CN116313987A - 外延设备中晶圆的传动装置 - Google Patents

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苏坤
张凌峰
汪婷
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Abstract

本发明公开了一种外延设备中晶圆的传动装置，包括基座、升降模块、旋转模块和调节模块，调节模块中的机架用于承载传动装置的所有组件，以机架为支撑，调整组件通过调节升降模块的底座，实现基座在X轴、Y轴上的位置以及基座的水平度的调节。升降模块的升降轴和顶针实现晶圆的升降，升降模块的整体升降驱动块以底座为支撑，实现旋转模块的整体升降。旋转模块的旋转轴带动基座实现稳定的自转。本发明提供的外延设备中晶圆的传动装置能够使基座上的晶圆保持相对水平并持续、稳定的自转，以保证晶圆在外延过程中均匀地接触热场和工艺气体流场，有助于提高芯片外延层质量。

Description

外延设备中晶圆的传动装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种外延设备中晶圆的传动装置。
背景技术
随着智能制造、电子设备等产业快速崛起和半导体技术的发展，对芯片的需求量日益增长，同时对芯片成本、质量的要求也更加苛刻，在硅外延应用上也追求加工直径更大的硅片和厚度更均匀的外延层，这同时也对大直径硅外延设备提出了更高的要求。外延层厚度的均匀性除了与工艺气体气源的分布和浓度有关，也与衬底在外延过程中的动作规程及相对水平度有关，一旦衬底和工艺气体的流场方向形成一定角度，那么势必会造成外延层不均匀，增加不良率，并且大直径的衬底就意味着衬底的相对水平度调整会更加困难，因此使衬底保持相对水平并持续、稳定的自转以保证衬底在外延过程中被动接收均匀的热场和工艺气体流场对保证外延层质量，提高芯片的良率至关重要。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种外延设备中晶圆的传动装置，能够满足基座的调平、衬底的升降及衬底的自转三个功能，并且调节精确度高。
本发明实施例的外延设备中晶圆的传动装置包括：基座，所述基座用于承载晶圆，所述基座上设有若干通孔；升降模块，升降模块包括底座、晶圆升降组件、整体升降组件，所述晶圆升降组件和所述整体升降组件均设在所述底座上，所述晶圆升降组件包括沿竖直方向延伸的升降轴和设在所述升降轴顶端的若干顶针，所述升降轴在竖直方向上可移动地设置，若干所述顶针从下至上一一对应地穿过若干所述通孔与晶圆底部相抵用于升降晶圆，所述整体升降组件包括在竖直方向上可移动地设置的整体升降驱动块；旋转模块，所述整体升降驱动块与所述旋转模块相连用于升降所述旋转模块，所述旋转模块包括旋转轴、动密封组件、波纹管组件，所述波纹管组件的顶端与反应室密封连接，所述波纹管组件的底端与所述动密封组件相连，所述旋转轴从下至上依次穿过所述动密封组件与所述波纹管组件，所述旋转轴的顶端与所述基座在周向上限位以驱动所述基座绕旋转轴的中心轴线旋转，所述旋转轴与所述升降轴同轴；调节模块，所述调节模块包括机架和调整组件，所述机架用于与反应室相连，所述调整组件设在所述机架上并与所述底座相连，所述调整组件用于沿X轴方向、Y轴方向调整底座的位置，还用于调整底座的水平度，其中X轴和Y轴均沿水平方向且相互垂直。
本发明实施例提供的外延设备中晶圆的传动装置的调节模块中的机架用于承载传动装置的所有组件，以机架为支撑，调整组件通过调节升降模块的底座，实现基座在X轴、Y轴上的位置以及基座的水平度的调节。在反应时，基座位于反应腔中，晶圆升降组件的升降轴将顶针顶出，顶针顶端高于基座的上表面，晶圆传输组件将晶圆放置在顶针上，升降轴带动顶针下降，直至晶圆下落在基座上；反应后，顶针穿过通孔将晶圆顶起脱离基座，晶圆传输组件将晶圆取走。升降模块的整体升降驱动块以底座为支撑，实现旋转模块的整体升降。
旋转模块的旋转轴带动基座实现稳定的自转。波纹管组件内引入净化气体至反应室的下部管内，阻止反应气体流入反应室的下部管内及其下方区域，防止反应室的下部管内及其下方区域的气体反应沉积。动密封组件的设置实现了旋转轴的旋转密封，避免波纹管组件内的气体从旋转轴与波纹管组件的连接处泄漏。
本发明实施例提供的外延设备中晶圆的传动装置能够使基座上的晶圆保持相对水平并持续、稳定的自转，以保证晶圆在外延过程中均匀地接触热场和工艺气体流场，有助于提高外延层质量。
在一些实施例中，所述调整组件包括底板、水平调整组件、X轴调整组件和Y轴调整组件，所述水平调整组件设在所述机架上，用于调整所述底板的水平度，所述X轴调整组件设在所述底板上以所述底板为支撑沿X轴调整所述Y轴调整组件的位置，所述Y轴调整组件以所述X轴调整组件为支撑沿Y轴调整自身的位置，所述Y轴调整组件与所述底座相连。
在一些实施例中，所述水平调整组件包括若干楔形调整块，所述楔形调整块沿其水平方向可移动地设在所述机架上，所述楔形调整块的顶面为斜面，所述底板与所述楔形调整块的顶面相抵，通过调节所述楔形调整块的相对位置调整其嵌入底板的高度，若干所述楔形调整块沿周向间隔设置实现所述底板的水平度调整，且所述楔形调整块至少为三个；
和/或，
所述X轴调整组件包括X轴连杆，X轴驱动块、X轴调节块、X轴调整板、X轴调节销，所述Y轴调整组件包括Y轴连杆，Y轴驱动块、Y轴调节块、Y轴调整板、Y轴调节销，所述Y轴调整板与所述底座相互固定，
所述X轴调整板设在所述底板的一侧并与所述底板平行，所述X轴连杆可转动地与所述底板相连且与所述底板相互平行，所述X轴调节块可摆动地与所述底板相连，所述X轴驱动块可转动地与所述X轴调节块摆动的一端相连，所述X轴驱动块与所述X轴连杆螺纹配合并随所述X轴连杆的旋转沿所述X轴连杆移动，所述X轴调节销与所述X轴调节块摆动的另一端相连，所述X轴调整板上设有沿Y轴延伸的第一腰形孔，所述X轴调节销的一部分伸入所述第一腰形孔中，在X轴连杆的驱动下，所述X轴调节块摆动并通过所述X轴调节销拨动所述X轴调整板沿X轴移动；
所述Y轴调整板与所述X轴调整板平行且两者可沿Y轴相对移动地相连，所述Y轴连杆可转动地与所述Y轴调整板相连且与所述底板相互平行，所述Y轴调节块可摆动地与所述Y轴调整板相连，所述Y轴驱动块可转动地与所述Y轴调节块摆动的一端相连，所述Y轴驱动块与所述Y轴连杆螺纹配合并随所述Y轴连杆的旋转沿所述Y轴连杆移动，所述Y轴调节销与所述Y轴调节块摆动的另一端相连，所述X轴调整板上设有沿X轴延伸的第二腰形孔，所述Y轴调节销的一部分伸入所述第二腰形孔中，在Y轴连杆的驱动下，所述Y轴调节块摆动并以所述Y轴调节销为支撑拨动所述Y轴调整板相对所述X轴调整板沿Y轴移动。
在一些实施例中，所述晶圆升降组件还包括第一驱动机构、第一丝杆、第一滑块、升降轴驱动块，所述第一驱动机构固定在所述底座上用于驱动所述第一丝杆旋转，所述第一丝杆沿竖直方向延伸，所述第一滑块与所述第一丝杆螺纹配合随所述第一丝杆转动上下移动，所述升降轴驱动块与所述第一滑块相互固定，所述升降轴与所述升降轴驱动块相互固定。
在一些实施例中，所述升降轴套设所述旋转轴，所述波纹管组件包括第一波纹管和第二波纹管，所述晶圆升降组件还包括波纹管分离安装块和升降轴固定块，所述波纹管分离安装块与所述升降轴驱动块相互固定，所述波纹管分离安装块为环形，所述第一波纹管底端与所述波纹管分离安装块顶端密封连接，所述第二波纹管顶端与所述波纹管分离安装块底端密封连接，所述升降轴固定块位于所述波纹管分离安装块内侧并与所述波纹管分离安装块相互固定，所述升降轴固定块套设所述升降轴与所述升降轴相互固定。
在一些实施例中，所述整体升降组件包括第二驱动机构、第二丝杆和第二滑块，所述第二驱动机构固定在所述底座上用于驱动所述第二丝杆旋转，所述第二丝杆沿竖直方向延伸，所述第二滑块与所述第二丝杆螺纹配合随所述第二丝杆转动上下移动，所述整体升降驱动块与所述第二滑块相互固定。
