半导体工艺设备及其基座提升机构的制作方法

1.本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种半导体工艺设备及其基座提升机构。


背景技术：

2.在半导体工艺设备中，基座主要用于承载待加工部件(例如晶圆)和对待加工部件进行加热或冷却。基座提升机构用于驱动基座进行升降。
3.在相关技术中，基座提升机构包括基座支撑轴、抱紧装置、提升装置和电气盒。基座与基座支撑轴相连，在对基座进行检查时，需要将基座支撑轴进行拆卸。基座支撑轴与抱紧装置相连，抱紧装置通常抱紧在基座支撑轴上，以使提升装置驱动抱紧装置带动基座支撑轴升降，抱紧装置还连接有电气盒。在需要将基座支撑轴与抱紧装置拆卸时，通常需要先将电气盒从抱紧装置上拆卸下来，才能实现抱紧装置与基座支撑轴的分离。由于电气盒设置的位置空间相对较小，在拆卸电气盒时拆卸难度较大，且操作不便，同时，电气盒内有大量的水路、气路，拆卸电气盒也存在可靠性的问题。


技术实现要素：

4.本发明公开了一种半导体工艺设备及其基座提升机构，以解决在基座支撑轴与抱紧装置分离时，拆卸电气盒存在拆卸难度较大，且操作不便，以及拆卸电气盒存在可靠性的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
6.第一方面，本技术公开一种半导体工艺设备，包括基座支撑轴、抱紧装置、提升装置和电气盒，其中：
7.所述抱紧装置包括第一抱紧组件，所述第一抱紧组件包括第一抱紧块和第二抱紧块，所述电气盒与所述第一抱紧块相连，所述提升装置与所述第一抱紧块相连；
8.在第一状态下，所述第一抱紧块与所述第二抱紧块可拆卸相连，且所述第一抱紧块与所述第二抱紧块抱紧所述基座支撑轴，所述提升装置可驱动所述抱紧装置带动所述基座支撑轴升降；
9.在第二状态下，所述第二抱紧块与所述第一抱紧块分离，以使所述第一抱紧组件与所述基座支撑轴可分离。
10.第二方面，本技术公开一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室中设置有用于承载晶圆的基座，还包括第一方面所述的基座提升机构，所述基座提升机构用于驱动所述基座升降。
11.本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果：
12.本技术实施例公开的基座提升机构通过将第一抱紧组件设置为第一抱紧块与第二抱紧块，使得第一抱紧块与提升装置相连，电气盒和第一抱紧块相连，进而使得在第一状态下，第一抱紧块和第二抱紧块可拆卸相连且抱紧基座支撑轴，从而使得提升装置可以驱
动抱紧装置带动基座支撑轴进行升降，从而可以实现基座支撑轴带动基座进行升降；在第二状态下，通过将第一抱紧块与第二抱紧块分离，使得抱紧装置可以与基座支撑轴分离，此时，第一抱紧块还与提升装置相连，电气盒与第一抱紧块相连，使得在拆卸基座支撑轴时不再需要将电气盒进行拆卸，从而可以避免拆卸电气盒时由于空间有限，以及由于电气盒内有大量水路、气路等存在拆卸难度大的问题，同时也提高了整体的可靠性。
附图说明
13.图1为本发明实施例公开的一种基座提升机构在第一状态时的结构示意图；
14.图2为本发明实施例公开的一种基座提升机构在第二状态时的结构示意图；
15.图3为本发明实施例公开的一种基座提升机构在第一状态下的另一种结构示意图；
16.图4为图3的局部放大图；
17.图5为本发明实施例公开的一种第二抱紧块与第一抱紧块分离时的结构示意图。
18.附图标记说明：
19.100-基座支撑轴、
20.210-第一抱紧块、220-第二抱紧块、221-条形孔、230-第一锁紧螺栓、240-第三抱紧块、250-第四抱紧块、260-第二锁紧螺栓、
21.300-电气盒、310-螺纹连接件、
22.400-移动悬臂、410-第一孔段、420-第二孔段、430-限位台阶面、
23.500-安装空间、
24.600-连接件、610-抵接部、620-连接部、
25.700-弹性件。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
28.请参考图1至图5，本发明实施例公开了一种半导体工艺设备及其基座提升机构，所公开的基座提升机构包括基座支撑轴100、抱紧装置、提升装置和电气盒300。基座支撑轴100用于支撑基座，基座可以是用于支撑待加工部件的组件，例如晶圆。基座需要定期检查，对基座检查时，需要将基座和基座支撑轴100作为整体拆卸下来。
