[发明专利]分离上电极与冷却盘的装置

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体地说，涉及一种分离上电极与冷却盘的装置。

背景技术

干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。当气体以等离子体形式存在时，它具备两个特点：一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多，根据被刻蚀材料的不同，选择合适的气体，就可以更快地与材料进行反应，实现刻蚀去除的目的；另一方面，还可以利用电场对等离子体进行引导和加速，使其具备一定能量，当其轰击被刻蚀物的表面时，会将被刻蚀物材料的原子击出，从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。因此，干法刻蚀是晶圆片表面物理和化学两种过程平衡的结果。

干法刻蚀有离子铣刻蚀、等离子刻蚀和反应离子刻蚀三种主要方法，下面将逐一进行简要介绍。

离子铣刻蚀的简要过程为：低气压下惰性气体辉光放电所产生的离子加速后入射到薄膜表面裸露的薄膜被溅射而除去。由于刻蚀是纯物理作用各向异性程度很高可以得到分辨率优于1微米的线条。这种方法已在磁泡存储器、表面波器件和集成光学器件等制造中得到应用。但是这种方法的刻蚀选择性极差须采用专门的刻蚀终点监测技术而且刻蚀速率也较低。

等离子刻蚀的简要过程是为：利用气压为101000帕的特定气体或混合气体的辉光放电产生能与薄膜发生离子化学反应的分子或分子基团生成的反应产物是挥发性的。它在低气压的真空室中被抽走从而实现刻蚀。通过选择和控制放电气体的成分可以得到较好的刻蚀选择性和较高的刻蚀速率但刻蚀精度不高一般仅用于大于45微米线条的工艺中。

反应离子刻蚀的简要过程为：这种刻蚀过程同时兼有物理和化学两种作用。辉光放电在零点几到几十帕的低真空下进行。硅片处于阴极电位放电时的电位大部分降落在阴极附近。大量带电粒子受垂直于硅片表面的电场加速垂直入射到硅片表面上以较大的动量进行物理刻蚀同时它们还与薄膜表面发生强烈的化学反应产生化学刻蚀作用。

以上述等离子刻蚀为例，在刻蚀的过程中，刻蚀腔体中设置有上下电极，被刻蚀晶圆吸附在下电极上，通过给上下电极加载射频电压，对刻蚀的气体进行等离子化得到等离子体，等离子体对被刻蚀晶圆的表面进行刻蚀。由于在整个刻蚀的过程中，电极比如上电极会不断发热，其温度会急剧升高，因此，上电极实质上还配置有一冷却盘，用于对上电极实时进行散热处理。

在整个刻蚀过程中，上电极上会被黏上许多刻蚀产生的生成物或者颗粒，容易导致硅片良率低下。另外，在刻蚀的过程中，等离子体也会刻蚀上电极，使得上电极容易变薄，影响刻蚀速率和均匀性，需要定期更换上电极，比如在射频时间450至500小时之间更换上电极。由此可见，需要定期对上电极进行维护。

图1为现有技术中上电极与冷却盘的局部位置关系示意图；如图1所示，冷却盘101的下方设置有上电极102，冷却盘101和上电极102之间存在一定的安装间隙103。图2为现有技术分离上电极和冷却盘的一工具示意图；图3为现有技术分离上电极和冷却盘的另一工具示意图；当需要维护上电极时，维护人员手动将图2或图3所示的工具插入到安装间隙中，撬动上电极和冷却盘，以使上电极完全从冷却盘上分离下来。

但是，本发明的发明人在实现的过程中发现，上述分离上电极的方案存在如下技术缺陷：

（1）对于脱离后的上电极没有必要的保护措施，单纯地依靠维护人员用手掌从下往上拖住，容易发生脱落，导致电极跌落完全被摔坏。

（2）只是单纯的依靠蛮力硬性将图2或图3的工具插入到安装间隙中，容易人为造成电极被损坏。

（3）上电极的边缘较为锋利，在分离的过程中，容易导致操作人员受伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分离上电极与冷却盘的装置，用以部分或全部解决现有技术中依赖于操作人员纯手工操作导致的电极易被摔坏、易被损坏、容易致操作人员受伤等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分离上电极与冷却盘的装置，其包括分离臂、与所述分离臂连接的操作杆，在操作人员操作所述操作杆时，所述分离臂匀速水平进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙后，以分离所述上电极与所述冷却盘。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种分离上电极与冷却盘的装置，其包括安全收纳系统，所述安全收纳系统包括安全托盘以及控制机构，所述安全托盘用于在控制机构的控制下，移动到适宜收纳被分离的所述上电极的位置上，用于在所述上电极被所述分离臂从所述冷却盘上分离下来后，被所述安全托盘所收纳。