一种固定机构及具有其的PVD机台的制作方法

一种固定机构及具有其的pvd机台
技术领域
1.本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，特别涉及一种固定机构及具有其的pvd机台。


背景技术：

2.集成电路制造中，通过物理气相沉积(physical vapor deposition，pvd)进行金属膜在硅片表面的沉积是常用工艺：一般在pdv腔体中，通过电压、大电流和磁场的共同作用，以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击，致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在硅片表面形成薄膜。在淀积氮化钽的pvd腔体中，马达通过齿轮组件带动磁铁转动，以在靶材表面旋转形成表面磁场，通过大电流激发惰性气体电离，形成等离子体，等离子体在磁场的加速下撞击靶材表面，溅射出靶材的原子沉积在硅片形成金属薄膜的沉积。
3.现有技术中，在pdv机台中，马达的转轴与齿轮组件中的主动齿轮间通过固定键连接，然后再通过固定螺钉以挤压的方式固定三者的位置，进一步固定马达与主动齿轮的连接。在正常工作状态下，通过上述连接可以将马达的动力由主动齿轮传送至从动齿轮，进而可以维持磁铁保持正常匀速旋转，提供pvd工艺所需的稳定磁场。
4.但是随着pdv机台运转时间的增加，紧固螺钉挤压方式的固定会使紧固螺钉与转轴间的接触口因长时间地受力发生扩张性形变，连接发生松动，从而导致固定键容易松脱，影响传动效率，甚至会导致固定键直接掉落，造成马达与齿轮组件之间的传动丢失，无法正常带动磁铁旋转，影响pvd工艺进程。因此，如何防止固定键松脱掉落，保证马达与齿轮组件间的传动正常，实现维持磁铁正常匀速旋转，以提供pvd工艺所需的稳定磁场是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种固定机构及具有其的pvd机台，以解决现有技术中的缺陷和不足，本发明可以防止固定键松脱掉落，保证马达与齿轮组件间的传动正常，实现维持磁铁正常匀速旋转，提供pvd工艺所需的稳定磁场。
6.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种固定机构，用于稳固pvd腔体中转动装置与磁铁装置间的传动，所述转动装置包括安装基座、马达、主动齿轮、从动齿轮、固定键和固定机构，所述安装基座固定设置在冷却室外壁，用于安装所述马达，所述马达的中心轴向外延伸形成延伸段，所述延伸段上设有一与中心轴同向，位于所述延伸段外周，且开口延伸至所述延伸段顶端平面的第一嵌插结构，所述主动齿轮环绕在所述延伸段外周，所述主动齿轮的内侧于与所述第一嵌插结构对应的位置设有贯通所述主动齿轮的第二嵌插结构，所述第一嵌插结构与所述第二嵌插结构形成嵌插结构，所述固定键嵌插在所述嵌插结构内，用于连接固定所述马达和所述主动齿轮，所述固定机构包括固定组件，所述固定组件设置在所述主动齿轮的底端，用于顶固所述固定键，所述从动齿轮的中心轴连接所述磁铁装置，且所述从动齿轮通过皮带与所述主动齿轮连接，用于带动所述磁铁装置转动。
7.可选的，所述转动装置还包括紧定螺钉，所述延伸段的侧面设有一凹陷的接触口，所述紧固螺钉设置在所述主动齿轮内，并抵接在所述接触口上，用于加固所述主动齿轮、所述延伸段以及所述固定键间的连接。
8.可选的，所述固定组件包括挡片和固定件，所述挡片通过所述固定件与所述延伸段固定连接。
9.可选的，所述固定件为固定螺钉，所述挡片设有供所述固定螺钉穿过的通孔，所述固定螺钉穿过所述通孔与所述延伸段固定连接。
10.可选的，所述挡片的横截面为圆形，所述圆形的半径大于所述延伸段的半径。
11.可选的，所述安装基座包括第一连接板、第二连接板和第三连接板，所述一连接板和所述第三连接板平行设置且通过所述第二连接板连接，所述第一连接板固定连接所述马达，所述第三连接板固定连接所述冷却室外壁。
12.可选的，所述固定机构还包括限位组件，所述限位组件包括限位板和弹性件，所述限位板通过所述弹性件连接在所述第二连接板，用于加固所述第三连接板与所述冷却室外壁间的连接。
