CN117059531B - 半导体反应腔室及应用于其的基座隔离状态检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种半导体反应腔室及应用于其的基座隔离状态检测方法。该半导体反应腔室包括上腔室、下腔室、升降杆、基座和隔板，当基座上升到隔离位置时，基座与隔板相接触以使上腔室和下腔室相互流体隔离；半导体反应腔室还包括状态检测装置，状态检测装置包括升降组件和基座紧固件，升降组件由外力驱动升降，并用于带动升降杆升降；基座紧固件设置在升降组件的下方，并且与升降杆固定连接，升降组件与基座紧固件配合连接；其中，在基座的上升过程中，当基座未到达隔离位置时，升降组件和基座紧固件处于第一配合状态，升降组件与基座紧固件贴合；当基座到达隔离位置时，升降组件和基座紧固件处于第二配合状态，升降组件与基座紧固件分离。
Description
技术领域
本申请主要涉及半导体设备领域，尤其涉及一种半导体反应腔室及应用于其的基座隔离状态检测方法。
背景技术
半导体薄膜沉积是芯片制造过程中最核心的工序之一，沉积技术一般由多种薄膜沉积设备（如CVD，ALD，PECVD，PEALD等）完成。薄膜沉积通常在半导体反应腔室中进行。反应腔室通常包括反应上腔和传输下腔，基座可带动晶圆在反应腔室中升降，以进行晶圆取放，执行晶圆工艺等。通常，当上下腔未处于隔离状态时，反应气体会从上腔进入下腔，从而导致副生成物在下腔的积累，最终产生颗粒污染晶圆或基片（wafer）。因此，需要在执行工艺时使上下腔隔离。目前的做法是使基座上升到一定的隔离位置，与其他的结构，例如隔板，配合一起形成隔离结构。然而，在基座上升过程中，基座会与隔板产生碰撞，从而导致颗粒的产生和掉落，对晶圆表面造成污染。因此，期望对基座的位置进行有效监测和控制，避免造成碰撞和污染。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供能有效监控基座隔离状态的半导体反应腔室及应用于其的基座隔离状态检测方法。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种半导体反应腔室，包括上腔室、下腔室、升降杆、基座和隔板，所述基座用于承载基板，所述升降杆用于带动所述基座在所述半导体反应腔室内升降，所述隔板设置在所述上腔室和下腔室之间，当所述基座上升到隔离位置时，所述基座与所述隔板相接触以使所述上腔室和所述下腔室相互流体隔离；所述半导体反应腔室还包括状态检测装置，所述状态检测装置包括升降组件和基座紧固件，所述升降组件由外力驱动升降，并用于带动所述升降杆升降；所述基座紧固件设置在所述升降组件的下方，并且与所述升降杆固定连接，所述升降组件与所述基座紧固件配合连接，其中，所述升降组件包括第一升降件、第二升降件、第三升降件，其中，所述第一升降件、第二升降件和第三升降件依次设置在所述基座的下方，并与所述升降杆可活动连接；其中，在所述基座的上升过程中，当所述基座未到达隔离位置时，所述升降组件和所述基座紧固件处于第一配合状态，所述升降组件中的第三升降件与所述基座紧固件贴合；当所述基座到达隔离位置时，所述升降组件和所述基座紧固件处于第二配合状态，所述升降组件中的第三升降件与所述基座紧固件分离。
在本申请的一实施例中，在所述基座的上升过程中，所述第一升降件和所述第二升降件之间的距离可变，所述第二升降件和所述第三升降件之间的距离可变。
在本申请的一实施例中，在所述第一配合状态，所述第一升降件和所述第二升降件之间具有第一距离，所述第二升降件和所述第三升降件之间具有第二距离；在所述第二配合状态，所述第一升降件和所述第二升降件之间具有第三距离，所述第二升降件和所述第三升降件之间具有第四距离，其中，所述第一距离小于所述第三距离，所述第二距离大于所述第四距离。
在本申请的一实施例中，所述状态检测装置还包括检测器，所述检测器设置为位移检测器，用于在所述升降件组件和所述基座紧固件之间的配合状态发生变化时，检测所述第一升降板和第二升降板，和/或所述第二升降板和第三升降板之间的距离变化，并通过检测结果判定所述基座是否到达隔离位置。
