CN115125504A - 半导体工艺腔室 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体工艺腔室，包括腔体、基座、升降轴以及沿高度方向相对设置的第一磁性组件和第二磁性组件，基座、第一磁性组件和第二磁性组件设置在腔体中，腔体的底壁上形成有避让通孔，升降轴的顶端固定连接在基座的底部，升降轴的底端通过避让通孔穿出至腔体外部，第一磁性组件固定设置在基座的底部，第二磁性组件固定设置在腔体的底壁上，第二磁性组件用于选择性地与第一磁性组件相互作用以产生排斥磁力或吸引磁力，从而在磁力作用下带动基座上升或下降。本发明可以利用磁体之间的磁力作用带动基座上升和下降，且第一磁性组件和第二磁性组件均设置在腔体内部，无需占用狭小的机台下部空间，降低了安装维护难度，提高了机台维护效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种半导体工艺腔室。
背景技术
等离子体设备广泛用于半导体、太阳能电池、平板显示等制作工艺中，物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)设备属于等离子体设备的一种，物理气相沉积工艺是指在真空条件下采用物理方法将原材料气化成气态原子或分子，或部分电离成离子，以在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。在目前的物理气相沉积设备中，通常使用基座实现晶圆(wafer)的承载。
在一些物理气相沉积设备中，基座需要具有上下升降能力，以满足特定工艺需求。该物理气相沉积设备的基座一般在底部连接升降轴，升降轴的底端穿出至腔体外部并与腔体下方的升降机构连接，再通过波纹管结构对升降轴进行密封，由升降机构带动升降轴以及基座进行升降，波纹管随之伸缩变换，以维持腔体的密闭性。例如，该升降机构可以包括丝杠导轨结构，通过利用螺纹配合关系驱动升降轴的底端沿导轨升降，以带动基座升降。
然而，现有的升降机构设置在腔体下方，需占用大量机台下部空间，且由于升降机构结构通常较为复杂，其自身的安装以及与升降轴之间的安装连接步骤繁琐，维护效率低，尤其在空间较为狭小的机台下部安装升降机构通常需要花费大量时间。此外，升降机构的丝杠、导轨等结构需保持与升降轴高度平行，一旦平行度出现偏差，很容易导致升降轴与其他部件之间发生剐蹭，严重时甚至会导致升降轴卡死，并烧毁升降机构中的电机，大大缩短零部件使用寿命，且更换零件时需要重新拆卸装配，耗费大量时间人力。
因此，如何提供一种结构简单、便于维护的半导体工艺腔室结构，成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种半导体工艺腔室，该半导体工艺腔室结构简单、便于维护。
为实现上述目的，本发明提供一种半导体工艺腔室，包括腔体、基座、升降轴以及沿高度方向相对设置的第一磁性组件和第二磁性组件；
所述基座、所述第一磁性组件和所述第二磁性组件设置在所述腔体中，所述腔体的底壁上形成有避让通孔，所述升降轴的顶端固定连接在所述基座的底部，所述升降轴的底端通过所述避让通孔穿出至所述腔体外部，所述第一磁性组件固定设置在所述基座的底部，所述第二磁性组件固定设置在所述腔体的底壁上；
所述第二磁性组件用于选择性地与所述第一磁性组件相互作用以产生排斥磁力或吸引磁力；
所述第一磁性组件用于在所述排斥磁力作用下带动所述基座上升，在所述吸引磁力的作用下带动所述基座下降。
可选地，所述第二磁性组件还用于选择性地停止与所述第一磁性组件相互作用，以使所述第一磁性组件和所述基座在自身重力作用下下降。
可选地，所述第一磁性组件包括磁性部和屏蔽罩，所述磁性部和所述屏蔽罩同轴且环绕所述升降轴设置，所述屏蔽罩固定于所述基座面向所述腔体的底壁的一面，且所述屏蔽罩背离所述基座的一面具有凹槽，所述磁性部设置于所述凹槽内。