13.可选的，所述第三连接板上设置有孔洞阵列，所述限位板上设置有与所述孔洞阵列对应的连接孔阵列，对应的孔洞和连接孔内贯穿有弹簧，且各个弹簧与所述冷却室外壁固定连接。第二方面，本发明提供了一种pvd机台，所述pvd机台包括如第一方面所述的清洗槽。
14.与现有技术相比，本发明提供的一种固定机构及具有其的pvd机台，具有以下有益效果：所述固定机构用于稳固pvd腔体中转动装置与磁铁装置间的传动，所述转动装置包括安装基座、马达、主动齿轮、从动齿轮、固定键和固定机构，所述安装基座固定设置在冷却室外壁，用于安装所述马达，所述马达的中心轴向外延伸形成延伸段，所述延伸段上设有一与中心轴同向，位于所述延伸段外周，且开口延伸至所述延伸段顶端平面的第一嵌插结构，所述主动齿轮环绕在所述延伸段外周，所述主动齿轮的内侧于与所述第一嵌插结构对应的位置设有贯通所述主动齿轮的第二嵌插结构，所述第一嵌插结构与所述第二嵌插结构形成嵌插结构，所述固定键嵌插在所述嵌插结构内，用于连接固定所述马达和所述主动齿轮，所述固定机构包括固定组件，所述固定组件设置在所述主动齿轮的底端，用于顶固所述固定键，所述从动齿轮的中心轴连接所述磁铁装置，且所述从动齿轮通过皮带与所述主动齿轮连接，用于带动所述磁铁装置转动。本发明通过在pvd腔体中增设固定机构，具体通过增设固定机构加固马达、主动齿轮和固定键三者之间的连接，防止固定键松脱掉落，保证转动装置与磁铁装置间的传动正常，实现维持磁铁装置正常匀速旋转，提供pvd工艺所需的稳定磁场，且本技术提供的固定机构结构简单，加工成本低。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
16.图1是本发明一实施例提供的pvd腔体的截面图；
17.图2是本发明一实施例提供的所述第三连接板与所述限位板的连接示意图；
18.附图标记说明：
19.1-安装基座；101-第三连接板；1011-连接孔；2-马达；21-延伸段；3-主动齿轮；4-从动齿轮；5-固定键；6-皮带；701-挡片；702-固定件；8-紧固螺钉；901-弹性件；902-限位板；9021-孔洞；10-冷却室；11-靶材；12-硅片台；13-磁铁装置。
具体实施方式
20.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种固定机构及具有其的pvd机台作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
21.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
22.本技术的核心思想在于提供一种固定机构及具有其的pvd机台，通过在pvd腔体中增设固定机构，具体通过增设固定机构加固马达、主动齿轮和固定键三者之间的连接，防止固定键松脱掉落，保证转动装置与磁铁装置间的传动正常，实现维持磁铁装置正常匀速旋转，提供pvd工艺所需的稳定磁场，且本技术提供的固定机构结构简单，加工成本低。
23.为此，本发明提供了一种固定机构，用于稳固pvd腔体中转动装置与磁铁装置间的传动，请参阅图1和图2，所述转动装置包括安装基座1、马达2、主动齿轮3、从动齿轮4、固定键5和固定机构，所述安装基座1固定设置在冷却室10外壁，用于安装所述马达2，所述马达2的中心轴向外延伸形成延伸段21，所述延伸段21上设有一与中心轴同向，位于所述延伸段21外周，且开口延伸至所述延伸段21顶端平面的第一嵌插结构，所述主动齿轮3环绕在所述延伸段21外周，所述主动齿轮3的内侧于与所述第一嵌插结构对应的位置设有贯通所述主动齿轮3的第二嵌插结构，所述第一嵌插结构与所述第二嵌插结构形成嵌插结构，所述固定键5嵌插在所述嵌插结构内，用于连接固定所述马达2和所述主动齿轮3，所述固定机构包括固定组件，所述固定组件设置在所述主动齿轮3的底端，用于顶固所述固定键5，所述从动齿轮4的中心轴连接所述磁铁装置13，且所述从动齿轮4通过皮带6与所述主动齿轮3连接，用于带动所述磁铁装置13转动。
