CN111326438A - 调平装置及反应腔室 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种调平装置及反应腔室，包括弹性连接件、至少三个调平螺钉和用于承载支撑柱的调平板，其中，调平板通过弹性连接件与腔室底壁弹性连接；在调平板中设置有沿其厚度贯穿的至少三个螺纹孔，且沿调平板的周向间隔设置；各个调平螺钉一一对应地与各个螺纹孔相配合，且每个调平螺钉的下端与腔室底壁相抵。本发明提供的调平装置及反应腔室，能够方便快捷的对多个支撑柱进行调平，降低调平时间，提高工作效率。

Description

调平装置及反应腔室
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种调平装置及反应腔室。
背景技术
目前，在半导体设备中，腔室内通常设置有用于在工艺过程中承载衬底的基座，和能够从分布在基座中的多个通孔中穿过的多个支撑柱，在传片过程中多个支撑柱将衬底抬起，使衬底与基座之间有一定距离，使机械手能够有空间进入到衬底下表面对衬底进行取放。为了保证在衬底上的成膜质量，基座与多个支撑柱都需要调到水平。
现有的多个支撑柱的底部直接与腔室底面接触，腔室底面的水平决定了多个支撑柱上端面的水平。一般情况下，腔室需要与传输系统连接配合，一旦传输系统发生倾斜，就会导致腔室的倾斜，进而导致支撑柱倾斜，这就使得基座在升降的过程中，基座的通孔内壁与支撑柱之间发生磕碰、卡顿，并且，在基座与支撑柱磕碰的过程中，支撑柱下端面也会与腔室底面发生摩擦，产生颗粒，影响工艺效果。支撑柱的移动还会带动衬底的移动，导致衬底位置变化及滑片。在放衬底时造成的滑片会影响到衬底在基座上的位置，位置的改变造成薄膜的均匀性差。取衬底时滑片会造成传输的中断，不能完成连续的工艺，降低生产效率，因此，如何解决衬底的水平问题，已成为本领域技术人员需要解决的技术问题。
目前为了解决由于腔室倾斜而引起滑片的问题，通常是将腔室与传输系统断开，将传输系统调整至水平状态之后再与腔室对接，之后还需要测量腔室底面水平趋势及水平结果，测量支撑柱长度，并用不同长度的支撑柱配合，使多个支撑柱组成的上端面处于水平合格的状态。这种方法工作量大，需要较长的时间，影响了工作效率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种调平装置及反应腔室，其能够方便快捷的对多个支撑柱进行调平，降低调平时间，提高工作效率。
为实现本发明的目的而提供一种调平装置，包括弹性连接件、至少三个调平螺钉和用于承载支撑柱的调平板，其中，所述调平板通过所述弹性连接件与腔室底壁弹性连接；
在所述调平板中设置有沿其厚度贯穿的至少三个螺纹孔，且沿所述调平板的周向间隔设置；各个所述调平螺钉一一对应地与各个所述螺纹孔相配合，且每个所述调平螺钉的下端与所述腔室底壁相抵。
优选的，对应所述弹性连接件，在所述调平板中设置有沿其厚度贯穿的通孔；所述弹性连接件包括弹性件和连接螺钉，其中，
所述连接螺钉包括连接螺钉头和连接螺柱，所述连接螺柱穿过所述通孔并与所述腔室底壁螺纹连接；
所述弹性件设置在所述连接螺钉头与所述调平板之间，且处于未被完全压缩的状态。
优选的，所述弹性件为中空的半球体，所述连接螺柱由上而下贯通所述半球体，并穿过所述通孔与所述腔室底壁螺纹连接；在所述半球体中沿其周向间隔设置有多条缝隙，以使所述半球体在被所述连接螺钉头和所述调平板挤压时能够产生弹性变形。
优选的，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在所述连接螺柱上。
优选的，所述通孔包括由上而下依次设置的第一孔部和第二孔部，且所述第一孔部的直径大于所述第二孔部；其中，所述连接螺柱穿过所述第二孔部并与所述腔室底壁螺纹连接；所述连接螺钉头和弹性件均位于所述第一孔部中。
