技术领域
[0001] 本实用新型涉及半导体处理设备，特别涉及一种可以自动调整
基座以保持基座
水平度的半导体处理设备。
背景技术
[0002] 在现有的半导体处理设备中，如图1所示，承接
晶圆的基座会在工艺过程中旋转，使得基座的各个区域受热均匀，提高工艺
质量。具体结构为，基座位于工艺腔体内，
支架承托基座，旋
转轴支撑支架，
旋转轴的一端伸出工艺腔体并与
电机连接。电机工作，驱动旋转轴转动，进而驱动支架转动、基座转动，基座的各个区域受热均匀，位于基座上的晶圆也受热均匀。
[0003] 但是，支架在不断的转动过程中会发生不断的磨损，支架磨损会导致基座旋转
不平衡，使得基座出现不同心现象和上下摆动现象，最终造成工艺异常。而在目前的半导体处理设备上，并无检测和调整基座的旋转状态的功能。实用新型内容
[0004] 本实用新型为了解决上述技术问题而提出，目的在于提供一种半导体处理设备。本实用新型的半导体处理设备通过设置水平度自平衡装置，能够及时准确地检测到基座的旋转异常，从而能够及时调整基座的水平度平衡、保持基座的旋转同心度和水平度，保证工艺正常，提高工艺质量。
[0005] 具体来说，本实用新型提供了一种半导体处理设备，包括工艺腔体、旋转轴以及旋转电机，在所述工艺腔体内设置有基座以及支架，所述支架承托所述基座，所述旋转轴的一端伸入所述工艺腔体内并承托所述基座的支架、另一端与所述旋转电机的
主轴传动连接，所述半导体设备还包括用于调整转动中的所述基座以保持所述基座水平度的水平度自平衡装置。
[0006] 相较于
现有技术而言，本实用新型提供的半导体处理设备，通过设置水平度自平衡装置，水平度自平衡装置可以及时准确地检测到基座的旋转异常、并及时调整基座的
位置，保持基座的转动平衡，从而可以保证基座的旋转同心度和水平度，使得半导体处理设备的工艺正常，提高工艺质量。
[0007] 另外，作为优选，所述水平度自平衡装置包括
控制器以及与所述控制器通信连接的检测机构、水平度自动调整机构，其中，所述检测机构用于检测所述基座的旋转状态，并将所述基座的旋转状态
信号发送给所述控制器；所述控制器用于接收所述旋转状态信号，并向所述水平度自动调整机构发送调节状态指令；所述水平度自动调整机构与所述支架传动连接，所述水平度自动调整机构接收所述调节状态指令并调节所述基座的旋转状态。
[0008] 检测机构可以及时检测基座的旋转状态并将基座的旋转状态信号反馈给控制器，控制器根据接收到的旋转状态信号控制水平度自动调整机构的调节工作。当基座的旋转发生异常时，检测机构将基座的异常的旋转状态信号发送给控制器，控制器根据异常的旋转状态信号向水平度自动调整机构发出相应的调节状态指令，水平度自动调整机构根据接收到的调节状态指令调节基座的旋转状态，使得基座保持水平度平衡，半导体处理设备的工艺正常，提高工艺质量。
[0009] 进一步地，作为优选，所述水平度自动调整机构包括X轴调整组件以及Y轴调整组件，所述X轴调整组件、Y轴调整组件分别对所述基座进行X轴方向以及Y轴方向的调节。
[0010] 当基座的转动发生异常时，X轴调整组件、Y轴调整组件分别对基座进行X轴方向以及Y轴方向的调节，保持基座的水平度平衡，水平度自动调整机构的调节方式简单，调节高效。
[0011] 另外，作为优选，所述X轴调整组件包括X轴腔体以及驱动所述X轴腔体转动的X轴电机，所述X轴腔体与所述旋转轴转动连接；所述Y轴调整组件包括Y轴腔体以及驱动所述Y轴腔体转动的Y轴电机，所述Y轴腔体与所述X轴腔体固定连接。
