CN117488287A - 双腔的基座匹配装置和基座匹配方法 - Google Patents

双腔的基座匹配装置和基座匹配方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种双腔的基座匹配装置和基座匹配方法。该基座匹配装置包括状态检测装置和控制器，每个基座的升降杆设置有状态检测装置，状态检测装置在外力驱动下带动升降杆升降，并且在基座的上升过程中检测基座是否到达隔离位置，在隔离位置，基座与腔体内的隔板相接触以使上腔室和下腔室相互流体隔离，每个基座的状态检测装置相互连接，以使每个基座同步升降；控制器被配置为：根据状态检测装置的检测结果判断每个基座是否到达其隔离位置；当每个基座均到达隔离位置后，根据状态检测装置的检测结果判断两个基座的高度是否匹配；其中，当两个基座的高度差达到预设范围内时，两个基座的高度匹配，从而提高半导体双腔处理室的工艺稳定性和产率。

Description

双腔的基座匹配装置和基座匹配方法
技术领域
本申请主要涉及半导体领域，尤其涉及一种双腔的基座匹配装置和用于双腔的基座匹配方法。
背景技术
在半导体领域，一般采用原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)来制备高质量薄膜，但ALD成膜速度相比于化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)会慢很多。再加上业界用于制备薄膜的半导体反应腔多为单腔，产率较低，因此在保证膜质的同时，如何提升高质量薄膜的产率(Throughput，T-put)也是业界关心的重要课题之一。
目前业界已有双腔(Dual chamber)的设计，同时对两种不同的反应腔设计采用大致相同的构造，来增加产率。但是，在如何实现两个反应腔的基座高度的匹配上一直存在问题，因为如果双腔的基座高度不匹配，会导致两个处理室的镀膜工艺存在差异，晶圆之间均匀性不一致，会对整个产品的良率产生严重的影响，从而影响产率。
发明内容
本申请要解决的技术问题是如何方便、准确地判断双腔中的两个基座的高度是否匹配，并进而对基座进行调整，以使双腔的基座符合匹配要求，提高工艺稳定性和产品良率。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种双腔的基座匹配装置，所述双腔包括两个腔体，每个腔体中包括用于处理基片的上腔室、用于传输基片的下腔室、用于承载基片的基座，每个基座的底部设置有升降杆，所述基座由升降杆带动在所述上腔室和下腔室之间升降移动，该基座匹配装置包括状态检测装置和控制器，其中，每个基座的升降杆设置有所述状态检测装置，所述状态检测装置用于在外力驱动下带动所述升降杆升降，并且在所述基座的上升过程中检测所述基座是否到达隔离位置，在所述隔离位置，所述基座与腔体内的隔板相接触以使上腔室和下腔室相互流体隔离，每个基座的状态检测装置相互连接，以使每个所述基座同步升降；所述控制器被配置为：根据状态检测装置的检测结果判断每个基座是否到达其隔离位置；当每个基座均到达隔离位置后，根据状态检测装置的检测结果判断两个基座的高度是否匹配；其中，当两个基座的高度差达到预设范围内时，两个基座的高度匹配。
在本申请的一实施例中，还包括设置在所述状态检测装置下方的基座调整机构，所述基座调整机构包括竖直方向调整板，所述竖直方向调整板与所述升降杆固定连接；所述状态检测装置包括升降组件和结合件，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、第三升降件和所述结合件依次设置在所述基座的下方，并都与所述升降杆可活动连接；所述第一升降件与所述第三升降件之间的距离固定；所述第二升降件与所述结合件固定连接；所述结合件与所述竖直方向调整板沿竖直方向固定连接；所述升降组件由外力驱动升降时用于带动所述竖直方向调整板和所述升降杆升降；其中，在所述基座的上升过程中，当所述基座到达隔离位置时，所述第三升降件与所述结合件分离，当所述基座未到达隔离位置时，所述第三升降件与所述结合件贴合。
在本申请的一实施例中，所述升降组件还包括第一弹性件，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，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，其中，当所述基座到达隔离位置时，所述第一弹性件具有第一伸缩量，所述第一升降件和所述第二升降件之间具有第一距离；当所述基座未到达隔离位置时，所述第一弹性件具有第二伸缩量，所述第一升降件和所述第二升降件之间具有第二距离，其中，所述第一距离大于所述第二距离。
