半导体处理装置及其调节机构、调节方法与流程

本发明涉及半导体设备领域，尤其涉及一种半导体处理装置及其调节机构、调节方法。

背景技术：

1、现有化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)，原子层沉积(atomiclayer deposition，ald)等工艺都需要晶圆在处理室内旋转和升降以便对晶圆进行取放或进行薄膜沉积。晶圆通过晶圆支撑机构被支撑在处理室内。通常，晶圆支撑机构包括位于处理室内的晶圆托盘和一端延伸至处理室内的支撑轴。前述支撑轴的另一端与腔体外的传动机构传动连接，传动机构带动支撑轴升降和旋转从而带动晶圆托盘旋转升降。

2、为了使晶圆托盘能够运行平稳、温度均匀进而在晶圆表面获得更高质量的薄膜，晶圆托盘需要调节机构对其进行调平。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体处理装置及其调节机构、调节方法，该调节机构抗弯曲能力好，调节精度更高。

2、第一方面，本发明提供一种半导体处理装置的调节机构，所述调节机构包括底板、中间板、顶板、水平调整件和垂直调整件；所述底板、所述中间板和所述顶板均对应设有镂空部；所述底板、所述中间板和所述顶板依次层叠设置；所述底板和所述顶板的第一侧面设有具有限位孔的限位凸台或限位槽，所述第一侧面为朝向所述中间板的一面，相应的，所述中间板上设有与所述限位凸台对应的限位槽或与所述限位槽对应的限位凸台，所述限位槽与所述限位凸台凹凸配合，使所述底板、所述中间板和所述顶板能够两两相对运动；所述底板或所述顶板可调的固定连接至所述处理装置中的处理室，相应的，所述顶板或所述底板固定连接至所述处理装置中的传动机构，所述传动机构被配置为通过晶圆支撑机构带动晶圆托盘；所述晶圆支撑机构部分位于所述镂空部；所述水平调整件活动连接于所述限位凸台的限位孔，通过使所述中间板和所述底板分别沿x方向、y方向移动，或者，通过使所述顶板和所述中间板分别沿x方向、y方向移动，调整所述晶圆托盘的水平位置，所述x方向与所述y方向相互垂直；所述垂直调整件活动连接于所述顶板或所述底板，通过调整所述顶板或所述底板的竖直位置，以调整所述晶圆托盘的水平度。

3、本发明的方法有益效果为：1.本技术设置可相对运动的底板、中间板、顶板，加工难度低，节约成本；2.由于本技术的底板、中间板和顶板层叠设置，使调节机构抗弯曲能力更好，不易变形。

4、可选的，所述水平调整件包括第一水平螺栓和第二水平螺栓；所述第一水平螺栓活动连接于所述顶板，用于调整所述顶板和所述中间板在所述x方向的相对位置；所述第二水平螺栓活动连接于所述底板，用于调整所述中间板和所述底板在所述y方向上的相对位置。

5、可选的，还包括：固定组件，所述固定组件包括第一固定螺栓和第二固定螺栓，所述第一固定螺栓设置在所述第一水平螺栓的相对侧，所述第二固定螺栓设置于所述第二水平螺栓的相对侧；其中，所述第一固定螺栓被配置为在所述x方向上固定所述顶板和所述中间板；所述第二固定螺栓被配置为在y方向上固定所述中间板和所述底板。

6、可选的，所述垂直调整件设有多组，多组所述垂直调整件沿所述顶板的周向分隔设置；所述调节机构还包括第三固定螺栓，所述第三固定螺栓设置为与所述垂直调整件的数量匹配，并设置在所述垂直调整件的匹配位置。

7、可选的，还包括分别位于所述顶板周侧的多个固定支架，每个固定支架上设有两个贯穿孔，所述两个贯穿孔分别用于设置所述垂直调整件和所述第三固定螺栓，所述固定支架通过所述第三固定螺栓固定在所述顶板的下方，所述固定支架固定连接至所述处理装置中的处理室。

8、可选的，所述顶板和所述中间板之间设有第一限位组件，所述中间板和所述底板之间设有第二限位组件；所述第一限位组件用于限制所述顶板和所述中间板在所述y方向的相对位移以及z方向的相对位移；所述第二限位组件用于限制所述中间板和所述底板在所述x方向的相对位移以及z方向的相对位移。