在一些实施例中，所述旋转模块包括安装架、旋转电机、旋转过渡件、啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述整体升降驱动块与所述安装架相连，所述旋转电机设在所述安装架上，通过驱动所述主动齿轮带动所述从动齿轮旋转，所述旋转过渡件套设所述旋转轴并与所述旋转轴周向固定，所述从动齿轮通过所述旋转过渡件驱动所述旋转轴旋转，所述动密封组件为磁流体密封组件，所述磁流体密封组件设在所述安装架上且具有可旋转的内圈，所述旋转过渡件的一部分配合在内圈内部并与所述内圈周向固定。
在一些实施例中，所述旋转模块还包括传感器组件，所述传感器组件包括传感器钣金、第一传感器拨片、第一光电传感器，所述传感器钣金安装在所述安装架上，所述第一光电传感器安装在所述传感器钣金上，所述第一传感器拨片随所述从动齿轮转动，所述第一光电传感器用于记录所述第一传感器拨片经过的次数反馈所述旋转轴的转速。
在一些实施例中，所述波纹管组件包括波纹管、波纹管-腔体连接件、腔体连接件、水平支撑板、竖直支撑板，所述波纹管-腔体连接件与所述波纹管的顶端相连，所述波纹管-腔体连接件用于与所述反应室相连，所述波纹管-腔体连接件沿X轴位置可调地与所述水平支撑板相连，所述水平支撑板沿Y轴位置可调地与所述竖直支撑板相连，所述竖直支撑板在竖直方向上位置可调地与所述底座相连。
在一些实施例中，所述升降模块还包括连接件升降组件，所述连接件升降组件包括第三驱动机构、第三丝杆和第三滑块，所述第三驱动机构驱动所述第三丝杆转动，所述第三丝杆沿竖直方向延伸，所述第三滑块与所述第三丝杆螺纹配合随所述第三丝杆转动上下移动，所述第三滑块与所述竖直支撑板或者所述底座相互固定。
在一些实施例中，所述竖直支撑板设有第一滑轨和第一滑槽中的其中一者，所述水平支撑板设有第一滑轨和第一滑槽中的另一者，所述第一滑轨和所述第一滑槽均沿Y轴方向延伸，所述第一滑轨配合在第一滑槽中并可沿第一滑槽滑动；和/或，所述水平支撑板设有第二滑轨和第二滑槽中的其中一者，所述波纹管-腔体连接件设有第二滑轨和第二滑槽中的另一者，所述第二滑轨和所述第二滑槽均沿X轴方向延伸，所述第二滑轨配合在第二滑槽中并可沿第二滑槽滑动。
在一些实施例中，传动装置还包括还包括测温模块，所述测温模块包括热电偶和热电偶安装工装，所述热电偶穿设在所述旋转轴内随所述旋转轴同步转动，其顶端测温头与所述基座底部相抵，其底端穿过所述旋转过渡件并向下伸出，所述热电偶安装工装包括旋转卡扣组件和弹簧，所述旋转卡扣组件与所述热电偶的底端卡紧，所述弹簧组件设在旋转卡扣组件上，所述弹簧以所述旋转卡扣组件为支撑向所述热电偶施加向上的力。
在一些实施例中，所述热电偶安装工装还包括热电偶竖直调节组件，热电偶竖直调节组件作用于所述旋转卡扣组件，用于调节所述旋转卡扣组件在竖直方向上的位置，以调节所述热电偶在竖直方向上的位置；
所述热电偶安装工装还包括百分表，所述百分表的测量针头与所述旋转卡扣组件相抵，用于测量所述热电偶在竖直方向上的相对位移。
在一些实施例中，传动装置还包括滑环组件，所述滑环组件包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、阶梯轴，所述第一齿轮与所述旋转电机传动连接，所述阶梯轴顶端与所述第一齿轮相连，所述阶梯轴底端与所述第二齿轮相连，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述热电偶同步旋转，与热电偶相连的其他组件设在所述第三齿轮顶部随其转动。
在一些实施例中，所述升降模块还包括三个第二光电传感器，所述三个光电传感器在竖直方向上间隔排布设置在所述底座上，其中至少位于中部的所述第二光电传感器在竖直方向上位置可调，所述晶圆升降组件还包括随所述升降轴升降的第二传感器拨片，所述第二传感器拨片在竖直方向上与每个第二光电传感器对应，以使所述第二光电传感器感知所述第二传感器拨片的位置。
附图说明
图1是本发明实施例提供的晶圆的传动装置的整体结构示意图。
图2是本发明实施例提供的基座的仰视图。
图3是本发明实施例提供的基座的俯视图。
图4是本发明实施例提供的调节模块的结构示意图一。
图5是本发明实施例提供的调节模块的结构示意图二。
图6是图4中A处放大示意图。
图7是本发明实施例提供的升降模块的结构示意图一。
图8是本发明实施例提供的升降模块的结构示意图二。
图9是本发明实施例提供的升降模块的剖视图。
图10是本发明实施例提供的升降模块的局部示意图一。
图11是本发明实施例提供的升降模块的局部示意图二。
图12是本发明实施例提供的升降模块的局部示意图三。
图13是本发明实施例提供的旋转模块的剖视图。
图14是本发明实施例提供的旋转模块的局部示意图。
图15是本发明实施例提供的测温模块的结构示意图一。
图16是本发明实施例提供的测温模块的结构示意图二。
图17是本发明实施例提供的热电偶安装工装的结构示意图。
图18是本发明实施例提供的热电偶安装工装的剖视图。
附图标记：
1-基座；11-通孔；12-腰形盲孔；13-球顶盲孔；
2-调节模块；21-机架；211-底板；22-X轴调整组件；221-X轴手轮；222-X轴固定端销轴；223-X轴手轮螺杆；224-X轴驱动块；225-X轴调节块；226-X轴拨动销轴；227-X轴调节销；228-X轴调整板；2281-第一腰形孔；2282-第二腰形孔；2283-第三腰形孔；23-Y轴调整组件；231-Y轴手轮；232-Y轴固定端销轴；233-Y轴手轮螺杆；234-Y轴驱动块；235-Y轴调节块；236-Y轴拨动销轴；237-Y轴调节销；238-Y轴调整板；24-水平调整组件；241-楔形调整块；242-水平调整手轮；243-调整手轮安装块；244-调整底座；245-连接螺栓；3-升降模块；31-底座；311-安装座；312-导轨；313-第二光电传感器；314-传感器底座；315-传感器安装板；32-晶圆升降组件；321-升降轴；322-顶针；323-提升三角架；324-导轨滑块；325-步进电机；3251-电机底座；326-第一丝杆；327-第一滑块；328-升降轴驱动块；329-波纹管分离安装块；3210-升降轴固定块；3211-升降轴固定销；3212-第二传感器拨片；33-整体升降组件；331-整体升降驱动块；332-整体升降手轮；333-第二丝杆；334-第二滑块；335-轴承座；336-第一锁紧块；337-第一锁紧把手；34-连接件升降组件；341-腔体连接件升降手轮；342-第三丝杆；343-第三滑块；344-直线轴承；345-安装板；346-支撑板；347-固定把手；
4-旋转模块；41-旋转轴；411-旋转三脚架；42-动密封组件；421-安装架；422-旋转电机；423-旋转过渡件；424-主动齿轮；425-从动齿轮；426-齿轮固定块；43-波纹管组件；431-第一波纹管；4311-第一法兰；432-第二波纹管；4321-第二法兰；433-波纹管连接件；4331-第二滑轨；434-腔体连接件；435-水平支撑板；4351-第一滑槽；4352-第二滑槽；436-竖直支撑板；4361-第一滑轨；44-传感器组件；441-传感器钣金；442-第一传感器拨片；443-第一光电传感器；
5-测温模块；51-热电偶；52-热电偶安装工装；521-热电偶安装块；522-下端盖；5221-O型圈压紧环；5231-旋转卡扣；5232-旋转卡扣底座；5241-热电偶调整固定块；5242-弹簧；5243-弹簧固定块；5251-调节螺杆；5252-调节螺母；5253-螺母；5261-支撑臂；5262-百分表固定块；5263-百分表；53-滑环组件；531-滑环连接块；532-滑环卡爪；533-滑环；534-第一齿轮；535-第二齿轮；536-第三齿轮；537-阶梯轴；538-齿轮固定块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面根据图1-图18描述本发明实施例提供的外延设备中晶圆的传动装置。传动装置包括基座1、调节模块2、升降模块3、旋转模块4。