在本申请的一实施例中，每个基座的所述状态检测装置包括检测器，所述检测器包括位移检测器，用于检测所述第一升降件和所述第二升降件之间的第一距离；所述控制器还被配置为：根据所述检测器的检测结果判断每个基座是否到达隔离位置；当两个基座均到达隔离位置后，根据每个检测器的检测结果判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个检测器的检测结果为两个第一距离之差在第一范围内时，两个基座的高度匹配。
在本申请的一实施例中，每个基座的所述状态检测装置还包括检测器，所述检测器用于检测所述第一弹性件的弹性状态变化；所述控制器还被配置为：根据所述检测器的检测结果判断每个基座是否到达隔离位置；当两个基座均到达各自的隔离位置后，根据每个检测器的检测结果判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个检测器的检测结果为第一弹性件的第一伸缩量之差在第二范围内时，两个基座的高度匹配。
在本申请的一实施例中，所述状态检测装置包括千分表，所述千分表与所述第一升降件固定连接，所述千分表包括测头和测杆，所述测杆位于所述第一升降件和所述第二升降件之间，所述测头与所述第二升降件接触；其中，当所述基座到达隔离位置时，所述千分表具有对应于所述第一距离的读数；所述控制器还被配置为：根据千分表的读数判断每个基座是否到达隔离位置，当两个基座均到达隔离位置后，根据两个基座各自的千分表的读数判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个读数之差在第三范围内时，两个基座的高度匹配。
在本申请的一实施例中，所述升降组件还第二弹性件，设置在所述第二升降件和所述第三升降件之间；当每个基座到达隔离位置时，所述第二弹性件具有第三伸缩量，当两个基座的高度达到匹配时，所述第二弹性件的第三伸缩量之差在第四范围内。
在本申请的一实施例中，每个所述状态检测装置包括连接侧板，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，每个所述基座的连接侧板相互连接。
在本申请的一实施例中，所述控制器还被配置为：当两个基座的高度不匹配时，采用所述基座调整机构在竖直方向上调整所述两个基座中的一个的高度。
在本申请的一实施例中，所述基座调整机构还包括水平方向调整板，设置在所述结合件和所述竖直方向调整板之间，其中，所述水平方向调整板与所述升降杆可活动地连接；所述水平方向调整板与所述结合件沿水平方向可滑动地连接，所述水平方向调整板用于所述基座的对中调节；所述水平方向调整板与所述结合件沿竖直方向固定连接，所述竖直方向调整板用于所述基座的高度调节及水平度调节。
在本申请的一实施例中，所述水平方向调整板包括第一水平方向调整板和第二水平方向调整板，其中，所述第一水平方向调整板与所述结合件沿第一水平方向可滑动地连接，并且与所述第二水平方向调整板沿第二水平方向可滑动地连接，所述第一水平方向垂直于所述第二水平方向。
在本申请的一实施例中，所述基座调整机构还包括第一锁紧件、第二锁紧件和调平件，所述第一锁紧件被锁紧时用于沿竖直方向固定所述水平方向调整板和结合件，所述第二锁紧件用于沿竖直方向固定所述竖直方向调整板和第二水平方向调整板，所述调平件设置在所述竖直方向调整板上，当所述两个基座的高度不匹配时，所述第二锁紧件被放松，所述调平件被调整以调节所述基座的高度。
本申请为解决上述问题还提出一种用于双腔的基座匹配方法，应用于如上所述的基座匹配装置，包括：
步骤S101：分别调整每个腔体中的基座，使每个所述基座的对中度和水平度都达到预设值；
步骤S102：控制每个所述基座同步上升，分别判断每个所述基座是否到达各自的隔离位置；
步骤S103：当所述基座都到达其隔离位置时，所述基座停止上升；
步骤S104：比较两个基座的高度差，判断两个基座的高度是否匹配。
在本申请的一实施例中，步骤S104还包括：
步骤S1041：当所述基座的高度差达到预设范围，则两个基座高度匹配；
步骤S1042：当所述高度差未达到预设范围时，则两个基座的高度不匹配，此时通过基座调整机构调节其中一个基座；
步骤S1043：比较两个基座的高度差；
步骤S1044：重复上述步骤S1042和S1043，直至两个基座的高度达到匹配；
步骤S1045：当两个基座高度匹配，再次调整每个腔体中的基座，使每个所述基座的对中度和水平度都达到预设值。
本申请所述的基座匹配方法，还可应用于半导体多腔处理室的基座高度匹配，以提高工艺稳定性。
本申请的双腔的基座匹配装置和方法，在每个基座的升降杆上设置了状态检测装置，用于检测基座是否到达其隔离位置，并且能够根据该状态检测装置判断两个基座的高度是否匹配，能够根据检测器的检测过程更直观、准确的判断匹配结果，检测精度高。此外，在判断高度不匹配时，可以在调整基座高度的同时采用状态检测装置继续判断高度是否匹配，能够快速获得符合要求的匹配结果，提高双腔基座高度的匹配效率，从而以使双腔的基座符合匹配要求，改善每个腔体晶圆间薄膜沉积的均匀性，提高半导体双腔乃至多腔的工艺稳定性和产率。
