一种干法刻蚀机的新型装载腔设计

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Development of a new type of load lock for dry etcherZHANG Qinliang，SU Jinghong，WANG Mo，PING Zhihan，YONG Chune，ZHU Qimeng，JIN Zhijie(TDG Machinery Technology Co.，Ltd.，Haining 3 14400。CHN)Abstract：A new type of load lock for ICP dry etcher is designed for high-eficiency，automatic and large-scale in-dustrial production.The new type of load lock can deposit three or six or more trays filled with wafers toetch continuously and automatically，and improve production eficiency。

Keywords：Dry Etcher；Load Lock；Automatic刻蚀是半导体制造、微电子 Ic制造和微纳制造工艺中-种相当重要的工艺环节，是与光刻相联系的图形化处理的-种主要工艺 j。所谓刻蚀，即光刻腐蚀，先通过光刻将光刻胶进行曝光处理，然后通过其他方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分√蚀按工艺原理来分有干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀中最常用的是等离子体刻蚀，其原理是利用电场对等离子体进行引导和加速，使其具备-定能量后轰击被刻蚀物的表面，将其材料表面原子击出，从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的2j。其优点是各向异性好，选择比高，可控性、灵活性及重复性好，洁净度高；缺点是成本较高，设备复杂。

- 般干法等离子体刻蚀机由工艺腔、传输腔、装载腔、射频电源、真空系统、进排气系统、温控系统和软件控制系统等部分组成。装载腔作为人机交流窗口，其主要作用体现在：刻蚀开始前，在装载腔内放人装有待刻蚀晶片(如硅片、蓝宝石衬底片和氮化镓片等)的片盘，通过传输系统将其传送到工艺腔进行刻蚀，刻蚀完成后 ，再由传输系统将刻蚀好的片盘由工艺腔传送到装载腔，随后取出片盘，完成-次刻蚀，再次放人片盘即可进行新-轮刻蚀。现有的大多数干法刻蚀机的装载系统存在诸多问题，主要是片盘吞吐量较小，大多是单片盘装载，效率低下，不能实现批量加工，无法适应大规模工业化生产需求。

本文设计了-种干法刻蚀系统的新型装载腔，实现了多盘连续自动化批量刻蚀，提高刻蚀效率，较好地满足大规模工业化生产的要求。

1 装载腔结构设计本装载腔主要由腔体、底盘、托盘架、上盖、升降旋转机构等结构组成，如图 1所示。其中腔体底面有法兰孔和抽气通道，底盘和升降旋转机构中的导向柱连接，并通过法兰和腔体连接固定。抽气通道与真空机械泵连接。腔体-侧面为机械手取送片口，该处通过插板阀和机械手腔室连接。另-侧面连接真空测量装置和充气通道。