[0012] 当基座在X轴方向发生偏移时，X轴电机工作，驱动X轴腔体在X轴方向上向平衡位置偏移，保持基座在X轴方向上的平衡。当基座在Y轴方向发生偏移时，Y轴电机工作，驱动Y轴腔体在Y轴方向上向平衡位置偏移，保持基座在Y轴方向上的平衡。X轴调整组件、Y轴调整组件的结构简单，调节高效。
[0013] 进一步地，作为优选，所述X轴腔体位于所述Y轴腔体内，且所述X轴腔体与所述旋转轴通过
轴承转动连接。
[0014] 当Y轴电机驱动Y轴腔体在Y轴方向上向平衡位置偏移时，会同时带动Y轴腔体内的X轴组件，在Y轴方向上向平衡位置偏移。X轴组件与Y轴组件配合，保持基座的水平度平衡，保持基座的旋转同心度和水平度，保证工艺正常，提高工艺质量。
[0015] 另外，作为优选，所述检测机构为
陀螺仪传感器或者
编码器。
[0016] 陀螺仪传感器可以精准确定运动物体的方位，从而可以精准确定基座的偏移方向与
角度等信息，检测机构的检测
精度优异。
[0017] 另外，作为优选，所述支架的水平横截面呈十字形，所述基座的底面开设有与所述支架适配的
十字槽，所述支架插入所述十字槽内。
[0018] 十字形的支架可以很好地嵌入到基座的十字槽内，支架与基座的连接简单稳固，基座不易从支架上滑脱。
[0019] 另外，作为优选，所述支架与所述旋转轴一体成型或者固定连接。
[0020] 支架与旋转轴一体成型设置，从而避免支架与旋转轴产生滑动，支架可以更好地带动基座转动。
[0021] 另外，作为优选，所述旋转轴包括杆部以及伸入所述旋转电机的主轴的固定部，所述固定部以及所述旋转电机的主轴通过
定位销固定。
[0022] 旋转轴的固定部与旋转电机的主轴通过定位销固定，方便旋转轴与旋转电机的固定，旋转电机可以更好的带动支架的转动。
[0023] 另外，作为优选，所述工艺腔体为ASM工艺腔体或者AMAT工艺腔体。
附图说明
[0024] 图1是现有技术中半导体处理设备的整体示意图；
[0025] 图2是本实用新型半导体处理设备的整体示意图；
[0026] 图3是基座、支架、旋转轴以及旋转电机之间的结构示意图；
[0028] 图5是图3中A-A线的剖面示意图。
[0029] 附图标记说明：
[0030] 100、工艺腔体；101、排气口；102、工艺气体管；1、基座；11、十字槽；200、晶圆；2、支架；3、旋转轴；31、定位销；32、杆部；33、固定部；4、旋转电机；5、控制器；6、检测机构；7、水平度自动调整机构；71、X轴调整组件；71a、X轴腔体；71b、X轴电机；72、Y轴调整组件；72a、Y轴腔体；72b、Y轴电机；8、底吹管；81、波纹管；82、密封板；83、进水口；84、出水口；85、O型
密封圈；9、密封机构。
具体实施方式
[0031] 下面结合
说明书附图，对本实用新型进行进一步的详细说明。附图中示意性地简化示出了半导体处理设备的结构等。
[0032] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0033] 参见图1，在以往的半导体处理设备中，支架2承托基座1，基座1承载晶圆200，基座1在工艺腔体100内转动。但是，转动的支架2在不断的转动过程中会发生不断的磨损，支架2磨损会导致基座1旋转不平衡、基座1出现不同心和上下摆动现象，最终造成工艺异常。而在现有设备中，还没有检测和调整基座1的旋转状态的功能。
[0034] 本实用新型的实施方式提供了一种半导体处理设备，配置有水平度自动调整机构7，水平度自动调整机构7能够及时准确地检测到基座1的旋转异常、并及时调整基座1的水平度平衡，保持基座1的旋转同心度和水平度，保证工艺正常。
[0035] 具体参见图2所示，半导体处理设备包括工艺腔体100、基座1、支架2、旋转轴3、旋转电机4以及水平度自动调整机构7。
