[发明专利]用于销钉卡盘的加固销钉及使用这种加固销钉的销钉卡盘

说明书

技术领域

本发明涉及处理晶片状物体的装置，尤其涉及具有销钉结构的这种装置。本发明还涉及在这种装置中使用的销钉结构。

背景技术

处理晶片状物体的装置通常包括从晶片边缘下方或侧面支撑物体的销钉。

这种装置的示例在共同所有的美国专利No.4,903,717、5,513,668及6,435,200中有描述，通过引用将这些专利的全部内容清楚地合并于此。

这样的装置实际上通常用作在单个晶片湿处理设备的处理腔中的旋转卡盘，使用在半导体晶片处理和这种晶片上的半导体装置的制造中。由于这些卡盘使用中受到高腐蚀性化学物的作用，所以它们通常由诸如聚四氟乙烯（PTFE）或聚偏氟乙烯（PVDF）等化学性质相对惰性的塑料形成。

发明内容

本发明人发现在处理晶片状物体的装置中惯常使用的支撑销钉在使用中承受相当大的压力，这会损害该装置的可靠性和/或缩短其总的使用寿命。由于这种装置的资本投资相当巨大，所以改进这种装置的可靠性和/或延迟其使用寿命的新结构会是相当有价值的。

根据本发明，处理晶片状物体的装置配有具有本体的支撑销钉，该本体由化学性质不活泼的疏松（bulk）材料形成并定义了包含不同材料的空腔，该不同材料的杨氏模量（Young’s modulus）大于疏松材料的杨氏模量。

配有这些销钉的装置能够比惯用装置承受更多数量的处理循环而不损坏。

附图说明

参考附图，在阅读本发明优选实施方式的以下详细说明后，本发明的其他目的、特点和优点将变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明的实施方式的用于处理晶片状物体装置的部分垂直截面的侧视图；

图2a是说明在图1中使用的销钉模块的实施方式的透视并且部分截面的视图；

图2b是图2a销钉模块的截面图；及

图2c是图2a销钉模块的透视图。

具体实施方式

在图1中，支撑体1，其用于支持晶片状物体，尤其在后者用处理液（用于刻蚀硅晶片）处理时，支撑物1设置在空心支撑轴2上并可以设置为通过这个轴绕着其轴线11旋转；为此目的，提供了旋转驱动机构3（比较美国专利4,903,717）。

该旋转驱动机构3包括驱动马达4，其输出小齿轮5通过齿形带6与固定连接到支撑轴2的齿轮7联接。

为了将受压气体供应到空心支撑轴2，其下端容纳了连接到用于供气（例如氮气）的压缩气体导管9的杯形部件8；通过曲径密封垫片10使杯形部件8相对支撑轴2的下端密封。

支撑体1包括基体部件20，基体部件20具有形状近似杯形的环形部件21和大体为盘状结构的中心部件22。

环形部件21通过在其外边缘的环形肋23安置在杯形部件20外边缘上。此外，环形部件21通过诸如在基体部件20的表面25上的圆弧形凸起24支撑。

中心部件22具有位于环形部件21的台阶27上的肩部26。中心部件22通过若干夹紧螺栓30附于基体部件20。环形部件21夹紧在基体部件20与中心部件22之间的适当位置。

在基体部件20与中心部件22之间设有空间31，该空间31下方是由基体部件20的表面25限定、上方是由中心部件22的表面32限定。间隙状空间33从该空间31发散；空间33分别由基体部件20与环形部件21互相面对的表面34和35限定。

齿轮缘40容纳在空间31和间隙状空间33中，该齿轮缘40与支撑轴2的上端41耦合，并且齿轮缘40向外放射状延伸的外齿42与轴44上的齿轮43啮合，轴44可旋转地容纳在环形部件21的孔中。每个轴44带有设为偏离其旋转轴的销钉45。通过齿轮缘40的帮助转动轴44，销钉45与支撑体1的旋转轴11的径向距离可以变化。销钉45用作横向保留维持在支撑体1上的晶片状物体（如硅晶片）的停止件。

齿轮缘40由环形分布插设在基体部件20中的滑块6支撑和引导。这些滑块46诸如由聚四氟乙烯形成。

应当进一步注意到的是，未示出的凹槽设置在齿轮缘40中，环形部件21的凸起24与夹紧螺栓30延伸经过这些凹槽。这些凹槽被设置成使得齿轮缘40可以相对环形部件21旋转，并且从而使支撑体1到达可以将销钉45调节到理想程度的程度。

在通过调节轴44径向转动销钉45时，基体部件20通过未示出细节的制动装置制动，该制动装置可以如美国专利4,903,717描述的那样设计，即设计为软管制动器，并且支撑轴2相对于支撑体1旋转。通过支撑体1与其支撑轴2之间的这种相对运动，销钉45的轴44也同样地转动。