CN219490156U - 一种处理装置和薄膜沉积设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种处理装置和薄膜沉积设备，涉及半导体技术领域，包括具有处理腔的壳体、基板和对中调节组件，基板位于处理腔，对中调节组件与基板驱动配合，通过对中调节组件带动基板相对处理腔进行移动，从而调整基板与处理腔的相对位置，直至基板与处理腔的中心对中，以此，保证基板重新安装后的位置依然较为准确，从而在对处理腔内的半导体衬底进行处理时，能够有效避免位置偏差所导致的不利结果，提高对半导体衬底的处理质量。

Description

一种处理装置和薄膜沉积设备

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种处理装置和薄膜沉积设备。

背景技术

随着半导体技术的发展，薄膜沉积设备被用于通过工艺技术来处理半导体衬底，该工艺技术包括：物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)等。

现有薄膜沉积设备一般包括设置在反应室内的喷淋板和加热盘，喷淋板和加热盘相对设置，喷淋板可以输送处理气体到反应室中，以便可以对加热盘上的半导体衬底进行处理。在长期使用后，需要对喷淋板或者加热盘进行拆卸维护，在重新安装后，喷淋板或者加热盘可能相对反应室有些许位置的偏差，容易影响后续薄膜沉积的质量。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种处理装置和薄膜沉积设备，通过增加对中调节组件对基板相对处理腔的位置进行调整，以便于改善薄膜沉积的质量。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例的一方面，提供一种处理装置，包括具有处理腔的壳体、基板和对中调节组件，基板位于处理腔，对中调节组件与基板驱动配合，对中调节组件用于驱动基板相对处理腔移动，以使基板与处理腔的中心对中。

可选的，壳体具有与处理腔连通的开口，处理装置还包括活动设置于开口的支撑组件，基板经支撑组件与壳体活动连接，对中调节组件位于壳体外部，且对中调节组件通过支撑组件与基板驱动配合。

可选的，支撑组件包括支撑件和用于封闭开口的固定基座，固定基座与基板固定连接，支撑件与固定基座连接，支撑件活动设置于壳体的外壁，对中调节组件与支撑件驱动连接。

可选的，对中调节组件包括细牙螺钉，细牙螺钉的一端与壳体外壁抵接，细牙螺钉的另一端与支撑件上的螺孔螺纹连接，细牙螺钉用于驱动支撑件沿水平方向移动；

或，细牙螺钉的一端与壳体外壁的螺孔螺纹连接，细牙螺钉的另一端与支撑件的抵接，细牙螺钉用于驱动支撑件沿水平方向移动。

可选的，在细牙螺钉上设置有第一对中标识，在壳体或支撑件上设置有第二对中标识，以在基板与处理腔的中心对中时，第一对中标识与第二对中标识对齐。

可选的，支撑组件还包括水平调节组件，支撑件经水平调节组件与固定基座连接，水平调节组件用于调节固定基座与支撑件之间的距离，以使基板的板面与水平面平行。

可选的，水平调节组件包括变径螺杆，支撑件与变径螺杆的一端螺纹连接，在固定基座开设有贯穿孔，固定基座经贯穿孔套设于变径螺杆的外周，且变径螺杆的变径部与贯穿孔一端的孔口处抵接。

可选的，水平调节组件还包括螺接于变径螺杆上的自锁螺母，自锁螺母用于与支撑件抵接以使变径螺杆锁定。

可选的，在变径螺杆上还螺接有固定螺母，固定螺母与贯穿孔背离变径部的另一端孔口抵接。

可选的，贯穿孔相对两端的孔口处分别设置有第一球形面，变径部和固定螺母分别具有第二球形面，固定螺母经第二球形面与第一球形面接触以与对应的孔口处抵接，变径部经第二球形面与第一球形面接触以与对应的孔口处抵接。

本申请实施例的另一方面，提供一种薄膜沉积设备，包括处理气体源以及上述任一种的处理装置，处理气体源与处理装置的壳体的处理腔连通。

本申请的有益效果包括：

本申请提供了一种处理装置和薄膜沉积设备，包括具有处理腔的壳体、基板和对中调节组件，基板位于处理腔，对中调节组件与基板驱动配合，通过对中调节组件带动基板相对处理腔进行移动，从而调整基板与处理腔的相对位置，直至基板与处理腔的中心对中，以此，保证基板重新安装后的位置依然较为准确，从而在对处理腔内的半导体衬底进行处理时，能够有效避免位置偏差所导致的不利结果，提高对半导体衬底的处理质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的一种处理装置的轴测图；

