支撑体状态检测机构及刻蚀设备的制作方法

本申请涉及半导体设备，尤其涉及一种支撑体状态检测机构及刻蚀设备。

背景技术：

1、在电容耦合等离子体（capacitively coupled plasma，ccp）刻蚀设备中，先进间隙调节（advanced gap tuning，agt）技术被广泛采用，通过动态调节上、下电极的间距，以实现对等离子体浓度分布与离子轰击能量的精细化控制，从而有效提升刻蚀均匀性与工艺良率。

2、在ccp刻蚀设备中，下电极下方设有可伸缩的支撑柱，用于支撑内衬结构。当电极间距因进行agt调节而发生改变时，支撑柱随之伸缩，以保证内衬结构与电极的相对位置匹配。然而，由于设备长期运行，支撑柱因老化、磨损等因素出现卡滞现象，导致其无法正常回弹或完全伸展，进而使内衬与下电极之间产生异常间隙。此类异常间隙可能引发等离子体泄漏、压力控制失调等工艺异常，严重时甚至导致晶圆损伤或设备故障，威胁工艺稳定性与安全性。

3、当前，针对支撑柱位置状态的监测主要依赖人工定期检查或通过间接参数（如压力反馈信号）进行推断。然而，采用人工检查需要停机操作，无法实时监控，影响设备连续运行效率；而采用间接参数推断，难以准确识别具体支撑柱的位置异常，也无法做到及时预警。因此，现有监测方式难以满足设备高可靠性和自动化运维的需求，亟需一种能够实时、精确监测支撑柱位置状态的技术方案，以提升ccp刻蚀设备运行安全性与维护效率。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种支撑体状态检测机构及刻蚀设备，支撑体状态检测机构能够实时监控支撑体的位置状态。

2、一方面，本申请实施例提供一种支撑体状态检测机构，包括：支撑体，支撑体包括外管和可移动地设置在外管内的导向轴，导向轴的底端伸出在外管的底端外；定位件，定位件连接在导向轴的底端、并位于外管外；位置传感器，位置传感器与外管相对固定，且位置传感器的检测面面向定位件。

3、本申请实施例提供的支撑体状态检测机构及刻蚀设备，通过设置定位件及位置传感器实现了对支撑体导向轴位置状态的实时、直接监测。具体而言，定位件随支撑体的导向轴同步移动，位置传感器实时采集定位件的位置信号，从而将以往依赖人工停机和间接参数推断的滞后方式，转变为非接触式的在线监控。不仅能及时发现支撑体的卡滞等异常情况，还能精确定位到具体的异常支撑体，为设备维护提供准确依据。一旦检测到异常的支撑体，可立即触发设备暂停并及时进行修复，有效避免因内衬与下电极间隙导致的等离子体泄漏、压力控制异常等问题，从而，可以实现高效的自动化运维，保障晶圆安全，提升了刻蚀设备的运行可靠性和工艺稳定性。

4、在一种可能的实施方式中，定位件为反射件，位置传感器为光学传感器。

5、这样，光学传感器发射的光线直射反射件，反射件将接收到的光线又反射至光学传感器。光学传感器通过接收到的反射光线，可精准测量反射件的位置。

6、在一种可能的实施方式中，支撑体状态检测机构还包括传感器支架，传感器支架与外管相对固定，位置传感器安装于传感器支架。

7、在一种可能的实施方式中，定位件的一端连接在导向轴的底端，定位件的另一端伸向外管的侧方。

8、这样，位置传感器可以与定位件对应而设置在外管的侧方，位置传感器位于外管在刻蚀设备的高度方向上的占据空间内，支撑体状态检测机构整体占据空间小。

9、在一种可能的实施方式中，导向轴包括主轴和固定件，固定件连接于主轴；支撑体还包括设置在外管内的弹性件，弹性件设置在固定件和外管的底端之间。

10、这样，导向轴沿外管的顶端指向外管的底端的方向移动时，固定件驱使弹簧弹性件压缩。弹性件被压缩后的弹性力，可以驱使导向轴恢复初始位置。

11、在一种可能的实施方式中，支撑体还包括设置在外管内的波纹管，波纹管设置在外管的顶端和固定件之间。

12、这样，波纹管可以缓冲和平衡弹性件的弹性力，提升导向轴在移动过程中的平稳性，也可以提升导向轴在停止状态下的稳定性。

13、在一种可能的实施方式中，主轴包括上轴和下轴，上轴和下轴分别连接在固定件的两侧，定位件连接在下轴的底端。

14、另一方面，本申请实施例提供一种刻蚀设备，包括：腔体；上电极模块，上电极模块设置在腔体的顶部；下电极模块，下电极模块设置在腔体的下部；其中，下电极模块包括至少一个支撑体状态检测机构。

15、本申请实施例提供的刻蚀设备，由于包括前述的支撑体状态检测机构，因而具备支撑体状态检测机构具有的一切技术效果，此处不再赘述。

16、在一种可能的实施方式中，下电极模块包括至少三个支撑体状态检测机构，刻蚀设备还包括水平度计算模块，水平度计算模块与各支撑体状态检测机构电连接。

17、这样，各支撑体状态检测机构将各支撑体的导向轴的位置数据传输至水平度计算模块，水平度计算模块根据存储的计算公式得到下电极模块的水平度值。

18、在一种可能的实施方式中，下电极模块包括相对设置的悬臂端和自由端；至少三个支撑体状态检测机构包括第一支撑体状态检测机构、第二支撑体状态检测机构及第三支撑体状态检测机构，第一支撑体状态检测机构位于自由端，第二支撑体状态检测机构和第三支撑体状态检测机构以悬臂端和自由端之间的连线为对称线而对称设置。

1.一种支撑体状态检测机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的支撑体状态检测机构，其特征在于，所述定位件为反射件，所述位置传感器为光学传感器。

3.根据权利要求1或2所述的支撑体状态检测机构，其特征在于，还包括传感器支架，所述传感器支架与所述外管相对固定，所述位置传感器安装于所述传感器支架。

4.根据权利要求1-3任一项所述的支撑体状态检测机构，其特征在于，所述定位件为条形件，所述定位件的一端连接在所述导向轴的底端，所述定位件的另一端伸向所述外管的侧方。

5.根据权利要求1-3任一项所述的支撑体状态检测机构，其特征在于，所述导向轴包括主轴和固定件，所述固定件连接于所述主轴；

6.根据权利要求5所述的支撑体状态检测机构，其特征在于，所述支撑体还包括设置在所述外管内的波纹管，所述波纹管设置在所述外管的顶端和所述固定件之间。

7.根据权利要求5所述的支撑体状态检测机构，其特征在于，所述主轴包括上轴和下轴，所述上轴和所述下轴分别连接在所述固定件的两侧，所述定位件连接在所述下轴的底端。

8.一种刻蚀设备，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的刻蚀设备，其特征在于，所述下电极模块包括至少三个所述支撑体状态检测机构，所述刻蚀设备还包括水平度计算模块，所述水平度计算模块与各所述支撑体状态检测机构电连接。

10.根据权利要求9所述的刻蚀设备，其特征在于，所述下电极模块包括相对设置的悬臂端和自由端；