CN115110053A - 可调平基座及半导体工艺设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可调平基座及半导体工艺设备，涉及半导体装备领域。一种可调平基座包括：基座本体、基座轴、安装架组件、安装座组件和调节组件；基座本体连接于基座轴的一端；安装架组件设有分别用于供基座轴穿设的第一安装孔和第二安装孔；安装座组件用于将安装架组件安装至工艺腔室，安装座组件设有安装通道，基座轴穿设于安装通道内，且两者之间存有间隙；调节组件包括调节衬套和调节件，调节衬设置于第一安装孔与基座轴之间，且调节衬套与第一安装孔的孔壁之间存有预设间隙，调节件带动调节衬套在第一安装孔内运动。一种半导体工艺设备，包括上述可调平基座。本申请能够解决磁控溅射镀膜工艺腔室存在的无法调节基座水平度的问题。

Description

可调平基座及半导体工艺设备

技术领域

本申请属于半导体装备技术领域，具体涉及一种可调平基座及半导体工艺设备。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapor Depositon,PVD)技术是指在真空条件下采用物理方法将材料源表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，再通过低压气体(或等离子体)在基体表面沉积形成薄膜或涂层的技术。磁控溅射作为物理气相沉积技术的一种，是半导体工业中使用较为广泛的一类薄膜制造技术。

薄膜膜厚均匀性是衡量薄膜质量和镀膜装置性能的一项重要指标，磁控溅射薄膜均匀性的影响因素有多种，如，靶基距、磁路布置和晶圆水平度等，其中，晶圆水平度对镀膜均匀性具有直接的影响，若晶圆在镀膜过程中水平度偏差较严重，则在高深度比的孔中，金属原子或离子就很可能在底部填充之前先填充孔的侧壁，从而影响孔的覆盖。

相关技术中的磁控溅射镀膜工艺腔室中，基座位于真空腔室中，用于支撑晶圆，基座与基座提升轴硬性连接，基座和基座提升轴在提升机构的作用下实现升降。基座提升轴通过直线轴承与工艺腔室滑动连接，以通过直线轴承来限制基座提升轴在水平方向上的移动，以保证基座的水平。然而，考虑到基座提升轴、直线轴承及工艺腔室三者各自的加工精度、装配精度等因素，难以保证装配完成后的基座的水平度，并且无法对基座的水平度进行调节，从而会对工艺精度造成影响。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种可调平基座及半导体工艺设备，能够解决当前磁控溅射镀膜工艺腔室无法调节基座水平度的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种可调平基座，用于半导体工艺设备，所述可调平基座包括：基座本体、基座轴、安装架组件、安装座组件和调节组件；

所述基座本体连接于所述基座轴的一端；

所述安装架组件用于安装所述基座轴，所述安装架组件设有同轴设置的第一安装孔和第二安装孔，所述基座轴穿设于所述第一安装孔和所述第二安装孔中；

所述安装座组件用于将所述安装架组件安装至所述半导体工艺设备的工艺腔室，所述安装座组件设有安装通道，所述基座轴穿设于所述安装通道内，且所述基座轴的外壁与所述安装通道的内壁之间存在间隙；

所述调节组件包括调节衬套和调节件，所述调节衬套设置于所述第一安装孔中，并套设于所述基座轴的外侧，且所述调节衬套与所述第一安装孔的孔壁之间存有预设间隙，所述调节件活动连接于所述安装架组件，且所述调节件与所述调节衬套可接触，以带动所述调节衬套在所述第一安装孔内运动。

本申请实施例还提供了一种半导体工艺设备，包括：工艺腔室、升降装置以及上述可调平基座；

所述工艺腔室的底部设有基座轴孔，所述安装座组件密封连接于所述工艺腔室的底部，且所述安装座组件至少部分位于所述基座轴孔中；

所述基座本体设置于所述工艺腔室内，所述基座轴的背离所述基座本体的一端经由所述安装通道穿出所述工艺腔室；

所述升降装置设置于所述安装座组件，所述升降装置具有升降端，所述安装架组件与所述升降端连接。

本申请实施例中，由于调节衬套与第一安装孔之间存有预设间隙，通过调节件与调节衬套接触，并推动调节衬套在第一安装孔中运动，通过调节衬套带动基座轴摆动微小角度，从而可以由基座轴带动基座本体进行微调，以实现对基座本体水平度的调节。由于基座轴穿设于第一安装孔和第二安装孔中，在对基座轴及基座本体进行微调时，第二安装孔可以对基座轴的壁面进行支撑，起到支点作用，此时，在调节件及调节衬套的带动作用下，基座轴相对于安装架组件进行微小角度的摆动，从而保证在对基座本体调平的过程中，基座轴受到安装架组件和调节组件的共同限制而不会随意运动；另外，安装座组件设有安装通道，基座轴穿设于安装通道内，且基座轴的外壁与安装通道的内壁之间存有间隙，从而可以使基座轴在安装通道内产生微小角度的摆动，以便于为基座本体的调平提供足够空间而不会干涉基座本体的调平过程。基于上述设置，本申请实施例中的可调平基座可以进行水平度调节，因此，无需靠提高加工精度、装配精度等方面来保证基座的水平度，从而，既保证了后续半导体工艺精度，又可以降低加工、装配成本。

