分离上电极与冷却盘的装置

摘要

本发明公开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，当需要对上电极进行维护时，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。由于采用操作杆和分离臂机械配合的方式，使得分离臂可以匀速水平进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙，因此，无须单纯的依靠蛮力硬性将工具插入到安装间隙中，避免了出现人为造成电极被损坏，同时也避免了上电极的边缘较为锋利导致的操作人员受伤。

权利要求

1.一种分离上电极与冷却盘的装置，其特征在于，包括分离臂、与所述分离臂连接的操作杆，所述操作杆为一旋转杠杆，用于通过操作人员对其进行旋转控制，所述操作杆的中心轴与所述分离臂之间设置有一力矩转换机构，用于将所述操作杆的旋转力转换为所述分离臂的水平直行力，当需要维护上电极时，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。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一安全收纳系统，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，收纳被分离的所述上电极。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，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。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述安全托盘的边缘设置有若干个卡槽，用于在收纳被分离的所述上电极时，卡住被分离的所述上电极防止跌落。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制机构为基于液压进行的控制机构。

说明书

分离上电极与冷却盘的装置

技术领域

[0001] 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

[0002] 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。

[0003] 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。

[0004] 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。

[0005] 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。

[0006] 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。

[0007] 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。

[0008] 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。

[0009] 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。

[0010] 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：

[0011] (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。

[0012] (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。

[0013] (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

[0014] 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。

[0015] 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，所述操作杆为一旋转杠杆，用于通过操作人员对其进行旋转控制，所述操作杆的中心轴与所述分离臂之间设置有一力矩转换机构，用于将所述操作杆的旋转力转换为所述分离臂的水平直行力，当需要维护上电极时，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。

[0016] 优选地，在本发明的一实施例中，所述的装置还包括一安全收纳系统，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，收纳被分离的所述上电极。

[0017] 优选地，在本发明的一实施例中，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。

[0018] 优选地，在本发明的一实施例中，所述安全托盘的边缘设置有若干个卡槽，用于在收纳被分离的所述上电极时，卡住被分离的所述上电极防止跌落。

[0019] 优选地，在本发明的一实施例中，所述控制机构为基于液压进行的控制机构。

[0020] 与现有的方案相比，本发明可以达到如下任一或者任一组合的技术优点：

[0021] (1)由于采用操作杆和分离臂机械配合的方式，使得分离臂可以匀速水平进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙，因此，无须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，避免了出现人为造成电极被损坏。

[0022] (2)由于采用操作杆和分离臂机械配合的方式，无须操作人员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，避免了上电极的边缘较为锋利导致的操作人员受伤。

[0023] (3)由于采用了安全托盘以及控制机构相互配合，收纳被分离的上电极，因此，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。

[0024] (4)由于采用了安全托盘以及控制机构相互配合，收纳被分离的上电极，单纯地依靠维护人员用手掌从下往上拖住，避免了上电极的边缘较为锋利导致的操作人员受伤。

附图说明

[0025] 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；

[0026] 图2为现有技术分离上电极和冷却盘的一工具示意图；

[0027] 图3为现有技术分离上电极和冷却盘的另一工具示意图；

[0028] 图4为本发明实施例一中分离上电极与冷却盘的装置的简要结构示意图；

[0029] 图5为本发明实施例中力矩转换机构的结构示意图；

[0030] 图6为本发明实施例二中分离上电极与冷却盘的装置结构简要示意图；

[0031] 图7为本发明实施例三中分离上电极与冷却盘的装置的简要结构示意图。

具体实施方式

[0032] 以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

[0033] 本发明的核心思想之一

[0034] 本发明实施例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，当需要对上电极进行维护时，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。

[0035] 本领域普通技术人员可以通过实施本发明的核心思想之一达到如下技术效果：

[0036] (1)由于采用操作杆和分离臂机械配合的方式，使得分离臂可以匀速水平进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙，因此，无须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，避免了出现人为造成电极被损坏。

[0037] (2)由于采用操作杆和分离臂机械配合的方式，无须操作人员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，避免了上电极的边缘较为锋利导致的操作人员受伤。

[0038] 本发明的核心思想之二

[0039] 本发明实施例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，当需要对上电极进行维护时，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。

[0040] 本领域普通技术人员可以通过实施本发明的核心思想之二达到如下技术效果：

[0041] (1)由于采用了安全托盘以及控制机构相互配合，收纳被分离的上电极，因此，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。

[0042] (2)由于采用了安全托盘以及控制机构相互配合，收纳被分离的上电极，单纯地依靠维护人员用手掌从下往上拖住，避免了上电极的边缘较为锋利导致的操作人员受伤。

[0043] 本发明的核心思想之三

[0044] 本发明实施例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，当需要对上电极进行维护时，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；分离上电极与冷却盘的装置还包括安全收纳系统，所述安全收纳系统包括安全托盘以及控制机构，当需要对上电极进行维护时，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。

[0045] 本领域普通技术人员可以通过实施本发明的核心思想之三达到如下技术效果：

[0046] (1)由于采用操作杆和分离臂机械配合的方式，使得分离臂可以匀速水平进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙，因此，无须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，避免了出现人为造成电极被损坏。

[0047] (2)由于采用操作杆和分离臂机械配合的方式，无须操作人员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，避免了上电极的边缘较为锋利导致的操作人员受伤。