优选的，所述调平装置还包括沿所述调平板的周向间隔设置的至少两个定位销；
对应于每个所述定位销，对应地分别在所述调平板的下表面和所述腔室底壁上设置有第一对位凹槽和第二对位凹槽，所述定位销的两端分别插在所述第一对位凹槽和第二对位凹槽中。
优选的，对应所述支撑柱，在所述调平板的上表面设置有承载凹槽，所述承载凹槽的底面用于承载所述支撑柱。
优选的，所述弹性连接件、所述螺纹孔的数量都与所述支撑柱的数量相对应，且相对应的一组所述弹性连接件、所述螺纹孔和所述支撑柱在所述调平板的径向方向上位于同一直线。
优选的，相对应的一组所述弹性连接件、所述螺纹孔和所述支撑柱中，所述螺纹孔相对于所述弹性连接件在所述调平板的径向方向上远离所述调平板的中心，所述弹性连接件相对于所述支撑柱在所述调平板的径向方向上远离所述调平板的中心。
优选的，所述螺纹孔包括由上而下依次设置的第一子孔部和第二子孔部，且所述第一子孔部的直径大于所述第二子孔部；
所述调平螺钉包括调平螺钉头和调平螺柱，其中，所述调平螺柱穿过所述第一子孔部并与所述螺纹孔螺纹连接，所述调平螺钉头位于所述第一子孔部中。
本发明还提供一种反应腔室，包括腔室本体，设置在所述腔室本体中的基座，至少三个贯通所述基座的所述支撑柱以及用于驱动所述基座上升或下降的升降机构，还包括上述的所述调平装置；
所述调平装置设置在所述支撑柱与所述腔室底壁之间，且所述调平板的中心与所述基座的中心重合。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的调平装置，包括弹性连接件、至少三个调平螺钉和用于承载支撑柱的调平板，其中，调平板通过弹性连接件与腔室底壁弹性连接，通过旋转各个调平螺钉，使调平螺钉穿过与之对应的螺纹孔，并使调平螺钉的下端与腔室底壁相抵，借助调平螺钉与螺纹孔之间的作用力，通过旋转调平螺钉就能够使对应的螺纹孔处的调平板上升或者下降，从而使得承载于调平板上的支撑柱上升或者下降，以到达对支撑柱调平的效果，其能够方便快捷的对多个支撑柱进行调平，降低调平时间，提高工作效率。
本发明提供的反应腔室，在腔室本体中设置有基座和至少三个贯通基座的支撑柱，以及用于驱动所述基座上升或下降的升降机构，借助将本发明提供调平装置设置在支撑柱与腔室底壁之间，以能够方便快捷的对腔室本体中的至少三个支撑柱进行调平，降低调平时间，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明提供的反应腔室的结构示意图；
图2为本发明提供的调平装置的结构示意图；
图3为本发明提供的弹性件的结构示意图；
图4为本发明提供的反应腔室的结构示意图；
附图标记说明：
1-调平板；111-第一子孔部；112-第二子孔部；121-第一孔部；122-第二孔部；13-第一对位凹槽；14-定位销；15-承载凹槽；21-弹性件；221-第一孔段；222-第二孔段；3-调平螺钉；4-支撑柱；5-腔室底壁；6-基座；7-升降机构。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的对位部件及反应腔室进行详细描述。
如图1-图4所示，本实施例提供一种调平装置，包括弹性连接件、至少三个调平螺钉3和用于承载支撑柱4的调平板1，其中，调平板1通过弹性连接件与腔室底壁5弹性连接；在调平板1中设置有沿其厚度贯穿的至少三个螺纹孔，且沿调平板1的周向间隔设置；各个调平螺钉3一一对应地与各个螺纹孔相配合，且每个调平螺钉3的下端与腔室底壁5相抵。
本实施例提供的调平装置，将调平板1通过弹性连接件与腔室底壁5弹性连接，通过旋转各个调平螺钉3，使调平螺钉3穿过与之对应的螺纹孔，并使调平螺钉3的下端与腔室底壁5相抵，借助调平螺钉3与螺纹孔之间的作用力，通过旋转调平螺钉3就能够使对应的螺纹孔处的调平板1上升或者下降，从而使得承载于调平板1上的支撑柱4上升或者下降，以到达对支撑柱4调平的效果，其能够方便快捷的对多个支撑柱4进行调平，降低调平时间，提高工作效率。
