定连接有连接板,所述连接板顶部和横向压板底部相接触;
工作时,现有技术中在对晶圆进行刻蚀时,只能进行单面的刻蚀,当需要对晶圆进行双面的刻蚀时,需要人工将一面刻蚀好的晶圆取出,翻转到另一面后再放入刻蚀设备中,该过程操作复杂且容易出现破坏已经刻蚀好的晶圆面同时打开装置取出晶圆时,外部的细小杂物进入到设备内部对内部的真空环境产生影响,本技术方案通过设置翻转机构和限位机构等结构,先通过第一进气管将刻蚀的气体通入到电离箱中,刻蚀气体在电离箱形成等离子体后通过第二进气管进入到机壳的内部,开始对晶圆表面进行刻蚀,晶圆一面刻蚀完成后,停止气体的通入,此时启动电动推杆向上进行运动,电动推杆的伸缩端将进入到圆形套的内壁中并带动圆形套和l型杆向上进行运动,圆形套通过第三板带动第一支撑板向上运动,第一支撑板通过翻转轴带动晶圆架向上运动,翻转轴通过第一支板带动l型压板向上运动,l型压板带动l型顶板向上运动,在l型顶板运动到和l型支撑板端部相接触时,l型顶板端部的斜面将被挤压并向后侧移动,同时带动l型压板向后侧移动,使得l型压板不再对第一支板进行限位,由于翻转轴侧面固定连接有一个偏转板,使得翻转轴及其相连接的结构重心在偏转板一侧,并有向该侧转动的趋势,由于存在第一l型板使得翻转轴不能转动,继续向上运动,间断齿轮将和t型齿板相啮合并带动间断齿轮转动,间断齿轮带动翻转轴进行转动180°,翻转轴同步带动晶圆架翻转180°,此时实现了对晶圆的换面操作,间断齿轮通过翻转轴带动偏转板转向一侧,间断齿轮侧面的第一板将转动180°后和第二板底部相接触,此时重心仍在偏转板一侧,进而使得翻转轴有转动的趋势,第二板通过第一板阻挡这种转动的趋势,电动推杆向下运动,此时间断齿轮无齿部分和t型齿板接触,间断齿轮不再转动,当运动到l型支撑板端部不再对l型顶板进行挤压时,在第一弹簧的作用下,l型压板将重新对第一支板进行限位,在晶圆架运动到固定台上时,电动推杆停止运动,此时实现了对晶圆的换面操作进而实现了对晶圆的双面刻蚀,且整个过程无需打开装置取出晶圆,避免了打开装置取出晶圆时,外部的细小杂物进入到设备内部对内部的真空环境产生影响的问题,过程操作简单快捷,且避免了人手工操作对已经刻蚀好的晶圆面造成损坏的问题,在电动推杆向上运动时,将同步带动横向压板向上运动,横向压板将不再对连接板进行挤压,在第二弹簧的作用下,挤压块将通过异形杆带动限位板向后侧移动,使得限位板脱离限位槽,不再对晶圆架进行限位,在电动推杆向下运动复位时,将重新使得限位板进入限位槽对晶圆架进行限位,通过上述过程实现了在晶圆架向上运动时先解除其限位,保证其运动,在复位时,限位板将缓慢的对晶圆架进行限位,实现晶圆在固定台上稳定、安全的限位,保证了晶圆架内壁上的晶圆不会因为挤压受到损坏,当需要取出晶圆时,通过复位机构拉动翻转轴向后侧移动使得不再对晶圆架进行加持,电动推杆向上运动一定距离使得限位板不再对晶圆架进行限位,此时便可将晶圆架取出。
作为本发明的进一步方案,所述限位板侧面固定连接有减震弹簧,所述减震弹簧另一端固定连接有减震垫,所述减震垫滑动连接在限位槽的内壁上;工作时,为了保证限位板接触晶圆架时,避免刚性接触,通过设置减震弹簧和减震垫,使得在进入限位槽,通过减震弹簧使得接触变为软性接触,且保证晶圆架内壁上的晶圆不会因为挤压受到损坏。