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双腔的基座匹配装置的示意图；
图2是本申请一实施例的双腔的基座匹配装置的立体结构示意图；
图3是图2的爆炸图；
图4是本申请一实施例中的基座尚未到达隔离位置时的状态示意图；
图5是本申请一实施例中的基座到达隔离位置时的状态示意图；
图6是图3中区域A中的放大示意图；
图7是本申请一实施例的双腔的基座匹配方法的示例性流程图。
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。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
本申请的双腔的基座调整装置和基座调整方法适用于任何工艺环境下用于承载基板、衬底或晶圆的基座，该基座可升降地设置在半导体反应腔室内，本申请对该半导体反应腔室的其他结构不做限制，对该半导体反应腔室所要进行的半导体工艺不做限制。本申请的基座匹配装置和方法可以用于对两个基座的高度匹配，本领域技术人员在基础上可以将该装置和方法扩展至对三个及以上腔体内各个基座的高度匹配。
图1是本申请一实施例的双腔的基座匹配装置的示意图。其中示出了2个腔体110、120，其中，腔体110中包括用于处理基片W的上腔室111、用于传输基片W的下腔室112、用于承载基片W的基座200，基座200的底部设置有升降杆201，基座200由升降杆201带动在所述上腔室111和下腔室112之间升降移动。当设置有基片W时，基片W被放置在基座200的上表面上。与腔体110相似地，腔体120中包括上腔室121、下腔室122、基座300、升降杆301。
本申请的基座匹配装置包括状态检测装置和控制器(图未示)。如图1，在每个基座200、300的升降杆201、301分别上设置有状态检测装置210、310，其设置在腔体110、120的外部，用于在外力驱动下带动升降杆201、301升降，并且在基座200、300的上升过程中检测基座200、300是否到达隔离位置，在隔离位置，基座200的外缘部202与腔体110内的隔板113相接触以使上腔室111和下腔室112相互流体隔离，基座300的外缘部302与腔体110内的隔板123相接触以使上腔室121和下腔室122相互流体隔离。如图1，基座200、300的状态检测装置210、310相互连接，例如通过一连接侧板401连接，以使该两个基座同步升降。控制器被配置为：根据状态检测装置210、310的检测结果判断每个基座200、300是否到达其隔离位置；当每个基座200、300均到达隔离位置后，根据状态检测装置210、310的检测结果判断两个基座200、300的高度是否匹配；其中，当两个基座200、300的高度差达到预设范围内时，两个基座200、300的高度匹配。关于状态检测装置210、310的具体实施方式将在下文说明，然而该具体实施方式并不用于限制状态检测装置210、310的具体结构，凡是能实现上述状态检测装置210、310的功能的装置都属于本申请所要求保护的范围。
本申请对控制器的具体设置方式不做限制，该控制器可以设置在腔体内外的任意位置，可以与状态检测装置210、310通信连接，并能够以信号或显示的方式给出高度匹配的判断结果。
图2是本申请一实施例的基座匹配装置的立体结构示意图，其中为了方便示意，并未示出腔体及其它结构。图3是图2的爆炸图。参考图2，其中包括分别位于两个腔体中的两个基座200、300，以下结合基座200对本申请的基座匹配装置进行说明，相关内容同样适用于基座300及其相关结构和功能。
如图2所示，在该实施例中，基座200对应的状态检测装置210和基座300对应的状态检测装置310设置在同一高度，表现为千分表260、360的位置相互对称。在其他的实施例中，二者也可以不是对称设置。关于千分表的细节将在后文中说明。
如图2，状态检测装置210包括升降组件220和结合件230，其中，当外力驱动时，升降组件220会带动升降杆201升降。具体地，升降组件220包括第一升降件221、第二升降件222、第三升降件223，其中，第一升降件221、第二升降件222和第三升降件223依次设置在基座200的下方，并与升降杆201可活动连接。如图2和图3所示，第一升降件221具体优选设置为一较小的平板，第二升降件222和第三升降件223优选为较大的平板，本发明对升降件的具体形状及大小不做限制。本申请对第一升降件221、第二升降件222和第三升降件223如何可活动地与升降杆201连接不做限制。第一升降件221和第三升降件223之间的距离固定。在该实施例中，状态检测装置210还包括一连接侧板401，沿竖直方向设置，第一升降件221和第三升降件223都固定设置在连接侧板401上，从而使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。