附图说明

图1为本申请实施例公开的半导体工艺设备的示意图；

图2为本申请实施例公开的安装架组件、调节组件及基座轴的装配结构的第一视角图；

图3为本申请实施例公开的安装架组件、调节组件及基座轴的装配结构的第二视角图；

图4为本申请实施例公开的安装架组件的拆解示意图；

图5为本申请实施例公开的安装架组件与基座轴连接区域的剖面示意图；

图6为本申请实施例公开的调节衬套的结构示意图；

图7为本申请实施例公开的固定衬套的结构示意图；

图8为本申请实施例公开的半导体工艺设备的基座轴与工艺腔室通过安装座组件限位以及通过密封装置密封的局部示意图。

附图标记说明：

100-可调平基座；

110-基座本体；

120-基座轴；121-环形凹槽；

130-安装架组件；131-安装架本体；1311-第一弧面；1312-第一弧形凹槽；1313-第三弧面；1314-第三弧形凹槽；132-第一固定件；1321-第二弧面；1322-第二弧形凹槽；133-第二固定件；1331-第四弧面；1332-第四弧形凹槽；134-固定衬套；1341-第三衬套分体；13411-第三弧形凸起；1342-第四衬套分体；13421-第四弧形凸起；135-第一安装孔；136-第二安装孔；

140-调节组件；141-调节衬套；1411-第一衬套分体；14111-第一弧形凸起；1412-第二衬套分体；14121-第二弧形凸起；142-调节件；143-锁紧螺母；144-垫片；

150-安装座组件；151-基座安装板；1511-第一避让孔；1512-凸出部；152-固定法兰；1521-第二避让孔；153-安装卡盘；1531-第三避让孔；154-固定架；155-密封件；

200-工艺腔室；

300-密封装置；310-波纹管；320-第一固定板；330-第二固定板；

400-升降装置；410-滑块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。

参考图1至图8，本申请实施例公开了一种可调平基座100，用于半导体工艺设备，所公开的可调平基座100包括基座本体110、基座轴120、安装架组件130、安装座组件150和调节组件140。

其中，基座本体110为一种承载构件，其用于承载晶圆，可选地，基座本体110可以设置在半导体工艺设备的工艺腔室200中，从而可以使承载的晶圆在工艺腔室200内进行半导体工艺。

基座轴120为一种支撑构件，具体地，基座本体110连接于基座轴120的一端，通过基座轴120可以对基座本体110进行支撑。可选地，基座轴120的一端延伸至工艺腔室200之内，以便于与工艺腔室200中的基座本体110连接，基座轴120的另一端延伸至工艺腔室200之外，以便于与外部的驱动部件(即，下述的升降装置400)连接，从而可以通过基座轴120带动基座本体110升降，以满足半导体工艺需求。

安装架组件130为一种基础安装构件，用于安装基座轴120。一些实施例中，安装架组件130设有第一安装孔135和第二安装孔136，且第一安装孔135与第二安装孔136同轴设置，基座轴120穿设于第一安装孔135和第二安装孔136中。基于此，通过安装架组件130可以实现对基座轴120的安装，以使基座轴120能够支撑基座本体110，并且保证基座轴120及其支撑的基座本体110不会随意晃动而影响工艺精度。

安装座组件150为另一种基础安装构件，其用于将安装架组件130安装至半导体工艺设备的工艺腔室200。一些实施例中，安装座组件150可以设有安装通道，基座轴120穿设于安装通道内，且基座轴120的外壁与安装通道的内壁之间存有间隙。基于此，由于间隙的存在，使得基座轴120可以在安装通道内沿基座轴120的径向移动微小距离，实现对基座轴120的角度调节，以便于对基座本体110水平度进行调节，与此同时，不会对基座轴120的运动产生干涉。另外，在调节基座本体110水平度的过程中，当基座轴120的偏转角度较大时，基座轴120的外壁会触碰到安装通道的内壁，以防止基座轴120继续偏转。如此，通过安装通道还可以对基座轴120进行限位，以防止基座轴120偏转角度过大。关于安装座组件150的具体结构将在下述内容中进行详细阐述。

为了对基座本体110的水平度进行调节，调节组件140包括调节衬套141和调节件142，其中，调节衬套141设置于第一安装孔135中，并套设于基座轴120的外侧，且调节衬套141与第一安装孔135的孔壁之间存有预设间隙，调节件142活动连接于安装架组件130，且调节件142与调节衬套141可接触，以带动调节衬套141在第一安装孔135内运动。

可选地，调节衬套141可以在第一安装孔135中移动、转动、同时移动转动等，使基座轴120可以随着调节衬套141相对于安装架组件130运动，以便于调节基座轴120的角度，进一步调节基座本体110的水平度。

另外，调节件142可以为多个，通过多个调节件142可以从多个方位接触并挤压调节衬套141，从而可以实现对调节衬套141的多方向调节。

当然，在其他实施例中，调节件142还可以与调节衬套141活动连接，如球副连接等，此时，调节件142不仅可以对调节衬套141进行挤压，还可以对调节衬套141进行牵拉，此种方式同样可以实现对调节衬套141角度的调节，进而实现对基座轴120及基座本体110的调节。