基座1用于承载晶圆，基座1上设有若干通孔11。
升降模块3包括底座31、晶圆升降组件32和整体升降组件33，晶圆升降组件32和整体升降组件33均设在底座31上。晶圆升降组件32包括沿竖直方向延伸的升降轴321和设在升降轴321顶端的若干顶针322，升降轴321在竖直方向上可移动地设置，若干顶针322从下至上一一对应地穿过基座11上的若干通孔11与位于基座1上方的晶圆底部相抵，用于升降晶圆。
整体升降组件包括在竖直方向上可移动地设置的整体升降驱动块331，整体升降驱动块331与旋转模块4相连用于升降旋转模块4。
旋转模块4包括旋转轴41、动密封组件42和波纹管组件43。波纹管组件43的顶端与反应室密封连接，波纹管组件43的底端与动密封组件42相连，旋转轴41的顶端与基座1在周向上限位以驱动基座1绕旋转轴41的中心轴线旋转。
旋转轴41与升降轴321同轴。旋转轴41从下至上依次穿过动密封组件42与波纹管组件43伸入反应室内，升降轴321的一部分位于波纹管组件43内并向上穿出波纹管组件43后伸入反应室内。旋转轴41与升降轴321同轴是指，旋转轴41的中心轴线和升降轴321的中心轴线重合且均沿竖直方向延伸，可以使旋转轴41套设升降轴321或者升降轴321套设旋转轴41。
调节模块2包括机架21和调整组件，机架21用于与反应室相连，调整组件设在机架21上并与升降模块3的底座31相连，调整组件用于沿X轴方向、Y轴方向调整底座31的位置，还用于调整底座31的水平度，其中X轴和Y轴均沿水平方向且相互垂直。
本发明实施例提供的外延设备中晶圆的传动装置的调节模块中的机架用于承载传动装置的所有组件，以机架为支撑，调整组件通过调节升降模块的底座，实现基座在X轴、Y轴上的位置以及基座的水平度的调节。
在反应时，基座位于反应腔中，晶圆升降组件的升降轴将顶针顶出，顶针顶端高于基座的上表面，晶圆传输组件将晶圆放置在顶针上，升降轴带动顶针下降，直至晶圆下落在基座上；反应后，顶针穿过通孔将晶圆顶起脱离基座，晶圆传输组件将晶圆取走。
在一些实施例中，晶圆传输组件为晶片插取机构，晶片插取机构从料盒中插取晶片，将晶片搬运至基座上方，升降轴带动顶针上升，顶针的顶端与晶片的底部相抵并继续带动晶片顶升，使晶片脱离晶片插取机构，晶片插取机构退出反应室，升降轴带动顶针回落直至晶片落在基座上。反应结束后，升降轴带动顶针从下至上穿过通孔与晶片的底部相抵，并顶升晶片使晶片脱离基座，晶片插取机构伸入反应室内并在竖直方向上位于晶片和基座之间，升降轴带动顶针回落将晶片放置于晶片插取机构上，晶片插取机构带着晶片退出反应室。
本发明采用整体式基座对晶圆进行支撑，进而利用顶针的被动升降达到升降晶圆的目的。相比于分离式基座，整体式基座结构简单且表面结构相同，顶针与晶圆的接触面积较小，在外延过程中，晶圆下表面接收到的工艺气体更加均匀，对衬底外延生长过程中干扰性更弱，大大了提高外延生长的良品率。
升降模块的整体升降驱动块以底座为支撑，实现旋转模块的整体升降。旋转模块的整体升降最终带动基座的升降。
旋转模块的旋转轴带动基座实现稳定的自转。波纹管组件用于避免反应室内反应气体的从升降轴和旋转轴与反应室之间的间隙泄漏，还可以通过波纹管组件内引入净化气体至反应室的下部管内，阻止反应气体流入反应室的下部管内及其下方区域，防止反应室的下部管内及其下方区域的气体反应沉积。波纹管组件的形变特性还允许升降轴在竖直方向上的位移。动密封组件的设置实现了旋转轴的旋转密封，避免波纹管组件内的气体从旋转轴与波纹管组件的连接处泄漏。
本发明实施例提供的外延设备中晶圆的传动装置能够使基座上的晶圆保持相对水平并持续、稳定的自转，以保证晶圆在外延过程中均匀地接触热场和工艺气体流场，有助于提高外延层质量。
下面以图1-图18作为示例详细描述本发明具体实施例中的晶圆的传动装置。
如图1所示，传动装置包括基座1、调节模块2、升降模块3、旋转模块4，还包括测温模块5。
基座1位于反应室内用于支撑晶圆。如图2和图3所示，基座1材质为石墨。基座1上沿其周向间隔布置有三个通孔11。升降模块3的升降轴321顶部设有提升三角架323，提升三角架323包括三个顶针322，顶针322竖直延伸，三个顶针322与三个通孔11一一对应地设置。升降轴321上升，顶针322穿过通孔11将晶圆顶起；升降轴321下降，顶针322支撑着晶圆将晶圆放置在基座1上。
本发明实施例提供的外延设备中晶圆的传动装置操作方便、调整精准，采用顶针的被动升降来达到升降晶圆的目的，相比于分离式基座，整体基座结构简单，对衬底外延生长过程中干扰性更弱，大大提高外延生长的良品率。
如图2所示，基座1的底部沿其周向间隔布置有三个腰形盲孔12，腰形盲孔12的延伸方向沿基座1的径向，旋转模块4的旋转轴41的顶部连接有旋转三脚架411。旋转三脚架411与旋转轴41在周向上相互限位，旋转轴41旋转带动旋转三脚架411转动。旋转三脚架411具有三个腰形销，腰形销配合在腰形盲孔12中以向基座1提供旋转驱动力，从而实现旋转轴41驱动基座1稳定旋转。
如图4和图5所示，调节模块2包括机架21、底板211、X轴调整组件22、Y轴调整组件23和水平调整组件24。机架21与反应室相连用于承载所有组件的重量。水平调整组件24设在机架1上，以机架1为支撑调整底板211的水平度。X轴调整组件22设在底板211上以底板211为支撑沿X轴调整Y轴调整组件23的位置，Y轴调整组件23以X轴调整组件为支撑沿Y轴调整自身的位置。Y轴调整组件23与升降模块3的底座31相连。水平调整组件24调整底板211的水平度，底板211带动X轴调整组件22进而带动Y轴调整组件23调整，X轴调整组件22沿X轴调整Y轴调整组件23，Y轴调整组件23沿Y轴调整自身位置，实现对升降模块3的底座31的水平度、位置的调整。旋转模块4与升降模块3通过整体升降驱动块相连，基座1支撑在旋转轴41上，因此调节模块2最终实现了对基座1的水平度、位置的调整。
在本实施例中，如图4所示，机架21包括三个沿竖直方向的方钢管，方钢管的顶部通过连接螺栓与反应室底座相连。水平调整组件24包括三个楔形调整块241，楔形调整块241沿其水平方向可移动地设在机架21上，楔形调整块241的顶面为斜面，底板211与楔形调整块241的顶面相抵，通过调节楔形调整块241的相对位置调整其嵌入底板211的高度。如图4所示，三个楔形调整块241沿周向间隔设置，实现底板211的Z向位移来达到水平调整的目的。
在其他可替换的实施例中，楔形调整块241为其他，优选地，楔形调整块241至少为三个。
具体地，如图4所示，水平调整组件24包括楔形调整块241、水平调整手轮242、调整手轮安装块243、调整底座244。一组水平调整手轮242、调整手轮安装块243、调整底座244与一个楔形调整块241对应。调整底座244与机架21相互固定，调整手轮安装块243设在调整底座244的顶部与其相连，调整手轮安装块243上开设有安装通孔。
如图6所示，水平调整手轮242具有沿水平方向延伸的螺杆，螺杆上设有凹槽，水平调整手轮242的螺杆穿过调整手轮安装块243的安装通孔，凹槽与调整手轮安装块243卡合，并通过若干平垫圈和挡圈与调整手轮安装块243实现螺杆的轴向上的限位，并且水平调整手轮242相对调整手轮安装块243可旋转。水平调整手轮242的螺杆的末端与楔形调整块241螺纹配合。楔形调整块241的底端面为平面与调整底座244的顶端面相抵且可相对调整底座244的顶端面滑动，楔形调整块241的顶端面为斜面，即楔形调整块241的高度沿螺杆的轴向逐渐变化。楔形调整块241上设有沿螺杆的轴向延伸的长形通孔，连接螺栓245穿过底板211和楔形调整块241上的长形通孔后与调整底座244相连。
