用于物理气相沉积设备的举升机构的制作方法

1.本实用新型涉及沉积设备领域，特别是涉及一种用于物理气相沉积设备的举升机构。


背景技术：

2.物理气相沉积(physical vapor deposition，pvd)技术是指在真空条件下采用物理方法将材料源(固体或液体)表面气化成气态原子或分子，或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积是主要的表面处理技术之一，也是半导体工业中应用广泛的沉积材料的技术。因此，在半导体工业中，物理气相沉积设备是重要的工业设备。
3.现有的物理气相沉积设备，自动化程度比较高。例如对于大规格、工业化规格的基片，一般采用x/y轴自动传输、非接触式上、下片。x/y轴自动传输包括工件载具，工件载具可以在x/y轴方向运动。但是采用自动传输的方式上、下片，对位置的要求非常严格。而x/y轴自动传输的过程中，在多次运动后，位置容易出现偏差。在传输物料中，容易因为位置偏差导致物料损伤。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种用于物理气相沉积设备的举升机构。
5.为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
6.本技术实施例提供了一种用于物理气相沉积设备的举升机构，包括：
7.工件载具，被配置为装载工件，在第一位置和第二位置之间运动，包括承载工件的承托面和与承托面相背的固定面；
8.导柱，固定于所述工件载具的固定面，能运动，以带动所述工件载具在第一位置和第二位置之间运动；
9.位置校准机构，驱动所述导柱运动，使所述工件载具运动至第三位置，并对所述工件载具的位置进行校准；所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置沿远离所述工件载具的方向顺序分布，且所述第三位置和所述第二位置之间的距离大于所述第一位置和所述第二位置之间的距离；
10.所述位置校准机构还包括：防撞组件，用于防止所述工件载具撞击物理气相沉积设备的机台。
11.可选地，所述防撞组件包括：
12.感应标记物，安装于所述导柱远离所述工件载具的一端；
13.位置传感器，用于感应所述感应标记物，以获取所述工件载具的位置。
14.可选地，所述感应标记物为与所述导柱的圆弧面适配的弧形片。
15.可选地，所述感应标记物在所述导柱上的位置可沿所述导柱的纵向调节，所述导
柱开设有沿轴向延伸的安装槽。
16.可选地，所述感应标记物通过紧定螺钉顶住所述安装槽的方式固定在所述导柱上。
17.可选地，所述位置传感器为光学传感器，所述感应标记物设置有与所述光学传感器匹配的感光元件。
18.可选地，所述位置传感器为霍尔传感器，所述感应标记物设置有与所述霍尔传感器匹配的铁磁性材料。
19.可选地，所述导柱远离所述工件载具的一端为悬臂设置的悬臂端；所述举升机构还包括：
20.阻尼零件，设置在所述悬臂端的端面；
21.压力传感器，感应所述阻尼零件受到的压力值，并根据压力值停止所述导柱的运动，以阻止所述导柱发生撞击。
22.可选地，所述阻尼零件为压缩弹簧。
23.可选地，所述固定面和所述导柱上端面之间的距离可调，以更好的校准所述工件载具的位置。
24.本技术实施例所提供的一种用于物理气相沉积设备的举升机构，包括：工件载具，被配置为装载工件，在第一位置和第二位置之间运动，包括承载工件的承托面和与承托面相背的固定面；导柱，固定于所述工件载具的固定面，能运动，以带动所述工件载具在第一位置和第二位置之间运动；位置校准机构，驱动所述导柱运动，使所述工件载具运动至第三位置，并对所述工件载具的位置进行校准；所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置沿远离所述工件载具的方向顺序分布，且第三位置和第二位置之间的距离大于所述第一位置和所述第二位置之间的距离；所述位置校准机构还包括：防撞组件，用于防止所述工件载具撞击物理气相沉积设备的机台。其中，所述位置校准机构能使所述工件载具运动至第三位置，并对所述工件载具的位置进行校准。还能通过防撞组件，防止所述工件载具撞击物理气相沉积设备的机台，使校准机构的校准更平稳、准确。如此，本技术实施例所提供的一种用于物理气相沉积设备的举升机构，能够在自动传输中，具备准确的传输位置。
25.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
27.图1为本技术实施例提供的用于物理气相沉积设备的举升机构的示意图一；
28.图2为本技术实施例提供的用于物理气相沉积设备的举升机构中的感应标记物的示意图；
29.图3为本技术实施例提供的用于物理气相沉积设备的举升机构的示意图二；