此处还需说明的是，基座轴120穿设于第二安装孔136中，在基座本体110调节水平度的过程中，基座轴120需要在第二安装孔136内产生微小角度偏移，以防止第二安装孔136的内壁对基座轴120产生干涉而影响基座轴120角度的调节；而在基座本体110调节水平度的过程结束后，通过第二安装孔136限制基座轴120继续偏移，以防止对基座本体110的水平度产生影响。关于基座轴120与第二安装孔136装配的具体方案将在下述内容中进行详细阐述。

本申请实施例中，由于调节衬套141与第一安装孔135之间存有预设间隙，通过调节件142与调节衬套141接触，并推动调节衬套141在第一安装孔135中运动，通过调节衬套141带动基座轴120摆动微小角度，从而可以由基座轴120带动基座本体110进行微调，以实现对基座本体110水平度的调节。由于基座轴120穿设于第一安装孔135和第二安装孔136中，在对基座轴120及基座本体110进行微调时，第二安装孔136可以对基座轴120的壁面进行支撑，起到支点作用，此时，在调节件142及调节衬套141的带动作用下，基座轴120相对于安装架组件130进行微小角度的摆动，从而保证在对基座本体110调平的过程中，基座轴120受到安装架组件130和调节组件140的共同限制而不会随意运动。

另外，安装座组件150设有安装通道(图中未直接示出)，基座轴120穿设于安装通道内，且基座轴120的外壁与安装通道的内壁之间存有间隙，从而可以使基座轴120在安装通道内产生微小角度的摆动，以便于为基座本体110的调平提供足够空间而不会干涉基座本体110的调平过程。

基于上述设置，本申请实施例中的可调平基座100可以进行水平度调节，因此，无需靠提高加工精度、装配精度等方面来保证基座的水平度，从而，既保证了后续半导体工艺精度，又可以降低加工、装配成本。

在一些实施例中，安装架组件130可以包括安装架本体131和第一固定件132，其中，第一固定件132与安装架本体131可拆卸相连，且两者之间围设成第一安装孔135。可选地，第一固定件132可以采用紧固螺钉可拆卸地安装至安装架本体131，通过第一固定件132和安装架本体131可以将调节衬套141限位在第一安装孔135中，并且方便拆装，以便于调节衬套141的维修或更换。

进一步地，调节衬套141可以包括第一衬套分体1411和第二衬套分体1412，其中，第一衬套分体1411活动连接于安装架本体131，第二衬套分体1412活动连接于第一固定件132。可选地，第一衬套分体1411与第二衬套分体1412可以均为半环结构，两者以基座轴120的轴线为界进行分隔，此种方式可以围成整环结构的调节衬套141。当然，还可以是其中一个衬套分体为小于180°的扇形环结构，另一个衬套分体为大于180°的扇形环结构，此种方式，同样可以围成整环结构的调节衬套141。

第一衬套分体1411和第二衬套分体1412分别设置在基座轴120的相背的两侧，并可以从基座轴120的两侧抱住基座轴120。其中，第一衬套分体1411及第二衬套分体1412中的至少一者与基座轴120的外壁之间可以形成一定的间隙，使基座轴120相对于环形衬套可产生相对浮动，以便于使基座轴120在微小范围内摆动。当然，第一衬套分体1411及第二衬套分体1412还可以从两侧抱紧基座轴120，此时，基座轴120无法相对于调节衬套141浮动，而是通过调节衬套141在第一安装孔135内运动而使基座轴120可以随着调节衬套141进行微小范围的摆动，以便于对基座轴120及与其连接的基座本体110进行微调，保证基座本体110的水平度。

进一步地，安装架本体131具有第一弧面1311，第一弧面1311设有第一弧形凹槽1312，相应地，第一固定件132具有第二弧面1321，第二弧面1321设有第二弧形凹槽1322。基于此，在第一固定件132装配置安装架本体131时，可以将调节衬套141包围在两者围成的第一安装孔135中。

为了使第一衬套分体1411相对于安装架本体131活动，第一衬套分体1411的背离基座轴120的侧面设有第一弧形凸起14111，该第一弧形凸起14111与第一弧形凹槽1312活动适配，如此，一方面，第一弧形凸起14111可以设置于第一弧形凹槽1312内，以将第一衬套分体1411安装至安装架本体131，防止第一衬套分体1411从第一安装孔135中脱离；另一方面，第一弧形凸起14111可以在第一弧形凹槽1312内活动，从而可以使第一衬套分体1411相对于安装架本体131活动，以便于后续对基座轴120进行角度调节。

可选地，第一弧形凸起14111可以在第一弧形凹槽1312内沿基座轴120的径向移动，以使第一衬套分体1411可以带动基座轴120进行摆动；另外，考虑到第一弧形凸起14111在第一弧形凹槽1312内沿直线方向移动，而基座轴120进行摆动，容易出现运动干涉，如此，可以将第一弧形凸起14111与第一弧形凹槽1312各自的装配面设计为圆弧形，此时，可以同时实现第一弧形凸起14111在第一弧形凹槽1312内的移动，又可以实现第一弧形凸起14111在第一弧形凹槽1312内的转动，从而可以使第一衬套分体1411与基座轴120各自的运动不易产生运动干涉，保证了各自运动的稳定性。

