CN105624644A - 一种沉积系统及转子模块的调整机构和调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种沉积系统转子模块的调整机构，包含转盘及多个滑块。转盘锁固于主轴上，转盘上设置有至少一个转子与一个承载台，承载台设置于转子上，转盘具有以对称方式排列的多个螺丝孔，每一螺丝孔可供锁入配重物。滑块以对称方式排列于转盘，每一滑块可径向移动至锁固位置。本发明可以增进沉积系统转子模块的动平衡。

Description

一种沉积系统及转子模块的调整机构和调整方法

技术领域

本发明是有关于一种增进转子模块动平衡的调整机构，特别是有关于一种增进沉积系统转子模块动平衡的调整机构。

背景技术

半导体制作过程中的薄膜沉积制作例如化学气相沉积过程是在具有喷洒头(showerhead)的反应室进行。半导体晶圆是置于一具有加热功能的可旋转晶圆载台，而喷洒头则是在喷淋过程中使所需的反应气体进入反应室内以及晶圆载台上的半导体晶圆之上使用。当例如含有欲沉积材料的前驱物气体的反应气体通过喷洒头喷淋至半导体晶圆上，在反应室内进行化学反应，因此形成薄膜在半导体晶圆上。在化学反应过程中，反应室内必须维持高温以进行化学反应。

以有机化学气相制作为例，喷洒头结合晶圆承载台、筒型转子模块以进行晶体生长制作。III族及V族气体从喷洒头喷洒出后在空中进行混合与化学反应，之后继续行进至承载台表面完成所有的化学反应，然后沉积于承载台表面。在晶体生长制作期间，筒型转子模块以固定的转速进行旋转，使得III族及V族气体得以均匀混合，而且承载台表面的温度均一性得以达成。

然而，一般筒型转子模块是由主轴、转盘、筒型转子及承载台组成。其中转盘锁固于主轴上为一组结构，再锁固于转盘上。承载台直接置放于筒型转子上。这种以多个零件锁固组合而成加上为一种支撑在下部、重心在上部的头重脚轻的结构，将使得筒型转子模块的偏心或不平衡必然存在。

因此筒型转子模块旋转的转速通常必须小于100rpm(60rpm以下较佳)，以避免筒型转子模块在高速旋转时发生摇晃与振动，进而造成旋转的承载台的水平与摇晃程度超出公差范围，最终将致使承载台表面的气流场与温度场不均匀现象发生，因而失去晶圆表面多晶的均匀特性。因此，筒型转子模块的转速若要提升至300rpm或更高转速，则必须调整筒型转子模块以达动平衡。

发明内容

本发明提出一种沉积系统及转子模块的调整机构和调整方法，其解决的技术问题为增进沉积系统转子模块的动平衡。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种沉积系统，包含：包围制作空间的反应室、喷洒头，其更包含：具有调整机构的转子模块，包含主轴、转盘、至少一个转子、一个钳环及一个承载台，该转盘锁固于该主轴上，该转子锁固于该钳环上，再锁固于该转盘上，该承载台设置于该转子上，该转盘具有以对称方式排列的多个螺丝孔与多个滑块，每一该螺丝孔可供锁入配重物，每一该滑块可径向移动至锁固位置；其中该承载台位于该喷洒头下方以及该反应室内。

本发明解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，上述的沉积系统，其中该沉积系统包含金属有机化学气相沉积系统。

较佳的，上述的沉积系统，其中该转子包含下转子与上转子，该承载台设置于该上转子上，该下转子锁固于该钳环上，再锁固于该转盘上。

较佳的，上述的沉积系统，其更包含转子环，该转子锁固于该转子环与该钳环上。

较佳的，上述的沉积系统，其中该钳环包含多个以对称方式排列的螺丝孔，每一该螺丝孔可供锁入配重物。

较佳的，上述的沉积系统，其中该转盘更包含多个固定螺丝与多个滑轨槽，每一固定螺丝用于使每一滑块固定在每一该滑轨槽上，每一该滑轨槽的至少一侧具有位置刻度，每一该滑块上具有位置标记。

