CN115786885A - 化学气相沉积腔体设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种化学气相沉积腔体设备，涉及半导体技术领域。化学气相沉积腔体设备包括支架、腔体、伸缩动力装置和导向装置。腔体包括下盖体和上盖体，下盖体安装在支架上，上盖体活动设置在下盖体上；伸缩动力装置包括动力装置和与动力装置连接的伸缩电缸，动力装置安装在下盖体的下侧，伸缩电缸安装在支架和上盖体上，动力装置用于驱动伸缩电缸，伸缩电缸用于带动上盖体相对于下盖体升降；导向装置安装在支架和上盖体上，导向装置用于限制上盖体在竖直方向移动。这样，化学气相沉积腔体设备结构紧凑，整体高度低，且占地面积小，而且，上盖板升降平稳，上盖板回落至腔体上时，能够满足的工艺条件。

Description

化学气相沉积腔体设备

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种化学气相沉积腔体设备。

背景技术

PECVD（全称：Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，中文名：等离子体增强化学气相沉积）腔体需满足真空环境，还需定期开腔进行保养维护，所以，需要设计一款升降机构给腔体进行打开与关闭。

目前，大多品牌的设备都采用直流电机，定位精度低且不带位置反馈功能。而且，PECVD腔体内正常工艺温度为400摄氏度，为了防止操作人员烫伤，上盖板需设计水冷管路散热。

现有技术中常采用双杆结构去升降腔体的上盖板，或者是在PECVD腔体侧部设置一单侧的提升杆来提升上盖板。由于PECVD腔体工艺条件需满足真空环境，因此需要上盖体平稳地升降。对于双杆结构而言，由于设置了双杆提升机构，可以使得上盖体平稳升降，但是由于双杆的设置，使得设备整体高度增加；对于侧部单提升杆机构而言，由于独立设置在PECVD腔体的侧部，因此需要较大的动力装置以及提升杆，但是提升装置设置在PECVD腔体的侧部，使得整个设备的占地面积增大。

因此，设计一种结构紧凑（占地面积小且整体高度低）、可靠性高（升降平稳）的PECVD设备，这是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的包括提供了一种化学气相沉积腔体设备，其结构紧凑，整体高度低，且占地面积小，而且，上盖板升降平稳，上盖板回落至腔体上时，能够满足的工艺条件。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明提供一种化学气相沉积腔体设备，化学气相沉积腔体设备包括：

支架；

腔体，包括下盖体和上盖体，下盖体安装在支架上，上盖体活动设置在下盖体上；

伸缩动力装置，包括动力装置和与动力装置连接的伸缩电缸，动力装置安装在下盖体的下侧，伸缩电缸安装在支架和上盖体上，动力装置用于驱动伸缩电缸，伸缩电缸用于带动上盖体相对于下盖体升降；

导向装置，安装在支架和上盖体上，导向装置用于限制上盖体在竖直方向移动。

本发明的实施例提供的化学气相沉积腔体设备的有益效果包括：

1.动力装置安装在下盖体的下侧，形成单侧安装动力装置的形式，节省了整个设备的占地面积，同时，由于伸缩电缸安装在支架和上盖体上，使得整个设备的高度降低，综上，使得设备的整体结构紧凑，便于其在设备间的布置；

2.由于伸缩电缸设置在下盖体和上盖体的一侧，如果仅用伸缩电缸驱动上盖体相对于下盖体升降，可能导致上盖体相对于下盖体倾斜，即上盖体没有设置伸缩电缸的一侧可能会低于上盖体设置伸缩电缸的一侧，因此，在支架和上盖体上设置导向装置，通过伸缩电缸和导向装置对上盖体两点定位，促进上盖体保持水平、且相对于下盖体能够平稳升降。

在可选的实施方式中，伸缩电缸与导向装置分别设置在上盖体的相对两侧。

这样，上盖体的相对两侧受理均衡，有利于上盖体始终保持水平状态。

在可选的实施方式中，伸缩电缸包括：

缸体，安装在支架上；

伸缩杆，可伸缩地安装在缸体内，伸缩杆的端部连接到上盖体上。

这样，伸缩电缸结构形式简单、占用空间较小。

在可选的实施方式中，伸缩电缸还包括：

下限位开关，安装在缸体上；

下限位感应块，安装在伸缩杆位于缸体外部的一端、且与下限位开关位于同一竖直线上，在下限位感应块向下限位开关靠近的过程中，下限位感应块与下限位开关相距第一预设距离时，伸缩杆下移速度开始减小直到停止。