可选地，所述半导体工艺腔室还包括顶针组件，所述顶针组件包括驱动组件和多个顶针，所述基座上形成有与多个所述顶针位置一一对应的多个顶针孔，所述磁性部和所述屏蔽罩上均形成有与多个所述顶针孔位置一一对应的多个顶针避让孔，所述驱动组件用于驱动多个所述顶针上升并依次穿过对应的所述顶针避让孔以及所述顶针孔从而穿出至所述基座的承载面上方，或者，驱动多个所述顶针下降并通过对应的所述顶针孔以及所述顶针避让孔缩回至所述基座的承载面下方。
可选地，所述第二磁性组件包括电磁铁线圈和保护壳体，所述电磁铁线圈环绕所述升降轴设置在所述保护壳体中，所述保护壳体与所述腔体的底壁固定连接，用于将所述电磁铁线圈与腔体环境隔绝。
可选地，所述保护壳体包括顶盖、底板、内筒和外筒，所述外筒的直径大于所述内筒的直径，且所述内筒、所述电磁铁线圈和所述外筒同心套设在所述升降轴上；所述顶盖环绕所述升降轴并固定设置在所述内筒和所述外筒的顶端，所述底板环绕所述升降轴并固定设置在所述内筒和所述外筒的底端，以将所述电磁铁线圈密封在所述顶盖、所述底板、所述内筒和所述外筒限定的环形空间内。
可选地，所述半导体工艺腔室还包括波纹管、上端法兰和下端法兰，所述波纹管、所述上端法兰和所述下端法兰均套设在所述升降轴上，所述波纹管的顶端与所述上端法兰连接，所述波纹管的底端与所述下端法兰连接，所述上端法兰与所述升降轴的外周面密封固定连接，所述下端法兰与所述腔体的底壁密封固定连接，所述上端法兰的外径大于所述内筒的内径。
可选地，所述半导体工艺腔室还包括信号转接盒与固定组件，所述固定组件固定设置在所述升降轴的外侧壁上，所述信号转接盒通过所述固定组件与所述升降轴固定连接，且所述信号转接盒与所述升降轴底端伸出的线缆连接，以向所述基座提供电信号。
可选地，所述半导体工艺腔室还包括直线轴承和轴承固定块，所述轴承固定块用于将所述直线轴承固定在所述腔体的底壁下方，所述直线轴承套设在所述升降轴上，以使所述升降轴能够在所述直线轴承中沿竖直方向上升或下降，所述直线轴承的底端具有第一接触面，所述固定组件的顶部具有与所述第一接触面相对的第二接触面，且所述第二接触面能够在所述升降轴上升后与所述第一接触面接触，以使所述升降轴停止上升。
可选地，所述固定组件包括一对固定抱块，每个所述固定抱块均具有与所述升降轴的外侧壁对应的配合面，两个所述固定抱块由所述升降轴轴线的两侧对接并固定连接，以使两个所述配合面拼接形成环绕所述升降轴的配合柱面；所述升降轴的外侧壁上形成有环绕所述升降轴轴线的环形凹槽，所述配合柱面上形成有与所述环形凹槽形状对应的环形凸起，所述环形凸起位于所述环形凹槽中，以将所述固定组件固定在所述升降轴的外侧壁上。
在本发明提供的半导体工艺腔室中，基座的底部固定有第一磁性组件，腔体的底壁上固定有与第一磁性组件相对设置的第二磁性组件，第二磁性组件能够选择性地与第一磁性组件相互作用以产生排斥磁力或者吸引磁力，从而利用磁体之间的磁力作用推动第一磁性组件带动基座以及升降轴上升或下降，进而实现基座高度控制功能。在本发明中用于驱动基座升降运动的第一磁性组件和第二磁性组件均设置在腔体内部，无需占用狭小的机台下部空间，且二者之间通过磁场驱动，与机械结构相比零部件更少结构更加简单，降低了安装维护难度，提高了机台维护效率。
此外，本发明中利用第一磁性组件与第二磁性组件之间的磁力推动基座上升或下降，该结构不会对基座的升降轨迹进行重复限制，规避了现有技术中通过导轨等结构限制基座升降路径时，导轨与升降轴平行度不佳时产生的升降轴剐蹭、卡死、电机过载等问题，进而提高了半导体工艺设备的安全性能，延长了半导体工艺设备中部件的使用寿命。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的半导体工艺腔室的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的半导体工艺腔室中基座与第一磁性组件之间的连接关系示意图；
