一种压环压紧机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造设备技术领域，尤其涉及一种压环压紧机构。
【背景技术】
[0002]在已有的半导体制造设备如等离子刻蚀设备中，通常在反应腔室底部设有基座，用以支撑和放置待加工的工件。不过，因在等离子刻蚀的过程中会产生大量的热，这些热量的存在会影响对工件的刻蚀速率和刻蚀质量，为此，目前较常用的一种技术手段是利用水冷卡盘来支撑和冷却放置在水冷卡盘上的工件。请参阅图1，该水冷卡盘包括:卡盘主体10，设于卡盘主体10上的多个透气孔11，以及位于卡盘主体10边缘的密封圈12。在等离子刻蚀前将待刻蚀的工件20放置在卡盘主体10上，并通过位于卡盘主体10上方的压环30将工件20固定在卡盘主体10上，在等离子刻蚀时利用从多个透气孔11吹出的氦气(He)以及设于卡盘主体10中冷却水路(未示出)对工件20进行冷却，以保证工件20的温度，从而保证刻蚀速率和刻蚀质量。
[0003]通常，工艺前，压环30处于较高的传输位，工件20由传输装置(如机械手等)放置于卡盘主体10上后，驱动压环30下降至较低的工艺位，从而将工件20固定在卡盘主体10上，并进行工艺。工艺后，首先驱动压环30上升至较高的传输位，再由传输装置将工件20从卡盘主体10上取走。上述压环30的升降过程是由驱动装置(如气缸等)带动压环压紧机构完成的，该压环压紧机构通过三个压环连接杆组件50与压环30连接，请参阅图2和图3，每个压环连接杆组件50组件包括:与压环30固定连接的套筒52，且套筒52远离压环30的一端设有向内的径向翻边，安装在套筒52内且两端分别与压环30和所述翻边接触的弹簧53，以及一端具有凸台的压环连接杆51 ;压环连接杆51穿插在套筒52和弹簧53中，且具有凸台的一端位于套筒52内，压环连接杆51的另一端与气缸固定连接。
[0004]利用上述压环压紧机构使压环30下移压紧工件20时，气缸驱动压环压紧机构向下运动，压环压紧机构通过三个压环连接杆51带动压环30向下运动，当压环30与放置在卡盘主体10上的工件20接触后，压环30停止移动，气缸继续驱动压环压紧机构向下运动，进而带动三个压环连接杆51继续向下运动，此时三个压环连接杆51分别压缩套筒52内的弹簧53，在弹簧53产生的反弹力作用下使得压环30压紧工件20，从而将工件20固定在卡盘主体10上；利用上述压环压紧机构驱动压环30上升松开工件20的过程与压紧工件20的过程相反，在此不作详细描述。
[0005]利用上述压环压紧机构虽然能够实现将工件20压紧固定在卡盘主体10上，但本申请发明人在实现本发明的过程中发现:在现有的压环压紧机构中，因三个弹簧53各自的尺寸公差、强度公差以及安装到套筒52内的装配公差，导致三个弹簧53产生的反弹力很难相同，使得工件20的受力不均匀，从而导致工件20与卡盘主体10之间的间隙不均匀，引起等离子刻蚀过程中整个工件20的温度分布不均，进而严重影响等离子刻蚀的质量。
[0006]因此，如何提供一种使工件20与基座之间的间隙均匀的压环压紧机构，成为当前本领域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种压环压紧机构，采用该压环压紧机构对放置在基座上的待加工工件进行固定时，可以使该工件与基座之间的间隙均匀。
[0008]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0009]—种压环压紧机构，用于将待加工工件固定于基座上，包括:
[0010]位于反应腔室内的压环和配重环，所述配重环位于所述压环的下方且与所述压环连接，所述配重环的轴心与所述压环的轴心位于同一条直线上；