具体的，通过顺时针旋转调平螺钉3，可使螺纹孔相对于调平螺钉3上升，以抬高对应螺纹孔处的调平板1的高度，通过逆时针旋转调平螺钉3，可使螺纹孔相对于调平螺钉3下降，以降低对应螺纹孔处的调平板1的高度，通过调平板1上的至少三个螺纹孔，以对调平板1上对应螺纹孔的至少三个位置的高度进行调整。另外，弹性连接件可以避免调平板1在工艺过程中由于工艺产生的震动而上下晃动，提高调平装置的稳定性。
具体的，调平板1的材质可以是铝、不锈钢等金属，优选为铝，当时，并不以此为限，也可以是氧化铝等陶瓷材料。
在本实施例中，对应弹性连接件，在调平板1中设置有沿其厚度贯穿的通孔；弹性连接件包括弹性件21和连接螺钉，其中，连接螺钉包括连接螺钉头和连接螺柱，连接螺柱穿过通孔并与腔室底壁5螺纹连接；弹性件21设置在连接螺钉头与调平板1之间，且处于未被完全压缩的状态。
具体的，在腔室底壁5中设置有连接凹槽，并在连接凹槽中设置有与连接螺柱的外螺纹相配合的内螺纹，将连接螺柱依次穿过弹性件21和通孔，使弹性件21位于连接螺钉头与调平板1的之间，并通过顺时针旋转连接螺钉头，使连接螺柱与连接凹槽通过螺纹连接，从而将调平板1与腔室底壁5弹性连接，需要注意的是，连接螺钉头不要将弹性件21完全压紧，要使弹性件21留有变形余量，使调平板1在升高的过程中，弹性件21仍能够发生变形，以使调平板1能够使压缩弹性件21。
具体的，弹性件21的材料可以选用不锈钢，优选为SUS210的不锈钢，但是弹性件21的材料并不以此为限，也可以是其它的弹性材料。
具体的，连接螺钉的紧固扭矩为1N·M-10N·M，优选5N·M，但是并不以此为限，只要保证弹性件21仍有变形余量即可。
如图3所示，在本实施例中，弹性件21为中空的半球体，连接螺柱由上而下贯通半球体，并穿过通孔与腔室底壁5螺纹连接；在半球体中沿其周向间隔设置有多条缝隙，以使半球体在被连接螺钉头和调平板1挤压时能够产生弹性变形。
具体的，在半球体的顶部设置有孔，半球体的外壁上，沿其周向上被分割成多份，且相隔的两份之间具有间隙，但是每份的顶部都与半球体顶部的孔相连，从而具有较好的变形能力，半球体的底部放置在调平板1上，连接螺柱自半球体顶部的孔穿入弹性件21中，并与腔室底壁5螺纹连接，连接螺钉头的下表面与半球体的上表面相抵，以通过对弹性件21的压缩，将调平板1压在腔室底壁5上。另外，弹性件21为半球体，可以避免在半导体加工工艺中，产生尖端放电，所以选用外轮廓圆滑的形状，并且，调平板1的外轮廓优选为弧形，但是，弹性件21的形状和调平板1的外轮廓并不以此为限，也可以是其它的形状。
在实际应用中，半球体顶部的孔包括第一孔段221和第二孔段222，且第一孔段221的直径大于第二孔段222，第二孔段222的下端高于半球体的底部，连接螺柱依次穿过第一孔段221、第二孔段222和通孔与腔室底壁5螺纹连接，连接螺钉头与第二孔段222的上端面相抵，连接螺钉头位于第一孔段221内部，避免连接螺钉头突出，影响半导体的加工工艺。
作为另一种实施方案，本实施例中的弹性件21还可以为压缩弹簧，压缩弹簧套设在连接螺柱上。具体的，压缩弹簧设置在调平板1与连接螺钉头之间，通过连接螺钉头对压缩弹簧的压缩，以将调平板1与腔室底壁5弹性连接，需要注意的是，不要使连接螺钉头将压缩弹簧压紧，要使压缩弹簧留有变形余量，以使调平板1能够上升。
在本实施例中，通孔包括由上而下依次设置的第一孔部121和第二孔部122，且第一孔部121的直径大于第二孔部122；其中，连接螺柱穿过第二孔部122并与腔室底壁5螺纹连接；连接螺钉头和弹性件21均位于第一孔部121中。
具体的，弹性件21位于第一孔部121中，并置于第二孔部122的端面上，连接螺柱依次穿过弹性件21和第二孔部122与腔室底壁5螺纹连接，将调平板1与腔室底壁5弹性连接。连接螺钉头和弹性件21位于第一孔部121中，以避免连接螺钉头和弹性件21相对于调平板1的上表面突出，影响半导体的加工工艺。