在本申请的一实施例中，所述升降组件还包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件设置在所述第一升降件和所述第二升降件之间，所述第二弹性件设置在所述第二升降件和所述第三升降件之间；其中，当所述升降组件和所述基座紧固件处于第一配合状态时，所述第一弹性件和所述第二弹性件分别处于第一状态，当所述升降组件和所述基座紧固件处于第二配合状态时，所述第一弹性件和所述第二弹性件分别处于第二状态。
在本申请的一实施例中，所述升降组件被配置为：设置所述第二弹性件在初始时具有第一压缩力，所述第一压缩力大于所述基座和所述升降杆的重力之和，使得在所述基座上升至隔离位置之前，所述第二弹性件处于第一压缩状态，所述升降组件和所述基座紧固件处于第一配合状态，所述第三升降件和所述基座紧固件贴合。
在本申请的一实施例中，所述升降组件被配置为：当所述基座上升至隔离位置，所述基座与隔板接触，所述升降组件继续上升，使所述第二弹性件处于第二压缩状态，所述基座紧固件和所述升降组件处于第二配合状态，所述第三升降件和所述基座紧固件分离。
在本申请的一实施例中，所述状态检测装置还包括检测器，所述检测器设置为检测所述第一弹性件和/或所述第二弹性件的状态变化，并通过检测结果判定所述基座是否到达隔离位置。
在本申请的一实施例中，所述升降组件还包括紧固螺钉，所述紧固螺钉使所述第二升降件和所述基座紧固件固定连接，所述第二弹性件围设在所述紧固螺钉的外周。
在本申请的一实施例中，所述升降组件还包括连接侧板，所述连接侧板同时与所述第一升降件和第三升降件固定连接。
在本申请的一实施例中，所述基座具有基板承载部和基座边缘，所述基座边缘围设在所述基板承载部的外周，所述基板承载部高于所述基座边缘，所述基座通过所述基座边缘与所述隔板接触。
在本申请的一实施例中，所述基座边缘上设置有至少两个凹槽，所述凹槽中设置有顶起件，所述顶起件的上表面凸出于所述基座边缘的上表面，所述基座通过所述顶起件与所述隔板相接触。
在本申请的一实施例中，所述基座边缘上设置有环形槽，所述环形槽中设置有密封环，所述密封环的上表面凸出于所述基座边缘的上表面，所述基座通过所述密封环与所述隔板相接触。
本申请为解决上述技术问题还提出一种用于半导体反应腔室的基座隔离状态检测方法，应用于如上所述的半导体反应腔室，包括：在所述基座的上升过程中，检测所述升降组件和所述基座紧固件之间的配合状态变化：当所述升降组件和所述基座紧固件处于第一配合状态时，则判断所述基座尚未到达隔离位置，此时控制所述升降组件继续上升以所述基座继续上升；当所述升降组件和所述基座紧固件处于第二配合状态时，判断所述基座到达所述隔离位置，此时控制所述升降组件停止上升。
本申请的半导体反应腔室包括状态检测装置，该状态检测装置通过设置相互配合连接的升降组件和基座紧固件，通过升降组件带动升降杆升降以带动基座升降，在基座上升过程中，升降组件和基座紧固件处于第一配合状态，当基座到达隔离位置时，升降组件和基座紧固件处于第二配合状态，通过不同的配合状态可以判断基座是否到达隔离位置。采用该半导体反应腔室及应用其的方法对基座的隔离状态进行检测和控制，方便、快捷、有效，能避免基座和隔板的碰撞和腔室内污染。
附图说明
包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本申请原理的作用。附图中：
图1是本申请一实施例的半导体反应腔室的剖视图；
图2是包括本申请一实施例的状态检测装置的结构示意图；
图3是图2所示的状态检测装置的爆炸示意图；
图4是图2所示的状态检测装置的剖视图；
图5是本申请一实施例的半导体反应腔室中基座未到达隔离位置时升降组件和基座紧固件处于第一配合状态的示意图；
图6是本申请一实施例的半导体反应腔室中基座到达隔离位置时升降组件和基座紧固件处于第二配合状态的示意图；
图7是本申请另一实施例的半导体反应腔室中的基座示意图；
图8是本申请另一实施例的半导体反应腔室中的基座示意图；
图9是图8中所示基座的俯视图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
如本申请所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
本申请的半导体反应腔室可以用于半导体生产过程中的任意适用工艺，包括但不限于薄膜沉积工艺。该半导体反应腔室包括由外壳所围设而成的腔室，在半导体工艺过程中，基片或晶圆被放置在腔室中。