如图4所示，底板211的底部与三个楔形调整块241的顶端面相抵，底板211的水平度三个楔形调整块241嵌入底板211的高度有关。水平调整手轮242的螺杆与楔形调整块241螺纹配合，通过旋转水平调整手轮242可调整楔形调整块241的相对位置，楔形调整块241沿调整底座244的顶端面滑动，连接螺栓245沿长形通孔滑动，楔形调整块241嵌入底板211的高度改变，通过分别调整三个楔形调整块241嵌入底板211的高度，实现底板211的水平度的调整。
在本实施例中，如图5所示，X轴调整组件22包括X轴连杆，X轴驱动块224、X轴调节块225、X轴调整板228、X轴调节销227等。Y轴调整组件23包括Y轴连杆，Y轴驱动块234、Y轴调节块235、Y轴调整板238、Y轴调节销237等，其中Y轴调整板238与升降模块3的底座31相互固定。
X轴调整板228设在底板211的上方并与底板211平行，X轴连杆可转动地与底板211的底部相连，且X轴连杆的延伸方向与底板211相互平行。具体地，X轴连杆包括相连的X轴手轮221和X轴手轮螺杆223，底板211的底部设有X轴固定端销轴222，X轴手轮螺杆223穿过X轴固定端销轴222上的通孔，并通过垫片和挡圈与X轴固定端销轴222在X轴手轮螺杆223轴向上相互限位，X轴手轮螺杆223可相对X轴固定端销轴222旋转。X轴驱动块224与X轴手轮螺杆223的末端螺纹配合并随X轴手轮螺杆223的旋转沿X轴手轮螺杆223移动。
X轴调节块225可摆动地与底板221相连。具体地，如图5所示，X轴调节块225通过与底板211相互垂直的X轴拨动销轴226与底板221相连，X轴调节块225摆动时围绕X轴拨动销轴226转动。X轴驱动块224可转动地与X轴调节块225摆动的一端相连，X轴驱动块224的旋转中心线与底板211相垂直，X轴调节销227与X轴调节块225摆动的另一端相连。如图4所示，X轴调整板228上设有沿Y轴延伸的第一腰形孔2281，X轴调节销227的一部分伸入第一腰形孔2281中。在X轴连杆的驱动下，X轴调节块225摆动并通过X轴调节销227拨动X轴调整板228沿X轴移动。
Y轴调整板238设在X轴调整板228的下方且两者相互平行，Y轴调整板238和X轴调整板228沿Y轴可相对移动地相连，即两者可以在Y轴方向上产生移动的相对位移。而在X轴方向上，Y轴调整板238和X轴调整板228相互限位。因此当X轴调整板228沿X轴移动，其将带动Y轴调整板238沿X轴移动。又由于Y轴调整板238与升降模块3的底座31相互固定，进而带动整个升降模块3沿X轴移动。
Y轴连杆可转动地与Y轴调整板228相连并与底板221相互平行。具体地，Y轴连杆包括相连的Y轴手轮231和Y轴手轮螺杆233。Y轴调整板228的底部设有Y轴固定端销轴232，Y轴手轮螺杆233穿过Y轴固定端销轴232上的通孔，并通过垫片和挡圈与Y轴固定端销轴232在Y轴手轮螺杆233轴向上相互限位，Y轴手轮螺杆233可相对Y轴固定端销轴232旋转。Y轴驱动块234与Y轴手轮螺杆233的末端螺纹配合并随Y轴手轮螺杆233的旋转沿Y轴手轮螺杆233移动。
Y轴调节块235可摆动地与Y轴调整板238相连。具体地，如图5所示，Y轴调节块235通过与底板211相互垂直的Y轴拨动销轴236与Y轴调整板238相连，Y轴调节块235摆动时围绕Y轴拨动销轴236转动。Y轴驱动块234可转动地与Y轴调节块235摆动的一端相连，且Y轴驱动块234的旋转中心线与底板211相垂直。Y轴调节销237与Y轴调节块235摆动的另一端相连。如图4所示，X轴调整板228上设有沿X轴延伸的第二腰形孔2282，Y轴调节销237的一部分伸入第二腰形孔2282中。在Y轴连杆的驱动下，Y轴调节块235摆动并以Y轴调节销237为支撑拨动Y轴调整板238相对X轴调整板228沿Y轴移动。
具体地，为了实现Y轴调整板238和X轴调整板228沿Y轴可相对移动地相连，如图4所示，X轴调整板228上设有若干第三腰形孔2283，第三腰形孔2283沿Y轴方向延伸，螺栓穿过第三腰形孔2283与Y轴调整板238相连。在Y轴调整板238和X轴调整板228在Y轴方向上产生相对位移，螺栓沿第三腰形孔2283移动。
调节模块2在X轴向上的具体调节过程为：底板211相对位置不动，通过旋转X轴手轮221，X轴手轮221带动X轴手轮螺杆223相对X轴固定端销轴222旋转，X轴手轮螺杆223末端的X轴驱动块224沿X轴手轮螺杆223移动。X轴驱动块224移动过程中相对X轴调节块225转动，并带动X轴调节块225以X轴拨动销轴226为中心摆动，X轴调节块225的摆动带动另一端X轴调节销227移动。由于X轴调节销227的一部分配合在第一腰形孔2281中，X轴调节销227移动时在第一腰形孔2281的延伸方向(Y轴方向)没有限制，而在X轴方向上紧靠于X轴调整板228，因此X轴调节销227在移动过程中可以沿Y轴方向相对第一腰形孔2281滑动，因此来达到X轴方向调整X轴调整板228的目的。由于X轴调整板228与Y轴调整板238在X轴方向上相互限位，因此带动Y轴调整板238沿X轴移动。又由于Y轴调整板238与升降模块3的底座31相互固定，进而带动整个升降模块3沿X轴移动，并最终带动基座1沿X轴移动。
调节模块2在Y轴向上的具体调节过程为：底板211和X轴调整板228相对位置不动，旋转Y轴手轮231，Y轴手轮231带动Y轴手轮螺杆233相对Y轴固定端销轴232旋转，Y轴手轮螺杆233末端的Y轴驱动块234沿Y轴手轮螺杆233移动。Y轴驱动块234移动过程中相对Y轴调节块235转动，并带动Y轴调节块235以Y轴拨动销轴236为中心摆动。由于Y轴调节销237配合在第二腰形孔2282中，Y轴调节销237在第二腰形孔2282延伸方向(X轴方向)没有限制，因此Y轴调节销237在移动过程中可以沿X轴方向相对第二腰形孔2282滑动，而Y轴调节销237在Y轴方向上紧靠于X轴调整板228，因此Y轴调节销237在Y轴方向上的位置保持不动。由于Y轴调节块235的摆动，其通过Y轴拨动销轴236施加在Y轴调整板238上作用力而将Y轴调整板238沿Y轴推动。实现“Y轴调节块235摆动并以Y轴调节销237为支撑拨动Y轴调整板238相对X轴调整板228沿Y轴移动”，因此来达到Y轴方向调整Y轴调整板238的目的，并最终带动基座1沿Y轴移动。
如图7和图8所示，升降模块3的底座31包括安装座311、导轨312，导轨312设在安装座311上沿竖直方向延伸。晶圆升降组件32包括导轨滑块324，导轨滑块324与导轨312配合沿导轨312滑动。安装座311与Y轴调整板238相互固定，晶圆升降组件32和整体升降组件33均与安装座311相互固定。
晶圆升降组件32还包括第一驱动机构、第一丝杆326、第一滑块327、升降轴驱动块328，第一驱动机构用于驱动第一丝杆326旋转，第一丝杆326沿竖直方向延伸，第一滑块327与第一丝杆326螺纹配合随第一丝杆326转动上下移动，升降轴驱动块328与第一滑块327相互固定，升降轴321与升降轴驱动块328相互固定。
具体地，在本实施例中，如图7所示，第一驱动机构为步进电机325，步进电机325通过电机底座3251设在安装座311的侧方，步进电机325与第一丝杆326的底端连接用于驱动第一丝杆326旋转。第一滑块327设在升降轴驱动块328的上端面上并与其通过螺栓相互固定，第一丝杆326从下至上穿过升降轴驱动块328和第一滑块327并与第一滑块327螺纹配合。在图7所示的实施例中，第一丝杆326的顶端还连接手轮，因此也可以通过旋转手轮驱动第一丝杆326旋转。第一丝杆326旋转，第一滑块327带动升降轴驱动块328上下移动，升降轴驱动块328带动升降轴321上下移动，最终实现晶圆的升降。