图3是本发明实施例提供的半导体工艺腔室中屏蔽罩的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的半导体工艺腔室中磁性部的一种结构示意图；
图5是本发明实施例提供的半导体工艺腔室中磁性部的另一种结构示意图；
图6是本发明实施例提供的半导体工艺腔室中磁性部的另一种结构示意图；
图7是本发明实施例提供的半导体工艺腔室中第二磁性组件的结构示意图；
图8是图7中第二磁性组件的俯视示意图；
图9是本发明实施例提供的半导体工艺腔室的部分结构示意图；
图10是本发明实施例提供的半导体工艺腔室在一种状态下的结构示意图；
图11是图1中半导体工艺腔室在A区域的局部放大示意图。
附图标记说明：
100：腔体 210：基座
211：顶针孔 220：升降轴
300：第一磁性组件 310：磁性部
320：屏蔽罩 321：环形板
322：套筒 400：第二磁性组件
410：电磁铁线圈 420：保护壳体
421：顶盖 422：底板
422a：第一固定通孔 423：内筒
424：外筒 500：直线轴承组件
510：直线轴承 520：轴承固定块
600：固定组件 610：固定抱块
700：信号转接盒 810：波纹管
820：上端法兰 830：下端法兰
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体工艺腔室，如图1所示，该半导体工艺腔室包括腔体100、基座210、升降轴220、以及沿高度方向相对设置的第一磁性组件300和第二磁性组件400，基座210、第一磁性组件300和第二磁性组件400设置在腔体100中，腔体100的底壁上形成有避让通孔，升降轴220的顶端固定连接在基座210的底部，升降轴220的底端通过避让通孔穿出至腔体100外部，第一磁性组件300固定设置在基座210的底部，第二磁性组件400固定设置在腔体100的底壁上，第二磁性组件400用于选择性地与第一磁性组件300相互作用以产生排斥磁力或者吸引磁力，第一磁性组件300用于在排斥磁力作用下带动基座210以及升降轴220上升，在吸引磁力的作用下带动基座210和升降轴220下降。
在本发明提供的半导体工艺腔室中，基座210的底部固定有第一磁性组件300，腔体100的底壁上固定有与第一磁性组件300相对设置的第二磁性组件400，第二磁性组件400能够选择性地与第一磁性组件300相互作用以提供排斥磁力或吸引磁力，从而利用磁体之间的磁力作用推动第一磁性组件300带动基座210以及升降轴220上升或下降，进而实现基座210高度控制功能。在本发明中用于驱动基座210上升的第一磁性组件300和第二磁性组件400均设置在腔体100内部，无需占用狭小的机台下部空间，且二者之间通过磁场驱动，与机械结构相比零部件更少结构更加简单，降低了安装维护难度，提高了机台维护效率。
此外，本发明中利用第一磁性组件300与第二磁性组件400之间的磁力推动基座210上升或下降，该结构不会对基座210的升降轨迹进行重复限制，规避了现有技术中通过导轨等结构限制基座210升降路径时，导轨与升降轴220平行度不佳时产生的升降轴220剐蹭、卡死、电机过载等问题，进而提高了半导体工艺设备的安全性能，延长了半导体工艺设备中部件的使用寿命。
需要说明的是，升降轴220不仅用于支撑基座210以及负责基座210的升降传动等功能，还用于对基座内部的加热器的相应线路(或冷却装置的相应管路)等需与腔体外部的电源、冷源连接的部件提供布设空间及路径。具体地，如图1所示，升降轴220的内部形成有由升降轴220的顶端贯穿至升降轴220的底端的导线孔，基座210通过穿过导线孔的线缆与腔体100外部组件连接。
