一种支撑机构和预清洁设备制造技术

一种支撑机构和预清洁设备。支撑机构包括：支撑组件，包括支撑环、支撑座和多个顶针，支撑座设于支撑环上方且支撑座上设有多个安装孔，每个顶针间隙配合地设于多个安装孔中的一者内；第一驱动装置，能驱动支撑座在第一位置和高于第一位置的第二位置之间移动；第二驱动装置，能驱动支撑环并带动多个顶针在第三位置和高于第三位置的第四位置之间移动；在传片和退火位置，顶针的远离支撑环的第一端伸出支撑座并支撑晶圆；在反应位置，顶针的第一端不高于支撑座，支撑座用于支撑晶圆；顶针的朝向支撑环的第二端与支撑环可活动地连接以调整顶针的第一端与支撑环之间的距离，实现水平地支撑晶圆。该支撑机构可在腔体内对顶针进行调平，调节效率较高。调节效率较高。调节效率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种支撑机构和预清洁设备


[0001]本申请涉及半导体工艺设备
，尤其涉及一种支撑机构和预清洁设备。

技术介绍

[0002]在预清洁设备（preclean）的腔体内对晶圆（wafer）进行退火（anneal）处理时，为了确保晶圆受热均匀，对晶圆的水平度要求较高，一般需要多个升降顶针（lift pin）在腔体内支撑晶圆进行。并且，由于腔体设计小型化的原因，支撑升降顶针的升降环（lift hoop）设置在预清洁设备的腔体内，驱动升降环运动的驱动装置设置在腔体外部。如果首次安装后发现升降环的水平度偏差较大，则需要在腔体外部通过调节整个驱动装置的安装位置，来对升降环进行调平，进而实现对升降顶针的高度进行调节，外部调平属于间接调平，整个尺寸链很长，调节难度较大，且调平效率较低。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种支撑机构和预清洁设备，可在腔体内对顶针分别进行调平，调节难度较小，且调平效率较高，同时结构简单，操作方便，有助于降低成本。
[0004]第一方面，本申请提供一种支撑机构，所述支撑机构用于在预清洁设备中支撑放置晶圆，所述支撑机构包括：支撑组件，用于设置在所述预清洁设备的腔体内，且包括支撑环、支撑座和多个顶针，所述支撑座设置在所述支撑环的上方，且所述支撑座上沿周向方向设置有多个安装孔，每个顶针间隙配合地设置在所述多个安装孔中的一者内；第一驱动装置，用于伸入所述腔体内以与所述支撑座连接，且能驱动所述支撑座在第一位置和第二位置之间移动，所述第二位置高于所述第一位置；第二驱动装置，用于伸入所述腔体内以与所述支撑环连接，且能驱动所述支撑环并带动所述多个顶针在第三位置和第四位置之间移动，所述第四位置高于所述第三位置；其中，当所述支撑座位于所述第一位置且所述支撑环位于所述第三位置时，所述多个顶针的远离所述支撑环的第一端伸出所述支撑座，并用于支撑放置所述晶圆，所述支撑机构位于传片位置；当所述支撑环保持位于所述第三位置且所述支撑座由所述第一位置移动至所述第二位置时，所述多个顶针的第一端不高于所述支撑座，所述支撑座用于支撑放置所述晶圆，所述支撑机构位于反应位置；当所述支撑座保持位于所述第二位置且所述支撑环由所述第三位置移动至所述第四位置时，所述多个顶针的第一端伸出所述支撑座，并用于支撑放置所述晶圆，所述支撑机构位于退火位置；并且，每个所述顶针的朝向所述支撑环的第二端与所述支撑环可活动地连接，以便能够调整所述顶针的第一端与所述支撑环之间的距离，进而实现水平地支撑所述晶圆。
[0005]由于每个顶针的朝向支撑环的第二端与支撑环可活动地连接，这样可在腔体内单独调整顶针的第一端与支撑环之间的距离，使多个顶针的第一端的高度一致，进而实现水平地支撑晶圆，即每个顶针单独设置调平机制，每个顶针的高度可单独调节，单个顶针调平代替在腔体外部对多个顶针整体调平，并且在腔体内对顶针进行调平的调节难度较小，调平效率较高，同时结构简单，操作方便，有助于降低成本。
[0006]在一种可能的实现方式中，所述支撑组件还包括：多个调节件，沿所述周向方向间隔设置在所述支撑环上，且沿垂直于所述支撑环所在平面的方向能够移动，所述多个调节件与所述多个顶针分别对应，每个所述顶针的第二端抵靠所述多个调节件中的一者。也就是说，在该实现方式中，调节件可与支撑环可活动连接，顶针的第二端可自由放置在调节件上，通过调整调节件凸出支撑环的高度，可改变顶针的第一端与支撑环之间的距离。