同理，为了使第二衬套分体1412相对于第一固定件132活动，第二衬套的背离基座轴120的侧面设有第二弧形凸起14121，该第二弧形凸起14121与第二弧形凹槽1322活动适配，如此，一方面，第二弧形凸起14121可以设置于第二弧形凹槽1322内，以将第二衬套分体1412安装至第一固定件132，防止第二衬套分体1412从第一安装孔135中脱离；另一方面，第二弧形凸起14121可以在第二弧形凹槽1322内活动，从而可以使第二衬套分体1412相对于第一固定件132活动，以便于后续对基座轴120进行角度调节。

另外，同样可以将第二弧形凸起14121与第二弧形凹槽1322各自的装配面设计为圆弧形，以同时实现第二弧形凸起14121在第二弧形凹槽1322内的移动，又可以实现第二弧形凸起14121在第二弧形凹槽1322内的转动，从而可以使第二衬套分体1412与基座轴120各自的运动不易产生运动干涉，保证了各自运动的稳定性。

在一些实施例中，安装架组件130还可以包括安装架本体131和第二固定件133，其中，第二固定件133与安装架本体131可拆卸相连，且两者之间围设成第二安装孔136。可选地，第二固定件133可以采用紧固螺钉可拆卸地安装至安装架本体131，通过第二固定件133和安装架本体131可以将基座轴120限位在两者之间，从而可以改变对基座轴120的紧固作用。具体地，需要对基座轴120调节角度时，可以将紧固螺钉旋松，以使第二固定件133和安装架本体131对穿设于第二安装孔136中的基座轴120的挤压作用力相对较小，以防止挤压作用力过大而干涉基座轴120的角度调节；在不需要调节或者调节完成后，可以将紧固螺钉旋紧，从而可以实现对基座轴120的稳定、牢固安装，避免基座轴120及与其连接的基座本体110随意晃动而影响基座本体110的水平度。

进一步地，安装架组件130还可以包括固定衬套134，该固定衬套134设置于第二安装孔136中，并套设于基座轴120的外侧。基于此，可以通过固定衬套134将基座轴120安装至第二安装孔136，从而可以保证安装的稳定性和牢固性，以防止工艺过程中基座轴120晃动而影响基座本体110的水平度。

进一步地，安装架本体131具有第三弧面1313，第三弧面1313设有第三弧形凹槽1314，相应地，第二固定件133具有第四弧面1331，第四弧面1331设有第四弧形凹槽1332。基于此，在第二固定件133装配置安装架本体131时，可以将固定衬套134包围在两者围成的第二安装孔136中。

其中，固定衬套134可以包括第三衬套分体1341和第四衬套分体1342，第三衬套分体1341固定安装于安装架本体131，第四衬套分体1342固定安装于第二固定件133。可选地，第三衬套分体1341与第四衬套分体1342可以均为半环结构，两者以基座轴120的轴线为界进行分隔，此种方式可以围成整环结构的固定衬套134。当然，还可以是其中一个衬套分体为小于180°的扇形环结构，另一个衬套分体为大于180°的扇形环结构，此种方式，同样可以围成整环结构的固定衬套134。

第三衬套分体1341和第四衬套分体1342分别设置在基座轴120的相背的两侧，并可以从基座轴120的两侧抱住基座轴120，从而可以保证基座轴120及与其连接的基座本体110固定不动，进而保证基座本体110的水平度。

为了将第三衬套分体1341安装至安装架本体131，第三衬套分体1341的背离基座轴120的侧面设有第三弧形凸起13411，该第三弧形凸起13411设置于在第三弧形凹槽1314中，如此，通过第三弧形凸起13411与第三弧形凹槽1314的配合，可以保证第三衬套分体1341不会从第二安装孔136中掉落，并且，可以保证第三衬套分体1341与安装架本体131之间装配的稳定性，防止第三衬套分体1341相对于安装架本体131移动而影响对基座轴120的抱紧作用。

同理，为了将第四衬套分体1342安装至第二固定件133，第四衬套分体1342的背离基座轴120的侧面设有第四弧形凸起13421，该第四弧形凸起13421设置于第四弧形凹槽1332中，如此，通过第四弧形凸起13421与第四弧形凹槽1332的配合，可以保证第四衬套分体1342不会从第二安装孔136中掉落，并且，可以保证第四衬套分体1342与第二固定件133之间装配的稳定性，防止第四衬套分体1342相对于第二固定件133移动而影响对基座轴120的抱紧作用。

为了防止抱紧状态下的固定衬套134相对于基座轴120移动，一些实施例中，基座轴120的外壁设有环形凹槽121，第三衬套分体1341及第四衬套分体1342各自的至少部分设置于环形凹槽121中。基于此，第三衬套分体1341及第四衬套分体1342各自的轴向端与环形凹槽121的侧壁抵接，从而可以有效防止基座轴120沿轴向相对于固定衬套134移动，进而保证了基座轴120与固定衬套134之间的相对稳定。此处需要说明的是，在安装固定衬套134时，将第三衬套分体1341和第四衬套分体1342从基座轴120的相背的两侧扣装至基座轴120，并使第三衬套分体1341和第四衬套分体1342各自的至少部分嵌入环形凹槽121中，如此，既可以从两侧抱紧基座轴120，以防止基座轴120随意转动，还可以有效防止基座轴120沿轴向相对于固定衬套134移动。

