專利名稱：用于在處理系統(tǒng)中處理工件的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及處理系統(tǒng)，更具體地說，涉及用于在處理系 統(tǒng)中處理工件的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在執(zhí)行處理工藝期間，諸如等離子處理工具之類的處理系統(tǒng)通過 保持機(jī)構(gòu)將諸如半導(dǎo)體、陶瓷、或者金屬基板或晶片之類的工件支撐 在處理腔室內(nèi)部。某種保持機(jī)構(gòu)包括多個(gè)配置成一致地升起或降下的 升降銷用于將工件相對(duì)于支撐件的頂面升起和降下。在降下的位置上， 所述升降銷的頂端與所述支撐件的頂面平齊或者稍微凹入到支撐件的 頂面之下以便于所述工件至少部分地接觸到所述頂面。在升起的位置 上，所述升降銷的頂端接觸到工件的底面(背面)并將工件舉到所述 支撐件的頂面上方。典型地，多個(gè)升降銷建立了多個(gè)與工件的背面的 接觸點(diǎn)。所獲得的升起的工件與所述支撐件之間的間隙提供了插入末 端執(zhí)行器的空間。
傳統(tǒng)處理系統(tǒng)中的升降銷的必要條件是在處理腔室中需要一個(gè)或 多個(gè)機(jī)械導(dǎo)管用于將機(jī)械運(yùn)動(dòng)從所述處理腔室外部的位置傳遞到所述 升降銷。每個(gè)機(jī)械導(dǎo)管需要至少一個(gè)貫穿所述處理腔室腔壁的端口。 每個(gè)端口提供了真空泄漏的主要位置。此外，所述升降銷與工件之間 的接觸可能破壞或污染工件的背面。另外，升起和降下所述升降銷的 過程可能產(chǎn)生污染所述處理腔室的顆粒，如果不清除，最后會(huì)導(dǎo)致對(duì)處理后的工件的污染。
因此，需要提供一種工件豎直升降機(jī)構(gòu)來處理傳統(tǒng)處理系統(tǒng)的這 些或其它的不足或難題。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中， 一種設(shè)備包括處理腔室，所述處理 腔室包括上、下電極。下電極的基座部配置成在處理期間支撐工件。 在所述處理腔室中設(shè)有工件豎直升降機(jī)構(gòu)。所述工件豎直升降機(jī)構(gòu)包 括設(shè)置在上、下電極之間的豎直可動(dòng)構(gòu)件。所述豎直可動(dòng)構(gòu)件配置成 在第一和第二位置之間相對(duì)于所述下電極的基座部豎直移動(dòng)。在所述 第一位置上，所述豎直可動(dòng)構(gòu)件將所述工件與所述基座部保持成非接 觸的關(guān)系。在所述第二位置上，所述下電極的基座部凸出到第一構(gòu)件 之上以便于將工件從所述第一構(gòu)件轉(zhuǎn)移到所述基座部。
在另一個(gè)實(shí)施方式中， 一種處理方法包括將工件轉(zhuǎn)移到處理腔室 內(nèi)部的豎直可動(dòng)構(gòu)件上，然后將所述可動(dòng)構(gòu)件豎直地移向下電極的基 座部以便于將所述工件從所述可動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)移到所述下電極的基座部。 該方法還包括使用下電極和上電極在所述處理腔室內(nèi)部產(chǎn)生等離子， 以及當(dāng)所述工件被支撐在所述下電極的基座部上時(shí)，使用所述等離子 處理所述工件。


結(jié)合在該說明書中并構(gòu)成該說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明 的實(shí)施方式，這些附圖連同上面給出的本發(fā)明的概括描述以及下面給 出的詳細(xì)描述用來解釋本發(fā)明實(shí)施方式的原理。
圖l是包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的工件豎直升降構(gòu)件的等 離子處理系統(tǒng)的透視圖。
圖2是圖1的等離子處理系統(tǒng)的正視圖。圖3是圖1和2的等離子處理系統(tǒng)的外殼和工件豎直升降機(jī)構(gòu)的分 解視圖。
圖3A是圖1、2和3的等離子處理系統(tǒng)的工件豎直升降機(jī)構(gòu)的另一個(gè) 分解視圖。
圖4是基本沿著圖2中的線4-4的截面視圖。
圖5是與圖4類似的截面視圖，其中所述外殼的蓋子與外殼的底部 接觸。
圖6是圖4的一部分的放大視圖。
圖7-ll是與圖l類似的透視圖，示出了工件的裝載過程。 圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施方式的工件豎直升降機(jī)構(gòu)的透 視圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施方式的工件豎直升降機(jī)構(gòu)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖l-4，等離子處理系統(tǒng)10主要包括具有蓋子14和底部16的外 殼12、自蓋子14懸置的支撐臂18、 20、上電極22、下電極24和工件豎 直升降機(jī)構(gòu)200 (圖3A)，蓋子14擱置在底部16上。等離子處理系統(tǒng)IO 還包括定位在上、下電極22、 24之間的管狀隔離構(gòu)件或環(huán)26，該隔離 構(gòu)件或環(huán)26與圍繞上、下電極22、 24的周邊的面對(duì)表面接觸。上、下 電極22、 24的面對(duì)表面是大致平面的平行板，并且具有大致相同的表 面積。
支撐臂18、 20將蓋子14的殼體46與升降裝置28機(jī)械地連接，升降 裝置28在該代表性的實(shí)施方式中是以氣缸示出，其配置成在升起位置 (圖l、 2、 4)與降下位置(圖5、 11)之間將蓋子14相對(duì)于底部16升 起和降下。可選地，升降裝置28可以包括直線滑動(dòng)裝置。當(dāng)蓋子14處 于其降下位置上時(shí)，在蓋子14和底部16各自的周邊之間嵌有傳導(dǎo)構(gòu)件 64,蓋子14和底部16各自的周邊是金屬的。該傳導(dǎo)構(gòu)件64在蓋子14與 底部16之間提供了很好的電接觸，以形成圍繞上、下電極22、 24的可導(dǎo)電的外殼。
上電極22通過多個(gè)電絕緣隔離件從蓋子14的殼體46懸置，其中隔 離件42在圖4中是可見的。這樣，當(dāng)升降裝置將蓋子14相對(duì)于底部16在 升起和降下位置之間移動(dòng)時(shí)，上電極22與殼體46—起移動(dòng)。當(dāng)將蓋子 14降下到與底部16接觸時(shí)，如圖5所示，密封構(gòu)件52在隔離環(huán)26與下電 極24的周邊之間被壓縮以限定出處理腔室40 (圖5)。該處理腔室40包 括由上、下電極22、 24的面向內(nèi)部的水平面與由隔離環(huán)26限定的側(cè)壁 的面向內(nèi)部的豎直面確定邊界的容積或空間。