较佳的，上述的沉积系统，其中该滑块包含上滑块与下滑块在每一该滑轨槽中，每一该上滑块具有螺丝用通孔，每一该下滑块具有螺牙孔，该固定螺丝穿越该上滑块与该下滑块，该上滑块与该下滑块间夹着该滑轨槽的隔层，当该固定螺丝锁紧时将该上滑块与该下滑块固定。

较佳的，上述的沉积系统，其中该转盘上更包含多个滑轨与多个锁固螺丝，每一该滑块位于每一该滑轨上，每一该滑块上具有螺牙孔以锁入该锁固螺丝，该锁固螺丝锁紧时将该滑轨与该滑块逼紧固定，每一该滑轨旁具有位置刻度。

较佳的，上述的沉积系统，其中该螺丝孔是以圆形对称方式排列。

较佳的，上述的沉积系统，其中该滑块之间的夹角角度呈均匀分布。

本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现的。

一种沉积系统转子模块的调整机构，其包含：转盘，该转盘锁固于主轴上，该转盘上设置有至少一个转子与一个承载台，该承载台设置于该转子上，该转盘具有以对称方式排列的多个螺丝孔，每一该螺丝孔可供锁入配重物；多个滑块，以对称方式排列于该转盘，每一该滑块可径向移动至锁固位置。

本发明解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，上述的调整机构，其更包含钳环，该转子锁固于该钳环上，再锁固于该转盘上，该钳环包含多个以对称方式排列的螺丝孔，每一该螺丝孔可供锁入配重物。

较佳的，上述的调整机构，其中该转盘更包含多个固定螺丝与多个滑轨槽，每一固定螺丝用于固定每一滑块在每一该滑轨槽，每一该滑轨槽的至少一侧具有位置刻度，每一该滑块上具有位置标记。

较佳的，上述的调整机构，其中该滑块包含上滑块与下滑块在每一该滑轨槽，每一该上滑块具有螺丝用通孔，每一该下滑块具有螺牙孔，该固定螺丝穿越该上滑块与该下滑块，该上滑块与该下滑块间夹着该滑轨槽的隔层，当该固定螺丝锁紧时将该上滑块与该下滑块固定。

较佳的，上述的调整机构，其中该转盘上更包含多个滑轨与多个锁固螺丝，每一该滑块位于每一该滑轨上，每一该滑块上具有螺牙孔以锁入该锁固螺丝，该锁固螺丝锁紧时将该滑轨与该滑块逼紧固定，每一该滑轨旁具有位置刻度。

较佳的，上述的调整机构，其中每两个相邻该滑块之间的夹角为60度。

本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现的。

一种增进沉积系统转子模块动平衡的调整方法，其包含：提供具有调整机构的转子模块，包含主轴、转盘、至少一个转子、一个钳环及一个承载台，该转盘锁固于该主轴上，该转子锁固于该钳环上，再锁固于该转盘上，该承载台设置于该转子上，该转盘具有以对称方式排列的多个螺丝孔与多个滑块，每一该螺丝孔可供锁入配重物，每一该滑块可径向移动至锁固位置转动该转子模块并测量该转子模块的动平衡；以及根据该转子模块的动平衡测量结果径向调整至少一个该滑块的一个位置。

本发明解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，上述的调整方法，其更包含根据该转子模块的动平衡测量结果在该转盘的至少一个该螺丝孔内旋入该配重物。

较佳的，上述的调整方法，其中该钳环包含多个以对称方式排列的螺丝孔，每一该螺丝孔可供锁入配重物。

较佳的，上述的调整方法，其更包含根据该转子模块的动平衡测量结果在该钳环的至少一个该螺丝孔内旋入该配重物。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种沉积系统及转子模块的调整机构和调整方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明提出一种沉积系统筒型转子模块的调整机构，可以增进沉积系统筒型转子模块的动平衡。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1显示本发明一实施例的沉积系统转子模块的剖视图；

