本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種拆卸靜電卡盤的裝置。

背景技術(shù)：

icp(inductivelycoupleplasma，電感耦合等離子體)刻蝕廣泛地應(yīng)用于ic(integratedcircuit，集成電路)或mems(microelectromechanicalsystem，微機電系統(tǒng))器件的制造工藝中。icp刻蝕的大致過程為：將待刻蝕的晶圓放置于刻蝕腔室內(nèi)部下方的靜電卡盤(electrostaticchuck，簡稱esc)上，該靜電卡盤作為下電極被加載下電極射頻功率，刻蝕腔室的上方設(shè)置有上電極，該上電極上加載有上電極射頻功率，同時向刻蝕腔室內(nèi)通入刻蝕氣體。在上下射頻功率的作用下，靜電卡盤與上電極之間產(chǎn)生電弧放電，使刻蝕氣體電離成等離子體，等離子體中含有大量的電子、粒子、激發(fā)態(tài)的原子、分子和自由基等活性粒子，這些活性粒子在電場的作用下高速運動到晶圓表面，通過化學(xué)反應(yīng)和物理轟擊雙重作用刻蝕晶圓。

如圖1所示，在刻蝕腔室中，靜電卡盤1安裝于一靜電卡盤基座2上，靜電卡盤基座2上設(shè)置有rf(radiofrequency，射頻)饋入銅柱3，rf饋入銅柱3上設(shè)置有彈性接觸元件4；在靜電卡盤1安裝于靜電卡盤基座2上時，rf饋入銅柱3卡入靜電卡盤1的底部，彈性接觸元件4產(chǎn)生形變，使靜電卡盤1與rf饋入銅柱3實現(xiàn)良好的電接觸，下電極射頻功率通過rf饋入銅柱3加載于靜電卡盤1上；靜電卡盤1與靜電卡盤基座2之間通過o型圈(o-ring)5實現(xiàn)真空密封。在靜電卡盤1使用一段時間之后，需要將其從靜電卡盤基座2上拆卸下來進行維護或更換，請再次參見圖1，現(xiàn)有技術(shù)中拆卸靜電卡盤1的方式為：將兩個吊具6分別擰到靜電卡盤1的兩端上，雙手分別握住兩個吊具6，沿圖1中箭頭所示的吊具提拉方向施加提拉力，將靜電卡盤1從靜電卡盤基座2上分離下來。

但是，由于彈性接觸元件4的存在，會造成靜電卡盤1與rf饋入銅柱3之間的摩擦力較大，加上靜電卡盤1在長時間使用后，o型圈5的黏著力會比較大，并且人工雙手握吊具6拆卸靜電卡盤1，所施加的提拉力不均勻且有限，這些因素導(dǎo)致靜電卡盤1的拆卸十分費力，影響拆卸效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提出一種拆卸靜電卡盤的裝置，采用力的機械增益結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)輸入較小的力獲得較大的提拉靜電卡盤的力，提高拆卸靜電卡盤的效率。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種拆卸靜電卡盤的裝置，包括多組杠桿結(jié)構(gòu)、施力構(gòu)件和基架，每組杠桿結(jié)構(gòu)包括杠桿和提升件；其中，所述杠桿的施力端與所述施力構(gòu)件鉸接，所述杠桿的輸力端與所述提升件連接，且所述提升件在拆卸靜電卡盤時安裝在所述靜電卡盤上；所述施力構(gòu)件用于向各杠桿的輸力端施加作用力；所述基架在拆卸靜電卡盤時安裝于靜電卡盤基座上，所述杠桿與所述基架可轉(zhuǎn)動連接，且二者的連接點到所述施力端的距離大于該連接點到所述輸力端的距離。

本發(fā)明所提供的拆卸靜電卡盤的裝置中，利用施力構(gòu)件統(tǒng)一向各杠桿的施力端施力，所施加的作用力傳輸至杠桿的輸力端，從而與杠桿相連的提升件提拉靜電卡盤，將靜電卡盤從靜電卡盤基座上拆卸下來。由于各杠桿的施力端與相應(yīng)連接點之間的距離大于輸力端與該連接點之間的距離，因此拆卸過程中杠桿的動力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿原理，向杠桿的施力端所施加的作用力(即杠桿的動力)小于杠桿的輸力端所輸出的提拉力(即杠桿的阻力)，從而實現(xiàn)了通過輸入較小的力獲得較大的輸出力，即實現(xiàn)了機械增益效果，因此采用本發(fā)明所提供的裝置拆卸靜電卡盤相比現(xiàn)有技術(shù)中的拆卸方式更省力，提高了拆卸靜電卡盤的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中拆卸靜電卡盤的裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實施例所提供的拆卸靜電卡盤的裝置的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2所示出的拆卸靜電卡盤的裝置在靜電卡盤提升前沿剖面線oo′的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖2所示出的拆卸靜電卡盤的裝置在靜電卡盤提升后沿剖面線oo′的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖5為圖3中示出的e處的放大結(jié)構(gòu)圖。