在升起的位置上，未處理的工件55可以被轉(zhuǎn)移到工件豎直升降機(jī) 構(gòu)200，并且處理后的工件55可以被從工件豎直升降機(jī)構(gòu)200上移除。 工件豎直升降機(jī)構(gòu)200可操作用于便于工件55在下電極24的基座部 286上的裝載和工件55從下電極24的基座部286的卸載。在蓋子14 和上電極22的降下位置上，處理腔室40限定了適合于等離子處理其 中一個(gè)工件55的環(huán)境。
對(duì)于聯(lián)機(jī)的應(yīng)用，等離子處理系統(tǒng)10可以設(shè)有提供未處理工件55 的輸入托架(未示出)、接收處理過的工件55的輸出托架(未示出)、 以及在機(jī)器人(未示出)的鉸接臂上的末端執(zhí)行器280 (圖7)。機(jī)器 人包括一系列允許鉸接臂和末端執(zhí)行器280的受控制的多軸鉸接運(yùn)動(dòng) 的致動(dòng)器(未示出)。末端執(zhí)行器280由機(jī)器人操縱用于將工件55從 輸入托架轉(zhuǎn)移到處理腔室40，以及從處理腔室40轉(zhuǎn)移到輸出托架。此 外，可以以將每個(gè)單獨(dú)的工件55獨(dú)立地引入到等離子處理系統(tǒng)10中 的方式引入多個(gè)工件55，或者以將多個(gè)工件55同時(shí)引入到等離子處理 系統(tǒng)10中的方式引入多個(gè)工件55。也可以將單獨(dú)的工件55放置在支 撐件或托架上并將其在支撐件或托架上轉(zhuǎn)移到等離子處理系統(tǒng)10中。 等離子處理系統(tǒng)IO可以包括多個(gè)處理臺(tái)中的單個(gè)處理臺(tái)，所述多個(gè)處 理臺(tái)配合以在所述多個(gè)處理臺(tái)中連續(xù)地處理以裝配線的形式移動(dòng)的多 個(gè)工件55。
10由屏蔽同軸電纜或輸電線路32、 34分別與上、下電極22、 24連 接的電源30控制上、下電極22、 24的功率值和工作頻率。電源30可 以是以諸如50Hz和60Hz的極低頻率、以諸如40kHz和13.56MHz的 高射頻、以諸如lkHz的中間射頻或者以諸如2.4GHz的微波頻率工作 的交流電電源。電源30也可以以相互疊加的雙頻率工作?？蛇x地，電 源30可以是直流(DC)電源，其中等離子體是非振蕩的。在其它可選 的實(shí)施方式中，電源30可以提供形成稠密等離子體的射頻(RF)能量 分量和不影響等離子體密度的前提下獨(dú)立地增加離子能量的直流電分
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，電源30可以以一個(gè)或多個(gè)射頻工作 并且包括阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(未示出)，該阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)用于測(cè)量從由上、 下電極22、 24呈現(xiàn)的負(fù)載和限制在上、下電極22、 24之間的等離子 體返回到電源30的反射功率。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)調(diào)整電源30的工作頻率 以將反射功率降到最小。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明了這種匹配網(wǎng)絡(luò) 的結(jié)構(gòu)。例如，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)可以通過改變匹配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的可變電容器 的電容來調(diào)整匹配網(wǎng)絡(luò)以在負(fù)載變化時(shí)使電源30的阻抗與負(fù)載的阻抗 匹配。功率和電壓值以及工作頻率可以隨著特殊的應(yīng)用而變化。
當(dāng)?shù)入x子處理系統(tǒng)10工作時(shí)，真空泵36通過真空歧管38連續(xù)地 抽出由等離子處理生成的副產(chǎn)品和來自于處理腔室40的未反應(yīng)的處理 氣體。密封構(gòu)件50 (圖4和5)被壓縮在隔離環(huán)26與上電極22之間。 真空泵36可操作用于將處理腔室40內(nèi)的總壓力保持在足夠低的負(fù)壓 級(jí)別，以當(dāng)通過上、下電極22、 24的工作施加電力時(shí)促進(jìn)等離子體的 產(chǎn)生。適合于等離子體產(chǎn)生的典型的壓力范圍在大約20毫托到大于約 50托。處理腔室40內(nèi)的壓力根據(jù)特殊要求的等離子處理被控制，主要 包括來自于供應(yīng)到抽空的處理腔室40中的處理氣體的分壓，處理氣體 可以包括一種或多種單獨(dú)的氣體種類。氣體入口板106固定到上電極22的上部水平表面。該氣體入口板 106通過氣口 112和輸送管線113與處理氣體源114連接。可以設(shè)置質(zhì) 量流控制器和流量測(cè)量裝置(未示出)，它們配合以調(diào)節(jié)從處理氣體 源114到氣口 112的每種處理氣體的流量。氣體入口板106包括分配 通道(未示出)，上電極22包括與氣體入口板106的分配通道連接的 通道(未示出)。上電極22中的通道與處理腔室40連通用于將處理 氣體注入到處理腔室中。
等離子處理系統(tǒng)IO包括基于微處理器的控制器(未示出)，該處 理器通過編程來控制其它元件中電源30、真空泵36和處理氣體源114 的工作。例如，該控制器調(diào)節(jié)電源30的功率值、電壓、電流和頻率并 且將來自于處理氣體源114的處理氣體的供應(yīng)與真空泵36的抽速結(jié)合 起來以根據(jù)特殊的等離子處理和應(yīng)用來限定處理腔室40中合適的壓 力。
在工件55處理期間，當(dāng)蓋子14和底部16處于接觸狀態(tài)時(shí)，由電 源30施加在上、下電極22、 24之間的電力在上、下電極22、 24之間 限定的處理腔室40中產(chǎn)生了電磁場(chǎng)，從而提供了適合于等離子處理的 環(huán)境。電磁場(chǎng)將存在于處理區(qū)域中的處理氣體激發(fā)到等離子狀態(tài)，為 了持續(xù)進(jìn)行等離子處理，這種等離子狀態(tài)由來自于電源30所施加的電 力得到保持。
合適的冷卻流體的強(qiáng)迫流可以通過上、下電極22、 24和外殼12 之間的空氣間隙進(jìn)行循環(huán)，例如空氣間隙56，用于冷卻等離子處理系 統(tǒng)IO，尤其用于冷卻上、下電極22、 24。要達(dá)到該目的，可以在蓋子 14中設(shè)置配件57 (圖2)，以限定用于將冷卻源59 (圖2)與這些空 氣間隙連接的冷卻口。
