一种带调平机构的晶圆加热装置的制作方法

本发明涉及晶圆加热，特别涉及一种带调平机构的晶圆加热装置。

背景技术：

1、在半导体制造工艺中，晶圆在光刻、沉积、刻蚀等工序前通常需要经过预热或恒温加热处理，以确保工艺温度的均匀性和稳定性。加热盘面的水平度直接影响晶圆表面的温度分布，若盘面与上盖之间的间距不均匀，会导致晶圆局部温差过大，进而影响膜层质量、图形精度乃至芯片良率。因此，对加热盘面进行精确调平，使其与上盖保持均匀一致的间距，是保障晶圆加热工艺质量的关键环节。

2、现有技术中已有一些针对加热盘调平的改进方案。例如，中国发明专利cn119812042a公开了一种用于半导体加热盘的调平装置及加热盘调平方法，该调平装置包括调平座、固定座、固定连接组件及调平组件，其中每个调平组件包括调平螺钉、锁紧螺母以及刻度螺母，通过旋动调平螺钉实现对加热盘水平度的调节。

3、然而，该类方案仍主要依赖操作人员手动旋动调节螺钉来实现调平，在实际操作中，操作人员需蹲于设备下方自下而上仰视作业，由于螺纹旋向与盘面升降方向在该视角下相反，极易产生方向误判。虽然可在螺母或附近结构上标注旋转方向标记辅助识别，但仰视条件下标记辨识度显著下降，加之油污、粉尘及高温环境影响，标记易被覆盖或褪色，难以起到有效提示作用。一旦旋转方向错误，由于盘面调节幅度极小，操作人员无法通过肉眼直接观察盘体实际升降方向，导致错误难以即时察觉，反而使盘体水平度偏离目标，进而干扰对其他调节点的判断，最终引发整体调平过程的混乱。

4、因此，现有技术中仍存在缺点和不足之处，如何提供一种具有直观、可靠地避免操作人员方向误判调平机构的加热装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种带调平机构的晶圆加热装置，解决了现有晶圆加热装置的盘面高度调节依赖操作人员在设备底部仰视旋动调节螺柱，因螺纹旋向与盘面升降方向相反且标记易被遮挡或褪色，极易发生方向误判，导致盘面水平度偏差扩大并引发整体调节混乱的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种带调平机构的晶圆加热装置，包括加热盘体、框架、垫杆以及调节组件，加热盘体安装于框架内部，垫杆设置于框架内的底部，沿加热盘体的圆周边缘方向布置，且位于加热盘体的下方；调节组件包括多个调节螺柱，各调节螺柱分别螺纹连接于框架的底板，其顶端与垫杆抵接；

3、每个调节螺柱内部设有一个机械咬合件，机械咬合件包括内孔、咬合部和触发部，内孔开设于调节螺柱内部并与其同心；

4、咬合部设置于内孔内部，其包括主动旋转部件、上咬合件以及下咬合件；

5、主动旋转部件可升降活动设置于内孔内，用于与外部扳手连接，上咬合件与下咬合件用于择一与主动旋转部件咬合；

6、触发部与主动旋转部件连接，用于驱动主动旋转部件上升和下降，以使主动旋转部件选择性地与上咬合件和下咬合件咬合。

7、优选的，主动旋转部件包括外套环、内转盘、上主动件和下主动件；

8、外套环套接于内转盘外部且两者同心设置，内转盘可相对外套环独立转动；

9、上主动件设置于内转盘上方，用于与上咬合件咬合；下主动件设置于内转盘下方，用于与下咬合件咬合。

10、优选的，上主动件、上咬合件、下主动件和下咬合件均包括一个环体以及沿环体表面圆周方向设置的一圈咬合块；咬合块呈三角形状，其底面与环体表面固定连接，上端面为斜面，其中较低一端与环体平滑过渡，较高一端沿纵向直面与环体连接形成直壁台阶。

11、优选的，上主动件和下主动件分别通过弹性连接件纵向升降连接于内转盘；

12、弹性连接件包括滑杆、复位弹簧以及限位盘；滑杆沿内转盘圆周等距排列，其一端固定于内转盘表面，另一端活动穿过环体并固定有限位盘；复位弹簧套设于滑杆外部，位于内转盘与环体之间。