图1是本申请一实施例的半导体反应腔室的剖视图。参考图1所示，该实施例的半导体反应腔室100包括用于处理基片的上腔室110、用于传输基片的下腔室120、升降杆130、用于承载基片的基座140和隔板150。其中，上腔室110由上壳体111围设而成，下腔室120由下壳体121围设而成。如图1，隔板150设置在上壳体111和下壳体121之间，隔板150可以与上壳体111或下壳体121一体成型，也可以独立设置。基座140设置在升降杆130的顶端，升降杆130可以带动基座140在半导体反应腔室100中上升或下降。当基座140上升到达隔离位置时，基座140与隔板150接触以构成上腔室110和下腔室120之间的流体隔离。
本申请的半导体反应腔室100中还包括状态检测装置200，包括升降组件和基座紧固件，其中，升降组件与升降杆130可活动连接，基座紧固件设置在升降组件的下方，并且与升降杆130固定连接，升降组件由外力驱动升降，并通过基座紧固件带动升降杆130和基座140一同升降。本申请对该外力来源不做限制，可使升降组件与外部驱动装置相连接，由外部驱动装置驱动升降组件升降。在基座140的上升过程中，当基座140未到达隔离位置时，升降组件与基座紧固件贴合，此时升降组件和基座紧固件处于第一配合状态S1，基座140仍可以继续上升；当基座140到达隔离位置时，在接触的瞬时，基座140停止上升，而升降组件继续上升，升降组件与基座紧固件分离，此时升降组件和基座紧固件处于第二配合状态S2，达到此配合状态说明基座140已到达隔离位置，升降组件可停止上升。本申请通过设置状态检测装置200，通过检测升降组件和基座紧固件之间的配合状态，即可判断基座140是否到达隔离位置。
在一些实施例中，升降组件包括第一升降件、第二升降件、第三升降件，其中，第一升降件、第二升降件和第三升降件依次设置在基座140的下方，并与升降杆130可活动连接；在基座140的上升过程中，第一升降件和第二升降件之间的距离可变，第二升降件和第三升降件之间的距离可变。根据这些实施例，该状态检测装置还可以包括检测器，该检测器为位移检测器，用于检测第一升降件和第二升降件的距离，和/或，第二升降件和第三升降件之间的距离，当检测到其中之一个距离发生变化时，可判断升降件组件和基座紧固件之间的配合状态发生了变化，进一步判断基座140的位置。
在一些实施例中，升降组件还包括第一弹性件和第二弹性件，第一弹性件设置在第一升降件和第二升降件之间，第二弹性件设置在第二升降件和第三升降件之间；当升降组件和基座紧固件处于第一配合状态S1时，第一弹性件和第二弹性件分别处于第一状态，当升降组件和基座紧固件处于第二配合状态S2时，第一弹性件和第二弹性件分别处于第二状态。根据这些实施例，该状态检测装置还可以包括检测器，检测器设置为检测第一弹性件和/或第二弹性件的状态变化。第一弹性件和/或第二弹性件的状态可以包括该弹性件的长度、压缩状态等，相应地，检测器可用于检测弹性件的长度、压缩状态等。
在一些实施例中，升降组件被配置为：设置第二弹性件在初始时具有第一压缩力，第一压缩力大于基座140和升降杆130的重力之和，使得在基座140上升至隔离位置之前，第二弹性件处于第一压缩状态，升降组件和基座紧固件处于第一配合状态S1，第三升降件和基座紧固件贴合，并由升降组件带动基座紧固件上升，从而带动升降杆130和基座140一同上升，其中，基座140和升降杆130是一体的。进一步地，当基座140上升至隔离位置，基座140与隔板150接触，在接触的瞬时，基座140停止上升，而升降组件继续上升，从而使第二弹性件处于第二压缩状态，基座紧固件和升降组件处于第二配合状态S2，第三升降件和基座紧固件分离。在这些实施例中，通过在初始时调节第二弹性件的压缩力，可以使第二弹性件在基座140上升的过程中一直处于第一压缩状态，当基座140到达隔离位置时，第二弹性件处于第二压缩状态，因此可以通过检测第二弹性件的压缩状态来判断基座140的位置，当检测到基座140已到达隔离位置，则控制升降组件停止上升。