这样，在上盖体与下盖体接触之前，伸缩杆控制上盖体先减速再与下盖体轻微接触，避免上盖体盖合过程中与下盖体发生较大冲撞，不仅能够提高设备的使用寿命，还能避免颗粒杂质产生、对腔体内的加工器件产生污染。

在可选的实施方式中，伸缩电缸还包括：

台阶，下限位感应块通过台阶连接在缸体上，在伸缩杆下降至最低位置时，台阶的顶面对伸缩杆形成支撑，下限位感应块与下限位开关之间具有间隙。

这样，在伸缩杆下降至最低位置时，下限位感应块与下限位开关不会发生碰撞，避免器件损坏。

在可选的实施方式中，导向装置包括：

外套筒，竖直连接在所述支架上；

伸缩导向杆，伸缩导向杆的一端位于外套筒内，伸缩导向杆的另一端支撑起上盖体。

这样，导向装置结构形式简单、占用空间较小，而且对设备的整体高度不会造成太大影响。

在可选的实施方式中，导向装置还包括：

上限位开关，安装在上盖体的上方；

上限位感应块，安装在上盖体上、且与上限位开关位于同一竖直线上，在上限位感应块向上限位开关靠近的过程中，上限位感应块与上限位开关相距第二预设距离时，伸缩杆上移速度开始减小直到停止。

这样，在上盖体向上移动至停止状态的过程中，伸缩杆控制上盖体缓慢停止，不仅能够避免上限位开关与上限位感应块发生明显碰撞，还能够避免上盖体骤停而发生抖动、也就避免增加颗粒杂质。

在可选的实施方式中，化学气相沉积腔体设备还包括水平补偿装置，所述水平补偿装置包括：

调整块，调整块的一端与上盖体铰接，调整块的底面与伸缩电缸连接，调整块上开设有螺纹孔；

螺栓，设置在螺纹孔内，螺栓的端部用于支撑上盖体，旋动螺栓可调整上盖体与调整块的夹角大小。

为避免加工或装配误差、导致上盖体未保持水平状态，或上盖体相对于下盖体存在倾斜，从而使上盖体不能完全盖合在下盖体上，影响真空效果，设置调整块和螺栓，可以调整上盖体相对于下盖体的角度，从而使上盖体不会相对于下盖体倾斜，保证上盖体能完全密封盖合在下盖体上。

在可选的实施方式中，上盖体的底面开设有凹槽，调整块安装在凹槽内。

这样，不仅能够使调整块安装位置稳定，还能够使上盖体与伸缩电缸的整体高度减小。

在可选的实施方式中，上盖体的顶面还开设有安装槽，化学气相沉积腔体设备还包括：

冷却水管，安装在安装槽内。

这样，使上盖体具有冷却功能，提高对腔体的能却效率，从而提高设备的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的化学气相沉积腔体设备的第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的化学气相沉积腔体设备的第二视角的结构示意图；

图3为图2中局部A的放大示意图。

图标：100-化学气相沉积腔体设备；1-支架；2-腔体；21-下盖体；22-上盖体；221-安装槽；3-伸缩动力装置；31-动力装置；32-伸缩电缸；321-缸体；322-伸缩杆；4-导向装置；5-冷却水管；6-调整块；7-螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，本实施例提供了一种化学气相沉积腔体设备100，化学气相沉积腔体设备100包括支架1、腔体2、伸缩动力装置3、导向装置4和冷却水管5。

其中，腔体2包括下盖体21和上盖体22，下盖体21安装在支架1上，上盖体22活动设置在下盖体21上。所述上盖体22的顶面还开设有安装槽221，安装槽221呈弯曲盘绕的形式，冷却水管5安装在所述安装槽221内。这样，使上盖体22具有冷却功能，提高对腔体2的能却效率，从而提高设备的加工效率。

伸缩动力装置3包括动力装置31和与动力装置31连接的伸缩电缸32，其中，动力装置31安装在下盖体21的下侧，伸缩电缸32安装在支架1和上盖体22上，动力装置31用于驱动伸缩电缸32，伸缩电缸32用于带动上盖体22相对于下盖体21升降。这样，动力装置31安装在下盖体21的下侧，形成单侧安装动力装置31的形式，节省了整个设备的占地面积，同时，由于伸缩电缸32安装在支架1和上盖体22上，使得整个设备的高度降低，综上，使得设备的整体结构紧凑，便于其在设备间的布置。

