CN104900473B - 平行度调节装置及cvd生长膜装置 - Google Patents

平行度调节装置及cvd生长膜装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种平行度调节装置及CVD生长膜装置。该平行度调节装置用于调节层叠设置的第一板体和第二板体之间的平行度，平行度调节装置包括：安装部；多个调节部，多个调节部安装在安装部上，各调节部均包括驱动组件和执行组件，执行组件包括执行件，执行件的第一端连接在第一板体的远离或靠近第二板体的侧面上，驱动组件驱动执行组件沿远离或靠近第二板体的方向运动。本发明的平行度调节装置及CVD生长膜装置的结构简单，便于提高大面积的CVD设备的生产效率。

Description

平行度调节装置及CVD生长膜装置
技术领域
本发明涉及调节装置技术领域，具体而言，涉及一种平行度调节装置及CVD生长膜装置。
背景技术
目前的大面积的CVD设备中，制备微晶膜层的加热下电极尺寸为1540mm×1370mm，可以兼容两种基板玻璃尺寸：1400mm×1100mm和1245mm×635mm。加热板作为下电极，和喷淋电极形成平行的等离子体放电区域。
在大面积的CVD设备中，平行度误差较大会影响成膜质量。
专利201210249414.9，名称为《可调电极间距及平行度的CVD生长膜腔》的文件中介绍了用可调螺栓调节波纹管腔体即可变腔体的高度，进而调节上下电极的距离及平行度。在上下电极距离固定时，调节两电极的平行度，可优化到测试点面内的均匀性小于2％的要求(mm晶圆内)。上述专利中的CVD生长膜腔为一圆形腔室，上电极固定在所述腔室上表面，下电极固定在所述腔体下表面，所述腔体中设置一可变腔体，用于调节所述上下电极之间的距离与平行度。
上述专利中的调节平行度的结构复杂，工件比较小，不便于支撑批量生产。为了满足微晶膜层的制备，急需要一种结构简单、便投入大面积的CVD设备的平行度调节装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种结构简单的平行度调节装置及CVD生长膜装置。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种平行度调节装置，平行度调节装置用于调节层叠设置的第一板体和第二板体之间的平行度，平行度调节装置包括：安装部；多个调节部，多个调节部安装在安装部上，各调节部均包括驱动组件和执行组件，执行组件包括执行件，执行件的第一端连接在第一板体的远离或靠近第二板体的侧面上，驱动组件驱动执行组件沿远离或靠近第二板体的方向运动。
进一步地，安装部上设置有安装孔，驱动组件包括：第一驱动件，第一驱动件安装在安装孔内，第一驱动件上设置有螺纹孔，螺纹孔的轴线与安装孔的轴线一致；第二驱动件，第二驱动件与第一驱动件配合并驱动第一驱动件在安装孔内转动；执行件的第二端安装在螺纹孔内，执行件的第二端设置有与螺纹孔的内螺纹配合的外螺纹。
进一步地，第一驱动件为涡轮，第二驱动件为与涡轮配合的蜗杆。
进一步地，安装孔为阶梯孔，第一驱动件的第一端位于阶梯孔的阶梯上；平行度调节装置还包括紧固组件，紧固组件固定设置在安装部上并搭靠在第一驱动件的第二端。
进一步地，紧固组件包括定位套和定位螺栓，定位套套设在执行件的外周并搭靠在第一驱动件的第二端，定位螺栓用于将定位套固定在安装部上。
进一步地，执行件的第二端设置有止挡块，止挡块的最大宽度大于螺纹孔的直径，执行件的第一端的最大宽度大于螺纹孔的最大宽度。
进一步地，第二板体位于第一板体的上方，平行度调节装置位于第一板体的底部，执行件的第一端设置有安装凹槽，平行度调节装置还包括支撑组件，支撑组件安装在安装凹槽内。
进一步地，支撑组件包括：护套，护套位于安装凹槽内，护套的与安装凹槽的槽底接触的面为球面；隔热支撑块，隔热支撑块设置在护套上并抵接在第一板体的底部。