作为本发明的进一步方案,所述机壳两侧内壁均固定连接有第二支板,所述第二支板顶部开设有贯通的第二滑槽,所述第二滑槽内壁滑动连接有楔形块,所述第二支板顶部固定连接有框型架,所述框型架内壁固定连接有气囊,所述框型架两侧均开设有第三滑槽,所述第三滑槽内壁滑动连接有挤压板,所述楔形块和挤压板固定连接,所述挤压板和框型架共同固定连接有第三弹簧,所述挤压板侧面和气囊相接触,所述气囊顶部固定连通有贯穿框型架的第三进气管,所述第三进气管表面固定连接有单向阀,所述气囊侧面固定连通有贯穿框型架的出气管,所述出气管表面固定连接有单向阀,所述出气管端部固定连通有横向管,所述横向管表面开设有出气孔,所述圆形套侧面固定连接有异形顶杆;工作时,在将晶圆架放入到固定台上时,可能会将部分的细小的杂物带入到固定台上,通过设置气囊、异形顶杆和楔形块等结构,在圆形套向上运动时将通过异形顶杆端部对楔形块进行挤压,楔形块将向后侧移动并通过挤压板对气囊进行挤压,气囊将内部的惰性气体通过出去管和横向管上的出气孔将气体吹到固定台,实现对固定台表面上的细小杂物吹离固定台,保证其表面的干净,避免其污染晶圆表面。
作为本发明的进一步方案,所述固定台两侧均固定连接有第三支板,所述第三支板顶部固定连接有两个限位轴,所述限位轴贯穿连接板;工作时,在连接板向上运动时,连接板可能会产生晃动,通过设置第三支板和限位轴,实现对连接板的限位,使其只能沿着限位轴向上进行运动。
作为本发明的进一步方案,所述矩形壳底部固定连接有第二绳索,所述第二绳索贯穿l型延伸板且端部固定连接有重物块;工作时,由于矩形壳是滑动连接在支撑架的侧面,且l型压板受到第一支板给予的翻转力,且翻转力有竖直向上的分力,为了防止矩形壳会向上滑动,通过设置重物块和第二绳索,利用重物块和第二绳索对矩形壳施加一定的拉力,使得其不会因翻转力的竖直向上的分力而产生滑动。
作为本发明的进一步方案,所述复位机构包括两个第二l型板,所述第二l型板固定连接在机壳的侧面,所述拉动板端部固定连接有贯穿第二l型板的复位轴,所述第二l型板和拉动板共同固定连接有套接在复位轴表面的复位弹簧,所述复位轴端部固定连接有矩形块,所述矩形块顶部开始有贯穿的螺纹孔,所述第二l型板侧面固定连接有第四支板,所述第四支板顶部螺纹连接有螺栓;工作时,通过设置复位机构,使得翻转轴不对晶圆架进行加持,便于将晶圆架从设备中取出。
一种等离子体刻蚀机的刻蚀方法,该方法的步骤为:
步骤一:将刻蚀气体通入到电离箱中,刻蚀气体在电离箱形成等离子体后通入到机壳的内部,开始对晶圆表面进行刻蚀。
步骤二:晶圆一面刻蚀完成后,停止气体的通入,此时启动电动推杆运动,通过翻转机构使得晶圆架翻转到另一面,实现对晶圆另外一面的刻蚀,同时在电动推杆向上运动时,将自动解除对晶圆架进行限位,在电动推杆向下运动时,限位板将缓慢的对晶圆架进行限位。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明通过设置翻转机构和限位机构等结构,利用间断齿轮和t型齿板啮合使得其通过翻转轴带动晶圆架翻转180°,此时实现了对晶圆的换面操作,进而实现了对晶圆的双面刻蚀,且整个过程无需打开装置取出晶圆,避免了打开装置取出晶圆时,外部的细小杂物进入到设备内部对内部的真空环境产生影响的问题,过程操作简单快捷,且避免了人手工操作对已经刻蚀好的晶圆面造成损坏的问题,同时在电动推杆向上运动时,将自动解除对晶圆架进行限位,在电动推杆向下运动时,限位板将缓慢的对晶圆架进行限位,实现晶圆在固定台上稳定、安全的限位,保证了晶圆架内壁上的晶圆不会因为挤压受到损坏。