在一些实施例中，调节组件140可以包括多个调节件142，多个调节件142沿第一安装孔135的周向间隔设置，且每个调节件142穿过第一安装孔135的内壁，并与调节衬套141的外壁相对设置。具体地，安装架组件130设有多个贯穿第一安装孔135的内壁的通孔，每个通孔中对应设置一个调节件142，且每个调节件142的挤压端分别与调节衬套141的外壁相对，且相互间隔；在需要调节时，根据基座本体110及基座轴120的倾斜情况，对应调节多个调节件142中的至少部分调节件142，使至少部分调节件142的挤压端接触并挤压调节衬套141的外壁，从而推动调节衬套141在第一安装孔135中产生移动、偏转等运动，且基座轴120的部分区域会随着调节衬套141进行运动，与此同时，基座轴120在第二安装孔136处受到第二安装孔136的内壁的支撑作用，以第二安装孔136的内壁为支点进行摆动。如此，可以通过至少部分调节件142和调节衬套141实现对基座轴120角度的调节，进而通过基座轴120带动基座本体110摆动，以实现对基座本体110水平度的调节。

可选地，调节件142与通孔之间可以采用螺纹的方式连接，当然，还可以通过伸缩机构与调节件142连接，以通过伸缩机构带动调节件142移动。上述方式均可以实现调节件142挤压调节衬套141外壁的动作，本申请实施例中对于调节件142的驱动形式不作具体限定。

在一种较为具体的实施例中，调节组件140可以包括两对调节件142，每对调节件142包括两个调节件142，且每对所包括的两个调节件142的轴线共线，即，每对中的两个调节件142均沿同一直线延伸，并且可以沿该直线的方向移动，此时，两个调节件142分别位于基座轴120的相背的两侧，且两个调节件142对调节衬套141的驱动作用相反，从而每对调节件142可以相互配合，以使基座轴120可以沿直线双向摆动。

其中一对中的两个调节件142的轴线所在的直线为第一直线，另一对中的两个调节件142的轴线所在的直线为第二直线，而第一直线与第二直线相交，且交点位于基座轴120的中心线上。

基于上述设置，可以通过四个调节件142从四个方位对调节衬套141施加挤压作用力，从而可以实现对调节衬套141的多方式调节，进而可以实现基座本体110水平度的多方位调节。

可选地，四个调节件142中，相邻的两个调节件142各自的轴线成90°。当然，还可以是其他角度，具体分布形式不受限制。

为了对调节件142进行锁紧，一些实施例中，调节组件140还可以包括锁紧螺母143，且调节件142与安装架组件130通过螺纹配合实现活动连接，所及螺母螺纹连接于调节件142。基于此，在需要调节基座轴120及与其连接的基座本体110的角度时，可以旋松锁紧螺母143，并旋拧对应的调节件142，使对应的调节件142朝向调节衬套141方向移动，并挤压调节衬套141，以通过调节衬套141带动基座轴120及与其连接的基座本体110发生摆动，以实现对基座本体110水平度的调节。在不需要调节基座轴120及与其连接的基座本体110的角度时，可以旋紧锁紧螺母143，使锁紧螺母143的端面抵紧第一固定件132或安装架本体131，从而可以通过锁紧螺母143对调节件142进行锁定，以防止调节件142以外松动而通过调节衬套141影响到基座本体110的水平度。

在一些实施例中，调节衬套141可以为非金属材质，如此，可以通过调节衬套141使安装架本体131与基座轴120彼此绝缘。然而，非金属材质的调节衬套141的表面硬度和刚度相对较差，为保证调节衬套141不易损坏，调节衬套141的背离基座轴120的侧面设有垫片144，且垫片144与调节件142的朝向调节衬套141的一端相对设置。基于此，随着调节件142逐渐靠近调节衬套141，最终抵接在垫片144上，从而可以避免调节件142的挤压端与调节衬套141的外侧面直接接触，进而可以防止调节件142的挤压端损伤调节衬套141，在一定程度上延长了调节衬套141的使用寿命。

在其他实施例中，还可以是，调节件142的朝向调节衬套141的一端设有垫片144，此种方式同样可以避免调节件142的挤压端与调节衬套141的外侧面直接接触，进而可以防止调节件142的挤压端损伤调节衬套141，在一定程度上延长了调节衬套141的使用寿命。

可选地，垫片144可以是金属垫片，具体可以是不锈钢垫片等，以使垫片144可以承受较大的挤压作用力而不易变形或损坏。

参考图1和图8，在一些实施例中，安装座组件150可以包括基座安装板151、固定法兰152和安装卡盘153，其中，基座安装板151用于安装至工艺腔室200，基座安装板151设有第一避让孔1511，第一避让孔1511的孔壁设有凸出部1512，在安装时，固定法兰152和安装卡盘153分别与凸出部1512的相背的两端面抵接固定。

可选地，固定法兰152的朝向基座安装板151的一侧的局部设有第一凹陷部，第一凹陷部具有垂直设置的第一抵接面和第二抵接面，其中，第一抵接面与凸出部1512的一个轴侧端面抵接，第二抵接面与凸出部1512的径向端面抵接。如此，可以保证固定法兰152与基座安装板151之间装配的稳定性、牢固性，且通过增加抵接面积在一定程度上还可以提高固定法兰152与基座安装板151之间的密封性。

