本发明涉及磁控溅射技术领域，具体地，涉及一种固定结构件、旋转升降装置和半导体处理设备。
背景技术
cvd(chemicalvapordeposition，化学气相沉积)方法，是一种利用不同气体在高温下相互反应来制备外延薄膜层的方法。通过cvd设备可以进行薄膜外延生长，即在单晶衬底(基片)上生长一层达到一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层。以硅外延为例，硅外延的化学气相沉积外延生长，其原理是在高温(＞1000℃)的衬底上输送硅的化合物(sihcl3或sicl4或sih2cl2等)，利用氢气(h2)在衬底上通过还原反应来析出硅的方法。
cvd设备的核心组件是反应室子系统，反应室子系统的设计方案对于外延层质量和设备产率具有决定性的影响。反应室子系统在硬件上主要由托盘、石英腔、旋转升降装置、加热装置、以及进气装置组成。托盘会在工艺过程中保持一定角速度的旋转，同时为了实现机械手取放片的功能，还要求在托盘下方设计旋转升降机构来带动托盘进行旋转和升降运动。一般情况下，旋转升降装置都会吊接在石英腔外罩的下方，以便带动托盘的旋转升降，这样可以提高石英腔内温度场的均匀性与气流的均匀性。
现有技术一中反应室子系统的结构如图1和图2所示，包括旋转吊接法兰5、旋转升降机构7、安装螺钉8、法兰支撑杆9、托盘6、腔室外罩10。在该子系统中，旋转吊接法兰5通过法兰支撑杆9固定在腔室外罩10上，旋转升降机构7与旋转吊接法兰5相连接的一端端部开设有6个螺孔18，旋转升降机构7通过6个安装螺钉固定在旋转吊接法兰5上，从而使旋转升降机构7悬挂在腔室外罩10下方，旋转升降机构7的旋转轴穿过腔室外罩10下方的圆孔进入腔室中，以带动托盘6实现旋转和升降功能。
现有技术一的反应室子系统结构中，在安装旋转升降机构7时，首先需将旋转升降机构7用力顶在旋转吊接法兰5的下表面，并且使旋转升降机构7端部的螺孔18对准旋转吊接法兰5上的螺钉安装孔；然后采用螺钉8将二者固紧。安装螺钉8时，为了保持安装平衡，首先安装其中对称的三个螺钉8，再拧紧三个螺钉8前必须一直托着旋转升降机构7不能放松，这样才能顺利地将螺钉8拧入螺孔18中。同样，在拆卸过程中，首先拆卸对称的三个螺钉8，当拆卸剩余的另外三个螺钉8时需用力托着旋转升降机构7使其顶在旋转吊接法兰5的下表面，直到剩余的三个螺钉8拆卸完成。
现有技术一的反应室子系统存在以下缺陷：安装拆卸旋转升降机构7时需长时间的用力顶着旋转升降机构7，而旋转升降机构7往往比较沉重，这给安装拆卸造成了很大的困难；同时，一旦用力有所松懈，旋转升降机构7掉下来或者碰到易碎物料，很容易造成易碎物料的损坏。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种固定结构件、旋转升降装置和半导体处理设备。该固定结构件通过设置在法兰上，能够在旋转升降机构安装和拆卸时，在连接件未对旋转升降机构释放固定之前对旋转升降机构形成很好的承载，从而缩短了安装和拆卸时人为对旋转升降机构的托载时间，进而减小了旋转升降机构的安装和拆卸难度，并降低了旋转升降机构在安装和拆卸时对易碎物件的损坏风险。
本发明提供一种固定结构件，包括第一环形结构、第二环形结构和连接件，其中，所述第一环形结构和所述第二环形结构相贴合形成环形结构件；所述连接件活动设置于所述第一环形结构中，所述第二环形结构能相对所述第一环形结构转动，以推动所述连接件在一定的角度范围内进行摆动，以实现对被固定物进行固定或释放固定。
优选地，所述第一环形结构的平行于其轴线的第一环形侧壁上开设有多个第一通孔；在任意相邻的两个所述第一通孔之间开设有第二通孔，所述第二通孔从所述第一环形侧壁延伸至所述第一环形结构的垂直于其轴线的第二环形侧壁上。