2.本发明通过设置气囊、异形顶杆和楔形块等结构,在圆形套向上运动时将通过异形顶杆端部对楔形块进行挤压,楔形块将向后侧移动并通过挤压板对气囊进行挤压,气囊将内部的惰性气体通过出去管和横向管上的出气孔将气体吹到固定台,实现对固定台表面上的细小杂物吹离固定台,保证其表面的干净,避免其污染晶圆表面。
3.本发明通过设置重物块和第二绳索,利用重物块和第二绳索对矩形壳施加一定的拉力,使得其不会因翻转力的竖直向上的分力而产生滑动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明刻蚀方法流程图;
图2为等离子体刻蚀机总体结构局部剖切后的第一立体图;
图3为等离子体刻蚀机总体结构局部剖切后的第二立体图;
图4为等离子体刻蚀机总体结构横向剖切后的立体图;
图5为等离子体刻蚀机去除机壳及一侧的翻转机构等结构后的立体图;
图6为图5中a处的局部放大图;
图7为等离子体刻蚀机去除机壳及一侧的翻转机构和复位机构等结构后的第一立体图;
图8为等离子体刻蚀机去除机壳及一侧的翻转机构和复位机构等结构后的第二立体图;
图9为图8中b处的局部放大图;
图10为图8中c处的局部放大图;
图11为晶圆架的立体图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
机壳1、电离箱2、第一进气管3、第二进气管4、进料门5、固定台6、晶圆架7、电动推杆8、拉动板9、圆盘10、翻转轴11、间断齿轮12、第一板13、第一支撑板14、第二板15、第一l型板16、第三板17、偏转板18、第一支板19、圆形套20、l型杆21、加持槽22、l型支撑板23、支撑架24、矩形壳25、l型压板26、第一弹簧27、l型顶板28、t型齿板29、横向压板30、l型延伸板31、挤压块32、第二弹簧33、异型杆34、限位板35、滚轮36、第一绳索37、连接板38、减震弹簧39、减震垫40、第二支板41、楔形块42、框型架43、气囊44、挤压板45、第三弹簧46、第三进气管47、单向阀48、出气管49、横向管50、出气孔51、异形顶杆52、第三支板53、限位轴54、第二绳索55、重物块56、第二l型板57、复位轴58、复位弹簧59、螺纹孔60、螺栓61。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-11,本发明提供一种技术方案:一种等离子体刻蚀机,包括机壳1,机壳1顶部固定连接有电离箱2,电离箱2侧面固定连通有第一进气管3,机壳1顶部位于电离箱2内部固定连通有第二进气管4,机壳1侧面铰接有进料门5,机壳1内壁固定连接有固定台6,固定台6顶部设置有晶圆架7,晶圆架7内壁固定连接有晶圆,机壳1两侧内壁均连接有带动晶圆架7翻转的翻转机构,固定台6两侧均连接有对晶圆架7限位的限位机构;
翻转机构包括两个电动推杆8,电动推杆8固定连接在机壳1的内壁上,机壳1两侧内壁均贯穿且滑动连接有拉动板9,拉动板9端部连接有复位机构,拉动板9另一端开设有圆形槽,圆形槽内壁滑动连接有圆盘10,圆盘10侧面固定连接有翻转轴11,翻转轴11表面固定连接有间断齿轮12,间断齿轮12侧面固定连接有第一板13,翻转轴11表面转动连接有第一支撑板14,第一支撑板14侧面固定连接有第二板15,第一支撑板14两侧分别固定连接有第一l型板16和第三板17,翻转轴11表面分别固定连接有偏转板18和两个第一支板19,第一l型板16顶部和偏转板18底部相接触,第三板17端部固定连接有圆形套20,圆形套20表面固定连接有l型杆21,机壳1两侧内壁均开设有第一槽口,l型杆21端部滑动连接在第一槽口的内壁上,圆形套