同样地，安装卡盘153的朝向基座安装板151的一侧的局部设有第二凹陷部，第二凹陷部具有垂直设置的第三抵接面和第四抵接面，其中，第三抵接面与凸出部1512的另一个轴侧端面抵接，第四抵接面与凸出部1512的径向端面抵接。如此，可以保证安装卡盘153与基座安装板151之间装配的稳定性、牢固性，且通过增加抵接面积在一定程度上还可以提高安装卡盘153与基座安装板151之间的密封性。

进一步地，固定法兰152与安装卡盘153之间可以通过紧固件紧固连接，其中，紧固件可以为紧固螺钉等。

为了保证第一抵接面与凸出部1512的一个轴侧端面抵接良好，以及第三抵接面与凸出部1512的另一个轴侧端面抵接良好，在安装时，使固定法兰152与安装卡盘153之间形成一定的间隔，此种情况下，在紧固件的紧固作用下，固定法兰152和安装卡盘153分别从基座安装板151的两侧进行抵紧，而不会出现装配干涉而导致固定法兰152和/或安装卡盘153无法抵紧基座安装板151的情况发生。

为了防止安装座组件150与基座轴120产生干涉，固定法兰152可以设有第二避让孔1521，安装卡盘153可以设有第三避让孔1531，且第一避让孔1511、第二避让孔1521和第三避让孔1531同轴设置，且三者各自的孔径均大于基座轴120的外径，第二避让孔1521和第三避让孔1531形成安装通道。基于此，可以保证基座轴120在安装通道内产生微小的径向位移，从而可以适应基座轴120的摆动调节，以保证基座本体110的调平过程不受影响。

为进一步提高密封性，固定法兰152与基座安装板151之间还可以设置密封件155，通过密封件155可以保证固定法兰152与基座安装板151之间具有良好的密封性。

另外，基座安装板151用于安装至工艺腔室200，在安装过程中，首先通过定位销钉对基座安装板151相对于工艺腔室200的位置进行定位，而后通过紧固件将基座安装板151固定至工艺腔室200。如此，既实现了安装座组件150的固定，又可以保证安装精度。

考虑到基座轴120与安装座组件150的安装通道之间存有间隙，为了对该间隙进行密封，一些实施例中，可调平基座还可以包括套设于基座轴120外侧的密封装置300，通过密封装置300可以对间隙进行封堵。

可选地，密封装置300可以包括第一固定板320、第二固定板330和波纹管310，其中，第一固定板320及第二固定板330分别连接于波纹管310的两端处，第一固定板320与基座轴120密封连接，第二固定板330与安装座组件150密封连接。示例地，第一固定板320和第二固定板330均可以是法兰板。

第二固定板330可以通过紧固件固定至安装座组件150的固定法兰152，另外，还可以在第二固定板330与固定法兰152之间加垫，一方面可以使两者装配更加稳定，另一方面还可以提高密封性。另外，波纹管310可以在基座轴120运动时产生变形，从而既可以起到密封作用，又不会干涉基座轴120运动。

本申请实施例中的可调平基座100的装配及调平步骤为：

在装配过程中，固定衬套134的第三衬套分体1341和第四衬套分体1342由第二固定件133和安装架本体131的连接而成为一个衬套组合，从而可以从两侧抱紧基座轴120，此时，第三衬套分体1341和第四衬套分体1342各自的至少部分嵌入到基座轴120外侧的环形凹槽121中。

调节衬套141的第一衬套分体1411和第二衬套分体1412由第一固定件132和安装架本体131的连接而成为另一个衬套组合，该衬套组合主要起到调平作用。需要说明的是，调节衬套141与固定衬套134的主要区别在于：在第一固定件132与安装架本体131连接后，调节衬套141与第一固定件132及安装架本体131之间分别留有一定的间隙，除此以外，调节衬套141与基座轴120之间也可以留有一定的间隙，以满足调平所需的空间；在第二固定件133与安装架本体131连接后，固定衬套134与第二固定件133及安装架本体131之间分别紧密贴合，以实现抱紧。

另外，在安装第二固定件133时，紧固螺钉可以先拧紧到一定程度，以对基座轴120进行初步安装固定，而后采用电子水平仪测量基座本体110的水平度。

为便于理解，如图3所示，将图3中的上定义为基座较远侧，将图3中的下定义为基座较近侧，将图3中的左定义为基座左侧，将图3中的右定义为基座右侧。下面将以调节组件140包括四个调节件142，且相邻的两个调节件142各自的轴线成90°为例，详细阐述调平步骤。

当基座左侧较高时，可逐渐拧紧图3中右部的两个调节件142，在拧紧过程中，可以使基座轴120及与其连接的基座本体110向基座左侧摆动，从而使基座左侧下降，基座右侧上升，且在调平过程中，可以实时观察、测量基座本体110的水平度变化，直到将基座本体110的水平度控制在合理范围内。