在本实施例中，调平装置还包括沿调平板1的周向间隔设置的至少两个定位销14；对应于每个定位销14，对应地分别在调平板1的下表面和腔室底壁5上设置有第二对位凹槽13和第二对位凹槽，定位销14的两端分别插在第二对位凹槽13和第二对位凹槽中。
具体的，在调平板1的下表面中设置有第二对位凹槽13，在腔室底壁5中设置有与第二对位凹槽13对应的第二对位凹槽，定位销14插在第二对位凹槽中，在将调平板1放置在腔室底壁5上时，使定位销14进入第二对位凹槽13内，从而可以方便快捷的对调平板1进行定位，另外，定位销14也可以避免调平板1在工艺过程中由于工艺产生的震动而在调平板1的径向方向上发生晃动，进一步提高调平装置的稳定性。
可选的，第二对位凹槽13和第二对位凹槽沿调平板1的周向均匀间隔设置。
在本实施例中，对应支撑柱4，在调平板1的上表面设置有承载凹槽15，承载凹槽15的底面用于承载支撑柱4。
具体的，承载凹槽15用于容纳支撑柱4，避免在对支撑柱4调平的过程中，由于支撑柱4与调平板1表面之间的摩擦，划伤调平板1的表面，以使调平板1的表面能够满足半导体加工工艺中，对于腔室内部部件的光滑性的要求。
在本实施例中，弹性连接件、螺纹孔的数量都与支撑柱4的数量相对应，且相对应的一组弹性连接件、螺纹孔和支撑柱4在调平板1的径向方向上位于同一直线，这样可以使得，在通过调平螺钉3调平时，与该调平螺钉3对应的螺纹孔在调平板1的径向方向上，位于同一直线上的调平板1的升降幅度最大，便于对该直线上的支撑柱4进行调平，并且可以减小对于其它支撑柱4的影响。
在本实施例中，相对应的一组弹性连接件、螺纹孔和支撑柱中，螺纹孔相对于弹性连接件在调平板1的径向方向上远离调平板1的中心，弹性连接件相对于支撑柱4在调平板1的径向方向上远离调平板1的中心。
在实际应用中，支撑柱4为至少三个，其三个支撑柱4沿调平板的周向间隔设置，以使支撑柱4对调平板的支撑稳定，与支撑柱4相对应的，弹性连接件和螺纹孔的数量也是至少三个，对应弹性连接件和螺纹孔的数量，通孔和调平螺钉的数量也是至少三个。
具体的，在调平板1的径向方向上，最靠近调平板1中心的是支撑柱4，其次是弹性连接件，也就是通孔，距离调平板1中心最远的是螺纹孔，这样便于对支撑柱4进行细微的调节，而且调平螺钉3所在位置至调平板1的中心最长，可以使得调平时的较为轻松，并且由于调平螺钉3位于最外侧，便于旋转调平螺钉3。
在本实施例中，螺纹孔包括由上而下依次设置的第一子孔部111和第二子孔部112，且第一子孔部111的直径大于第二子孔部112；调平螺钉3包括调平螺钉3头和调平螺柱，其中，调平螺柱穿过第一子孔部111并与螺纹孔螺纹连接，调平螺钉3头位于第一子孔部111中。
具体的，在第二子孔部112设置有与调平螺柱的外螺纹配合的内螺纹，第一子孔部111为内壁光滑的通孔，调平螺柱穿过第一子孔部111，并依次与第二子孔部112和螺纹孔螺纹连接，调平螺钉3头与第二子孔部112的上端面相抵，第一子孔部111用于容纳调平螺钉3头，避免调平螺钉3头相对于调平板1的上表面突出，影响半导体的加工工艺。
在实际应用中，调平螺钉3头内可以设置为内六角，以通过内内六角扳手旋转调平螺钉3头，便于对调平螺钉3进行调节。
本实施例还提供一种反应腔室，包括腔室本体，设置在腔室本体中的基座6，至少三个贯通基座6的支撑柱4以及用于驱动基座6上升或下降的升降机构7，还包本实施例提供的调平装置；调平装置设置在支撑柱4与腔室底壁5之间，且调平板1的中心与基座6的中心重合。
本实施例提供的反应腔室，借助将本发明提供调平装置设置在支撑柱4与腔室底壁5之间，以能够方便快捷的对腔室本体中的至少三个支撑柱4进行调平，降低调平时间，提高工作效率。