图2为本申请实施例提供的一种处理装置的剖面图之一；

图3为本申请实施例提供的一种处理装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种处理装置的剖面图之二；

图5为图4中区域D的局部放大图；

图6为本申请实施例提供的一种处理装置的俯视图；

图7为本申请实施例提供的一种处理装置的局部剖面图。

图标：100-处理装置；110-壳体；111-密封法兰；1111-平面；112-连接螺钉；113-上盖；114-处理腔；120-固定基座；121-贯穿孔；1211-第一球形面；130-支撑件；140-支撑组件；150-对中调节组件；160-第一螺钉；170-水平调节组件；171-变径螺杆；172-固定螺母；173-自锁螺母；174-变径部；180-基板；191-波纹管；192-密封圈。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例的一方面，提供一种处理装置，处理装置通过对中调节组件能够在需要时对位于处理腔内的基板进行对中调整，以便于使得拆装后的基板依然能够与处理腔的中心保持高度对中，从而使得通过基板进行半导体衬底的处理时，能够具有较好的效果。以下将结合附图对本申请的实施例进行描述。

请参照图1，示出了一种处理装置100，其包括壳体110和基板180，其中，请结合图2，壳体110具有处理腔114，基板180则对应位于处理腔114内，以便于能够配合处理处理腔114内的半导体衬底。例如，基板180可以是加热盘，加热盘可以对半导体衬底进行稳定的承载，并且在需要时，可以对所承载的半导体衬底提供预期的温度环境；又例如，基板180可以是喷淋板，其上可以具有多个喷头，以便于在需要对半导体衬底进行处理时，能够使得处理气体源经喷淋板上的喷头向处理腔114内通入预期的处理气体，实现对半导体衬底的处理。

基板180在设置于处理腔114时，其可以设置于处理腔114的底部，也可以采用如图2所示的吊装方式设置于处理腔114的顶部，在具体设置时，可以根据其具体类型(例如加热盘或喷淋板)进行选择，本申请对其不做限制。

请继续参照图1和图2，处理装置100还包括对中调节组件150，对中调节组件150与基板180驱动配合，由此，使得对中调节组件150与基板180在需要时能够建立驱动关系，以便于在将基板180从壳体110上拆下且又重新安装于壳体110时，通过对中调节组件150带动基板180相对处理腔114进行移动，从而调整基板180与处理腔114的相对位置，直至基板180与处理腔114的中心对中，以此，保证基板180重新安装后的位置依然较为准确，从而在对处理腔114内的半导体衬底进行处理时，能够有效避免位置偏差所导致的不利结果，提高对半导体衬底的处理质量。

应当理解的是，本申请中的基板180与处理腔114的中心对中，即指基板180的处理表面(面对半导体衬底的一侧表面)的中心与处理腔114的中心轴线重合，以便使得基板180的处理表面的中心能够最终与半导体衬底的中心对齐。

请结合图1和图2，壳体110可以包括相互扣合以形成处理腔114的上盖113和底座，由此，在正常处理作业时，可以使得上盖113和底座相互扣合形成处理腔114，而在需要维护时，可以由扣合处打开上盖113，以便于能够方便将基板180从壳体110内拆卸，进而进行维护。

可选的，请结合图1和图2所示，壳体110可以具有与处理腔114连通的开口，具体的，开口可以位于上盖113的中部位置。处理装置100还包括活动设置于开口处的支撑组件140，支撑组件140可以对开口进行封闭，以便于使得处理腔114密闭，基板180可以连接于支撑组件140的内侧，以便于基板180能够位于处理腔114中，方便其对半导体衬底进行处理。同时，支撑组件140也就能够具有外露的部分，方便对中调节组件150在壳体110的外部与支撑组件140驱动配合，建立从对中调节组件150经支撑组件140至基板180的驱动路线，从而在对中调整时，便可以从外部驱动对中调节组件150，然后经支撑组件140带动基板180移动，从而改变其在处理腔114中的位置实现对中，由此，从壳体110外部操作对中调整组件的方式，能够有效提高对中调整操作时的便利性。

在此基础上，为了便于对中调节组件150能够通过支撑组件140带动基板180移动的方式实现对中调整，可以使得支撑组件140与壳体110活动连接。

可选的，如图1和图2所示，支撑组件140包括支撑件130和固定基座120，其中，固定基座120可以对上盖113的开口进行封闭，基板180能够与固定基座120的内侧固定连接，连接时，可以通过连接螺钉112(图1和图2所示)实现，当然，在其它实施方式中，也可以是卡扣等多种可拆卸连接的连接方式。

