一種離子束刻蝕工件臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導體設(shè)備，具體為一種離子束刻蝕工件臺，包括用于安裝工件的基片臺，該工件臺還包括行星傳動底座、水平穿過行星傳動底座且一端被鎖緊而限制其自身轉(zhuǎn)動的固定軸的固定軸、驅(qū)動行星傳動底座繞固定軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動機構(gòu)、水平穿過行星傳動底座并可隨行星傳動底座轉(zhuǎn)動的一根或多根轉(zhuǎn)動軸，所述基片臺安裝在轉(zhuǎn)動軸的一端，而轉(zhuǎn)動軸的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪，與轉(zhuǎn)動齒輪對應(yīng)的固定軸一端安裝可與轉(zhuǎn)動齒輪嚙合的固定齒輪；所述工件臺還設(shè)有驅(qū)動行星傳動底座繞豎直的擺動軸擺動的擺動機構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，在真空腔體中安裝易于實現(xiàn)，基片臺的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，改善了離子束刻蝕的均勻性。
【專利說明】一種離子束刻蝕工件臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導體設(shè)備，具體為一種離子束刻蝕工件臺。
【背景技術(shù)】
[0002]離子束刻蝕機是一種高真空刻蝕設(shè)備，采用物理刻蝕方式，利用專門的離子源產(chǎn)生離子束，經(jīng)過加速的離子束對任何材料實現(xiàn)各向異性刻蝕，工件表面有一層掩膜材料，其上有已經(jīng)光刻好的圖形，工件上要去除部分掩膜材料已去除，離子束將未被掩膜材料遮擋的部分轟擊掉，主要用于對金(Au)、鉬(Pt)、NiCr合金、銅(Cu)等金屬薄膜進行干法刻蝕。
[0003]由于離子束出口面積大，在整個面積內(nèi)離子束的均勻性有限，為了保證被刻蝕工件的刻蝕均勻性，往往采用工件轉(zhuǎn)動的方法來彌補離子束不均勻的不足，目前，離子束刻蝕機的刻蝕均勻性的一般要求為:片內(nèi)±5%，片間±3%。工件在刻蝕前需要進行拋光，在行星傳動工件臺上直接拋光可減少裝夾次數(shù)，提高工件臺自動化程度和工作效率，這就要求刻蝕工件臺能夠在0-90°范圍內(nèi)擺動，基片能夠轉(zhuǎn)到與離子束垂直位置進行拋光工藝?，F(xiàn)有刻蝕工作臺不能滿足上述要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種離子束刻蝕工件臺，實現(xiàn)基片臺的擺動、自身旋轉(zhuǎn)和繞固定軸旋轉(zhuǎn)，加入了基片拋光功能，改善離子束刻蝕機的均勻性，提高設(shè)備自動化程度和生產(chǎn)效率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種離子束刻蝕工件臺，包括用于安裝工件的基片臺，該工件臺還包括行星傳動底座、水平穿過行星傳動底座且一端被鎖緊而限制其自身轉(zhuǎn)動的固定軸的固定軸、驅(qū)動行星傳動底座繞固定軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動機構(gòu)、水平穿過行星傳動底座并可隨行星傳動底座轉(zhuǎn)動的一根或多根轉(zhuǎn)動軸，所述基片臺安裝在轉(zhuǎn)動軸的一端，而轉(zhuǎn)動軸的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪，與轉(zhuǎn)動齒輪對應(yīng)的固定軸一端安裝可與轉(zhuǎn)動齒輪嚙合的固定齒輪；所述工件臺還設(shè)有驅(qū)動行星傳動底座繞豎直的擺動軸擺動的擺動機構(gòu)。
