載臺升降裝置、反應腔室及等離子體加工設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的載臺升降裝置、反應腔室及等離子體加工設(shè)備，其中：托架驅(qū)動源驅(qū)動軸提升托架作升降運動，波紋管軸穿過軸提升托架，并與其固定連接，以隨軸提升托架在直線軸承內(nèi)作升降運動，繼而實現(xiàn)固定于波紋管軸上的載臺的升降運動；載臺升降裝置，導向機構(gòu)用于限制所述波紋管軸在升降過程中自身的軸向轉(zhuǎn)動，其中：波紋管軸依次穿過直線軸承、導向軸承安裝組件以及軸提升托架，導向軸承安裝組件抱緊波紋管軸；導向軸的上端固定于反應腔室的腔室壁上，導向軸的下端穿過導向軸承安裝組件，以使導向軸承安裝組件隨軸提升托架沿導向軸作升降運動。本發(fā)明提供的載臺升降裝置，其可以約束連桿的旋轉(zhuǎn)自由度，從而可以保證承載裝置不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
【專利說明】載臺升降裝置、反應腔室及等離子體加工設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種載臺升降裝置、反應腔室及等尚子體加工設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]在制造集成電路(IC)和微機電系統(tǒng)(MEMS)的工藝過程中，特別是在實施等離子刻蝕(ETCH)、物理氣相沉積(PVD )、化學氣相沉積(CVD )等的工藝過程中，常使用加熱器來加熱晶片等被加工工件。而且，通常借助升降機構(gòu)驅(qū)動加熱器作升降直線運動，以配合機械手實現(xiàn)被加工工件的取放，以及調(diào)整被加工工件與靶材之間的距離等。而為了保證工藝均勻性，就需要保證加熱器表面的水平度。
[0003]圖1為現(xiàn)有的一種等離子體加工設(shè)備的剖視圖。如圖1所示，等離子體加工設(shè)備包括反應腔室10，在反應腔室10內(nèi)設(shè)置有加熱器11，用以在工藝時承載并加熱置于其上的被加工工件12 ;而且，在加熱器11的底部設(shè)置有用于驅(qū)動加熱器11作升降直線運動的升降機構(gòu)13、用于密封升降機構(gòu)與反應腔室之間的間隙的波紋管14、頂針15及用于驅(qū)動頂針15作升降直線運動的頂針驅(qū)動機構(gòu)16。在裝載被加工工件12的過程中，頂針15的頂端在頂針驅(qū)動機構(gòu)16的驅(qū)動下穿過加熱器11，并上升至高于加熱器11上表面的裝載位；機械手將被加工工件12傳輸至反應腔室10內(nèi)，并放置于頂針15的頂端；頂針15在頂針驅(qū)動機構(gòu)16的驅(qū)動下下降，直至被加工工件12落至加熱器11上表面；加熱器11在升降機構(gòu)的驅(qū)動下上升至工藝位，以對被加工工件12進行工藝。
[0004]現(xiàn)有的一種升降機構(gòu)包括波紋管軸、軸提升托架和托架驅(qū)動源。其中，波紋管軸的上端與加熱器的底部固定連接，波紋管軸的下端朝下伸出反應腔室，并通過軸提升托架與托架驅(qū)動源連接。在托架驅(qū)動源的驅(qū)動下，軸提升托架帶動波紋管軸和與之連接的加熱器作升降直線運動。為了保證加熱器表面的水平度，以及避免升降機構(gòu)在裝配過程中產(chǎn)生累積誤差，軸提升托架通常不會約束該波紋管軸在其徑向上的位移自由度，而這樣做的問題在于:軸提升托架往往無法約束波紋管軸的旋轉(zhuǎn)自由度，而波紋管因其為柔性材料，也無法約束波紋管軸的旋轉(zhuǎn)自由度，導致波紋管軸容易發(fā)生轉(zhuǎn)動，并帶動加熱器隨之偏轉(zhuǎn)，這不僅會造成頂針因無法穿過加熱器而進行正常的升降直線運動，而且還會造成置于加熱器上的被加工工件相對于加熱器上表面產(chǎn)生偏移，從而給工藝結(jié)果帶來了不良影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