上、下電極22、 24是由導(dǎo)電材料構(gòu)成的，例如鋁。隔離環(huán)26由 不導(dǎo)電的絕緣材料構(gòu)成并配置成能夠抵抗處理腔室40中的等離子環(huán)境而不會(huì)對(duì)處理后的工件55造成不適當(dāng)?shù)奈廴尽?br> 一般地，這意味著構(gòu)成
隔離環(huán)26的材料應(yīng)該對(duì)存在于處理腔室40中的等離子的蝕刻具有充 分的抵抗力。隔離環(huán)26除了提供上、下電極22、 24之間的真空密封 之外還限定了非導(dǎo)電材料的豎直側(cè)壁。
來自等離子的組成核素(constituent species)與暴露在工件55上 的材料接觸并反應(yīng)，以執(zhí)行所需的表面改進(jìn)。等離子配置成通過選擇 諸如處理氣體的化學(xué)性質(zhì)、處理腔室40內(nèi)的壓力和施加到上、下電極 22、 24的功率和/或頻率值的參數(shù)來執(zhí)行工件55的所需的表面改進(jìn)。 等離子處理系統(tǒng)IO可以包括終點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)(未示出)，該終點(diǎn)識(shí)別系 統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別等離子處理(例如蝕刻處理)達(dá)到預(yù)先確定的終點(diǎn)的 時(shí)間，或者可選地，可以基于以經(jīng)驗(yàn)確定的處理時(shí)間對(duì)等離子處理進(jìn) 行定時(shí)。
參見圖3， 3A， 4和5，其中同樣的附圖標(biāo)記指的是圖l和2中同 樣的特征，工件豎直升降機(jī)構(gòu)200主要包括升降板202、工件固定器 290、將工件固定器290與下電極24機(jī)械連接的一組被彈性偏壓的支 撐件240、以及自上電極22向下電極24和工件固定器290凸出的一組 被彈性偏壓的推動(dòng)裝置258。安置在上、下電極22、 24之間的工件固 定器290的外邊緣或周邊274由隔離環(huán)26環(huán)繞。在蓋子14被放置在 與底部16接觸的降下的位置上以將處理腔室40相對(duì)于周圍環(huán)境密封 之后，同時(shí)在處理腔室40被抽空之后，工件豎直升降機(jī)構(gòu)200位于抽 空的處理腔室40內(nèi)。
工件固定器2卯包括例如由銷-插口式接合裝置連接起來的升降板 202和工件環(huán)204，其中升降板202或工件環(huán)204中的一個(gè)具有一組凸 出銷(未示出)，同時(shí)升降板202或工件環(huán)204中的另一個(gè)具有一組 與銷對(duì)準(zhǔn)并與銷配合的插口 (未示出)。工件固定器290隨著打開和 關(guān)閉蓋子14在圖4中最佳示出的蓋子14被打開時(shí)的升起的位置與在 圖5中最佳示出的蓋子14相對(duì)于底部16處于關(guān)閉的位置時(shí)的降下的位置之間是可自動(dòng)移動(dòng)的，而無需操作者的干預(yù)。換句話說，在蓋子
14將上電極22向下電極24移動(dòng)以密封處理腔室40時(shí)，工件固定器 290向降下的位置移動(dòng)，在蓋子14將上電極22遠(yuǎn)離下電極24移動(dòng)時(shí)， 工件固定器290向升起的位置移動(dòng)。
正如圖3和3A中最佳示出的，蓋板206包括罩208和在該罩208 之下的支撐件210。罩208也可以由銷-插口式接合裝置與支撐件210 連接，或者，可選地，罩208與支撐件210可以構(gòu)成整體的單件元件。 當(dāng)蓋子14被降下時(shí)，如工件環(huán)204和升降板202 —樣，蓋板206與下 電極24具有好的電接觸。這樣，當(dāng)?shù)入x子處理系統(tǒng)10正在工作以在 處理腔室40內(nèi)部產(chǎn)生等離子并使用等離子在處理腔室40內(nèi)部處理工 件55時(shí)，工件固定器290和工件55具有與下電極24大致相同的電勢(shì)。
下電極24的每個(gè)角附近設(shè)置有凹口 212。每個(gè)凹口 212具有基部 211，該基部211指的是在各個(gè)凹口 212在下電極24中被成型或加工 后保留下來的下電極24材料的相對(duì)薄的壁。自每個(gè)凹口 212的基部211 凸出的是安裝柱214，安裝柱214具有帶有內(nèi)螺紋的開口 216。每個(gè)安 裝柱214可以與各自的一個(gè)凹口 212基本同軸設(shè)置。在形成支撐件240 的組件中，導(dǎo)向銷220的帶有螺紋的頂端218與每個(gè)安裝柱214的帶 有內(nèi)螺紋的開口 216配合。每個(gè)安裝柱214的帶有內(nèi)螺紋的開口 216 被定向以便于各自的導(dǎo)向銷220在朝向升降板202的方向上凸出。
每個(gè)凹口212也可以由延伸到基部211的基本是圓柱形的側(cè)壁222 和設(shè)置在側(cè)壁222與下電極24的頂面226之間的斜的或向外展開的邊 緣224來確定外圍邊界。與頂面226相交的向外展開的邊緣224的直 徑大于每個(gè)凹口 212的側(cè)壁222的直徑。
每個(gè)導(dǎo)向銷220包括基本是圓柱形的不帶有螺紋的桿228，該桿 228從帶有螺紋的頂端218向頭部230延伸。頭部230可以包括凹入特 征232，該凹入特征232接收用于使導(dǎo)向銷220的帶螺紋的頂端218與
14帶有內(nèi)螺紋的開口 216之間配對(duì)接合的工具的頂端(未示出)。每個(gè)
導(dǎo)向銷220的頭部230至少部分地凸出到下電極24的頂面226附近之 上，其具有位于不帶有螺紋的桿228附近的向外展開的表面225。每個(gè) 導(dǎo)向銷220的不帶有螺紋的桿228和各自的凹口 212的側(cè)壁222具有
基本同軸的設(shè)置。
每個(gè)支撐件240包括擋塊242，該擋塊242由各自的一個(gè)導(dǎo)向銷 220與工件固定器290的升降板202連接。每個(gè)擋塊242包括帶有加大 的頭部246的本體244和在本體244的長(zhǎng)度上延伸的中心孔或通道248。 加大的頭部246相對(duì)于本體244徑向向外的凸出部限定了邊緣或唇緣 250，該唇緣250圍繞本體244周向延伸。每個(gè)擋塊242的加大的頭部 246還包括隨著距唇緣250距離的增加直徑減小的第一傾斜的或錐形的 外部側(cè)壁252和隨著距唇緣250距離的增加直徑增加的第二傾斜的或 錐形的外部側(cè)壁234。外部側(cè)壁234設(shè)置在唇緣250與錐形的外部側(cè)壁 252之間。通道248包括基本圓柱形的表面236和使基本圓柱形的表面 236的一部分變窄的傾斜的或錐形的表面238。