附圖標記說明：

1-靜電卡盤；2-靜電卡盤基座；

3-rf饋入銅柱；4-彈性接觸元件；

5-o型圈；6-吊具；

7-基架；7a-支撐板；

7b-支撐柱；8-杠桿；

81-第一滑槽；82-第二滑槽；

9-提升件；9a-第二連接件；

9b-提升桿；9b′-卡帽；

9b″-桿體；10-施力構(gòu)件；

10a-操作柱；10b-限位塊；

10c-第一連接件；11-固定件；

12-凸起；13-限位空間；

a-第一轉(zhuǎn)軸；b-第二轉(zhuǎn)軸；

c-第三轉(zhuǎn)軸；d-第一安裝孔；

e-第二安裝孔；f-第三安裝孔；

g-開口。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。

本實施例提供了一種拆卸靜電卡盤的裝置，如圖2～圖5所示，該拆卸靜電卡盤的裝置包括多組杠桿結(jié)構(gòu)、施力構(gòu)件10及基架7。其中，每組杠桿結(jié)構(gòu)包括杠桿8和提升件9，杠桿8包括施力端和輸力端，各杠桿8的施力端與施力構(gòu)件10鉸接，各杠桿8的輸力端一一對應(yīng)的與提升件9相連；在拆卸靜電卡盤時，各提升件9遠離相應(yīng)杠桿8的一端安裝在靜電卡盤1上。施力構(gòu)件10用于向各杠桿8的輸力端施加作用力?；?在拆卸靜電卡盤時安裝于靜電卡盤基座2上，各杠桿8與基架7可轉(zhuǎn)動連接，且二者的連接點到杠桿8的施力端的距離大于該連接點到杠桿8的輸力端的距離基架7用于支撐各杠桿8。

參見圖3和圖4，使用上述裝置拆卸靜電卡盤1時，首先將基架7安裝在靜電卡盤基座2上，使多組杠桿結(jié)構(gòu)處于靜電卡盤1的上方，并且將杠桿結(jié)構(gòu)的提升件9的第二端(即提升件9遠離杠桿8的一端)安裝在靜電卡盤1上。然后通過施力構(gòu)件10向杠桿8的施力端施加作用力，杠桿8的施力端在所施加的力的作用下下沉，促使杠桿8繞杠桿8與基架7的連接點轉(zhuǎn)動，帶動杠桿8的輸力端上升，由于提升件9安裝在靜電卡盤1上，因此提升件9會提拉靜電卡盤1(提升件9的運動方向如圖3中的相應(yīng)箭頭所示)，從而將靜電卡盤1從靜電卡盤基座2上提起(靜電卡盤的運動方向如圖3中的相應(yīng)箭頭所示)，如圖4所示，靜電卡盤1被提起后距離靜電卡盤基座2的距離為h，實現(xiàn)了拆卸靜電卡盤1的目的。

需要注意的是，為了保證在拆卸過程中杠桿結(jié)構(gòu)為省力杠桿，需要保持杠桿8的動力臂大于阻力臂，本實施例中通過使每個杠桿8的施力端與相應(yīng)連接點之間的距離大于輸力端與相應(yīng)連接點之間的距離，來實現(xiàn)杠桿8的動力臂大于阻力臂。其中，所謂“動力臂”是指支點到動力的作用線的垂直距離，所謂“阻力臂”是指支點到阻力的作用線的垂直距離。本實施例中，支點即為連接杠桿8與基架7的連接點；動力即為向杠桿8的施力端所施加的作用力；阻力即為杠桿8的輸力端所輸出力，也即提升件9向靜電卡盤1所輸出的提拉力，因此阻力的作用線沿提升件9，“阻力臂”具體可指支點到提升件9的垂直距離。

