本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種遮蔽裝置、運動控制方法及半導體工藝設備。

背景技術：

1、在物理氣相沉積(pvd)工藝中，預燒靶材(burnin)是一個至關重要的步驟，旨在通過特定工藝手段有效清除靶材表面的氧化物及其他雜質，以確保后續沉積過程的質量和效率。在burnin過程中，為了避免濺射出的粒子對基座或靜電卡盤造成污染，通常會在這些部件上放置一個遮蔽盤作為臨時承接結構。

2、具體而言，pvd腔室通常由主腔室部和與之連通的遮蔽腔室部構成。主腔室部內設置有基座，該基座用于支撐或吸附硅片，是工藝過程中的核心部件之一。而遮蔽腔室部則配備了托盤，該托盤專門用于支撐遮蔽盤。在進行burnin工藝時，托盤會首先驅動遮蔽盤旋轉至主腔室部，隨后主腔室部中的支撐針結構會升起，將遮蔽盤頂起至一個預定的工藝高度。此時，托盤會撤回并旋轉至遮蔽腔室部，為接下來的基座上升及遮蔽盤與靶材之間的工藝交互提供必要的空間。當基座上升至工藝位置后，支撐針上的遮蔽盤即被托舉至與靶材相對的位置，從而開始正式的burnin工藝。

3、然而，在實際應用中，托盤的運動過程往往會因各種原因觸發報警，這不僅增加了操作的復雜性，還可能帶來嚴重的風險。特別是在無法準確判斷遮蔽盤與基座上支撐針實際位置關系的情況下，如果支撐針仍處于升起狀態而托盤卻試圖承載遮蔽盤運動至基座上方，就可能發生支撐針與遮蔽盤的碰撞事故，導致支撐針變形、斷裂甚至整個工藝過程的失敗。

技術實現思路

1、為了解決以上現有技術的全部或部分問題，本發明提供了一種遮蔽裝置、其運動控制方法及半導體工藝設備，在遇到故障情況時能夠迅速響應，自動將遮蔽盤提升，從而規避了因故障可能引發的碰撞風險。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、一種遮蔽裝置，包括承載部和可升降的驅動部，所述承載部用于承載遮蔽盤，所述驅動部用于將所述遮蔽盤移動至工藝腔室的基座上，并在遇到故障時將所述遮蔽盤提升至超過所述基座內可升降支撐件的高度；所述驅動部包括連接座、旋轉機構和升降機構，所述旋轉機構和所述升降機構安裝在所述連接座上，所述承載部通過轉軸和所述連接座與所述旋轉機構連接。通過整合承載部和可升降的驅動部，不僅實現了遮蔽盤的有效承載與移動，還具備在遇到故障時自動將遮蔽盤提升至超過基座內支撐件高度的功能，從而有效避免了碰撞風險。

4、還包括監測報警機構，所述監測報警機構包括至少三組監測器，所述監測器連接至控制系統；所述監測器設置在至少三個監測位置，第一監測位置對應所述承載部的初始高度位置，第二監測位置對應所述承載部高于所述基座內可升降支撐件的預設安全高度位置，第三監測位置對應所述承載部提升的極限高度位置。

5、所述旋轉機構包括第一傳動裝置和第一動力源，所述第一傳動裝置的一端連接所述第一動力源的驅動端、另一端通過所述轉軸與所述承載部連接，所述第一傳動裝置與所述轉軸的連接處設置有所述連接座。

6、所述升降機構包括絲桿、第二傳動裝置和第二動力源，所述第二傳動裝置的一端連接所述第二動力源的驅動端、另一端連接所述絲桿，所述連接座上設置有與所述絲桿螺紋匹配的位移塊，所述絲桿的一端與所述位移塊螺紋活動連接。

7、還包括輔助升降機構，所述輔助升降機構包括與所述驅動部平行設置的第一安裝板，所述第一安裝板上設置有滑軌，所述連接座上設置有與所述滑軌相適配的滑塊，所述滑塊安裝在所述滑軌內。