进一步地，平行度调节装置还包括定位销，定位销穿过安装凹槽的槽壁以将护套限定在安装凹槽内。
进一步地，平行度调节装置还包括限位组件，限位组件固定设置在第一板体的底部，限位组件包括限位板，限位板上设置有限位槽，隔热支撑块的上端抵设在限位槽内。
进一步地，隔热支撑块为陶瓷块，护套为金属套。
进一步地，平行度调节装置还包括加长杆，加长杆固定连接在第二驱动件的第一端。
进一步地，平行度调节装置还包括间隔设置的多个接近开关，接近开关设置在第一板体或第二板体上。
根据本发明的另一方面，提供了一种CVD生长膜装置，包括上电极板、下电极板以及平行度调节装置，下电极板形成第一板体，上电极板形成第二板体，平行度调节装置为上述的平行度调节装置。
应用本发明的技术方案，本发明的平行度调节装置中具有多个调节部，且多个调节部的执行件均设置在第一板体的靠近或远离第二板体的侧面上，当需要对第一板体和第二板体的平行度进行调节的过程中，可以通过驱动组件驱动多个执行件运动，对第一板体和第二板体之间的距离进行调节以调节第一板体和第二板体之间的平行度。本发明的平行度调节装置的结构简单，能够实用于大面积的CVD设备中，便于提高大面积的CVD设备的生产效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明的平行度调节装置的局部剖视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
100、第一板体；10、安装部；11、安装孔；20、调节部；21、驱动组件；211、第一驱动件；211a、螺纹孔；212、第二驱动件；22、执行组件；221、执行件；221a、安装凹槽；30、紧固组件；31、定位套；32、定位螺栓；40、止挡块；50、螺钉；60、支撑组件；61、护套；62、隔热支撑块；70、定位销；80、限位组件；81、限位板；811、限位槽；82、限位螺栓。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种平行度调节装置。在图1中，仅示出了平行度调节装置的一部分。
本发明的平行度调节装置用于调节层叠设置的第一板体100和第二板体(图中未示出)之间的平行度。
在本实施例中平行度调节装置包括安装部10和多个调节部20。
其中，多个调节部20安装在安装部10上(图1中仅示出了一个调节部20)，各调节部20均包括驱动组件21和执行组件22。执行组件22包括执行件221，该执行件221的第一端连接在第一板体100的远离或靠近第二板体的侧面上，便于对第一板体100和第二板体之间的距离进行调节，进而实现对第一板体100和第二板体之间的平行度进行的调节。调节第一板体100和第二板体之间的平行度的过程中，驱动组件21驱动执行组件22沿远离或靠近第二板体的方向运动，进而实现对第一板体100和第二板体之间的距离调节以实现第一板体100和第二板体之间的平行度的调节。
根据本实施例的平行度调节装置的结构可以知道，本实施例的平行度调节装置中具有多个调节部20，且多个调节部20的执行件均设置在第一板体100的靠近或远离第二板体的侧面上，当需要对第一板体100和第二板体的平行度进行调节的过程中，可以通过驱动组件21驱动多个执行件221运动，对第一板体100和第二板体之间的距离进行调节以调节第一板体100和第二板体之间的平行度。
本实施例的平行度调节装置的结构简单，能够实用于大面积的CVD设备中，便于提高大面积的CVD设备的生产效率。
在本实施例中，调节部20可以为四个或四个以上，四个调节部20设置在第一板体100的四个角上，便于调节第一板体100和第二板体之间的平行度进行调节。
再次参见图1所示，本实施例中的安装部10为安装板，为了安装调节部20，在安装板上开设有安装孔11。本实施例中的驱动组件21包括第一驱动件211和第二驱动件212，安装时，第一驱动件211可旋转地安装在安装孔11内，第二驱动件212与第一驱动件211配合连接。