优选地，所述连接件包括连接柱和第一固定杆；所述连接柱上开设有贯穿其径向的第三通孔，所述连接柱贯穿相邻的两个所述第一通孔设置于所述第一环形结构中；且所述第三通孔的位置与所述第二通孔的位置相对应；所述第一固定杆贯穿所述第三通孔；
所述连接柱能在所述第一通孔中转动，以使所述第三通孔在所述第二通孔中沿所述连接柱的周向往复摆动，从而带动所述第一固定杆沿所述连接柱的周向往复摆动。
优选地，所述第二环形结构的外环边缘包括多个第一凸起缘和多个凹陷缘；所述第一凸起缘向远离所述第二环形结构轴线的方向凸起；所述凹陷缘向靠近所述第二环形结构轴线的方向凹陷；所述第一凸起缘和所述凹陷缘沿所述外环边缘依次交替设置；
所述外环边缘与所述第一固定杆相接触；其中，所述第二环形结构与所述第一环形结构的所述第二环形侧壁相贴合，且所述第二环形结构能以其轴线为转动轴相对所述第一环形结构转动；当所述第一环形结构转动至所述凹陷缘与所述第一固定杆接触时，所述第一固定杆位于所述凹陷缘中并平行于所述第一环形结构的轴线，实现对被固定物的固定；
当所述第一环形结构转动至所述第一凸起缘与所述第一固定杆接触时，所述第一凸起缘推动所述第一固定杆摆动，使其与所述第一环形结构的轴线成大于零的夹角，实现对被固定物的释放固定。
优选地，所述第一环形结构的所述第二环形侧壁上开设有第四孔；所述第二环形结构在对应所述第四孔的位置开设有弧形孔，所述弧形孔的延伸方向沿所述第二环形结构的周向，且与所述第二环形结构相对所述第一环形结构转动的方向相同；以及
所述固定结构件还包括第二固定杆，所述第二固定杆穿过所述弧形孔，并固定于所述第四孔中，用于连接所述第一环形结构和第二环形结构，且所述第二环形结构相对所述第一环形结构转动时，所述第二固定杆在所述弧形孔中的位置相应的发生变化。
优选地，所述第一环形结构和所述第二环形结构的内环大小形状相同且相对应重合；在所述第一环形结构的第三环形侧壁的内环边缘设置有第二凸起缘，所述第三环形侧壁与所述第二环形侧壁相对且平行，所述第二凸起缘向靠近所述第一环形结构轴线的方向凸起。
优选地，所述第一通孔和所述第三通孔的形状均为圆筒形，所述连接柱和所述第一固定杆的形状均为圆柱形。
优选地，所述第一凸起缘和所述凹陷缘的边缘均呈弧线形。
优选地，所述第一固定杆和所述第二固定杆均采用螺钉。
本发明还提供一种旋转升降装置，包括旋转升降机构和法兰，还包括上述固定结构件，所述固定结构件设置在所述法兰上，用于对所述旋转升降机构进行固定和释放固定。
优选地，在所述旋转升降机构的用于与所述法兰的背对所述腔室底部的下表面相贴合的端部边缘开设有多个第五通孔，所述第五通孔在所述端部边缘处不闭合；
所述第五通孔与所述第二通孔的位置相对应，当所述第一固定杆平行于所述环形结构件的轴线时，其贯穿所述第二通孔和所述第五通孔，以对所述旋转升降机构进行固定；当所述第一固定杆与所述环形结构件的轴线成大于零的设定夹角时，其贯穿所述第二通孔，并脱离所述第五通孔，以对所述旋转升降机构释放固定。
优选地，所述环形结构件套设在所述法兰的边缘外围，且所述法兰内嵌于所述环形结构件的内环中；
所述第二凸起缘与所述法兰的面对所述腔室底部的上表面相贴合，使所述固定结构件挂设在所述法兰上。
本发明还提供一种半导体处理设备，包括腔室，所述腔室的底部设置有托盘，还包括上述旋转升降装置，所述旋转升降装置的法兰通过支撑杆固定在所述腔室的底部，所述旋转升降装置的旋转升降机构通过固定结构件固定在所述法兰上，所述旋转升降机构的用于带动所述托盘旋转升降的轴穿过所述固定结构件的内环进入所述腔室，并与所述托盘相接触。
本发明的有益效果：本发明所提供的固定结构件，通过设置在法兰上，能够在旋转升降机构安装和拆卸时，在连接件未对旋转升降机构释放固定之前对旋转升降机构形成很好的承载，从而缩短了安装和拆卸时人为对旋转升降机构的托载时间，进而减小了旋转升降机构的安装和拆卸难度，并降低了旋转升降机构在安装和拆卸时对易碎物件的损坏风险。
本发明所提供的旋转升降装置，通过采用上述固定结构件，缩短了该旋转升降装置的安装拆卸时间，减小了该旋转升降装置的安装拆卸难度，并加快了该旋转升降装置的安装拆卸速度。