[0007]在一种可能的实现方式中，每个所述调节件包括：螺钉头，所述螺钉头的朝向所述顶针的第一端设置有用于容纳所述顶针的开槽，所述开槽的形状与所述顶针的第二端的形状适配；螺杆，与所述螺钉头的远离所述顶针的第二端固定连接，并与所述支撑环螺纹连接；并且，所述螺钉头内设置有用于容纳调节工具的多边形孔，所述多边形孔位于所述开槽的远离所述支撑座的一端并与所述开槽连通，且所述多边形孔的横截面积小于所述开槽的横截面积，所述调节工具用于相对所述支撑环旋转所述螺杆。也就是说，在该实现方式中，在对调节件凸出支撑环的高度进行调整时，调节工具可通过支撑座上的安装孔伸入至调节件的多边形孔内并与多边形孔限位配合，此时旋转调节件可带动调节件相对支撑环转动，即可改变调节件凸出支撑环的高度，进而改变顶针的第一端的高度，这样可以不拆卸支撑座实现对顶针的高度进行调整，操作方便，调节效率较高。其中，多边形孔可为六边形，调节工具可为六角扳手。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述螺杆内部沿轴向方向设置有贯穿孔，所述贯穿孔与所述多边形孔连通。也就是说，在该实现方式中，颗粒物等杂质可依次通过开槽、多边形孔和贯穿孔掉落到腔体内，方便进行集中清理，避免开槽和多边形孔内积累颗粒物，导致无法正常安装顶针和/或调节工具。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述顶针的第一端设置有凸台，所述凸台与所述安装孔限位配合。也就是说，在该实现方式中，在支撑座向上移动时，可带动顶针一起向上移动，避免支撑座上移行程较大时，顶针从安装孔脱离，导致顶针第二端无法可靠安装在开槽内。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述支撑座包括支撑板和多个导套，所述支撑板上设置有多个通孔，每个所述通孔内设置有所述导套，所述导套的内孔为所述安装孔。也就是说，在该实现方式中，为了使顶针更好地水平支撑晶圆，顶针需要尽量保持直立，并且顶针相对支撑座需要移动，顶针与支撑座之间需要间隙配合，因此，支撑座上的安装孔与顶针之间的配合精度要求较高，为了方便加工制造和降低成本，可在支撑板上设置通孔，在通孔内设置加工精度较高的导套。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述顶针的第二端与所述支撑环螺纹连接，其中：每个所述顶针的第二端设置有外螺纹，所述支撑环上设置有螺纹孔，所述外螺纹与所述螺纹孔的内螺纹相适配；或，每个所述顶针的第二端设置有螺纹孔，所述支撑环上设置有螺柱，所述螺纹孔的内螺纹与所述螺柱的外螺纹相适配。也就是说，在该实现方式中，顶针可与支撑环螺纹连接，这样在顶针伸出支撑座时，可直接相对支撑环转动顶针来调整顶针伸出支撑环的高度，确保多个顶针的高度一致，以便水平地支撑晶圆，操作方便，结构简单，有利于降低成本。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述第二驱动装置包括：波纹管组件，包括波纹管、轴体、第一安装座，所述轴体设置在所述波纹管内且两端伸出所述波纹管，所述第一安装座设置在所述轴体的朝向所述支撑环的一端并与所述支撑环连接，所述波纹管的远离所述支撑
环的一端与所述轴体的另一端固定连接；驱动组件，包括移动件、转动件、驱动件和第二安装座，所述第二安装座用于安装在所述预清洁设备的腔体上，所述转动件可转动地设置在所述第二安装座上，所述轴体的远离所述支撑环的另一端与所述移动件连接，所述移动件与所述转动件传动连接，所述驱动件用于驱动所述转动件转动，以使所述移动件移动，并带动所述轴体移动。也就是说，在该实现方式中，波纹管组件可从腔体底部伸入腔体内，并且，在驱动组件通过驱动波纹管带动支撑环在第三位置和第四位置之间移动时，方便通过密封件将波纹管与腔体之间的间隙进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支撑机构，用于在预清洁设备中支撑放置晶圆（W），其特征在于，包括：支撑组件（1），用于设置在所述预清洁设备的腔体（C）内，且包括支撑环（11）、支撑座（12）和多个顶针（13），所述支撑座（12）设置在所述支撑环（11）的上方，且所述支撑座（12）上沿周向方向设置有多个安装孔（H），每个顶针（