本实施例的第一驱动件211上设置有螺纹孔211a，螺纹孔211a的轴线与安装孔11的轴线一致，执行件221的第二端安装在螺纹孔211a内，且该执行件221的第二端的端部设置有与螺纹孔211a的内螺纹配合的外螺纹。
在进行平行度调节的过程中，通过第二驱动件212驱动第一驱动件211在安装孔11内转动，在第一驱动件211转动的过程中，执行件221可以沿安装孔11的轴向移动，将第一驱动件211的旋转运动转化为执行件221的轴向方向的直线运动，当执行件221在安装孔11内做直线运动的过程中，可以推动第一板体100向靠近或远离第二板体的方向运动，进而实现对第一板体100和第二板体之间的平行度的调节。
在本发明的一种优选的实施例中，第一驱动件211为涡轮，第二驱动件212为与涡轮配合的蜗杆，通过蜗杆驱动涡轮在安装孔11内正反转实现对执行件221驱动，结构简单，便于实现。在本发明的其他实施例中，第一驱动件211和第二驱动件212还可以设置为传动齿轮，然后利用电机驱动，只要是在本发明的构思下其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。
优选地，本实施例的平行度调节装置还包括加长杆(图中未示出)，该加长杆的第一端固定连接在第二驱动件212的第一端，通过加长杆的作用来带动第二驱动件212运动，便于将本实施例的平行度调节装置使用在大面积的CVD设置中。
优选地，本实施例的平行度调节装置还包括接近开关，该接近开关设置在第一板体100或第二板体上，通过接近开关的作用，便于检测第一板体100和第二板体的平行度。在本发明的其他实施例中，还可以将接近开关设置为接近式传感器或距离传感器等。
为了将第一驱动件211限定在安装孔11内容，本实施例中的安装孔11为阶梯孔，第一驱动件211的第一端位于阶梯孔的阶梯上，本实施例的平行度调节装置还包括紧固组件30，该紧固组件30固定设置在安装部10上并搭靠在第一驱动件211的第二端，通过阶梯孔的阶梯和紧固组件30的共同作用，可以稳定地将第一驱动件211限定在安装孔11内，防止第一驱动件211与执行件221之间发生打滑现象而无法对第一板体100和第二板体之间的平行度进行调节。
优选地，本实施例中的紧固组件30包括定位套31和定位螺栓32。
其中，定位套31套设在执行件221的外周并搭靠在第一驱动件211的第二端，定位螺栓32用于将定位套31固定在安装部10上，结构简单，安装方便快捷。
优选地，本实施例的执行件221的第二端设置有止挡块40，该止挡块40的最大宽度大于螺纹孔211a的直径，且执行件221的第一端的最大宽度大于螺纹孔211a的直径。通过在执行件221的第二端设置止挡块40，使得止挡块40的最大宽度大于螺纹孔211a的直径，同时使执行件221的第一端的最大宽度大于螺纹孔211a的直径，能够防止执行件221运动的过程中脱离第一驱动件211，提高了本实施例的平行度调节装置的稳定性和可靠性。
安装时，止挡块40通过螺钉50固定在执行件221的第二端的端部。
在本发明的一种优选的实施例中，第二板体位于第一板体100的上方，安装时，平行度调节装置位于第一板体100的底部，执行件221的第一端设置有安装凹槽221a，平行度调节装置还包括支撑组件60，该支撑组件60安装在安装凹槽221a内以对第一板体100进行支撑。
优选地，支撑组件60包括护套61和隔热支撑块62。
其中，护套61位于安装凹槽221a内，该护套61的与安装凹槽221a的槽底接触的面为球面；隔热支撑块62设置在护套61上并抵接在第一板体100的底部，结构简单，提高了本实施例的平行度调节装置对平行度调节的准确性，通过隔热支撑块62的作用，能够将第一板体100和执行件221隔离开，当将本实施例的平行度调节装置应用到CAD装置中的时候，能够有效将第一板体100的热量与执行件221隔离开，提高本实施例的平行度调节装置的使用寿命。