30.图4为图1中a-a向剖视示意图；
31.图5为本技术实施例提供的用于物理气相沉积设备的举升机构的示意图三；
32.图6为本技术实施例提供的用于物理气相沉积设备的举升机构的示意图四；
33.图7为本技术实施例提供的用于物理气相沉积设备的举升机构的示意图五。
34.附图标记说明：
35.10、工件载具；11、缓冲器；20、导柱；21、安装槽；31、感应标记物；32、阻尼零件。
具体实施方式
36.为使本实用新型的技术方案和有益效果能够更加明显易懂，下面通过列举具体实施例的方式进行详细说明。其中，附图不一定是按比例绘制的，局部特征可以被放大或缩小，以更加清楚的显示局部特征的细节；除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与本技术所属的技术领域中的技术和科学术语的含义相同。
37.在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于本实用新型的简化描述，而不是指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，即不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述清楚的目的，不能理解为所指示特征的相对重要性或所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等；“若干个”的含义是至少一个，例如一个、两个、三个等；另有明确具体的限定的除外。
39.在本实用新型中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等应做广义理解。例如，“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本实用新型中，除非另有明确的限定，第一特征在第二特征“上”、“之上”、“上方”和“上面”、“下”、“之下”、“下方”或“下面”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征的水平高度高于第二特征的水平高度。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征的水平高度小于第二特征的水平高度。
41.为了彻底理解本技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本技术的技术方案。本技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本技术还可以具有其它实施方式。
42.针对现有技术中的技术问题，本技术实施例提供了一种用于物理气相沉积设备的举升机构，如图1所示，所述用于物理气相沉积设备的举升机构包括工件载具10、导柱20和位置校准机构，其中：
43.所述工件载具10被配置为装载工件，在第一位置和第二位置之间运动，包括承载工件的承托面和与承托面相背的固定面；
44.所述导柱20固定于所述工件载具10的固定面，能运动，以带动所述工件载具10在第一位置和第二位置之间运动；
45.所述位置校准机构驱动所述导柱20运动，使所述工件载具10运动至第三位置，并对所述工件载具10的位置进行校准；所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置沿远离所述工件载具10的方向顺序分布，且第三位置和第二位置之间的距离大于所述第一位置和所述第二位置之间的距离；
46.所述位置校准机构还包括：防撞组件，用于防止所述工件载具10撞击物理气相沉积设备的机台。
47.本实施例中，物理气相沉积设备的型号可以是amat endura 5500，所述工件载具10可以是腔室(load lock)中的装载盒(index)。工件载具10用于在生产过程中承载和运输工件，例如从上料工位移动到加工工位。示例性地，在移动过程中，工件载具10还起到暂时固定工件、不让工件相对工件载具10运动的作用，因此工件载具10会有一些定位和临时固定结构，这些固定结构可以是针对工件的一些通用的定位、固定结构，不作详述。
48.本实施例中，所述第一位置和所述第二位置可以是上下分布。所述导柱20的运动可以是上下运动，所述导柱20沿上下方向延伸。其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置沿从上至下的顺序分布。所述承托面可以是所述工件载具10的上表面，所述固定面可以是所述工件载具10的底面。
