半导体处理设备、系统与半导体处理设备的顶盖开启方法技术方案

本发明专利技术提供一种半导体处理设备、系统与半导体处理设备的顶盖开启方法。所述半导体处理设备，包括反应腔，所述反应腔设置有主体部与顶盖，所述主体部上设置有导轨，所述顶盖上设置有用于开启顶盖的装置，所述装置包括：操作部，设置在顶盖的外表面一侧；轮，设置在顶盖的内表面一侧，位于所述导轨的上方；联动部，连接所述操作部与所述轮，并可在操作部的作用下带动所述轮向上或向下移动；所述轮可相对所述联动部转动。

【技术实现步骤摘要】
半导体处理设备、系统与半导体处理设备的顶盖开启方法
本专利技术涉及用于加工半导体器件的半导体处理装置及系统，如等离子体刻蚀装置、等离子体沉积装置等，尤其涉及该装置、系统中的顶盖开启装置与方法。
技术介绍
在半导体制造领域，对于给定的真空处理装置，业内人员总是希望它的工艺结果是符合预期的。以等离子体刻蚀装置为例，对它赋以相同的刻蚀参数用来加工不同批次的相同基片时，人们期望各个批次的基片被刻蚀的深度、均匀度等都是大致相同的，至少是差异不大的。通常而言，在设备维修或重新调制后的初期，大体能满足上述要求。然而，长期持续运行很长一段时间，通常两三个月后，同一设备以相同参数生产出来的前后批次产品之间的差异就常常超出允许范围，从而出现不合理的、大量的残次品。这是业内需持续改善的一个问题。业内通常认为导致上述问题产生的原因主要大致有以下两个。一个是工艺过程中不断产生并累积的颗粒、杂质等污染物。针对此点，给出的解决方案是经常以如清洁气体、等离子体等原位清洁设备内部以去除累积的污染物。另一个原因是工艺（如刻蚀气体、高温活性气体等）对设备主要部件的损伤以及主要部件的自然老化。针对该点，提出的改进方案通常包括更换受损伤部件、优化主要部件的防蚀性能，比如在气体喷淋头、内壁上涂覆抗蚀刻层等。上述的各种解决手段经实践验证都是确实有效的。它们虽不能完全杜绝该问题的出现，但却可大大延长设备正常运作的时间。本专利技术的专利技术人发现了上述问题产生的另一原因，并据此对现有的半导体加工设备及方法进行了改进。
技术实现思路
专利技术人注意到，现有的半导体真空处理装置，每开启一次反应腔室的顶盖，其发生上述问题的可能性就越大；对于运行时间相等的类似设备，累计开启顶盖次数多的，发生上述问题的概率也越大。于是，专利技术人将反应腔室的顶盖，特别是顶盖的开启，与上述问题联系了起来。虽然肉眼难以发觉，但借助细部放大工具，专利技术人还是发现了差异：顶盖开启次数多的真空处理装置（这里以电容耦合式等离子体刻蚀装置为例）内的一些重要元件，如喷淋头、聚焦环等，的位置已发生了细微偏移。专利技术人推测，这些重要元件的失位是导致上述问题的原因之一。并且，将这些元件恢复正常位置后，大量的测试也表明，设备在这方面的能力基本恢复到正常水平，即，发生上述问题的概率已与不经常开启顶盖的设备处于大体相当的水平。基于上述发现及相关实验，专利技术人提出了本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体处理设备，包括内部设置有处理空间的反应腔，所述反应腔包括可被开启与关闭的顶盖及位于顶盖下方的侧壁与底壁，在顶盖关闭时，所述反应腔的处理空间可被抽真空，在顶盖开启时，所述处理空间被顶盖暴露；所述半导体处理设备还设置有用于开启顶盖的顶盖开启装置，所述顶盖开启装置包括：顶盖抬升装置，其可将顶盖自关闭状态抬升一高度至可滑动状态；顶盖平移装置，其可将处于可滑动状态的顶盖自侧壁上方向外侧平移而使顶盖处于开启状态以将反应腔的处理空间暴露。