種載臺升降裝置、反應腔室及等離子體加工設(shè)備，其不僅可以避免升降機構(gòu)在裝配過程中產(chǎn)生累積誤差，且無需對軸提升托架、托架驅(qū)動源等的相應部件的加工精度和裝配精度提出較高的要求就可以保證載臺的上表面的水平度，而且還可以約束波紋管軸的旋轉(zhuǎn)自由度，從而可以保證載臺不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種載臺升降裝置，包括升降單元，所述升降單元包括:波紋管軸、直線軸承、軸提升托架以及托架驅(qū)動源，其中:所述托架驅(qū)動源用于驅(qū)動所述軸提升托架作升降運動，所述波紋管軸穿過所述軸提升托架，并與其固定連接，以隨所述軸提升托架在所述直線軸承內(nèi)作升降運動，繼而實現(xiàn)固定于波紋管軸上的載臺的升降運動；其特征在于，所述載臺升降裝置，還包括導向機構(gòu)，用于限制所述波紋管軸在升降過程中自身的軸向轉(zhuǎn)動；所述導向機構(gòu)，包括:導向軸和導向軸承安裝組件，其中:所述波紋管軸依次穿過直線軸承、導向軸承安裝組件以及軸提升托架，所述導向軸承安裝組件抱緊所述波紋管軸；所述導向軸的上端固定于反應腔室的腔室壁上，所述導向軸的下端穿過所述導向軸承安裝組件，以使所述導向軸承安裝組件隨所述軸提升托架沿所述導向軸作升降運動。
[0007]其中，所述導向機構(gòu)，還包括:導向定位座，其中:所述導向定位座以所述波紋管軸為基準與所述直線軸承固定連接；所述導向軸的上端與所述導向定位座固定連接。
[0008]其中，所述導向軸承安裝組件，包括導向軸承安裝座、導向直線軸承和軸承擋塊，其中所述導向軸承安裝座與所述軸提升托架連接，且在與所述導向軸相對應的位置處設(shè)置有導向通孔，所述導向直線軸承設(shè)置在所述導向通孔內(nèi)，所述軸承擋塊用于阻擋所述導向直線軸承與導向通孔在豎直方向上的相對運動；所述導向軸的下端穿過所述導向直線軸承，且所述導向軸與導向直線軸承在豎直方向上滾動配合。
[0009]其中，所述導向軸承安裝組件，還包括上抱塊和下抱塊，其中所述上抱塊具有第一通孔，所述上抱塊包括沿所述第一通孔的軸線分割，且彼此獨立的兩個第一分體，所述兩個第一分體采用可拆卸的方式對接在一起；所述下抱塊具有第二通孔，所述下抱塊包括沿所述第二通孔的軸線分割，且彼此獨立的兩個第二分體，所述兩個第二分體采用可拆卸的方式對接在一起；在所述波紋管軸的外周壁上的對應于所述通孔的位置處設(shè)置有環(huán)形凹槽，所述上抱塊和下抱塊分別通過所述第一通孔和第二通孔套置在所述波紋管軸上，且位于所述環(huán)形凹槽內(nèi)，并將所述軸提升托架固定在二者之間；所述環(huán)形凹槽的上側(cè)壁和下側(cè)壁分別與所述上抱塊的上端和所述下抱塊的下端相接觸。
[0010]優(yōu)選地，所述上抱塊和下抱塊采用絕緣材料制成。
[0011]其中，所述導向機構(gòu),還包括采用絕緣材料制成的上絕緣套和下絕緣套,其中所述上絕緣套套制在所述波紋管軸上，且位于所述環(huán)形凹槽的上側(cè)壁與所述上抱塊之間；所述下絕緣套套制在所述波紋管軸上，且位于所述環(huán)形凹槽的下側(cè)壁與所述下抱塊之間；所述上絕緣套和下絕緣套均與所述環(huán)形凹槽的腔室壁間隙配合。
[0012]其中，所述托架驅(qū)動源，包括支架、旋轉(zhuǎn)電機、直線導軌和導軌滑塊，其中所述支架固定在所述反應腔室的腔室壁上，用以支撐所述直線導軌；所述導軌滑塊與所述直線導軌滑動連接，且與所述軸提升托架固定連接；所述旋轉(zhuǎn)電機用于提供旋轉(zhuǎn)動力；所述直線導軌用于將由所述旋轉(zhuǎn)電機提供的旋轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)換為直線升降運動，并傳遞至所述導軌滑塊，以使其帶動所述軸提升托架沿所述直線導軌作升降直線運動。
[0013]其中，對應地分別在所述第一通孔或第二通孔的孔壁上和所述波紋管軸的外周壁上設(shè)置有相互配合的凸部和凹部。