第二升降件222、第三升降件223和结合件230的中心部分都具有通孔，用于穿过升降杆201，从而与升降杆201可活动地连接。
如图3所示，第二升降件222与结合件230之间通过若干紧固螺栓211固定连接，从而使第二升降件222与结合件230之间的竖直距离固定。
图2中还示出了基座调整机构，该基座调整机构包括竖直方向调整板240，竖直方向调整板240与升降杆201固定连接。具体地，如图2和图3所示，竖直方向调整板240与升降杆201的底部固定连接，竖直方向调整板240的中心区域设置有若干固定件241，例如螺钉，与升降杆201底部相对应。在其他的实施例中，升降杆201也可以穿过该竖直方向调整板240，并通过焊接等其他方式与竖直方向调整板240固定连接。如图3，结合件230可以通过若干第一锁紧件231沿竖直方向与竖直方向调整板240固定连接。
根据图2和图3所示的实施例，当外力驱动升降组件220向上移动时，例如通过连接侧板401施加一向上的力，此时作用力通过第三升降件223、结合件230传导至竖直方向调整板240，由于竖直方向调整板240与升降杆201固定连接，当该力满足一定条件时，即可带动升降杆201向上移动，从而带动基座200向上移动。向下移动的过程也是类似的。
如图2和图3所示，在第二升降件222和第三升降件223之间还设置有第二弹性件252，具体实施为：例如2个分别包裹紧固螺栓211的弹簧。在其他的实施例中，第二弹性件252也可以是若干分别包裹紧固螺栓211的弹簧。
以下通过图4和图5以基座200为例说明状态检测装置210的检测原理。
图4示出了基座尚未到达隔离位置时的状态示意图，此时，第三升降件223与结合件230贴合。更具体地，此时第一升降件221和第二升降件222之间具有第二距离D2。图5示出了基座到达隔离位置时的状态示意图，此时，第三升降件223与结合件230分离，也即二者在竖直方向上具有一定的间隔，互不接触。更具体地，此时第一升降件221和第二升降件222之间具有第一距离D1。其中，第一距离D1大于第二距离D2。
如图4和图5，在一些实施例中，升降组件200还包括第一弹性件251，设置在第一升降件221和第二升降件222之间，在该实施例中，第一弹性件251具体实施为千分表的测头261。如图4，千分表包括测头261和测杆262，测杆262固定设置于第一升降件221，测头261与第二升降件222接触。千分表的测头261具有一定的伸缩性，当第二升降件222沿竖直方向发生移动时，测头261受到压力会发生伸缩，该伸缩产生的位移变动会转变成刻度盘263上指针的转动，可以反映第二升降件222的位移。当基座200到达隔离位置时，第一弹性件251具有第一伸缩量，千分表具有一读数，对应于第一距离D1。当基座200未到达隔离位置时，第一弹性件251具有第二伸缩量，千分表具有一读数，对应于第二距离D2。
因此，根据第一距离D1和第二距离D2，或者第一伸缩量和第二伸缩量，或者千分表的读数，都可以来检测基座200是否到达隔离位置。
需要说明，在初始时，如图4，第二弹性件252被配置为具有第一压缩力，并且该第一压缩力大于基座200、升降杆201和基座调整机构的重力之和，使得在基座200上升至隔离位置之前，第二弹性件252一直处于第一压缩状态，如此，在外力驱动下升降组件220上升时，第三升降件223一直保持与结合件230贴合。如图5，当基座200上升至隔离位置与隔板113接触时，在接触的瞬时，基座200停止上升，而升降组件220继续上升，从而使第二弹性件252处于第二压缩状态，第三升降件223和结合件230分离。在一些实施例中，当基座200到达隔离位置时，第二弹性件252具有第三伸缩量。相应地，如图4所示，当基座未到达隔离位置时，第二升降件222和第三升降件223之间具有第四距离D4，如图5所示，当基座到达隔离位置时，第二升降件222和第三升降件223之间具有第三距离D3，第三距离D3小于第四距离D4。
根据图4和图5所示的检测原理，可以分别根据以下数据判断基座是否到达隔离位置：第一升降件221和第二升降件222之间的第一距离D1，第二升降件222和第三升降件223之间的第三距离D3，第一弹性件251的第一伸缩量，第二弹性件252的第三伸缩量，千分表的读数。例如分别设置各个数据对应的范围，当该数据到达该范围时，判断基座到达隔离位置。
