【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体集成电路，具体涉及一种cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置及利用该装置进行石墨基座坐标及倾角的调节方法。
技术介绍
1、cvd外延设备是利用化学气相沉积原理在晶圆衬底上生长具有特定厚度及电阻率的外延层。外延设备工艺腔室是整个沉积反应进行的场所，在沉积过程中存在着气流场、温场等多场耦合，其工艺腔室内部温度均匀性和气场均匀性的直接决定了化学气相沉积的外延层质量。
2、外延设备工艺腔室一般包括高纯石英件腔体、石墨基座、支撑轴及基座转动机构。为了得到高质量的外延层，晶圆衬底在生长过程中，晶圆衬底被机械手平稳放置在石墨基座上；由石墨基座带动晶圆衬底在温场和气流场中做匀速旋转运动；石墨基座良好的水平度和平稳性是影响外延层生长的关键因素。当石墨基座水平位置或倾角变化较大时，会导致晶圆温度梯度变化过大，表面气体浓度也不均匀，从而导致生长的外延层厚度与电阻率不均匀，严重时会导致晶圆内应力过大，在设备工艺腔室内碎裂。
3、外延设备在一定次数的外延工艺之后，需要对石墨基座进行水平度的调节，以保证石墨基座的中心坐标位置及石墨基座的水平度。由于石墨基座在密封的工艺腔室内，直接对石墨基座水平调节需要打开工艺腔室，不仅调节不方便，影响外延生长的时间，而且也影响工艺腔室内的环境，也会造成正在生长的外延片的废弃。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置及调节方法，可以在不影响设备状态的条件下准确调整基座坐标及基座倾角，保证基
2、第一方面，为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，包括：
3、工艺腔室；
4、石墨基座，位于所述工艺腔室内；所述石墨基座的底部设置于支撑轴；
5、柔性连接机构，包括锁紧螺柱、上连接法兰、球头铰接杆、球形法兰座和柔性密封管；所述球头铰接杆下端的球头连接于所述球形法兰座的球形腔上；所述球头铰接杆的外侧设置有下连接法兰，所述上连接法兰连接于所述工艺腔室的外壁上，所述柔性密封管的上下两端分别连接所述上连接法兰和所述下连接法兰；所述球头铰接杆上设置有所述支撑轴通过的中心孔；所述锁紧螺柱连接于所述上连接法兰与所述下连接法兰上；以及
6、调平机构，设置于所述球形法兰座的底部，以通过xy向的移动带动所述柔性连接机构与所述石墨基座移动，调节所述石墨基座的倾角和坐标。
7、结合第一方面，在一种可实现的方式中，多个所述锁紧螺柱沿所述上连接法兰的圆周方向均布。
8、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述调节螺杆的上端穿过所述上连接法兰，并通过第一上螺母和第二上螺母与所述上连接法兰连接；所述调节螺杆的下端穿过所述下连接法兰，并通过第一下螺母和第二下螺母与所述下连接法兰连接。
9、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述工艺腔室的底部设置有向下延伸的支撑管，所述支撑管的下端设置有上法兰盘，所述球头铰接杆的上端设置有下法兰盘，所述柔性密封管的上下两端分别连接于所述上法兰盘和所述下法兰盘上。
10、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述柔性密封管的上下两端还设置有上挡盘和下挡盘，所述上挡盘与所述上法兰盘连接，所述下挡盘与所述下法兰盘连接，所述上挡盘与所述下挡盘上均设置有所述支撑轴穿过的通孔。
11、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述柔性密封管为波纹管。
12、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述调平机构包括x向调节组件和设置于所述x向调节组件上的y向调节组件，所述x向调节组件包括x向调节螺杆、螺接并支撑所述x向调节螺杆的x向基座以及螺接于所述x向调节螺杆上的x向移动螺母；所述y向调节组件包括y向调节螺杆、螺接并支撑所述y向调节螺杆的y向基座以及螺接于所述y向调节螺杆上的y向移动螺母；所述y向基座设置于所述x向移动螺母上；所述y向移动螺母上还设置有调平轴，所述调平轴的上端设置有托板，所述球形法兰座设置于所述托板上。
13、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述y向移动螺母内设置有可转动的调平球，所述调平轴的下端与所述调平球的中心孔滑动配合。
14、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述柔性连接机构与所述调平机构之间设置有旋转驱动机构，所述支撑轴的下端设置于所述旋转驱动机构上。
15、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种石墨基座坐标及倾角调节方法，基于所述的cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，所述方法包括：
16、石墨基座倾斜角度调节：根据石墨基座需要调整的倾斜角度及倾斜方向，将锁紧螺柱锁紧，使上连接法兰、锁紧螺柱与下连接法兰通过螺母的锁紧并呈刚性连为一体，通过调平机构进行x向或y向移动，带动调平球、调平轴摆动，调平轴的摆动带动球形法兰座、支撑轴、石墨基座绕y轴或x轴摆动，实现石墨基座倾角的调节；
17、石墨基座xy向坐标调节：根据石墨基座需要调整的坐标位置，松开锁紧螺柱，下连接法兰、球头铰接杆、球形法兰座、调平轴与上连接法兰通过柔性密封管柔性连接，调节x向调节螺杆或/和y向调节螺杆，借助柔性密封管的变形，使支撑轴和石墨基座沿xy向移动；
18、石墨基座z向高度调节：同时向上或向下调节各锁紧螺柱下端的螺母，压缩或拉伸所述柔性密封管，同时带动所述调平轴向上或向下移动，获得所述石墨基座高度的调节。