[0006]固定軸一端被鎖緊而不能自轉(zhuǎn)，因此，固定齒輪與固定軸只擺動不轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軸隨行星傳動底座繞固定軸轉(zhuǎn)動，使基片臺繞固定軸公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動齒輪繞固定齒輪嚙合傳動，轉(zhuǎn)動軸在轉(zhuǎn)動齒輪的帶動下自身轉(zhuǎn)動，進而帶動基片臺自轉(zhuǎn)；設(shè)置擺動機構(gòu)可使工件臺擺動到與離子束成90°的位置進行拋光，拋光完成后擺動到適宜的角度，工件臺在自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的同時進行刻蝕加工。
[0007]所述固定軸內(nèi)連接進水管路和出水管路，進水管路、出水管路要求能夠在0-90°范圍內(nèi)擺動，故采用軟管形式。
[0008]所述擺動機構(gòu)包括固定底座、擺動電機、用于連接擺動軸與行星傳動底座的連接座，所述擺動軸通過第一滾動軸承安裝在固定底座內(nèi)，所述擺動電機的輸出軸與擺動軸的一端連接，而擺動軸的另一端與連接座連接，所述連接座通過第二滾動軸承與行星傳動底座連接。
[0009]所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動電機、傳動齒輪組,所述轉(zhuǎn)動電機的輸出軸與傳動齒輪組中的一個齒輪連接，所述傳動齒輪組中的另一個齒輪套裝在行星傳動底座外部。所述傳動齒輪組包括順次嚙合傳動的主動齒輪、傳動齒輪和錐齒輪，所述轉(zhuǎn)動電機的輸出軸與主動齒輪的中心軸連接，而傳動齒輪通過第三滾動軸承套裝在固定底座外壁，所述錐齒輪套裝在行星傳動底座外壁，且錐齒輪與行星傳動底座之間采用鍵連接。
[0010]該離子束刻蝕工件臺工作的具體工藝流程，在基片臺上安裝好工件，擺動電機驅(qū)動基片臺擺動到與離子束呈90°位置進行拋光工藝，拋光完成后基片臺擺動到刻蝕工藝所需的最佳位置，轉(zhuǎn)動電機驅(qū)動主動齒輪旋轉(zhuǎn)，主動齒輪帶動傳動齒輪轉(zhuǎn)動，傳動齒輪與錐齒輪嚙合帶動錐齒輪及行星傳動底座轉(zhuǎn)動，安裝在行星傳動底座中的轉(zhuǎn)動軸圍繞固定軸進行公轉(zhuǎn)，安裝在轉(zhuǎn)動軸上的基片臺公轉(zhuǎn)；在轉(zhuǎn)動軸公轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)動軸上的轉(zhuǎn)動齒輪與固定軸上的固定齒輪嚙合傳動使轉(zhuǎn)動齒輪進行自轉(zhuǎn)，實現(xiàn)基片臺自轉(zhuǎn)?；_實現(xiàn)公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，離子束進行刻蝕工藝加工。
[0011]本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，在真空腔體中安裝易于實現(xiàn)，基片臺的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，改善了離子束刻蝕的均勻性。本發(fā)明在提高刻蝕均勻性的基礎(chǔ)上加入了基片拋光功能，省去了拋光中工件的安裝定位環(huán)節(jié)，提高了離子束刻蝕機的自動化程度和生產(chǎn)效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述工件臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中固定齒輪和轉(zhuǎn)動齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，一種離子束刻蝕工件臺，包括用于安裝工件的基片臺11、行星傳動底座10、水平穿過行星傳動底座10且一端被鎖緊而限制其自身轉(zhuǎn)動的固定軸16、驅(qū)動行星傳動底座10繞固定軸16旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動機構(gòu)、水平穿過行星傳動底座10并可隨行星傳動底座10轉(zhuǎn)動的3根轉(zhuǎn)動軸14，所述基片臺11安裝在轉(zhuǎn)動軸14的一端，而轉(zhuǎn)動軸14的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪13，如圖2所示，與轉(zhuǎn)動齒輪13對應(yīng)的固定軸16 —端安裝可與轉(zhuǎn)動齒輪13嚙合的固定齒輪15，固定軸16內(nèi)連接進水管路18和出水管路17，且進水管路18和出水管路17均為軟管；所述工件臺還設(shè)有驅(qū)動行星傳動底座10繞豎直的擺動軸8擺動的擺動機構(gòu)。
