[发明专利]一种用于离子注入机大气端和真空端交互的二维开关门装置

说明书

本发明涉及一种用于离子注入机大气端和真空端交互的二维开关门装置，包括片库腔室、片库门组件和二维气缸组件，片库腔室与机台高真空靶室连接，二维气缸组件安置于片库腔室上，片库门组件安置于二维气缸组件上，相对于现有技术，本发明的益处在于只需通过第一方向气缸和第二方向气缸的直接配合即可实现片库门的升降和开合，无需他机构，结构简单且集成度高，而且第一方向气缸和第二方向气缸在同一动力气路控制下可以按顺序实现两个方向的伸出或缩回动作，精简了动力气路，提高了片库开关门的效率和成功率。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺中的核心装备，即离子注入机，具体的说涉及一种用于离子注入机大气端和真空端交互的二维开关门装置。

背景技术

离子注入工艺在真空端的靶室内进行，而待注入硅片首先位于大端的晶圆盒内，片库位于靶室和晶圆盒之间，其作用就是在不破坏靶室真空状态的情况下，通过位于其前端的开关门装置和后端的传输阀按一定顺序动作，将待注入硅片由晶圆盒过渡到靶室，或者将注入完成的硅片由靶室过渡到晶圆盒，实现离子注入机大气端和真空端的交互。

参阅图1，为现有技术的离子注入机大气端和真空端交互的开关门装置示意图，活动门组件2安置于开关门组件3上；开关门组件3安置于片库腔室1上，其中连杆31上端与片库腔室1侧面转动连接，与横杆12组成平行四边形铰链机构，锁紧气缸33与片库腔室1底面固定连接。片库自动关门过程：锁紧气缸33保持缩回状态(图1所示状态)，升降气缸34(固定在横杆32上)伸出，通过绕过两个定滑轮35的钢丝绳36牵引活动门21向上滑动(导轨22与滑块23的相对滑动)，直至升降气缸34到达伸出限位，此时锁紧气缸33伸出，驱动平行四边形铰链机构使活动门21与片库腔室1紧密贴合。片库自动开门过程：锁紧气缸33首先伸出使活动门21与片库腔室1脱离，然后升降气缸34缩回，通过绕过两个定滑轮35的钢丝绳36牵引活动门21向下滑动，直至升降气缸34到达缩回限位。

从实际使用效果来看，这种开关门装置结构比较复杂，不易拆卸维修，对各零部件的安装精度要求较高，而且钢丝绳16容易出现磨损、断裂、脱离定滑轮15等问题，其开关门效率和成功率、以及使用寿命已不能满足当下离子注入机发展的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高可靠性的离子注入机大气端和真空端交互的二维开关门装置，以解决上述问题。

本发明的技术方案是提供一种用于离子注入机大气端和真空端交互的二维开关门装置，至少包括片库腔室、片库门组件和至少一个二维气缸组件，所述二维气缸组件的运动输出方向包括第一方向和第二方向，所述第一方向与所述第二方向不平行。

所述片库腔室位于离子注入机大气端和离子注入机真空端之间，所述片库腔室切换成大气状态与所述离子注入机大气端连接，所述片库腔室切换成真空状态与所述离子注入机真空端连接。