顶针升降装置和半导体工艺腔室制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种顶针升降装置和半导体工艺腔室，用于驱动工艺腔室中的多个顶针同步升降，以使顶针的顶端高于或低于基座的承载面，该顶针升降装置包括升降本体、升降连接件和气压控制结构，其中，升降本体设置在顶针的下方，且在升降本体中设置有空腔；升降连接件可升降的设置在空腔中，用于与各个顶针连接，并且升降连接件将空腔分隔成上部空间和下部空间；气压控制结构用于通过控制上部空间与下部空间的气体压力差，来驱动升降连接件升降，以带动多个顶针同步升降。本发明专利技术实施例提供的顶针升降装置和半导体工艺腔室，可以减小工艺腔室的内部空间，减少填充腔室的气体消耗量，进而可以降低使用成本。

【技术实现步骤摘要】
顶针升降装置和半导体工艺腔室
本专利技术实施例涉及半导体加工
，具体地，涉及一种顶针升降装置和半导体工艺腔室。
技术介绍
对于半导体加工设备，通常需要利用机械手在不同的工艺腔室之间传输晶圆，以化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，以下简称CVD)工艺为例，首先，将晶圆从晶圆移载模组(EFEM)传送至传输腔室的真空机械手上；而后，再由真空机械手传送至CVD腔室中，并放置在加热基座上。但是，仅依靠加热基座的升降和机械手的配合不足以实现整个取片或放片的过程，因此，一般会在工艺腔室中配置顶针以及顶针升降装置，顶针升降装置驱动顶针升降，以配合机械手将晶圆放置在加热基座上，或者自加热基座上取出晶圆。但是，现有的顶针升降装置为了具备在真空腔室中的升降功能，需要配置波纹管、电机、丝杠等多个元器件，不仅结构复杂、设备成本高、维护困难，而且占用空间较大，导致工艺腔室因其内部空间较大而需要填充大量的气体，从而导致使用成本增加。
技术实现思路
本专利技术实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种顶针升降装置和半导体工艺腔室，其不仅结构简单，设备成本低，而且占用空间小，从而可以减小工艺腔室的内部空间，减少填充腔室的气体消耗量，进而可以降低使用成本。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种顶针升降装置，用于驱动半导体工艺腔室中的多个顶针同步升降，以使所述顶针的顶端高于或低于基座的承载面，所述顶针升降装置包括升降本体、升降连接件和气压控制结构，其中，在所述升降本体中设置有空腔；所述升降连接件可升降的设置在所述空腔中，用于与各个所述顶针连接，并且所述升降连接件将所述空腔分隔成上部空间和下部空间；所述气压控制结构用于通过控制所述上部空间与下部空间的气体压力差，来驱动所述升降连接件升降，以带动多个所述顶针同步升降。可选的，所述上部空间与所述工艺腔室相连通；所述下部空间为封闭空间；所述气压控制结构用于通过向所述下部空间中通入气体或者抽取所述下部空间中的气体，来控制所述上部空间与下部空间之间的气体压力差。可选的，所述气压控制结构包括第一气路、第二气路、充气装置和抽气装置，其中，所述第一气路的两端分别与所述下部空间和所述抽气装置连接，且在所述第一气路上设置有第一通断阀；所述第二气路的两端分别与所述下部空间和所述充气装置连接，且在所述第二气路上设置有第二通断阀；所述抽气装置用于通过所述第一气路抽取所述下部空间中的气体；所述充气装置用于通过所述第二气路向所述下部空间中通入气体。可选的，所述充气装置包括压力平衡气路，所述压力平衡气路的一端与所述工艺腔室的内部连通，所述压力平衡气路的另一端与所述第二气路的一端连接，所述第二气路的另一端与所述下部空间连通。可选的，所述第二气路的另一端与所述第一气路连接，以通过所述第一气路与所述下部空间连通，且所述第二气路的另一端与所述第一气路连接的连接点位于所述第一通断阀与所述下部空间之间。可选的，所述压力平衡管路或者所述第二气路上还设置有限流装置，所述限流装置用于限制所述压力平衡管路或者所述第二气路中的气体流量。可选的，所述顶针升降装置还包括弹性件，所述弹性件设置在所述下部空间中，且分别与所述升降连接件和所述空腔的底壁连接，用以向所述升降连接件施加弹性支撑力，所述弹性支撑力的大小被设置为当所述上部空间与下部空间的气体压力相等时，使各个所述顶针的上端高于所述基座的承载面。可选的，所述弹性件包括至少一个压缩弹簧。可选的，所述空腔包括间隔设置在所述升降本体中的多个子空腔，所述子空腔的数量与所述顶针的数量相同；所述升降连接件为多个，且各个所述升降连接件一一对应地设置在各个所述子空腔中，用于与对应的所述顶针连接；并且，各个所述升降连接件将对应的所述子空腔分隔成所述上部空间和所述下部空间；所述气压控制结构用于同时控制各个所述子空腔的所述上部空间与下部空间的气体压力差。作为另一个技术方案，本专利技术实施例还提供一种半导体工艺腔室，包括用于承载被加工工件的基座、沿同一圆周方向间隔分布的多个顶针以及用于驱动多个所述顶针同步升降的顶针升降装置，所述顶针升降装置采用本专利技术实施例提供的上述顶针升降装置。可选的，所述升降本体设置在所述基座中；并且，在所述基座中，且位于所述空腔的上方设置有多个导向孔，各个所述导向孔的下端均与所述空腔相连通；各个所述顶针一一对应地设置在各个所述导向孔中，且所述顶针的下端通过所述导向孔延伸至所述空腔中，并与所述升降连接件连接。可选的，所述顶针与所述导向孔之间具有间隙，所述上部空间通过所述间隙与所述工艺腔室相连通；所述下部空间为封闭空间；所述气压控制结构用于通过向所述下部空间中通入气体或者抽取所述下部空间中的气体，来控制所述上部空间与下部空间之间的气体压力差。可选的，所述升降本体设置在所述基座的下方，并且在所述升降本体中设置有多个第一导向孔，各个所述第一导向孔的上端位于所述升降本体的上表面，下端与所述空腔相连通；在所述基座中设置有沿竖直方向贯通所述基座的多个第二导向孔，各个所述顶针一一对应地设置在各个所述第二导向孔中，且各个所述顶针的下端分别通过各个所述第二导向孔伸出所述基座，并分别通过各个所述第一导向孔延伸至所述空腔中，且与所述升降连接件连接。可选的，所述顶针与所述第一导向孔之间具有间隙，所述上部空间通过所述间隙与所述工艺腔室相连通；所述下部空间为封闭空间；所述气压控制结构用于通过向所述下部空间中通入气体或者抽取所述下部空间中的气体，来控制所述上部空间与下部空间之间的气体压力差。本专利技术实施例的有益效果：本专利技术实施例提供的顶针升降装置，其利用气压控制结构通过控制空腔的上部空间与下部空间的气体压力差，来驱动空腔中的升降连接件升降，以带动与之连接的各个顶针同步升降，这种驱动结构不仅结构简单，设备成本低，而且占用空间小，从而可以减小工艺腔室的内部空间，减少填充腔室的气体消耗量，进而可以降低使用成本。本专利技术实施例提供的半导体工艺腔室，其通过采用本专利技术实施例提供的上述顶针升降装置，不仅结构简单，设备成本低，而且占用空间小，从而可以减小工艺腔室的内部空间，减少填充腔室的气体消耗量，进而可以降低使用成本。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的顶针升降装置的一种剖视图；图2为图1中I区域的放大图；图3为本专利技术第一实施例提供的顶针升降装置的另一种剖视图；图4为本专利技术第二实施例提供的顶针升降装置的剖视图；图5为本专利技术第三实施例提供的顶针升降装置的剖视图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术提供的顶针升降装置和半导体工艺腔室进行详细描述。第一实施例请参阅图1至图3，本实施例提供的顶针升降装置6，用于驱动半导体工艺腔室1中的多个顶针5同步升降，以使顶针5的顶端高于或低于基座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顶针升降装置，用于驱动半导体工艺腔室中的多个顶针同步升降，以使所述顶针的顶端高于或低于基座的承载面，其特征在于，所述顶针升降装置包括升降本体、升降连接件和气压控制结构，其中，在所述升降本体中设置有空腔；/n所述升降连接件可升降的设置在所述空腔中，用于与各个所述顶针连接，并且所述升降连接件将所述空腔分隔成上部空间和下部空间；/n所述气压控制结构用于通过控制所述上部空间与下部空间的气体压力差，来驱动所述升降连接件升降，以带动多个所述顶针同步升降。/n