29.抱紧装置可用于将基座支撑轴100抱紧，以使抱紧装置带动基座支撑轴100升降时，抱紧装置和基座支撑轴100之间不会产生相对移动。抱紧装置也可以用于松开基座支撑轴100，抱紧装置与基座支撑轴100之间的抱紧力将会消失，基座支撑轴100可从抱紧装置中拆卸下来。抱紧装置包括第一抱紧组件，第一抱紧组件包括第一抱紧块210和第二抱紧块220。在第一抱紧组件抱紧基座支撑轴100时，第一抱紧块210和第二抱紧块220可拆卸相连，且第一抱紧块210与第二抱紧块220抱紧基座支撑轴100。在第一抱紧组件与基座支撑轴分
离时，第一抱紧块210与第二抱紧块220分离。
30.电气盒300可以是用于半导体工艺设备中各电器元件，尤其是基座中的电器元件(如电极、加热丝等)与外部的电器元件(如电源、控制器等)之间的电气连接装置。电气盒300与第一抱紧块210相连。
31.提升装置是抱紧装置带动基座支撑轴100升降的动力装置，提升装置与第一抱紧块210相连。
32.在第一状态下，第一抱紧块210与第二抱紧块220可拆卸相连，且第一抱紧块210与第二抱紧块220抱紧基座支撑轴100，提升装置可驱动抱紧装置带动基座支撑轴100升降。第一抱紧块210与第二抱紧块220可拆卸连接可以是通过螺栓连接，也可以是通过卡扣进行连接。提升装置驱动抱紧装置带动基座支撑轴100升降，提升装置可以是驱动第一抱紧块210，也可以是驱动第二抱紧块220，当然也可以是同时驱动第一抱紧块210和第二抱紧块220。
33.在第二状态下，第二抱紧块220与第一抱紧块210分离，以使第一抱紧组件与基座支撑轴100可分离。第二抱紧块220与第一抱紧块210分离可以是第二抱紧块220与第一抱紧块210相对远离，以松开基座支撑轴100，第二抱紧块220与第一抱紧块210可以是相连的，也可以是脱开的。对基座进行检查时，第二抱紧块220与第一抱紧块210分离，以便于基座支撑轴100与第一抱紧组件分离。
34.在具体的实施过程中，第一抱紧块210与提升装置相连，电气盒300与第一抱紧块210相连，在第一状态下，第一抱紧块210与第二抱紧块220可拆卸连接，且第一抱紧块210与第二抱紧块220抱紧基座支撑轴100，提升装置可以驱动抱紧装置带动基座支撑轴100升降，在第二状态下，第二抱紧块220与第一抱紧块210分离，以使抱紧装置与基座支撑轴100分离，以便于基座支撑轴100从抱紧装置中拆卸。
35.本技术实施例公开的半导体工艺设备通过将第一抱紧组件设置为包含第一抱紧块210与第二抱紧块220的结构，同时使得第一抱紧块210与提升装置相连，电气盒300和第一抱紧块210相连，进而使得在第一状态下，第一抱紧块210和第二抱紧块220可拆卸相连且抱紧基座支撑轴100，从而使得提升装置可以驱动抱紧装置带动基座支撑轴100进行升降，从而可以实现基座支撑轴100带动基座进行升降；在第二状态下，通过将第一抱紧块210与第二抱紧块220分离，使得抱紧装置可以与基座支撑轴100分离，此时，第一抱紧块210还与提升装置相连，电气盒300与第一抱紧块210相连，使得在拆卸基座支撑轴100时不再需要将电气盒300进行拆卸，从而可以避免拆卸电气盒300时由于空间有限，以及电气盒300内有大量水路、气路存在拆卸难度大的问题，同时也提高了整体的可靠性。
36.一种可选的实施例，提升装置可以包括移动悬臂400，移动悬臂400可以是套设在基座支撑轴100上，移动悬臂400可以与第一抱紧块210相连，电气盒300可以设于第一抱紧块210背向移动悬臂400的一侧。电气盒300、移动悬臂400和第一抱紧块210可以围成安装空间500。在第一状态下，第二抱紧块220可以插接于安装空间500之内，且第一抱紧块210与第二抱紧块220对接，且两者可以通过第一锁紧螺栓230可拆卸相连。
37.在第二状态下，第二抱紧块220可从安装空间500内移出，以与第一抱紧块210分离。
38.通过将移动悬臂400、电气盒300和第一抱紧块210围成安装空间500，使得在第一状态下，第二抱紧块220可以插接于安装空间500内，第一抱紧块210和第二抱紧块220通过
第一锁紧螺栓230可拆卸连接，从而使得第一抱紧块210与第二抱紧块220抱紧基座支撑轴100；而且安装空间500可以为第二抱紧块220提供安装基础，且第二抱紧块220沿电气盒300和移动悬臂400所在的方向上的移动被限制，从而提高了第二抱紧块220的安装稳定性，第一抱紧块210与第二抱紧块220之间的连接方式既简单、稳定，又便于操作，从而可以有效地提高第一抱紧块210与第二抱紧块220连接性能和可操作性；在第二状态下，第二抱紧块220可从安装空间500移出，以与第一抱紧块210分离，从而使得第一抱紧组件可以与基座支撑轴100分离。