可选地，该半导体工艺腔室可以为物理气相沉积腔室。
为保证腔体100的密封性能，作为本发明的一种可选实施方式，如图1所示，半导体工艺腔室还包括波纹管810、上端法兰820和下端法兰830，波纹管810、上端法兰820和下端法兰830均套设在升降轴220上，波纹管810的顶端与上端法兰820连接，波纹管810的底端与下端法兰830连接，上端法兰820与升降轴220的外周面密封固定连接，下端法兰830与腔体100的底壁密封固定连接，以使波纹管810内部的空间与腔体100的内部空间隔绝，且波纹管的内部可以通过腔体100底壁上的避让通孔与腔体100的外部连通。
可选地，上端法兰820的内沿通过焊接方式与升降轴220的外周面固定连接。下端法兰830通过螺纹紧固件与腔体100的底壁固定连接。例如，当该螺纹紧固件为螺栓时，下端法兰830的边缘形成有多个沿厚度方向贯穿下端法兰830且周向分布的第一安装孔，腔体100的底壁上形成有与多个第一安装孔位置一一对应的环绕避让通孔的多个第二安装孔，下端法兰830通过穿过对应的第一安装孔以及第二安装孔的多个螺栓与腔体100的底壁固定连接，且下端法兰830与腔体100底壁的接触面之间通过密封圈(例如，O型密封圈)密封。
作为本发明的一种可选实施方式，第二磁性组件400还用于选择性地停止与第一磁性组件300相互作用，以使第一磁性组件300、基座210以及升降轴220在自身重力作用下下降。即，在本发明中，第二磁性组件400可以选择通过两种方式让基座210下降，一种是第二磁性组件400直接停止产生磁场，此时第一磁性组件300、基座210和升降轴220将在自身重力作用下下降，并自动压缩波纹管810；或者，第二磁性组件400可以向第一磁性组件300提供吸附磁力，从而驱动基座210快速下降并压缩波纹管810，两种模式可以自由切换，以满足不同的半导体工艺要求。
作为本发明的一种可选实施方式，如图1所示，半导体工艺腔室还包括信号转接盒700，信号转接盒700与升降轴220底端伸出的线缆连接，以向基座210提供电信号。例如，可选地，基座210可以具有加热功能，信号转接盒700用于通过升降轴220中的线缆向基座210提供加热电流(在此情况下，基座210又可称为加热器(heater))。
作为本发明的一种可选实施方式，该信号转接盒700可以为接口电路板(Performance interface board，PIB)转接盒，其内部通过线缆与基座210的加热线、热电偶线以及接地线连接。
为保证半导体工艺效果，作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，第一磁性组件300包括磁性部310和屏蔽罩320，磁性部310和屏蔽罩320同轴且环绕升降轴220设置，屏蔽罩320固定于基座210面向腔体100的底壁的一面，且屏蔽罩320背离基座210的一面具有凹槽，磁性部310设置于凹槽内(即屏蔽罩320包覆磁性部310的顶部及沿水平方向的四周表面)。
在本发明实施例中，第一磁性组件300包括磁性部310和屏蔽罩320，屏蔽罩320包覆磁性部310的顶部及四周，从而屏蔽磁性部310在其上方产生的磁场，避免其产生的磁场对基座上方的工艺环境造成干扰，从而保证半导体工艺的正常进行。并且，屏蔽罩320还能够起到隔热作用，避免基座210执行加热功能时向磁性部310传递过多热量导致磁性部310失效。
为进一步保证磁性部310的磁力，作为本发明的一种优选实施方式，磁性部310为耐高温磁铁(耐高温磁铁的居里温度约为450℃-500℃，而基座210的加热温度通常在300℃以下，因此可以保持磁性)。进一步优选地，屏蔽罩320为陶瓷材质，以提高隔热作用。
