CN114613707B - 晶舟承载装置、桨臂位置的调节方法及半导体工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种舟头承载装置、桨臂位置的调节方法及半导体工艺设备，该装置包括用于承载晶舟的桨臂和调节机构，调节机构包括检测单元组、控制单元和两个调节单元，每个调节单元中，夹持部件用于夹持桨臂，且夹持部件沿桨臂的轴向分布；驱动组件与夹持部件传动连接，且能够驱动夹持部件沿竖直方向和第一水平方向移动；检测单元组中，竖直检测单元和水平检测单元分别用于检测桨臂的轴线在竖直方向和第一水平方向上的偏移；控制单元用于根据检测信号控制至少一个调节单元中的驱动组件动作，以将桨臂的轴线调节至标准轴线方向。本发明的技术方案，可以自动将桨臂调节至标准轴线方向，从而可以降低人工和时间成本，提高调节效率和调节精度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种晶舟承载装置、桨臂位置的调节方法及半导体工艺设备。
背景技术
目前，推拉舟作为卧式光伏设备最重要的组成部分之一，其主要作用是将晶舟输送到反应腔室内，并将完成工艺的晶舟从反应腔室内取出。推拉舟包括舟头结构和桨臂，该舟头结构用于固定桨臂，桨臂用于承载晶舟，在推拉舟的使用过程中，根据其所承载的晶舟及硅片的大小、反应腔室的管径大小，需要对桨臂进行多次的调节，使其轴线始终与反应腔室的中心轴保持水平，以便晶舟能够顺利进出反应腔室。
现有的推拉舟，需要根据不同负载(包括晶舟及硅片)及安装情况，手动调整舟头和桨臂的位置来满足晶舟进入反应腔室的要求。但是，手动调整的调节精度较低、误差较大，而且需要多人同时参与，调整工作量大，人工成本和时间成本耗费巨大；并且，现有的舟头结构是利用调节螺钉来调整桨臂的位置，但是由于负载较重，调节次数过多，调节螺钉会频繁发生滑丝、咬死等失效现象，从而增加了使用成本。
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，提出了一种晶舟承载装置、桨臂位置的调节方法及半导体工艺设备，其可以自动将桨臂调节至标准轴线方向，从而不仅可以降低人工和时间成本，提高调节效率和调节精度，而且可以避免因使用调节螺钉而发生滑丝、咬死等失效现象，从而可以减少使用成本。
为实现本发明的目的而提供一种晶舟承载装置，包括用于承载晶舟的桨臂和调节机构，所述调节机构用于将所述桨臂的轴线调节至标准轴线方向，且包括检测单元组、控制单元和两个调节单元，其中，
每个所述调节单元均包括夹持部件和驱动组件，所述夹持部件用于夹持所述桨臂，且所述夹持部件沿所述桨臂的轴向分布；所述驱动组件与所述夹持部件传动连接，且能够驱动所述夹持部件沿竖直方向和第一水平方向移动，所述竖直方向和所述第一水平方向均与所述标准轴线方向相互垂直；
所述检测单元组包括竖直检测单元和水平检测单元，所述竖直检测单元用于检测所述桨臂的轴线在所述竖直方向上的偏移，所述水平检测单元用于检测所述桨臂的轴线在所述第一水平方向上的偏移，并向所述控制单元发送检测信号；
所述控制单元用于根据所述检测信号控制至少一个所述调节单元中的所述驱动组件动作，以将所述桨臂的轴线调节至所述标准轴线方向。
可选的，每个所述驱动组件均包括连接部件、第一驱动件和第二驱动件，其中，所述第一驱动件的驱动轴与所述连接部件固定连接，所述第一驱动件用于驱动所述连接部件和所述夹持部件沿所述竖直方向移动；
所述第二驱动件的驱动轴与所述夹持部件固定连接，所述连接部件在所述第一水平方向与所述夹持部件可移动连接，所述第二驱动件用于驱动所述夹持部件相对于所述连接部件沿所述第一水平方向移动。
可选的，所述连接部件的下表面设置有凹部，所述夹持部件位于所述凹部中，且所述连接部件位于所述凹部两侧的侧壁上分别设置有导向孔；
所述第二驱动件的驱动轴自所述侧壁的远离所述凹部的一侧，沿所述第一水平方向穿过其中一个所述导向孔，并与所述夹持部件固定连接；
每个所述驱动组件均还包括两个压缩弹簧和导向轴，其中，所述导向轴可移动地穿设于另一个所述导向孔中，且所述导向轴的一端与所述夹持部件固定连接；所述夹持部件与所述连接部件的每个所述侧壁均具有间隔，每个所述压缩弹簧对应设置于所述间隔中，且所述压缩弹簧的一端与所述夹持部件固定连接，所述压缩弹簧的另一端与所述连接部件的所述侧壁固定连接，并且其中一个所述压缩弹簧套设在所述第二驱动件的所述驱动轴上，另一个所述压缩弹簧套设在所述导向轴上。
