用于處理不同尺寸的工件的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明總體涉及用于工件處理的設備和方法，且更具體地，涉及用于將不同大小的基片轉移至等離子加工系統的電極和從等離子加工系統的電極轉移走的設備和方法。
【背景技術】
[0002]諸如等離子加工工具的加工系統依賴保持機構以在加工過程的進行期間在加工室內側支撐諸如半導體、陶瓷或金屬基片或晶片的工件。某些保持機構包括提升銷，所述提升銷構造成一致升高或下降以使工件相對于支撐的頂表面上升和下降。在下降位置中，提升銷的末端要么與支撐件的頂表面齊平，要么稍微凹陷到支撐的頂表面下方，使得工件至少部分地接觸頂表面。在升高位置中，提升銷的末端接觸工件的底表面(背側)并使工件上升到支撐的頂表面上方。通常，多個提升銷與工件的背側形成多個接觸點。由此產生的在上升的工件與支撐的表面之間的間隙允許有末端執行器插入的進入空間。
[0003]對提升銷的需求需要在加工室中的一個或多個機械饋通裝置，以將機械運動從加工室外側的位置傳到提升銷。每個機械饋通裝置要求延伸穿過加工室的室壁的至少一個端口。每個端口提供真空泄漏的主要位置。而且，提升銷和工件之間的接觸可損害或污染工件的背側。此外，提升銷的上升和下降過程可產生污染加工室的顆粒，且如果沒有糾正，則最終會導致污染加工過的工件。
[0004]因此，期望提供消除對提升銷的需求的改進的加工方法和系統。

【發明內容】

[0005]在一個實施例中，提供了一種用于不同直徑的第一和第二工件的等離子加工的設備。設備包括提升板，該提升板具有:外周界；在外周界內側的開口 ；圍繞開口的第一邊框；圍繞開口的第二邊框；以及間隙，該間隙在開口和外周界之間延伸，使得第一邊框和第二邊框不連續。第一邊框構造成支撐第一工件。第二邊框構造成支撐第二工件。第二邊框具有比第一邊框的內徑大的內徑。
[0006]在另一實施例中，提供了一種在加工室中加工不同直徑的第一工件和第二工件的方法。方法包括:將第一工件在外周邊緣處支撐在提升板上在具有內徑的第一邊框處；和使提升板朝向下電極的基架部移動，以將第一工件從提升板轉移到基架部。方法還包括:在第一工件被支撐在基架部上的同時，用等離子體來加工第一工件。方法包括:從提升板移除第一工件。方法還包括:在具有比第一邊框的內徑大的內徑的第二邊框處，將第二工件在外周邊緣處支撐在提升板上。
【附圖說明】
[0007]結合到說明書中并構成說明書的一部分的附圖示意了本發明的實施例，并與上面給出的總體描述和下面給出的詳細描述一起用于解釋本發明的實施例的原理。
[0008]圖1是根據本發明的實施例的包括晶片提升機構的等離子加工系統的真空加工室的分解圖。
[0009]圖2是晶片提升機構的提升板和固定板的分離圖。
[0010]圖3是晶片提升機構的提升板和固定板的分解圖。
[0011]圖4是晶片提升機構的提升板和固定板以及等離子加工系統的電極的基架部的透視組裝圖。
[0012]圖5是大致沿著圖4中的線5-5截取的剖視圖。
[0013]圖6A是類似于圖4的透視圖，其中，相對較小直徑的晶片定位成放置在晶片提升機構的提升板上。
[0014]圖6B是類似于圖6A的立體圖，其中，晶片由晶片提升機構的提升板支撐，且提升板處于相對于電極的基架部的升高狀態。
[0015]圖6C是類似于圖6B的立體圖，其中，在提升板被放置在下降狀態之后，晶片由電極的基架部支撐。
[0016]圖7A是類似于圖4的立體圖，其中，相對較大直徑的晶片定位成放置在晶片提升機構的提升板上。
[0017]圖7B是類似于圖7A的立體圖，其中，晶片由晶片提升機構的提升板支撐，且提升板處于相對于電極的基架部的升高狀態。