[0014]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還一種反應腔室，反應腔室包括本發(fā)明提供的上述載臺升降裝置。
[0015]其中，所述反應腔室包括頂針和頂針驅(qū)動機構(gòu)，其中所述頂針設(shè)置在所述載臺的底部，且與頂針驅(qū)動機構(gòu)連接；在所述頂針驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下，所述頂針的頂端穿過所述載臺，并上升至高于所述載臺上表面的位置；或者下降至低于所述載臺上表面的位置。
[0016]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還一種等離子體加工設(shè)備，包括反應腔室，反應腔室采用了本發(fā)明提供的上述反應腔室。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明提供的載臺升降裝置，其升降單元中的托架驅(qū)動源用于驅(qū)動軸提升托架作升降運動，波紋管軸穿過軸提升托架，并與其固定連接，以隨軸提升托架在直線軸承內(nèi)作升降運動，繼而實現(xiàn)固定于波紋管軸上的載臺的升降運動，由于波紋管軸在直線軸承內(nèi)作升降運動，即，二者在豎直方向上滾動配合，以使波紋管軸在豎直方向上的運動軌跡完全由直線軸承獨立約束，這與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以消除冗余約束，從而不僅可以保證每次裝配的一致性，而且還會避免在裝配升降單元過程中產(chǎn)生累積誤差，且無需對軸提升托架、托架驅(qū)動源等的相應部件的加工精度和裝配精度提出較高的要求就可以保證載臺的上表面的水平度，進而不僅可以降低加工成本，而且可以提高工藝均勻性。
[0019]而且，借助導向機構(gòu)，可以約束波紋管軸在其周向上的旋轉(zhuǎn)自由度，從而可以保證載臺不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，進而不僅可以避免因載臺的偏轉(zhuǎn)而造成的頂針的升降直線運動受到干涉，而且還會避免因置于載臺上的被加工工件發(fā)生偏移，而造成給工藝結(jié)果帶來的不良影響，從而可以提高等離子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性和準確性。
[0020]本發(fā)明提供的反應腔室，其通過采用本發(fā)明提供的上述載臺升降裝置，不僅可以降低加工成本，提高工藝均勻性，而且還可以提高等離子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性和準確性。
[0021]本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明提供的上述反應腔室，不僅可以降低加工成本，提高工藝均勻性，而且還可以提高等離子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性和準確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有的一種等離子體加工設(shè)備的剖視圖；
[0023]圖2A為本發(fā)明實施例提供的一種載臺升降裝置的剖視圖；
[0024]圖2B為圖2A中I區(qū)域的局部放大圖；
[0025]圖2C為圖2A中軸提升托架沿A-A線的剖視圖；
[0026]圖2D為圖2A中軸提升托架沿B-B線的剖視圖；以及
[0027]圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種載臺升降裝置的立體圖。

【具體實施方式】
[0028]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的進行詳細描述。
