一种等离子体加工设备的制造方法_2

文档序号:9689223阅读:来源:国知局
8为接触电极和转轴的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图来对本发明实施例提供的等离子体加工设备进行详细描述。
[0032]图3为本发明第一实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图。请参阅图3,本实施例提供的等离子体加工设备包括反应腔室20、驱动装置21和转轴22。其中,在反应腔室20内设置有承载装置201和托盘202,托盘202用于承载多个基片S,如图3所示,托盘202上沿其周向放置有多个基片S,且该多个基片S位于同一圈层,所谓同一圈层是指托盘202上与托盘202中心位置的距离相同的环形区域;所谓同一圈层的基片是指位于与托盘中心位置的距离相同位置处的基片,在实际应用中,基片S可在托盘202上形成沿其径向上分布的多个上述圈层,以提高单次工艺的产率;承载装置201用于承载托盘202,在承载装置201内设置有吸附电极(图中未示出),吸附电极与电源(图中未示出)电连接,以使托盘202与承载装置201采用静电吸附的方式固定,在本实施例中,具体地,承载装置201由上至下依次设置有静电吸盘2011、卡座2012和加热台2013,在静电吸盘2011内设置有上述吸附电极,吸附电极的数量可以为一个、两个或者多个,以实现采用单电极、双电极或者多电极静电吸附方式吸附固定;加热台2013用于采用热传导的方式加热基片;当然,在实际应用中,承载装置201还包括其他组件。另外,也可以在托盘202内设置吸附电极,以使得基片S与托盘202采用静电吸附的方式固定,当然,在实际应用中,基片S与托盘202也可以采用其他方式固定,例如,通过盖板将基片S固定在托盘202上。
[0033]转轴22对应托盘202的中心区域设置,转轴22的一端与承载装置201固定连接,转轴22的另一端与驱动装置21的驱动轴相连接,借助驱动装置21的驱动轴旋转驱动转轴22围绕该转轴22的中心轴水平旋转,以带动承载装置201和托盘202围绕该托盘202的中心轴水平旋转。在本实施例中,由于转轴22为承载负荷的主体,转轴22 —般采用碳素轴承制成;驱动装置21包括步进电机,并且在转轴22上固定设置有转子,步进电机通过传动带将其转动动能传送至转轴22。
[0034]在本实施例中,优选地,托盘202旋转的转速范围在O?1000转/分钟;进一步优选地,托盘202旋转的转速范围在O?100转/分钟,这可以较好地提高托盘202表面同一圈层内多个基片的片间均匀性,从而可以较好地提高单次工艺多个基片的均匀性。
[0035]具体地,转轴22的一端贯穿承载装置201的下表面与承载装置201固定连接,由于托盘202和承载装置201采用静电吸附的方式固定,因此,转轴水平旋转带动承载装置201和托盘202同时围绕该托盘中心轴水平旋转。容易理解,转轴22的一端贯穿承载装置201的下表面与其固定连接,应保证转轴22与承载装置201内设置的其他部件不干涉或影响,例如,应保证转轴22与静电吸盘2011内的吸附电极不干涉或影响。
[0036]另外,驱动装置21设置在反应腔室20的外侧,转轴22的另一端贯穿反应腔室20的腔室壁与驱动装置21的驱动轴相连接,并且,在转轴22与反应腔室20的腔室壁相连接的位置处设置有磁流体密封件(图中未示出),这既可以保证反应腔室20的密封性,从而保证反应腔室20的真空度,也可以保证转轴22可水平旋转。当然,在实际应用中,还可以采用其他密封件。
[0037]另外,容易理解,在本实施例中,为实现支撑该转轴22以及与转轴固定连接的托盘的重力应设置有支撑装置(图中未示出),支撑装置的设置位置根据实际情况具体设置,例如,设置在转轴22与反应腔室20的腔室壁相连接的位置处,或者设置在反应腔室20内部或者反应腔室20外部。
[0038]需要说明的是,在本实施例中,转轴22的一端贯穿承载装置201的下表面与承载装置201固定连接。但是,本发明并不局限于此,在实际应用中,转轴22的一端也可以贯穿承载装置201的上下表面与承载装置201固定连接;当然也可以转轴22的一端直接与承载装置201的下表面固定连接,只要能够实现转轴22带动承载装置201和托盘202围绕该托盘中心轴水平旋转即可。