如图1所示，在该具体实施例中，状态检测装置200包括升降组件和基座紧固件260，其中，升降组件包括第一升降件210、第二升降件220、第三升降件230、第一弹性件240、第二弹性件250。需说明，图1所示仅为示例，在其他的实施例中，升降组件和基座紧固件260都可以包括其它更多或更少的结构元件以实现其功能，都在本申请所要求保护的范围之内。此外，图1所示为简化的示意图，在实际装置中，升降组件还可以包括一外壳，使第一升降件210、第二升降件220、第三升降件230、第一弹性件240、第二弹性件250都被容纳在该外壳内部。
其中，第一升降件210、第二升降件220和第三升降件230从上到下依次设置在基座140的下方，并且都与升降杆130可活动连接；第一弹性件240设置在第一升降件210和第二升降件220之间；第二弹性件250设置在第二升降件220和第三升降件230之间；基座紧固件260设置在第三升降件230的下方，并且与基座140之间的距离固定，基座紧固件260与第二升降件220固定连接。
图2是包括本申请一实施例的状态检测装置的结构示意图，图3是图2所示的状态检测装置的爆炸示意图，图4是图2所示的状态检测装置的剖视图。结合图2至图4，在该实施例中，第一升降件210具体为一较小的平板，第二升降件220和第三升降件230都为较大的平板。本申请对第一升降件210、第二升降件220和第三升降件230如何可活动地与升降杆130连接不做限制。在该实施例中，状态检测装置200还包括一连接侧板201，沿竖直方向设置，第一升降件210、和第三升降件230都固定设置在连接侧板201上，二者之间的距离固定。本申请对如何固定设置不做限制，可以是采用螺钉、卡扣、胶水等方式，也可以是一体成型。
如图2至图4所示，第二升降件220和第三升降件230分别具有通孔221、231，升降杆130贯穿该两个通孔221、231并且不接触该两个通孔221、231。基座紧固件260固定设置在升降杆130上，在升降杆130带动基座140上升或下降的过程中， 基座紧固件260与基座140底部之间的距离始终保持不变。基座紧固件260具体为与第三升降件230大小相当的平板。
如图3所示，该实施例的半导体反应腔室100还包括千分表300，包括刻度盘310、测杆320和测头330，根据千分表300的特点，测头330在受到压力时会产生伸缩，该伸缩产生的位移变动会转变成刻度盘310上指针的转动，从而可以反映位移移动的大小。将该测头330作为状态检测装置200中的第一弹性件240。结合图2所示，千分表300本身与第一升降件210固定连接。具体地，可以将刻度盘310或测杆320固定设置在第一升降件210上，这样，当第一升降件210沿竖直方向移动时，千分表300整体上也会一起移动。
如图2至图4所示，第二弹性件250具体为弹簧，数量是4个。本申请对第二弹性件250的数量不做限制。设置第二弹性件250使第二升降件220和第三升降件230之间具有联动关系，并且在压力作用下，第二弹性件250发生形变时，使第二升降件220和第三升降件230之间的距离发生改变。通过同时设置第一弹性件240和第二弹性件250，使第一升降件210和第二升降件220之间的距离也可以发生改变。
如图3所示，该实施例的状态检测装置200还包括4个紧固螺钉340，该4个紧固螺钉340固定连接在第二升降件220和基座紧固件260之间，即，紧固螺钉340的一端固定设置在第二升降件220上，另一端固定设置在基座紧固件260上。通过设置紧固螺钉340使第二升降件220和基座紧固件260固定连接，当升降组件被外力驱动而上升时，升降组件可带动基座紧固件260上升，从而带动升降杆130和基座140上升。在一些实施例中，外部驱动装置与连接侧板201连接，用于直接驱动连接侧板201升降。紧固螺钉340穿过第三升降件230，并钉入基座紧固件260。由于第二升降件220和第三升降件230相对于升降杆130都是可活动地，因此，在受到一定的应力时，第二升降件220和第三升降件230都可以沿竖直方向上下移动。需要说明的是，在图2所示的状态下，第三升降件230接触基座紧固件260，在其它的状态下，第三升降件230可以向上移动到达一位置从而离开基座紧固件260，并可以从该位置向下移动再接触基座紧固件260。
在其它的实施例中，基座紧固件260和第二升降件220可以采用除紧固螺钉340之外的其它方式固定连接。例如可以设置连接板连接基座紧固件260的侧边和第二升降件220的侧边。