[0029]圖2A為本發(fā)明實施例提供的一種載臺升降裝置的剖視圖。圖2B為圖2A中I區(qū)域的局部放大圖。圖2C為圖2A中軸提升托架沿A-A線的剖視圖。圖2C為圖2A中軸提升托架沿A-A線的剖視圖。圖2D為圖2A中軸提升托架沿B-B線的剖視圖。請一并參閱圖2A、圖2B、圖2C和圖2D，載臺升降裝置包括升降單元，該升降單元包括波紋管軸23、軸提升托架24、直線軸承25和托架驅(qū)動源。其中，托架驅(qū)動源用于驅(qū)動軸提升托架24作升降運動，波紋管軸23穿過軸提升托架24，并與其固定連接，以隨軸提升托架24在直線軸承25內(nèi)作升降運動，繼而實現(xiàn)固定于波紋管軸23上的載臺21的升降運動。
[0030]在本實施例中，直線軸承25的上端固定在反應腔室20的腔室壁201上；軸提升托架24具有安裝通孔243，如圖2D所示，且軸提升托架24與托架驅(qū)動源連接；波紋管軸23的上端與載臺21連接，波紋管軸23的下端沿豎直方向貫穿腔室壁201 (S卩，在腔室壁201的相應位置處設(shè)置有可供波紋管軸23穿過的通孔)，且依次穿過直線軸承25的軸承孔和安裝通孔243，并且波紋管軸23與直線軸承25在豎直方向上滾動配合，波紋管軸23與安裝通孔243間隙配合。在托架驅(qū)動源的驅(qū)動下，軸提升托架24作升降運動，從而帶動波紋管軸23沿直線軸承25的軸承孔作升降運動。
[0031]由于直線軸承25的軸承孔與波紋管軸23在豎直方向上滾動配合，且軸提升托架24的安裝通孔243與波紋管軸23間隙配合，波紋管軸23在其徑向上僅單獨由該安裝通孔243進行約束，即，在托架驅(qū)動源的驅(qū)動下，軸提升托架24帶動波紋管軸23作升降直線運動時，波紋管軸23在豎直方向上的運動軌跡完全由直線軸承25獨立約束，這與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，可以消除冗余約束，從而不僅可以保證每次裝配的一致性，而且還會避免升降機構(gòu)在裝配過程中產(chǎn)生累積誤差，且無需對軸提升托架、托架驅(qū)動源等的相應部件的加工精度和裝配精度提出較高的要求就可以保證載臺的上表面的水平度，進而不僅可以降低加工成本，而且可以提高工藝均勻性。容易理解，直線軸承25的軸承孔的軸向長度應能夠保證波紋管軸23在豎直方向上的安裝精度。
[0032]載臺升降裝置還包括導向機構(gòu)，用于限制波紋管軸23在升降過程中自身的軸向轉(zhuǎn)動；導向機構(gòu)包括:導向軸40和導向軸承安裝組件，其中:波紋管軸23依次穿過直線軸承25、導向軸承安裝組件以及軸提升托架24，導向軸承安裝組件抱緊波紋管軸23，即，二者固定連接；導向軸40的上端固定于反應腔室20的腔室壁201上，導向軸40的下端穿過導向軸承安裝組件，以使該導向軸承安裝組件隨軸提升托架24沿導向軸40作升降運動。
[0033]優(yōu)選地，導向機構(gòu)還包括:導向定位座44，其中:導向定位座44以波紋管軸23為基準與直線軸承25固定連接，以使導向軸40與波紋管軸23相互平行，從而可以保證導向軸40的安裝精度。在這種情況下，導向軸40的上端可以與導向定位座44固定連接。
[0034]導向軸承安裝組件的具體結(jié)構(gòu)為:如圖2B和圖2C所示，導向軸承安裝組件包括導向軸承安裝座41、導向直線軸承42和軸承擋塊43，其中，導向軸承安裝座41與軸提升托架24連接，且在與導向軸40相對應的位置處設(shè)置有導向通孔，導向直線軸承42設(shè)置在該導向通孔內(nèi)，軸承擋塊43用于阻擋導向直線軸承42與導向通孔在豎直方向上的相對運動；導向軸40的下端穿過導向直線軸承42，且導向軸40與導向直線軸承42在豎直方向上滾動配八口 ο