可选的，所述顶盖平移装置包括导轨和可沿导轨移动的轮，它们中的一个设置在顶盖上，另一个设置在侧壁上。可选的，还设置有弹性密封环，在顶盖处于关闭状态时，所述弹性密封环夹持于所述顶盖与侧壁之间，在顶盖抬升的过程中，所述弹性密封环逐渐与顶盖与侧壁中的一个脱离。可选的，所述弹性密封环固定在所述顶盖或所述侧壁上。根据本专利技术的另一个方面，提供一种半导体处理设备，包括反应腔，所述反应腔设置有主体部与顶盖，所述主体部上设置有导轨，所述顶盖上设置有用于开启顶盖的装置，所述装置包括：操作部，设置在顶盖的外表面一侧；轮，设置在顶盖的内表面一侧，位于所述导轨的上方；联动部，连接所述操作部与所述轮，并可在操作部的作用下带动所述轮向上或向下移动；所述轮可相对所述联动部转动。可选的，所述导轨共有两条且相互平行；所述用于开启顶盖的装置共有多个，且它们的排布与所述导轨相对应。可选的，所述反应腔的主体部包括底壁与侧壁；所述导轨设置在反应腔的所述侧壁的上表面，所述用于开启顶盖的装置设置在顶盖的边缘。可选的，所述用于开启顶盖的装置设置有固定组件与可动组件；所述固定组件包括内设开口的环形板与位于环形板下方的空心收容部，所述环形板的所述开口的内表面设置有内螺纹；所述操作部、联动部与轮均是所述可动组件的组成部分，所述操作部保持在所述环形板的上方，所述联动部与所述操作部的衔接处的表面设置有可与所述内螺纹配合的外螺纹，所述轮在上升的过程中可进入所述空心收容部。可选的，所述操作部与所述联动部整体呈杆状。可选的，所述固定组件固定安装在所述顶盖的外表面。可选的，还包括用于抬升顶盖的装置。可选的，所述用于抬升顶盖的装置包括弹性机构，在顶盖处于关闭状态时，所述弹性机构被顶盖压迫处于压缩状态。可选的，所述顶盖的内表面或所述主体部的上表面设置有弹性密封环。根据本专利技术的再一个方面，提供一种如前所述的半导体处理设备的顶盖开启方法，包括：抬升顶盖，以使顶盖与主体部相分离；通过操作部使轮向下移动，直至轮与导轨相接触；借助轮与导轨使顶盖平移，使主体部为顶盖所暴露。根据本专利技术的还一个方面，提供一种如前所述的半导体处理设备的顶盖开启方法，包括：通过操作部使轮向下移动，直至轮与导轨相接触；继续通过操作部使轮有进一步向下移动的趋势，从而使得顶盖相对主体部向上抬升，并在抬升至一高度后停止；借助轮与导轨使顶盖平移，使主体部为顶盖所暴露。根据本专利技术的另一个方面，提供一种半导体处理系统，包括：如前所述的半导体处理设备，用于对半导体基片进行加工；与所述半导体处理设备相连的室，用于将半导体基片移入至所述半导体处理设备，也用于将半导体基片自所述半导体处理设备移出至所述室。可选的，主体部上设置的所述导轨延伸至所述室所在的区域。附图说明图1与图2是真空处理装置顶盖开启与关闭状态的示意图；图3是气弹簧的结构示意图；图4至图6是本专利技术半导体处理设备一个具体实施例的结构示意图，其中，图4是顶盖的俯视图与侧视图，图5是顶盖开启装置各个视角的视图，图6是顶盖处于关闭状态时半导体处理设备的反应腔的视图；图7是图6的变更例；图8是本专利技术半导体处理系统一个具体实施例的示意图；图9是本专利技术半导体处理系统另一具体实施例的示意图。具体实施方式以下结合具体实施例及附图，对本专利技术真空处理设备、真空处理设备的顶盖开启方法与半导体处理系统进行说明。需强调的是，这里仅是示例型的阐述，不排除有其它利用本专利技术的实施方式。图1与图2分别是真空处理装置在顶盖开启与关闭状态的示意图。