作为本发明的一种可选实施方式，如图4所示，磁性部310可以包括一块环形磁体。或者，在本发明的其他实施例中，磁性部310也可以包括多块磁体，多块磁体产生的磁场方向相同，且环绕升降轴220分布。例如，如图5所示，磁性部310包括两块半环形的磁体311；或者，如图6所示，磁性部310还可以包括三块弧形磁体311。
作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，磁性部310中心环绕升降轴的内孔直径(或者多块磁体311组合之后形成的圆形通孔直径)和屏蔽罩320环绕升降轴的内孔直径尺寸均大于上端法兰820的尺寸，以便于在安装时将磁性部310和屏蔽罩320套入。
具体地，在组装本发明提供的半导体工艺腔室时，波纹管810的上端法兰820预先焊接在基座210底部的升降轴220上(即基座210、升降轴220、波纹管810、上端法兰820和下端法兰830预先组装为一体)，然后将第一磁性组件300和第二磁性组件400分别安装在基座210的底部以及腔体100的底壁上，即，将屏蔽罩320套过升降轴220、下端法兰830、波纹管810、和上端法兰820并固定连接在基座210的底部，再将磁性部310套过升降轴220、下端法兰830、波纹管810、和上端法兰820并固定在屏蔽罩320背离基座210一面的凹槽中，通过螺栓等螺纹紧固件将组装好的第二磁性组件400的底板422固定设置在腔体100的底壁上。最后，将组装好的基座210、升降轴220、波纹管810相关结构以及第一磁性组件300装入腔体100中，使升降轴220的底端穿过腔体100底壁上的避让通孔并穿入下方的直线轴承510中，再将下端法兰830与腔体100的底壁密封固定连接，以保证腔体100的气密性。
作为本发明的一种可选实施方式，半导体工艺腔室还包括顶针组件(图中未示出)，顶针组件包括驱动组件和多个顶针，如图2所示，基座210上形成有与多个顶针位置一一对应的多个顶针孔211，磁性部310和屏蔽罩320上均形成有与多个顶针孔211位置一一对应的多个顶针避让孔，驱动组件用于驱动多个顶针上升并依次穿过对应的顶针避让孔以及顶针孔211从而穿出至基座210的承载面上方，或者，驱动多个顶针下降并通过对应的顶针孔211以及顶针避让孔缩回至基座210的承载面下方。
作为本发明的一种可选实施方式，如图3所示，屏蔽罩320包括环形板321和套筒322，环形板321固定设置在磁性部310的顶部，且环形板321的内孔320a套设在升降轴220上。套筒322套设在磁性部310的四周，且套筒322的顶端与环形板321的边缘固定连接。
作为本发明的一种可选实施方式，屏蔽罩320可通过螺纹紧固件与磁性部310固定连接，具体地，如图3所示，环形板321上形成有多个第一通孔320b，磁性部310上形成有与第一通孔320b的位置一一对应的多个第二通孔，环形板321与磁性部310通过一一对应地依次穿过多个第一通孔320b和第二通孔的螺栓固定连接。
作为本发明的一种可选实施方式，屏蔽罩320也可通过螺纹紧固件与基座210固定连接，具体地，如图2、图3所示，环形板321上形成有多个第三通孔320c，基座210的底面上形成有与第三通孔320c的位置一一对应的多个螺纹孔，环形板321与基座210通过一一对应地依次穿过多个第三通孔320c并旋入多个螺纹孔的螺钉固定连接。
为提高结构紧凑度，优选地，如图2、图3所示，环形板321上的第三通孔320c为沉头孔，以减小环形板321与磁性部310之间的缝隙。
作为本发明的一种可选实施方式，环形板321的厚度为10-12mm。
作为本发明的一种可选实施方式，如图1、图7、图8所示，第二磁性组件400包括电磁铁线圈410和保护壳体420，电磁铁线圈410环绕升降轴220设置在保护壳体420中，保护壳体420与腔体100的底壁固定连接，用于将电磁铁线圈410与腔体100环境隔绝。