20内壁和电动推杆8伸缩端相配合,晶圆架7两侧均开设有加持槽22,翻转轴11端部插接在加持槽22的内壁上,机壳1内壁两侧均固定连接有两个l型支撑板23,相对两个l型支撑板23顶部共同固定连接有支撑架24,支撑架24侧面开设有贯通的长槽,翻转轴11滑动连接在长槽的内壁上,支撑架24侧面开设有两侧t型槽,t型槽内壁滑动连接有矩形壳25,矩形壳25内壁滑动连接有l型压板26,l型压板26和矩形壳25内壁共同固定连接有第一弹簧27,l型压板26底部和第一支板19的顶部相接触,l型压板26侧面固定连接有l型顶板28,l型顶板28端部呈斜面,l型支撑板23侧面固定连接有t型齿板29,t型齿板29和间断齿轮12相配合;
限位机构包括横向压板30,横向压板30固定连接在电动推杆8伸缩端的侧面,固定台6两侧均固定连接有l型延伸板31,l型延伸板31顶部开设有两个第一滑槽,第一滑槽内壁滑动连接有挤压块32,挤压块32侧面和l型延伸板31共同固定连接有第二弹簧33,挤压块32侧面固定连接有异型杆34,异型杆34端部固定连接有限位板35,晶圆架7两侧均开设有限位槽,限位板35滑动连接在限位槽的内壁上,l型延伸板31顶部转动连接有两个滚轮36,挤压块32侧面固定连接有第一绳索37,第一绳索37绕过滚轮36表面且贯穿l型延伸板31,第一绳索37端部固定连接有连接板38,连接板38顶部和横向压板30底部相接触;
工作时,现有技术中在对晶圆进行刻蚀时,只能进行单面的刻蚀,当需要对晶圆进行双面的刻蚀时,需要人工将一面刻蚀好的晶圆取出,翻转到另一面后再放入刻蚀设备中,该过程操作复杂且容易出现破坏已经刻蚀好的晶圆面同时打开装置取出晶圆时,外部的细小杂物进入到设备内部对内部的真空环境产生影响,本技术方案通过设置翻转机构和限位机构等结构,先通过第一进气管3将刻蚀的气体通入到电离箱2中,刻蚀气体在电离箱2形成等离子体后通过第二进气管4进入到机壳1的内部,开始对晶圆表面进行刻蚀,晶圆一面刻蚀完成后,停止气体的通入,此时启动电动推杆8向上进行运动,电动推杆8的伸缩端将进入到圆形套20的内壁中并带动圆形套20和l型杆21向上进行运动,圆形套20通过第三板17带动第一支撑板14向上运动,第一支撑板14通过翻转轴11带动晶圆架7向上运动,翻转轴11通过第一支板19带动l型压板26向上运动,l型压板26带动l型顶板28向上运动,在l型顶板28运动到和l型支撑板23端部相接触时,l型顶板28端部的斜面将被挤压并向后侧移动,同时带动l型压板26向后侧移动,使得l型压板26不再对第一支板19进行限位,由于翻转轴11侧面固定连接有一个偏转板18,使得翻转轴11及其相连接的结构重心在偏转板18一侧,并有向该侧转动的趋势,由于存在第一l型板16使得翻转轴11不能转动,继续向上运动,间断齿轮12将和t型齿板29相啮合并带动间断齿轮12转动,间断齿轮12带动翻转轴11进行转动180°,翻转轴11同步带动晶圆架7翻转180°,此时实现了对晶圆的换面操作,间断齿轮12通过翻转轴11带动偏转板18转向一侧,间断齿轮12侧面的第一板13将转动180°后和第二板15底部相接触,此时重心仍在偏转板18一侧,进而使得翻转轴11有转动的趋势,第二板15通过第一板13阻挡这种转动的趋势,电动推杆8向下运动,此时间断齿轮12无齿部分和t型齿板29接触,间断齿轮12不再转动,当运动到l型支撑板23端部不再对l型顶板28进行挤压时,在第一弹簧27的作用下,l型压板26将重新对第一支板19进行限位,在晶圆架7运动到固定台6