39.进一步地，电气盒300可以设有螺纹连接件310，螺纹连接件310可以位于安装空间500之内，螺纹连接件310可以包括螺纹杆和连接于螺纹杆的第一端的螺帽，螺纹杆的第二端可以连接于电气盒300，螺帽与电气盒300可以间隔设置。第二抱紧块220可以开设有沿其插接方向延伸的条形孔221，条形孔221的一端可以为开口端，开口端可以用以供螺纹杆穿过。在第一状态下，螺纹杆可以经开口端滑入条形孔221中，且第二抱紧块220可以通过螺纹杆与条形孔221的导向配合，插接至安装空间500之内，第二抱紧块220可以定位于螺帽与电气盒300之间。在第二状态下，螺纹杆可以与条形孔221分离，以使第一抱紧组件可以与基座支撑轴100分离。
40.在第一状态下，通过螺纹杆经开口端滑入条形孔221中，使得第二抱紧块220可以通过螺纹杆与条形孔221的导向配合，插接至安装空间500之内，进而使得第二抱紧块220可以定位于螺帽与电气盒300之间，从而使得第二抱紧块220与电气盒300连接，由于电气盒300既连接于第一抱紧块210，又连接于第二抱紧块220，使得电器盒的连接更稳定，可以有效地减小基座支撑轴100晃动时电气盒300连接可靠性的问题。
41.具体的，第二抱紧块220开设的条形孔221可以为台阶孔，在第一状态下，螺帽位于条形孔221内，且螺帽抵接在条形孔221内部的台阶面上，以使第二抱紧块定位于螺帽与电气盒300之间。当然，螺帽也可以伸出条形孔221之外，以使第二抱紧块220位于螺帽和电气盒300之间。
42.一种可选的实施例，提升装置可以包括移动悬臂400，移动悬臂400可以与第一抱紧块210相连，电气盒300可以设于第一抱紧块210背向移动悬臂400的一侧。抱紧装置还可以包括第二抱紧组件，第二抱紧组件可以包括第三抱紧块240和第四抱紧块250。在第一状态下，第三抱紧块240和第四抱紧块250可拆卸相连，且第三抱紧块240和第四抱紧块250抱紧基座支撑轴100，移动悬臂400可以被夹设在第一抱紧组件与所述第二抱紧组件之间。在第二状态下，第三抱紧块240与第四抱紧块250分离。
43.通过进一步设置第三抱紧块240和第四抱紧块250，使得在第一状态下，移动悬臂400可以夹设在第一抱紧组件和第二抱紧组件之间，使得第一抱紧组件和第二抱紧组件均抱紧基座支撑轴100，从而能提高抱紧装置抱紧基座支撑轴100的稳定性，进而使得通过移动悬臂400的升降可以对第一抱紧组件和第二抱紧组件施加驱动力带动基座支撑轴100升降，从而可以有效地将移动悬臂400限制在第一抱紧组件和第二抱紧组件之间，从而提高了移动悬臂400驱动抱紧装置带动基座支撑轴100移动时的可靠性和稳定性。
44.一种可选的实施例，移动悬臂400可以设有贯穿设置的连接孔，连接孔可以包括同心设置的第一孔段410和第二孔段420，第一孔段410的直径大于第二孔段420的直径，且第一孔段410与第二孔段420在连接处形成限位台阶面430。移动悬臂400与第一抱紧块210可
以通过连接件600连接，连接件600可以包括连接部620和抵接部610，连接部620可以穿过连接孔与第一抱紧块210连接，抵接部610可以位于第一孔段410中。在第一状态下，抵接部610远离限位台阶面430，且抵接于第三抱紧块240。在第二状态下，抵接部610与限位台阶面430相接，以使第一抱紧块210与移动悬臂400相连。
45.通过在移动悬臂400上设置贯穿的连接孔，且连接孔设置为同心设置的第一孔段410和第二孔段420，使得在第一孔段410和第二孔段420连接处形成限位台阶面430，进而使得移动悬臂400和第一抱紧块210通过穿设在连接孔中的连接件600连接；在第一状态下，抵接部610与第三抱紧块240抵接，使得第一抱紧块210、移动悬臂400和第三抱紧块240紧密连接，从而使得移动悬臂400在驱动抱紧装置带动基座支撑轴100升降时更稳定；在第二状态下，由于第二抱紧块220与第一抱紧块210分离，使得第一抱紧块210与第二抱紧块220之间的抱紧力消失，进而使得第一抱紧块210带动连接件600下移，以使抵接部610与限位台阶面430相接，从而使得第一抱紧块210与电气盒300通过连接件600倾斜地吊在移动悬臂400上，有效地解决了在拆卸基座支撑轴100时电器盒300与第一抱紧块210连接的问题。