[0035]為了約束波紋管軸23在其軸向上的自由度，導向軸承安裝組件還包括上抱塊31、下抱塊32、上絕緣套33和下絕緣套34。其中，上抱塊31具有第一通孔313，上抱塊31包括沿第一通孔313的軸線分割，且彼此獨立的兩個第一分體(311，312)，兩個第一分體(311，312)采用螺栓連接等的可拆卸的方式對接在一起；與上抱塊31的結(jié)構(gòu)相類似，下抱塊32具有第二通孔，下抱塊32包括沿第二通孔的軸線分割，且彼此獨立的兩個第二分體，兩個第二分體采用螺栓連接等的可拆卸的方式對接在一起。
[0036]而且，在波紋管軸23的外周壁上的對應于安裝通孔243的位置處設(shè)置有環(huán)形凹槽，在裝配上抱塊31和下抱塊32的過程中，二者各自的兩個分體分別對接形成第一通孔和第二通孔，并套置在波紋管軸23上，且位于環(huán)形凹槽內(nèi)，并將軸提升托架24固定在二者之間；并且，環(huán)形凹槽的上側(cè)壁和下側(cè)壁分別與上抱塊31的上端和下抱塊32的下端相接觸，以約束上抱塊31和下抱塊32在波紋管軸23的軸向上的位移自由度。由于上抱塊31和下抱塊32均采用“兩瓣式”的分體結(jié)構(gòu)，這使得上抱塊31和下抱塊32各自的分體可以通過對接而安裝至波紋管軸23上，并通過螺栓連接等的固定方式將上抱塊31和下抱塊32各自的分體固定在一起，從而使上抱塊31和下抱塊能夠“抱緊”波紋管軸23，以實現(xiàn)上抱塊31和下抱塊與波紋管軸23的固定連接。
[0037]上絕緣套33套制在波紋管軸23上，且位于環(huán)形凹槽的上側(cè)壁與上抱塊31之間；下絕緣套34套制在波紋管軸23上，且位于環(huán)形凹槽的下側(cè)壁與下抱塊32之間；而且，上絕緣套33和下絕緣套34均與環(huán)形凹槽的腔室壁201間隙配合，以保證波紋管軸23在其徑向上具有自由度。此外，上絕緣套33和下絕緣套34均采用絕緣材料制作，用以保證波紋管軸23的電位懸浮。由上可知，在環(huán)形凹槽內(nèi)由上至下依次設(shè)置有上絕緣套33、上抱塊31、軸提升托架24、下抱塊32和下絕緣套34，以實現(xiàn)對波紋管軸23的軸向自由度進行約束。
[0038]在本實施例中，導向滑塊41與上抱塊31連為一體，當然在實際應用中，也可以采用焊接或螺栓連接等其他任意方式將導向滑塊41與上抱塊31固定在一起。優(yōu)選地，如圖2C所示，對應地分別在上抱塊31的第一通孔313的孔壁與波紋管軸23的外周壁上設(shè)置有相互配合的凸部314和凹部231，以保證上抱塊31與波紋管軸23的定位準確。凸部314和凹部231的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體情況任意設(shè)定。
[0039]在托架驅(qū)動源的驅(qū)動下，軸提升托架24帶動波紋管軸23作升降直線運動，在此過程中，上抱塊31和下抱塊32隨之作升降直線運動，且上抱塊31帶動導向滑塊41沿導向軸40滑動，這可以對波紋管軸23的運動軌跡起到導向作用，從而可以保證波紋管軸23自身不會發(fā)生自轉(zhuǎn)，進而可以保證載臺21不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0040]由上可知，借助導向機構(gòu)，可以約束波紋管軸23在其周向上的旋轉(zhuǎn)自由度，從而可以保證載臺21不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，進而不僅可以避免因載臺21的偏轉(zhuǎn)而造成的頂針的升降直線運動受到干涉，而且還會避免因置于載臺21上的被加工工件發(fā)生偏移，而造成給工藝結(jié)果帶來的不良影響，從而可以提高等離子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性和準確性。容易理解，導向軸40的長度應根據(jù)波紋管軸23的最大行程以及軸提升托架24和軸向定位件的安裝位置等參數(shù)而設(shè)定，以保證不會干涉波紋管軸23的升降直線運動的正常進行。