在本申请的基座匹配装置中，每个基座的状态检测装置还包括检测器。在一些实施例中，该检测器包括位移检测器，用于检测第一升降件221和第二升降件222之间的距离，尤其是第一距离D1，此时，控制器还被配置为：根据检测器的检测结果判断每个基座是否到达隔离位置；当两个基座均到达隔离位置后，此时每个检测器都会获得各自对应的第一距离，假设基座200对应有第一距离D11，基座300对应有第一距离D12，根据每个检测器的检测结果判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个检测器的检测结果为两个第一距离之差在第一范围内时，即，|D11-D12|≤range1，两个基座的高度匹配。可以理解，第一范围range1对应于第一距离，其单位对应于距离单位。
在一些实施例中，检测器用于检测第一弹性件251的弹性状态变化，此时，控制器还被配置为：根据检测器的检测结果判断每个基座是否到达隔离位置；当两个基座均到达各自的隔离位置后，根据每个检测器的检测结果判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个检测器的检测结果为第一弹性件的第一伸缩量之差在第二范围内时，两个基座的高度匹配。可以理解，第二范围对应于第一伸缩量，其单位对应于伸缩量单位。
在包括千分表的实施例中，根据千分表的读数判断每个基座是否到达隔离位置，当两个基座均到达隔离位置后，根据两个基座各自的千分表的读数判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个读数之差在第三范围内时，两个基座的高度匹配。可以理解，第三范围对应于千分表的读数，其单位对应于读数单位，例如格数。
在一些实施例中，检测器用于检测第二弹性件252的弹性状态变化，此时，控制器还被配置为：根据检测器的检测结果判断每个基座是否到达隔离位置；当两个基座均到达各自的隔离位置后，根据每个检测器的检测结果判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个检测器的检测结果为第二弹性件的第三伸缩量之差在第四范围内时，两个基座的高度匹配。可以理解，第四范围对应于第三伸缩量，其单位对应于伸缩量单位。
需要说明，上述第一范围至第四范围都可以通过试验获得，并且对于不同的腔体该些范围可能不同。在上述实施例中，当检测器的检测结果不在上述第一范围至第四范围内时，表示两个基座的高度不匹配时，本申请的基座匹配装置的控制器还被配置为：当两个基座的高度不匹配时，采用基座调整机构在竖直方向上调整两个基座中的其中一个的高度。
参考图4和图5，在竖直方向调整板240中还设置有若干调平件242，在结合件230和竖直方向调整板240之间还设置有若干锁紧件(图未示)，锁紧件用于沿竖直方向锁紧结合件230和竖直方向调整板240，当需要调节基座200的高度时，首先放松锁紧件，再调节调平件242，从而调节基座200的高度，当两个基座200、300的高度匹配之后，再调节调平件242以微调基座200、300的水平度。
以下结合附图对图3中所示实施例的基座调整机构进行说明。
图6是图3中区域A中的放大示意图。结合图3和图6，基座调整机构还包括水平方向调整板710，设置在结合件230和竖直方向调整板240之间，其中，水平方向调整板710与升降杆可活动地连接；水平方向调整板710与结合件230沿水平方向可滑动地连接，水平方向调整板710用于基座的对中调节；水平方向调整板710与结合件230沿竖直方向固定连接，例如通过紧固螺钉232固定连接；竖直方向调整板240用于基座的高度调节及水平度调节。
进一步地，水平方向调整板710包括第一水平方向调整板720和第二水平方向调整板730，其中，第一水平方向调整板720与结合件230沿第一水平方向P1可滑动地连接，并且与第二水平方向调整板730沿第二水平方向P2可滑动地连接，第一水平方向P1垂直于第二水平方向P2。第一水平方向P1可以是X轴或Y轴，相应地，第二水平方向P2是Y轴或X轴。
根据图2、图3和图6所示的基座调整机构，可以从X轴、Y轴、Z轴三个方向来对基座的位置进行调节。其中，水平方向调整板710用于基座的对中调节。参考图1，环形的隔板113在腔体110内部形成了一定的阻挡，如果基座200的水平位置有所偏移，则在上升过程中可能会使基片W触碰到隔板113，因此在基座处于HOME位时，即上升之前的位置，对基座进行对中调节，使基座200位于腔体中的一个合适的位置，通常是使基座200的中心与隔板113围成的圆形的圆心对齐，或者是调节升降杆201与基座调整机构上的通孔的同心度，这样不仅可以确保基座200顺利升降，还可以使基座200的边缘与隔板113之间等间距，有利于工艺稳定性。
本申请对如何通过水平方向调整板710进行X轴和Y轴的调节不做限制，以下对图6所示的基座调整机构进行展开说明，不用于限制基座调整机构的具体结构。