在升降板202的每個(gè)外圍角附近限定有向外展開的凹口 254。每個(gè) 擋塊242的錐形的外部側(cè)壁252與各自的向外展開的凹口 254接合。 對(duì)每個(gè)向外展開的凹口 254的深度進(jìn)行選擇以便于在升降板202與擋 塊242緊固時(shí)向外展開的凹口 254的各自的斜面256與每個(gè)擋塊242 的錐形的外部側(cè)壁252處于接觸狀態(tài)。每個(gè)向外展開的凹口 254和擋 塊242的相應(yīng)的錐形外部側(cè)壁252的傾斜角度是相配的以有助于擋塊 242與升降板202的緊固，但是通過足夠大的豎直力允許升降板202可 隨時(shí)移動(dòng)。
當(dāng)安裝到升降板202時(shí)，擋塊242中的通道248的錐形表面238 基本位于下電極24中的其中一個(gè)凹口 212與工件固定器290之間。每 個(gè)凹口 212中設(shè)置有彈性元件260，該彈性元件260可以是由螺旋線圈 構(gòu)成的壓縮彈簧的形式。每個(gè)彈性元件260被限制在各自的凹口 212
15中并被約束在基部211與各自的擋塊242上的唇緣250之間。
正如圖6中最佳示出的，當(dāng)工件固定器290處在升起的位置上時(shí)， 彈性元件260伸展。這樣，工件固定器290的升降板202和工件環(huán)204 以彈性浮置的方式支撐在支撐件240的頂上。在由升降板202和工件 環(huán)204提供的負(fù)載下，彈性元件260共同地具有足夠使升降板202懸 置或舉到下電極24的頂面226之上的彈力。
錐形表面238接觸導(dǎo)向銷220的頭部230上的向外展開的表面 225，以在工件固定器290處于升起的位置上時(shí)對(duì)垂向運(yùn)動(dòng)提供有效的 阻擋。向外展開的表面225和錐形表面238的傾斜角度相配以便于在 工件固定器2卯處于升起的位置上時(shí)每個(gè)擋塊242在各自的導(dǎo)向銷220 上自定心。這樣在工件固定器2卯位于升起的位置上時(shí)允許其回到可 重復(fù)的空間位置。依次地，這樣為由工件固定器290承載的工件55在 等離子處理系統(tǒng)10中提供了可重復(fù)的位置。
正如下面詳細(xì)解釋的，蓋子14向降下位置(圖5)的運(yùn)動(dòng)將工件 固定器2卯移向降下的位置，從而壓縮彈性元件260。當(dāng)工件固定器 290被降下時(shí)，每個(gè)導(dǎo)向銷220的頭部230在其各自的通道248內(nèi)向升 降板202移動(dòng)。
正如圖3和3A中最佳示出的，工件固定器290包括完全延伸通 過升降板202和工件環(huán)204的中心開口 270;以及在徑向上從中心開口 270延伸到工件固定器290的外周邊274的間隙272。蓋板206設(shè)計(jì)有 與間隙272的寬度基本相同的寬度。當(dāng)工件固定器290被降到處理位 置時(shí)，蓋板206將間隙272填充以便于中心開口 270由基本平坦的表 面圍繞，該平坦的表面由工件環(huán)204的頂面266和蓋板206的頂面276 共同來限定。要促進(jìn)這種必需的共面配置，蓋板106和工件固定器290 各自的厚度選擇成大致是相等的，這樣在工件固定器290處于其降下 的位置上時(shí)使頂面266， 276大致是平齊的。在有代表性的實(shí)施方式中中心開口 270是圓形的。但是，中心開口 270可以具有其它形狀，例 如矩形。
限定在工件環(huán)204中的肩部或邊緣278同軸地圍繞中心開口 270。 對(duì)邊緣278的徑向尺寸或?qū)挾冗M(jìn)行選擇以便于在工件55上僅有細(xì)的環(huán) 形表面區(qū)域被邊緣278接觸。例如，邊緣278的徑向尺寸可以大約等 于3mm。中心開口 270的直徑大約等于工件55的直徑小于邊緣278的 徑向尺寸。如果工件55不是圓形的，中心開口 270的幾何形狀選擇成 與工件55的形狀一致。邊緣278以與工件55的厚度相關(guān)的量凹入到 工件環(huán)204的頂面266之下。當(dāng)工件55擱置在邊緣278上并由邊緣278 支撐時(shí)，工件55的頂面與工件環(huán)204的頂面266大致共面。
對(duì)間隙272的寬度進(jìn)行選擇，以便于末端執(zhí)行器280 (圖7)能夠 通過間隙272并且進(jìn)入中心開口 270，用于將未處理的工件55轉(zhuǎn)移到 工件固定器290并且將處理后的工件55從工件固定器2卯上移除。末 端執(zhí)行器280與機(jī)器人連接，例如正如所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員明了的 選擇順應(yīng)性關(guān)節(jié)/裝配機(jī)器手臂(SCARA)機(jī)器人。
下電極24還包括可拆卸電極部284，該電極部284包括位于由下 電極24和基座部286限定的凹口中的安裝凸緣285。限定了典型的工 件支撐件的基座部286自安裝凸緣285向上電極22凸出。電極部284 利用常用的固定件緊固到下電極24的下面的周圍其余部分上。下電極 24的頂面226和安裝凸緣285的頂面226大致平齊。被舉升到周圍安 裝凸緣285上方的基座部286的頂面288的表面積大約等于中心開口 270的徑向向內(nèi)的開口橫截面積?；?86的直徑大約等于工件環(huán) 204的中心開口 270的直徑。電極部284與下電極24的其余部分具有 好的電接觸以便于在等離子處理系統(tǒng)10正在工作并在處理腔室40中 存在等離子體時(shí)基座部286和支撐件210具有與下電極24基本相同的 電勢(shì)。蓋板206包括電極部284的凸出到安裝凸緣285的平面之上的另 一個(gè)突起區(qū)。該蓋板206和基座部286可以包括自安裝凸緣285凸起 的單個(gè)或單一的突起區(qū)?？蛇x地，蓋板206可以包括安裝到電極部284 上的隔離元件，在該示例中，可以包括用于將蓋板206相對(duì)于工件固 定器2卯中的中心開口 270自動(dòng)定位的定位銷(未示出)等。
當(dāng)工件固定器290被降到處理位置時(shí)，工件55與基座部286的頂 面288之間的接觸將工件55從工件環(huán)204轉(zhuǎn)移到基座部286。在基座 部286、下電極24、或者外殼12的底部16上不具有將工件55引導(dǎo)到 基座部286上的任何結(jié)構(gòu)的情況下完成工件55的轉(zhuǎn)移。在工件固定器 290的降下的處理位置上，工件環(huán)204的頂面266稍微凹入到基座部 286的頂面288之下。在等離子處理期間，工件55擱置在基座部286 的頂面288上。
電極部284和升降板202由例如鋁的電導(dǎo)體構(gòu)成。蓋板206上的 罩208和工件環(huán)204由例如氧化鋁或高純氧化鋁的電絕緣體或電介質(zhì) 構(gòu)成?？蛇x地，蓋板206上的罩208和工件環(huán)204也可以由例如鋁的 電導(dǎo)體構(gòu)成。蓋板206上的罩208和工件環(huán)204的組成材料的選擇是 由用于在工件55上進(jìn)行特殊等離子處理的等離子處理系統(tǒng)10中所需 的等離子特性的類型控制的。盡管不希望受理論的束縛，但是令人相 信的是，由電導(dǎo)體構(gòu)成蓋板206的罩208和工件環(huán)204優(yōu)化了等離子 方法或處理驅(qū)使的蝕刻速率，并且由絕緣體構(gòu)成蓋板206的罩208和 工件環(huán)204優(yōu)化了由等離子方法驅(qū)使的均勻性。
