本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及等離子體刻蝕機(jī)，尤其涉及等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手。

背景技術(shù)：

刻蝕是半導(dǎo)體加工、微電子制造、LED生產(chǎn)等領(lǐng)域中非常重要的一步工藝。由于半導(dǎo)體器件的集成度日漸提高，在生產(chǎn)中需要對于尺寸進(jìn)行更加嚴(yán)格控制，因此對刻蝕精度的要求也越來越高。常見的刻蝕手段主要有干法刻蝕和濕法刻蝕。與濕法刻蝕相比，干法刻蝕具有各向異性好、選擇比高、工藝可控、重復(fù)性好、無化學(xué)廢液污染等優(yōu)點(diǎn)。干法刻蝕可分為光揮發(fā)刻蝕、氣相刻蝕、等離子體刻蝕等。

等離子體刻蝕是目前常見的一種干法刻蝕形式，當(dāng)氣體暴露于電子區(qū)域時(shí)，產(chǎn)生電離氣體和具有高能電子的氣體，從而形成等離子體，電離氣體經(jīng)過加速電場，將釋放大量能量刻蝕表面。與其他刻蝕技術(shù)相比，等離子體刻蝕技術(shù)的結(jié)構(gòu)簡單、操作便利、性價(jià)比高。例如在室溫下刻蝕硅片，產(chǎn)品具有較高的刻蝕速率和選擇比，并能保持較好的側(cè)壁陡直度。因此，等離子體刻蝕廣泛應(yīng)用于各類器件制作中。

等離子體刻蝕中，速度和均勻性是兩個(gè)極其重要的參數(shù)。對于工業(yè)生產(chǎn)來說，刻蝕速度快，則刻蝕所需時(shí)間就少，生產(chǎn)效率才能大幅提高。而均勻性則對產(chǎn)品的良品率有較大影響。

預(yù)真空腔是等離子體刻蝕機(jī)的重要組成之一，機(jī)械手是預(yù)真空腔中最為關(guān)鍵的部分。操作人員通過預(yù)真空腔的開口將待刻樣片放入腔體，通過機(jī)械手送入反應(yīng)腔，刻蝕結(jié)束后，機(jī)械手將樣片送回預(yù)真空腔，從而取出刻蝕樣片。機(jī)械手對于樣片狀態(tài)有極大影響。現(xiàn)有的大多數(shù)等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手存在諸多問題，如運(yùn)動方式過于復(fù)雜，不利于控制運(yùn)動精度；另外，機(jī)械手穩(wěn)定性不足，在夾持過程中容易導(dǎo)致樣片破碎。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔中機(jī)械手運(yùn)動方式過于復(fù)雜，控制精度差，穩(wěn)定性不足的問題，本實(shí)用新型公開一種等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手，包括托盤機(jī)構(gòu)和移動機(jī)構(gòu)，所述托盤機(jī)構(gòu)包括手臂和手指，所述手臂末端固定在所述移動機(jī)構(gòu)上并隨之移動，所述手臂前端與所述手指連接，所述手臂厚度大于所述手指的厚度。

優(yōu)選為，所述手臂臂身具有鏤空圖案。

優(yōu)選為，所述手臂末端中部具有鏤空圖案。

優(yōu)選為，所述鏤空圖案為三角形。

優(yōu)選為，所述手指設(shè)置有圓形的凹陷結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選為，所述凹陷結(jié)構(gòu)的大小與載片大小相同。

優(yōu)選為，所述手臂末端的寬度大于所述手臂臂身和所述手臂前端的寬度。

優(yōu)選為，所述手臂前端的寬度大于所述手臂臂身的寬度。

優(yōu)選為，所述移動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向軸、移動軸、移動座和轉(zhuǎn)動擺桿，所述移動軸以可沿所述導(dǎo)向軸移動的方式安裝在所述導(dǎo)向軸上，所述移動座以可沿所述移動軸移動的方式安裝在所述移動軸上，所述轉(zhuǎn)動擺桿安裝在所述移動座底部。

優(yōu)選為，所述手臂末端固定在所述移動軸的一端。

本實(shí)用新型的等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手，通過階梯性設(shè)置托盤機(jī)構(gòu)的厚度，減輕懸空部分的重量，增加穩(wěn)定性和可控性，能夠有效避免因懸空部分重力過大而導(dǎo)致機(jī)械手載片進(jìn)入反應(yīng)腔室后無法到達(dá)預(yù)定高度，進(jìn)而影響后續(xù)取片過程，甚至造成碰撞、損壞托盤及載片等情況的發(fā)生。同時(shí)，通過將機(jī)械手手臂設(shè)置為對稱三角形鏤空陣列形狀，能夠進(jìn)一步提高穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手的托盤機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手的托盤機(jī)構(gòu)的另一角度立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手的托盤機(jī)構(gòu)階梯型厚度的示意圖。

圖4是是等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手的移動機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1～手臂；2～手指；11～手臂末端；12～手臂臂身；