[0041]在本實施例中，波紋管軸23與軸提升托架24的連接方式具體為:軸提升托架24包括沿安裝通孔243的軸線分割，且彼此獨立的兩個第三分體(241，242)，兩個第三分體(241，242)采用螺栓連接等的可拆卸的方式對接在一起，從而在裝配過程中，通過使兩個第三分體(241，242)在環(huán)形凹槽處對接而形成套在波紋管軸23上的安裝通孔243，并將兩個分體(241，242)彼此固定，從而完成波紋管軸23與軸提升托架24之間的裝配。當然，在實際應用中，軸提升托架24也可以采用具有安裝通孔243，且一體成型的整體式結(jié)構(gòu)，并且安裝通孔243的直徑應大于波紋管軸23的直徑，以保證軸提升托架24能夠套制在波紋管軸23上。
[0042]在本實施例中，托架驅(qū)動源包括支架27、旋轉(zhuǎn)電機30、直線導軌28和導軌滑塊29，其中，支架27固定在腔室壁201上，用以支撐直線導軌28 ;導軌滑塊29與直線導軌28滑動連接，且與軸提升托架24固定連接；旋轉(zhuǎn)電機30用于提供旋轉(zhuǎn)動力；直線導軌28用于將由旋轉(zhuǎn)電機30提供的旋轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)換為直線升降運動，并傳遞至導軌滑塊29，以使其帶動軸提升托架24沿直線導軌作升降直線運動。
[0043]在實際應用中，托架驅(qū)動源還可以采用直線電機來代替直線導軌28、導軌滑塊29和旋轉(zhuǎn)電機30，即:借助支架27支撐直線電機，直線電機用于直接驅(qū)動軸提升托架24作升降直線運動，從而帶動波紋管軸23和載臺21同步作升降直線運動。
[0044]在本實施例中，為了對波紋管軸23與腔室壁201之間的間隙進行密封，以保證反應腔室20的工藝環(huán)境，升降機構(gòu)還包括波紋管26和絕緣環(huán)35，其中，絕緣環(huán)35的下表面與腔室壁201的上表面密封連接；波紋管26位于反應腔室20內(nèi)，且套制在波紋管軸23上，并且波紋管26的上端與波紋管軸23密封連接，波紋管26的下端與絕緣環(huán)35的上表面密封連接。在本實施例中，絕緣環(huán)35的下表面與腔室壁201的上表面，以及波紋管26的下端與絕緣環(huán)35的上表面均借助密封圈等密封件36進行密封。容易理解，腔室壁201的用于供波紋管軸23穿過的通孔直徑應不大于絕緣環(huán)的外徑。
[0045]需要說明的是,在本實施例中，借助上絕緣套33和下絕緣套34來保證波紋管軸23的電位懸浮，但是本發(fā)明并不局限于此，在實際應用中，也可以省去上絕緣套33和下絕緣套34，而采用絕緣材料制作上抱塊31和下抱塊32，S卩，如圖3所示，在環(huán)形凹槽內(nèi)由上至下依次設(shè)置有上抱塊31、軸提升托架24和下抱塊32，以實現(xiàn)對波紋管軸23的軸向自由度進行約束，這同樣可以保證波紋管軸23的電位懸浮。
[0046]還需要說明的是，在本實施例中，導向滑塊41與上抱塊31連為一體，但是本發(fā)明并不局限于此，在實際應用中，也可以使導向滑塊41與下抱塊32連為一體，或采用焊接或螺栓連接等其他任意方式固定在一起，在波紋管軸23作升降直線運動時，下抱塊32帶動導向滑塊41沿導向軸40滑動，這同樣可以對波紋管軸23的運動軌跡起到導向作用，從而可以保證波紋管軸23不會發(fā)生自轉(zhuǎn)。
[0047]另外，優(yōu)選地，當導向滑塊41與上抱塊31固定連接時，下抱塊32的第二通孔可以與波紋管軸23間隙配合，當導向滑塊41與下抱塊32固定連接時，上抱塊31的第一通孔可以與波紋管軸23間隙配合，這可以減少波紋管軸23在其徑向上受到的約束，從而可以減少升降機構(gòu)在裝配過程中產(chǎn)生的累積誤差，進而可以提高裝配的準確性。
[0048]還需要說明的是，波紋管軸與軸提升托架的連接方式并不局限于本實施例中所述的上述幾種方式，在實際應用中，可以采用任意方式對波紋管軸與軸提升托架進行連接，只要該方式不會約束波紋管軸的徑向自由度即可。
