[发明专利]一种在半导体处理装置中动态调节喷头倾斜的致动器

权利要求书

1.一种用于处理半导体衬底的半导体衬底处理装置，其包括：

化学隔离室，在该化学隔离室中处理所述半导体衬底，其中顶板形成所述化学隔离室的上壁；

工艺气体源，其与所述化学隔离室流体连通，以将工艺气体供应到所述化学隔离室中；

喷头模块，其将来自所述工艺气体源的所述工艺气体输送到所述处理装置的其中处理所述半导体衬底的处理区域中，其中所述喷头模块包括附接到杆的下端的基板，其中面板形成所述基板的下表面，所述面板具有穿过其中的气体通道；

衬底基座模块，其被配置为在所述半导体衬底的处理期间在所述面板下方的所述处理区域中支撑所述半导体衬底；和

喷头模块调节机构，其支撑在所述顶板中的所述喷头模块，其中所述喷头模块调节机构能动态地操作以调节所述喷头模块的所述面板相对于所述衬底基座模块的与所述面板邻近的上表面的平行度，其中所述喷头模块调节机构包括至少一个致动器组件，

该致动器组件包括致动器壳体，该致动器壳体包含压电叠堆和杠杆，该杠杆在该杠杆的与所述压电叠堆相对的端部中包括插座，所述压电叠堆可操作以使所述喷头模块沿至少一个倾斜方向动态移动，以及所述杠杆可操作以机械地放大所述压电叠堆的位移。

2.根据权利要求1所述的半导体衬底处理装置，其中，所述杠杆包括刀片形挠曲部，其被配置以为所述杠杆提供杠杆支点。

3.根据权利要求2所述的半导体衬底处理装置，其中所述至少一个致动器组件包括：

第一挠曲件，其耦合在所述压电叠堆的第一端和容纳所述压电叠堆的致动器壳体之间，以及

第二挠曲件，其耦合在所述压电叠堆的第二端和所述杠杆的一侧之间。

4.根据权利要求2所述的半导体衬底处理装置，其中：

(a)所述喷头模块调节机构包括被配置成实现所述喷头模块在两个倾斜方向的运动和轴向平移的运动的三个致动器组件；

(b)所述杠杆的与所述压电叠堆相对的端部引起耦合到波纹管组件的顶板的调节螺杆的运动；

(c)所述杠杆的与所述压电叠堆相对的端部经由承窝凹槽作用在所述调节螺杆的球接头上；

(d)所述喷头模块附接到所述波纹管组件的顶板；

(e)所述杠杆支点约束所述杠杆的横向和竖直平移；

(f)上挠曲部分、挠曲底座和致动器壳体的组合热膨胀与所述压电叠堆的热膨胀匹配。

5.根据权利要求2所述的半导体衬底处理装置，其中：

(a)所述喷头模块调节机构包括被配置成实现所述喷头模块在两个倾斜方向的运动和轴向平移的运动的三个致动器组件；

(b)所述杠杆的与所述压电叠堆相对的端部引起耦合到波纹管组件的顶板的调节螺杆的运动；

(c)所述杠杆的与所述压电叠堆相对的端部经由承窝凹槽作用在所述调节螺杆的球接头上；

(d)所述喷头模块附接到所述波纹管组件的顶板；

(e)所述杠杆支点约束所述杠杆的横向和竖直平移；

(f)所述喷头模块调节机构在2.7-3.3毫弧度的范围内动态调节所述喷头模块的面板的倾斜。

6.根据权利要求1所述的半导体衬底处理装置，其中所述喷头模块调节机构配置为以小于0.15毫弧度的分辨率动态地调节所述喷头模块的所述面板的位置。

7.一种配置为支撑在半导体衬底处理装置的顶板中的喷头模块的喷头模块调节机构，其中所述喷头模块调节机构能动态地操作以在所述半导体衬底处理装置中调节所述喷头模块的面板相对于衬底基座模块的与所述喷头模块的面板的邻近的上表面调节的平行度，

所述喷头模块调节机构包括至少一个致动器组件，

该致动器组件包括致动器壳体，该致动器壳体包含压电叠堆和杠杆，该杠杆在该杠杆的与所述压电叠堆相对的端部中包括插座，所述压电叠堆可操作以使所述喷头模块沿至少一个倾斜方向动态移动，以及所述杠杆可操作以机械地放大所述压电叠堆的位移。