进一步具体地，如图9所示，升降轴321为管状结构，其套设旋转轴41并沿竖直方向延伸，升降轴321与旋转轴41之间具有间隔，两者作用互不影响。升降轴321的底部位于波纹管组件43内，顶部向上从波纹管组件43伸出。
波纹管组件43包括第一波纹管431和第二波纹管432。晶圆升降组件32还包括波纹管分离安装块329和升降轴固定块3210，波纹管分离安装块329与升降轴驱动块328相互固定。导轨滑块324具体地设在波纹管分离安装块329的侧边。波纹管分离安装块329为环形，其中第一波纹管431底端与波纹管分离安装块329的顶端密封连接，第二波纹管432顶端与波纹管分离安装块329的底端密封连接。具体地，第一波纹管431的顶端和底端均连接有第一法兰4311，第二波纹管432顶端和底端均连接有第二法兰4321。第一波纹管431底端的第一法兰4311与波纹管分离安装块329之间通过O型圈端面密封，第二波纹管432顶端的第二法兰4321与波纹管分离安装块329之间通过O型圈端面密封。
升降轴固定块3210位于波纹管分离安装块329内侧并与波纹管分离安装块329相互固定，升降轴固定块3210套设升降轴321与升降轴321相互固定。可选地，波纹管分离安装块329的内圈与升降轴固定块3210的外圈过盈配合，升降轴固定块3210与升降轴321之间配合有若干道O型密封圈，实现第一波纹管431和第二波纹管432之间的密封，且实现两者之间在竖直方向上的限位。
为进一步提高稳定性，防止波纹管分离安装块329与升降轴固定块3210之间相对旋转，如图7所示，晶圆升降组件32还包括升降轴固定销3211，升降轴固定销3211从外向内穿过波纹管分离安装块329与升降轴固定块3210相抵。
晶圆升降组件32的运作过程如下：步进电机325运作驱动第一丝杆326旋转，第一滑块327沿第一丝杆326上下移动，依次带动升降轴驱动块328、波纹管分离安装块329、升降轴固定块3210、升降轴321升降。如图9所示，升降轴321的顶部设置有锥度的卡头，相应的提升三脚架323的卡头也同样设置有锥度，以此来与升降轴321配合，提供轴向升降运动，通过顶针322实现晶圆的升降。
整体升降组件33包括整体升降驱动块331、第二驱动机构、第二丝杆333和第二滑块334，第二驱动机构用于驱动第二丝杆333旋转，第二丝杆333沿竖直方向延伸，第二滑块334与第二丝杆333螺纹配合随第二丝杆333转动上下移动，整体升降驱动块331与第二滑块334相互固定。第二驱动机构通过驱动第二丝杆333旋转，带动第二滑块334以及整体升降驱动块331上下移动，最终实现旋转模块4的整体升降。
具体地，如图8所示，在本实施例中，第二驱动机构为整体升降手轮332，整体升降手轮332通过第一锁紧块336固定在安装座311上并与第二丝杆333的底端相连。第一锁紧块336的上方设有轴承座335，轴承座335内设有轴承，轴承配合在第二丝杆333与轴承座335之间。第二滑块334固定在整体升降驱动块331的上方。手动旋转整体升降手轮332，第二滑块334带动整体升降驱动块331沿第二丝杆333轴向位移，实现将旋转模块4整体升降的目的，在调整好轴向位移后通过旋紧第一锁紧块336上的第一锁紧把手337限制整体升降手轮332的周向旋转，实现锁紧。
如图13所示，旋转模块4包括旋转轴41、动密封组件42、波纹管组件43，还包括安装架421、旋转电机422、旋转过渡件423、主动齿轮424和从动齿轮425。主动齿轮424和从动齿轮425啮合。整体升降驱动块331与安装架421相连，旋转电机422设在安装架421上，通过驱动主动齿轮424带动从动齿轮425旋转，旋转过渡件423套设旋转轴41并与旋转轴41周向固定，从动齿轮425通过旋转过渡件423驱动旋转轴41旋转，动密封组件42为磁流体密封组件，磁流体密封组件设在安装架421上且具有可旋转的内圈，旋转过渡件423的一部分配合在内圈内部并与内圈周向固定。
具体地，整体升降驱动块331与安装架421通过螺栓连接。安装架421水平设置，设有两个安装通孔，旋转电机422设在安装架421一侧的安装通孔处，磁流体密封组件设在安装架421的另一个安装通孔处。旋转电机422的底部与主动齿轮424传动连接。旋转过渡件423为倒T型结构，旋转过渡件423套设旋转轴41，与旋转轴41通过若干道O型圈实施密封并提供摩擦力，将动力传递至旋转轴41，实现旋转轴41绕轴向的旋转动作。
旋转过渡件423的上部分伸入磁流体密封组件的内圈中，并通过O型圈实施密封，与磁流体密封组件的内圈相对静止，旋转过渡件423底部通过齿轮固定块426与从动齿轮425传动连接，主动齿轮424与从动齿轮425啮合。磁流体密封组件通过第二波纹管432底部的第二法兰4321与第二波纹管432相连。
旋转轴41向上延伸分别穿过磁流体密封组件和波纹管组件43，旋转轴41的顶部安装有旋转三脚架411，旋转轴41的顶端设置有锥度的卡头，旋转三脚架411设有具有锥度的卡头以此来与旋转轴41配合，提供绕轴向的旋转运动。旋转三脚架411的腰形销与腰形盲孔12配合实现基座1的稳定旋转。
旋转模块4驱动基座1转动的过程具体为：旋转电机422运作，通过主动齿轮424带动从动齿轮425旋转，从动齿轮425旋转带动旋转过渡件423和旋转轴41旋转，最终驱动基座1旋转。动密封组件42实现旋转轴41的动密封。
如图7-11所示，波纹管组件43包括波纹管、波纹管-腔体连接件、水平支撑板435、竖直支撑板436。波纹管包括第一波纹管431和第二波纹管431，第一波纹管431和第二波纹管431通过波纹管分离安装块329相连。波纹管连接件433与第一波纹管431的顶端的第一法兰4311密封连接，波纹管-腔体连接件与波纹管连接件433的顶端相连，波纹管-腔体连接件用于与反应室相连。
波纹管-腔体连接件具体包括波纹管连接件433和腔体连接件434，波纹管连接件433与第一波纹管431顶部相连，腔体连接件434与波纹管连接件433顶部相连。
为了便于与反应室准确连接，波纹管-腔体连接件(波纹管连接件433)沿X轴位置可调地与水平支撑板435相连，水平支撑板435沿Y轴位置可调地与竖直支撑板436相连，竖直支撑板436在竖直方向上位置可调地与升降模块3的底座31相连。
如图8所示，升降模块3还包括连接件升降组件34，连接件升降组件34包括第三驱动机构、第三丝杆342和第三滑块343，第三驱动机构驱动第三丝杆342转动，第三丝杆342沿竖直方向延伸，第三滑块343与第三丝杆342螺纹配合随第三丝杆342转动上下移动，第三滑块343与竖直支撑板436或者底座31相互固定。
具体地，如图8所示，连接件升降组件34进一步包括直线轴承344、安装板345、支撑板346。支撑板346与安装座311固定连接，安装板345沿水平方向延伸与支撑板346固定连接。第三滑块343固定设在安装板345的上表面。第三驱动机构为腔体连接件升降手轮341，腔体连接件升降手轮341设在第三丝杆342上，第三丝杆342的顶端与竖直支撑板436固定连接，第三丝杆34向下穿过第三滑块343和安装板345。直线轴承344与竖直支撑板436和安装板345连接，作为支撑避免第三丝杆342偏心。通过腔体连接件升降手轮341带动第三丝杆34旋转，第三滑块343相对第三丝杆34上下移动，由于安装座311和第三滑块343相对固定，第三丝杆34带动竖直支撑板436升降。
在其他可替换实施例中，第三丝杆34的底端固定在安装座311上，第三滑块343固定在竖直支撑板436上，通过腔体连接件升降手轮341带动第三丝杆34旋转，第三滑块343相对第三丝杆34上下移动，安装座311相对固定，第三滑块343带动竖直支撑板436升降。