上时,电动推杆8停止运动,此时实现了对晶圆的换面操作进而实现了对晶圆的双面刻蚀,且整个过程无需打开装置取出晶圆,避免了打开装置取出晶圆时,外部的细小杂物进入到设备内部对内部的真空环境产生影响的问题,过程操作简单快捷,且避免了人手工操作对已经刻蚀好的晶圆面造成损坏的问题,在电动推杆8向上运动时,将同步带动横向压板30向上运动,横向压板30将不再对连接板38进行挤压,在第二弹簧33的作用下,挤压块32将通过异形杆带动限位板35向后侧移动,使得限位板35脱离限位槽,不再对晶圆架7进行限位,在电动推杆8向下运动复位时,将重新使得限位板35进入限位槽对晶圆架7进行限位,通过上述过程实现了在晶圆架7向上运动时先解除其限位,保证其运动,在复位时,限位板35将缓慢的对晶圆架7进行限位,实现晶圆在固定台6上稳定、安全的限位,保证了晶圆架7内壁上的晶圆不会因为挤压受到损坏,当需要取出晶圆时,通过复位机构拉动翻转轴11向后侧移动使得不再对晶圆架7进行加持,电动推杆8向上运动一定距离使得限位板35不再对晶圆架7进行限位,此时便可将晶圆架7取出。
作为本发明的进一步方案,限位板35侧面固定连接有减震弹簧39,减震弹簧39另一端固定连接有减震垫40,减震垫40滑动连接在限位槽的内壁上;工作时,为了保证限位板35接触晶圆架7时,避免刚性接触,通过设置减震弹簧39和减震垫40,使得在进入限位槽,通过减震弹簧39使得接触变为软性接触,且保证晶圆架7内壁上的晶圆不会因为挤压受到损坏。
作为本发明的进一步方案,机壳1两侧内壁均固定连接有第二支板41,第二支板41顶部开设有贯通的第二滑槽,第二滑槽内壁滑动连接有楔形块42,第二支板41顶部固定连接有框型架43,框型架43内壁固定连接有气囊44,框型架43两侧均开设有第三滑槽,第三滑槽内壁滑动连接有挤压板45,楔形块42和挤压板45固定连接,挤压板45和框型架43共同固定连接有第三弹簧46,挤压板45侧面和气囊44相接触,气囊44顶部固定连通有贯穿框型架43的第三进气管47,第三进气管47表面固定连接有单向阀48,气囊44侧面固定连通有贯穿框型架43的出气管49,出气管49表面固定连接有单向阀48,出气管49端部固定连通有横向管50,横向管50表面开设有出气孔51,圆形套20侧面固定连接有异形顶杆52;工作时,在将晶圆架7放入到固定台6上时,可能会将部分的细小的杂物带入到固定台6上,通过设置气囊44、异形顶杆52和楔形块42等结构,在圆形套20向上运动时将通过异形顶杆52端部对楔形块42进行挤压,楔形块42将向后侧移动并通过挤压板45对气囊44进行挤压,气囊44将内部的惰性气体通过出去管和横向管50上的出气孔51将气体吹到固定台6,实现对固定台6表面上的细小杂物吹离固定台6,保证其表面的干净,避免其污染晶圆表面。
作为本发明的进一步方案,固定台6两侧均固定连接有第三支板53,第三支板53顶部固定连接有两个限位轴54,限位轴54贯穿连接板38;工作时,在连接板38向上运动时,连接板38可能会产生晃动,通过设置第三支板53和限位轴54,实现对连接板38的限位,使其只能沿着限位轴54向上进行运动。
作为本发明的进一步方案,矩形壳25底部固定连接有第二绳索55,第二绳索55贯穿l型延伸板31且端部固定连接有重物块56;工作时,由于矩形壳25是滑动连接在支撑架24的侧面,且l型压板26受到第一支板19给予的翻转力,且翻转力有竖直向上的分力,为了防止矩形壳25会向上滑动,通过设置重物块56和第二绳索55,利用重物块56和第二绳索55对矩形壳25施加一定的拉力,使得其不会因翻转力的竖直向上的分力而产生滑动。