13～手臂前端；21～凹陷結(jié)構(gòu)；31～導(dǎo)向軸；32～移動軸；

33～移動座；34～轉(zhuǎn)動擺桿；321～手臂固定位；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

本實(shí)用新型的等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手包括托盤機(jī)構(gòu)和移動機(jī)構(gòu)。圖1和圖2是等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手托盤機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手托盤機(jī)構(gòu)包括手臂1和手指2，手臂1包括手臂末端11、手臂臂身12和手臂前端13。手臂末端11的寬度大于手臂臂身12的寬度，手臂前端13的寬度也略大于手臂臂身11的寬度，手臂末端11的寬度大于手臂前端11的寬度。該寬度設(shè)計(jì)可以使重心集中在手臂末端，同時(shí)減輕手臂重量，使整個(gè)托盤機(jī)構(gòu)更穩(wěn)定。手臂末端11與手臂臂身12之間通過圓弧平滑過渡，手臂臂身12與手臂前端11通過圓弧平滑過渡。當(dāng)然，本實(shí)用新型不限定于此，手臂末端11、手臂臂身12、手臂前端13的寬度也可以采用其他合適的尺寸，例如手臂前端11與手臂臂身12寬度相同，或者手臂前端11的寬度小于手臂臂身12的寬度等。

手臂末端11固定在移動機(jī)構(gòu)上并隨之移動，手臂前端13與手指2連接。所謂手指2是指設(shè)計(jì)為具有分叉形式的結(jié)構(gòu)，方便反應(yīng)腔室頂針從中間穿過，而不影響機(jī)械手的進(jìn)出。在圖1、2中示出的是指2是兩分叉的結(jié)構(gòu)，但是本實(shí)用新型不限定于此，也可以是其他更多分叉的結(jié)構(gòu)。

手臂1的厚度大于手指2的厚度，也即整個(gè)托盤機(jī)構(gòu)的厚度呈現(xiàn)二級階梯狀，在圖3中示意地顯示了手臂1和手指2的厚度，分別用t1和t2表示。該設(shè)計(jì)可以降低機(jī)械手托盤機(jī)構(gòu)前部的重量，使機(jī)械手的托盤機(jī)構(gòu)重心集中在固定位置附近，同時(shí)防止手指載片部分因重力太大而下垂，進(jìn)入反應(yīng)腔室后無法到達(dá)預(yù)定高度，進(jìn)而影響后續(xù)取片過程，甚至造成碰撞，損壞托盤及載片等，提高機(jī)械手的穩(wěn)定性。

優(yōu)選地，手臂臂身12具有三角形鏤空圖案，進(jìn)一步優(yōu)選地在手臂末端11的中部也設(shè)置三角形鏤空圖案，如圖1和圖2所示。采取對稱三角形鏤空陣列設(shè)計(jì)，類似于橋梁結(jié)構(gòu)，增加機(jī)械手的穩(wěn)定性，同時(shí)能夠進(jìn)一步減輕托盤機(jī)構(gòu)的重量。當(dāng)然，也可以采用其他形狀的鏤空圖案。

手指2中設(shè)置有圓形的凹陷結(jié)構(gòu)21，如圖1所示，方便在其上載片，防止滑落。凹陷結(jié)構(gòu)21的大小優(yōu)選與載片大小相同。在圖3中示出了凹陷結(jié)構(gòu)21的厚度t3與手臂厚度t1、手指厚度t2的對比圖。

圖4是等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手移動機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，移動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向軸31、移動軸32、移動座33和轉(zhuǎn)動擺桿34。移動軸32安裝在所述導(dǎo)向軸31上，并且可以沿導(dǎo)向軸31往復(fù)移動，移動座33安裝在移動軸31上，并且可沿移動軸32往復(fù)移動，轉(zhuǎn)動擺桿34安裝在移動座33底部。機(jī)械手的托盤機(jī)構(gòu)的手臂末端11固定在移動軸32的一端321上。轉(zhuǎn)動擺桿34與伺服電機(jī)相連接，通過伺服電機(jī)驅(qū)動托盤機(jī)構(gòu)運(yùn)動，同時(shí)配合傳感器對托盤機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程進(jìn)行精確控制。

本實(shí)用新型的等離子體刻蝕機(jī)預(yù)真空腔的機(jī)械手，通過階梯性設(shè)置托盤機(jī)構(gòu)的厚度，減輕懸空部分的重量，增加穩(wěn)定性和可控性，能夠有效避免因懸空部分重力過大而導(dǎo)致機(jī)械手載片進(jìn)入反應(yīng)腔室后無法到達(dá)預(yù)定高度，進(jìn)而影響后續(xù)取片過程，甚至造成碰撞、損壞托盤及載片等情況的發(fā)生。同時(shí)，通過將機(jī)械手手臂設(shè)置為對稱三角形鏤空陣列形狀，能夠進(jìn)一步提高穩(wěn)定性。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。