[0018]圖7C是類似于圖7B的立體圖，其中，在提升板放置在下降狀態下之后，晶片由電極的基架部支撐。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1，用于與等離子加工系統一起使用的加工室10通常包括:真空容器或殼體，其具有蓋14和蓋14擱置在其上的基座16 ;下電極24 ;上電極(未示出)；和位于加工室10內側的組件48，用于自動地將晶片轉移至下電極24和從下電極24轉移晶片。蓋14與提升裝置(未示出)機械聯接，該提升裝置能夠使蓋14相對于基座16在升高位置和降低位置之間提升和降低。當蓋14和基座16處于接觸關系時，加工區域限定為豎直地界定在電極的面向內的水平表面之間且橫向地界定在由分離環限定的側壁的面向內的豎直表面內側的空間。當蓋14處于升高位置時，加工區域能夠進入以插入未加工的工件28、30(圖6A、7A)和移除加工過的工件28、30。當蓋14處于下降位置時，可在加工區域中建立適于對位于加工區域中的每個連續的工件進行等離子加工的環境。當蓋14通過提升裝置相對于基座16在升高和下降位置之間移動時，上電極隨蓋14 一起移動。
[0020]在工件28、30的加工期間，由電源在電極之間施加的電力在加工區域中產生電磁場，該加工區域在蓋14和基座16接觸時限定在電極之間，并且在加工區域中存在適于等離子加工的環境中。電磁場將加工區域中存在的源氣的原子或分子激發成等離子態，該等離子態通過電源的電力施加在等離子加工的持續時期得以保持。
[0021]來自等離子體的組成核素與在工件28、30上的暴露材料接觸并相互作用，以執行所需的表面改性。等離子體被構造成通過選擇諸如源氣的化學性質、加工區域內側的壓力和施加到電極的電量和/或頻率的參數來執行工件28、30的所需的表面改性。加工系統可包括端點識別系統(未示出)，該端點識別系統(未示出)在等離子加工(例如，蝕刻加工)已到達預定端點時自動地識別，或者可替代地，可根據工藝處方的經驗確定的時間對等離子加工進行定時。
[0022]繼續參照圖1-5，加工室10包括組件48，該組件48功能用作用于將不同外徑的工件28、30轉移至下電極24的基架部104和從下電極24的基架部104轉移不同外徑的工件28,30的晶片提升機構的部件。當工件28、30中的一個或另一個被支撐在下電極24上時，組件48在加工期間周向地圍繞工件28、30。工件28具有上和下主表面和連接上和下主表面的外周邊緣29。工件30具有上和下主表面和連接上和下主表面的外周邊緣31。工件30的外周邊緣31比工件28的外周邊緣29具有更大的外徑。例如，工件28的外周邊緣29可具有200毫米的直徑，而工件30的外周邊緣31可具有300毫米的直徑。
[0023]與組件48 —起使用的晶片提升機構的另外細節在美國公開第2009/0311088號中披露，其全部內容通過引用并入本文。
[0024]組件48包括固定板56和提升板52，該固定板56具有在運行期間相對于下電極24固定的位置。提升板52構成當將工件28、30中的一個或另一個放置在下電極24上或從下電極24移除工件28、30中的一個或另一個時相對于固定板56和下電極24移動的組件48的可移動部分。具體地，提升板52在相對于下電極24且相對于固定板56的升高狀態下接納工件28、30中的一個或另一個。提升板52能夠與打開和關閉蓋14協作在蓋14打開時的升高位置和蓋14相對于基座16處于關閉位置時的下降位置之間自動移動，而無需操作員介入。換言之，在上電極通過蓋14朝向下電極24移動以密封加工區域時，提升板52從升高位置朝向下降位置移動，并且在上電極通過蓋14移動遠離下電極24時，提升板52從下降位置朝向升高位置移動。
[0025]組件48的提升板52通過一組彈性偏壓支撐件54與下電極24機械聯接。一組彈性偏壓推動裝置(未示出)從上電極朝向下電極24突出，且在蓋14關閉時，接觸提升板52以導致相對于下電極24的移動。當蓋14放置在其中蓋14接觸基座16以將加工區域與周圍環境密封開的下降位置中時，提升板52移動以將工件28、38中的一個放置在下電極24的基架部104上的處理位置中。當蓋14被下降時，提升板52和固定板56每個與下電極24良好地電接觸。因此，當等離子加工系統運行以在加工區域內側產生等離子時，提升板52、固定板56、支撐在下電極24上的工件28、30以及下電極24在大致相等的電位。
[0026]提升板52包括結合在一起的多個構件58、60、128。提升板52包括:完全延伸穿過構件58、60的中心開口 70 ;外周邊緣或周界65 ;以及從中心開口 70徑向延伸到提升板52的外周界65的間隙72。雖然中心開口 70在代表性實施例中是圓形的，但中心開口 70可具有其它形狀(例如，矩形)。