专利名称：硅片刻蚀设备及控制腔室上盖升降的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体硅片加工设备，尤其涉及一种半导体硅片刻蚀设备及控制腔室 上盖升降的方法。
背景技术：
在半导体加工工艺中，特别是在刻蚀、氧化、化学气相沉积(CVD)等过程中，通常 使用基于等离子体的半导体加工工艺将半导体硅片加工成集成电路芯片。为给硅片加工提 供最佳的工艺环境，传统的等离子加工系统是通过控制等离子真空腔内的气流或等离子体 流来实现的，这样就需要提供密封性较高的真空腔室。而当腔室内部的部件，如静电卡 盘、内衬、顶针等需要拆装或维护时，就需要升起腔室上盖，以打开腔室，进行部件拆装 和维护。打开真空腔室上盖的操作就需要一套开盖机构的控制系统，对提升操作进行控制。同 时，当拆装操作或维护操作完成后，重新合上腔室上盖时，为保持真空腔室的密封性，需 对腔室上盖的降落进行控制和精准定位，以确保在保证人员和设备安全的前提下，精确复 原并密封腔室，为工艺加工提供最佳的真空环境。因此，刻蚀系统工艺模块开盖机构控制系统需要解决两个重要问题 一是腔室上盖的 升降控制，二是重新合盖密封时关键位置的精准定位。如图1所示，是现有技术中的硅片刻蚀设备的结构示意图，包括刻蚀腔室l，刻蚀腔室l的上部依次设有安装衬环2和腔室上盖3，腔室上盖3连接有开盖机构。所述开盖机构包括 电机8，电机8通过传动装置驱动滑块4上下移动，进而带动腔室上盖3上升或下降，传动装 置上设有制动器9，通过控制装置控制电机8和制动器9的动作，实现腔室上盖3的升降控 制。在腔室上盖3升降过程中打开制动器9，停止升降时制动器9制动，腔室上盖3位置固 定。上述的硅片刻蚀设备中，采用两个接近传感器，分别位于开盖机构的上端和下端，以 感应滑块4上的被检测块6。安装在上端的传感器为上限位传感器5，当滑块4带动腔室上盖3 到达定义的上限位置时，控制装置断开升信号，按上升按钮时制动器9制动，此时腔室上盖 3不能升只能降，以防误操作发生危险。安装在下端的传感器为下限位传感器7，当滑块4带 动腔室上盖3到达下限位置时，控制装置断开降信号，按下降按钮时制动器制动，此时腔室 上盖不能降只能升，以实现合盖时的定位，并防止误操作损坏设备。上述控制方案简单，可实现要求的腔室上盖3的升降控制和合盖定位两个功能，但存 在较为明显的缺点 一是难以保证安装精度的问题。合盖时要求在腔室上盖3与安装衬环2 的上表面较好接触后，停止降操作，避免损坏设备，而下限位传感器7的安装精度将影响合 盖质量，稍高则不能合理密封，稍低则可能造成腔室上盖3压挤安装衬环2上表面，造成设 备损伤。这就要求在传感器安装调试时需不断调整、实验，增加了安装的难度；二是长期 的可靠性问题。当下限位传感器7和被检测块6的相对位置在未知状况下发生变化时，将导 致合盖时不能密封或损伤设备。三是该方案在制动器9控制和电机8升降操作控制的控制逻 辑上不完善，将可能直接导致安全事故。发明内容本发明的目的是提供一种硅片刻蚀设备及控制腔室上盖升降的方法，该设备及方法能 精确、安全、可靠的控制硅片刻蚀设备的腔室上盖的上升和下降，及合盖时的精确定位。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的硅片刻蚀设备，包括刻蚀腔室，刻蚀腔室的上部依次设有安装衬环和腔室上 盖，所述的安装衬环与腔室上盖之间设有多个压力感应装置。 所述的压力感应装置有3个。 所述的压力感应装置为微型压力开关。 所述的压力感应装置为微型压力传感器。所述的多个压力感应装置均匀分布且嵌入安装于所述安装衬环的上表面。 所述的多个压力感应装置均匀分布且紧贴所述腔室上盖的内壁安装于腔室上盖的下表面。当腔室上盖接触到压力感应装置时，关闭腔室上盖的下降操作。 当腔室上盖接触到微型压力开关时，微型压力开关关闭腔室上盖的下降操作。 当腔室上盖接触到微型压力传感器时，微型压力传感器向控制装置发出限位信号，控 制装置接收到限位信号后关闭腔室上盖的下降操作。当硅片刻蚀设备进行刻蚀工艺时，关闭腔室上盖的上升及下降操作。 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的硅片刻蚀设备及控制腔室上盖 升降的方法，由于安装衬环与腔室上盖之间设有多个压力感应装置，来实现对腔室上盖最 低下降限位的控制，并完善了对腔室上盖升降的控制逻辑，能精确、安全、可靠的控制硅 片刻蚀设备的腔室上盖的上升和下降，及合盖时的精确定位。主要适用于半导体硅片刻蚀 设备，也适用于其它类似的设备。
