[发明专利]顶针机构及半导体加工设备

说明书

本申请实施例提供了一种顶针机构及半导加工设备。该顶针机构包括弹性套筒、固定套筒、中心导杆及顶针；弹性套筒设置在中心导杆的顶部，中心导杆的顶部设置有容置顶针端部的容置孔；顶针的端部可穿过弹性套筒延伸至容置孔；固定套筒套设于弹性套筒和中心导杆的顶部的外侧；顶针的端部具有卡合面和释放面，通过旋转顶针使卡合面或释放面与弹性套筒相接触，使弹性套筒产生弹性变形以卡固或者释放顶针。本申请实施例可以有效避免顶针与中心导杆之间发生移动，从而可以有效防止顶针的上端面高于卡盘基座表面与晶圆接触，进而可以提高工艺速率以及工艺效果。另外本申请实施例结构简单，可以有效提高本申请实施例拆装效率。

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种顶针机构及半导体加工设备。

背景技术

目前，在半导体加工技术领域中，通常采用等离子体干法刻蚀技术完成晶圆的刻蚀工艺，刻蚀机是必不可少的设备。刻蚀机组成包括传输和工艺两个部分，传输平台用于将晶圆传输到工艺腔室中，并经过顶针机构的升降将晶圆准确放在卡盘基座。

如图1所示，顶针机构100可以设置于卡盘基座200内，当传输平台将晶圆300放置于顶针101的顶端后，在传输平台在移走之后，顶针101下降以将晶圆300放置于卡盘基座200上。顶针101的顶端应低于卡盘基座200的表面，以防止在工艺过程中与晶圆300接触影响工艺结果。如图2所示，顶针机构100具体可以包括：顶针101、固定套筒102、中心导杆103和紧固套筒104。顶针101可以插入中心导杆104的顶端，固定套筒103与中心导杆104可以通过螺纹配合的方式，使紧固套筒105变形挤压顶针101，从而达到固定顶针的目的。紧固套筒105具体可以采用树脂制成的圆环结构。

在现有的顶针机构安装过程中，由于顶针需要在固定套筒及紧固套筒与中心导杆连接以后再插入，因此当固定套筒与中心导杆配合过紧时，紧固套筒变形过大导致顶针无法安装；当固定套筒与中心导杆配合过松时，紧固套筒变形过小导致顶针固定效果不佳。当遇到某些因素(如震动、抽真空、顶针与卡盘基座的摩擦等)，顶针与中心导杆发生移动，易出现顶针下降到低位后，顶针上端面仍高于卡盘基座表面而与晶圆接触，从而导致工艺时刻蚀速率下降，影响工艺结果。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种顶针机构及半导体加工设备，用以解决现有技术存在中心导杆与顶针容易发生松动从而导致工艺时刻蚀速率下降的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种顶针机构，包括：弹性套筒、固定套筒、中心导杆及顶针；所述弹性套筒设置在所述中心导杆的顶部，所述中心导杆的顶部设置有容置所述顶针端部的容置孔；所述顶针的端部可穿过所述弹性套筒延伸至所述容置孔；所述固定套筒套设于所述弹性套筒和所述中心导杆的顶部的外侧；所述顶针具有卡合面和释放面，通过旋转所述顶针使所述卡合面或所述释放面与所述弹性套筒接触，使所述弹性套筒产生弹性变形以卡固或者释放所述顶针。

于本申请的一实施例中，所述顶针端部具有多个所述卡合面和多个所述释放面，各所述卡合面和各所述释放面沿所述顶针端部的周向间隔设置。

于本申请的一实施例中，所述释放面为对称设置于所述顶针端部的两个平面，所述卡合面为设置在所述两个平面之间外周面。于本申请的一实施例中，所述弹性套筒包括环形本体及多个弹性体，所述弹性体的一端与所述环形本体相连，另一端延伸至所述环形本体及所述中心导杆的顶部之间，且选择性与所述卡合面弹性顶抵或者与所述释放面接触。

于本申请的一实施例中，所述弹性体为弹簧片，且数量为两个，两个所述弹簧片沿所述环形本体的轴向对称设置于本申请的一实施例中，所述弹性体延伸的一端与所述环形本体轴线之间呈一夹角，所述夹角为45～50度。

于本申请的一实施例中，所述弹簧片的材质为弹簧钢。