參見圖3A和4，很明顯，其中一個(gè)推動(dòng)裝置258在空間上位于隔 離環(huán)26的每個(gè)內(nèi)側(cè)角15附近，并且位于上電極22的每個(gè)相應(yīng)的外側(cè) 角(未示出)附近。每個(gè)推動(dòng)裝置258包括推動(dòng)塊262和彈性元件264， 推動(dòng)塊262與上電極22通過插入件261與肩部螺釘263之間的配合進(jìn) 行緊固。每個(gè)推動(dòng)塊262與各自的一個(gè)擋塊242具有基本疊置的關(guān)系。 彈性元件264可以是由螺旋線圈構(gòu)成的壓縮彈簧的形式，其一端約束
18在推動(dòng)塊262的加大的頭部265與上電極22之間。推動(dòng)塊262由絕緣 或電介質(zhì)材料構(gòu)成，例如陶瓷，插入件261和肩部螺釘263可以由金 屬構(gòu)成，例如不銹鋼。肩部螺釘263具有帶螺紋的頂部，該頂部固定 在上電極22中的螺孔中。每個(gè)推動(dòng)裝置258的推動(dòng)塊262相對(duì)于肩部 螺釘263可以在彈性元件264被伸展的第一位置(圖4)與彈性元件 264被壓縮的第二位置之間移動(dòng)。彈性元件264在第一位置上向每個(gè)推 動(dòng)塊262提供了預(yù)先加載的偏壓。
當(dāng)蓋子14移向底部16時(shí)，每個(gè)推動(dòng)裝置258的推動(dòng)塊262接觸 到工件環(huán)204的頂面266，彈性元件264開始?jí)嚎s。隨著蓋子14接近 底部16，彈性元件264被進(jìn)一步地壓縮，其將逐漸增加的力施加到工 件環(huán)204，使工件固定器290移向基座部286的頂面288和下電極24。 當(dāng)工件固定器2卯處于降下的位置上時(shí)，每個(gè)擋塊242上的錐形的外 部側(cè)壁234接觸到凹口 212的向外展開的邊緣224，并且每個(gè)推動(dòng)塊 262被移到其第二位置。
向外展開的邊緣224和錐形的外部側(cè)壁234的傾斜的角度大致相 等或相配。當(dāng)工件固定器290處于降下的位置上時(shí)，每個(gè)向外展開的 邊緣224與各自的一個(gè)外部側(cè)壁234接觸。這種接觸使每個(gè)擋塊242 在其各自的凹口 212中自動(dòng)地自定心。因此，每次蓋子14下降，在該 蓋子14將工件固定器290移動(dòng)到降下的位置上時(shí)，工件固定器290都 返回到關(guān)于下電極24和可拆卸電極部284的可重復(fù)的空間位置。依次 地，這樣在每次連續(xù)的等離子處理期間，為后續(xù)的工件55在基座部286 上提供了可重復(fù)的位置。
參見圖l, 2， 3， 3A，和4-11，在使用中，蓋子14被提升到關(guān)于 底部16打開的位置(圖2， 7)并且脫離與底部16的接觸。隨著蓋子 14被提升，工件豎直升降機(jī)構(gòu)200的元件具有圖4中最佳示出的初始 配置。彈性偏壓支撐件240推動(dòng)工件固定器290遠(yuǎn)離下電極24以提供
升起的位置。當(dāng)工件固定器2卯處于升起的位置上同時(shí)在錐形表面225與每個(gè)彈性偏壓支撐件240的向外展開的表面238之間建立接觸時(shí)， 就限定了中心開口 270的可重復(fù)的位置以便于末端執(zhí)行器280能夠?qū)?工件55可復(fù)位地放置在工件固定器290上。
如圖7所示，操縱末端執(zhí)行器280以將其中一個(gè)工件55轉(zhuǎn)移到等 離子處理系統(tǒng)10附近的位置。如圖8所示，該末端執(zhí)行器280將工件 55從該位于外殼12外部的位置移動(dòng)到位于上、下電極22、 24之間且 位于中心開口 270上方的位置。當(dāng)工件55由末端執(zhí)行器280從外殼外 部的位置移入到工件固定器290的中心開口 270上方的位置時(shí)，工件 55沒有由與外殼12相關(guān)的任何結(jié)構(gòu)引導(dǎo)，例如與外殼12的底部16相 關(guān)的軌道或者另一形式的機(jī)械約束。
末端執(zhí)行器280被降下以便于工件55的外周接觸到工件環(huán)204的 中心開口 270內(nèi)側(cè)的邊緣278，如圖9所示。然后工件55被完全支撐 在邊緣278上。在工件55被轉(zhuǎn)移到工件固定器290后，末端執(zhí)行器280 通過間隙272被撤回到完全在蓋子14和底部16所覆蓋區(qū)域之外的位 置上，如圖10所示。在這連續(xù)的運(yùn)動(dòng)期間，末端執(zhí)行器280物理地配 合在間隙272內(nèi)。工件55的外周面通過與中心開口 270的邊緣278接 觸得到支撐并且被懸置在下電極24上方。
蓋子14相對(duì)于底部16被降下，如圖10所示，并最終接觸到底部 16以建立關(guān)閉的位置，如圖11所示。蓋子14的下降將上電極22移向 下電極24。當(dāng)蓋子14向關(guān)閉的位置下降時(shí)，自上電極22凸出的推動(dòng) 塊262接觸到工件環(huán)204的頂面266。這種接觸使彈性元件264壓縮， 于是彈性元件264將偏壓力施加到工件固定器290上。由推動(dòng)裝置258 的彈性元件264所施加的偏壓力克服支撐件240的相反彈性偏壓，將 工件固定器290移向下電極24。工件固定器290上的工件55的運(yùn)動(dòng)在 關(guān)于外殼12的底部16的豎直方向上并朝向下電極24，不含有在關(guān)于 底部16的水平方向上的任何顯著的運(yùn)動(dòng)分量。
20在工件固定器290在升起和降下位置之間移動(dòng)時(shí)，每個(gè)導(dǎo)向銷220 與各自的擋塊242具有非接觸的關(guān)系。在工件固定器290接近完全的 降下位置并且彈性偏壓支撐件240退向下電極24時(shí)，工件55被從工 件環(huán)204的邊緣278轉(zhuǎn)移到下電極24的基座部286。在工件固定器290 的完全降下位置上，工件55擱置在下電極24的基座部286上，在工 件環(huán)204的邊緣278與工件55之間存在很小的間隙(例如2或3密耳)。