在本发明实施例中，第二磁性组件400包括电磁铁线圈410和保护壳体420，保护壳体420将电磁铁线圈410保护在其内部，从而可以防止电磁铁线圈410中的金属材料渗透到半导体工艺腔室中对工艺结果产生影响并造成污染，保证半导体工艺效果。
作为本发明的一种可选实施方式，如图7、图8所示，保护壳体420包括顶盖421、底板422、内筒423和外筒424，外筒424的直径大于内筒423的直径，且内筒423、电磁铁线圈410和外筒424同心套设在升降轴220上；顶盖421环绕升降轴220并固定设置在内筒423和外筒424的顶端，底板422环绕升降轴220并固定设置在内筒423和外筒424的底端，以将电磁铁线圈410密封在顶盖421、底板422、内筒423和外筒424限定的环形空间内。
作为本发明的一种可选实施方式，底板422通过螺纹紧固件与腔体100的底壁固定连接，具体地，如图7、图8所示，底板422的边缘形成有多个周向分布的第一固定通孔422a，腔体100的底壁上形成有多个第一螺纹孔，底板422通过一一对应地依次穿过第一固定通孔422a和第一螺纹孔的螺钉与腔体100的底壁固定连接。
作为本发明的一种可选实施方式，顶盖421和底板422与内筒423和外筒424之间通过圆周满焊的形式焊接连接。优选地，在焊接完成后需对保护壳体420整体结构进行检漏，以保证保护壳体420的气密性。
作为本发明的一种可选实施方式，如图1、图7所示，第二磁性组件400还包括连接结构430(即用于实现从真空到大气的电信号传输的feedthrough结构)，连接结构430固定设置在腔体100的底面上，腔体100的底壁以及底板422上均形成有走线通孔，连接结构430通过该走线通孔与电磁铁线圈410电连接，以向电磁铁线圈410提供电信号，进而控制电磁铁线圈410产生的磁场。
在本发明的一些实施例中，电磁铁线圈410也可以替换为环绕升降轴220设置的多个电磁铁，多个电磁铁均设置在顶盖421、底板422、内筒423和外筒424限定的环形空间内，且用于产生磁场(即同时产生与上方的第一磁性组件300磁场方向相同或相反的磁场)。
作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，上端法兰820的外径大于内筒423的内径，从而可以利用上端法兰820的下端面与顶盖421的顶面对基座210及升降轴220的最低极限位置进行限位，即，当基座210下降并压缩波纹管810至上端法兰820接触到顶盖421时，顶盖421无法继续下降，从而使基座210自动停止在对应位置(如图1中所示状态)，避免基座210高度过低，并保护波纹管810，避免波纹管810因过度压缩而损坏。
作为本发明的一种可选实施方式，如图1所示，半导体工艺腔室还包括固定组件600，固定组件600固定设置在升降轴220的外侧壁上，信号转接盒700通过固定组件600与升降轴220固定连接。
作为本发明的一种可选实施方式，如图1所示，半导体工艺腔室还包括直线轴承组件500，直线轴承组件500包括直线轴承510和轴承固定块520，轴承固定块520用于将直线轴承510固定在腔体100的底壁下方，直线轴承510套设在升降轴220上，以使升降轴220能够在直线轴承510中沿竖直方向上升或下降，直线轴承510的底端具有第一接触面，固定组件600的顶部具有与第一接触面相对的第二接触面，且第二接触面能够在升降轴220上升后与第一接触面接触，以使升降轴220停止上升。
本发明实施例中利用直线轴承510底端的第一接触面与固定组件600顶部的第二接触面对基座210的最高极限位置进行限定，即，当基座210及升降轴220升高至固定组件600顶部的第二接触面接触直线轴承510底端的第一接触面时，固定组件600无法继续上升，从而使升降轴220及其上固定的基座210停止上升(如图10所示情况)，进而避免波纹管810过度拉伸损坏以及基座210位置过高而与其他部件之间发生碰撞，进一步提高了半导体工艺的安全性。