可选的，在所述连接部件的位于所述凹部上方的顶壁上设置有阶梯槽；
每个所述驱动组件均还包括滑动件，所述滑动件的一端为滑动挂台，所述滑动挂台设置于所述阶梯槽中，所述滑动挂台可在所述阶梯槽内沿第一水平方向移动，以使所述滑动件能够沿所述第一水平方向移动；所述滑动件的另一端穿过所述阶梯槽，并与所述夹持部件固定连接。
可选的，在所述连接部件的顶壁上还叠置有连接板，所述连接板与所述连接部件固定连接，所述第一驱动件的驱动轴与所述连接板固定连接。
可选的，所述竖直检测单元和所述水平检测单元均包括两个激光传感器，所述激光传感器设置在其中一个所述调节单元中的所述连接部件上，该调节单元相对于另一个调节单元更靠近所述桨臂的用于承载晶舟的承载段；
所述竖直检测单元的两个所述激光传感器沿所述竖直方向分别位于所述夹持部件的两侧；所述水平检测单元的两个所述激光传感器沿所述第一水平方向分别位于所述夹持部件的两侧；四个所述激光传感器均用于沿所述标准轴线方向，且朝所述承载段所在一侧发出激光，并在该激光被所述桨臂遮挡时被触发向所述控制单元发送检测信号。
可选的，所述第一驱动件和第二驱动件为气缸，或所述第一驱动件和第二驱动件为伺服电机。
可选的，所述晶舟承载装置还包括固定部件，所述固定部件包括固定板和承载板，其中，所述固定板的板面与所述标准轴线方向和所述竖直方向相互平行；所述承载板与所述固定板连接，且相互垂直；
所述调节单元固定于所述承载板上。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种桨臂位置的调节方法，应用于本发明提供的上述晶舟承载机构，所述方法包括：
当所述水平检测单元被触发时，所述控制单元控制两个所述调节单元中的一者的所述驱动组件驱动所述夹持部件沿第一水平方向移动，或者，所述控制单元控制两个所述调节单元的所述驱动组件同时驱动所述夹持部件沿第一水平方向移动，且两个所述调节单元中的所述驱动组件驱动所述夹持部件移动的方向相反；
所述竖直检测单元被触发时，所述控制单元控制两个所述调节单元中的一者的所述驱动组件驱动所述夹持部件沿竖直方向移动，或者，所述控制单元控制两个所述调节单元的所述驱动组件同时驱动所述夹持部件沿竖直方向移动，且两个所述调节单元中的所述驱动组件驱动所述夹持部件移动的方向相反。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体工艺设备，包括反应腔室和本发明提供的上述晶舟承载装置，所述晶舟承载装置用于将所述晶舟输送至所述反应腔室中。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的晶舟承载装置和桨臂位置的调节方法的技术方案，两个调节单元的夹持部件沿桨臂的轴向分布，以能够在桨臂上的不同位置处夹持固定桨臂。利用检测单元组中竖直检测单元和水平检测单元分别检测桨臂的轴线在竖直方向和第一水平方向上的偏移，并利用控制单元用于根据检测信号控制至少一个调节单元中的驱动组件动作，可以实现自动将桨臂的轴线调节至标准轴线方向，无需人工干预，从而不仅可以降低人工和时间成本，提高调节效率和调节精度，而且可以避免因使用调节螺钉而发生滑丝、咬死等失效现象，从而可以减少使用成本。
本发明提供的半导体工艺设备，其通过采用本发明提供的上述晶舟承载装置，可以自动将桨臂调节至标准轴线方向，无需人工干预，从而不仅可以降低人工和时间成本，提高调节效率和调节精度，而且可以避免因使用调节螺钉而发生滑丝、咬死等失效现象，从而可以减少使用成本。
附图说明
图1为现有的晶舟承载装置的一种侧视图；
图2为现有的晶舟承载装置的另一种侧视图；
图3为现有的晶舟承载装置在平行于图2中的X方向和Y方向所在平面的截面上的剖视图；
图4A为桨臂在未承载晶舟时的受力图；
图4B为桨臂在承载晶舟时的受力图；
图5为现有的晶舟承载装置在X方向和Z方向所在平面上调节桨臂的示意图；
图6为本发明实施例提供的晶舟承载装置的一种侧视图；
图7为本发明实施例提供的晶舟承载装置的另一种侧视图；
图8为本发明实施例提供的晶舟承载装置在平行于X方向和Y方向所在平面的截面上的剖视图；
图9为本发明实施例提供的晶舟承载装置在平行于Y方向和Z方向所在平面的截面上的剖视图。
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晶舟承载装置、桨臂位置的调节方法及半导体工艺设备进行详细描述。