【技术特征摘要】
1.一种顶针升降装置，用于驱动半导体工艺腔室中的多个顶针同步升降，以使所述顶针的顶端高于或低于基座的承载面，其特征在于，所述顶针升降装置包括升降本体、升降连接件和气压控制结构，其中，在所述升降本体中设置有空腔；
所述升降连接件可升降的设置在所述空腔中，用于与各个所述顶针连接，并且所述升降连接件将所述空腔分隔成上部空间和下部空间；
所述气压控制结构用于通过控制所述上部空间与下部空间的气体压力差，来驱动所述升降连接件升降，以带动多个所述顶针同步升降。


2.根据权利要求1所述的顶针升降装置，其特征在于，所述上部空间与所述工艺腔室相连通；所述下部空间为封闭空间；
所述气压控制结构用于通过向所述下部空间中通入气体或者抽取所述下部空间中的气体，来控制所述上部空间与下部空间之间的气体压力差。


3.根据权利要求2所述的顶针升降装置，其特征在于，所述气压控制结构包括第一气路、第二气路、充气装置和抽气装置，其中，所述第一气路的两端分别与所述下部空间和所述抽气装置连接，且在所述第一气路上设置有第一通断阀；
所述第二气路的两端分别与所述下部空间和所述充气装置连接，且在所述第二气路上设置有第二通断阀；
所述抽气装置用于通过所述第一气路抽取所述下部空间中的气体；
所述充气装置用于通过所述第二气路向所述下部空间中通入气体。


4.根据权利要求3所述的顶针升降装置，其特征在于，所述充气装置包括压力平衡气路，所述压力平衡气路的一端与所述工艺腔室的内部连通，所述压力平衡气路的另一端与所述第二气路的一端连接，所述第二气路的另一端与所述下部空间连通。


5.根据权利要求4所述的顶针升降装置，其特征在于，所述第二气路的另一端与所述第一气路连接，以通过所述第一气路与所述下部空间连通，且所述第二气路的另一端与所述第一气路连接的连接点位于所述第一通断阀与所述下部空间之间。


6.根据权利要求4所述的顶针升降装置，其特征在于，所述压力平衡管路或者所述第二气路上还设置有限流装置，所述限流装置用于限制所述压力平衡管路或者所述第二气路中的气体流量。


7.根据权利要求1-6任意一项所述的顶针升降装置，其特征在于，所述顶针升降装置还包括弹性件，所述弹性件设置在所述下部空间中，且分别与所述升降连接件和所述空腔的底壁连接，用以向所述升降连接件施加弹性支撑力，所述弹性支撑力的大小被设置为当所述上部空间与下部空间的气体压力相等时，使各个所述顶针的上端高于所述基座的承载面。
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【专利技术属性】
技术研发人员：魏景峰，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11