支撑件130可以活动设置于壳体110的外壁，并且支撑件130可以在与固定基座120连接时，实现对固定基座120和基板180的支撑，尤其在基板180采用吊装的方式安装时。对中调节组件150与支撑件130驱动连接，由此，能够在实现对中调整时，从壳体110外部对对中调节组件150进行驱动，进而驱动支撑件130相对壳体110移动，并同步带动固定基座120以及基板180相对壳体110移动，直至完成对中调整。

具体的：如图1和图2所示，为了便于设置，可以在上盖113的开口处设置有密封法兰111，密封法兰111可以通过连接螺钉112与上盖113固定连接，以便于密封法兰111通过其与上盖113之间的密封圈192完成对开口的密封。支撑件130可以是支撑法兰，支撑法兰可以套设于密封法兰111的外周，例如支撑法兰可以是套设于密封法兰111外周的台阶面，以便于密封法兰111能够利用台阶面对支撑法兰进行支撑，并且支撑法兰的内径大于密封法兰111的外径(被支撑法兰套设处的外径)，使得支撑法兰能够相对于固定至壳体110的密封法兰111沿垂直法兰轴向的水平面内移动。固定基座120与支撑法兰连接，并且固定基座120可以通过波纹管191与密封法兰111的上端口密封连接，以便于利用波纹管191的可形变，从而在固定基座120维持封闭开口(或密封法兰111上端口)的同时，还能够跟随支撑法兰移动，进而带动基板180的移动。对中调节组件150可以包括对中螺钉，对中螺钉的一端与密封法兰111的外壁抵接，对中螺钉的另一端可以与支撑法兰上开设的螺孔螺纹连接。由此，在实现对中调整时，如图2所示，便可以与壳体110外部驱动对中螺钉相对支撑法兰旋转，且对中螺钉的另一端与密封法兰111抵接，从而使得支撑法兰相对密封法兰111在水平面内移动，进而带动固定基座120以及固定于固定基座120上的基板180在水平面内移动，实现基板180的对中调整。

此外，在另一些实施方式中，对中螺钉的一端可以与壳体110外壁的螺孔螺接，其另一端则可以与支撑法兰抵接，由此，通过对中螺钉的旋入旋出，也可驱动支撑法兰在水平面内移动。

本申请中的对中螺钉可以是细牙螺钉，由此，能够实现精细化的调整，方便基板180与处理腔114准确对中。

为了进一步的提高密封效果，可以在波纹管191与固定基座120之间设置有密封圈192，在波纹管191与密封法兰111之间设置密封圈192。

可选的，对中调节组件150可以包括多个细牙螺钉，如图3和图4所示，细牙螺钉的数量为3个，其位于同一水平面内且相互之间间隔120°分布，由此，在实现对中调整时，便可以通过调整3个细牙螺钉旋入旋出，带动支撑法兰相对密封法兰111在水平面内的平移，进而实现基板180的对中。当然，细牙螺钉的数量还可以为2个、4个、6个等，以便于在采用间隔角度分布时，能够实现对中的精细化调整。

可选的，如图5所示，密封法兰111的外壁面用于与对中螺钉抵接的面可以是平面1111，由此，在对中螺钉旋入旋出带动支撑法兰移动时，能够提高对中螺钉驱动支撑法兰移动的准确性。

可选的，在细牙螺钉上设置有第一对中标识，当细牙螺钉与壳体110螺接时，可以在壳体110上设置第二对中标识；而在细牙螺钉与支撑件130螺接时，可以在支撑件130上设置第二对中标识。在壳体110或支撑件130上设置的第二对中标识可以是刻度标记或图案标记，也可以是螺孔的孔口，本申请对其具体形式不做限定。在细牙螺钉带动基板180沿水平方向移动的过程中，当第一对中标识与第二对中标识对齐时，即表示基板180与处理腔114的中心对中，以便于快速准确的完成对中调节。