[0049]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明實施例還提供一種反應腔室，如圖2A所示，反應腔室20包括腔室壁201、載臺21、頂針37和頂針驅(qū)動機構(gòu)38及載臺升降裝置。其中，載臺21設(shè)置在反應腔室20內(nèi)部，用以承載被加工工件22，載臺21可以為加熱器、基座或靜電卡盤等。頂針37設(shè)置在載臺21的底部，且與頂針驅(qū)動機構(gòu)38連接；在頂針驅(qū)動機構(gòu)38的驅(qū)動下，頂針37的頂端穿過載臺21，并上升至高于載臺21上表面的位置，以配合機械手對被加工工件22進行裝卸；或者下降至低于載臺21上表面的位置。在裝載被加工工件22的過程中，頂針37的頂端在頂針驅(qū)動機構(gòu)38的驅(qū)動下穿過載臺21，并上升至高于載臺21上表面的位置；機械手等傳輸設(shè)備將被加工工件22傳輸至反應腔室20內(nèi)，并放置于頂針37的頂端；頂針37在頂針驅(qū)動機構(gòu)38的驅(qū)動下下降，直至被加工工件22落至載臺21上表面；載臺21在載臺升降裝置的驅(qū)動下上升至工藝位置，以對被加工工件22進行工藝，該載臺升降裝置采用了本發(fā)明實施例提供的上述載臺升降裝置。
[0050]本發(fā)明實施例提供的反應腔室，其通過采用本發(fā)明實施例提供的上述載臺升降裝置，不僅可以降低加工成本，提高工藝均勻性，而且還可以提高等離子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性和準確性。
[0051]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明實施例還提供一種等離子體加工設(shè)備，其包括反應腔室，該反應腔室采用了本發(fā)明實施例提供的上述反應腔室。
[0052]本發(fā)明實施例提供的等離子體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明實施例提供的上述反應腔室，不僅可以降低加工成本，提高工藝均勻性，而且還可以提高等離子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性和準確性。
[0053]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種載臺升降裝置，包括升降單元，所述升降單元包括:波紋管軸、直線軸承、軸提升托架以及托架驅(qū)動源，其中:所述托架驅(qū)動源用于驅(qū)動所述軸提升托架作升降運動，所述波紋管軸穿過所述軸提升托架，并與其固定連接，以隨所述軸提升托架在所述直線軸承內(nèi)作升降運動，繼而實現(xiàn)固定于波紋管軸上的載臺的升降運動；其特征在于，所述載臺升降裝置，還包括導向機構(gòu)，用于限制所述波紋管軸在升降過程中自身的軸向轉(zhuǎn)動； 所述導向機構(gòu)，包括:導向軸和導向軸承安裝組件，其中: 所述波紋管軸依次穿過直線軸承、導向軸承安裝組件以及軸提升托架，所述導向軸承安裝組件抱緊所述波紋管軸； 所述導向軸的上端固定于反應腔室的腔室壁上，所述導向軸的下端穿過所述導向軸承安裝組件，以使所述導向軸承安裝組件隨所述軸提升托架沿所述導向軸作升降運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載臺升降裝置，其特征在于，所述導向機構(gòu)，還包括:導向定位座，其中: 所述導向定位座以所述波紋管軸為基準與所述直線軸承固定連接； 所述導向軸的上端與所述導向定位座固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載臺升降裝置，其特征在于，所述導向軸承安裝組件，包括導向軸承安裝座、導向直線軸承和軸承擋塊，其中 所述導向軸承安裝座與所述軸提升托架連接，且在與所述導向軸相對應的位置處設(shè)置有導向通孔，所述導向直線軸承設(shè)置在所述導向通孔內(nèi)，所述軸承擋塊用于阻擋所述導向直線軸承與導向通孔在豎直方向上的相對運動； 