请一并参阅图1至图3，现有的晶舟承载装置包括桨臂11、固定板12、支撑板13、前调节螺钉14、前夹持件15、前顶丝16、后夹持件17、后调节螺钉18和后顶丝19。其中，桨臂11的其中一段为用于承载晶舟的承载段11a，该承载段11a在承载晶舟时会受到其重力F。支撑板13通过螺钉固定在固定板12上；前夹持件15和后夹持件17均夹持住桨臂11，且前夹持件15相对于后夹持件17更靠近承载段11a。前夹持件15通过两个前调节螺钉14安装在支撑板13上；后夹持件17通过两个后调节螺钉18安装在支撑板13上；两个前顶丝16安装在前夹持件15在X方向上的两侧；两个后顶丝19安装在后夹持件17在X方向上的两侧。
当前夹持件15和后夹持件17夹持住桨臂11之后，如图4A所示，桨臂11在前夹持件15的位置处承受一个向下的压力F2，同时在后夹持件17的位置处承受一个向上的压力F1，即，桨臂11的受力分布表现为“前压后顶”的特点。根据静力平衡原理，此时桨臂11自身的重力与压力F1和压力F2处于一个动态的受力平衡状态。当在桨臂11的承载段11a上施加晶舟等负载的重力F之后，如图4B所示，桨臂11会向下倾斜，即，在图1中的Y方向发生偏移，在这种情况下，通过旋转两个前调节螺钉14和两个后调节螺钉18，可以分别使桨臂11在前夹持件15的位置处承受向下的压力F2”和在后夹持件17的位置处承受的向上的压力F1”，从而使桨臂11恢复水平状态，并达到受力平衡。如图5所示，桨臂11在承受负载时，也可能在X方向和Z方向所在平面内在X方向发生偏移，在这种情况下，通过旋转两个前顶丝16和两个后顶丝19，可以使桨臂11恢复至未偏移状态。
上述晶舟承载装置需要根据不同负载(包括晶舟及硅片)及安装情况，手动调整两个前调节螺钉14和两个后调节螺钉18，以及两个前顶丝16和两个后顶丝19，以使桨臂11的位置来满足晶舟进入反应腔室的要求。但是，手动调整的调节精度较低、误差较大，而且需要多人同时参与，调整工作量大，人工成本和时间成本耗费巨大；并且，现有的晶舟承载装置是利用调节螺钉来调整桨臂11的位置，但是由于负载较重，调节次数过多，调节螺钉会频繁发生滑丝、咬死等失效现象，从而增加了使用成本。此外，如图3所示，上述前夹持件15是通过两个前调节螺钉14放置于支撑板13上，而并未与支撑板13固定连接，类似的后夹持件17也是放置于支撑板13上，这很容易导致前夹持件15和后夹持件17及桨臂11等零部件掉落，从而产生安全隐患。
为了解决上述技术问题的至少一个，请一并参阅图6和图7，本发明实施例提供一种晶舟承载装置，应用于半导体工艺设备的晶舟，其包括用于承载晶舟(图中未示出)的桨臂21和调节机构，该调节机构用于将桨臂21的轴线调节至标准轴线方向。具体来说，桨臂21具有用于承载晶舟的承载段21a，而上述调节机构在整体上更靠近桨臂21的远离其承载段21a的一端的位置处，例如图6中桨臂21的左端。
上述标准轴线方向是指桨臂21的轴线在图7中的X方向和Y方向上均未发生偏移时所在的方向，该方向为预设方向，其例如被设定为始终与反应腔室的中心轴保持水平，以便晶舟能够顺利进出反应腔室，当然，在实际应用中，根据不同的需要，上述标准轴线方向还可以设定为其他方向。
调节机构包括检测单元组、控制单元和两个调节单元(23a，23b)，其中，每个调节单元均包括夹持部件234和驱动组件。两个调节单元(23a，23b)的结构是相同的，只是与桨臂21连接的位置不同，即，两个调节单元的夹持部件234沿桨臂21的轴向分布，该夹持部件234用于夹持桨臂21，且不同的夹持部件234在桨臂21的轴向上的不同位置处夹持固定桨臂21，例如，调节单元23a的夹持部件234相对于调节单元23b的夹持部件234更靠近承载段21a，而调节单元23b的夹持部件234例如可以紧靠桨臂21的远离承载段21a的一端。
上述夹持部件234的结构可以有多种，例如，夹持部件234包括第一分体234a和第二分体234b，二者对接形成封闭的环体，该环体在平行于X方向和Y方向所在平面的截面上的形状与桨臂21的外周轮廓形状相适配，以能够更贴合地夹持固定桨臂21。可选的，第一分体234a和第二分体234b可以采用螺钉固定连接。上述夹持部件234通过采用由第一分体234a和第二分体234b组成的分体式结构，可以便于桨臂21的安装和拆卸。