如图1与图2所示，所述真空处理装置包括由底壁27、侧壁21，22，23等以及顶盖3围成的反应腔室10。在顶盖3完全关闭后，所述反应腔室10可被抽真空，以满足基片进行半导体加工的苛刻环境要求。其中的一个侧壁，如23，上通常设置有通道（未图示），以作为基片进出反应腔室10的进出口。当一片或一批基片加工完毕后，经由所述通道运出；而后，新的待加工基片经由所述通道进入所述反应腔室10以进行加工。基片进出过程中，侧壁上的该通道的打开并不会改变反应腔室10内的气体环境，因而基本不会对基片的连续加工造成不良影响。顶盖3以可转动的方式安装在侧壁21上，以使得所述反应腔室10在需要时（比如，需进行内部元件的维修替换或深度清洁时）可通过翻转所述顶盖3而暴露；人手或工具等可自该因顶盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体处理设备，包括内部设置有处理空间的反应腔，所述反应腔包括可被开启与关闭的顶盖及位于顶盖下方的侧壁与底壁，在顶盖关闭时，所述反应腔的处理空间可被抽真空，在顶盖开启时，所述处理空间被顶盖暴露；所述半导体处理设备还设置有用于开启顶盖的顶盖开启装置，所述顶盖开启装置包括：顶盖抬升装置，其可将顶盖自关闭状态抬升一高度至可滑动状态；顶盖平移装置，其可将处于可滑动状态的顶盖自侧壁上方向外侧平移而使顶盖处于开启状态以将反应腔的处理空间暴露。

【技术特征摘要】
1.一种半导体处理设备，包括内部设置有处理空间的反应腔，所述反应腔包括可被开启与关闭的顶盖及位于顶盖下方的侧壁与底壁，在顶盖关闭时，所述反应腔的处理空间可被抽真空，在顶盖开启时，所述处理空间被顶盖暴露；所述半导体处理设备还设置有用于开启顶盖的顶盖开启装置，所述顶盖开启装置包括：顶盖抬升装置，其可将顶盖自关闭状态抬升一高度至可滑动状态；顶盖平移装置，其可将处于可滑动状态的顶盖自侧壁上方向外侧平移而使顶盖处于开启状态以将反应腔的处理空间暴露。2.如权利要求1所述的半导体处理设备，其中，所述顶盖平移装置包括导轨和可沿导轨移动的轮，它们中的一个设置在顶盖上，另一个设置在侧壁上。3.如权利要求1所述的半导体处理设备，还设置有弹性密封环，在顶盖处于关闭状态时，所述弹性密封环夹持于所述顶盖与侧壁之间，在顶盖抬升的过程中，所述弹性密封环逐渐与顶盖与侧壁中的一个脱离。4.如权利要求3所述的半导体处理设备，其中，所述弹性密封环固定在所述顶盖或所述侧壁上。5.一种半导体处理设备，包括反应腔，所述反应腔设置有主体部与顶盖，所述主体部上设置有导轨，所述顶盖上设置有用于开启顶盖的装置，所述装置包括：操作部，设置在顶盖的外表面一侧；轮，设置在顶盖的内表面一侧，位于所述导轨的上方；联动部，连接所述操作部与所述轮，并可在操作部的作用下带动所述轮向上或向下移动；所述轮可相对所述联动部转动。6.如权利要求5所述的半导体处理设备，其中，所述导轨共有两条且相互平行；所述用于开启顶盖的装置共有多个，且它们的排布与所述导轨相对应。7.如权利要求6所述的半导体处理设备，其中，所述反应腔的主体部包括底壁与侧壁；所述导轨设置在反应腔的所述侧壁的上表面，所述用于开启顶盖的装置设置在顶盖的边缘。8.如权利要求5所述的半导体处理设备，其中，所述用于开启顶盖的装置设置有固定组件与可...

【专利技术属性】
技术研发人员：左涛涛，吴狄，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31