[发明专利]一种真空腔中器件的更换装置和方法

说明书

本发明公开了一种真空腔中器件的更换装置，包括真空腔和缓冲腔，所述真空腔和缓冲腔之间通过隔板隔开，所述隔板上包括通孔、滑轨、可在滑轨中滑动且能够覆盖通孔的门板、均匀分布在通孔边上的可伸缩的锁扣、以及连接锁扣和门板的控制中心，所述锁扣包括垂直设置的伸缩轴和锁紧轴，所述锁紧轴位于所述伸缩轴的一端，所述伸缩轴的另一端嵌入在所述隔板中，所述门板与所述锁紧轴位于所述通孔的同一侧，所述缓冲腔中包含抓手和替换器件，当真空腔中器件需要被替换时，所述缓冲腔处于与真空腔相同的真空状态，所述抓手用缓冲腔中替换器件替换真空腔中器件。本发明公开了一种真空腔中器件的更换装置和方法，可以减少停机时间，提高设备的利用率。

技术领域

本发明属于半导体装置领域，具体涉及一种真空腔中器件的更换装置和方法。

背景技术

半导体装置中很多器件需要工作在真空腔中，而在真空腔中工作的器件一旦需要更换就需要停机，并将真空腔放气到大气压，才能进行器件更换。例如，13.5nm极紫外光可以由多种不同的光源(如同步辐射，自由电子激光，等离子体源等)产生。其中，等离子体源产生等离子体需要采用几种不同的燃料，如氙气、锂和锡等。等离子体源产生等离子体包括如下两种机理：激光产生等离子体(Laser-Produced Plasma，LPP)和放电产生等离子体(Discharge Produced Plasma，DPP)。如附图1所示为LPP等离子体产生的示意图，锡(Sn)液滴被注入椭球面聚光镜的主焦点，并用高功率CO₂脉冲激光加热到等离子体状态。然后，锡等离子体发射带内极紫外光，由聚光镜成像到中间聚焦点(IF)点，极紫外光进入照明系统。在锡滴辐射极紫外光的同时，本身也会因为被激光迅速加热到几十万度而爆炸飞溅，聚光镜也因此会被沾污。

工业界一般采用的方法如附图2所示，用氢气在聚光镜表面喷射来阻挡飞溅的物质，在聚光镜上沉积的锡被H自由基气体刻蚀形成SnH4,然后被真空抽走。但长期使用，仍然会对聚光镜造成沾污损伤，如附图3所示，因此聚光镜必须定期更换。更换时需要停机，并且将高真空腔放气到大气压。更换时严重影响光刻机的利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空腔中器件的更换装置和方法，可以减少停机时间，提高设备的利用率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种真空腔中器件的更换装置，包括真空腔和缓冲腔，所述真空腔和缓冲腔之间通过隔板隔开，所述隔板上包括通孔、滑轨、可在滑轨中滑动且能够覆盖通孔的门板、均匀分布在通孔边上的可伸缩的锁扣、以及连接锁扣和门板的控制中心；

所述锁扣包括垂直设置的伸缩轴和锁紧轴，所述锁紧轴位于所述伸缩轴的一端，所述伸缩轴的另一端嵌入在所述隔板中，所述门板与所述锁紧轴位于所述通孔的同一侧，所述控制中心控制所述伸缩轴和锁紧轴沿着垂直于隔板平面的方向伸缩；所述控制中心控制所述锁紧轴以伸缩轴为轴心进行旋转；

所述缓冲腔中包含抓手和替换器件，当真空腔中器件需要被替换时，所述缓冲腔处于与真空腔相同的真空状态，所述控制中心控制所述锁紧轴旋转并缩回至压紧隔板位置，并控制门板远离通孔；所述抓手用缓冲腔中替换器件替换真空腔中器件；替换完成之后，所述控制中心控制门板覆盖通孔，并控制锁紧轴伸出并旋转至压紧门板位置，使得真空腔和缓冲腔隔离。

进一步地，所述缓冲腔还包括真空度控制单元，用于控制所述缓冲腔中的真空度。

进一步地，所述更换装置还包括伸缩单元，所述伸缩单元嵌入在隔板中，且连接所述伸缩轴和控制中心，所述控制中心控制所述伸缩单元带动伸缩轴和锁紧轴沿着垂直于隔板平面的方向移动。

进一步地，所述锁紧轴靠近真空腔的一侧包括压垫，所述锁紧轴压紧门板时，所述压垫接触门板。

进一步地，所述隔板靠近缓冲腔的一侧包括定位槽，所述定位槽环绕通孔一周，且定位槽中固定密封条，当门板覆盖通孔时，所述密封条与门板接触。

进一步地，所述密封条为柔性金属。