图2显示本发明一实施例的沉积系统转子模块的主视图；

图3为图2中转子模块沿B-B线的剖视图；

图4显示本发明一实施例的滑块调整机构的俯视图；

图5显示本发明一实施例的滑块调整机构沿E-E线的剖视图；

图6显示本发明另一实施例的滑块调整机构的俯视图；

图7显示本发明另一实施例的滑块调整机构沿F-F线的剖视图。

【主要组件符号说明】

10：转轴结构110：主轴

120：转盘120a：螺丝孔

120b：滑轨槽120c：位置刻度

121：上滑块121a：位置标记

122：固定螺丝123：下滑块

124：滑轨124a：位置刻度

125：滑块126：锁固螺丝

20：转子结构210：转子环

220：钳环220a：螺丝孔

230：下转子240：上转子

300：承载台

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定的目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种沉积系统及转子模块的调整机构和调整方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的一实施例提供一种具有调整机构的沉积系统转子模块。必须了解的是本发明的具有调整机构的转子模块可用于任何具有包围一制作空间的反应室的沉积系统，因此在此处将不会特别描述沉积系统与其反应室的特定的实例。沉积系统可进一步包含其他对于本领域技术人员而言所需的显而易见的组件。不过与转子模块相关的组件将于以下的叙述中提及。

图1显示本发明一实施例的沉积系统转子模块的截面图。沉积系统的转子模块包含主轴110、转盘(rotorplate)120、转子环(rotorring)210、钳环(clampingring)220、下转子(lowerrotor)230、上转子(upperrotor)240及承载台(susceptor)300。转盘120锁固于主轴110上，构成一组转轴结构10。下转子230、上转子240锁固于转子环210、钳环220上成为一组转子结构20，再锁固于转盘120上。承载台300直接以固定夹(Clip)置放在上转子240上。

在沉积系统中，承载台300承载多个工作件，例如晶圆，但不限于晶圆，并位于喷洒头(Showerhead)下方。沉积反应气体从喷洒头喷洒出后在承载台300上方进行混合与化学反应，之后继续在承载台300表面完成所有的化学反应，然后沉积于承载台300上的工作件表面。在本发明一实施例中，沉积系统包含一有机化学气相沉积系统，在晶圆表面晶体生长制作期间，喷洒头在承载台300上方喷洒出III族及V族气体，同时转子模块以固定的转速进行旋转，使得III族及V族气体得以均匀混合并进行反应。

图3显示本发明一实施例的沉积系统转子模块的前视图，而图3为图2中转子模块沿B-B线的剖面图。如图3所示，转盘120具有多个螺丝孔120a，以圆形对称方式排列。钳环220也亦具有多个螺丝孔220a，以圆形对称方式排列。转盘120的螺丝孔120a与钳环220的螺丝孔220a是用于锁入选定质量的配重物或法码(图中未标示)以平衡转子模块的转动平衡。转盘120上同时具有滑块121、固定螺丝122与滑轨槽120b，滑轨槽120b旁具有位置刻度120c，上滑块121具有位置标记121a，同样用于平衡转子模块的转动平衡。转盘120的螺丝孔120a与钳环220的螺丝孔220a、法码及转盘120上的滑块121与滑轨槽120b则构成转子模块的调整机构。

图4至图5显示本发明一实施例的滑块调整机构。图4显示本发明一实施例的滑块调整机构的俯视图。如图4所示，转盘120具有滑轨槽120b，滑轨槽120b中具有上滑块121、固定螺丝122。滑轨槽120b旁具有位置刻度120c，上滑块121具有位置标记121a。当固定螺丝122锁紧时即能将上滑块121固定。在一实施例中，对照图3所示，滑轨槽与滑块呈夹角120度分布，一共三组。在其他实施例中，多个滑轨槽与滑块不限于三组，其间夹角角度呈均匀分布。例如五组滑轨槽与滑块，其间夹角角度呈60度分布。

