[发明专利]一种配置取放装置和调节工件的位置的半导体刻蚀装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种配置有工件取放装置的半导体刻蚀装置，尤其涉及等离子体刻蚀装置中用于取放半导体工件和调节不同尺寸工件的位置的工件取放装置的半导体刻蚀装置。

背景技术

在超大规模集成电路的加工过程中，通常利用等离子体中的活性粒子（氯离子、氟离子等）对半导体（单晶硅）进行刻蚀、氧化、PECVD（等离子体辅助化学气相沉积）等处理工艺。

图1为现有技术中通常采用等离子体半导体刻蚀装置的反应腔室结构图，反应气体和辅助气体通过上端盖1上的进气孔和带有透气孔的接地电极2进入到反应腔室中，射频电极3上连接射频偏压，气体在接地电极2和射频电极3之间的空间内被激发形成等离子体，并在电极电场力的作用下轰击到载物台4上承载的半导体工件，例如半导体晶片，引发一系列物理和化学作用，起到刻蚀的作用。

在使用现有技术的刻蚀装置时，每处理完一件工件后，都需要打开上端盖来取出该工件并放置待处理的新工件，因此，在实际工作中，刻蚀装置的上端盖要频繁地打开和关闭，由于上端盖上安装有接地电极和气体供应装置，打开和关闭的过程往往费时费力，而且反复地打开和关闭还会影响到接地电极和气体分配板的位置精度，从而对后续工件的处理带来不利的影响，并容易造成上端盖处的密封件的损耗，影响密封的效果。

另外，在基片进行刻蚀中，腔室中要维持10^-3~10^-6Pa的低气压环境。当前实验设备中，更换基片时，将腔室中气压升到1个标准大气压，更换完毕后，再将腔室中的气压降低到10^-3~10^-6Pa，该过程会使真空设备如分子泵和机械泵等工作负荷大，设备损耗大，同时该过程费时费力，浪费能源。

同时当前实验设备中，更换基片大多是要拆卸腔室的上密封盖或下密封盖，更是存在费时费力浪费能源的问题。

现有的实验设备中工件在放电腔室中的位置是固定的，当改变工件与电极间距时需要重新设计腔室，这对探求最佳的工件位置是不利的。

发明内容

    本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种配置有工件取放装置和调节不同尺寸工件的位置的半导体刻蚀装置，从而免除现有技术中开启上端盖进行取放工件的弊端。

为了实现本发明的目的，本发明采取如下技术方案：

一种配置取放装置和调节工件的位置的半导体刻蚀装置，包括用于进行等离子体刻蚀的反应腔室，所述反应腔室内部设有用于向所述半导体工件供应反应气体的气体供应装置、用于取放所述半导体工件的工件取放装置，以及相互间隔相对设置的接地电极和射频电极，其特征在于：所述工件取放装置包括射频电极升降机构和取放片视窗出口装置；

所述射频电极升降机构包括直线运动传动机构和导向机构，所述直线运动传动机构包括驱动电机、连接驱动电机的转动件和连接该转动件的直线运动件，所述射频电极设置在该直线运动件上，所述导向机构包括导向运动件和导向固定件，其中，所述导向运动件固定在所述射频电极上，且连接所述直线运动件，所述导向运动件滑动地安装于所述导向固定件上并可沿所述导向固定件轴向滑动，该导向固定件上连接所述驱动电机，所述导向固定件安置于所述刻蚀装置的机架上；所述射频电极与所述反应腔室的下端盖之间设置有密封用波纹管，所述波纹管能跟随所述射频电极的升高和下降而产生伸长和缩短；

所述取放片视窗出口装置设置在所述反应腔室的侧壁上，其包括开设在所述侧壁上的窗口、置于该窗口上的窗口盖和置于该窗口和窗口盖之间的密封装置，所述取放片视窗出口装置相对于所述反应腔室下端盖的设置高度位于所述射频电极的升降行程范围内。

前述的射频电极升降装置中的所述直线运动机构优选是螺旋运动机构，包括相互螺接的螺母和螺杆，所述转动件为螺杆，与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述直线运动件为螺母，固定在所述导柱上。

所述导向运动件可以是一导柱，导向固定件相应地为一导套，所述导柱可以为上端开口的中空柱状体，其上端开口处设有法兰、下端固定安装所述螺母，所述驱动电机安装在所述导套下端，驱动电机的输出轴与所述螺杆传动连接，所述导柱滑动安装于所述导套内部并可沿所述导套轴向滑动，所述导柱顶端通过所述法兰安装有所述射频电极，所述导套下端固定安装于所述刻蚀装置的机架上。

所述导套和所述导柱之间可设置花键、或滑键、或滑块凹槽以防止二者之间的相对转动。

所述螺杆与所述导套、所述导柱最好是同轴设置。