9、可选的，所述第一限位组件和所述第二限位组件均包括衬套及相应的衬套槽；中间板内设置的衬套槽与固定连接至顶板的衬套互相适配；所述底板内设置的衬套槽与固定连接至中间板的衬套适配。

10、y方向z方向x方向z方向

11、可选的，所述顶板内设有容纳凹槽，所述容纳凹槽中设有垫片，所述垫片与所述垂直调整件的末端相抵接，所述垂直调整件由底板指向顶板的方向延伸并抵靠所述垫片。

12、可选的，所述限位槽设于所述中间板的边缘；所述限位凸台设于顶板的边缘和所述底板的边缘，所述限位槽内设有弹性件，所述弹性件的一端作用于所述限位凸台，所述弹性件的另一端作用于所述中间板。

13、可选的，所述顶板和所述中间板之间设有可沿x方向弹性形变的弹性件；所述中间板和所述底板之间设有可沿y方向弹性形变的弹性件。

14、第二方面，本发明提供一种半导体处理装置，包括半导体晶圆处理室、晶圆支撑机构、传动机构和至少一个如第一方面中任一项所述的调节机构；所述晶圆支撑机构固定连接所述传动机构，所述传动机构被配置为带动所述晶圆支撑机构升降和旋转；所述晶圆支撑机构包括支撑轴和晶圆托盘，所述支撑轴通过支架对所述晶圆托盘进行支撑并带动所述晶圆托盘旋转升降；所述调节机构通过调整所述传动机构在所述x方向、所述y方向和/或z方向的位移，对所述晶圆托盘的水平位置和水平度进行调节。

15、可选的，所述传动机构包括：磁流体密封组件；所述磁流体密封组件包括定子和转子；所述定子与所述底板相对固定；所述转子被收容在所述定子内部，所述转子被配置为与所述定子可相对转动；所述转子具有容置通孔，所述支撑轴穿过所述容置通孔且所述支撑轴被配置为被所述转子抱紧；所述容置通孔包括位于所述转子一端的第一限位段、位于所述转子另一端的第二限位段以及延伸在所述第一限位段和所述第二限位段之间的中间段；所述第一限位段和所述第二限位段的内径均小于所述中间段的内径。

16、可选的，所述磁流体密封组件还包括支撑块；所述支撑块包括容置槽，所述支撑轴的底端被支撑在所述容置槽内；所述支撑块固定至所述转子。

17、可选的，所述第一限位段和所述容置槽内均设有o型圈；所述o型圈用于夹持所述支撑轴；所述容置槽内还装配有压紧块，所述压紧块用于挤压所述o型圈以夹紧所述支撑轴的底端；所述压紧块、所述转子和所述支撑轴同轴设置。

18、可选的，所述转子的底部设置为凸伸部，所述转子的外侧设有齿轮，所述凸伸部穿过所述齿轮并延伸至所述容置槽；所述齿轮、所述支撑块与所述转子固定连接。

19、可选的，所述容置槽对应所述压紧块的部分设有斜面，所述凸伸部对应所述压紧块的部分设有第一内表面；所述斜面和所述第一内表面均用于抵接o型圈，以使o型圈夹紧所述支撑轴。

20、第三方面，本发明提供一种调节机构的调节方法，应用于第一方面的任一项所述的调节机构，包括：当所述晶圆托盘在x方向上有偏移时，通过第一水平螺栓调整所述中间板在所述x方向上的位置；所述底板和所述中间板共同相对于所述顶板在所述x方向上移动，进而通过所述传动机构、所述晶圆支撑机构带动所述晶圆托盘在所述x方向上移动；当所述晶圆托盘在y方向上有偏移时，通过第二水平螺栓调整所述底板在所述y方向上的位置；进而由所述传动机构、所述晶圆支撑机构带动所述晶圆托盘在y方向上移动；通过调整至少一个所述垂直调整件调整所述顶板在所述垂直调整件处的竖直位移，调整所述晶圆托盘的水平度；重复上述过程中的至少一个，适时采用固定件固定所述顶板、所述中间板和所述底板。