以调节单元23a为例，如图7所示，其驱动组件与夹持部件234传动连接，且能够驱动夹持部件234沿竖直方向(即，Y方向)和第一水平方向(即，X方向)移动，该竖直方向和第一水平方向均与上述标准轴线方向(即，桨臂21的轴线在X方向和Y方向上均未发生偏移时所在的方向)相互垂直，从而可以在桨臂21的轴线在X方向和Y方向上出现偏移时，调节桨臂21的位置，使其轴线重新达到上述标准轴线方向。
在一些可选的实施例中，晶舟承载装置还包括固定部件22，用于固定两个调节单元(23a，23b)。具体地，该固定部件22可以包括固定板221和承载板222，其中，固定板221的板面与上述标准轴线方向和竖直方向(即，Y方向)相互平行，即，固定板221在Y方向和Z方向所在平面内竖直设置；承载板222与固定板221连接，且相互垂直，两个调节单元(23a，23b)均由该承载板222承载固定。
上述检测单元组包括竖直检测单元和水平检测单元，其中，竖直检测单元用于检测桨臂21的轴线在竖直方向(即，Y方向)上的偏移；水平检测单元用于检测桨臂21的轴线在第一水平方向(即，X方向)上的偏移，并向上述控制单元发送检测信号。控制单元用于根据该检测信号控制至少一个调节单元中的上述驱动组件动作，以将桨臂21的轴线调节至上述标准轴线方向。
这样，控制单元可以根据检测到的桨臂21的轴线偏移方向，控制至少一个调节单元中的驱动组件驱动夹持部件234沿竖直方向和/或第一水平方向移动，直至桨臂21的轴线重新达到上述标准轴线方向。由此，可以实现自动将桨臂21的轴线调节至标准轴线方向，无需人工干预，从而不仅可以降低人工和时间成本，提高调节效率和调节精度，而且可以避免因使用调节螺钉而发生滑丝、咬死等失效现象，从而可以减少使用成本。
对于每个调节单元的驱动组件，其结构可以有多种，例如，以调节单元23a为例，如图7和图8所示，每个驱动组件均包括连接部件233、第一驱动件231和第二驱动件232，其中，第一驱动件231可以与上述固定部件22(例如支撑板222)固定连接，且第一驱动件231的驱动轴231a与连接部件233固定连接，该第一驱动件231用于驱动连接部件233和夹持部件234沿竖直方向(即，Y方向)移动。具体地，第一驱动件231位于支撑板222的上侧，且与之固定连接，第一驱动件231的驱动轴231a由上而下贯穿支撑板222，并与连接部件233可以采用螺钉固定连接。第一驱动件231例如为气缸，当驱动轴231a伸出气缸时，连接部件233沿Y方向向下移动；当驱动轴231a缩回气缸时，连接部件233沿Y方向向上移动。当然，在实际应用中，第一驱动件231也可以为能够直接或者通过传动结构提供直线驱动力的伺服电机。
连接部件233在上述第一水平方向(即，X方向)与上述夹持部件234可移动连接，即，二者能够在X方向上产生相对移动。第二驱动件232与连接部件233固定连接，且第二驱动件232的驱动轴232a与夹持部件234固定连接，用于驱动夹持部件234相对于连接部件233沿第一水平方向(即，X方向)移动。具体地，第二驱动件232位于连接部件233在X方向上的一侧，例如位于上述固定板221的对侧(即，图7中的左侧)，并与连接部件233固定连接，第二驱动件232的驱动轴232a沿X方向向右贯穿连接部件233，并与夹持部件234采用螺钉固定连接，第二驱动件232例如为气缸，当驱动轴232a伸出气缸时，夹持部件234沿X方向向右移动；当驱动轴232a缩回气缸时，夹持部件234沿X方向向左移动。当然，在实际应用中，第二驱动件23也可以为能够直接或者通过传动结构提供直线驱动力的伺服电机。
上述连接部件233的结构可以有多种，例如，在一些可选的实施例中，连接部件233的下表面设置有凹部233c，夹持部件234位于该凹部233c中，且连接部件233位于凹部233c两侧的侧壁上分别设置有导向孔，该导向孔的轴线垂直于Y方向和Z方向所在平面，且与X方向相互平行。第二驱动件232的驱动轴232a自连接部件233的侧壁的远离凹部233c的一侧(即，图8中的左侧)，沿上述第一水平方向(即，X方向)穿过其中一个导向孔(左侧的导向孔)，并与夹持部件234固定连接。
而且，每个上述驱动组件均还包括两个压缩弹簧(25a，25b)和导向轴26，其中，导向轴26可移动地穿设于另一个导向孔(右侧的导向孔)中，且导向轴26的一端与夹持部件234固定连接，该夹持部件234在沿X方向移动时可以带动导向轴26沿导向孔移动，通过导向轴26与该导向孔的配合，可以起到对夹持部件234的导向作用。类似的，上述第二驱动件232的驱动轴232a在驱动夹持部件234时，可以与左侧的导向孔配合，以起到对夹持部件234的导向作用，从而可以使夹持部件234能够沿X方向作直线运动。