本发明所提供的半导体处理设备，通过采用上述旋转升降装置，提高了该半导体处理设备的安装拆卸速度，从而提高了该半导体处理设备的维护效率。
附图说明
图1为现有技术中cvd反应子系统的结构示意图；
图2为现有技术中旋转升降机构的与旋转吊接法兰相连接的端部的结构示意图；
图3为本发明实施例1中固定结构件中第一环形结构的结构示意图；
图4为本发明实施例1中固定结构件中连接柱的结构示意图；
图5为本发明实施例1中固定结构件对旋转升降机构进行固定时的结构示意图；
图6为本发明实施例1中固定结构件中第二环形结构的结构示意图；
图7为本发明实施例1中固定结构件对旋转升降机构释放固定时的结构示意图；
图8为图5中固定结构件对旋转升降机构进行固定时的结构剖视图；
图9为图7中固定结构件对旋转升降机构释放固定时的结构剖视图；
图10为本发明实施例2中固定结构件挂设于腔室底部的法兰上对旋转升降机构进行固定时的结构剖视图；
图11为本发明实施例2中旋转升降机构的与法兰相连接的端部的结构示意图。
其中,附图标记为：
1.第一环形结构；11.第一环形侧壁；12.第一通孔；13.第二通孔；14.第二环形侧壁；15.第四孔；16.第三环形侧壁；17.第二凸起缘；2.第二环形结构；21.第一凸起缘；22.凹陷缘；23.弧形孔；3.连接件；31.连接柱；32.第一固定杆；33.第三通孔；34.第二固定杆；4.腔室；5.法兰；6.托盘；7.旋转升降机构；71.第五通孔；8.螺钉；9.法兰支撑杆；10.腔室外罩；18.螺孔；19.固定结构件。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种固定结构件、旋转升降装置和半导体处理设备作进一步详细描述。
实施例1
本实施例提供一种固定结构件，如图3-图9所示，包括第一环形结构1、第二环形结构2和连接件3，其中，第一环形结构1和第二环形结构2相贴合形成环形结构件；连接件3活动设置于第一环形结构1中，第二环形结构2能相对第一环形结构1转动，以推动连接件3在一定的角度范围内进行摆动，以实现对被固定物进行固定或释放固定。
本实施例中，该固定结构件用于设置在吊接于腔室4底部的法兰5上，以对带动托盘6旋转升降的旋转升降机构7进行固定或释放固定，其中，连接件3在一定的角度范围内进行摆动，能实现对旋转升降机构7进行固定或释放固定。该固定结构件通过设置在法兰5上，能够在旋转升降机构7安装和拆卸时，在连接件3未对旋转升降机构7释放固定之前对旋转升降机构7形成很好的承载，从而缩短了安装和拆卸时人为对旋转升降机构7的托载时间，进而减小了旋转升降机构7的安装和拆卸难度，并降低了旋转升降机构7在安装和拆卸时对易碎物件的损坏风险。
本实施例中，如图3所示，第一环形结构1的平行于其轴线的第一环形侧壁11上开设有多个第一通孔12；在任意相邻的两个第一通孔12之间开设有第二通孔13，第二通孔13从第一环形侧壁11延伸至第一环形结构1的垂直于其轴线的第二环形侧壁14上。如图4和图5所示，连接件3包括连接柱31和第一固定杆32；连接柱31上开设有贯穿其径向的第三通孔33，连接柱31贯穿相邻的两个第一通孔12设置于第一环形结构1中；且第三通孔33的位置与第二通孔13的位置相对应；第一固定杆32贯穿第三通孔33。连接柱31能在第一通孔12中转动，以使第三通孔33在第二通孔13中沿连接柱31的周向往复摆动，从而带动第一固定杆32沿连接柱31的周向往复摆动。