图5显示本发明一实施例的滑块调整机构沿E-E线的剖视图。如图5所示，上滑块121与下滑块123位于转盘120滑轨槽120b，上滑块121具有螺丝用通孔，下滑块123具有螺牙孔，固定螺丝122穿越上滑块121与下滑块123，上滑块121与下滑块123间夹着滑轨槽120b的隔层。当固定螺丝122锁紧时即能将上滑块121与下滑块123固定。

图6至图7显示本发明另一实施例的滑块调整机构。图6显示本发明另一实施例的滑块调整机构的俯视图。如图6所示，转盘120上具有滑轨124，滑轨124上具有滑块125，滑块125上具有螺牙孔，螺牙孔内具有锁固螺丝126。锁固螺丝126锁紧时能将滑轨124与滑块125逼紧固定。滑轨124旁具有位置刻度124a。在一实施例中，对照图3所示，滑轨与滑块呈夹角120度分布，一共三组。在其他实施例中，多个滑轨与滑块不限于三组，其间夹角角度呈均匀分布。例如四组滑轨槽与滑块，其间夹角角度呈90度分布。

图7显示本发明另一实施例的滑块调整机构沿F-F线的剖视图。如图7所示，利用锁固螺丝126锁入滑块125内的螺牙，使滑块125固定于转盘120上的滑轨124。锁固螺丝126穿越滑块125，当锁固螺丝126锁紧时即能使滑块125与滑轨124抵紧固定。

在本发明一实施例中，利用转子模块调整机构调整转子模块动平衡系由以下步骤执行。装机时，首先装上马达、引入(feedthrough)、主轴110、转盘120、转子环210、钳环220、下转子230及上转子240。在高转速时，以动平衡测量机测量之后，先行以调整上滑块121与下滑块123的位置，进行动平衡较大的调整，并锁紧固定螺丝122，将上滑块121与下滑块123固定于滑轨槽120b中。在高转速时，以动平衡测量机测量之后，在转盘120特定螺丝孔120a内旋入特定质量的法码进行较细微的调整，此时尚未装上承载台300。当把承载台300装上之后，在高转速时调整承载台300的水平与摇晃程度(Leveling与Wobbling)进入规格容许范围中，此时以动平衡测量机测量之后，若发现有旋转不稳定增大时，可在钳环220特定螺丝孔220a内旋入特定质量的法码，进行较细微的调整。当把线组(BusBar)及加热器(Heater)模块装入之后，在高转速时动平衡不会因线组及加热器模块的装入而有变化。但是，当要因应制作结果的调整，而调整承载台300的水平与摇晃程度时，此时必须再次以动平衡测量机测量，若发现有旋转不稳定增大时，可在钳环220特定螺丝孔220a内旋入特定质量的法码，进行较细微的调整。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1.一种沉积系统，包含：包围制作空间的反应室，喷洒头，其特征在与其更包含：

具有调整机构的转子模块，包含主轴、转盘、至少一个转子、一个钳环及一个承载台，该转盘锁固于该主轴上，该转子锁固于该钳环上，再锁固于该转盘上，该承载台设置于该转子上，该转盘具有以对称方式排列的多个螺丝孔与多个滑块，每一该螺丝孔可供锁入配重物，每一该滑块可径向移动至锁固位置；

其中该承载台位于该喷洒头下方以及该反应室内。

2.根据权利要求1所述的沉积系统，其特征在于其中该沉积系统包含金属有机化学气相沉积系统。

3.根据权利要求1所述的沉积系统，其特征在于其中该转子包含下转子与上转子，该承载台设置于该上转子上，该下转子锁固于该钳环上，再锁固于该转盘上。

4.根据权利要求1所述的沉积系统，其特征在于其更包含转子环，该转子锁固于该转子环与该钳环上。

5.根据权利要求1所述的沉积系统，其特征在于其中该钳环包含多个以对称方式排列的螺丝孔，每一该螺丝孔可供锁入一配重物。

6.根据权利要求1所述的沉积系统，其特征在于其中该转盘更包含多个固定螺丝与多个滑轨槽，每一固定螺丝用于使每一滑块固定在每一该滑轨槽上，每一该滑轨槽的至少一侧具有位置刻度，每一该滑块上具有位置标记。