上述夹持部件234与连接部件233位于凹部233c两侧的侧壁均具有间隔，两个压缩弹簧(25a，25b)对应设置于夹持部件234两侧的两个间隔中，且每个压缩弹簧的一端与夹持部件234固定连接，每个压缩弹簧的另一端与连接部件233的上述侧壁固定连接，并且其中一个压缩弹簧25a套设在第二驱动件232的驱动轴232a上，另一个压缩弹簧25b套设在导向轴26上。借助上述两个压缩弹簧(25a，25b)，可以在夹持部件234两侧对其施加支撑力，以在第二驱动件232的驱动轴232a驱动夹持部件234移动时不会发生转动，另外，通过将上述两个压缩弹簧(25a，25b)分别套设于驱动轴232a和导向轴26上，可以在第二驱动件232的驱动轴232a驱动夹持部件234移动时，避免两个压缩弹簧(25a，25b)发生颤动，从而可以提高调节机构的稳定性。
需要说明的是，本发明实施例并不局限于采用上述压缩弹簧来对夹持部件234起到支撑力，在实际应用中，还可以采用其他任意结构的弹性件，本发明实施例对此没有特别的限制。
连接部件233在上述第一水平方向(即，X方向)与夹持部件234可移动连接，二者可移动连接的方式可以有多种，例如，如图8和图9所示，在连接部件233的位于凹部233c上方的顶壁上设置有阶梯槽236；并且，每个驱动组件均还包括滑动件235，该滑动件235的一端为滑动挂台，该滑动挂台设置于阶梯槽236中，且由阶梯槽236支撑，并且滑动挂台可在阶梯槽236内沿第一水平方向(即，X方向)移动，以使滑动件235能够相对于阶梯槽236沿上述第一水平方向(即，X方向)移动；滑动件235的另一端穿过阶梯槽236，并与夹持部件234固定连接。这样，在第二驱动件232的驱动轴232a驱动夹持部件234移动时，夹持部件234可以带动滑动件235在阶梯槽236中沿X方向移动，由此可以实现连接部件233与夹持部件234的可移动连接。
在一个可选的实施例中，如图9所示，上述阶梯槽236具有在第二水平方向(即，Z方向)上相对设置的两个第一凸台236a，上述第二水平方向(即，Z方向)与上述第一水平方向(即，X方向)相互垂直；上述滑动件235包括滑动本体235a和分别在该滑动本体235a的两侧形成的两个第二凸台235b，两个第二凸台235b即为上述滑动挂台，且分别叠置在两个第一凸台236a上。由此，上述阶梯槽236既可以起到对上述滑动挂台的支撑作用，又可以使上述滑动挂台能够沿上述第一水平方向(即，X方向)移动。容易理解，如图8所示，滑动件235在X方向上的长度小于阶梯槽236在X方向上的长度，以为滑动件235的移动预留一定的长度空间。
此外，借助上述阶梯槽236支撑滑动挂台，可以使与滑动件235固定连接的夹持部件234能够间接地与连接部件233连接，这可以避免夹持部件234掉落，从而可以提高晶舟承载装置的使用安全性。
在一个可选的实施例中，如图8所示，在连接部件233的顶壁上还叠置有连接板233a，该连接板233a与连接部件233固定连接，例如采用螺钉固定连接，并且第一驱动件231的驱动轴231a与连接板233a固定连接，例如采用螺钉固定连接。借助连接板233a，可以为与第一驱动件231的驱动轴231a的连接提供方便，而无需避让上述阶梯槽236和滑动件235，从而可以避免驱动轴231a与连接部件233的连接位置对阶梯槽236和滑动件235的相对移动产生干涉。
在一个可选的实施例中，如图7所示，上述竖直检测单元和水平检测单元均包括两个激光传感器，其中，竖直检测单元中的两个激光传感器为24c和24b，水平检测单元中的两个激光传感器为24a和24d。四个激光传感器(24a,24b,24c,24d)均设置在其中一个调节单元23a中的连接部件233上，该调节单元23a相对于另一个调节单元23b更靠近桨臂21的用于承载晶舟的承载段21a。而且，四个激光传感器(24a,24b,24c,24d)均位于连接部件233的朝向承载段21a的侧面(即，图6中垂直于Z方向，且朝右的侧面)上，竖直检测单元中的两个激光传感器(24c,24b)沿竖直方向(即，Y方向)分别位于夹持部件234的两侧；水平检测单元中的两个激光传感器(24a,24d)沿第一水平方向(即，X方向)分别位于夹持部件234的两侧；四个激光传感器(24a,24b,24c,24d)均用于沿上述标准轴线方向，且朝承载段21a所在一侧(即，沿图6的Z方向朝右)发出激光，并在该激光被桨臂21遮挡时被触发向控制单元发送检测信号。