[0036] 工艺腔体100为ASM工艺腔体或者AMAT工艺腔体。在本实施方式中，工艺腔体100整体呈长方体状设置，在工艺腔体100的其中一个侧面设置有排气口101，在工艺腔体100上与排气口101相对的侧面配设有工艺气体管102。通过工艺气体管102向工艺腔体100内通入工艺气体，加工后的废气则通过排气口101排出工艺腔体100。
[0037] 基座1以及支架2均设置于工艺腔体100内，其中，基座1用于承载晶圆200，支架2用于承托基座1。
[0038] 旋转轴3与工艺腔体100通过轴承转动连接，旋转轴3的一端伸入工艺腔体100内部并与支架2固定、另一端伸出工艺腔体100外并与旋转电机4传动连接。旋转电机4转动，驱动旋转轴3转动，进而驱动支架2以及支架2上的基座1转动，同时使得基座1上的晶圆200转动。基座1的各个区域均受热均匀，晶圆200也受热均匀，提高工艺质量。
[0039] 水平度自动调整机构7用于调整基座1以保持基座1水平度平衡。水平度自动调整机构7可以及时准确地检测到基座1的旋转异常、并及时调整基座1的位置，保持基座1的转动平衡，从而可以保证基座1的旋转同心度和水平度，使得半导体处理设备的工艺正常，提高工艺质量。
[0040] 参见图3所示，为避免基座1与支架2之间产生滑动，支架2的水平横截面设置为呈十字形，基座1的底面开设有十字槽11，十字槽11与支架2适配，支架2插入十字槽11内。如此，支架2可以很好地嵌入到基座1的十字槽11内，支架2与基座1的连接简单稳固，基座1不易从支架2上滑动甚至滑脱。
[0041] 参见图5所示，旋转轴3包括杆部32以及固定部33，固定部33远离工艺腔体100设置。固定部33伸入旋转电机4的主轴内并与旋转电机4的主轴通过定位销31固定。此时，旋转轴3的固定部33与旋转电机4的主轴通过定位销31固定，方便旋转轴3与旋转电机4的连接牢固稳定，旋转电机4可以更好的带动支架2的转动。
[0042] 本实施方式中，支架2与旋转轴3一体成型设置，从而避免支架2与旋转轴3产生滑动，支架2可以更好地带动基座1转动。
[0043] 参见图2所示，水平度自平衡装置包括控制器5、检测机构6以及水平度自动调整机构7，检测机构6以及水平度自动调整机构7均与控制器5通信连接。其中，检测机构6用于检测基座1的旋转状态，并将基座1的旋转状态信号发送给控制器5；控制器5用于接收旋转状态信号，并向水平度自动调整机构7发送调节状态指令；水平度自动调整机构7与支架2传动连接，水平度自动调整机构7接收调节状态指令并调节基座1的旋转状态。
[0044] 此时，检测机构6可以及时检测基座1的旋转状态并将基座1的旋转状态信号反馈给控制器5，控制器5根据接收到的旋转状态信号控制水平度自动调整机构7的调节工作。当基座1的旋转发生异常时，检测机构6将基座1的异常的旋转状态信号发送给控制器5，控制器5根据异常的旋转状态信号向水平度自动调整机构7发出相应的调节状态指令，水平度自动调整机构7根据接收到的调节状态指令调节基座1的旋转状态，使得基座1保持水平度平衡，保证半导体处理设备的工艺正常，提高工艺质量。
[0045] 本实施方式中，检测机构6为陀螺仪传感器。陀螺仪传感器可以精准确定运动物体的方位，从而可以精准确定基座1的偏移方向与角度等信息，检测机构6的检测精度优异。在其他实施方式中，检测机构6也可以为编码器或者其他检测工具。
[0046] 参见图2所示，水平度自动调整机构7包括X轴调整组件71以及Y轴调整组件72，X轴调整组件71、Y轴调整组件72分别对基座1进行X轴方向以及Y轴方向的调节。当基座1的转动发生异常时，X轴调整组件71、Y轴调整组件72分别对基座1进行X轴方向以及Y轴方向的调节，保持基座1的水平度平衡，水平度自动调整机构7的调节方式简单，调节高效。