49.第三位置和第二位置之间的距离大于所述第一位置和所述第二位置之间的距离，这样可以通过更大的行程，调整位置的偏差。例如，运行一端时间之后，工件载具10本身的磨损，或与之配合的部件的磨损等等，导致工件载具10移动后的位置可能出现偏差。因此移动到第三位置进行“坐标归零”操作。因为在出厂时，第三位置是零位，且第一位置、第二位置和第三位置均是相对固定的。因此，定时或不定时的“坐标归零”操作，有利于工件载具10的位置更准确。
50.可以理解地，所述举升机构还包括导套(未在图中示出)，所述导套开设有与导柱20配合的通孔，所述导柱20在所述通孔中上下移动，即导柱20和导套的运动之间产生的是滑动摩擦。可以理解，所述导套可以设置多个，以使导柱20的移动轴线更稳定。可以理解地，也可以在通孔在设置滚珠，让导柱20相对导套的运动是一种滚动摩擦。
51.所述校准机构在驱动所述导柱20运动的过程中，由于行程比较长，容易出现位置不准的情况，或者因为定位结构磨损导致位置不准，进而导致工件载具10撞击物理气相沉积设备的机台。因此，设置所述防撞组件。
52.这里的物理气相沉积设备的机台是泛指物理气相沉积设备的任意零部件，并不特指某个具体的部件。
53.在一些实施例中，所述防撞组件包括：
54.感应标记物31，安装于所述导柱20远离所述工件载具10的一端；
55.位置传感器(未在图中示出)，用于感应所述感应标记物31，以获取所述工件载具10的位置。
56.感应标记物31是固定在所述导柱20上的，导柱20运动会带动所述工件载具10运动，因此通过感应标记物31，可以知道导柱20的位置，也就是可以知道所述工件载具10的位置。因此，可以通过位置传感器感应所述感应标记物31，进而知道所述工件载具10的位置，用于防止所述工件载具10与机台相撞。位置传感器和感应标记物31一般需要配合使用。位置传感器还会根据所述感应标记物31的位置，确定是否控制所述导柱20停止运动，这样就
能避免所述工件载具10与机台相撞。
57.在一些实施例中，如图2所示，所述感应标记物31为与所述导柱20的圆弧面适配的弧形片。
58.弧形片可以很好的贴合所述导柱20的圆弧面。具体地，可以是两个半圆，通过合拢固定在所述导柱20上，这样也比较容易拆卸。能够理解，所述感应标记物31也可以是矩形块，加工也更简单。
59.在一些实施例中，所述感应标记物31在所述导柱20上的位置可沿所述导柱20的轴向调节，所述导柱20开设有沿轴向延伸的安装槽21，参见图3。
60.如前所述，所述导柱20的运动可以是上下运动，因此所述导柱20的轴向也可以是上下方向的。这样，可以根据工件载板的运动空间，调整所述感应标记物31的位置。轴向延伸的安装槽21，可以方便所述感应标记物31在所述导柱20的上下调整。具体地，所述安装槽21的形状可以是矩形，参见图3。所述安装槽21可以供所述感应标记物31定位，例如设置凸部伸入所述安装槽21进行定位。所述安装槽21也可以供固定的螺钉伸入。
61.在一些实施例中，所述感应标记物31通过紧定螺钉(未在图中示出)顶住所述安装槽21的方式固定在所述导柱20上。
62.通过紧定螺钉的方式固定，无需另外加工螺纹孔、结构简单。
63.能够理解，所述感应标记物31可以仅在所述导柱20的一侧安装，参见图4，这样加工和安装更方便，成本更低。
64.在一些实施例中，所述位置传感器为光学传感器，所述感应标记物31设置有与所述光学传感器匹配的感光元件。
65.光学传感器的感应更灵敏，能更准确的感应所述感应标记物31的位置。光学传感器可以是透射型、反射型等多种类型，在此不作限定。
66.在一些实施例中，所述位置传感器为霍尔传感器，所述感应标记物31设置有与所述霍尔传感器匹配的铁磁性材料。
67.霍尔传感器的感应更稳定，不会受到油污等脏污的影响。铁磁性材料是能被磁化的材料，例如钢、铁等材料。本实施例中，所述铁磁性材料可以是不锈钢。
68.在一些实施例中，如图5和图6所示，所述导柱20远离所述工件载具10的一端为悬臂设置的悬臂端；所述举升机构还包括：
69.阻尼零件32，设置在所述悬臂端的端面；
70.压力传感器，感应所述阻尼零件32受到的压力值，并根据压力值停止所述导柱20的运动，以阻止所述导柱发生撞击。
71.在设置位置传感器的基础上，所述压力传感器可以更进一步地防止所述工件载具10的碰撞。并且所述阻尼零件32也起到了缓冲作用，避免导柱20撞击所述物理气相沉积设备的机台。如前所述，所述机台是泛指，和上面防止所述工件载具10的碰撞的机台不是同一个部位。
72.在一些实施例中，如图5所示，所述阻尼零件32为压缩弹簧。
73.压缩弹簧可以通过弹簧丝直径、有效圈数等设置弹力，结构简单、成本低。能够理解，阻尼器也可以是其它类型，例如气体阻尼器等，参见图6。
74.在一些实施例中，所述固定面和所述导柱20上端面之间的距离可调，以更好的校
准所述工件载具10的位置。
75.这样，可以在所述工件载具10磨损或其它情况下，调整所述导柱20和所述工件载具10的相对位置。