[0048] (3)由于采用了安全托盘以及控制机构相互配合，收纳被分离的上电极，因此，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。

[0049] (4)由于采用了安全托盘以及控制机构相互配合，收纳被分离的上电极，单纯地依靠维护人员用手掌从下往上拖住，避免了上电极的边缘较为锋利导致的操作人员受伤。

[0050] 装置实施例一

[0051] 图4为本发明实施例一中分离上电极与冷却盘的装置的简要结构示意图；如图4所示，本实施例中，分离上电极与冷却盘的装置包括分离臂401和操作杆402，其中，所述分离臂401与操作杆402连接。当需要对上电极进行维护时，操作人员操作所述操作杆402，所述分离臂401匀速水平进入图1中所示的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。如图4所示，分离臂401具体可以为一叉形的结构，以刚好从所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙的左右两侧进入。

[0052] 具体地，当分离臂插入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙，控制分离臂进行从而使得所述上电极与所述冷却盘分离。

[0053] 本实施例中，为了便于操作人员进行操作时，更好的控制速度以及力度，所述操作杆402具体采用一旋转杠杆，通过操作人员对其进行旋转控制，使所述分离臂401匀速水平进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙。需要说明的是，操作杆402不局限于为一旋转杠杆，只要可以使所述分离臂401匀速水平进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙即可。

[0054] 本实施例中，为了避免手臂在插入的过程中对上电极的损伤，所述操作杆402选用的材质可以为特氟龙。为了保证分离的时候循序渐进无需上下晃动并可以适时的做前后调整，分离臂401前端可以参照图2所示缓慢上升的斜坡进行设计。

[0055] 本实施例中，为了防止作为操作杆402的旋转杠杆在旋转的过程中，导致分离臂发生旋转，而无法准确进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙。因此，本实施例中，所述操作杆402的中心轴与所述分离臂401之间设置有一力矩转换机构403，用于将所述操作杆402的旋转力转换为所述分离臂401的水平直行力。具体地，可用使用若干个旋转的钢珠构成一力矩转换机构。图5为本发明实施例中力矩转换机构的结构示意图；如图5所示，该力矩转换机构包括旋转钢珠413、联动旋转横轴423、外圈433，通过旋转钢珠413、联动旋转横轴423的旋转配合动作，从而使操作杆402旋转过程中，不会造成分离臂401发生旋转，保证分离臂401可以顺利进入所述上电极与所述冷却盘之间的安装间隙。

[0056] 装置实施例二

[0057] 图6为本发明实施例二中分离上电极与冷却盘的装置结构简要示意图；如图6所示，本实施例中的，分离上电极与冷却盘的装置包括一安全收纳系统，所述安全收纳系统包括安全托盘501以及控制机构502，所述安全托盘501用于在控制机构502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401从所述冷却盘上分离下来后，被所述安全托盘501所收纳。

[0058] 本实施例中，为了防止被分离的上电极放置跌落，所述安全托盘501的边缘设置有若干个比如4个卡槽511，用于在收纳被分离的所述上电极时，卡住被分离的所述上电极。

[0059] 本实施例中，所述控制机构502为基于液压进行的控制机构。

[0060] 本实施例中，安全托盘501固定在一对导轨512上，这样便于安全托盘501在导轨512上水平滑动，控制安全托盘501的水平位置。需要说明的是，导轨512的具体固定位置并无特别限定，比如固定在图6中所示的主轴503上。

[0061] 为了可以在垂直方向上，灵活调整安全托盘501的高度，安全托盘501还连接有一液压杆522，通过液压控制液压杆522伸缩，带动液压杆522升降。

[0062] 本实施例中，为了便于整个装置移动，还设置了一移动小车532。

[0063] (3)本发明中对安全托盘位置进行控制的液压结构包括哪几部分结构，各个结构之间如何进行配合工作，确保安全托盘位置的，请用文字和附图说明，并在图中标明各个结构部件。

[0064] 装置实施例三

[0065] 图7为本发明实施例三中分离上电极与冷却盘的装置的简要结构示意图；如图7所示，本实施例中，分离上电极与冷却盘的装置包括分离臂601和操作杆602，其中，所述分离臂601与操作杆602连接。当需要对上电极进行维护时，操作人员操作所述操作杆602，所述分离臂601匀速水平进入图1中所示的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。

[0066] 分离上电极与冷却盘的装置包括一安全收纳系统，所述安全收纳系统包括安全托盘605以及控制机构604，所述安全托盘605用于在控制机构604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601从所述冷却盘上分离下来后，被所述安全托盘605所收纳。

[0067] 为了防止被分离的上电极放置跌落，所述安全托盘604的边缘设置有若干个比如4个卡槽615，用于在收纳被分离的所述上电极时，卡住被分离的所述上电极。

[0068] 所述控制机构604包括导轨614、液压杆624、移动小车634，其相关技术作用请参见图6所示，在此不再赘述。

[0069] 需要说明的是，本实施例中，分离臂601与操作杆602组成的整体结构设置在主轴606上，可以起到调节该整体结构的高度，使其适用于不同高度。另外也可以在主轴606内也带有齿轮，借助其内部的齿轮与图2所示旋转横轴423上的齿轮433达到让分离手臂前进、后退自如的功能。

[0070] 上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。