7.根据权利要求6所述的沉积系统，其特征在于其中该滑块包含上滑块与下滑块在每一该滑轨槽中，每一该上滑块具有螺丝用通孔，每一该下滑块具有螺牙孔，该固定螺丝穿越该上滑块与该下滑块，该上滑块与该下滑块间夹着该滑轨槽的隔层，当该固定螺丝锁紧时将该上滑块与该下滑块固定。

8.根据权利要求1所述的沉积系统，其特征在于其中该转盘上更包含多个滑轨与多个锁固螺丝，每一该滑块位于每一该滑轨上，每一该滑块上具有螺牙孔以锁入该锁固螺丝，该锁固螺丝锁紧时将该滑轨与该滑块逼紧固定，每一该滑轨旁具有位置刻度。

9.根据权利要求1所述的沉积系统，其特征在于其中该螺丝孔是以圆形对称方式排列。

10.根据权利要求1所述的沉积系统，其特征在于其中该滑块之间的夹角角度呈均匀分布。

11.一种沉积系统转子模块的调整机构，其特征在于其包含：

转盘，该转盘锁固于主轴上，该转盘上设置有至少一个转子与一个承载台，该承载台设置于该转子上，该转盘具有以对称方式排列的多个螺丝孔，每一该螺丝孔可供锁入配重物；

多个滑块，以对称方式排列于该转盘，每一该滑块可径向移动至锁固位置。

12.根据权利要求11所述的调整机构，其特征在于其更包含钳环，该转子锁固于该钳环上，再锁固于该转盘上，该钳环包含多个以对称方式排列的螺丝孔，每一该螺丝孔可供锁入配重物。

13.根据权利要求11所述的调整机构，其特征在于其中该转盘更包含多个固定螺丝与多个滑轨槽，每一固定螺丝用于固定每一滑块在每一该滑轨槽，每一该滑轨槽的至少一侧具有位置刻度，每一该滑块上具有位置标记。

14.根据权利要求13所述的调整机构，其特征在于其中该滑块包含上滑块与下滑块在每一该滑轨槽，每一该上滑块具有螺丝用通孔，每一该下滑块具有螺牙孔，该固定螺丝穿越该上滑块与该下滑块，该上滑块与该下滑块间夹着该滑轨槽的隔层，当该固定螺丝锁紧时将该上滑块与该下滑块固定。

15.根据权利要求11所述的调整机构，其特征在于其中该转盘上更包含多个滑轨与多个锁固螺丝，每一该滑块位于每一该滑轨上，每一该滑块上具有螺牙孔以锁入该锁固螺丝，该锁固螺丝锁紧时将该滑轨与该滑块逼紧固定，每一该滑轨旁具有位置刻度。

16.根据权利要求11所述的调整机构，其特征在于其中每两个相邻该滑块之间的夹角为60度。

17.一种增进沉积系统转子模块动平衡的调整方法，其特征在于其包含：

提供具有调整机构的转子模块，包含主轴、转盘、至少一个转子、一个钳环及一个承载台，该转盘锁固于该主轴上，该转子锁固于该钳环上，再锁固于该转盘上，该承载台设置于该转子上，该转盘具有以对称方式排列的多个螺丝孔与多个滑块，每一该螺丝孔可供锁入配重物，每一该滑块可径向移动至锁固位置；

转动该转子模块并测量该转子模块的动平衡；

以及根据该转子模块的动平衡测量结果径向调整至少一个该滑块的一个位置。

18.根据权利要求17所述的调整方法，其特征在于其更包含根据该转子模块的动平衡测量结果在该转盘的至少一个该螺丝孔内旋入该配重物。

19.根据权利要求17所述的调整方法，其特征在于其中该钳环包含多个以对称方式排列的螺丝孔，每一该螺丝孔可供锁入配重物。

20.根据权利要求19所述的调整方法，其特征在于其更包含根据该转子模块的动平衡测量结果在该钳环的至少一个该螺丝孔内旋入该配重物。