如图7所示，当桨臂21在X方向与Y方向所在平面内朝上、朝下、朝左和朝右中的任意一者发生一定程度的偏移时，位于桨臂21上侧、下侧、左侧和右侧中的任意一个激光传感器由于是沿平行于上述标准轴线方向发出激光，其会受到桨臂21的遮挡而被触发，从而控制单元可以根据被触发的激光传感器判断桨臂21的轴线偏移方向，并控制相应的调节单元调节桨臂21的位置，直至不再有激光传感器被触发为止。
例如，在一些可选的实施例中，当第一水平方向(即，X方向)上的两个激光传感器(24a,24d)中的一者被触发时，上述控制单元控制两个调节单元(23a，23b)中的一者的第二驱动件232驱动夹持部件234沿第一水平方向移动，或者，控制单元控制两个调节单元(23a，23b)中的第二驱动件232同时驱动夹持部件234沿第一水平方向移动，且两个调节单元(23a，23b)中的第二驱动件232驱动夹持部件234移动的方向相反。
当竖直方向(即，Y方向)上的两个激光传感器(24c,24b)中的一者被触发时，控制单元控制两个调节单元(23a，23b)中的一者的第一驱动件231驱动夹持部件234沿竖直方向移动，或者，控制单元控制两个调节单元(23a，23b)中的第一驱动件231同时驱动夹持部件234沿竖直方向移动，且两个调节单元(23a，23b)中的第一驱动件231驱动夹持部件234移动的方向相反。
以上述第一驱动件231和第二驱动件232均为气缸为例，当桨臂21在发生偏移时，两个调节单元(23a，23b)的具体调节方式如下述表1所示。
表1、两个调节单元(23a，23b)的具体调节方法
具体来说，如上述表1所示，“水平右偏”是指在第一水平方向(即，X方向)向图7中的右侧偏移；“水平左偏”是指在第一水平方向(即，X方向)向图7中的左侧偏移；“垂直上偏”是指在竖直方向(即，Y方向)向图7中的上侧偏移；“垂直下偏”是指在竖直方向(即，Y方向)向图7中的下侧偏移。“前第二气缸”是指调节单元23a的第二气缸232；“前第一气缸”是指调节单元23a的第一气缸231；“后第二气缸”是指调节单元23b的第二气缸232；“后第一气缸”是指调节单元23b的第一气缸231。
两个调节单元(23a，23b)可以采用两种调节方法，分别为表1中的“方法1”和“方法2”。
在方法1中，当上侧的激光传感器24c被触发时，其向控制单元发送的检测信号的含义为“垂直上偏”，此时控制单元可以控制“前第一气缸”的驱动轴231a向下伸出，并带动调节单元23a的夹持部件234同步向下移动，从而使桨臂21在该夹持部件234所在的位置下移，直至桨臂21的轴线与标准轴线方向相互平行。除“前第一气缸”之外的其他三个气缸均不动作。
在方法2中，当上侧的激光传感器24c被触发时，控制单元可以控制“后第一气缸”的驱动轴231a向上回缩，并带动调节单元23a的夹持部件234同步向上移动，从而使桨臂21在该夹持部件234所在的位置上移，直至桨臂21的轴线与标准轴线方向相互平行。除“后第一气缸”之外的其他三个气缸均不动作。
在方法1中，当下侧的激光传感器24b被触发时，其向控制单元发送的检测信号的含义为“垂直下偏”，此时控制单元可以控制“前第一气缸”的驱动轴231a向上回缩，并带动调节单元23a的夹持部件234同步向上移动，从而使桨臂21在该夹持部件234所在的位置上移，直至桨臂21的轴线与标准轴线方向相互平行。除“前第一气缸”之外的其他三个气缸均不动作。
在方法2中，当上侧的激光传感器24b被触发时，控制单元可以控制“后第一气缸”的驱动轴231a向下伸出，并带动调节单元23a的夹持部件234同步向下移动，从而使桨臂21在该夹持部件234所在的位置下移，直至桨臂21的轴线与标准轴线方向相互平行。除“后第一气缸”之外的其他三个气缸均不动作。
在方法1中，当左侧的激光传感器24a被触发时，其向控制单元发送的检测信号的含义为“水平左偏”，此时控制单元可以控制“前第二气缸”的驱动轴231a向右伸出，并带动调节单元23a的夹持部件234同步向右移动，从而使桨臂21在该夹持部件234所在的位置右移，直至桨臂21的轴线与标准轴线方向相互平行。除“前第二气缸”之外的其他三个气缸均不动作。
在方法2中，当上侧的激光传感器24b被触发时，控制单元可以控制“后第二气缸”的驱动轴231a向左回缩，并带动调节单元23a的夹持部件234同步向左移动，从而使桨臂21在该夹持部件234所在的位置左移，直至桨臂21的轴线与标准轴线方向相互平行。除“后第二气缸”之外的其他三个气缸均不动作。