76.在一些实施例中，为了避免所述工件载具10被撞坏，可以在所述工件载具10的底面设置缓冲器11，例如弹簧，如图7所示。
77.应当理解，以上实施例均为示例性的，不用于包含权利要求所包含的所有可能的实施方式。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在以上实施例的基础上做出各种变形和改变。同样的，也可以对以上实施例的各个技术特征进行任意组合，以形成可能没有被明确描述的本实用新型的另外的实施例。因此，上述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，不对本实用新型专利的保护范围进行限制。

技术特征：
1.一种用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，包括：工件载具，被配置为装载工件，在第一位置和第二位置之间运动，包括承载工件的承托面和与承托面相背的固定面；导柱，固定于所述工件载具的固定面，能运动，以带动所述工件载具在第一位置和第二位置之间运动；位置校准机构，驱动所述导柱运动，使所述工件载具运动至第三位置，并对所述工件载具的位置进行校准；所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置沿远离所述工件载具的方向顺序分布，且所述第三位置和所述第二位置之间的距离大于所述第一位置和所述第二位置之间的距离；所述位置校准机构还包括：防撞组件，用于防止所述工件载具撞击物理气相沉积设备的机台。2.根据权利要求1所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述防撞组件包括：感应标记物，安装于所述导柱远离所述工件载具的一端；位置传感器，用于感应所述感应标记物，以获取所述工件载具的位置。3.根据权利要求2所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述感应标记物为与所述导柱的圆弧面适配的弧形片。4.根据权利要求3所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述感应标记物在所述导柱上的位置可沿所述导柱的纵向调节，所述导柱开设有沿轴向延伸的安装槽。5.根据权利要求4所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述感应标记物通过紧定螺钉顶住所述安装槽的方式固定在所述导柱上。6.根据权利要求2-5任一项所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述位置传感器为光学传感器，所述感应标记物设置有与所述光学传感器匹配的感光元件。7.根据权利要求2-5任一项所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述位置传感器为霍尔传感器，所述感应标记物设置有与所述霍尔传感器匹配的铁磁性材料。8.根据权利要求2-5任一项所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述导柱远离所述工件载具的一端为悬臂设置的悬臂端；所述举升机构还包括：阻尼零件，设置在所述悬臂端的端面；压力传感器，感应所述阻尼零件受到的压力值，并根据压力值停止所述导柱的运动，以阻止所述导柱发生撞击。9.根据权利要求8所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述阻尼零件为压缩弹簧。10.根据权利要求2-5任一项所述的用于物理气相沉积设备的举升机构，其特征在于，所述固定面和所述导柱上端面之间的距离可调，以更好的校准所述工件载具的位置。

技术总结
本实用新型涉及一种用于物理气相沉积设备的举升机构。包括:工件载具，被配置为装载工件，在第一位置和第二位置之间运动，包括承载工件的承托面和与承托面相背的固定面；导柱，固定于工件载具的固定面，能运动，以带动工件载具在第一位置和第二位置之间运动；位置校准机构，驱动导柱运动，使工件载具运动至第三位置，并对工件载具的位置进行校准；第一位置、第二位置和第三位置沿远离工件载具的方向顺序分布，且第三位置和第二位置之间的距离大于第一位置和第二位置之间的距离；位置校准机构还包括：防撞组件，用于防止工件载具撞击物理气相沉积设备的机台。本实用新型能够在自动传输中，具备准确的传输位置。具备准确的传输位置。具备准确的传输位置。


技术研发人员：王杰 张沛 车德民
受保护的技术使用者：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/12