图l为现有技术中硅片刻蚀设备的结构示意图；图2为本发明的硅片刻蚀设备的结构示意图；图3为图2中的A部放大图；图4为本发明的控制腔室上盖升降的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的硅片刻蚀设备较佳的实施方式如图2、图3所示，包括刻蚀腔室l，刻蚀腔室l 的上部依次设有安装衬环2和腔室上盖3，所述的安装衬环2与腔室上盖3之间设有多个压力 感应装置IO，最好有3个。所述的压力感应装置10可以为微型压力开关。当腔室上盖3接触到微型压力开关时， 微型压力开关直接关闭腔室上盖3的下降操作。所述的压力感应装置10也可以为微型压力传感器。当腔室上盖3接触到微型压力传感 器时，微型压力传感器向控制装置发出限位信号，控制装置接收到限位信号后关闭腔室上 盖的下降操作。所述的压力感应装置10可以设于所述安装衬环2的上表面。最好是多个压力感应装置 10均匀分布且嵌入安装于所述安装衬环2的上表面，其感应部位刚好高于安装衬环2的上表 面；也可以设于所述腔室上盖3的下表面。最好是多个压力感应装置10均匀分布且紧贴所述 腔室上盖3的内壁安装于腔室上盖3的下表面，其感应部位刚好低于腔室上盖3的下表面。本发明的控制腔室上盖升降的方法，当腔室上盖接触到压力感应装置时，关闭腔室上 盖的下降操作。此时，腔室上盖只能上升，不能下降；当硅片刻蚀设备进行刻蚀工艺时， 控制装置关闭腔室上盖的上升及下降操作。此时，腔室上盖既不能上升，也不能下降。具体的控制过程，如图4所示。当硅片刻蚀设备正常工作，尤其是工艺过程中时，控制装置给出互锁信号，使得开盖 机构的升降操作失效，不能进行腔室上盖3的升降操作，制动器9处于制动状态。当硅片刻蚀设备进行维护时，控制装置去除互锁信号，开盖机构的升降操作有效，开 盖机构供电开关闭合后，按下升降开关即可进行升降操作。当腔室上盖3处于最低限位处时当腔室上盖3压触并使得嵌入安装在安装衬环2上表 面的三个微型压力开关中的任意两个开关动作时，给出信号，表示己到最低限位。腔室上 盖3到达最低限位处时，制动器9制动，降操作开关失效，腔室上盖3只能进行升操作，不能 进行降操作，且只有开盖机构供电并同时按下升操作开关，电机8驱动腔室上盖3上升时，制动器9才打开。当腔室上盖3处于中间位置时当腔室上盖3运动(上升或下降)至最低与最高限位之间的位置时，停止升降操作的同时制动器9制动并保持。只用升降机构供电并同时重新按下 升或降操作幵关时，制动器9才打开。当腔室上盖3处于最高限位处时当上限位传感器5检测到腔室上盖3已经上升至设定 的最高限位处时，上限位传感器5给出信号，制动器9制动，升操作开关失效，腔室上盖3只 能进行降操作，不能进行升操作，且只有开盖机构供电并同时按下降操作开关，电机驱动 腔室上盖3下降时，制动器9才打开。本发明用均匀分布、嵌入安装在安装衬环上表面上的压力感应装置，来实现对腔室上 盖最低下降限位的控制，并完善了对腔室上盖升降的控制逻辑，能精确、安全、可靠的控 制硅片刻蚀设备的腔室上盖的上升和下降，及合盖时的精确定位。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种硅片刻蚀设备，包括刻蚀腔室，刻蚀腔室的上部依次设有安装衬环和腔室上盖，其特征在于，所述的安装衬环与腔室上盖之间设有多个压力感应装置。
2、 根据权利要求l所述的硅片刻蚀设备，其特征在于，所述的压力感应装置有3个。
3、 根据权利要求1或2所述的硅片刻蚀设备，其特征在于，所述的压力感应装置为微 型压力开关。
4、 根据权利要求1或2所述的硅片刻蚀设备，其特征在于，所述的压力感应装置为微 型压力传感器。
5、 根据权利要求l所述的硅片刻蚀设备，其特征在于，所述的多个压力感应装置均匀 分布且嵌入安装于所述安装衬环的上表面。
6、 根据权利要求l所述的硅片刻蚀设备，其特征在于，所述的多个压力感应装置均匀 分布且紧贴所述腔室上盖的内壁安装于腔室上盖的下表面。
7、 一种控制腔室上盖升降的方法，其特征在于，当腔室上盖接触到压力感应装置 时，关闭腔室上盖的下降操作。
8、 根据权利要求7所述的控制腔室上盖升降的方法，其特征在于，当腔室上盖接触到 微型压力开关时，微型压力开关关闭腔室上盖的下降操作。
9、 根据权利要求7所述的控制腔室上盖升降的方法，其特征在于，当腔室上盖接触到 微型压力传感器时，微型压力传感器向控制装置发出限位信号，控制装置接收到限位信号 后关闭腔室上盖的下降操作。
10、 根据权利要求7所述的控制腔室上盖升降的方法，其特征在于，当硅片刻蚀设备 进行刻蚀工艺时，关闭腔室上盖的上升及下降操作。
全文摘要
本发明公开了一种硅片刻蚀设备及控制腔室上盖升降的方法，包括刻蚀腔室，刻蚀腔室的上部依次设有安装衬环和腔室上盖，所述的安装衬环与腔室上盖之间设有3个微型压力开关，来实现对腔室上盖最低下降限位的控制，并完善了对腔室上盖升降的控制逻辑，能精确、安全、可靠的控制硅片刻蚀设备的腔室上盖的上升和下降，及合盖时的精确定位。主要适用于半导体硅片刻蚀设备，也适用于其它类似的设备。
文档编号H01L21/02GK101221904SQ20071006339
公开日2008年7月16日 申请日期2007年1月10日 优先权日2007年1月10日
发明者俊 张 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司