在方法1中，当右侧的激光传感器24d被触发时，其向控制单元发送的检测信号的含义为“水平右偏”，此时控制单元可以控制“前第二气缸”的驱动轴231a向左回缩，并带动调节单元23a的夹持部件234同步向左移动，从而使桨臂21在该夹持部件234所在的位置左移，直至桨臂21的轴线与标准轴线方向相互平行。除“前第二气缸”之外的其他三个气缸均不动作。
在方法2中，当上侧的激光传感器24b被触发时，控制单元可以控制“后第二气缸”的驱动轴231a向右伸出，并带动调节单元23a的夹持部件234同步向右移动，从而使桨臂21在该夹持部件234所在的位置右移，直至桨臂21的轴线与标准轴线方向相互平行。除“后第二气缸”之外的其他三个气缸均不动作。
在实际应用中，上述控制单元例如可以为半导体工艺设备的上位机。
需要说明的是，在本实施例中，上述第一驱动件和第二驱动件均为气缸，但是本发明实施例并不局限于此，在实际应用中，也可以采用直线电缸(例如伺服电机)或者液压缸等的直线驱动装置，或者还可以采用旋转电缸与传动件结合以输出直线动力的驱动装置，本发明实施例对此没有特别的限制。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种桨臂位置的调节方法，其应用于本发明实施例提供的上述晶舟承载装置，如图7所示，该方法包括：
当水平检测单元(例如两个激光传感器(24a,24d)中的一者)被触发时，上述控制单元控制两个调节单元(23a，23b)中的一者的驱动组件(例如第二驱动件232)驱动夹持部件234沿第一水平方向移动，或者，控制单元控制两个调节单元(23a，23b)中的驱动组件同时驱动夹持部件234沿第一水平方向移动，且两个调节单元(23a，23b)中的驱动组件驱动夹持部件234移动的方向相反。
当竖直检测单元(例如两个激光传感器(24c,24b)中的一者)被触发时，控制单元控制两个调节单元(23a，23b)中的一者的驱动组件(例如第一驱动件231)驱动夹持部件234沿竖直方向移动，或者，控制单元控制两个调节单元(23a，23b)中的驱动组件同时驱动夹持部件234沿竖直方向移动，且两个调节单元(23a，23b)中的驱动组件驱动夹持部件234移动的方向相反。
综上所述，本发明实施例提供的晶舟承载装置和桨臂位置的调节方法的技术方案，两个调节单元的夹持部件沿桨臂的轴向分布，以能够在桨臂上的不同位置处夹持固定桨臂。利用检测单元组中竖直检测单元和水平检测单元分别检测桨臂的轴线在竖直方向和第一水平方向上的偏移，并利用控制单元用于根据检测信号控制至少一个调节单元中的驱动组件动作，可以实现自动将桨臂的轴线调节至标准轴线方向，无需人工干预，从而不仅可以降低人工和时间成本，提高调节效率和调节精度，而且可以避免因使用调节螺钉而发生滑丝、咬死等失效现象，从而可以减少使用成本。
作为另一个技术方案，本发明实施例还一种半导体工艺设备，包括反应腔室和本发明实施例提供的上述晶舟承载装置，用于将晶舟输送至反应腔室中。
本发明实施例提供的半导体工艺设备，其通过采用本发明实施例提供的上述晶舟承载装置，可以自动将桨臂调节至标准轴线方向，无需人工干预，从而不仅可以降低人工和时间成本，提高调节效率和调节精度，而且可以避免因使用调节螺钉而发生滑丝、咬死等失效现象，从而可以减少使用成本。
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 (9)
1.一种晶舟承载装置，其特征在于，包括用于承载晶舟的桨臂和调节机构，所述调节机构用于将所述桨臂的轴线调节至标准轴线方向，且包括检测单元组、控制单元和两个调节单元，其中，
每个所述调节单元均包括夹持部件和驱动组件，所述夹持部件用于夹持所述桨臂，且所述夹持部件沿所述桨臂的轴向分布；所述驱动组件与所述夹持部件传动连接，且能够驱动所述夹持部件沿竖直方向和第一水平方向移动，所述竖直方向和所述第一水平方向均与所述标准轴线方向相互垂直；
所述检测单元组包括竖直检测单元和水平检测单元，所述竖直检测单元用于检测所述桨臂的轴线在所述竖直方向上的偏移，所述水平检测单元用于检测所述桨臂的轴线在所述第一水平方向上的偏移，并向所述控制单元发送检测信号；
所述控制单元用于根据所述检测信号控制至少一个所述调节单元中的所述驱动组件动作，以将所述桨臂的轴线调节至所述标准轴线方向；