如图2所示，在该实施例中，每个第二弹性件250围设在一个紧固螺钉340的外周。在该实施例中，紧固螺钉340的数量和第二弹性件250的数量相等，一一对应。在其它的实施例中，紧固螺钉340和第二弹性件250的数量可以不等。
图5是本申请一实施例的半导体反应腔室中基座未到达隔离位置时升降组件和基座紧固件处于第一配合状态的示意图，图6是本申请一实施例的半导体反应腔室中基座到达隔离位置时升降组件和基座紧固件处于第二配合状态的示意图。图5和图6都为示意，主要用于说明状态检测装置200的状态，未示出其他无关结构。图5和图6放大显示了状态检测装置200，并不用于限制状态检测装置200的实际大小，或者与基座140之间的大小比例关系。
如图5所示，基座140未接触隔板150，并且与隔板150之间具有一定的距离。此时，基座140可以是处于静止状态，也可以是由升降组件带动向上升起的动态。此时，第一弹性件240处于压缩状态C1，第一升降件210和第二升降件220之间具有第一距离D1。第二弹性件250处于压缩状态C2，第二升降件220和第三升降件230之间具有第二距离D2。结合图3所示，第一距离D1包括了测头330的长度在内。需说明，压缩状态C2是前文所述的第二弹性件250的第一压缩状态，此时，升降组件和基座紧固件处于第一配合状态S1，第三升降件230和基座紧固件贴合。
需要说明，本申请为了采用状态检测装置200检测基座140的位置，在静止状态时，设置第一弹性件240处于该压缩状态C1，也即具有一定的预紧力。在静止状态下，基座紧固件260接触第三升降件230，当基座140上升时，第一升降件210、第二升降件220、第三升降件230和基座紧固件260一起上升，该预紧力保持不变。在一些实施例中，该预紧力使测头330处于过压状态，也即此时根据千分表300的刻度盘310的指针位置所获得的读数不为零。
如图6所示，当基座140上升并到达隔离位置时，基座140接触隔板150，第一弹性件240处于压缩状态C3以使第一升降件210和第二升降件220之间具有第三距离D3，第二弹性件250处于压缩状态C4以使第二升降件220和第三升降件230之间具有第四距离D4，其中，第一距离D1小于第三距离D3，第二距离D2大于第四距离D4。需说明，压缩状态C4是前文所述的第二弹性件250的第二压缩状态，此时，基座紧固件260和升降组件处于第二配合状态S2，第三升降件230和基座紧固件260分离。当基座140上升并接触隔板150时，由于第一升降件210和第三升降件230相对于升降杆都是可活动地，因此在基座140接触隔板150的瞬时，基座140停止上升，基座紧固件260和第二升降件220停止上升，第一升降件210和第三升降件230继续上升，第二弹性件250被压缩，使原来的第二距离D2缩小至第四距离D4，同时第一升降件210与第二升降件220之间的第一距离D1被拉大到第三距离D3，原本被压缩的测头330得以释放，长度伸长，同时也使刻度盘310的指针位置发生回转。根据该指针位置的变化，即可确定基座140到达了隔离位置，此时可通过外部驱动装置控制升降组件停止上升。
需要说明，包括千分表300在内的半导体反应腔室100仅为本申请的一实施例。在其它的实施例中，第一弹性件240可以具体实施为弹簧，其一端与第一升降件210固定连接，另一端与第二升降件220固定连接，可以通过检测第一弹性件240的长度来判断基座140是否到达隔离位置。例如采用光学传感器、机器视觉系统等来获取第一弹性件240的长度，根据第一弹性件240的长度突然变大来判断基座140到达隔离位置，或者获取第二弹性件250的长度，根据第二弹性件250的长度突然变小来判断基座140到达隔离位置。还可以通过设置力学传感器来测量第一弹性件240所受到的应力，根据该应力的突然变小来判断基座140到达隔离位置。还可以通过设置力学传感器来测量第二弹性件250所受到的应力，根据该应力的突然变大来判断基座140到达隔离位置。此外，可以直接通过观察千分表300的表盘，发现指针转动时即停止基座140的上升，也是一种便捷的基座控制方法。
采用本申请的半导体反应腔室100，可以通过状态检测装置200检测基座140是否到达隔离位置，该方法简便、快捷、准确，能够及时确定基座140的位置并及时控制基座140停止上升，能有效避免颗粒的产生，防止污染。