24.实际应用中，pvd机台运转时，所述马达2带动所述主动齿轮3转动，所述主动齿轮3通过所述皮带6带动所述从动齿轮3转动，所述从动齿轮4进而带动所述磁铁装置13正常匀速旋转，以提供pvd工艺所需的稳定磁场，然后通过大电流激发惰性气体电离，形成等离子体，等离子体在磁场的加速下撞击靶材11的表面，溅射出靶材11的原子沉积在放置在硅片台12上的硅片形成金属薄膜的沉积。本实施例中随着pdv机台运转时间的增加，由于所述主动齿轮3的底端设置有用于顶固所述固定键5的固定组件，所以所述固定键5在pvd机台运转过程中不容易出现松脱掉落的情况，可保证转动装置与磁铁装置间的传动正常，实现维持磁铁装置正常匀速旋转，提供pvd工艺所需的稳定磁场，保证工作效率。
25.示例性的，所述转动装置还包括紧定螺钉8，所述延伸段21的侧面设有一凹陷的接
触口，所述紧固螺钉8设置在所述主动齿轮3内，并抵接在所述接触口上，用于加固所述主动齿轮3、所述延伸段21以及所述固定键5间的连接。具体的，在进行装配时，拧紧所述紧固螺钉8，通过挤压的方式加固所述主动齿轮3、所述延伸段21以及所述固定键5间的连接，可进一步防止所述固定键5纵向松脱掉落。
26.具体的，所述固定组件包括挡片701和固定件702，所述挡片701通过所述固定件702与所述延伸段21固定连接。更具体的，所述固定件702为固定螺钉，所述挡片701设有供所述固定螺钉穿过的通孔，所述固定螺钉穿过所述通孔与所述延伸段21固定连接。
27.具体的，所述挡片701的横截面为圆形，所述圆形的半径大于所述延伸段21的半径，以增大所述挡片701与所述主动齿轮3底端的接触面积，保证所述挡片701对所述固定键5提供足够的支撑力。
28.示例性的，所述安装基座1包括第一连接板(图中未示出)、第二连接板(图中未示出)和第三连接板101，所述一连接板和所述第三连接板101平行设置且通过所述第二连接板连接，具体的，所述第一连接板和所述第三连接板101分别与所述第二连接板垂直设置。所述第一连接板固定连接所述马达，所述第三连接板101固定连接所述冷却室10外壁。
29.示例性的，所述固定机构还包括限位组件，所述限位组件包括限位板902和弹性件901，所述限位板902通过所述弹性件901连接在所述第二连接板，用于加固所述第三连接板101与所述冷却室10外壁间的连接。以避免所述安装基座1由于长时间使用后发生位移，从而带动所述马达2发生位移，造成皮带6松弛，影响所述主动齿轮3与所述从动齿轮4之间的传动，导致所述磁铁装置13旋转异常，耽误pvd工艺进程。
30.具体的，所述第三连接板101上设置有孔洞阵列，所述限位板902上设置有与所述孔洞阵列对应的连接孔阵列，其中，孔洞9021为矩形，连接孔1011为圆形，且所述连接孔1011的直径与孔洞9021的宽一致，对应的孔洞9021和连接孔1011内贯穿有弹簧，且各个弹簧与所述冷却室10外壁固定连接，以避免所述安装基座1相对于冷却室10外壁发生横向位移，保证所述皮带6与所述主动齿轮3、以及所述从动齿轮4间的连接关系紧密。
31.基于同一发明构思，本实施例还提供了一种pvd机台，所述pvd机台包括如上所述的固定机构。
32.综上所述，本发明提供的一种固定机构及具有其的pvd机台，具有以下优点：所述固定机构用于稳固pvd腔体中转动装置与磁铁装置间的传动，所述转动装置包括安装基座、马达、主动齿轮、从动齿轮、固定键和固定机构，所述安装基座固定设置在冷却室外壁，用于安装所述马达，所述马达的中心轴向外延伸形成延伸段，所述延伸段上设有一与中心轴同向，位于所述延伸段外周，且开口延伸至所述延伸段顶端平面的第一嵌插结构，所述主动齿轮环绕在所述延伸段外周，所述主动齿轮的内侧于与所述第一嵌插结构对应的位置设有贯通所述主动齿轮的第二嵌插结构，所述第一嵌插结构与所述第二嵌插结构形成嵌插结构，所述固定键嵌插在所述嵌插结构内，用于连接固定所述马达和所述主动齿轮，所述固定机构包括固定组件，所述固定组件设置在所述主动齿轮的底端，用于顶固所述固定键，所述从动齿轮的中心轴连接所述磁铁装置，且所述从动齿轮通过皮带与所述主动齿轮连接，用于带动所述磁铁装置转动。本发明通过在pvd腔体中增设固定机构，具体通过增设固定机构加固马达、主动齿轮和固定键三者之间的连接，防止固定键松脱掉落，保证转动装置与磁铁装置间的传动正常，实现维持磁铁装置正常匀速旋转，提供pvd工艺所需的稳定磁场，且本申
请提供的固定机构结构简单，加工成本低。
33.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。