作为本发明的进一步方案,复位机构包括两个第二l型板57,第二l型板57固定连接在机壳1的侧面,拉动板9端部固定连接有贯穿第二l型板57的复位轴58,第二l型板57和拉动板9共同固定连接有套接在复位轴58表面的复位弹簧59,复位轴58端部固定连接有矩形块,矩形块顶部开始有贯穿的螺纹孔60,第二l型板57侧面固定连接有第四支板,第四支板顶部螺纹连接有螺栓61;工作时,通过设置复位机构,使得翻转轴11不对晶圆架7进行加持,便于将晶圆架7从设备中取出。
一种等离子体刻蚀机的刻蚀方法,该方法的步骤为:
步骤一:将刻蚀气体通入到电离箱2中,刻蚀气体在电离箱2形成等离子体后通入到机壳1的内部,开始对晶圆表面进行刻蚀。
步骤二:晶圆一面刻蚀完成后,停止气体的通入,此时启动电动推杆8运动,通过翻转机构使得晶圆架7翻转到另一面,实现对晶圆另外一面的刻蚀,同时在电动推杆8向上运动时,将自动解除对晶圆架7进行限位,在电动推杆8向下运动时,限位板35将缓慢的对晶圆架7进行限位。
工作原理:晶圆一面刻蚀完成后,停止气体的通入,此时启动电动推杆8向上进行运动,电动推杆8的伸缩端将进入到圆形套20的内壁中并带动圆形套20和l型杆21向上进行运动,圆形套20通过第三板17带动第一支撑板14向上运动,第一支撑板14通过翻转轴11带动晶圆架7向上运动,翻转轴11通过第一支板19带动l型压板26向上运动,l型压板26带动l型顶板28向上运动,在l型顶板28运动到和l型支撑板23端部相接触时,l型顶板28端部的斜面将被挤压并向后侧移动,同时带动l型压板26向后侧移动,使得l型压板26不再对第一支板19进行限位,由于翻转轴11侧面固定连接有一个偏转板18,使得翻转轴11及其相连接的结构重心在偏转板18一侧,并有向该侧转动的趋势,由于存在第一l型板16使得翻转轴11不能转动,继续向上运动,间断齿轮12将和t型齿板29相啮合并带动间断齿轮12转动,间断齿轮12带动翻转轴11进行转动180°,翻转轴11同步带动晶圆架7翻转180°,此时实现了对晶圆的换面操作,间断齿轮12通过翻转轴11带动偏转板18转向一侧,间断齿轮12侧面的第一板13将转动180°后和第二板15底部相接触,此时重心仍在偏转板18一侧,进而使得翻转轴11有转动的趋势,第二板15通过第一板13阻挡这种转动的趋势,电动推杆8向下运动,此时间断齿轮12无齿部分和t型齿板29接触,间断齿轮12不再转动,当运动到l型支撑板23端部不再对l型顶板28进行挤压时,在第一弹簧27的作用下,l型压板26将重新对第一支板19进行限位,在晶圆架7运动到固定台6上时,电动推杆8停止运动,此时实现了对晶圆的换面操作进而实现了对晶圆的双面刻蚀,且整个过程无需打开装置取出晶圆,避免了打开装置取出晶圆时,外部的细小杂物进入到设备内部对内部的真空环境产生影响的问题,过程操作简单快捷,且避免了人手工操作对已经刻蚀好的晶圆面造成损坏的问题,在电动推杆8向上运动时,将同步带动横向压板30向上运动,横向压板30将不再对连接板38进行挤压,在第二弹簧33的作用下,挤压块32将通过异形杆带动限位板35向后侧移动,使得限位板35脱离限位槽,不再对晶圆架7进行限位,在电动推杆8向下运动复位时,将重新使得限位板35进入限位槽对晶圆架7进行限位,通过上述过程实现了在晶圆架7向上运动时先解除其限位,保证其运动,在复位时,限位板35将缓慢的对晶圆架7进行限位,实现晶圆在固定台6上稳定、安全的限位,保证了晶圆架7内壁上的晶圆不会因为挤压受到损坏,当需要取出晶圆时,通过复位机构拉动翻转轴11向后侧移动使得不再对晶圆架7进行加持,电动推杆8向上运动一定距离使得限位板35不再对晶圆架7进行限位,此时便可将晶圆架7取出。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