如图6所示，本申请的半导体反应腔室100中的基座140具有基板承载部141和基座边缘142，基座边缘142围设在基板承载部141的外周，基板承载部141高于基座边缘142，基座140通过基座边缘142与隔板150接触。在该实施例中，基座边缘142是一圈平板，基座140在隔离位置时，基座边缘142与隔板150之间没有空隙。
图7是本申请另一实施例中的基座示意图。参考图7所示，在该实施例中，基座边缘142中设置有至少两个凹槽710，每个凹槽710中设置有一个顶起件720，顶起件720的上表面凸出于基座边缘142的上表面，基座140通过顶起件720与隔板150相接触。在一些实施例中，顶起件720为顶针，其顶部突出于凹槽710，从而使顶起件720的上表面凸出于基座边缘142的上表面。
图8是本申请另一实施例中的基座示意图，图9是图8中所示基座的俯视图。结合图8和图9所示，在该实施例中，基座边缘142中设置有环形槽810，环形槽810中设置有密封环820，密封环820的上表面凸出于基座边缘142的上表面，基座140通过密封环820与隔板150相接触。
根据图7和图8所示的实施例，当基座140接触隔板150时，由于顶起件720的上表面或密封环820的上表面都凸出于基座边缘142的上表面，因此在基座140和隔板150之间具有一定的缝隙，该缝隙对上腔室110和下腔室120之间的流体隔离没有影响。
本申请还提出一种基座位置检测方法，应用于前文所述的半导体反应腔室100，该方法包括：在基座140的上升过程中，检测基座紧固件和升降组件之间的配合状态变化，当升降组件和基座紧固件处于第一配合状态S1时，判断基座140尚未到达隔离位置，此时控制升降组件继续上升以使基座140继续上升；当升降组件和基座紧固件处于第二配合状态S2时，判断基座140到达隔离位置，此时控制升降组件停止上升。前文关于半导体反应腔室100的说明都可以用于说明该基座位置检测方法，相同的内容不再展开。
采用本申请的基座隔离状态检测方法能够简便、快捷、准确地判断基座140是否到达隔离位置。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述申请披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，本申请中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
Claims (14)
1.一种半导体反应腔室，其特征在于，包括上腔室、下腔室、升降杆、基座和隔板，所述基座用于承载基板，所述升降杆用于带动所述基座在所述半导体反应腔室内升降，所述隔板设置在所述上腔室和下腔室之间，当所述基座上升到隔离位置时，所述基座与所述隔板相接触以使所述上腔室和所述下腔室相互流体隔离；
所述半导体反应腔室还包括状态检测装置，所述状态检测装置包括升降组件和基座紧固件，所述升降组件由外力驱动升降，并用于带动所述升降杆升降；所述基座紧固件设置在所述升降组件的下方，并且与所述升降杆固定连接，所述升降组件与所述基座紧固件配合连接，其中，所述升降组件包括第一升降件、第二升降件、第三升降件，其中，所述第一升降件、第二升降件和第三升降件依次设置在所述基座的下方，并与所述升降杆可活动连接；
其中，在所述基座的上升过程中，当所述基座未到达隔离位置时，所述升降组件和所述基座紧固件处于第一配合状态，所述升降组件中的第三升降件与所述基座紧固件贴合；当所述基座到达隔离位置时，所述升降组件和所述基座紧固件处于第二配合状态，所述升降组件中的第三升降件与所述基座紧固件分离。
2.如权利要求1所述的半导体反应腔室，其特征在于，在所述基座的上升过程中，所述第一升降件和所述第二升降件之间的距离可变，所述第二升降件和所述第三升降件之间的距离可变。
3.如权利要求2所述的半导体反应腔室，其特征在于，在所述第一配合状态，所述第一升降件和所述第二升降件之间具有第一距离，所述第二升降件和所述第三升降件之间具有第二距离；在所述第二配合状态，所述第一升降件和所述第二升降件之间具有第三距离，所述第二升降件和所述第三升降件之间具有第四距离，其中，所述第一距离小于所述第三距离，所述第二距离大于所述第四距离。