进一步地，调整好竖直支撑板436的位置后，通过旋紧固定把手347来限制第三丝杆342的周向运动。
在一些实施例中，竖直支撑板436设有第一滑轨和第一滑槽中的其中一者，水平支撑板435设有第一滑轨和第一滑槽中的另一者，第一滑轨和第一滑槽均沿Y轴方向延伸，第一滑轨配合在第一滑槽中并可沿第一滑槽滑动，从而实现水平支撑板435沿Y轴相对竖直支撑板436位置可调。
在一些实施例中，水平支撑板435设有第二滑轨和第二滑槽中的其中一者，波纹管-腔体连接件设有第二滑轨和第二滑槽中的另一者，第二滑轨和第二滑槽均沿X轴方向延伸，第二滑轨配合在第二滑槽中并可沿第二滑槽滑动，从而实现波纹管-腔体连接件沿X轴相对水平支撑板435位置可调。
作为示例，在本实施例中，如图10和图11所示，竖直支撑板436三面环绕水平支撑板435设置并在朝向Y轴方向的一侧敞开，竖直支撑板436的内侧设有第一滑轨4361，水平支撑板435的外侧设有第一滑槽4351。第一滑轨4361与第一滑槽4351配合，以使水平支撑板435沿Y轴相对竖直支撑板436滑动，从而带动腔体连接件434在Y轴方向上移动。
如图10和图11所示，水平支撑板435三面环绕波纹管连接件433设置并在朝向X轴方向的一侧敞开，水平支撑板435的内侧设有第二滑槽4352，波纹管连接件433的外侧设有第二滑轨4331。第二滑轨4331与第二滑槽4352配合，以使波纹管连接件433沿X轴相对水平支撑板435滑动，从而带动腔体连接件434在X轴方向上移动。
也就是说，波纹管-腔体连接件通过水平支撑板435和竖直支撑板446来调整其位置度，通过连接件升降组件34调整其高度，以实现精准对接反应腔。
如图14示，旋转模块4还包括传感器组件44，传感器组件44包括传感器钣金441、第一传感器拨片442、第一光电传感器443，传感器钣金441安装在安装架421的侧面，第一光电传感器443安装在传感器钣金442上，第一传感器拨片442通过销钉与齿轮固定块426保持相对静止，第一传感器拨片442随从动齿轮425转动，第一光电传感器443用于记录第一传感器拨片442经过的次数反馈旋转轴41的转速。第一光电传感器443包括相对的光发射端和光接收端，当第一传感器拨片442在从动齿轮425的带动下穿过第一光电传感器443的两个光发射端和光接收端，第一传感器拨片442将光发射端发射的光挡住，光接收端无法接收，第一光电传感器443记录一次，根据单位时间内第一传感器拨片442经过的次数，可以得出从动齿轮425的转速，即旋转轴41的转速。
升降轴321的升降高度可以由步进电机的旋转圈数确定，为了避免升降轴321的升降过度，在一些实施例中，如图12所示，升降装置还包括三个第二光电传感器313。这三个第二光电传感器313在竖直方向上从上之下依次间隔排布设置在安装座311上，其中至少位于中部的第二光电传感器313在竖直方向上位置可调。晶圆升降组件32还包括随升降轴321升降的第二传感器拨片3212，第二传感器拨片3212在竖直方向上与第二光电传感器313对应，以使第二光电传感器313感知第二传感器拨片3212的位置。
其中位于最顶部的第二光电传感器313用于判定第二传感器拨片3212的上极限位置，位于最下方的第二光电传感器313用于判定第二传感器拨片3212的下极限位置，位于中部的第二光电传感器62用于判定第二传感器拨片3212的初始位置。也就是说，当位于顶部的第二光电传感器313感应到第二传感器拨片3212，说明升降轴321到达了上极限位置，当位于底部的第二光电传感器313感应到第二传感器拨片3212，说明升降轴321到达了下极限位置。在升降轴321开始运作之前，将位于中部的第二光电传感器313调整到可以感应到第二传感器拨片3212的位置，作为位移的原点。
作为示例，三个第二光电传感器313均在竖直方向上位置可调，具体地，三个第二光电传感器313均通过传感器底座314和传感器安装板315可移动地设在安装座311上。传感器底座314固设在安装座311上，第二光电传感器313固定设置在传感器安装板315上，传感器安装板315在在竖直方向上位置可调地设在传感器底座314上。
如图12所示，传感器底座314上设有沿竖直方向延伸的凹槽，传感器安装板315上设有对应的凸台，凸台伸入传感器底座314的凹槽中并沿凹槽滑动，传感器安装板315上设有沿竖直方向延伸的长形孔，连接螺栓穿过长形孔与传感器底座314相连。需要调节光电传感器位置时，可以手动将连接螺栓旋松，手动移动传感器安装板315的位置，使凸台沿凹槽滑动，调好后将连接螺栓拧紧。
如图8和12所示，第二传感器拨片3212与晶圆升降组件32的波纹管分离安装块329相连，随波纹管分离安装块329移动而移动，第二传感器拨片3212沿水平方向延伸，在竖直方向上与三个第二光电传感器对应，当第二传感器拨片3212伸入其中某个光电传感器的测试端，该光电传感器感应到，则可判定升降轴321此时在竖直方向上的相对位置。
如图15-18所示，测温模块5包括热电偶51、热电偶安装工装52和滑环组件53，热电偶51穿设在旋转轴41内随旋转轴41同步转动，热电偶51的顶端测温头与基座1底部相抵，如图2所示，基座1中心有球顶盲孔13，用来放置测温模块5的热电偶51的测温头，以实时测量基座1温度。
如图18所示，从旋转轴41的底端向下伸出旋转过渡件423的底部，热电偶51的底端从旋转轴41的底端伸出。
热电偶安装工装52包括热电偶安装块521、下端盖522和O型圈压紧环5221。热电偶安装块521、下端盖522均套设热电偶51，热电偶安装块521通过螺栓固定在旋转过渡件423的底部，热电偶安装块521与旋转轴41的底端相抵。旋转轴51向下伸出热电偶安装块521，热电偶安装块521的底部设有螺纹部，下端盖522套设螺纹部与螺纹部螺纹连接。热电偶安装块521的螺纹部内侧具有内锥面，通过O型圈压紧环5221将O型圈抵在内锥面上以对热电偶51外圈实施密封，下端盖522的内螺纹与热电偶安装块521的外螺纹啮合，为O型圈压紧环5221提供竖直向上的力，O型圈压紧环5221由此被压紧在下端盖522、热电偶安装块521以及热电偶51之间。
热电偶51向下穿出下端盖522，且热电偶51的下端设有连接部。
如图17和18所示，热电偶安装工装52还包括旋转卡扣组件和弹簧组件。旋转卡扣组件包括旋转卡扣5231和旋转卡扣底座5232。旋转卡扣底座5232与旋转卡扣5231的底部相连用于将热电偶51下端的连接部铠装夹紧固定。弹簧组件包括热电偶调整固定块5241、弹簧5242、弹簧固定块5243。弹簧5242安装在弹簧固定块5243上，弹簧固定块5243固定在旋转卡扣底座5232上，弹簧5242的顶端与热电偶51相抵并始终给热电偶51一个竖直向上的力，以此来保证热电偶51探头始终与基座1接触。热电偶调整固定块5241位于旋转卡扣底座5232的底部并与其相连，热电偶调整固定块5241具有定位轴部，热电偶调整固定块5241的定位轴部向上穿过旋转卡扣底座5232伸入弹簧固定块5243中，用于固定弹簧固定块5243避免其被弹簧5242崩开。
热电偶安装工装52还包括热电偶竖直调节组件，具体包含调节螺杆5251、调节螺母5252、螺母5253。调节螺杆5251沿竖直方向延伸并穿过旋转卡扣5231，调节螺杆5251的顶端通过挡圈固定在热电偶安装块521上。调节螺母5252套设调节螺杆5251与调节螺杆5251螺纹配合。调节螺母5252的螺纹部从下至上穿过旋转卡扣5231，其头部与旋转卡扣5231的底端相抵，调节螺母5252的螺纹部向上伸出旋转卡扣5231的部分设有外螺纹，与螺母5253螺纹配合，螺母5253的底部与旋转卡扣5231的顶部相抵。通过旋转调节螺杆5251，能够实现调节螺母5252沿调节螺杆5251的竖直升降，从而带动旋转卡扣5231升降，进而达到调节热电偶51竖直位移的目的。