1.一种等离子体刻蚀机,包括机壳(1),其特征在于:所述机壳(1)顶部固定连接有电离箱(2),所述电离箱(2)侧面固定连通有第一进气管(3),所述机壳(1)顶部位于电离箱(2)内部固定连通有第二进气管(4),所述机壳(1)侧面铰接有进料门(5),所述机壳(1)内壁固定连接有固定台(6),所述固定台(6)顶部设置有晶圆架(7),所述晶圆架(7)内壁固定连接有晶圆,所述机壳(1)两侧内壁均连接有带动所述晶圆架(7)翻转的翻转机构,所述固定台(6)两侧均连接有对所述晶圆架(7)限位的限位机构。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体刻蚀机,其特征在于:所述翻转机构包括两个电动推杆(8),所述电动推杆(8)固定连接在机壳(1)的内壁上,所述机壳(1)两侧内壁均贯穿且滑动连接有拉动板(9),所述拉动板(9)端部连接有复位机构,所述拉动板(9)另一端开设有圆形槽,所述圆形槽内壁滑动连接有圆盘(10),所述圆盘(10)侧面固定连接有翻转轴(11),所述翻转轴(11)表面固定连接有间断齿轮(12),所述间断齿轮(12)侧面固定连接有第一板(13),所述翻转轴(11)表面转动连接有第一支撑板(14),所述第一支撑板(14)侧面固定连接有第二板(15),所述第一支撑板(14)两侧分别固定连接有第一l型板(16)和第三板(17),所述翻转轴(11)表面分别固定连接有偏转板(18)和两个第一支板(19),所述第一l型板(16)顶部和偏转板(18)底部相接触,所述第三板(17)端部固定连接有圆形套(20),所述圆形套(20)表面固定连接有l型杆(21),所述机壳(1)两侧内壁均开设有第一槽口,所述l型杆(21)端部滑动连接在第一槽口的内壁上,所述圆形套(20)内壁和电动推杆(8)伸缩端相配合,所述晶圆架(7)两侧均开设有加持槽(22),所述翻转轴(11)端部插接在加持槽(22)的内壁上,所述机壳(1)内壁两侧均固定连接有两个l型支撑板(23),相对两个l型支撑板(23)顶部共同固定连接有支撑架(24),所述支撑架(24)侧面开设有贯通的长槽,所述翻转轴(11)滑动连接在长槽的内壁上,所述支撑架(24)侧面开设有两侧t型槽,所述t型槽内壁滑动连接有矩形壳(25),所述矩形壳(25)内壁滑动连接有l型压板(26),所述l型压板(26)和矩形壳(25)内壁共同固定连接有第一弹簧(27),所述l型压板(26)底部和第一支板(19)的顶部相接触,所述l型压板(26)侧面固定连接有l型顶板(28),所述l型顶板(28)端部呈斜面,所述l型支撑板(23)侧面固定连接有t型齿板(29),所述t型齿板(29)和间断齿轮(12)相配合。