由于伸缩电缸32设置在下盖体21和上盖体22的一侧，如果仅用伸缩电缸32驱动上盖体22相对于下盖体21升降，可能导致上盖体22相对于下盖体21倾斜，即上盖体22没有设置伸缩电缸32的一侧可能会低于上盖体22设置伸缩电缸32的一侧，因此，在支架1和上盖体22上设置导向装置4，导向装置4用于限制上盖体22在竖直方向移动。这样，通过伸缩电缸32和导向装置4对上盖体22两点定位，促进上盖体22保持水平、且相对于下盖体21能够平稳升降。

优选地，伸缩电缸32与导向装置4分别设置在上盖体22的相对两侧。这样，上盖体22的相对两侧受理均衡，有利于上盖体22始终保持水平状态。

请参阅图2，伸缩电缸32包括缸体321、伸缩杆322、下限位开关（图中未示出）、下限位感应块（图中未示出）和台阶（图中未示出）。

具体的，缸体321安装在支架1上。伸缩杆322可伸缩地安装在缸体321内，伸缩杆322的端部连接到上盖体22上。这样，伸缩电缸32结构形式简单、占用空间较小。

下限位开关安装在缸体321上。下限位感应块安装在伸缩杆322位于缸体321外部的一端、且与下限位开关位于同一竖直线上，在下限位感应块向下限位开关靠近的过程中，下限位感应块与下限位开关相距第一预设距离时，伸缩杆322下移速度开始减小直到停止。这样，在上盖体22与下盖体21接触之前，伸缩杆322控制上盖体22先减速再与下盖体21轻微接触，避免上盖体22盖合过程中与下盖体21发生较大冲撞，不仅能够提高设备的使用寿命，还能避免颗粒杂质产生、对腔体2内的加工器件产生污染。

下限位感应块通过台阶连接在缸体321上，在伸缩杆322下降至最低位置时，台阶的顶面对伸缩杆322形成支撑，下限位感应块与下限位开关之间具有间隙。这样，在伸缩杆322下降至最低位置时，下限位感应块与下限位开关不会发生碰撞，避免器件损坏。

导向装置4包括外套筒、伸缩导向杆、上限位开关（图中未示出）和上限位感应块（图中未示出）。

具体的，外套筒竖直连接在支架1上。伸缩导向杆的一端位于外套筒内，伸缩导向杆的另一端支撑起上盖体22。这样，导向装置4结构形式简单、占用空间较小，而且对设备的整体高度不会造成太大影响。

上限位开关安装在上盖体22的上方，可以连接在整体外框架上。上限位感应块安装在上盖体22上、且与上限位开关位于同一竖直线上，在上限位感应块向上限位开关靠近的过程中，上限位感应块与上限位开关相距第二预设距离时，伸缩杆322上移速度开始减小直到停止。这样，在上盖体22向上移动至停止状态的过程中，伸缩杆322控制上盖体22缓慢停止，不仅能够避免上限位开关与上限位感应块发生明显碰撞，还能够避免上盖体22骤停而发生抖动、也就避免增加颗粒杂质。

请参阅图2和图3，为避免加工或装配误差、导致上盖体22未保持水平状态，或上盖体22相对于下盖体21存在倾斜，从而使上盖体22不能完全盖合在下盖体21上，影响真空效果。化学气相沉积腔体设备100还包括调整块6和螺栓7，其中，调整块6的一端与上盖体22铰接，调整块6的底面与伸缩电缸32的伸缩杆322连接，调整块6上开设有螺纹孔。螺栓7设置在螺纹孔内，螺栓7的端部用于支撑上盖体22，旋动螺栓7可调整上盖体22与调整块6的夹角大小。这样，通过设置调整块6和螺栓7，可以调整上盖体22相对于下盖体21的角度，从而使上盖体22不会相对于下盖体21倾斜，保证上盖体22能完全密封盖合在下盖体21上。

本实施例提供的化学气相沉积腔体设备100的有益效果包括：

1.动力装置31安装在下盖体21的下侧，形成单侧安装动力装置31的形式，节省了整个设备的占地面积，同时，由于伸缩电缸32安装在支架1和上盖体22上，使得整个设备的高度降低，综上，使得设备的整体结构紧凑，便于其在设备间的布置；