作为本发明的一种可选实施方式，如图1、图9、图11所示，固定组件600包括一对固定抱块610，每个固定抱块610均具有与升降轴220的外侧壁对应的配合面，两个固定抱块610由升降轴220轴线的两侧对接并固定连接，以使两个配合面拼接形成环绕升降轴220的配合柱面；升降轴220的外侧壁上形成有环绕升降轴220轴线的环形凹槽，配合柱面上形成有与环形凹槽形状对应的环形凸起，环形凸起位于环形凹槽中，以将固定组件600固定在升降轴220的外侧壁上。
在现有的物理气相沉积设备中，升降轴220的底端除信号转接盒700外还需与升降机构进行连接，使连接处结构较为复杂，安装较为繁琐，尤其在空间狭小的机台下部安装这些结构时需花费大量时间。而在本发明提供的半导体工艺腔室中，固定组件600仅用于将升降轴220的底端与信号转接盒700固定连接，因而可以仅包括一对抱块结构，安装固定组件600及信号转接盒700时，仅需将两个固定抱块610由升降轴220的两侧对接并固定连接形成固定组件600，再将固定组件600与信号转接盒700固定连接即可，大大提高了半导体工艺腔室的安装及维护效率。
作为本发明的一种可选实施方式，如图9所示，固定抱块610的底部具有连接部611，连接部611上形成有安装通孔，从而固定组件600可通过两侧连接部611上的安装通孔与信号转接盒700(通过螺栓)装配连接。可选地，如图9所示，两个固定抱块610之间也可以通过螺栓装配连接。
下面结合附图对本发明的基座进行升降的过程说明：
基座初始位置如图1所示，此时波纹管810处于原长，上端法兰820正好落在顶盖421上，对基座210起到了支撑作用，此结构可以避免在基座210的重力下，使得波纹管810过渡压缩，造成损坏。此时调节电磁铁线圈410的输入电流的大小与方向，使得电磁铁线圈410极性与磁性部310相反，基座210在排斥磁力的作用下开始上升，达到最大行程时，即达到基座210的工艺位置如图10所示，此时波纹管810处拉伸长度，此时基座210停止上升，防止波纹管810过渡拉伸，造成损坏，影响寿命。当基座210处于工艺位置时即图10的示意状态时，此时断开电磁铁线圈410开关，电磁铁线圈410极性消失，基座210在重力的作用下降落，或者施加相反的电流，使得电磁铁线圈410极性反转，电磁铁线圈410与基座210下方的磁性部310互相吸引，可以使基座210加速降落，当上端法兰820正好落在顶盖421上，降落过程完成。
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 (10)
1.一种半导体工艺腔室，其特征在于，包括腔体、基座、升降轴以及沿高度方向相对设置的第一磁性组件和第二磁性组件；
所述基座、所述第一磁性组件和所述第二磁性组件设置在所述腔体中，所述腔体的底壁上形成有避让通孔，所述升降轴的顶端固定连接在所述基座的底部，所述升降轴的底端通过所述避让通孔穿出至所述腔体外部，所述第一磁性组件固定设置在所述基座的底部，所述第二磁性组件固定设置在所述腔体的底壁上；
所述第二磁性组件用于选择性地与所述第一磁性组件相互作用以产生排斥磁力或吸引磁力；
所述第一磁性组件用于在所述排斥磁力作用下带动所述基座上升，在所述吸引磁力的作用下带动所述基座下降。
2.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述第二磁性组件还用于选择性地停止与所述第一磁性组件相互作用，以使所述第一磁性组件和所述基座在自身重力作用下下降。
3.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述第一磁性组件包括磁性部和屏蔽罩，所述磁性部和所述屏蔽罩同轴且环绕所述升降轴设置，所述屏蔽罩固定于所述基座面向所述腔体的底壁的一面，且所述屏蔽罩背离所述基座的一面具有凹槽，所述磁性部设置于所述凹槽内。