热电偶安装工装52还包括热电偶竖直位移测量组件，具体包含支撑臂5261、百分表固定块5262、百分表5263，旋转卡扣5231与支撑臂5261相互固定。支撑臂5261通过螺钉固定在热电偶安装块521上，百分表固定块5262通过螺钉固定在支撑臂5261上，百分表5263通过螺钉固定在百分表固定块5262上，百分表5263的测量针头抵在旋转卡扣底座5232上，以测量热电偶51在竖直方向上的位移变化。
如图15和图16所示，滑环组件53包括滑环连接块531、滑环卡爪532、滑环533、第一齿轮534、第二齿轮535、第三齿轮536、阶梯轴537、齿轮固定块538。第一齿轮534与旋转电机422传动连接，阶梯轴427顶端与第一齿轮534相连，阶梯轴427底端与第二齿轮535相连，第三齿轮536与第二齿轮535啮合以使第三齿轮536与热电偶51同步旋转，与热电偶51连接的其他组件设在第三齿轮536顶部随其转动。
滑环连接块531与安装架421相连向下延伸，齿轮固定块538与滑环连接块531的底端相连，阶梯轴427与滑环连接块531相互平行，底端与齿轮固定块538可转动地连接。第一齿轮534设在阶梯轴427的顶端与从动齿轮425啮合，第二齿轮535设在阶梯轴427的底部并位于齿轮固定块538的上方，齿轮固定块538用于限制第一齿轮534、阶梯轴427、第二齿轮535的轴向位移。滑环卡爪532与齿轮固定块538的底端相连，滑环533位于第三齿轮536的下方，滑环533与第三齿轮536同轴且两者传动连接，滑环卡爪532环绕滑环533，滑环533相对滑环卡爪532可相对转动地设置。
当旋转电机422开始工作，动力经过从动齿轮425传递至第一齿轮534，由阶梯轴427向下传递至第二齿轮535，第二齿轮535将动力传递至第三齿轮536，第三齿轮536带动滑环533与从动齿轮425同步转动，进而使第三齿轮536上安装的组件与热电偶51同步旋转，避免热电偶51与组件之间连接的电线由于热电偶51的旋转而缠绕。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，包括：
基座(1)，所述基座(1)用于承载晶圆，所述基座(1)上设有若干通孔(11)；
升降模块(3)，升降模块(3)包括底座(31)、晶圆升降组件(32)、整体升降组件(33)，所述晶圆升降组件(32)和所述整体升降组件(33)均设在所述底座(31)上，所述晶圆升降组件(32)包括沿竖直方向延伸的升降轴(321)和设在所述升降轴(321)顶端的若干顶针(322)，所述升降轴(321)在竖直方向上可移动地设置，若干所述顶针(322)从下至上一一对应地穿过若干所述通孔(11)与晶圆底部相抵用于升降晶圆，所述整体升降组件(33)包括在竖直方向上可移动地设置的整体升降驱动块(331)；
旋转模块(4)，所述整体升降驱动块(33)与所述旋转模块(4)相连用于升降所述旋转模块(4)，所述旋转模块(4)包括旋转轴(41)、动密封组件(42)、波纹管组件(43)，所述波纹管组件(43)的顶端与反应室密封连接，所述波纹管组件(43)的底端与所述动密封组件(42)相连，所述旋转轴(41)的顶端与所述基座(1)在周向上限位以驱动所述基座(1)绕旋转轴(41)的中心轴线旋转，所述旋转轴(41)与所述升降轴(321)同轴，所述旋转轴(41)从下至上依次穿过所述动密封组件(42)与所述波纹管组件(43)伸入反应室内，所述升降轴(321)的一部分位于所述波纹管组件(43)内并向上穿出所述波纹管组件(43)后伸入反应室内；
调节模块(2)，所述调节模块(2)包括机架(21)和调整组件，所述机架(21)用于与反应室相连，所述调整组件设在所述机架(21)上并与所述底座(31)相连，所述调整组件用于沿X轴方向、Y轴方向调整底座(31)的位置，还用于调整底座(31)的水平度，其中X轴和Y轴均沿水平方向且相互垂直。
2.根据权利要求1所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述调整组件包括底板(211)、水平调整组件(24)、X轴调整组件(22)和Y轴调整组件(23)，所述水平调整组件(24)设在所述机架(21)上，用于调整所述底板(211)的水平度，所述X轴调整组件(22)设在所述底板(211)上以所述底板(211)为支撑沿X轴调整所述Y轴调整组件(23)的位置，所述Y轴调整组件(23)以所述X轴调整组件(22)为支撑沿Y轴调整自身的位置，所述Y轴调整组件(23)与所述底座(31)相连。
3.根据权利要求2所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述水平调整组件(24)包括若干楔形调整块(241)，所述楔形调整块(241)沿其水平方向可移动地设在所述机架(21)上，所述楔形调整块(241)的顶面为斜面，所述底板(211)与所述楔形调整块(241)的顶面相抵，通过调节所述楔形调整块(241)的相对位置调整其嵌入底板(211)的高度，若干所述楔形调整块(241)沿周向间隔设置实现所述底板(211)的水平度调整，且所述楔形调整块(241)至少为三个；
和/或，
所述X轴调整组件(22)包括X轴连杆，X轴驱动块(224)、X轴调节块(225)、X轴调整板(228)、X轴调节销(227)，所述Y轴调整组件(23)包括Y轴连杆，Y轴驱动块(234)、Y轴调节块(235)、Y轴调整板(238)、Y轴调节销(237)，所述Y轴调整板(238)与所述底座(31)相互固定，
所述X轴调整板(228)设在所述底板(211)的一侧并与所述底板(211)平行，所述X轴连杆可转动地与所述底板(211)相连且与所述底板(211)相互平行，所述X轴调节块(225)可摆动地与所述底板(211)相连，所述X轴驱动块(224)可转动地与所述X轴调节块(225)摆动的一端相连，所述X轴驱动块(224)与所述X轴连杆螺纹配合并随所述X轴连杆的旋转沿所述X轴连杆移动，所述X轴调节销(227)与所述X轴调节块(225)摆动的另一端相连，所述X轴调整板(228)上设有沿Y轴延伸的第一腰形孔(2281)，所述X轴调节销(227)的一部分伸入所述第一腰形孔(2281)中，在X轴连杆的驱动下，所述X轴调节块(225)摆动并通过所述X轴调节销(227)拨动所述X轴调整板(228)沿X轴移动；
所述Y轴调整板(238)与所述X轴调整板(228)平行且两者可沿Y轴相对移动地相连，所述Y轴连杆可转动地与所述Y轴调整板(238)相连且与所述底板(211)相互平行，所述Y轴调节块(235)可摆动地与所述Y轴调整板(238)相连，所述Y轴驱动块(234)可转动地与所述Y轴调节块(235)摆动的一端相连，所述Y轴驱动块(234)与所述Y轴连杆螺纹配合并随所述Y轴连杆的旋转沿所述Y轴连杆移动，所述Y轴调节销(237)与所述Y轴调节块(235)摆动的另一端相连，所述X轴调整板(228)上设有沿X轴延伸的第二腰形孔(2282)，所述Y轴调节销(237)的一部分伸入所述第二腰形孔(2282)中，在Y轴连杆的驱动下，所述Y轴调节块(235)摆动并以所述Y轴调节销(237)为支撑拨动所述Y轴调整板(238)相对所述X轴调整板(228)沿Y轴移动。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述晶圆升降组件(32)还包括第一驱动机构、第一丝杆(326)、第一滑块(327)、升降轴驱动块(328)，所述第一驱动机构用于驱动所述第一丝杆(326)旋转，所述第一丝杆(326)沿竖直方向延伸，所述第一滑块(327)与所述第一丝杆(326)螺纹配合随所述第一丝杆(326)转动上下移动，所述升降轴驱动块(328)与所述第一滑块(327)相互固定，所述升降轴(321)与所述升降轴驱动块(321)相互固定。