如图6，结合件230的下表面设置有沿第一水平方向P1延伸的第一凹槽233，相应地，在第一水平方向调整板720的上表面固定设置有第一滑块721，该第一凹槽233和第一滑块721的形状、尺寸相匹配，使得在装配之后，第一滑块721可以在第一凹槽233内沿第一水平方向P1滑动，并且第一滑块721在第一凹槽233内不能沿第二水平方向P2滑动。
第二水平方向调整板730的上表面设置有沿第二水平方向P2延伸的第二凹槽731，相应地，在第一水平方向调整板720的下表面固定设置有第二滑块724，该第二凹槽731和第二滑块724的形状、尺寸相匹配，使得在装配之后，第二滑块724可以在第二凹槽731内沿第二水平方向P2滑动，并且第二滑块724在第二凹槽731内不能沿第一水平方向P1滑动，也即，使第二水平方向调整板730相对于第一水平方向调整板720在第二水平方向P2移动，并限制第二水平方向调整板730在第一水平方向P1的运动。
结合件230上还设置有第一限位孔234，第一水平方向调整板720上设置有第一固定块722，该第一固定块722朝上凸出，在装配之后，第一固定块722容纳在第一限位孔234中，并且第一螺杆723沿第一水平方向P1穿进第一限位孔234，并且穿过第一固定块722上的螺纹孔，与第一固定块722螺接，当第一螺杆723被旋转时，第一固定块722在第一限位孔234中沿第一水平方向P1移动，从而使第一水平方向调整板720上的第一滑块721在第一凹槽233内移动，此时，由于结合件230与第一水平方向调整板720、第二水平方向调整板730、竖直方向调整板240沿竖直方向都固定连接，因此，由于第二滑块724嵌入在第二凹槽731中，因此第二滑块724带动第二水平方向调整板730和竖直方向调整板240沿第一水平方向P1移动，从而使基座200被移动。
在第二水平方向调整板730还设置有第二限位孔732，在第一水平方向调整板720上设置有第二固定块725，该第二固定块725朝下凸出，在装配之后，第二固定块725容纳在第二限位孔732中，并且第二螺杆733沿第二水平方向P2穿进第二限位孔732，并且穿过第二固定块725上的螺纹孔，与第二固定块725螺接，当第二螺杆733被旋转时，第二固定块725在第二限位孔732中沿第二水平方向P2移动，从而使第一水平方向调整板720上的第二滑块724在第二凹槽731内移动，从而进一步带动基座移动。其中，基座在水平方向的调节范围由第一限位槽234和第二限位槽732的尺寸来限制。
结合图3和图6，基座调整机构还包括若干第一锁紧件231、若干第二锁紧件232和若干调平件242。在该实施例中，由于基座调整机构包括水平方向调整板710，因此第一锁紧件231被锁紧时用于沿竖直方向固定水平方向调整板710和结合件230，更具体地，第一锁紧件231用于同时固定结合件230、第一水平方向调整板720和第二水平方向调整板730。第二锁紧件232是用于沿竖直方向固定竖直方向调整板240和第二水平方向调整板730。至少3个调平件242用于从3个不同的方向调整基座200的高度和水平度。
采用基座调整机构调整基座200的过程包括：当两个基座的高度不匹配时，首先放松第二锁紧件232，然后调节调平件242来调节基座200的高度和水平度，也就是基座200在Z轴方向的位置。当高度和水平度调节完毕之后，再锁紧第二锁紧件232。
图7是本申请一实施例的双腔的基座匹配方法的示例性流程图，该基座匹配方法可以使用前文所述的基座匹配装置来具体实施，因此前文的说明内容都可以用来说明该方法，相同的内容将不再展开。如图7所示，该实施例的基座匹配方法包括：
步骤S101：分别调整每个腔体中的基座，使每个基座的对中度和水平度都达到预设值。
在本步骤中，为便于描述，采用对中度来衡量基座是否满足对中条件，本申请对此不做特别限制。在一些实施例中，对中度可以是基座的圆心偏离腔体中轴线的程度，或者升降杆与基座调节机构上的通孔的同心度，亦或者是基座承载部的边缘与隔板空腔之间的间距的均匀度等。可以采用前文所述的水平方向调整板710调整对中度，采用竖直方向调整板240调整水平度。步骤S101对每个基座进行对中度和水平度的调节，有利于提高后续步骤中对基座的隔离位置判断的准确性。
步骤S102：控制每个基座同步上升，分别判断每个基座是否到达各自的隔离位置。
在本申请的双腔匹配应用中，两个腔体中的两个基座200、300同步上升，分别采用每个基座上的状态检测装置来判断其是否到达隔离位置。
步骤S103：当基座都到达其隔离位置时，基座停止上升。