19、本专利技术提供的cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置以及调节方法，与现有技术相比，有益效果在于：(1)不需要打开工艺腔室，而能直接通过位于工艺腔室外面的调平机构对石墨基座的顶部表面倾角和坐标位置进行调节，减少开腔对作业时间的影响；而本专利技术由于不需要开腔就能直接精确调节石墨基座的倾角和坐标，因此也省略了复机作业操作及所需时间。
20、(2)由于不需要开腔，所以能减少开腔的次数，由于开腔中的降温容易导致刻蚀不完全的膜层裂解，造成颗粒污染问题，所以本专利技术减少开腔的次数后能够降低颗粒污染问题；另外，工艺腔室在热胀冷缩次数频繁的情形下，容易出现微漏的情形，影响工艺腔室的密封性，最后会缩短工艺腔室相关部件的工作寿命。因此，本专利技术还能减少工艺腔室的颗粒污染以及延长工艺腔室的工作寿命。
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1.一种CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，多个所述锁紧螺柱(4)沿所述上连接法兰(3)的圆周方向均布。
3.如权利要求1所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述锁紧螺柱(4)的上端穿过所述上连接法兰(3)，并通过第一上螺母(22)和第二上螺母(21)与所述上连接法兰(3)连接；所述锁紧螺柱(4)的下端穿过所述下连接法兰(5)，并通过第一下螺母(15)和第二下螺母(14)与所述下连接法兰(5)连接。
4.如权利要求3所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述工艺腔室(1)的底部设置有向下延伸的支撑管，所述支撑管的下端设置有上法兰盘(20)，所述球头铰接杆(6)的上端设置有下法兰盘(16)，所述柔性密封管(18)的上下两端分别连接于所述上法兰盘(20)和所述下法兰盘(16)上。
5.如权利要求4所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述柔性密封管(18)的上下两端还设
6.如权利要求1所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述柔性密封管(18)为波纹管。
7.如权利要求1所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述调平机构(10)包括X向调节组件和设置于所述X向调节组件上的Y向调节组件，所述X向调节组件包括X向调节螺杆(108)、螺接并支撑所述X向调节螺杆(108)的X向基座(107)以及螺接于所述X向调节螺杆(108)上的X向移动螺母(105)；所述Y向调节组件包括Y向调节螺杆(103)、螺接并支撑所述Y向调节螺杆(103)的Y向基座(102)以及螺接于所述Y向调节螺杆(103)上的Y向移动螺母(104)；所述Y向基座(102)设置于所述X向移动螺母(105)上；所述Y向移动螺母(104)上还设置有调平轴(9)，所述调平轴(9)的上端设置有托板(8)，所述球形法兰座(7)设置于所述托板(8)上。
8.如权利要求7所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述Y向移动螺母(104)内设置有可转动的调平球(12)，所述调平轴(9)的下端与所述调平球(12)的中心孔滑动配合。
9.如权利要求1所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述柔性连接机构与所述调平机构(10)之间设置有旋转驱动机构，所述支撑轴(23)的下端设置于所述旋转驱动机构上。
10.一种石墨基座坐标及倾角调节方法，基于如权利要求2-9任一项所述的CVD外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，多个所述锁紧螺柱(4)沿所述上连接法兰(3)的圆周方向均布。
3.如权利要求1所述的cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述锁紧螺柱(4)的上端穿过所述上连接法兰(3)，并通过第一上螺母(22)和第二上螺母(21)与所述上连接法兰(3)连接；所述锁紧螺柱(4)的下端穿过所述下连接法兰(5)，并通过第一下螺母(15)和第二下螺母(14)与所述下连接法兰(5)连接。
4.如权利要求3所述的cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述工艺腔室(1)的底部设置有向下延伸的支撑管，所述支撑管的下端设置有上法兰盘(20)，所述球头铰接杆(6)的上端设置有下法兰盘(16)，所述柔性密封管(18)的上下两端分别连接于所述上法兰盘(20)和所述下法兰盘(16)上。
5.如权利要求4所述的cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在于，所述柔性密封管(18)的上下两端还设置有上挡盘(19)和下挡盘(17)，所述上挡盘(19)与所述上法兰盘(20)连接，所述下挡盘(17)与所述下法兰盘(16)连接，所述上挡盘(19)与所述下挡盘(17)上均设置有所述支撑轴(23)穿过的通孔。
6.如权利要求1所述的cvd外延设备石墨基座坐标及倾角调节装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾军朋，王铁刚，冯聚坤，张志坡，
申请(专利权)人：河北普兴电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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