每个所述驱动组件均包括连接部件、第一驱动件和第二驱动件，其中，所述第一驱动件的驱动轴与所述连接部件固定连接，所述第一驱动件用于驱动所述连接部件和所述夹持部件沿所述竖直方向移动；
所述第二驱动件的驱动轴与所述夹持部件固定连接，所述连接部件在所述第一水平方向与所述夹持部件可移动连接，所述第二驱动件用于驱动所述夹持部件相对于所述连接部件沿所述第一水平方向移动；
所述连接部件的下表面设置有凹部，所述夹持部件位于所述凹部中，且所述连接部件位于所述凹部两侧的侧壁上分别设置有导向孔；所述第二驱动件的驱动轴自所述侧壁的远离所述凹部的一侧，沿所述第一水平方向穿过其中一个所述导向孔，并与所述夹持部件固定连接。
2.根据权利要求1所述的晶舟承载装置，其特征在于，
每个所述驱动组件均还包括两个压缩弹簧和导向轴，其中，所述导向轴可移动地穿设于另一个所述导向孔中，且所述导向轴的一端与所述夹持部件固定连接；所述夹持部件与所述连接部件的每个所述侧壁均具有间隔，每个所述压缩弹簧对应设置于所述间隔中，且所述压缩弹簧的一端与所述夹持部件固定连接，所述压缩弹簧的另一端与所述连接部件的所述侧壁固定连接，并且其中一个所述压缩弹簧套设在所述第二驱动件的所述驱动轴上，另一个所述压缩弹簧套设在所述导向轴上。
3.根据权利要求2所述的晶舟承载装置，其特征在于，在所述连接部件的位于所述凹部上方的顶壁上设置有阶梯槽；
每个所述驱动组件均还包括滑动件，所述滑动件的一端为滑动挂台，所述滑动挂台设置于所述阶梯槽中，所述滑动挂台可在所述阶梯槽内沿第一水平方向移动，以使所述滑动件能够沿所述第一水平方向移动；所述滑动件的另一端穿过所述阶梯槽，并与所述夹持部件固定连接。
4.根据权利要求3所述的晶舟承载装置，其特征在于，在所述连接部件的顶壁上还叠置有连接板，所述连接板与所述连接部件固定连接，所述第一驱动件的驱动轴与所述连接板固定连接。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的晶舟承载装置，其特征在于，所述竖直检测单元和所述水平检测单元均包括两个激光传感器，所述激光传感器设置在其中一个所述调节单元中的所述连接部件上，该调节单元相对于另一个调节单元更靠近所述桨臂的用于承载晶舟的承载段；
所述竖直检测单元的两个所述激光传感器沿所述竖直方向分别位于所述夹持部件的两侧；所述水平检测单元的两个所述激光传感器沿所述第一水平方向分别位于所述夹持部件的两侧；四个所述激光传感器均用于沿所述标准轴线方向，且朝所述承载段所在一侧发出激光，并在该激光被所述桨臂遮挡时被触发向所述控制单元发送检测信号。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的晶舟承载装置，其特征在于，所述第一驱动件和第二驱动件为气缸，或所述第一驱动件和第二驱动件为伺服电机。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的晶舟承载装置，其特征在于，所述晶舟承载装置还包括固定部件，所述固定部件包括固定板和承载板，其中，所述固定板的板面与所述标准轴线方向和所述竖直方向相互平行；所述承载板与所述固定板连接，且相互垂直；
所述调节单元固定于所述承载板上。
8.一种桨臂位置的调节方法，应用于权利要求1-7任意一项所述的晶舟承载机构，其特征在于，所述方法包括：
当所述水平检测单元被触发时，所述控制单元控制两个所述调节单元中的一者的所述驱动组件驱动所述夹持部件沿第一水平方向移动，或者，所述控制单元控制两个所述调节单元的所述驱动组件同时驱动所述夹持部件沿第一水平方向移动，且两个所述调节单元中的所述驱动组件驱动所述夹持部件移动的方向相反；
所述竖直检测单元被触发时，所述控制单元控制两个所述调节单元中的一者的所述驱动组件驱动所述夹持部件沿竖直方向移动，或者，所述控制单元控制两个所述调节单元的所述驱动组件同时驱动所述夹持部件沿竖直方向移动，且两个所述调节单元中的所述驱动组件驱动所述夹持部件移动的方向相反。
9.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括反应腔室和根据权利要求1-7任意一项所述的晶舟承载装置，所述晶舟承载装置用于将所述晶舟输送至所述反应腔室中。
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