3.根据权利要求2所述的一种等离子体刻蚀机,其特征在于:所述限位机构包括横向压板(30),所述横向压板(30)固定连接在电动推杆(8)伸缩端的侧面,所述固定台(6)两侧均固定连接有l型延伸板(31),所述l型延伸板(31)顶部开设有两个第一滑槽,所述第一滑槽内壁滑动连接有挤压块(32),所述挤压块(32)侧面和l型延伸板(31)共同固定连接有第二弹簧(33),所述挤压块(32)侧面固定连接有异型杆(34),所述异型杆(34)端部固定连接有限位板(35),所述晶圆架(7)两侧均开设有限位槽,所述限位板(35)滑动连接在限位槽的内壁上,所述l型延伸板(31)顶部转动连接有两个滚轮(36),所述挤压块(32)侧面固定连接有第一绳索(37),所述第一绳索(37)绕过滚轮(36)表面且贯穿l型延伸板(31),所述第一绳索(37)端部固定连接有连接板(38),所述连接板(38)顶部和横向压板(30)底部相接触。
4.根据权利要求3所述的一种等离子体刻蚀机,其特征在于:所述限位板(35)侧面固定连接有减震弹簧(39),所述减震弹簧(39)另一端固定连接有减震垫(40),所述减震垫(40)滑动连接在限位槽的内壁上。
5.根据权利要求2所述的一种等离子体刻蚀机,其特征在于:所述机壳(1)两侧内壁均固定连接有第二支板(41),所述第二支板(41)顶部开设有贯通的第二滑槽,所述第二滑槽内壁滑动连接有楔形块(42),所述第二支板(41)顶部固定连接有框型架(43),所述框型架(43)内壁固定连接有气囊(44),所述框型架(43)两侧均开设有第三滑槽,所述第三滑槽内壁滑动连接有挤压板(45),所述楔形块(42)和挤压板(45)固定连接,所述挤压板(45)和框型架(43)共同固定连接有第三弹簧(46),所述挤压板(45)侧面和气囊(44)相接触,所述气囊(44)顶部固定连通有贯穿框型架(43)的第三进气管(47),所述第三进气管(47)表面固定连接有单向阀(48),所述气囊(44)侧面固定连通有贯穿框型架(43)的出气管(49),所述出气管(49)表面固定连接有单向阀(48),所述出气管(49)端部固定连通有横向管(50),所述横向管(50)表面开设有出气孔(51),所述圆形套(20)侧面固定连接有异形顶杆(52)。
6.根据权利要求3所述的一种等离子体刻蚀机,其特征在于:所述固定台(6)两侧均固定连接有第三支板(53),所述第三支板(53)顶部固定连接有两个限位轴(54),所述限位轴(54)贯穿连接板(38)。
7.根据权利要求2所述的一种等离子体刻蚀机,其特征在于:所述矩形壳(25)底部固定连接有第二绳索(55),所述第二绳索(55)贯穿l型延伸板(31)且端部固定连接有重物块(56)。
8.根据权利要求2所述的一种等离子体刻蚀机,其特征在于:所述复位机构包括两个第二l型板(57),所述第二l型板(57)固定连接在机壳(1)的侧面,所述拉动板(9)端部固定连接有贯穿第二l型板(57)的复位轴(58),所述第二l型板(57)和拉动板(9)共同固定连接有套接在复位轴(58)表面的复位弹簧(59),所述复位轴(58)端部固定连接有矩形块,所述矩形块顶部开始有贯穿的螺纹孔(60),所述第二l型板(57)侧面固定连接有第四支板,所述第四支板顶部螺纹连接有螺栓(61)。
9.一种等离子体刻蚀机的刻蚀方法,其适用于权利要求1-8任意一项所述的一种等离子体刻蚀机,其特征在于:该方法的步骤为:
步骤一:将刻蚀气体通入到电离箱(2)中,刻蚀气体在电离箱(2)形成等离子体后通入到机壳(1)的内部,开始对晶圆表面进行刻蚀;
步骤二:晶圆一面刻蚀完成后,停止气体的通入,此时启动电动推杆(8)运动,通过翻转机构使得晶圆架(7)翻转到另一面,实现对晶圆另外一面的刻蚀,同时在电动推杆(8)向上运动时,将自动解除对晶圆架(7)进行限位,在电动推杆(8)向下运动时,限位板(35)将缓慢的对晶圆架(7)进行限位。
技术总结