使用真空泵36將處理腔室40抽空并且從氣體入口板106將處理 氣體引入以得到適合的壓力。由電源30對(duì)上、下電極22、 24供電以 由處理腔室40中處理氣體的負(fù)壓產(chǎn)生等離子。當(dāng)工件55的等離子處 理完成時(shí)，使處理腔室40通風(fēng)并將外殼12的蓋子14升起。上電極22 遠(yuǎn)離下電極24的移動(dòng)打開了處理腔室并最終移除了推動(dòng)裝置258與工 件環(huán)204的頂面266之間的接觸。這樣，將工件固定器290推向下電 極24的力被逐漸移除。彈性偏壓支撐件240的彈性元件260被釋放從 而擴(kuò)展到其未被壓縮的狀態(tài)，籍此將工件固定器290自動(dòng)地舉起并恢 復(fù)到升起的位置。工件固定器290上的工件55的運(yùn)動(dòng)在關(guān)于外殼12 的底部16的豎直方向上并朝向上電極22，不包括在關(guān)于底部16的水 平方向上的任何運(yùn)動(dòng)分量。工件55被從下電極24的基座部286移回 到工件環(huán)204的邊緣278。
當(dāng)接近升起的位置時(shí)，錐形表面225與每個(gè)彈性偏壓支撐件240 的向外展開的表面238重新建立接觸以再次限定中心開口 270的可重 復(fù)的位置。下電極24與工件固定器290的中心開口 270的分離為末端 執(zhí)行器280提供了敞開的空間以能夠接近每個(gè)處理后的工件55的后 側(cè)、從中心開口 270處將處理后的工件55提升，并且從等離子處理系 統(tǒng)10上取回處理后的工件55。在該連續(xù)的運(yùn)動(dòng)期間，末端執(zhí)行器280 物理上配合在間隙272內(nèi)。當(dāng)利用末端執(zhí)行器280將工件55從中心開 口 270內(nèi)的位置取回時(shí)，沒有利用任何與外殼12相關(guān)的結(jié)構(gòu)對(duì)工件55 進(jìn)行引導(dǎo)。在等離子處理進(jìn)行時(shí)工件豎直升降機(jī)構(gòu)200保持了等離子處理系統(tǒng)10的平行板設(shè)計(jì)。工件豎直升降機(jī)構(gòu)200呈現(xiàn)了被動(dòng)式的晶片夾持系統(tǒng)，該夾持系統(tǒng)消除了對(duì)諸如機(jī)械或電力驅(qū)動(dòng)的升降銷之類的主動(dòng)式的機(jī)械輔助裝置的需求。這簡(jiǎn)化了等離子處理系統(tǒng)IO的設(shè)計(jì)，因?yàn)?工件豎直升降機(jī)構(gòu)200消除了對(duì)作為主動(dòng)式晶片夾持系統(tǒng)的特征的機(jī) 械型導(dǎo)管等的需求，并伴隨有成本降低。工件豎直升降機(jī)構(gòu)200的設(shè) 計(jì)可以容易地進(jìn)行修改以處理不同尺寸的工件55?？梢詫?duì)工件豎直升 降機(jī)構(gòu)200進(jìn)行改型以裝配到現(xiàn)有的等離子處理系統(tǒng)中。在工件更換 期間，升降銷或者任何其它機(jī)械結(jié)構(gòu)不會(huì)接觸到工件55的設(shè)備區(qū)。相 反，工件固定器290允許通過僅僅在邊緣278與工件55周邊附近的窄 環(huán)形帶之間的接觸來提升和降下工件。在一可選的實(shí)施方式中，隔離環(huán)26可以省略同時(shí)外殼12的內(nèi)部 可以另外地配置成限定由真空泵36抽空的體積以限定與處理腔室40 類似的處理腔室。在該示例中，上、下電極22、 24位于處理腔室40 內(nèi)。在另一個(gè)可選的實(shí)施方式中，可以將上電極22和蓋子14合并成 整體的結(jié)構(gòu)，其中整個(gè)蓋子14或者其一部分作為電極來工作。工件固定器290的升降板202和工件環(huán)204、可拆卸電極部284 及其基座286、以及蓋板206可以作為元件組共同地被替換以使工件豎 直升降機(jī)構(gòu)200適合處理不同尺寸和/或幾何形狀的工件55。如圖12所示，其中同樣的附圖標(biāo)記指代圖1-11中同樣的特征， 根據(jù)一可選的實(shí)施方式，工件固定器290a包括結(jié)構(gòu)上與升降板202和 工件環(huán)204類似的升降板202a和工件環(huán)204a。工件固定器290a具有 用于容納工件55a的圓形中心開口 270a和邊緣278a，它們的直徑不同 于工件固定器290 (圖3)的對(duì)應(yīng)的中心開口 270和邊緣278的直徑， 工件55a具有典型的盤形，其特征是其直徑不同于工件55。替換需要 利用大小能夠有效地將向外展開的凹口 254從各自的擋塊242的相應(yīng) 的錐形外部側(cè)壁252上脫開的升降力將由工件固定器290的升降板20222和工件環(huán)204構(gòu)成的組件從下電極24上移除。通過將升降板202a中的 向外展開的凹口 (未示出)與相同的支撐件240接合來安裝替換的工 件固定器290a，升降板202a中的向外展開的凹口與升降板202中的向 外展開的凹口 254類似。導(dǎo)向銷220和擋塊242能夠普遍地與每個(gè)工 件固定器290， 290a —起使用。所需要的是在支撐件240與安裝在等離 子處理系統(tǒng)10中的工件固定器290， 290a中的特定的一個(gè)之間建立物 理連接。作為對(duì)電極部284的替換，新的可拆卸電極部284a被安裝，其包 括尺寸設(shè)計(jì)成在直徑上配合在中心開口 270a內(nèi)的基座部286a。在有代 表性的實(shí)施方式中，基座部286a的外徑稍小于圓形中心開口 270a的內(nèi) 徑。與蓋板206類似的蓋板206a設(shè)置在間隙272a中，間隙272a與間 隙272相似，但是由于中心開口較大的尺寸，該間隙272a稍寬。推動(dòng) 塊262保持不變，其將工件固定器290a在與蓋子14的打開和關(guān)閉關(guān)聯(lián) 的升起和降下的位置之間移動(dòng)。當(dāng)工件固定器290a處于降下的位置上 時(shí)，工件固定器290a的頂面266a和蓋板206a的頂面276a大致共面， 且基座部286稍微地凸出到頂面276a和288a之上。這樣，工件55a 接觸到基座部286a的頂面288a并由該頂面288a支撐?？梢蕴峁┡c工件固定器290， 290a、蓋板206， 206a和電極部284， 284a基本相同的另外的工件固定器、蓋板和電極部(未示出)，但是 這些元件配合來容納不同直徑的圓的盤形工件。例如，可以提供一組 四個(gè)不同的元件組用于等離子處理系統(tǒng)10，以通過將工件固定器、蓋 板和電極部進(jìn)行簡(jiǎn)單的替換分別支撐100mm、 150mm、 200mm和 300mm的晶片。參見圖13，其中同樣的附圖標(biāo)記指代圖l-12中同樣的特征，在可 選的實(shí)施方式中，蓋子14可以承載有壓縮環(huán)300,該壓縮環(huán)300在蓋 子14關(guān)閉時(shí)接觸工件55以建立環(huán)繞工件55外周邊的密封并將工件55 朝基座部286的方向向下壓。壓縮環(huán)300包括用作氣體通道的通孔302以允許處理腔室40被真空泵36抽空。