具体的，如图4所示，3个细牙螺钉呈圆环分布，且在支撑法兰和密封法兰111同轴心时，基板180与处理腔114的中心对中，支撑法兰的螺孔的外侧孔口(螺孔远离密封法兰111的一端孔口)作为支撑件130上的第二对中标识。在对中调节过程中，可以旋拧细牙螺钉，使得3个细牙螺钉的第一对中标识分别与支撑法兰的各自螺接的螺孔的外侧孔口对齐，实现第一对中标识和第二对中标识对齐，并且在此时使得三个细牙螺钉与密封法兰111的抵接端位于同一圆环，且该圆环与密封法兰111的圆心同轴心线，从而促使支撑法兰和密封法兰111同轴心，实现基板180与处理腔114的中心对中。

可选的，如图1所示，为了提高调整的稳定性，还可以使得支撑法兰通过第一螺钉160与密封法兰111连接，其中，支撑法兰上用于第一螺钉160穿过的连接孔的内径可以大于第一螺钉160的外径，以便为对中调整时支撑法兰能够相对密封法兰111移动提供运动的空间。由此，在需要对中调整时，先旋松第一螺钉160，使得支撑法兰可以相对密封法兰111移动，而在对中调整结束后，可以通过旋紧第一螺钉160，使得支撑法兰和密封法兰111固定，从而进一步加固基板180已与处理腔114对中的状态。

可选的，对中调整组件还可以是转动连接于支撑法兰上的对中调节件，对中调节件靠近密封法兰111的一端具有斜楔，对应的，在密封法兰111的外壁面上可以设置有另一斜楔，由此，通过两斜楔端部对应，便能够通过旋转对中调节件从而带动支撑法兰移动，进而实现基板180的对中调整。

可选的，在基板180重新安装至壳体110后，还可以将基板180的处理表面调整为水平，由此，能够有利于半导体衬底处理质量的提升。如图1至图5所示，支撑组件140还包括水平调节组件170，支撑件130经水平调节组件170与固定基座120连接，通过调整水平调节组件170，便能够调节固定基座120与支撑件130之间的竖向距离，由此，来使得基板180的板面与水平面平行。

具体的：如图2所示，水平调节组件170包括变径螺杆171，变径螺杆171的一端与支撑法兰螺纹连接，在固定基座120开设有贯穿孔121，固定基座120经贯穿孔121套设于变径螺杆171的外周(贯穿孔121的内径可以大于其所套设的变径螺杆171部位的外径，为水平调节提供运动的空间)，并且固定基座120可以经贯穿孔121一端的孔口处与变径螺杆171的变径部174抵接，由此，在旋转变径螺杆171时，便能够利用其与支撑法兰的螺纹连接，实现固定基座120在竖向高度的调整，进而带动基板180的处理表面与水平面平行。

可选的，如图2和图7所示，水平调节组件170还包括螺接于变径螺杆171上的自锁螺母173，当基板180采用吊装方式设置于支撑件130时，可以使得自锁螺母173位于支撑件130和变径部174之间，在需要水平调整时，可以先将自锁螺母173旋离支撑件130，避免其与支撑件130抵接干涉变径螺杆171的旋转，在水平调整结束后，可以将自锁螺母173再次旋至与支撑件130抵接，以此避免变径螺杆171相对支撑件130运动，实现自锁。

可选的，如图7所示，在变径螺杆171上还螺接有固定螺母172，在调节时，可旋松固定螺母172，在调节结束后，可以通过固定螺母172与固定基座120上贯穿孔121背离变径部174的另一端孔口抵接，由此，配合变径部174对固定基座120进行固定。

可选的，如图7所示，贯穿孔121相对两端的孔口处分别设置有第一球形面1211，变径部174和固定螺母172分别具有第二球形面，固定螺母172经第二球形面与贯穿孔121上端孔口处的第一球形面1211接触，从而实现固定螺母172通过球形面与固定基座120抵接，变径部174经第二球形面与贯穿孔121下端孔口处的第一球形面1211接触，从而实现变径部174通过球形面与固定基座120抵接。由此，能够使得变径螺杆171通过球形面与固定基座120实现稳定可靠的接触。

可选的，水平调节组件170可以包括多个变径螺杆171，例如图6所示，变径螺杆171的数量为3个(对应的，自锁螺杆和固定螺母172也可以对应具有3个)，3个变径螺杆171间隔120°设置，由此，能够更加方便的实现基板180的水平调节。

本申请实施例的另一方面，提供一种薄膜沉积设备，其包括上述的处理装置100，通过处理装置100中的对中调节组件150和水平调节组件170能够带动基板180实现对中调整和水平调整，使得基板180重新安装后的位置依然较为准确，从而在对处理腔114内的半导体衬底进行处理时，能够有效避免位置偏差所导致的不利结果，提高对半导体衬底的处理质量。