所述導向軸的下端穿過所述導向直線軸承，且所述導向軸與導向直線軸承在豎直方向上滾動配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的載臺升降裝置，其特征在于，所述導向軸承安裝組件，還包括上抱塊和下抱塊，其中 所述上抱塊具有第一通孔，所述上抱塊包括沿所述第一通孔的軸線分割，且彼此獨立的兩個第一分體，所述兩個第一分體采用可拆卸的方式對接在一起； 所述下抱塊具有第二通孔，所述下抱塊包括沿所述第二通孔的軸線分割，且彼此獨立的兩個第二分體，所述兩個第二分體采用可拆卸的方式對接在一起； 在所述波紋管軸的外周壁上的對應于所述通孔的位置處設(shè)置有環(huán)形凹槽，所述上抱塊和下抱塊分別通過所述第一通孔和第二通孔套置在所述波紋管軸上，且位于所述環(huán)形凹槽內(nèi)，并將所述軸提升托架固定在二者之間；所述環(huán)形凹槽的上側(cè)壁和下側(cè)壁分別與所述上抱塊的上端和所述下抱塊的下端相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的載臺升降裝置，其特征在于，所述上抱塊和下抱塊采用絕緣材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的載臺升降裝置，其特征在于，所述導向機構(gòu)，還包括采用絕緣材料制成的上絕緣套和下絕緣套，其中 所述上絕緣套套制在所述波紋管軸上，且位于所述環(huán)形凹槽的上側(cè)壁與所述上抱塊之間； 所述下絕緣套套制在所述波紋管軸上，且位于所述環(huán)形凹槽的下側(cè)壁與所述下抱塊之間； 所述上絕緣套和下絕緣套均與所述環(huán)形凹槽的腔室壁間隙配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載臺升降裝置，其特征在于，所述托架驅(qū)動源，包括支架、旋轉(zhuǎn)電機、直線導軌和導軌滑塊，其中 所述支架固定在所述反應腔室的腔室壁上，用以支撐所述直線導軌； 所述導軌滑塊與所述直線導軌滑動連接，且與所述軸提升托架固定連接； 所述旋轉(zhuǎn)電機用于提供旋轉(zhuǎn)動力； 所述直線導軌用于將由所述旋轉(zhuǎn)電機提供的旋轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)換為直線升降運動，并傳遞至所述導軌滑塊，以使其帶動所述軸提升托架沿所述直線導軌作升降直線運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的載臺升降裝置，其特征在于，對應地分別在所述第一通孔或第二通孔的孔壁上和所述波紋管軸的外周壁上設(shè)置有相互配合的凸部和凹部。
9.一種反應腔室，其特征在于，所述反應腔室，包括權(quán)利要求1-8任意一項權(quán)利要求所述的載臺升降裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的反應腔室，其特征在于，所述反應腔室包括頂針和頂針驅(qū)動機構(gòu)，其中 所述頂針設(shè)置在所述載臺的底部，且與頂針驅(qū)動機構(gòu)連接； 在所述頂針驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下，所述頂針的頂端穿過所述載臺，并上升至高于所述載臺上表面的位置；或者下降至低于所述載臺上表面的位置。
11.一種等離子體加工設(shè)備，包括反應腔室，其特征在于，所述反應腔室采用了權(quán)利要求9或10所述的反應腔室。
【文檔編號】C23C16/458GK104465447SQ201310426144
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】呂峰, 張風港 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責任公司