由上述裝置的結(jié)構(gòu)及其使用過程不難發(fā)現(xiàn)，上述裝置通過設(shè)置多組杠桿結(jié)構(gòu)來提拉靜電卡盤1，利用杠桿省力的原理，通過使每個杠桿8的施力端與相應(yīng)連接點之間的距離大于輸力端與相應(yīng)連接點之間的距離，保持在拆卸靜電卡盤1的過程中杠桿8的動力臂大于阻力臂，從而實現(xiàn)了輸入較小的力獲得較大的輸出力的效果，即實現(xiàn)了機械增益效果，使拆卸靜電卡盤1時更加省力，極大地提高了拆卸靜電卡盤1的效率。

本實施例中，為了提高向靜電卡盤1所施加的作用力的對稱性，進一步節(jié)省拆卸靜電卡盤1時的力，優(yōu)選的，在將本實施例所提供的裝置安裝于靜電卡盤1及靜電卡盤基座2上后，裝置中的各組杠桿結(jié)構(gòu)對稱分布于施力構(gòu)件10的周圍。

本實施例中，各組杠桿結(jié)構(gòu)的杠桿8的施力端可分別通過第三轉(zhuǎn)軸c與施力構(gòu)件10鉸接，使得各杠桿8能夠繞相應(yīng)的第三轉(zhuǎn)軸c轉(zhuǎn)動，從而通過向施力構(gòu)件10施加朝向靜電卡盤1的作用力，使施力構(gòu)件10朝向靜電卡盤1運動(施力構(gòu)件10的運動方向如圖3中的相應(yīng)箭頭所示)，能夠同時使各杠桿8的施力端下沉，進而帶動各提升件9提拉靜電卡盤1，保證了施力的均勻性。

本實施例中，基架7的作用為支撐多組杠桿結(jié)構(gòu)，并且為各杠桿8進行杠桿動作提供支點，該支點即為杠桿8與基架7的連接點。基架7的結(jié)構(gòu)優(yōu)選的可包括支撐板7a和多個支撐柱7b，其中，支撐板7a上設(shè)置有第一安裝孔d，施力構(gòu)件10穿過第一安裝孔d與各杠桿8的施力端鉸接，第一安裝孔d的位置優(yōu)選的可位于靜電卡盤1中央的上方；支撐柱7b的一端與支撐板7a相接，用于支撐支撐板7a。在使用時，將支撐柱7b遠離支撐板7a的一端安裝在靜電卡盤基座2上，從而支撐板7a及與安裝于支撐板7a上的各杠桿8均位于靜電卡盤1的上方，使得杠桿8能夠在受到作用力時提拉靜電卡盤1。需要說明的是，參見圖3，支撐柱7b可通過固定件11安裝于靜電卡盤基座2上，固定件11例如可為螺栓。

基于基架7的上述結(jié)構(gòu)，施力構(gòu)件10可包括操作柱10a和第一連接件10c，二者直接或間接相連，且操作柱10a能夠相對于第一連接件10c轉(zhuǎn)動；操作柱10a的外周面上與第一安裝孔d的孔壁上具有相匹配的螺紋，該螺紋優(yōu)選為傳動螺紋；第一連接件10c位于第一安裝孔d外部的下方，且第一連接件10c與各杠桿8的施力端相連。

如圖3和圖4所示，在提拉靜電卡盤1前，操作柱10a通過螺紋固定于基架7的第一安裝孔d內(nèi)；在提拉靜電卡盤1的過程中，旋擰操作柱10a，為便于操作，優(yōu)選的可利用扳手旋擰操作柱10a，扳手旋擰的方向可如圖3中相應(yīng)箭頭所示，操作柱10a被旋擰后相對于第一安裝孔d做周向運動，在螺紋的作用下，操作柱10a相對于第一安裝孔d朝向靜電卡盤1運動，進而帶動第一連接件10c，乃至整個施力構(gòu)件10朝向靜電卡盤1運動。由于采用螺紋傳動的方式將操作柱10a的周向運動轉(zhuǎn)變?yōu)檠夭僮髦?0a軸向的運動，因此進一步減小了向施力構(gòu)件10所施加的作用力，即進一步減小了拆卸靜電卡盤1時所輸入的力，使得拆卸靜電卡盤1更加省力。

在利用本實施例所提供的裝置拆卸完靜電卡盤1后，會將操作柱10a回擰，使操作柱10a朝背離靜電卡盤1的方向運動，最終使施力構(gòu)件10恢復(fù)至原始狀態(tài)。為了避免操作柱10a在朝背離靜電卡盤1的方向運動的過程中運動距離過大，優(yōu)選的可在施力構(gòu)件10的操作柱10a與第一連接件10c之間設(shè)置一限位塊10b，該限位塊10b的兩端分別與操作柱10a和第一連接件10c相連，并且限位塊10b的直徑大于操作柱10a的直徑。