[0011]位于所述反应腔室外的驱动装置，以及一端与所述驱动装置连接、另一端可与所述配重环接触或分离的传动组件，所述驱动装置通过所述传动组件驱动所述压环和配重环上升或下降，且在所述压环下降的过程中，当所述压环与所述基座上的待加工工件接触后所述传动组件继续下降至与所述配重环分离。
[0012]优选地，所述传动组件包括:位于所述配重环的下方、并沿所述配重环的圆周方向均匀分布的至少三个驱动连接杆，所述驱动连接杆的一端可分别与所述配重环接触、另一端伸出所述反应腔室外并分别与所述驱动装置连接。
[0013]较佳地，所述配重环上设有垂直指向所述配重环的轴心、并沿所述配重环的圆周方向均匀分布的至少三个伸出部，且所述伸出部分别与所述驱动连接杆面向所述压环的一端--正对。
[0014]优选地，在所述反应腔室内固设有至少三个沿所述配重环的圆周方向均匀分布的半圆环形的配重环定位套，所述配重环定位套的开口与所述伸出部一一相对，在竖直方向上每个所述配重环定位套远离所述压环的一端内侧设有与水平面呈55°?75。角的半圆形坡面，当所述传动组件下降至与所述配重环分离后，所述配重环通过所述伸出部和分别对应的所述半圆形坡面的配合，自动调整所述配重环的中心位置。
[0015]优选地，所述基座设有至少三个沿所述配重环的圆周方向均匀分布的半圆形凹槽，所述凹槽与所述配重环定位套一一相对，且在竖直方向上所述配重环定位套靠近所述压环的一端外侧设有延伸部，以将所述配重环定位套固定于所述基座上。
[0016]进一步地，所述配重环通过至少三个配重连接杆与所述压环连接，且所述配重连接杆沿所述配重环的圆周方向均匀分布。
[0017]优选地，在所述配重环和所述压环之间设有至少一个圆环形配重块，且所述配重块套装在所述配重连接杆上。
[0018]较佳地，在所述配重环与所述反应腔室之间设有第一绝缘环，在所述驱动连接杆靠近所述压环的一端设有第二绝缘环，在所述配重连接杆与所述基座之间设有第三绝缘环。
[0019]较佳地，在所述配重环靠近所述压环的端面或所述配重块靠近所述压环的端面设有配重保护环，以完全覆盖所述配重环或所述配重块靠近所述压环的端面。
[0020]优选地，所述驱动装置为气缸，所述传动组件还包括:位于所述反应腔室外且与所述反应腔室固定连接的腔室连接环，位于所述腔室连接环的下方并与所述腔室连接环固定连接的气缸固定环，位于所述气缸固定环的下方并与所述气缸固定环活动连接的气缸轴连接环，且所述气缸轴连接环分别与三个所述驱动连接杆的一端固定连接，与所述气缸固定环固定连接用于固定支撑所述气缸的气缸固定板，以及分别与所述气缸的气缸轴和所述气缸轴连接环固定连接的气缸轴连接板；其中，
[0021 ] 所述腔室连接环的轴心、气缸固定环的轴心、气缸轴连接环的轴心和配重环的轴心位于同一条直线上，且所述腔室连接环和所述气缸固定环上各设有三个分别供三个所述驱动连接杆穿过的导向孔。
[0022]在本发明提供的压环压紧机构中，利用配重环的重力使压环压紧工件，从而将工件固定在卡盘主体上，与【背景技术】中所提的利用多个弹簧提供的反弹力来压紧工件、导致工件受力不均相比，利用配重环的重力来压紧工件可以使工件受力均匀，从而使工件与卡盘主体之间的间隙均匀。
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1为现有技术中水冷卡盘的结构示意图；
[0025]图2为现有技术中压环压紧机构的压环和压环连接杆组件的位置关系图；
[0026]图3为图2中压环连接杆组件的结构示意图；
[0027]图4为本发明实施例提供的压环压紧机构的局部示意图；
[0028]图5为图4中配重环的结构示意图；
[0029]图6为图4中配重环定位套的结构示意图；
[0030]图7为本发明实施例提供的