具体的，在腔室本体的底壁中设置有贯穿其自身的孔，以使得升降机构7能够穿过腔室底壁5，并且在调平板1对应的也设置有贯穿其自身的孔，使得升降机构7能够穿过调平板1与基座6连接，在实际应用中，三个贯通基座6的支撑柱4通常是相对于基座6中心对称，以提高支撑柱4的稳定性，将调平板1与基座6也中心对称，可以提高对于支撑柱4调平的均匀性。
可选的，调平板1的直径大于基座6的直径，使螺纹孔在调平板1的径向上，位于基座6外轮廓的外侧，以便于旋转调平螺钉3。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种调平装置，其特征在于，包括弹性连接件、至少三个调平螺钉和用于承载支撑柱的调平板，其中，所述调平板通过所述弹性连接件与腔室底壁弹性连接；
在所述调平板中设置有沿其厚度贯穿的至少三个螺纹孔，且沿所述调平板的周向间隔设置；各个所述调平螺钉一一对应地与各个所述螺纹孔相配合，且每个所述调平螺钉的下端与所述腔室底壁相抵。
2.根据权利要求1所述的调平装置，其特征在于，对应所述弹性连接件，在所述调平板中设置有沿其厚度贯穿的通孔；所述弹性连接件包括弹性件和连接螺钉，其中，
所述连接螺钉包括连接螺钉头和连接螺柱，所述连接螺柱穿过所述通孔并与所述腔室底壁螺纹连接；
所述弹性件设置在所述连接螺钉头与所述调平板之间，且处于未被完全压缩的状态。
3.根据权利要求2所述的调平装置，其特征在于，所述弹性件为中空的半球体，所述连接螺柱由上而下贯通所述半球体，并穿过所述通孔与所述腔室底壁螺纹连接；在所述半球体中沿其周向间隔设置有多条缝隙，以使所述半球体在被所述连接螺钉头和所述调平板挤压时能够产生弹性变形。
4.根据权利要求2所述的调平装置，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在所述连接螺柱上。
5.根据权利要求2所述的调平装置，其特征在于，所述通孔包括由上而下依次设置的第一孔部和第二孔部，且所述第一孔部的直径大于所述第二孔部；其中，所述连接螺柱穿过所述第二孔部并与所述腔室底壁螺纹连接；所述连接螺钉头和弹性件均位于所述第一孔部中。
6.根据权利要求1所述的调平装置，其特征在于，所述调平装置还包括沿所述调平板的周向间隔设置的至少两个定位销；
对应于每个所述定位销，对应地分别在所述调平板的下表面和所述腔室底壁上设置有第一对位凹槽和第二对位凹槽，所述定位销的两端分别插在所述第一对位凹槽和第二对位凹槽中。
7.根据权利要求1所述的调平装置，其特征在于，对应所述支撑柱，在所述调平板的上表面设置有承载凹槽，所述承载凹槽的底面用于承载所述支撑柱。
8.根据权利要求1所述的调平装置，其特征在于，所述弹性连接件、所述螺纹孔的数量都与所述支撑柱的数量相对应，且相对应的一组所述弹性连接件、所述螺纹孔和所述支撑柱在所述调平板的径向方向上位于同一直线。
9.根据权利要求8所述的调平装置，其特征在于，相对应的一组所述弹性连接件、所述螺纹孔和所述支撑柱中，所述螺纹孔相对于所述弹性连接件在所述调平板的径向方向上远离所述调平板的中心，所述弹性连接件相对于所述支撑柱在所述调平板的径向方向上远离所述调平板的中心。
10.根据权利要求1所述的调平装置，其特征在于，所述螺纹孔包括由上而下依次设置的第一子孔部和第二子孔部，且所述第一子孔部的直径大于所述第二子孔部；
所述调平螺钉包括调平螺钉头和调平螺柱，其中，所述调平螺柱穿过所述第一子孔部并与所述螺纹孔螺纹连接，所述调平螺钉头位于所述第一子孔部中。
11.一种反应腔室，包括腔室本体，设置在所述腔室本体中的基座，至少三个贯通所述基座的所述支撑柱以及用于驱动所述基座上升或下降的升降机构，其特征在于，还包括权利要求1-10任意一项所述的调平装置；
所述调平装置设置在所述支撑柱与所述腔室底壁之间，且所述调平板的中心与所述基座的中心重合。
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