步骤S103在执行过程中存在三种情况，第一、基座200和基座300同时到达隔离位置，则停止上升。第二、根据基座200的千分表读数判断其先到达隔离位置，此时基座300的千本表读数判断其尚未到达隔离位置，此时驱动两个基座200、300继续上升，直到基座300也到达其隔离位置。第三、基座200先到达隔离位置时，基座300尚未到达其隔离位置，但是此时基座200的千分表读数大于一预设值，此时停止上升并给出报警，由人工介入干预，检查硬件设置后再重新匹配。此处以包括千分表的状态检测装置为例进行说明，不以此为限。
步骤S104：比较两个基座的高度差，判断两个基座的高度是否匹配。
在步骤S104，分别读取基座200、300的千分表读数，例如，若读数的差小于5格或0.5mm，则表示两个基座200、300的高度匹配，否则，表示不匹配。
结合图2，在一些实施例中包括第二弹性件252，这样的实施例还有利于在竖直方向上吸收两个基座之间的高度差，使两个基座实现高度匹配。
在一些实施例中，如图7，当步骤S104的判断结果为是时，则结束该匹配过程，当判断结果为否时，该实施例再继续执行步骤S105：采用基座调整机构调节其中一个基座的高度，并在此之后再次执行步骤S104，直到判断结果为是时，结束匹配过程。这些实施例的双腔的基座匹配方法包括步骤S101～步骤S105。
在一些实施例中，双腔的基座匹配方法包括步骤S101～步骤S104，步骤S104还包括以下步骤：
步骤S1041：当基座的高度差达到预设范围，则两个基座高度匹配；
步骤S1042：当高度差未达到预设范围时，则两个基座的高度不匹配，此时通过基座调整机构调节其中一个基座；
步骤S1043：比较两个基座的高度差；
步骤S1044：重复上述步骤S1042和S1043，直至两个基座的高度达到匹配；
步骤S1045：当两个基座高度匹配，再次调整每个腔体中的基座，使每个所述基座的对中度和水平度都达到预设值。
根据本申请的基座匹配装置和方法，采用状态检测装置在检测基座是否到达隔离位置的同时，还可以对两个基座的高度是否匹配进行判断，无需增加额外的硬件设备，有利于节省成本。此外，采用本申请的基座匹配装置和方法还可以在两个基座的高度不匹配时，对基座的高度进行调整，具有调节精度高，匹配精确的优点。
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 (15)

1.一种双腔的基座匹配装置，所述双腔包括两个腔体，每个腔体中包括用于处理基片的上腔室、用于传输基片的下腔室、用于承载基片的基座，每个基座的底部设置有升降杆，所述基座由升降杆带动在所述上腔室和下腔室之间升降移动，其特征在于，包括状态检测装置和控制器，其中，每个基座的升降杆设置有所述状态检测装置，所述状态检测装置用于在外力驱动下带动所述升降杆升降，并且在所述基座的上升过程中检测所述基座是否到达隔离位置，在所述隔离位置，所述基座与腔体内的隔板相接触以使上腔室和下腔室相互流体隔离，每个基座的状态检测装置相互连接，以使每个所述基座同步升降；
所述控制器被配置为：
根据状态检测装置的检测结果判断每个基座是否到达其隔离位置；
当每个基座均到达隔离位置后，根据状态检测装置的检测结果判断两个基座的高度是否匹配；
其中，当两个基座的高度差达到预设范围内时，两个基座的高度匹配。
2.如权利要求1所述的基座匹配装置，其特征在于，还包括设置在所述状态检测装置下方的基座调整机构，所述基座调整机构包括竖直方向调整板，所述竖直方向调整板与所述升降杆固定连接；
所述状态检测装置包括升降组件和结合件，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、第三升降件和所述结合件依次设置在所述基座的下方，并都与所述升降杆可活动连接；所述第一升降件与所述第三升降件之间的距离固定；所述第二升降件与所述结合件固定连接；所述结合件与所述竖直方向调整板沿竖直方向固定连接；所述升降组件由外力驱动升降时用于带动所述竖直方向调整板和所述升降杆升降；
其中，在所述基座的上升过程中，当所述基座到达隔离位置时，所述第三升降件与所述结合件分离，当所述基座未到达隔离位置时，所述第三升降件与所述结合件贴合。
3.如权利要求2所述的基座匹配装置，其特征在于，所述升降组件还包括第一弹性件，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，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，其中，当所述基座到达隔离位置时，所述第一弹性件具有第一伸缩量，所述第一升降件和所述第二升降件之间具有第一距离；当所述基座未到达隔离位置时，所述第一弹性件具有第二伸缩量，所述第一升降件和所述第二升降件之间具有第二距离，其中，所述第一距离大于所述第二距离。
4.如权利要求3所述的基座匹配装置，其特征在于，每个基座的所述状态检测装置包括检测器，所述检测器包括位移检测器，用于检测所述第一升降件和所述第二升降件之间的第一距离；