薄膜沉积设备包括处理气体源和处理装置100，处理气体源与处理装置100的壳体110的处理腔114连通，由此，能够在水平和对中调整结束后，可以通过处理气体源向处理腔114通入处理气体，从而对半导体衬底进行处理。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种处理装置(100)，其特征在于，包括具有处理腔(114)的壳体(110)、基板(180)和对中调节组件(150)，所述基板(180)位于所述处理腔(114)，所述对中调节组件(150)与所述基板(180)驱动配合，所述对中调节组件(150)用于驱动所述基板(180)相对所述处理腔(114)移动，以使所述基板(180)与所述处理腔(114)的中心对中。

2.如权利要求1所述的处理装置(100)，其特征在于，所述壳体(110)具有与所述处理腔(114)连通的开口，所述处理装置(100)还包括活动设置于所述开口的支撑组件(140)，所述基板(180)经所述支撑组件(140)与所述壳体(110)活动连接，所述对中调节组件(150)位于所述壳体(110)外部，且所述对中调节组件(150)通过所述支撑组件(140)与所述基板(180)驱动配合。

3.如权利要求2所述的处理装置(100)，其特征在于，所述支撑组件(140)包括支撑件(130)和用于封闭所述开口的固定基座(120)，所述固定基座(120)与所述基板(180)固定连接，所述支撑件(130)与所述固定基座(120)连接，所述支撑件(130)活动设置于所述壳体(110)的外壁，所述对中调节组件(150)与所述支撑件(130)驱动连接。

4.如权利要求3所述的处理装置(100)，其特征在于，所述对中调节组件(150)包括细牙螺钉，所述细牙螺钉的一端与所述壳体(110)外壁抵接，所述细牙螺钉的另一端与所述支撑件(130)上的螺孔螺纹连接，所述细牙螺钉用于驱动所述支撑件(130)沿水平方向移动；

或，所述细牙螺钉的一端与所述壳体(110)外壁的螺孔螺纹连接，所述细牙螺钉的另一端与所述支撑件(130)的抵接，所述细牙螺钉用于驱动所述支撑件(130)沿水平方向移动。

5.如权利要求4所述的处理装置(100)，其特征在于，在所述细牙螺钉上设置有第一对中标识，在所述壳体(110)或所述支撑件(130)上设置有第二对中标识，以在所述基板(180)与所述处理腔(114)的中心对中时，所述第一对中标识与所述第二对中标识对齐。

6.如权利要求3所述的处理装置(100)，其特征在于，所述支撑组件(140)还包括水平调节组件(170)，所述支撑件(130)经所述水平调节组件(170)与所述固定基座(120)连接，所述水平调节组件(170)用于调节所述固定基座(120)与所述支撑件(130)之间的距离，以使所述基板(180)的板面与水平面平行。

7.如权利要求6所述的处理装置(100)，其特征在于，所述水平调节组件(170)包括变径螺杆(171)，所述支撑件(130)与所述变径螺杆(171)的一端螺纹连接，在所述固定基座(120)开设有贯穿孔(121)，所述固定基座(120)经所述贯穿孔(121)套设于所述变径螺杆(171)的外周，且所述变径螺杆(171)的变径部(174)与所述贯穿孔(121)一端的孔口处抵接。

8.如权利要求7所述的处理装置(100)，其特征在于，所述水平调节组件(170)还包括螺接于所述变径螺杆(171)上的自锁螺母(173)，所述自锁螺母(173)用于与所述支撑件(130)抵接以使所述变径螺杆(171)锁定。

9.如权利要求7所述的处理装置(100)，其特征在于，在所述变径螺杆(171)上还螺接有固定螺母(172)，所述固定螺母(172)与所述贯穿孔(121)背离所述变径部(174)的另一端孔口抵接；所述贯穿孔(121)相对两端的孔口处分别设置有第一球形面(1211)，所述变径部(174)和所述固定螺母(172)分别具有第二球形面，所述固定螺母(172)经所述第二球形面与所述第一球形面(1211)接触以与对应的所述孔口处抵接，所述变径部(174)经所述第二球形面与所述第一球形面(1211)接触以与对应的所述孔口处抵接。

10.一种薄膜沉积设备，其特征在于，包括处理气体源以及如权利要求1至9任一项所述的处理装置(100)，所述处理气体源与所述处理装置(100)的壳体(110)的处理腔(114)连通。