[发明专利]一种等离子体加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种等离子体加工设备。

背景技术

等离子体加工设备是加工半导体器件的常用设备，在进行诸如刻蚀、溅射、物理气相沉积和化学气相沉积等工艺过程中，常常需要借助提升机构使被加工工件上升或下降。

典型的等离子体加工设备包括反应腔室以及固定在反应腔室的室壁上的提升机构。提升机构包括旋转电机、直线运动单元以及顶片单元，其中，直线运动单元用以将旋转运动转换为直线运动，其一端通过联轴器与旋转电机连接，另一端固定顶片单元。顶片单元用于承载被加工工件。旋转电机的正转和反转，使得顶片单元实现直线往复运动，从而可使被加工工件上升或下降。

上述提升机构是通过旋转电机来驱动顶片单元运动，用于将旋转运动转换为直线运动的直线运动单元的结构复杂、体积大，导致等离子体加工设备的体积庞大，安装和维护困难。在实际使用过程中，由于需要由旋转运动向直线运动转换的转换时间，延长了提升机构的反应速度，降低了等离子体加工设备的加工精度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种等离子体加工设备，其不仅体积小，结构简单，而且加工精度高。

为实现本发明的目的而提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室、固定在所述反应腔室的室壁上的提升机构以及与所述提升机构连接的用于推动被加工工件移动的顶针系统，所述提升机构包括驱动单元和传递单元，所述传递单元的一端与所述顶针系统连接，另一端与所述驱动单元连接，借助所述传递单元将所述驱动单元的动力传递到所述顶针系统，以使所述顶针系统作直线往复运动，其中，所述驱动单元为直线电机，所述直线电机的定子固定在所述反应腔室上，所述传递单元与所述直线电机的动子连接。

其中，所述传递单元包括支承部件以及用于将所述顶针系统和所述支承部件连接的固定块，所述支承部件与所述直线电机的动子连接，所述支承部件相对于所述直线电机的定子作直线运动，所述固定块固定在所述支承部件上。

其中，在所述支承部件与所述直线电机之间设有导轨以及与所述导轨相配合的滑块，所述导轨固定在所述直线电机的定子上，所述滑块固定在所述支承部件上，所述支承部件借助所述滑块沿所述导轨滑动。

其中，所述支承部件包括连接部以及分别设置在所述连接部的两个端部的第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和第二延伸部与所述连接部垂直，所述第一延伸部、所述第二延伸部以及所述连接部形成缺一边的方形框，且在所述连接部的垂直方向上，所述第一延伸部比所述第二延伸部短，所述动子与所述第一延伸部连接，所述滑块固定在所述连接部的内侧，所述导轨设置在所述定子与所述连接部相对的面上，所述固定块设置在所述连接部的外侧。

其中，所述支承部件包括连接部以及分别设置在所述连接部的两个端部的第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和第二延伸部与所述连接部垂直，所述第一延伸部、所述第二延伸部以及所述连接部组成缺一边的方形框，且在所述连接部的垂直方向上，所述第一延伸部比所述第二延伸部短，所述动子与所述第一延伸部连接，所述滑块固定在所述第二延伸部的内侧，所述导轨设置在所述定子与所述第二延伸部相对的面上，所述固定块设置在所述连接部的外侧。

其中，在所述支承部件和所述直线电机的定子之间设有自锁装置，用于锁止所述支承部件与所述直线电机的定子之间的相对运动。

其中，等离子体加工设备包括用于测量所述被加工工件的位置和移动速度的监测单元，所述监测单元设置在所述支承部件和所述直线电机的定子之间。

其中，所述监测单元包括光栅读头和光栅尺，所述光栅读头设置在所述支承部件上，所述光栅尺设置在所述直线电机的定子上；或者，所述光栅读头设置在所述直线电机的定子上，所述光栅尺设置在所述支承部件上，借助所述光栅读头和光栅尺获得所述被加工工件的位置和移动速度。

其中，等离子体加工设备包括控制单元，所述控制单元与所述直线电机和所述监测单元连接，所述控制单元用于根据监测到的所述被加工工件的位置控制所述直线电机的运行速度。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的等离子体加工设备采用直线电机驱动顶针系统实现直线往复运动，从而省去了用以将旋转运动转换为直线运动的直线运动单元，进而简化了等离子体加工设备的结构，缩小了体积，而且有利于等离子体加工设备的安装和维护。此外，采用直线电机驱动顶针系统可以提高提升机构的反应速度，进而提高等离子体加工设备的加工精度。

附图说明

图1为本发明实施例等离子体加工设备的结构简图；