本实施例中，如图6所示，第二环形结构2的外环边缘包括多个第一凸起缘21和多个凹陷缘22；第一凸起缘21向远离第二环形结构2轴线的方向凸起；凹陷缘22向靠近第二环形结构2轴线的方向凹陷；第一凸起缘21和凹陷缘22沿外环边缘依次交替设置。如图7所示，外环边缘与第一固定杆32相接触；其中，第二环形结构2与第一环形结构1的第二环形侧壁14相贴合，且第二环形结构2能以其轴线为转动轴相对第一环形结构1转动；当第一环形结构1转动至凹陷缘22与第一固定杆32接触时，第一固定杆32位于凹陷缘22中并平行于第一环形结构1的轴线，实现对被固定物的固定(如图5和图8所示)；当第一环形结构1转动至第一凸起缘21与第一固定杆32接触时，第一凸起缘21推动第一固定杆32摆动，使其与第一环形结构1的轴线成大于零的夹角，实现对被固定物的释放固定(如图7和图9所示)。
本实施例中，如图3和图6所示，第一环形结构1的第二环形侧壁14上开设有第四孔15；第二环形结构2在对应第四孔15的位置开设有弧形孔23，弧形孔23的延伸方向沿第二环形结构2的周向，且与第二环形结构2相对第一环形结构1转动的方向相同。如图5和图7所示，固定结构件还包括第二固定杆34，第二固定杆34穿过弧形孔23，并固定于第四孔15中，用于连接第一环形结构1和第二环形结构2，且第二环形结构2相对第一环形结构1转动时，第二固定杆34在弧形孔23中的位置相应的发生变化。
本实施例中，如图8-9所示，第一环形结构1和第二环形结构2的内环大小形状相同且相对应重合；如图3、图5和图7所示，在第一环形结构1的第三环形侧壁16的内环边缘设置有第二凸起缘17，第三环形侧壁16与第二环形侧壁14相对且平行，第二凸起缘17向靠近第一环形结构1轴线的方向凸起。
其中，环形结构件用于套设在法兰5的边缘外围，且法兰5内嵌于环形结构件的内环中。第二凸起缘17用于与法兰5的面对腔室4底部的上表面相贴合，以使固定结构件挂设在法兰5上。
第一环形结构1上第二凸起缘17的设置，能使固定结构件挂设到法兰5上，由于法兰5吊接在腔室4的底部，所以随着第二环形结构2相对于第一环形结构1转动，且当第一固定杆32位于第二环形结构2的凹陷缘22处时，第一固定杆32能对旋转升降机构7进行固定，从而使旋转升降机构7固定到法兰5上；当第一固定杆32位于第二环形结构2的第一凸起缘21处时，第一固定杆32被第一凸起缘21顶离其固定位置，此时，第一固定杆32释放对旋转升降机构7的固定。对旋转升降机构7的整个固定和释放固定过程简洁快速，大大缩短了安装和拆卸时人为对旋转升降机构7的托载时间，进而减小了旋转升降机构7的安装和拆卸难度，并降低了旋转升降机构7在安装和拆卸时对易碎物件的损坏风险。
优选的，本实施例中，第一通孔12和第三通孔33的形状均为圆筒形，连接柱31和第一固定杆32的形状均为圆柱形。其中，连接柱31能绕其轴线在第一通孔12中自由转动。第一固定杆32采用螺钉，第三通孔33内壁上设置有螺纹，第一固定杆32与第三通孔33通过螺钉和螺纹牢固连接。
进一步优选的，第一凸起缘21和凹陷缘22的边缘均呈弧线形。如此设置，便于在第二环形结构2相对于第一环形结构1转动时，第一固定杆32能在第一凸起缘21的推动下沿弧线形的第一凸起缘21和凹陷缘22的边缘平滑地移动到固定位置和释放固定位置，避免第一凸起缘21和凹陷缘22的边缘与第一固定杆32之间的相对滑动摩擦所产生的材料损耗。
另外，本实施例中，第二固定杆34也采用螺钉，开设在第一环形结构1上的第四孔15内设置有螺纹，第二固定杆34与第四孔15通过螺钉和螺纹牢固连接。需要说明的是，当第二环形结构2需要相对第一环形结构1转动时，需先将第二固定杆34拧松，这样便使第一环形结构1和第二环形结构2不再紧密扣合，此时，第二环形结构2相对第一环形结构1转动，第二固定杆34就能在弧形孔23中改变其位置，以配合第二环形结构2与第一环形结构1之间的相对转动。当第二环形结构2相对第一环形结构1不转动时，可以将第二固定杆34拧紧，从而实现第一环形结构1和第二环形结构2之间的紧密扣合。
基于固定结构件的上述结构设置，其在旋转升降机构7的安装和拆卸过程中的具体操作过程为：