8、所述滑塊通過第二安裝板安裝在所述連接座上，所述第二安裝板的上端面連接所述連接座、下端面連接所述旋轉機構。

9、所述輔助升降機構上設置有監測報警機構，所述監測報警機構包括與控制系統相連接的監測器；所述監測器包括至少三組信號發射器和一組信號接收器，所述信號接收器固定安裝在所述第二安裝板上，三組所述信號發射器依次安裝在所述滑軌上，對應所述承載部的初始高度位置、預設安全高度位置和極限高度位置。

10、本發明還提供了一種遮蔽裝置的運動控制方法，采用以上所述的遮蔽裝置進行實施，當所述遮蔽裝置在旋轉運動過程中出現故障或觸發報警時，該方法立即中止驅動部的后續動作，并依次執行以下步驟：s1.所述旋轉機構停止其旋轉動作；s2.所述升降機構啟動，將所述承載部提升至預設安全高度位置；s3.所述旋轉機構重新啟動，將所述承載部旋轉回至初始位置。

11、在步驟s2中，若所述升降機構啟動后，所述承載部未能提升至預設的安全高度位置或超過設定的極限高度位置，此時所述監測報警機構立即觸發報警機制，控制系統停止所述驅動部的全部動作。

12、本發明還一種半導體工藝設備，包括工藝腔室和以上所述的遮蔽裝置，所述遮蔽裝置位于所述工藝腔室內；所述工藝腔室包括：主腔室部和與之相連通的遮蔽腔室部，所述遮蔽腔室部位于所述主腔室部的一側；所述主腔室部中設置有基座，所述遮蔽裝置中的旋轉機構用于驅動所述承載部轉動，以使所述承載部帶動所述遮蔽盤在所述主腔室部和所述遮蔽腔室部之間移動。

13、本發明通過創新設計的遮蔽裝置及其運動控制方法，顯著提升了半導體工藝設備的安全性與可靠性。該遮蔽裝置不僅能夠穩定承載并精確移動遮蔽盤，有效避免與工藝腔室內其他部件的碰撞，還能在遭遇故障時迅速響應，將遮蔽盤提升至安全高度，保障設備安全。同時，其創新的輔助升降機構與監測報警機構進一步增強了設備的穩定性與自我保護能力，降低了故障風險與停機時間。結合半導體工藝設備的實際需求，本發明為半導體制造工藝的高效、精確實施提供了不可或缺的硬件支持與技術支持，推動了半導體制造領域的持續發展與創新。

技術特征：

1.一種遮蔽裝置，其特征在于，包括承載部(1)和可升降的驅動部(2)，所述承載部(1)用于承載遮蔽盤(101)，所述驅動部(2)用于將所述遮蔽盤(101)移動至工藝腔室(5)的基座(5011)上，并在遇到故障時將所述遮蔽盤(101)提升至超過所述基座(5011)內可升降支撐件(5012)的高度；所述驅動部(2)包括連接座(201)、旋轉機構(202)和升降機構(203)，所述旋轉機構(202)和所述升降機構(203)安裝在所述連接座(201)上，所述承載部(1)通過轉軸(102)和所述連接座(201)與所述旋轉機構(202)連接。

2.根據權利要求1所述的遮蔽裝置，其特征在于，還包括監測報警機構(3)，所述監測報警機構(3)包括至少三組監測器，所述監測器連接至控制系統；所述監測器設置在至少三個監測位置，第一監測位置對應所述承載部(1)的初始高度位置，第二監測位置對應所述承載部(1)高于所述基座(5011)內可升降支撐件(5012)的預設安全高度位置，第三監測位置對應所述承載部(1)提升的極限高度位置。

3.根據權利要求1所述的遮蔽裝置，其特征在于，所述旋轉機構(202)包括第一傳動裝置(2021)和第一動力源(2022)，所述第一傳動裝置(2021)的一端連接所述第一動力源(2022)的驅動端、另一端通過所述轉軸(102)與所述承載部(1)連接，所述第一傳動裝置(2021)與所述轉軸(102)的連接處設置有所述連接座(201)。