13）间隙配合地设置在所述多个安装孔（H）中的一者内；第一驱动装置（2），用于伸入所述腔体（C）内以与所述支撑座（12）连接，且能驱动所述支撑座（12）在第一位置和第二位置之间移动，所述第二位置高于所述第一位置；第二驱动装置（3），用于伸入所述腔体（C）内以与所述支撑环（11）连接，且能驱动所述支撑环（11）并带动所述多个顶针（13）在第三位置和第四位置之间移动，所述第四位置高于所述第三位置；其中，当所述支撑座（12）位于所述第一位置且所述支撑环（11）位于所述第三位置时，所述多个顶针（13）的远离所述支撑环（11）的第一端伸出所述支撑座（12），并用于支撑放置所述晶圆（W），所述支撑机构位于传片位置；当所述支撑环（11）保持位于所述第三位置且所述支撑座（12）由所述第一位置移动至所述第二位置时，所述多个顶针（13）的第一端不高于所述支撑座（12），所述支撑座（12）用于支撑放置所述晶圆（W），所述支撑机构位于反应位置；当所述支撑座（12）保持位于所述第二位置且所述支撑环（11）由所述第三位置移动至所述第四位置时，所述多个顶针（13）的第一端伸出所述支撑座（12），并用于支撑放置所述晶圆（W），所述支撑机构位于退火位置；并且，每个所述顶针（13）的朝向所述支撑环（11）的第二端与所述支撑环（11）可活动地连接，以便能够调整所述顶针（13）的第一端与所述支撑环（11）之间的距离，进而实现水平地支撑所述晶圆（W）。2.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述支撑组件（1）还包括：多个调节件（14），沿所述周向方向间隔设置在所述支撑环（11）上，且沿垂直于所述支撑环（11）所在平面的方向能够移动，所述多个调节件（14）与所述多个顶针（13）分别对应，每个所述顶针（13）的第二端抵靠所述多个调节件（14）中的一者。3.根据权利要求2所述的支撑机构，其特征在于，每个所述调节件（14）包括：螺钉头（141），所述螺钉头（141）的朝向所述顶针（13）的第一端设置有用于容纳所述顶针（13）的开槽（K），所述开槽（K）的形状与所述顶针（13）的第二端的形状适配；螺杆（142），与所述螺钉头（141）的远离所述顶针（13）的第二端固定连接，并与所述支撑环（11）螺纹连接；并且，所述螺钉头（141）内设置有用于容纳调节工具的多边形孔（P），所述多边形孔（P）位于所述开槽（K）的远离所述支撑座（12）的一端并与所述开槽（K）连通，且所述多边形孔（P）的横截面积小于所述开槽（K）的横截面积，所述调节工具用于相对所述支撑环（11）旋转所述螺杆（142）。4.根据权利要求3所述的支撑机构，其特征在于，所述螺杆（142）内部沿轴向方向设置有贯穿孔（G），所述贯穿孔（G）与所述多边形孔（P）连通。5.根据权利要求2所述的支撑机构，其特征在于，所述顶针（13）的第一端设置有凸台（F），所述凸台（F）与所述安装孔（H）限位配合。6.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述支撑座（12）包括支撑板（121）和
多个导套（122），所述支撑板（121）上设置有多个通孔，每个所述通孔内设置有所述导套（122），所述导套（122）的内孔为所述安装孔（H）。7.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述顶针（13）的第二端与所述支撑环（11）螺纹连接，其中：每个所述顶针（13）的第二端设置有外螺纹，所述支撑环（11）上设置有螺纹孔，所述外螺纹与所述螺纹孔的内螺纹相适配；或，每个所述顶针（13）的第二端设置有螺纹孔，所述支撑环（11）上设置有螺柱，所述螺纹孔的内螺纹与所述螺柱的外螺纹相适配。8.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述第二驱动装置（3）包括：波纹管组件（31），包括波纹管（311）、轴体（312）、第一安装座（A1），所述轴体（312）设置在所述波纹管（311）内且两端伸出所述波纹管（311），所述第一安装座（A1）设置在所述轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱立军，
申请(专利权)人：深圳市新凯来技术有限公司，
类型：发明
国别省市：