4.如权利要求2所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述状态检测装置还包括检测器，所述检测器设置为位移检测器，用于在所述升降件组件和所述基座紧固件之间的配合状态发生变化时，检测所述第一升降件和第二升降件，和/或所述第二升降件和第三升降件之间的距离变化，并通过检测结果判定所述基座是否到达隔离位置。
5.如权利要求2所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述升降组件还包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件设置在所述第一升降件和所述第二升降件之间，所述第二弹性件设置在所述第二升降件和所述第三升降件之间；其中，
当所述升降组件和所述基座紧固件处于第一配合状态时，所述第一弹性件和所述第二弹性件分别处于第一状态，当所述升降组件和所述基座紧固件处于第二配合状态时，所述第一弹性件和所述第二弹性件分别处于第二状态。
6.如权利要求5所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述升降组件被配置为：设置所述第二弹性件在初始时具有第一压缩力，所述第一压缩力大于所述基座和所述升降杆的重力之和，使得在所述基座上升至隔离位置之前，所述第二弹性件处于第一压缩状态，所述升降组件和所述基座紧固件处于第一配合状态，所述第三升降件和所述基座紧固件贴合。
7.如权利要求5所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述升降组件被配置为：当所述基座上升至隔离位置，所述基座与隔板接触，所述升降组件继续上升，使所述第二弹性件处于第二压缩状态，所述基座紧固件和所述升降组件处于第二配合状态，所述第三升降件和所述基座紧固件分离。
8.如权利要求5所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述状态检测装置还包括检测器，所述检测器设置为检测所述第一弹性件和/或所述第二弹性件的状态变化，并通过检测结果判定所述基座是否到达隔离位置。
9.如权利要求5所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述升降组件还包括紧固螺钉，所述紧固螺钉使所述第二升降件和所述基座紧固件固定连接，所述第二弹性件围设在所述紧固螺钉的外周。
10.如权利要求2所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述升降组件还包括连接侧板，所述连接侧板同时与所述第一升降件和第三升降件固定连接。
11.如权利要求1所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述基座具有基板承载部和基座边缘，所述基座边缘围设在所述基板承载部的外周，所述基板承载部高于所述基座边缘，所述基座通过所述基座边缘与所述隔板接触。
12.如权利要求11所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述基座边缘上设置有至少两个凹槽，所述凹槽中设置有顶起件，所述顶起件的上表面凸出于所述基座边缘的上表面，所述基座通过所述顶起件与所述隔板相接触。
13.如权利要求11所述的半导体反应腔室，其特征在于，所述基座边缘上设置有环形槽，所述环形槽中设置有密封环，所述密封环的上表面凸出于所述基座边缘的上表面，所述基座通过所述密封环与所述隔板相接触。
14.一种用于半导体反应腔室的基座隔离状态检测方法，应用于如权利要求1-13任一项所述的半导体反应腔室，其特征在于，包括：
在所述基座的上升过程中，检测所述升降组件和所述基座紧固件之间的配合状态变化：
当所述升降组件和所述基座紧固件处于第一配合状态时，则判断所述基座尚未到达隔离位置，此时控制所述升降组件继续上升以使所述基座继续上升；
当所述升降组件和所述基座紧固件处于第二配合状态时，判断所述基座到达所述隔离位置，此时控制所述升降组件停止上升。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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