由于操作柱10a依靠與第一安裝孔d相匹配的螺紋傳動，因此操作柱10a的直徑與第一安裝孔d的直徑相同，也就是說限位塊10b的直徑大于第一安裝孔d的直徑，從而在操作柱10a朝背離靜電卡盤1的方向運動的過程中，當限位塊10b運動至與第一安裝孔d的底部(此處稱第一安裝孔d中更靠近第一連接件10c的一端為第一安裝孔d的底部)相接觸時，限位塊10b會卡在第一安裝孔d外，進而限制了操作柱10a繼續(xù)朝背離靜電卡盤1的方向運動，達到限定操作柱10a在自身軸向上的位置的作用。

需要說明的是，由于操作柱10a需要相對于第一連接件10c轉(zhuǎn)動，因此可使限位塊10b固定于第一連接件10c上，并且操作柱10a與限位塊10b活動連接，操作柱10a能夠相對于限位塊10b轉(zhuǎn)動，這也就實現(xiàn)了操作柱10a能夠相對于第一連接件10c轉(zhuǎn)動的效果。

此外，本實施例中，由于施力構(gòu)件10具有一定的高度，該高度大于基架7的支撐板7a的厚度，因此優(yōu)選的可在支撐板7a上用于設(shè)置施力構(gòu)件10的位置處設(shè)置一凸起12，將第一安裝孔d設(shè)置在該凸起12內(nèi)，施力構(gòu)件10的操作柱10a穿過該第一安裝孔d。進一步的，還可在第一安裝孔d的下方設(shè)置一限位空間13，并使該限位空間13與第一安裝孔d相通，該限位空間13的直徑大于第一安裝孔d的直徑，將施力構(gòu)件10的限位塊10b設(shè)置于該限位空間13內(nèi)，施力構(gòu)件10的第一連接件10c位于該限位空間13外部的下方。

再次參見圖3和圖4，在杠桿8的施力端受到作用力下沉的過程中，杠桿8與基架7的連接點到施力構(gòu)件10的垂直距離(即動力臂)不變，這需要使該連接點到杠桿8的施力端的距離逐漸變長。為了實現(xiàn)這一目的，可在基架7的支撐板7a上設(shè)置多個第二安裝孔e，所述多個第二安裝孔e與各杠桿8一一對應(yīng)，每個第二安裝孔e內(nèi)均設(shè)置有第一轉(zhuǎn)軸a；相應(yīng)的，在杠桿8上設(shè)置第一滑槽81，該第一滑槽81的長度方向沿杠桿8的長度方向，并且第一滑槽81與第一轉(zhuǎn)軸a相匹配，杠桿8穿過第二安裝孔e，第二安裝孔e內(nèi)的第一轉(zhuǎn)軸a穿過該杠桿8上的第一滑槽81。杠桿8能夠繞第一轉(zhuǎn)軸a轉(zhuǎn)動，且第一滑槽81能夠相對于第一轉(zhuǎn)軸a滑動，即杠桿8能夠沿自身長度方向運動，杠桿8的這兩種運動相配合，使得在杠桿8的施力端下沉的過程中，第一轉(zhuǎn)軸a(即杠桿8與基架7的連接點)到杠桿8的施力端的距離逐漸變長。

基于上述結(jié)構(gòu)，杠桿8的輸力端與提升件9相連接，杠桿8可繞自身與提升件9的連接位置處轉(zhuǎn)動，以使杠桿8的輸力端在轉(zhuǎn)動的過程中實現(xiàn)上升。在杠桿8的輸力端上升的過程中，第一轉(zhuǎn)軸a(即杠桿8與基架7的連接點)到提升件9的垂直距離(即阻力臂)不變，這需要使第一轉(zhuǎn)軸a到杠桿8的輸力端的距離逐漸變短。為了實現(xiàn)這一目的，優(yōu)選的可在提升件9的與杠桿8相連的一端上設(shè)置第二轉(zhuǎn)軸b；相應(yīng)的，在杠桿8上設(shè)置第二滑槽82，該第二滑槽82的長度方向沿杠桿8的長度方向，并且第二滑槽82與第二轉(zhuǎn)軸b相匹配，第二轉(zhuǎn)軸b穿過第二滑槽82。杠桿8能夠繞第二轉(zhuǎn)軸b轉(zhuǎn)動，且第二滑槽82能夠相對于第二轉(zhuǎn)軸b滑動，即杠桿8能夠沿自身長度方向運動，杠桿8的這兩種運動相配合，使得在杠桿8的輸力端上升的過程中，第一轉(zhuǎn)軸a到杠桿8的施力端的距離逐漸變長。