[0039]进一步需要说明的是,在承载装置201包括由上至下设置的静电吸盘2011、卡座2012和加热台2013的情况下,为实现转轴22的一端与承载装置201固定连接,可以采用以下方式固定:(I)使转轴22的一端与静电吸盘2011固定连接,转轴22水平旋转可实现同时带动托盘202和该静电吸盘2011水平旋转;(2)使转轴22的一端与静电吸盘2011和卡座2012 二者固定连接,转轴22水平旋转可实现同时带动托盘202、静电吸盘2011和卡座2012水平旋转;(3)使转轴22的一端与静电吸盘2011、卡座2012和加热台2013三者均固定连接,转轴22水平旋转可实现同时带动托盘202、静电吸盘2011、卡座2012和加热台2013水平旋转。容易理解,在上述(2)中,若静电吸盘2011和卡座2012 二者固定连接,则仅需要使得转轴22的一端与二者中任意一个固定连接即可;同理,在上述(3)中,若静电吸盘2011、卡座2012和加热台2013固定连接,则仅需要使得转轴22的一端与三者中任意一个固定连接即可。
[0040]另外,优选地,在转轴22带动承载装置201和托盘202水平旋转的相对旋转表面之间填充有硅胶或者硅胶与玻璃纤维的复合物。具体地,在上述(I)中,相对旋转表面为静电吸盘2011下表面和卡座2012上表面;在上述(2)中,相对旋转表面为卡座2012下表面和加热台2013上表面;在上述(3)中,相对旋转表面为加热台2013下表面和与之相邻表面(例如,反应腔室内表面或者其他表面)。借助诸如硅胶或者硅胶与玻璃纤维的复合物等热传导界面材料,不仅可以减小二者之间的摩擦,而且对静电引力的传导不会产生影响?’另夕卜,还可以保证加热台2013与基片S之间的热传导不受影响。诸如硅胶或者硅胶与玻璃纤维的复合物等热传导界面材料适用于等离子体加工设备的真空环境。
[0041]另外需要说明的是,本实施例提供的等离子体加工设备为电感耦合等离子体加工设备,具体地,该电感耦合等离子体加工设备还包括感应线圈23和进气装置24,进气装置24设置在反应腔室20的顶壁上,用于向反应腔室20内输送工艺气体;感应线圈23设置在反应腔室20的顶壁上方,且与激励电源(图中未示出)相连接,用于激发反应腔室20内工艺气体形成等离子体,该电感耦合等离子体加工设备用于对基片S完成刻蚀、沉积等工艺。但是,本发明并不局限于此,在实际应用中,等离子体加工设备还包括电容耦合等离子体加工设备、表面波或电子回旋共振等离子体加工设备,用于对基片完成刻蚀、沉积等工艺。
[0042]综上所述,本实施例提供的等离子体加工设备,通过设置驱动装置21和转轴22,并且,转轴22对应托盘202的中心区域设置,转轴22的一端与承载装置201固定连接,转轴22的另一端与驱动装置21的驱动轴相连接,借助驱动装置21的驱动轴旋转驱动转轴22围绕该转轴22中心轴水平旋转,以带动承载装置201和托盘202围绕该托盘202中心轴水平旋转,这使得在工艺过程中位于同一圈层的基片位于相同的电磁场、偏压电场、控温热场以及等离子体流场等,即,可以使得位于同一圈层的基片进行工艺的工艺参数相同,因而可以提高位于同一圈层的基片的片间均匀性,从而可以提高单次工艺的基片的均匀性,进而可以提闻工艺质量和良品率。
[0043]图4为本发明第二实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图。图5为图4中接触电极和转轴的结构示意图。请一并参阅图4和图5,本实施例提供的等离子体加工设备与上述实施例提供的等离子体加工设备相类似,同样包括反应腔室20、驱动装置21和转轴22,由于反应腔室20、驱动装置21和转轴22的结构和功能在上述实施例中已有了详细的描述,在此不再赘述。
[0044]下面仅对本实施例提供的等离子体加工设备与第一实施例提供的等离子体加工设备的不同点进行详细描述。在本实施例中,在托盘202上放置有位于中心区域的基片和位于两个不同圈层内的多个基片,以提高单次工艺的产率。转轴22的一端与承载装置201的静电吸盘2011固定连接,转轴22水平旋转同时带动托
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