[0014]擺動機構(gòu)包括固定底座5、擺動電機4、用于連接擺動軸8與行星傳動底座10的連接座9，所述擺動軸8通過第一滾動軸承安裝在固定底座5內(nèi)，所述擺動電機4的輸出軸與擺動軸8的一端連接，而擺動軸8的另一端與連接座9連接，所述連接座9通過第二滾動軸承與行星傳動底座10連接。
[0015]固定底座5安裝在真空腔體I頂部，而行星傳動底座10置于固定底座5的上方。
[0016]轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動電機2、傳動齒輪組,傳動齒輪組包括順次嚙合傳動的主動齒輪3、傳動齒輪7和錐齒輪12，所述轉(zhuǎn)動電機2的輸出軸與主動齒輪3的中心軸連接，而傳動齒輪7通過第三滾動軸承6套裝在固定底座5外壁，所述錐齒輪12套裝在行星傳動底座10外壁，且錐齒輪12與行星傳動底座10之間采用鍵連接。
【權(quán)利要求】
1.一種離子束刻蝕工件臺，包括用于安裝工件的基片臺(11)，其特征是，該工件臺還包括行星傳動底座(10)、水平穿過行星傳動底座(10)且一端被鎖緊而限制其自身轉(zhuǎn)動的固定軸(16)、驅(qū)動行星傳動底座(10)繞固定軸(16)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動機構(gòu)、水平穿過行星傳動底座(10)并可隨行星傳動底座(10)轉(zhuǎn)動的一根或多根轉(zhuǎn)動軸(14)，所述基片臺(11)安裝在轉(zhuǎn)動軸(14)的一端，而轉(zhuǎn)動軸(14)的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪(13)，與轉(zhuǎn)動齒輪(13)對應(yīng)的固定軸(16) —端安裝可與轉(zhuǎn)動齒輪(13)嚙合的固定齒輪(15);所述工件臺還設(shè)有驅(qū)動行星傳動底座(10)繞豎直的擺動軸(8)擺動的擺動機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述離子束刻蝕工件臺，其特征是，所述固定軸(16)內(nèi)連接進水管路(18)和出水管路(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述離子束刻蝕工件臺，其特征是，所述擺動機構(gòu)包括固定底座(5)、擺動電機(4)、用于連接擺動軸(8)與行星傳動底座(10)的連接座(9)，所述擺動軸(8)通過第一滾動軸承安裝在固定底座(5)內(nèi)，所述擺動電機(4)的輸出軸與擺動軸(8)的一端連接，而擺動軸(8)的另一端與連接座(9)連接，所述連接座(9)通過第二滾動軸承與行星傳動底座(10)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述離子束刻蝕工件臺，其特征是，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動電機(2)、傳動齒輪組,所述轉(zhuǎn)動電機(2)的輸出軸與傳動齒輪組中的一個齒輪連接,所述傳動齒輪組中的另一個齒輪套裝在行星傳動底座(10)外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述離子束刻蝕工件臺，其特征是，所述傳動齒輪組包括順次嚙合傳動的主動齒輪(3 )、傳動齒輪(7 )和錐齒輪(12 )，所述轉(zhuǎn)動電機(2 )的輸出軸與主動齒輪(3 )的中心軸連接，而傳動齒輪(7 )通過第三滾動軸承套裝在固定底座(5 )外壁，所述錐齒輪(12)套裝在行星傳動底座(10)外壁，且錐齒輪(12)與行星傳動底座(10)之間采用鍵連接。
【文檔編號】C23F4/00GK104233305SQ201410457200
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】陳特超, 陳慶廣, 孫雪平, 胡凡, 佘鵬程 申請人:中國電子科技集團公司第四十八研究所