在板体下面的护套61为球面护套，球面护套61上包裹陶瓷隔热支撑块62，这种形式既可以保护陶瓷不被压碎，又可以在平行度调节过程中利用球面找到最佳支撑点，使陶瓷始终与电极是面接触状态，不会出现点接触状态而使陶瓷受力不均匀而碎裂的现象。
优选地，本实施例中的平行度调节装置还包括定位销70，该定位销70穿过安装凹槽221a的槽壁以将护套61限定在安装凹槽221a内。在本发明的其他实施例中，定位销70还可以是其他结构，例如设置在安装凹槽221a边缘的限位块等。
再次参加图1所示，为了对隔热支撑块62进行限定，提高本实施例的平行度调节装置的安装稳定性，本实施例中的平行度调节装置还包括限位组件80，该限位组件80固定设置在第一板体100的底部，该限位组件80包括限位板81，该限位板81上设置有限位槽811，隔热支撑块62的上端抵设在限位槽811内，通过护套61和限位槽811的作用共同将隔热支撑块62限定在执行件221和第一板体100之间。安装时，限位板81通过限位螺栓82固定在第一板体100的底部，结构简单，安装方便。
优选地，本实施例中的隔热支撑块62为陶瓷块，隔热效果好，护套61为金属套，在板体下面的护套61为球面护套，球面护套61上包裹陶瓷隔热支撑块62，这种形式既可以保护陶瓷不被压碎，又可以在平行度调节过程中利用球面找到最佳支撑点，使陶瓷始终与电极是面接触状态，不会出现点接触状态而使陶瓷受力不均匀而碎裂的现象。
根据本发明的另一方面，提供了一种CVD生长膜装置，包括上电极板、下电极板以及平行度调节装置，下电极板形成第一板体100，上电极板形成第二板体，平行度调节装置为上述实施例中的平行度调节装置。
在本实施的CVD生长膜装置中，下电极作为加热板，为基片加热，上部为Shower电极。基片直接放在加热板上，加热均匀而且快速。用蜗轮蜗杆形式调节下电极与上电极的平行度。下电极尺寸为1540mm×1370mm，可以兼容两种基板玻璃尺寸：1400mm×1100mm和2块1245mm×635mm。
上下电极尺寸都比较大，每个下电极上设置四个调节部20，要安装到大腔室里面，里面的两点在真空室内无法调节，所以利用加长杆在室外调节蜗杆即可顺利调节下电极的高矮。大面积要达到较高平行度，通过多个调节部20的调节作用对第一板体100和第二板体之间的平行度进行微调，此结构适用于大面积平行度的微调。
进行微调时，在上下电极之间的4角放4个接近开关，可实时显示距离。可看到调节效果。在电极下面的护套61为球面护套，球面护套61上包裹陶瓷隔热支撑块62，这种形式既可以保护陶瓷不被压碎，又可以在电极调节过程中利用球面找到最佳支撑点，使陶瓷始终与电极是面接触状态，不会出现点接触状态而使陶瓷受力不均匀而碎裂的现象。
当将平行度调节装置应用在微晶制备的设备上时，此设备为6个真空室，进出片室及反应室P室、I室(3个)、N室，此结构用在了所有的反应室中，通过调节各点支撑，使得上下电极的平行度误差很小，对制备的微晶薄膜的均匀性有很大帮助。
本结构应用在微晶制备的设备上，此设备基本结构为上电极为固定的Shower电极，下电极可以根据工艺要求调节两电极间距，在7mm-70mm内可调任意距离。用本结构可以达到在可调距离范围内任意距离上保证6点距离公差在±0.25范围内，对制备微晶薄膜很有帮助。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种平行度调节装置，其特征在于，所述平行度调节装置用于调节层叠设置的第一板体(100)和第二板体之间的平行度，所述平行度调节装置包括：
安装部(10)；
多个调节部(20)，所述多个调节部(20)安装在所述安装部(10)上，各所述调节部(20)均包括驱动组件(21)和执行组件(22)，所述执行组件(22)包括执行件(221)，所述执行件(221)的第一端连接在所述第一板体(100)的远离或靠近所述第二板体的侧面上，所述驱动组件(21)驱动所述执行组件(22)沿远离或靠近所述第二板体的方向运动；