2.由于伸缩电缸32设置在下盖体21和上盖体22的一侧，如果仅用伸缩电缸32驱动上盖体22相对于下盖体21升降，可能导致上盖体22相对于下盖体21倾斜，即上盖体22没有设置伸缩电缸32的一侧可能会低于上盖体22设置伸缩电缸32的一侧，因此，在支架1和上盖体22上设置导向装置4，通过伸缩电缸32和导向装置4对上盖体22两点定位，促进上盖体22保持水平、且相对于下盖体21能够平稳升降；

3.通过设置调整块6和螺栓7，可以调整上盖体22相对于下盖体21的角度，从而使上盖体22不会相对于下盖体21倾斜，保证上盖体22能完全密封盖合在下盖体21上，进而提升了整个设备的可靠性。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种化学气相沉积腔体设备，其特征在于，所述化学气相沉积腔体设备包括：

支架（1）；

腔体（2），包括下盖体（21）和上盖体（22），所述下盖体（21）安装在所述支架（1）上，所述上盖体（22）活动设置在所述下盖体（21）上；

伸缩动力装置（3），包括动力装置（31）和与所述动力装置（31）连接的伸缩电缸（32），所述动力装置（31）安装在所述下盖体（21）的下侧，所述伸缩电缸（32）安装在所述支架（1）和所述上盖体（22）上，所述动力装置（31）用于驱动所述伸缩电缸（32），所述伸缩电缸（32）用于带动所述上盖体（22）相对于所述下盖体（21）升降；

导向装置（4），安装在所述支架（1）和所述上盖体（22）上，所述导向装置（4）用于限制所述上盖体（22）在竖直方向移动，所述伸缩电缸（32）与所述导向装置（4）分别设置在所述上盖体（22）的相对两侧；

水平补偿装置，包括调整块（6）和螺栓（7），所述调整块（6）的一端与所述上盖体（22）铰接，所述调整块（6）的底面与所述伸缩电缸（32）连接，所述调整块（6）上开设有螺纹孔；所述螺栓（7）设置在所述螺纹孔内，所述螺栓（7）的端部用于支撑所述上盖体（22），旋动所述螺栓（7）可调整所述上盖体（22）与所述调整块（6）的夹角大小。

2.根据权利要求1所述的化学气相沉积腔体设备，其特征在于，所述上盖体（22）的底面开设有凹槽，所述调整块（6）安装在所述凹槽内。

3.根据权利要求1所述的化学气相沉积腔体设备，其特征在于，所述伸缩电缸（32）包括：

缸体（321），安装在所述支架（1）上；

伸缩杆（322），可伸缩地安装在所述缸体（321）内，所述伸缩杆（322）的端部连接到所述上盖体（22）上。

4.根据权利要求3所述的化学气相沉积腔体设备，其特征在于，所述伸缩电缸（32）还包括：

下限位开关，安装在所述缸体（321）上；

下限位感应块，安装在所述伸缩杆（322）位于所述缸体（321）外部的一端、且与所述下限位开关位于同一竖直线上，在所述下限位感应块向所述下限位开关靠近的过程中，所述下限位感应块与所述下限位开关相距第一预设距离时，所述伸缩杆（322）下移速度开始减小直到停止。

5.根据权利要求4所述的化学气相沉积腔体设备，其特征在于，所述伸缩电缸（32）还包括：

台阶，所述下限位感应块通过所述台阶连接在所述缸体（321）上，在所述伸缩杆（322）下降至最低位置时，所述台阶的顶面对所述伸缩杆（322）形成支撑，所述下限位感应块与所述下限位开关之间具有间隙。

6.根据权利要求3所述的化学气相沉积腔体设备，其特征在于，所述导向装置（4）包括：

外套筒，竖直连接在所述支架（1）上；

伸缩导向杆，所述伸缩导向杆的一端位于所述外套筒内，所述伸缩导向杆的另一端支撑起所述上盖体（22）。

7.根据权利要求6所述的化学气相沉积腔体设备，其特征在于，所述导向装置（4）还包括：

上限位开关，安装在所述上盖体（22）的上方；

上限位感应块，安装在所述上盖体（22）上、且与所述上限位开关位于同一竖直线上，在所述上限位感应块向所述上限位开关靠近的过程中，所述上限位感应块与所述上限位开关相距第二预设距离时，所述伸缩杆（322）上移速度开始减小直到停止。

8.根据权利要求1所述的化学气相沉积腔体设备，其特征在于，所述上盖体（22）的顶面还开设有安装槽（221），所述化学气相沉积腔体设备还包括：

冷却水管（5），安装在所述安装槽（221）内。

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