相反，当基座右侧较高时，可逐渐拧紧图3中左部的两个调节件142，在拧紧过程中，可以使基座轴120及与其连接的基座本体110向基座右侧摆动，从而使基座左侧上升，基座右侧下降，且在调平过程中，可以实时观察、测量基座本体110的水平度变化，直到将基座本体110的水平度控制在合理范围内。

当基座较近侧较高时，可逐渐旋拧图3中上部的两个调节件142，在拧紧过程中，可以使基座轴120及与其连接的基座本体110向基座较近侧摆动，从而使基座较近侧下降，基座较远侧上升，且在调平过程中，可以实时观察、测量基座本体110的水平度变化，直到将基座本体110的水平度控制在合理范围内。

相反，当基座较远侧较高时，可逐渐旋拧图3中下部的两个调节件142，在拧紧过程中，可以使基座轴120及与其连接的基座本体110向基座较远侧摆动，从而使基座较近侧上升，基座较远侧下降，且在调平过程中，可以实时观察、测量基座本体110的水平度变化，直到将基座本体110的水平度控制在合理范围内。

待调平过程结束后，将各个调节件142上的锁紧螺母143拧紧，以对各个调节件142进行锁定，以防止调节件142松脱，并且减少调节件142因受力过大而造成的连接处螺纹受损的情况发生。

基于上述可调平基座100，本申请实施例还公开了一种半导体工艺设备，所公开的半导体工艺设备包括工艺腔室200、升降装置400以及上述可调平基座100，其中，工艺腔室200的底部设有基座轴孔，安装座组件150密封连接于工艺腔室200的底部，且安装座组件150至少部分位于基座轴孔中；基座本体110设置于工艺腔室200内，基座轴120的背离基座本体110的一端经由安装通道穿出工艺腔室200。可选地，半导体工艺设备可以是磁控溅射镀膜设备，当然，还可以是其他工艺设备，本申请实施例对于半导体工艺设备的类型不作具体限定。

为实现基座轴120及基座本体110的升降，一些实施例中，升降装置400设置于安装座组件150，升降装置400具有升降端，安装架组件130与升降端连接。可选地，安装座组件150还可以包括固定架154，升降装置400安装至固定架154。

另外，固定架154可以设有升降导轨，升降装置400可以包括电机、螺杆和滑块，其中，电机的转轴与螺杆连接，螺杆与滑块螺纹连接，滑块滑动连接于升降导轨，该滑块即为上述升降端，其与安装架组件130固定连接。基于此，在电机的驱动作用下，螺杆带动滑块410移动，滑块410带动安装架组件130移动，安装架组件130带动基座轴120移动，最终由基座轴120带动基座本体110移动，以实现升降。

此处需要说明的是，本申请实施例中的半导体工艺设备的具体结构及其工艺原理均可参考相关技术，此处不作详细阐述。

综上所述，通过可调平基座100可以实现基座轴120的固定和基座本体110水平度的调节，以达到半导体工艺所需的水平度要求，从而可以减少基座提升机构中因加工质量和装配误差带来的对基座水平度的影响，并且，相比于基座轴120与直线轴承配合的方式，本申请实施例可以杜绝基座轴120频繁升降过程中被直线轴承划伤的情况发生，从而可以提升工艺质量，进而可以提升镀膜均匀性。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (13)

1.一种可调平基座，用于半导体工艺设备，其特征在于，所述可调平基座包括：基座本体(110)、基座轴(120)、安装架组件(130)、安装座组件(150)和调节组件(140)；

所述基座本体(110)连接于所述基座轴(120)的一端；

所述安装架组件(130)用于安装所述基座轴(120)，所述安装架组件(130)设有同轴设置的第一安装孔(135)和第二安装孔(136)，所述基座轴(120)穿设于所述第一安装孔(135)和所述第二安装孔(136)中；

所述安装座组件(150)用于将所述安装架组件(130)安装至所述半导体工艺设备的工艺腔室(200)，所述安装座组件(150)设有安装通道，所述基座轴(120)穿设于所述安装通道内，且所述基座轴(120)的外壁与所述安装通道的内壁之间存在间隙；

所述调节组件(140)包括调节衬套(141)和调节件(142)，所述调节衬套(141)设置于所述第一安装孔(135)中，并套设于所述基座轴(120)的外侧，且所述调节衬套(141)与所述第一安装孔(135)的孔壁之间存有预设间隙，所述调节件(142)活动连接于所述安装架组件(130)，且所述调节件(142)与所述调节衬套(141)可接触，以带动所述调节衬套(141)在所述第一安装孔(135)内运动。

2.根据权利要求1所述的可调平基座，其特征在于，所述安装架组件(130)包括安装架本体(131)和第一固定件(132)，所述第一固定件(132)与所述安装架本体(131)可拆卸相连，且两者之间围设成所述第一安装孔(135)；

所述调节衬套(141)包括第一衬套分体(1411)和第二衬套分体(1412)，所述第一衬套分体(1411)活动连接于所述安装架本体(131)，所述第二衬套分体(1412)活动连接于所述第一固定件(132)。

3.根据权利要求2所述的可调平基座，其特征在于，所述安装架本体(131)具有第一弧面(1311)，所述第一弧面(1311)设有第一弧形凹槽(1312)，所述第一固定件(132)具有第二弧面(1321)，所述第二弧面(1321)设有第二弧形凹槽(1322)；

