顶针组件及半导体工艺设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种顶针组件及半导体工艺设备。


背景技术：

2.随着科技的快速发展，智能手机、平板电脑等电子产品已经成为现代人生活中不可或缺的产品。这些电子产品内部包括有许多半导体芯片，而半导体芯片的主要制造材料就是晶圆。晶圆需要刻蚀出线路图案，通常采用半导体工艺设备对晶圆进行刻蚀。
3.相关技术中，半导体腔室包括顶针组件和静电卡盘，静电卡盘开设有沿其厚度方向的通道，顶针组件中的顶针在通道内移动，从而实现升降，进而驱动晶圆升降。
4.在相关技术中，顶针组件还包括导向连接件、调节支架、升降盘和驱动机构，导向连接件与调节支架相连接，调节支架与升降盘通过螺栓连接，通过调节螺栓对调节支架的高度进行调节，进而能够对顶针的高度进行调节。升降盘与驱动机构连接，驱动机构驱动升降盘移动，升降盘带动调节支架、导向连接件以及顶针移动。
5.然而，导向连接件在转动的过程中，其各部件之间容易发生相对扭动，容易造成导向连接件损坏或者造成各部件之间密封性损坏，致使顶针组件安装维护不易，且容易损坏。


技术实现要素：

6.本实用新型公开一种顶针组件及半导体工艺设备，以解决半导体工艺设备的安全性较差的问题。
7.为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：
8.一种顶针组件，应用于半导体工艺设备中，用于移动晶圆，所述顶针组件包括导向连接件、调节组件和升降盘；
9.所述调节组件包括螺纹连接件和调节支架，所述调节支架位于所述升降盘的下方，所述螺纹连接件用于连接所述调节支架与所述升降盘，且还用于调节所述调节支架和所述升降盘之间的距离；
10.所述升降盘上设置有第一螺纹孔，所述调节支架上设置有条形孔，所述条形孔沿水平方向延伸，所述螺纹连接件穿过所述条形孔与所述第一螺纹孔螺纹连接，使所述调节支架可相对于所述升降盘沿水平方向运动，进而使所述调节支架与所述导向连接件相连接或相分离。
11.一种半导体工艺设备，包括上述的顶针组件。
12.本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：
13.本实用新型公开的顶针组件中，调节支架可相对于升降盘沿水平方向移动。当导向连接件和调节支架装配时，可以先将调节支架运动至与导向连接件相分离的位置，也就是将调节支架运动至不会与导向连接件发生干涉的位置，因此导向连接件在装配时，无需调整其位置。在导向连接件装配到位后，再移动调节支架，以使调节支架与导向连接件相连
接。本技术的技术方案相比于相关技术中的方案来说，导向连接件无需旋转，从而不容易造成导向连接件损坏或者造成其各部件之间密封性损坏，大大降低了顶针组件的安装维护难度。
附图说明
14.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
15.图1至图4为相关技术中半导体工艺设备的部分零部件的结构示意图；
16.图5为本实用新型实施例公开的顶针组件的导向连接件与调节支架分离时的结构示意图；
17.图6为本实用新型实施例公开的顶针组件的导向连接件与调节支架连接时的结构示意图；
18.图7为本实用新型实施例公开的顶针组件的导向连接件与调节支架的主视图；
19.图8为本实用新型实施例公开的顶针组件的导向连接件与调节支架的侧视图；
20.图9为本实用新型实施例公开的顶针组件的调节支架的主视图；
21.图10为本实用新型实施例公开的顶针组件的调节支架的仰视图；
22.图11为本实用新型实施例公开的顶针组件的导向连接件的部分部件的结构示意图。
23.附图标记说明：
24.100-导向连接件、101-凹槽、110-绝缘连接件、111-第一凸部、112-第二凸部、120-导向杆、210-调节支架、211-第一连接凸起、212第二连接凸起、213-固定段、2131
‑‑
第二条形孔、214-调节段、2141-第一条形孔、2142-第二螺纹孔、221-第一螺纹连接件、222-第二螺纹连接件、223-螺纹调节件、
25.300-升降盘。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。
28.为了实现导向连接件与调节支架的连接，相关技术中，导向连接件910背离顶针的一侧设置有一个条形块911，调节支架920设置有连接孔921，此时，在导向连接件910与调节支架920装配时，条形块911穿过连接孔921，然后导向连接件910整体转动90
°
，从而使得条形块911与连接孔921相交错，以使导向连接件910被调节支架920卡住，从而实现导向连接件910与调节支架920的连接。
29.图1为导向连接件上的条形块装入调节支架上的连接孔的示意图，此时，导向连接
件910还未旋转，导向连接件910没有限位，容易从调节支架920上分离。因此需要对导向连接件整体旋转90
°
，也就是旋转至图2中所示的位置。
30.导向连接件910可以包括法兰盘、波纹管、中心轴、波纹管外壳、导向套、导向杆和绝缘连接件。与调节支架920连接的部件是绝缘连接件，上述的条形块911设置于绝缘连接件上。图3为相关技术中绝缘连接件的结构示意图。图4为相关技术中的调节支架的结构示意图。导向连接件910的结构较多，导向连接件910在转动的过程中，其各部件之间容易发生相对扭动，容易造成导向连接件损坏或者造成各部件之间密封性损坏，致使半导体工艺设备的安全性降低。