4.根据权利要求3所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述半导体工艺腔室还包括顶针组件，所述顶针组件包括驱动组件和多个顶针，所述基座上形成有与多个所述顶针位置一一对应的多个顶针孔，所述磁性部和所述屏蔽罩上均形成有与多个所述顶针孔位置一一对应的多个顶针避让孔，所述驱动组件用于驱动多个所述顶针上升并依次穿过对应的所述顶针避让孔以及所述顶针孔从而穿出至所述基座的承载面上方，或者，驱动多个所述顶针下降并通过对应的所述顶针孔以及所述顶针避让孔缩回至所述基座的承载面下方。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述第二磁性组件包括电磁铁线圈和保护壳体，所述电磁铁线圈环绕所述升降轴设置在所述保护壳体中，所述保护壳体与所述腔体的底壁固定连接，用于将所述电磁铁线圈与腔体环境隔绝。
6.根据权利要求5所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述保护壳体包括顶盖、底板、内筒和外筒，所述外筒的直径大于所述内筒的直径，且所述内筒、所述电磁铁线圈和所述外筒同心套设在所述升降轴上；所述顶盖环绕所述升降轴并固定设置在所述内筒和所述外筒的顶端，所述底板环绕所述升降轴并固定设置在所述内筒和所述外筒的底端，以将所述电磁铁线圈密封在所述顶盖、所述底板、所述内筒和所述外筒限定的环形空间内。
7.根据权利要求6所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述半导体工艺腔室还包括波纹管、上端法兰和下端法兰，所述波纹管、所述上端法兰和所述下端法兰均套设在所述升降轴上，所述波纹管的顶端与所述上端法兰连接，所述波纹管的底端与所述下端法兰连接，所述上端法兰与所述升降轴的外周面密封固定连接，所述下端法兰与所述腔体的底壁密封固定连接，所述上端法兰的外径大于所述内筒的内径。
8.根据权利要求7所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述半导体工艺腔室还包括信号转接盒与固定组件，所述固定组件固定设置在所述升降轴的外侧壁上，所述信号转接盒通过所述固定组件与所述升降轴固定连接，且所述信号转接盒与所述升降轴底端伸出的线缆连接，以向所述基座提供电信号。
9.根据权利要求8所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述半导体工艺腔室还包括直线轴承和轴承固定块，所述轴承固定块用于将所述直线轴承固定在所述腔体的底壁下方，所述直线轴承套设在所述升降轴上，以使所述升降轴能够在所述直线轴承中沿竖直方向上升或下降，所述直线轴承的底端具有第一接触面，所述固定组件的顶部具有与所述第一接触面相对的第二接触面，且所述第二接触面能够在所述升降轴上升后与所述第一接触面接触，以使所述升降轴停止上升。
10.根据权利要求8所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述固定组件包括一对固定抱块，每个所述固定抱块均具有与所述升降轴的外侧壁对应的配合面，两个所述固定抱块由所述升降轴轴线的两侧对接并固定连接，以使两个所述配合面拼接形成环绕所述升降轴的配合柱面；所述升降轴的外侧壁上形成有环绕所述升降轴轴线的环形凹槽，所述配合柱面上形成有与所述环形凹槽形状对应的环形凸起，所述环形凸起位于所述环形凹槽中，以将所述固定组件固定在所述升降轴的外侧壁上。
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