[0047] 参见图2所示，X轴调整组件71包括X轴腔体71a以及X轴电机71b，X轴电机71b与X轴腔体71a传动连接，X轴腔体71a与旋转轴3转动连接。Y轴调整组件72包括Y轴腔体72a以及Y轴电机72b，Y轴电机72b与Y轴腔体72a传动连接，Y轴腔体72a与X轴腔体71a固定连接。当基座1在X轴方向发生偏移时，X轴电机71b工作，驱动X轴腔体71a在X轴方向上向平衡位置偏移，保持基座1在X轴方向上的平衡。当基座1在Y轴方向发生偏移时，Y轴电机72b工作，驱动Y轴腔体72a在Y轴方向上向平衡位置偏移，保持基座1在Y轴方向上的平衡。X轴调整组件71、Y轴调整组件72的结构简单，调节高效。
[0048] 特别地，X轴腔体71a位于Y轴腔体72a内，X轴腔体71a与旋转轴3通过轴承转动连接。当Y轴电机72b驱动Y轴腔体72a在Y轴方向上向平衡位置偏移时，会同时带动Y轴腔体72a内的X轴组件，在Y轴方向上向平衡位置偏移。X轴组件与Y轴组件配合，保持基座1的水平度平衡，保持基座1的旋转同心度和水平度，保证工艺正常，提高工艺质量。
[0049] 特别地，在本实施方式中，工艺腔体100的底面以及Y轴腔体72a的顶面均由透明材质制成，检测机构6设置在X轴腔体71a的顶面，检测机构6及时检测基座1的旋转状态。
[0050] 结合图2以及图4所示，在旋转轴3上同轴包围有底吹管8，底吹管8位于工艺腔体100外并与工艺腔体100相连通。在底吹管8外还同轴包围有波纹管81，底吹管8靠近工艺腔体100的一端伸出波纹管81外并与波纹管81通过O型密封圈85密封，底吹管8远离工艺腔体
100的一端位于波纹管81内，波纹管81底部设置有密封板82。波纹管81上开设有进水口83、出水口84，进水口83位于出水口84的下方，波纹管81内流通有
冷却水。温控组件7工作时，冷却水从进水口83通入波纹管81腔壁，再通过出水口84流出，可以对波纹管81内的底吹管8的工作环境
温度进行降温，保证底吹管8的工作
环境温度不会过高，半导体工艺不受高温干扰。波纹管81还可以实现底吹管8与外界的密封，保证底吹管8的工作不受外界的干扰。
[0051] 参见图2所示，半导体处理设备还包括密封机构9，密封机构9设置在旋转轴3外。密封机构9可以对旋转中的旋转轴3进行动态的
流体密封，密封效果优异。同时，当旋转轴3旋转时，密封机构9也能隔绝工艺腔体100和外界的气体交流。
[0052] 特别地，密封机构9为磁流体组件(磁流体组件的结构和工作原理均为现有技术，在此不做过多赘述)，磁流体组件设置在底吹管8与Y轴腔体72a之间。磁流体组件可以对空气、水蒸气、污染物等不同介质进行严密的静密封或动密封，从而可以更好的对旋转中的旋转轴3进行密封。磁流体组件作为密封机构9，
密封性能优异，高效可靠，密封寿命长。
[0053] 需要注意的是，本实用新型中的水平度自动调整机构7不仅适用于半导体处理设备中，也适用于其他需要保持转动平衡的装置。
[0054] 对于本领域技术人员来说，在本实用新型技术思想的范围内能够根据需要而对于上述控制方法的各个步骤进行删减或者顺序调整。
[0055] 本领域的普通技术人员可以理解，在上述的各实施方式中，为了使读者更好地理解本
申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和
修改，也可以基本实现本申请各
权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