46.进一步的，连接件600可以套设有弹性件700，弹性件700可以位于连接孔内，弹性件700可以弹性连接于移动悬臂400与第一抱紧块210之间。通过件连接件600套设有弹性件700，且弹性件700弹性连接于移动悬臂400和第一抱紧块210之间，使得在基座支撑轴100升降存在较小晃动时，弹性件700可以缓冲一部分移动悬臂400、第一抱紧块210和电气盒300之间的晃动，从而减小基座支撑轴100的晃动；在晃动较大时，弹性件700不仅可以削弱晃动，且还能利用其阻尼特性起到加快晃动结束的作用，从而可以有效地避免基座支撑轴100由于晃动大而存在损坏的问题。
47.一种可选的实施例，连接孔可以为多个，连接件600可以为多个，多个连接件600与多个连接孔可以一一对应配合。移动悬臂400和第一抱紧块210通过多个连接件600连接，使得移动悬臂400与第一抱紧块210的连接更稳定，避免连接件600过少存在脱落的风险，同时在第一状态下，多个连接件600的抵接部610均与第三抱紧块240抵接，使得第一抱紧块210、移动悬臂400和第三抱紧块240的连接更稳定。
48.一种可选的实施例，第一抱紧块210可以设有第一螺纹孔，第二抱紧块220可以设有贯穿设置的第一锁紧孔，第三抱紧块240可以设有第二螺纹孔，第四抱紧块250可以设有贯穿设置的第二锁紧孔，第一抱紧组件包括第一锁紧螺栓230，第二抱紧组件包括第二锁紧螺栓260。在第一状态下，第一锁紧螺栓230可以穿过第一锁紧孔与第一螺纹孔螺纹配合，以使第一抱紧块210与第二抱紧块220抱紧基座支撑轴100，第二锁紧螺栓260可以穿过第二锁紧孔与第二螺纹孔螺纹配合，以使第三抱紧块240与第四抱紧块250抱紧基座支撑轴100。在第二状态下，第一锁紧螺栓230与第一螺纹孔分离，第二锁紧螺栓260与第二螺纹孔可相对移动以使第三抱紧块240与第四抱紧块250分离。这里的第三抱紧块240和第四抱紧块250分离时，第三抱紧块240和第四抱紧块250可以通过第二锁紧螺栓260处于连接状态，但是不抱紧基座支撑轴100，当然第三抱紧块240和第四抱紧块250也可以是直接分开的。
49.通过第一锁紧螺栓230将第一抱紧块210和第二抱紧块220连接，可以使得第一抱紧块210和第二抱紧块220稳定的连接，第二锁紧螺栓260将第三抱紧块240和第四抱紧块250连接，可以使得第三抱紧块240和第四抱紧块250稳定的连接，同时第一锁紧螺栓230和第二锁紧螺栓260的操作相对也更简便，且结构也相对简单，可以有效地提高经济性。
50.进一步的，第一螺纹孔、第一锁紧孔、第一锁紧螺栓230均为多个，多个第一螺纹孔、多个第一锁紧孔、多个第一锁紧螺栓230一一对应配合。第二螺纹孔、第二锁紧孔和第二锁紧螺栓260均为多个，多个第二螺纹孔、多个第二锁紧孔、多个第二锁紧螺栓260一一对应配合。通过将第一螺纹孔、第一锁紧孔、第一锁紧螺栓230均设置为多个，可以使得在第一抱紧块210与第二抱紧块220连接时更稳定，且连接受力也更均匀，将第二螺纹孔、第二锁紧孔和第二锁紧螺栓260均设置为多个，可以使得在第三抱紧块240与第四抱紧块250连接时更稳定，且连接受力也更均匀。
51.一种可选的实施例，基座提升机构可以包括驱动机构，驱动机构可以与提升装置驱动连接，驱动机构可以用于驱动提升装置移动，以使提升装置通过抱紧装置带动基座支撑轴100升降。通过设置驱动机构，提升装置可以在驱动机构的驱动作用下带动移动悬臂400移动，从而可以实现提升装置通过抱紧装置带动基座支撑轴100升降。
52.本技术还公开一种半导体工艺设备，所公开的半导体工艺设备包括工艺腔室。工艺腔室中设置有用于承载晶圆的基座。所公开的半导体工艺设备还包括上述任一实施例公开的基座提升机构，基座提升机构用于驱动基座升降。
53.一种可选的实施例，半导体工艺设备可以包括波纹管，波纹管可以套设于基座支撑轴100之外，波纹管套设于基座支撑轴100之外可以对基座支撑轴100进行有效地保护，与此同时，波纹管能够与穿过工艺腔室的基座支撑轴100进行配合，进而实现对工艺腔室的密封。
54.本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
55.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。