5.根据权利要求4所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述升降轴(321)套设所述旋转轴(41)，所述波纹管组件(43)包括第一波纹管(431)和第二波纹管(432)，所述晶圆升降组件(32)还包括波纹管分离安装块(329)和升降轴固定块(3210)，所述波纹管分离安装块(329)与所述升降轴驱动块(328)相互固定，所述波纹管分离安装块(329)为环形，所述第一波纹管(431)底端与所述波纹管分离安装块(329)顶端密封连接，所述第二波纹管(432)顶端与所述波纹管分离安装块(329)底端密封连接，所述升降轴固定块(3210)位于所述波纹管分离安装块(329)内侧并与所述波纹管分离安装块(329)相互固定，所述升降轴固定块(3210)套设所述升降轴(321)与所述升降轴(321)相互固定。
6.根据权利要求1-3、5中任一项所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述整体升降组件(33)包括第二驱动机构、第二丝杆(333)和第二滑块(334)，所述第二驱动机构用于驱动所述第二丝杆(333)旋转，所述第二丝杆(333)沿竖直方向延伸，所述第二滑块(334)与所述第二丝杆(333)螺纹配合随所述第二丝杆(333)转动上下移动，所述整体升降驱动块(331)与所述第二滑块(334)相互固定。
7.根据权利要求1所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述旋转模块(4)还包括安装架(421)、旋转电机(422)、旋转过渡件(423)、啮合的主动齿轮(424)和从动齿轮(425)，所述整体升降驱动块(331)与所述安装架(421)相连，所述旋转电机(422)设在所述安装架(421)上，通过驱动所述主动齿轮(424)带动所述从动齿轮(425)旋转，所述旋转过渡件(423)套设所述旋转轴(41)并与所述旋转轴(41)周向固定，所述从动齿轮(425)通过所述旋转过渡件(423)驱动所述旋转轴(41)旋转，所述动密封组件(42)为磁流体密封组件，所述磁流体密封组件设在所述安装架(421)上且具有可旋转的内圈，所述旋转过渡件(423)的一部分配合在内圈内部并与所述内圈周向固定。
8.根据权利要求7所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述旋转模块(4)还包括传感器组件(44)，所述传感器组件(44)包括传感器钣金(441)、第一传感器拨片(442)、第一光电传感器(443)，所述传感器钣金(441)安装在所述安装架(421)上，所述第一光电传感器(443)安装在所述传感器钣金(441)上，所述第一传感器拨片(442)随所述从动齿轮(425)转动，所述第一光电传感器(443)用于记录所述第一传感器拨片(442)经过的次数反馈所述旋转轴(41)的转速。
9.根据权利要求1、7或8所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述波纹管组件(43)包括波纹管、波纹管-腔体连接件、水平支撑板(435)、竖直支撑板(436)，所述波纹管-腔体连接件与所述波纹管的顶端相连，所述波纹管-腔体连接件用于与所述反应室相连，所述波纹管-腔体连接件沿X轴位置可调地与所述水平支撑板(435)相连，所述水平支撑板(435)沿Y轴位置可调地与所述竖直支撑板(436)相连，所述竖直支撑板(436)在竖直方向上位置可调地与所述底座(31)相连。
10.根据权利要求9所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述升降模块(3)还包括连接件升降组件(34)，所述连接件升降组件(34)包括第三驱动机构、第三丝杆(342)和第三滑块(343)，所述第三驱动机构驱动所述第三丝杆(342)转动，所述第三丝杆(342)沿竖直方向延伸，所述第三滑块(343)与所述第三丝杆(342)螺纹配合随所述第三丝杆(342)转动上下移动，所述第三滑块(343)与所述竖直支撑板(326)或者所述底座(31)相互固定。
11.根据权利要求9所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述竖直支撑板设有第一滑轨和第一滑槽中的其中一者，所述水平支撑板设有第一滑轨和第一滑槽中的另一者，所述第一滑轨和所述第一滑槽均沿Y轴方向延伸，所述第一滑轨配合在第一滑槽中并可沿第一滑槽滑动；和/或，
所述水平支撑板设有第二滑轨和第二滑槽中的其中一者，所述波纹管-腔体连接件设有第二滑轨和第二滑槽中的另一者，所述第二滑轨和所述第二滑槽均沿X轴方向延伸，所述第二滑轨配合在第二滑槽中并可沿第二滑槽滑动。
12.根据权利要求7或8所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，还包括测温模块(5)，所述测温模块(5)包括热电偶(51)和热电偶安装工装(52)，所述热电偶(51)穿设在所述旋转轴(41)内随所述旋转轴(41)同步转动，其顶端测温头与所述基座(1)底部相抵，其底端穿过所述旋转过渡件(423)并向下伸出，所述热电偶安装工装(52)包括旋转卡扣组件和弹簧(5242)，所述旋转卡扣组件与所述热电偶(51)的底端卡紧，所述弹簧组件设在旋转卡扣组件上，所述弹簧(5242)以所述旋转卡扣组件为支撑向所述热电偶(51)施加向上的力。
13.根据权利要求12所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述热电偶安装工装(52)还包括热电偶竖直调节组件，热电偶竖直调节组件作用于所述旋转卡扣组件，用于调节所述旋转卡扣组件在竖直方向上的位置，以调节所述热电偶(51)在竖直方向上的位置。
14.根据权利要求13所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述热电偶安装工装(52)还包括百分表(5263)，所述百分表(5263)的测量针头与所述旋转卡扣组件相抵，用于测量所述热电偶(51)在竖直方向上的相对位移。
15.根据权利要求12所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，还包括滑环组件(53)，所述滑环组件(53)包括第一齿轮(534)、第二齿轮(535)、第三齿轮(536)、阶梯轴(537)，所述第一齿轮(534)与所述旋转电机(422)传动连接，所述阶梯轴(537)顶端与所述第一齿轮(534)相连，所述阶梯轴(537)底端与所述第二齿轮(535)相连，所述第三齿轮(536)与所述第二齿轮(536)啮合，所述第三齿轮(536)与所述热电偶(51)同步旋转，与热电偶(51)相连的其他组件设在所述第三齿轮(536)顶部随其转动。
16.根据权利要求1所述的外延设备中晶圆的传动装置，其特征在于，所述升降模块(3)还包括三个第二光电传感器(313)，所述三个光电传感器(313)在竖直方向上间隔排布设置在所述底座(31)上，其中至少位于中部的所述第二光电传感器在竖直方向上位置可调，所述晶圆升降组件(32)还包括随所述升降轴(321)升降的第二传感器拨片(3212)，所述第二传感器拨片(3212)在竖直方向上与每个第二光电传感器(313)对应，以使所述第二光电传感器(313)感知所述第二传感器拨片(3212)的位置。
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