13、优选的，触发部包括固定设置于内转盘下方的柱体，柱体底端延伸至框架底板的让位孔内部，且柱体位于让位孔内的一端固定有端帽，端帽的下端面开设有内六角槽。

14、优选的，外套环的外圆周通过限位条与调节螺柱的内孔内壁实现纵向滑动配合；

15、限位条沿内孔圆周内壁等距固定，外套环的外圆周外壁开设有与限位条插接配合的键槽。

16、优选的，外套环的上下两侧设置有支撑弹簧，用于在常态下使外套环带动内转盘保持在上咬合件与下咬合件之间的中间位置。

17、优选的，还包括限位件，限位件沿外套环径向设置，用于在主动旋转部件与上咬合件和下咬合件咬合后，对外套环的纵向位置进行限位。

18、优选的，限位件包括插块、方槽、卡块、压缩弹簧以及插杆；

19、插块固定于外套环内部，其内部开设有方槽；

20、卡块滑动插接于方槽内，插杆固定于卡块背面，压缩弹簧套设于插杆外部，并用于将卡块朝向调节螺柱内孔内壁方向弹性抵推；

21、调节螺柱内孔内壁上对应开设有限位槽，卡块与限位槽插接配合。

22、优选的，还包括连接绳，连接绳的一端与滑杆固定连接，另一端沿插块内部的l形通道延伸至框架底板的让位孔内部，用于在外力作用下拉动卡块与限位槽分离。

23、本发明具有以下优点：

24、（1）相对于上述背景技术，本发明提供的一种带调平机构的晶圆加热装置通过在每个调节螺柱内部设置包含主动旋转部件、上咬合件及下咬合件的机械咬合件，并将触发部与主动旋转部件连接，改变了传统调节方式中对操作人员空间感知能力和经验判断的依赖。操作人员仅需根据盘面升降需求，通过直观的上提或下压触发部动作，即可使主动旋转部件选择性地与上咬合件或下咬合件咬合，从而锁定调节螺柱的唯一允许旋转方向。将原本在仰视条件下极易混淆的螺纹旋向判断，转化为符合人体直觉的上提即升、下压即降操作模式，同时保留螺纹调节的精度，无需任何额外标记或方向推理，降低了操作门槛，消除了因视角颠倒或标记辨识困难而导致的方向误判风险。

25、（2）相对于上述背景技术，本发明提供的一种带调平机构的晶圆加热装置通过咬合块的三角形斜面与直壁台阶结构，结合弹性连接件与复位弹簧的配合，达到具有机械自锁、空转保护与听觉反馈三重防错机制。当操作人员设定的触发方向与实际旋转方向不一致时，咬合块的斜面配合无法传递扭矩，调节螺柱处于空转状态，避免反向旋转的可能；同时，斜面产生的纵向分力迫使主动件压缩复位弹簧，待咬合块重新对齐时弹簧瞬间反弹产生清脆的碰撞声响，以明确的听觉信号提示操作者及时纠正方向。提升了晶圆加热装置调平操作的精准度与效率。

1.一种带调平机构的晶圆加热装置，包括加热盘体（1）、框架（2）、垫杆（3）以及调节组件（4），其特征在于，所述加热盘体（1）安装于所述框架（2）内部，所述垫杆（3）设置于框架（2）内的底部，沿加热盘体（1）的圆周边缘方向布置，且位于加热盘体（1）的下方；所述调节组件（4）包括多个调节螺柱（401），各所述调节螺柱（401）分别螺纹连接于框架（2）的底板（201），其顶端与垫杆（3）抵接；

2.根据权利要求1所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，所述主动旋转部件（4321）包括外套环（4301）、内转盘（4302）、上主动件（4303）和下主动件（4304）；

3.根据权利要求2所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，所述上主动件（4303）、上咬合件（4322）、下主动件（4304）和下咬合件（4323）均包括一个环体（9）以及沿环体（9）表面圆周方向设置的一圈咬合块（10）；所述咬合块（10）呈三角形状，其底面与环体（9）表面固定连接，上端面为斜面，其中较低一端与所述环体（9）平滑过渡，较高一端沿纵向直面与所述环体（9）连接形成直壁台阶。

4.根据权利要求3所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，所述上主动件（4303）和下主动件（4304）分别通过弹性连接件（11）纵向升降连接于所述内转盘（4302）；

5.根据权利要求4所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，所述触发部（4033）包括固定设置于内转盘（4302）下方的柱体（4331），所述柱体（4331）底端延伸至框架（2）底板（201）的让位孔（12）内部，且所述柱体（4331）位于让位孔（12）内的一端固定有端帽（4332），所述端帽（4332）的下端面开设有内六角槽（4333）。

6.根据权利要求2所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，所述外套环（4301）的外圆周通过限位条（13）与调节螺柱（401）的内孔（4031）内壁实现纵向滑动配合；

7.根据权利要求2所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，所述外套环（4301）的上下两侧设置有支撑弹簧（14），用于在常态下使所述外套环（4301）带动内转盘（4302）保持在上咬合件（4322）与下咬合件（4323）之间的中间位置。

8.根据权利要求7所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，还包括限位件（15），所述限位件（15）沿外套环（4301）径向设置，用于在所述主动旋转部件（4321）与所述上咬合件（4322）和所述下咬合件（4323）咬合后，对所述外套环（4301）的纵向位置进行限位。

9.根据权利要求8所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，所述限位件（15）包括插块（1501）、方槽（1502）、卡块（1503）、压缩弹簧（1504）以及插杆（1505）；

10.根据权利要求9所述的一种带调平机构的晶圆加热装置，其特征在于，还包括连接绳（1506），所述连接绳（1506）的一端与滑杆（1101）固定连接，另一端沿所述插块（1501）内部的l形通道延伸至框架（2）底板（201）的让位孔（12）内部，用于在外力作用下拉动所述卡块（1503）与所述限位槽（16）分离。