在此作為示例提及的術(shù)語例如"豎直"、"水平"等等不是為了 限制，而是為了建立三維的參照系。諸如"上"、"下"、"在…… 上"、"在……上方"、"在……下方"、"側(cè)"(正如"側(cè)壁"中 的"側(cè)")、"更高"、"更低"、"在……之上"、"在……之下" 和"在……下面"之類的術(shù)語是相對(duì)于水平面定義的。應(yīng)該理解的是， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以使用各種其它的參照系， 因?yàn)樗鶎兕I(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到所定義的參照系是相對(duì)的而不 是絕對(duì)的。
雖然已經(jīng)通過不同的實(shí)施方式的描述對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了闡述，并且 雖然已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明的申請(qǐng) 人并不旨在將所附的權(quán)利要求的范圍限定或以任何方式限制在這種詳 述中。另外的優(yōu)點(diǎn)和修改對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。 因此本發(fā)明在其更寬的方面中并不局限于特定的細(xì)節(jié)、有代表性的設(shè) 備和方法以及圖示和描述的說明性示例中。因此，在不脫離申請(qǐng)人的 總體發(fā)明原理的精神和范圍的前提下可以從這些詳述中做出改變。本 發(fā)明本身的范圍應(yīng)該僅由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1. 一種用于處理工件的設(shè)備，所述設(shè)備包括包括上電極和下電極的處理腔室，所述下電極包括配置成在處理期間支撐所述工件的基座部；和在所述處理腔室中的工件豎直升降機(jī)構(gòu)，所述工件豎直升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述上電極和所述下電極之間的豎直可動(dòng)構(gòu)件，并且所述豎直可動(dòng)構(gòu)件配置成相對(duì)于所述基座部在第一位置和第二位置之間豎直移動(dòng)，以便將所述工件從所述豎直可動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)移到所述基座部，在所述第一位置中，所述豎直可動(dòng)構(gòu)件將所述工件與所述基座部保持成非接觸的關(guān)系，在所述第二位置中，所述基座部凸出到所述豎直可動(dòng)構(gòu)件的上方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述上電極能夠朝向所述下 電極移動(dòng)，并且還包括多個(gè)與所述上電極機(jī)械連接的彈性偏壓推動(dòng)塊，所述彈性偏壓推 動(dòng)塊適合于當(dāng)所述上電極朝向所述下電極移動(dòng)時(shí)接觸所述豎直可動(dòng)構(gòu) 件，以便將所述豎直可動(dòng)構(gòu)件從所述第一位置移到所述第二位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，還包括 底部；和蓋子，所述蓋子能夠相對(duì)于所述底部在打開位置與關(guān)閉位置之間 移動(dòng)，在所述打開位置中，所述蓋子與所述底部分離，在所述關(guān)閉位 置中，所述蓋子緊接所述底部，其中所述上電極與所述蓋子機(jī)械連接， 并且所述彈性偏壓推動(dòng)塊適合于當(dāng)所述蓋子從所述打開位置朝向所述 關(guān)閉位置移動(dòng)時(shí)接觸所述豎直可動(dòng)構(gòu)件，以便從所述第一位置向所述 第二位置推動(dòng)所述豎直可動(dòng)構(gòu)件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述上電極和下電極具有大 致平行的面對(duì)表面，并且所述豎直可動(dòng)構(gòu)件位于所述面對(duì)表面之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，還包括在所述下電極和所述上電極之間的絕緣隔離環(huán)，所述絕緣隔離環(huán)、 所述下電極和所述上電極共同地限定所述處理腔室的邊界，并且所述 豎直可動(dòng)構(gòu)件在外圍上位于所述絕緣隔離環(huán)的內(nèi)部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述上電極能夠朝向所述下 電極移動(dòng)，并且還包括多個(gè)配置成將所述豎直可動(dòng)構(gòu)件與所述下電極連接的彈性偏壓支 撐件，所述彈性偏壓支撐件配置成推動(dòng)所述豎直可動(dòng)構(gòu)件遠(yuǎn)離所述下 電極，以提供所述第一位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，還包括 底部；和蓋子，所述蓋子能夠相對(duì)于所述底部在打開位置與關(guān)閉位置之間 移動(dòng)，在所述打開位置中，所述蓋子與所述底部分離，在所述關(guān)閉位 置中，所述蓋子緊接所述底部，其中所述上電極與所述蓋子機(jī)械連接，并且所述彈性偏壓支撐件 適合于當(dāng)所述上電極朝向所述下電極移動(dòng)時(shí)屈服，以便允許所述豎直 可動(dòng)構(gòu)件從所述第一位置移到所述第二位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述豎直可動(dòng)構(gòu)件包括第一 開口，所述第一開口配置成當(dāng)所述豎直可動(dòng)構(gòu)件處于所述第一位置中 時(shí)支撐所述工件，并且還包括第二構(gòu)件，該第二構(gòu)件配置成作為對(duì)所述豎直可動(dòng)構(gòu)件的替換通 過所述彈性偏壓支撐件與所述下電極連接，所述第二構(gòu)件包括直徑不 同于所述豎直可動(dòng)構(gòu)件中的所述第一開口的第二開口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述基座部的尺寸設(shè)計(jì)成配 合在所述第 一開口內(nèi)，并且所述基座部配置成被從所述處理腔室移除，以用于與另一基座部調(diào)換，該另一基座部的尺寸設(shè)計(jì)成配合在所述第 二構(gòu)件中的所述第二開口內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述基座部從所述下電極朝 向所述上電極凸出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述豎直可動(dòng)構(gòu)件包括外 周邊；在所述外周邊的內(nèi)部的開口，該開口的尺寸設(shè)計(jì)成接收所述基 座部；以及從所述開口延伸到所述外周邊的間隙。