[发明专利]一种等离子刻蚀机水平度的自动调节装置及方法

说明书

本发明涉及一种等离子刻蚀机水平度的自动调节装置，包含：倾角传感器，固定安装在等离子刻蚀机上，且与等离子刻蚀机中承载基片的静电吸盘平行设置，用于检测等离子刻蚀机的倾斜角度与倾斜方向；多个调节组件，分别连接设置在等离子刻蚀机的底部下方；控制器，分别与倾角传感器以及各个调节组件连接，根据接收到的离子刻蚀机的倾斜角度与倾斜方向，控制各个调节组件对应进行升高或降低操作，以调节等离子刻蚀机处于水平状态。本发明通过倾角传感器实时监控等离子刻蚀机的水平度，在不需要打开刻蚀机腔体的情况下，自动完成精度高于0.1度的水平度调节，保证基片刻蚀的均匀性。

技术领域

本发明涉及一种等离子刻蚀机水平度的调节装置及方法，具体是指一种采用倾角传感器来实现等离子刻蚀机水平度的自动调节装置及方法，属于等离子体刻蚀机的技术领域。

背景技术

等离子刻蚀机，通过向真空刻蚀机腔体内引入含有适当刻蚀剂或淀积源气体的反应气体，然后再对该刻蚀机腔体施加射频能量，以解离反应气体生成等离子体，用来对放置于刻蚀机腔体内的基片表面进行加工。

现有技术中普遍使用的等离子体刻蚀机，包含刻蚀机腔体，其由位于顶端的顶盖，位于底端的底壁，以及连接在顶盖和底壁之间的侧壁构成，形成气密性的内部反应空间。其中，所述的顶盖、底壁以及侧壁均由金属材料制成并接地。

在刻蚀机腔体顶部用于引入反应气体的喷淋头处设置第一电极，在刻蚀机腔体底部用于承载及吸持基片的静电吸盘处设置第二电极。在所述第二电极上施加射频功率电源，其通过一个匹配器连接到第二电极，从而在刻蚀机腔体内得到激发等离子体所需的射频能量。并利用该生成的等离子体对静电吸盘上的基片进行刻蚀操作。

在刻蚀机内的等离子体点燃的过程中，刻蚀机的水平度，特别是静电吸盘的水平度会严重影响对基片进行刻蚀的均匀性，所以在刻蚀机开始工作之前，需要把刻蚀机，特别是静电吸盘调整到水平状态。

在现有技术中，调整刻蚀机或静电吸盘水平度基本采用的是人工手动调节的方式。首先打开刻蚀机腔体，把气泡水平仪摆放到静电吸盘表面，根据气泡水平仪的气泡位置调整刻蚀机腔体的四个地脚螺丝进行升降，最终将气泡位置调整至位于气泡水平仪的中间时，即认为刻蚀机完成水平度调节，然后移除气泡水平仪，关上腔体。

但是，这种人工手动调节刻蚀机水平度的方法，主要存在以下两方面的问题：第一，由于人的肉眼观测精度有限，所以使用气泡水平仪调整水平度的方法，最高只能达到0.1度的精度，也就是说，在完成水平度调整之后，刻蚀机仍然会存在至少0.1度的倾角，而这个数量级的倾角大小仍然会影响后续对基片进行刻蚀的均匀性。第二，通常只在机台第一次安装时才会打开刻蚀机腔体进行水平度的调整，而在之后的刻蚀机工作中，由于热胀冷缩、振动等因素的影响，刻蚀机的水平度仍然会发生改变却无法得知，且无法进一步调整，导致刻蚀的均匀性逐渐出现漂移，精度逐步下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子刻蚀机水平度的自动调节装置及方法，通过倾角传感器实时监控等离子刻蚀机的水平度，在不需要打开刻蚀机腔体的情况下，自动完成精度高于0.1度的水平度调节，保证基片刻蚀的均匀性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种等离子刻蚀机水平度的自动调节装置，其中，所述的等离子刻蚀机包含：刻蚀机腔体，由位于顶端的顶盖，位于底端的底壁，以及连接在顶盖和底壁之间的侧壁构成；静电吸盘，设置在刻蚀机腔体内的底壁上，与刻蚀机腔体之间平行设置，承载及吸持基片；所述的自动调节装置包含：倾角传感器，固定安装在承载基片的静电吸盘上，且与等离子刻蚀机平行设置，用于检测等离子刻蚀机的倾斜角度与倾斜方向；多个调节组件，分别连接设置在等离子刻蚀机的底部下方；控制器，分别与倾角传感器以及各个调节组件连接，根据接收到的离子刻蚀机的倾斜角度与倾斜方向，控制各个调节组件对应进行升高或降低操作，以调节等离子刻蚀机处于水平状态。

在本发明的一个优选实施例中，所述的倾角传感器固定安装在静电吸盘的圆心位置处。