所述平行度调节装置还包括间隔设置的多个接近开关，所述接近开关设置在所述第一板体(100)或第二板体上。
2.根据权利要求1所述的平行度调节装置，其特征在于，所述安装部(10)上设置有安装孔(11)，所述驱动组件(21)包括：
第一驱动件(211)，所述第一驱动件(211)安装在所述安装孔(11)内，所述第一驱动件(211)上设置有螺纹孔(211a)，所述螺纹孔(211a)的轴线与所述安装孔(11)的轴线一致；
第二驱动件(212)，所述第二驱动件(212)与所述第一驱动件(211)配合并驱动所述第一驱动件(211)在所述安装孔(11)内转动；
所述执行件(221)的第二端安装在所述螺纹孔(211a)内，所述执行件(221)的第二端设置有与所述螺纹孔(211a)的内螺纹配合的外螺纹。
3.根据权利要求2所述的平行度调节装置，其特征在于，所述第一驱动件(211)为涡轮，所述第二驱动件(212)为与所述涡轮配合的蜗杆。
4.根据权利要求2所述的平行度调节装置，其特征在于，所述安装孔(11)为阶梯孔，所述第一驱动件(211)的第一端位于所述阶梯孔的阶梯上；
所述平行度调节装置还包括紧固组件(30)，所述紧固组件(30)固定设置在所述安装部(10)上并搭靠在所述第一驱动件(211)的第二端。
5.根据权利要求4所述的平行度调节装置，其特征在于，所述紧固组件(30)包括定位套(31)和定位螺栓(32)，所述定位套(31)套设在所述执行件(221)的外周并搭靠在所述第一驱动件(211)的第二端，所述定位螺栓(32)用于将所述定位套(31)固定在所述安装部(10)上。
6.根据权利要求2所述的平行度调节装置，其特征在于，所述执行件(221)的第二端设置有止挡块(40)，所述止挡块(40)的最大宽度大于所述螺纹孔(211a)的直径，所述执行件(221)的第一端的最大宽度大于所述螺纹孔(211a)的最大宽度。
7.根据权利要求1所述的平行度调节装置，其特征在于，所述第二板体位于所述第一板体(100)的上方，所述平行度调节装置位于所述第一板体(100)的底部，所述执行件(221)的第一端设置有安装凹槽(221a)，所述平行度调节装置还包括支撑组件(60)，所述支撑组件(60)安装在所述安装凹槽(221a)内。
8.根据权利要求7所述的平行度调节装置，其特征在于，所述支撑组件(60)包括：
护套(61)，所述护套(61)位于所述安装凹槽(221a)内，所述护套(61)的与所述安装凹槽(221a)的槽底接触的面为球面；
隔热支撑块(62)，所述隔热支撑块(62)设置在所述护套(61)上并抵接在所述第一板体(100)的底部。
9.根据权利要求8所述的平行度调节装置，其特征在于，所述平行度调节装置还包括定位销(70)，所述定位销(70)穿过所述安装凹槽(221a)的槽壁以将所述护套(61)限定在所述安装凹槽(221a)内。
10.根据权利要求8所述的平行度调节装置，其特征在于，所述平行度调节装置还包括限位组件(80)，所述限位组件(80)固定设置在所述第一板体(100)的底部，所述限位组件(80)包括限位板(81)，所述限位板(81)上设置有限位槽(811)，所述隔热支撑块(62)的上端抵设在所述限位槽(811)内。
11.根据权利要求8所述的平行度调节装置，其特征在于，所述隔热支撑块(62)为陶瓷块，所述护套(61)为金属套。
12.根据权利要求2所述的平行度调节装置，其特征在于，所述平行度调节装置还包括加长杆，所述加长杆固定连接在所述第二驱动件(212)的第一端。
13.一种CVD生长膜装置，包括上电极板、下电极板以及平行度调节装置，其特征在于，所述下电极板形成所述第一板体(100)，所述上电极板形成所述第二板体，所述平行度调节装置为权利要求1至12中任一项所述的平行度调节装置。
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