所述控制器还被配置为：根据所述检测器的检测结果判断每个基座是否到达隔离位置；当两个基座均到达隔离位置后，根据每个检测器的检测结果判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个检测器的检测结果为两个第一距离之差在第一范围内时，两个基座的高度匹配。
5.如权利要求3所述的基座匹配装置，其特征在于，每个基座的所述状态检测装置还包括检测器，所述检测器用于检测所述第一弹性件的弹性状态变化；
所述控制器还被配置为：根据所述检测器的检测结果判断每个基座是否到达隔离位置；当两个基座均到达各自的隔离位置后，根据每个检测器的检测结果判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个检测器的检测结果为第一弹性件的第一伸缩量之差在第二范围内时，两个基座的高度匹配。
6.如权利要求3所述的基座匹配装置，其特征在于，所述状态检测装置包括千分表，所述千分表与所述第一升降件固定连接，所述千分表包括测头和测杆，所述测杆位于所述第一升降件和所述第二升降件之间，所述测头与所述第二升降件接触；其中，当所述基座到达隔离位置时，所述千分表具有对应于所述第一距离的读数；
所述控制器还被配置为：根据千分表的读数判断每个基座是否到达隔离位置，当两个基座均到达隔离位置后，根据两个基座各自的千分表的读数判断两个基座的高度是否匹配，其中，当两个读数之差在第三范围内时，两个基座的高度匹配。
7.如权利要求2所述的基座匹配装置，其特征在于，所述升降组件还第二弹性件，设置在所述第二升降件和所述第三升降件之间；
当每个基座到达隔离位置时，所述第二弹性件具有第三伸缩量，当两个基座的高度达到匹配时，所述第二弹性件的第三伸缩量之差在第四范围内。
8.如权利要求2所述的基座匹配装置，其特征在于，每个所述状态检测装置包括连接侧板，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，每个所述基座的连接侧板相互连接。
9.如权利要求2所述的基座匹配装置，其特征在于，所述控制器还被配置为：当两个基座的高度不匹配时，采用所述基座调整机构在竖直方向上调整所述两个基座中的一个的高度。
10.如权利要求9所述的基座匹配装置，其特征在于，所述基座调整机构还包括水平方向调整板，设置在所述结合件和所述竖直方向调整板之间，其中，所述水平方向调整板与所述升降杆可活动地连接；所述水平方向调整板与所述结合件沿水平方向可滑动地连接，所述水平方向调整板用于所述基座的对中调节；所述水平方向调整板与所述结合件沿竖直方向固定连接，所述竖直方向调整板用于所述基座的高度调节及水平度调节。
11.如权利要求10所述的基座匹配装置，其特征在于，所述水平方向调整板包括第一水平方向调整板和第二水平方向调整板，其中，所述第一水平方向调整板与所述结合件沿第一水平方向可滑动地连接，并且与所述第二水平方向调整板沿第二水平方向可滑动地连接，所述第一水平方向垂直于所述第二水平方向。
12.如权利要求10所述的基座匹配装置，其特征在于，所述基座调整机构还包括第一锁紧件、第二锁紧件和调平件，所述第一锁紧件被锁紧时用于沿竖直方向固定所述水平方向调整板和结合件，所述第二锁紧件用于沿竖直方向固定所述竖直方向调整板和第二水平方向调整板，所述调平件设置在所述竖直方向调整板上，当所述两个基座的高度不匹配时，所述第二锁紧件被放松，所述调平件被调整以调节所述基座的高度。
13.一种双腔的基座匹配方法，其特征在于，应用于如权利要求1-12的任一项所述的基座匹配装置，包括：
步骤S101：分别调整每个腔体中的基座，使每个所述基座的对中度和水平度都达到预设值；
步骤S102：控制每个所述基座同步上升，分别判断每个所述基座是否到达各自的隔离位置；
步骤S103：当所述基座都到达其隔离位置时，所述基座停止上升；
步骤S104：比较两个基座的高度差，判断两个基座的高度是否匹配。
14.如权利要求13所述的基座匹配方法，其特征在于，步骤S104还包括：
步骤S1041：当所述基座的高度差达到预设范围，则两个基座高度匹配；
步骤S1042：当所述高度差未达到预设范围时，则两个基座的高度不匹配，此时通过基座调整机构调节其中一个基座；
步骤S1043：比较两个基座的高度差；
步骤S1044：重复上述步骤S1042和S1043，直至两个基座的高度达到匹配；
步骤S1045：当两个基座高度匹配，再次调整每个腔体中的基座，使每个所述基座的对中度和水平度都达到预设值。
15.如权利要求13或14所述的基座匹配方法，其特征在于，所述方法还可应用于半导体多腔处理室的基座高度匹配。
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