4.根據權利要求1所述的遮蔽裝置，其特征在于，所述升降機構(203)包括絲桿(2031)、第二傳動裝置(2032)和第二動力源(2033)，所述第二傳動裝置(2032)的一端連接所述第二動力源(2033)的驅動端、另一端連接所述絲桿(2031)，所述連接座(201)上設置有與所述絲桿(2031)螺紋匹配的位移塊(2034)，所述絲桿(2031)的一端與所述位移塊(2034)螺紋活動連接。

5.根據權利要求4所述的遮蔽裝置，其特征在于，還包括輔助升降機構(4)，所述輔助升降機構(4)包括與所述驅動部(2)平行設置的第一安裝板(401)，所述第一安裝板(401)上設置有滑軌(402)，所述連接座(201)上設置有與所述滑軌(402)相適配的滑塊(403)，所述滑塊(403)安裝在所述滑軌(402)內。

6.根據權利要求5所述的遮蔽裝置，其特征在于，所述滑塊(403)通過第二安裝板(2011)安裝在所述連接座(201)上，所述第二安裝板(2011)的上端面連接所述連接座(201)、下端面連接所述旋轉機構(202)。

7.根據權利要求5所述的遮蔽裝置，其特征在于，所述輔助升降機構(4)上設置有監測報警機構(3)，所述監測報警機構(3)包括與控制系統相連接的監測器；所述監測器包括至少三組信號發射器(301)和一組信號接收器(302)，所述信號接收器(302)固定安裝在所述第二安裝板(2011)上，三組所述信號發射器(301)依次安裝在所述滑軌(402)上，對應所述承載部(1)的初始高度位置、預設安全高度位置和極限高度位置。

8.一種遮蔽裝置的運動控制方法，其特征在于，采用權利要求1-7任一項所述的遮蔽裝置進行實施，當所述遮蔽裝置在旋轉運動過程中出現故障或觸發報警時，該方法立即中止驅動部(2)的后續動作，并依次執行以下步驟：s1.所述旋轉機構(202)停止其旋轉動作；s2.所述升降機構(203)啟動，將所述承載部(1)提升至預設安全高度位置；s3.所述旋轉機構(202)重新啟動，將所述承載部(1)旋轉回至初始位置。

9.根據權利要求8所述的控制方法，其特征在于，在步驟s2中，若所述升降機構(203)啟動后，所述承載部(1)未能提升至預設的安全高度位置或超過設定的極限高度位置，此時所述監測報警機構(3)立即觸發報警機制，控制系統停止所述驅動部(2)的全部動作。

10.一種半導體工藝設備，其特征在于，包括工藝腔室(5)和權利要求1-7任一項所述的遮蔽裝置，所述遮蔽裝置位于所述工藝腔室(5)內；所述工藝腔室(5)包括：主腔室部(501)和與之相連通的遮蔽腔室部(502)，所述遮蔽腔室部(502)位于所述主腔室部(501)的一側；所述主腔室部(501)中設置有基座(5011)，所述遮蔽裝置中的旋轉機構(202)用于驅動所述承載部(1)轉動，以使所述承載部(1)帶動所述遮蔽盤(101)在所述主腔室部(501)和所述遮蔽腔室部(502)之間移動。

技術總結
本發明提供一種遮蔽裝置、其運動控制方法及半導體工藝設備，包括承載部和可升降的驅動部，所述承載部用于承載遮蔽盤，所述驅動部用于將所述遮蔽盤移動至工藝腔室的基座上，并在遇到故障時將所述遮蔽盤提升至超過所述基座內可升降支撐件的高度；所述驅動部包括連接座、旋轉機構和升降機構，所述旋轉機構和所述升降機構安裝在所述連接座上，所述承載部通過轉軸和所述連接座與所述旋轉機構連接。通過整合承載部和可升降的驅動部，不僅實現了遮蔽盤的有效承載與移動，還具備在遇到故障時自動將遮蔽盤提升至超過基座內支撐件高度的功能，從而有效避免了碰撞風險。

技術研發人員：袁靖峰
受保護的技術使用者：重慶芯聯微電子有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28