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的設(shè)備，還包括由所述下電極支撐的固定構(gòu)件，所述固定構(gòu)件具有當(dāng)所述上電極 相對(duì)于所述下電極移動(dòng)時(shí)相對(duì)于所述基座部的固定位置，并且當(dāng)所述 豎直可動(dòng)構(gòu)件處于所述第二位置中時(shí)，所述固定構(gòu)件至少部分地填充 所述間隙。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述豎直可動(dòng)構(gòu)件具有第 一表面，并且所述固定構(gòu)件具有第二表面，所述第一表面和第二表面 被定向成面向所述上電極，并且當(dāng)所述豎直可動(dòng)構(gòu)件處于所述第二位 置中時(shí)，所述第一表面和第二表面是基本共面的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括在所述第一表面和第二表面的每個(gè)上的大部分表面積上的一層絕 緣材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，還包括柔性穿孔環(huán)，當(dāng)所述工件被設(shè)置在所述基座部上時(shí)，所述柔性穿 孔環(huán)環(huán)繞所述工件的周邊。
16. —種處理工件的方法，該工件被支撐在處理系統(tǒng)的處理腔室中的下電極的基座部上，所述方法包括將工件轉(zhuǎn)移到所述處理腔室的內(nèi)部的豎直可動(dòng)構(gòu)件上； 朝向所述下電極的基座部豎直地移動(dòng)所述可動(dòng)構(gòu)件，以便將所述工件從所述可動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)移到所述基座部上；使用下電極和上電極在所述處理腔室的內(nèi)部產(chǎn)生等離子；和 在所述工件被支撐在所述下電極的基座部上的同時(shí)，利用等離子對(duì)所述工件進(jìn)行處理。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述處理系統(tǒng)包括能夠朝向所述下電極移動(dòng)的所述上電極，并且朝向所述基座部移動(dòng)所述可動(dòng)構(gòu)件還包括朝向所述下電極移動(dòng)所述上電極；和當(dāng)所述上電極朝向所述下電極移動(dòng)時(shí)，將力從所述上電極傳遞到 所述可動(dòng)構(gòu)件，以有效地用于朝向所述基座部移動(dòng)所述可動(dòng)構(gòu)件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括在處理所述工件之后，移動(dòng)所述上電極遠(yuǎn)離所述下電極，以便釋 放從所述上電極傳遞到所述可動(dòng)構(gòu)件的力；和當(dāng)所述力被釋放時(shí)，彈性地偏壓所述可動(dòng)構(gòu)件遠(yuǎn)離所述下電極， 使得將所述工件從所述基座部轉(zhuǎn)移到所述可動(dòng)構(gòu)件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述處理腔室包括底部和 蓋子，所述蓋子能夠相對(duì)于所述底部在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)， 在所述打開位置中，所述蓋子與所述底部分離，在所述關(guān)閉位置中， 所述蓋子緊接所述底部，所述上電極被安裝到所述蓋子上，并且將所 述工件從所述可動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)移到所述基座部還包括當(dāng)所述蓋子從所述打開位置移向所述關(guān)閉位置時(shí)，通過與所述蓋 子接觸使所述可動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于所述基座部移動(dòng)，以將所述工件從所述 可動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)移到所述基座部。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括在處理所述工件之后，釋放從所述上電極傳遞到所述可動(dòng)構(gòu)件的 力；和當(dāng)所述力被釋放時(shí)，彈性地偏壓所述可動(dòng)構(gòu)件遠(yuǎn)離所述下電極， 使得將所述工件從所述基座部轉(zhuǎn)移到所述可動(dòng)構(gòu)件。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括在處理所述工件之后，彈性地偏壓所述可動(dòng)構(gòu)件遠(yuǎn)離所述基座部， 使得將所述工件從所述基座部轉(zhuǎn)移到所述可動(dòng)構(gòu)件。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述工件轉(zhuǎn)移到所述可 動(dòng)構(gòu)件還包括將所述工件支撐在末端執(zhí)行器上；和操縱承載有被支撐的工件的所述末端執(zhí)行器，以將所述工件從所 述處理腔室的外部的位置轉(zhuǎn)移到所述可動(dòng)構(gòu)件，并且在轉(zhuǎn)移期間不對(duì) 所述工件進(jìn)行引導(dǎo)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括在處理所述工件之后，操縱所述末端執(zhí)行器以將所述工件從所述 可動(dòng)構(gòu)件移除到所述處理腔室的外部的位置，并且在轉(zhuǎn)移期間不對(duì)所 述工件進(jìn)行引導(dǎo)。
全文摘要
用于在處理系統(tǒng)中處理工件的設(shè)備和方法。設(shè)置在處理系統(tǒng)的處理腔室(40)內(nèi)部的工件豎直升降機(jī)構(gòu)(200)適合將工件(55)往復(fù)于電極(24)的基座部(286)地轉(zhuǎn)移?；?286)配置成在處理期間支撐工件(55)。工件豎直升降機(jī)構(gòu)(200)包括在第一位置與第二位置之間相對(duì)于基座部(286)可移動(dòng)的工件固定器(290)以便于將工件(55)從工件固定器(290)轉(zhuǎn)移到基座部(286)，在第一位置上，工件固定器(290)將工件(55)與基座部(286)保持成非接觸的關(guān)系，在第二位置上，基座部(286)凸出到工件固定器(290)之上。
文檔編號(hào)B65G47/22GK101506066SQ200780031329
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者詹姆斯·P·法西奧 申請(qǐng)人:諾信公司