對于提升件9，一方面要求其一端能夠與杠桿8的輸力端相連，滿足杠桿8的輸力端上升的需要，另一方面要求其另一端能夠固定在靜電卡盤1上。如圖2～圖4所示，為滿足前述要求，提升件9的具體結(jié)構(gòu)可包括第二連接件9a和提升桿9b，第二連接件9a的一端與杠桿8的輸力端相連，另一端與提升桿9b相連，提升桿9b遠離第二連接件9a的一端用于在拆卸靜電卡盤1時安裝在靜電卡盤1上。

進一步的，第二連接件9a可為u型結(jié)構(gòu)，第二連接件9a包括第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和底部，第一側(cè)壁與第二側(cè)壁相對，第一側(cè)壁和第二側(cè)壁分別豎直的設(shè)置于底部的兩端。第二轉(zhuǎn)軸b設(shè)置于第二連接件9a上，第二轉(zhuǎn)軸b的一端與第一側(cè)壁相接，第二轉(zhuǎn)軸b的另一端與第二側(cè)壁相接，從而在杠桿8的第二滑槽82套裝在第二轉(zhuǎn)軸b上后，第一側(cè)壁和第二側(cè)壁能夠?qū)Ω軛U8的輸力端起到限位作用，使杠桿8的輸力端不會從第二連接件9a上脫落。

第二連接件9a與提升桿9b可采用如下方式連接：如圖5所示，第二連接件9a的底部上設(shè)置有第三安裝孔f，并且相應(yīng)的，提升桿9b包括卡帽9b′和桿體9b″，卡帽9b′與桿體9b″的一端相接，桿體9b″穿過第三安裝孔f，且卡帽9b′卡在第三安裝孔f靠近第二轉(zhuǎn)軸b的一側(cè)，從而使卡帽9b′卡在第三安裝孔f靠近第二轉(zhuǎn)軸b的一側(cè)，實現(xiàn)提升桿9b與第二連接件9a的連接。其中，要使卡帽9b′卡在第三安裝孔f靠近第二轉(zhuǎn)軸b的一側(cè)，優(yōu)選的可將卡帽9b′的與桿體9b″相接的面設(shè)置為圓形面，該圓形面的直徑大于第三安裝孔f的直徑。

為了實現(xiàn)在拆卸靜電卡盤1時提升桿9b遠離杠桿8的一端安裝在靜電卡盤1上，可在提升桿9b遠離第二連接件9a的一端上設(shè)置螺紋，在靜電卡盤1上與提升桿9b相對應(yīng)的位置設(shè)置具有螺紋的工裝孔，并使提升桿9b端部的螺紋與工裝孔的螺紋相匹配，從而旋擰提升桿9b，將提升桿9b端部旋入工裝孔內(nèi)，實現(xiàn)在靜電卡盤1上固定提升桿9b的目的。需要指出的是，由于需要旋擰提升桿9b，因此需要提升桿9b能夠相對于第二連接件9a繞自身的軸轉(zhuǎn)動，若提升桿9b的桿體9b″為圓柱狀，則可通過使桿體9b″的直徑小于第三安裝孔的直徑e的直徑來實現(xiàn)上述需要。

參見圖2，拆卸靜電卡盤1時，基架7安裝在靜電卡盤基座2上，因此基架7的位置固定，從而在提升件9向上提拉靜電卡盤1的過程中，要求提升件9能夠相對于基架7的支撐板7a沿遠離支撐板7a的方向運動，為了保證提升件9順利地進行上述運動，可在支撐板7a上與各提升件9相對應(yīng)的位置設(shè)置多個開口g，這些開口g與各提升件9一一對應(yīng)，各提升件9穿過相應(yīng)的開口g。

本實施例中對開口g的具體形狀、結(jié)構(gòu)并不限定，以下示例性地給出兩種開口g：一、開口g可為設(shè)置于支撐板7a的邊緣區(qū)域上的通孔；二、如圖2所示，開口g為設(shè)置于支撐板7a邊緣的凹陷。

本實施例對所設(shè)置的杠桿結(jié)構(gòu)的組數(shù)并不限定，優(yōu)選的，如圖2所示，拆卸靜電卡盤的裝置可包括四組杠桿結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，本實施例所提供的用于拆卸靜電卡盤的裝置的材料需要滿足凈化間的使用要求，材質(zhì)可為不銹鋼或鋁，其中不銹鋼的型號例如可選用316l、sus304、a5052系列等。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。