所述第一衬套分体(1411)的背离所述基座轴(120)的侧面设有第一弧形凸起(14111)，所述第一弧形凸起(14111)与所述第一弧形凹槽(1312)活动适配，所述第二衬套分体(1412)的背离所述基座轴(120)的侧面设有第二弧形凸起(14121)，所述第二弧形凸起(14121)与所述第二弧形凹槽(1322)活动适配。

4.根据权利要求1或2所述的可调平基座，其特征在于，所述安装架组件(130)包括安装架本体(131)和第二固定件(133)，所述第二固定件(133)与所述安装架本体(131)可拆卸相连，且两者之间围设成所述第二安装孔(136)；

所述安装架组件(130)还包括固定衬套(134)，所述固定衬套(134)设置于所述第二安装孔(136)中，并套设于所述基座轴(120)的外侧。

5.根据权利要求4所述的可调平基座，其特征在于，所述安装架本体(131)还具有第三弧面(1313)，所述第三弧面(1313)设有第三弧形凹槽(1314)，所述第二固定件(133)具有第四弧面(1331)，所述第四弧面(1331)设有第四弧形凹槽(1332)；

所述固定衬套(134)包括第三衬套分体(1341)和第四衬套分体(1342)，所述第三衬套分体(1341)的背离所述基座轴(120)的侧面设有第三弧形凸起(13411)，所述第三弧形凸起(13411)设置于所述第三弧形凹槽(1314)中，所述第四衬套分体(1342)的背离所述基座轴(120)的侧面设有第四弧形凸起(13421)，所述第四弧形凸起(13421)设置于所述第四弧形凹槽(1332)中。

6.根据权利要求5所述的可调平基座，其特征在于，所述基座轴(120)的外壁设有环形凹槽(121)；

所述第三衬套分体(1341)及所述第四衬套分体(1342)各自的至少部分设置于所述环形凹槽(121)中。

7.根据权利要求1所述的可调平基座，其特征在于，所述调节组件(140)包括多个所述调节件(142)，多个所述调节件(142)沿所述第一安装孔(135)的周向间隔排布；

每个所述调节件(142)穿过所述第一安装孔(135)的内壁，并与所述调节衬套(141)的外壁相对设置。

8.根据权利要求7所述的可调平基座，其特征在于，所述调节组件(140)包括两对所述调节件(142)，每对所述调节件(142)包括两个所述调节件(142)，且两个所述调节件(142)的轴线共线；

其中一对中的两个所述调节件(142)的轴线所在的直线，与另一对中的两个所述调节件(142)的轴线所在的直线相交，且交点位于所述基座轴(120)的中心线上。

9.根据权利要求7或8所述的可调平基座，其特征在于，所述调节组件(140)还包括锁紧螺母(143)；

所述调节件(142)与所述安装架组件(130)通过螺纹配合活动连接；

所述锁紧螺母(143)螺纹连接于所述调节件(142)。

10.根据权利要求1至3中任意一项所述的可调平基座，其特征在于，所述调节衬套(141)的背离所述基座轴(120)的侧面设有垫片(144)，所述垫片(144)与所述调节件(142)的朝向所述调节衬套(141)的一端相对设置；

或者，所述调节件(142)的朝向所述调节衬套(141)的一端设有垫片(144)。

11.根据权利要求1所述的可调平基座，其特征在于，所述安装座组件(150)包括基座安装板(151)、固定法兰(152)和安装卡盘(153)；

所述基座安装板(151)用于安装至所述工艺腔室(200)，所述基座安装板(151)设有第一避让孔(1511)，所述第一避让孔(1511)的孔壁设有凸出部(1512)；

所述固定法兰(152)和所述安装卡盘(153)分别与所述凸出部(1512)的相背的两端面抵接固定，所述固定法兰(152)设有第二避让孔(1521)，所述安装卡盘(153)设有第三避让孔(1531)，所述第一避让孔(1511)、所述第二避让孔(1521)和所述第三避让孔(1531)同轴设置，且三者各自的孔径均大于所述基座轴(120)的外径，所述第二避让孔(1521)和所述第三避让孔(1531)形成所述安装通道。

12.根据权利要求1或11所述的可调平基座，其特征在于，所述可调平基座还包括套设于所述基座轴(120)外侧的密封装置(300)；

所述密封装置(300)包括第一固定板(320)、第二固定板(330)和波纹管(310)，所述第一固定板(320)及所述第二固定板(330)分别连接于所述波纹管(310)的两端处，所述第一固定板(320)与所述基座轴(120)密封连接，所述第二固定板(330)与所述安装座组件(150)密封连接。

13.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括：工艺腔室(200)、升降装置(400)以及权利要求1至12中任意一项所述的可调平基座(100)；

所述工艺腔室(200)的底部设有基座轴孔，所述安装座组件(150)密封连接于所述工艺腔室(200)的底部，且所述安装座组件(150)至少部分位于所述基座轴孔中；

所述基座本体(110)设置于所述工艺腔室(200)内，所述基座轴(120)的背离所述基座本体(110)的一端经由所述安装通道穿出所述工艺腔室(200)；

所述升降装置(400)设置于所述安装座组件(150)，所述升降装置(400)具有升降端，所述安装架组件(130)与所述升降端连接。

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