当安装旋转升降机构7到法兰5上时，首先，将固定结构件套设到法兰5上，固定结构件通过设置在第一环形结构1上的第二凸起缘17挂设到法兰5上；同时将旋转升降机构7端部的第五通孔71与第一环形结构1上的第二通孔13对准，并将旋转升降机构7的端部与法兰5的背对腔室4的下表面相贴合；然后，将第二固定杆34拧松，使第二环形结构2相对第一环形结构1转动，直到第一固定杆32处于第二环形结构2的凹陷缘22中；此时，第一固定杆32平行于环形结构件的轴线，且第一固定杆32同时贯穿第一环形结构1上的第二通孔13和旋转升降机构7端部的第五通孔71，从而将旋转升降机构7牢固地固定到法兰5上。此时，将第二固定杆34拧紧，旋转升降机构7即可带动托盘6进行正常的旋转升降活动。
当从法兰5上拆卸旋转升降机构7时，首先，将第二固定杆34拧松；然后，转动第二环形结构2，使其相对第一环形结构1转动；在此过程中，第一固定杆32沿第二环形结构2的外环边缘位置发生移动，即第一固定杆32开始从第二环形结构2的凹陷缘22中滑出，滑向第一凸起缘21；在第一凸起缘21的推动下，第一固定杆32同时沿第二通孔13的延伸方向移动，以使第一固定杆32与环形结构件的轴线成一大于零的夹角；当该夹角达到设定夹角时，第一固定杆32脱离旋转升降机构7中的第五通孔71，从而释放了对旋转升降机构7的固定；此时，即可将旋转升降机构7从法兰5上取下来，实现了对其的拆卸。
相对于现有技术中采用螺钉对旋转升降机构7和旋转吊接法兰进行固定和释放固定的方式，本实施例中采用固定结构件对旋转升降机构7进行辅助固定，无需在拆卸和安装时长时间地用力顶着旋转升降机构7，只需要转动第二环形结构2，即可实现对旋转升降机构7的快速安装和拆卸；从而大大缩短了安装和拆卸时人为对旋转升降机构7的托载时间，进而减小了旋转升降机构7的安装和拆卸难度，并降低了旋转升降机构7在安装和拆卸时对易碎物件的损坏风险。
实施例1的有益效果：实施例1中所提供的固定结构件，通过设置在法兰上，能够在旋转升降机构安装和拆卸时，在连接件未对旋转升降机构释放固定之前对旋转升降机构形成很好的承载，从而缩短了安装和拆卸时人为对旋转升降机构的托载时间，进而减小了旋转升降机构的安装和拆卸难度，并降低了旋转升降机构在安装和拆卸时对易碎物件的损坏风险。
实施例2
本实施例提供一种旋转升降装置，如图10和图11所示，包括旋转升降机构7和法兰5，还包括实施例1中的固定结构件19，固定结构件19设置在法兰5上，用于对旋转升降机构7进行固定和释放固定。
其中，如图11所示，在旋转升降机构7的用于与法兰5的背对腔室4底部的下表面相贴合的端部边缘开设有多个第五通孔71，第五通孔71在端部边缘处不闭合；第五通孔71与第二通孔13的位置相对应，当第一固定杆32平行于环形结构件的轴线时，其贯穿第二通孔13和第五通孔71，以对旋转升降机构7进行固定。当第一固定杆32与环形结构件的轴线成大于零的设定夹角时，其贯穿第二通孔13，并脱离第五通孔71，以对旋转升降机构7释放固定。旋转升降机构7上第五通孔71的设置，方便了第一固定杆32对其进行固定和释放固定。
本实施例中，环形结构件套设在法兰5的边缘外围，且法兰5内嵌于环形结构件的内环中；第二凸起缘17与法兰5的面对腔室4底部的上表面相贴合，使固定结构件19挂设在法兰5上。
通过采用实施例1中的固定结构件，缩短了该旋转升降装置的安装拆卸时间，减小了该旋转升降装置的安装拆卸难度，并加快了该旋转升降装置的安装拆卸速度。
实施例3
本实施例提供一种半导体处理设备，包括腔室，腔室的底部设置有托盘，还包括实施例2中的旋转升降装置，旋转升降装置的法兰通过支撑杆固定在腔室的底部，旋转升降装置的旋转升降机构通过固定结构件固定在法兰上，旋转升降机构的用于带动托盘旋转升降的轴穿过固定结构件的内环进入腔室，并与托盘相接触。
通过采用实施例2中的旋转升降装置，提高了该半导体处理设备的安装拆卸速度，从而提高了该半导体处理设备的维护效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。