31.另外，导向连接件910装配时，需要调整条形块911的延伸方向与连接孔921的延伸方向相平行，才能够使得条形块911穿过连接孔921，才能够将导向连接件910装配到位。如果条形块911的延伸方向与连接孔921的延伸方向不平行时，造成条形块911与调节支架920发生干涉，导向连接件910无法安装。因此采用相关技术中的方案，装配前还需要对导向连接件910的角度进行调整，因此装配难度较大。
32.如图5至图11所示，本实用新型实施例公开一种顶针组件，所公开的顶针组件包括导向连接件100、调节组件和升降盘300。
33.调节组件包括螺纹连接件和调节支架210，调节支架210位于升降盘300下方，螺纹连接件用于连接调节支架210与升降盘300，且还用于调节调节支架210和升降盘300之间的距离。
34.顶针组件还可以包括驱动机构和顶针，驱动机构与升降盘300相连接，调节支架210用于与导向连接件100连接，导向连接件100背离调节支架210的一端连接有顶针。此时驱动机构驱动升降盘300升降，升降盘300带动调节支架210、导向连接件100和顶针升降，从而实现晶圆的升降。因此升降盘300的移动方向与导向连接件100的移动方向相平行，都是沿着竖直方向移动。通过调节调节支架210和升降盘300之间的距离，可以对顶针的高度进行调节。
35.升降盘300上设置有螺纹孔，调节支架210上设置有条形孔，条形孔沿水平方向延伸，螺纹连接件穿过条形孔与第一螺纹孔螺纹连接，以使调节支架210可相对于升降盘300沿水平方向运动，进而使调节支架210与导向连接件100相连接或相分离。
36.此时，螺纹连接件和条形孔能够相对运动，因此使得螺纹连接件在与升降盘300和调节支架210连接的情况下，能够使得调节支架210相对于升降盘300移动，只要将螺纹连接件拧松，即可实现调节支架210与升降盘300相对运动，无需将螺纹连接件拆下来。
37.本技术公开的实施例中，当导向连接件100和调节支架210装配时，可以先将调节支架210运动至与导向连接件100相分离的位置，也就是将调节支架210运动至不会与导向连接件100发生干涉的位置，因此导向连接件100在装配时，无需调整其位置。在导向连接件100装配到位后，再移动调节支架210，以使调节支架210与导向连接件100相连接。本技术的技术方案相比于相关技术中的方案来说，导向连接件100无需旋转，从而不容易造成导向连接件100损坏或者造成其各部件之间密封性损坏，大大降低了顶针组件的安装维护难度。
38.另外，本技术的方案相比于相关技术中的方案来说，导向连接件100在装配时，下方位置上的调节支架210被移除，因此不需要和相关技术中一样调整条形块的角度，从而使得导向连接件100的装配难度较小。
39.本技术中的方案不需要向相关技术中一样调整条形块的角度，因此便于导向连接件100的拆卸，从而能够提高半导体工艺设备的维护效率。同时此方案还能够提高导向连接件100中其各部件的容错性，进而无需担心角度不准确而造成导向连接件100与调节支架210脱离的风险。
40.本技术公开的实施例中，调节支架210位于升降盘300的下方，第一螺纹孔开设于升降盘300上，条形孔开设于调节支架210上。此时，螺纹连接件从下方向上方穿设，因此操作人员调解时，也直接从下方的位置调节即可，无需绕至上方，因此使得调节难度较小，调节更加方便。
41.另外，螺纹连接件拧松后，螺纹连接件不需要运动，驱动调节支架210运动即可，因此不容易破坏螺纹连接件的螺纹。
42.如图5和图6所示，在另一种可选的方案中，螺纹连接件的数量可以为两个，分别为第一螺纹连接件221和第二螺纹连接件222。条形孔的数量也可以为两个，分别为第一条形孔2141和第二条形孔2131。
43.第一螺纹孔的数量可以为两个，分别对应第一螺纹连接件221和第二螺纹连接件222。两个第一螺纹孔分别与第一条形孔2141和第二条形孔2131相对设置。
44.第一条形孔2141和第二条形孔2131可以沿调节支架210的运动方向间隔分布，第一条形孔2141靠近导向连接件100设置，第一螺纹连接件221可以穿过第一条形孔2141与一个第一螺纹孔螺纹连接。由于第一条形孔2141靠近导向连接件100，因此与其相对的第一螺纹孔也靠近导向连接件100。第二螺纹连接件222穿过第二条形孔2131与另一个第一螺纹孔螺纹连接。
45.调节支架210还开设有第二螺纹孔2142，第二螺纹孔2142可以设置于第一条形孔2141和第二条形孔2131之间。调节组件还可以包括螺纹调节件223，螺纹调节件223与第二螺纹孔2142螺纹连接，且螺纹调节件223的一端顶靠在升降盘300上。
46.上述实施例中，第一螺纹连接件221和螺纹调节件223靠近导向连接件100的一侧，因此通过带动调节支架210靠近导向连接件100的一侧的抬升或者下降，能够对顶针进行微调。
47.具体的工作过程中，由于第二螺纹连接件222位于调节支架210背离导向连接件100的一侧，因此第二螺纹连接件222起到固定调节支架210的作用。调整顶针的高度时，首先需要将第一螺纹连接件221和螺纹调节件223旋拧松，使得升降盘300和调节支架210之间具有可调节的间隙。
48.当抬高顶针时，旋拧第一螺纹连接件221，由于升降盘300固定，因此第一螺纹连接件221会拉动调节支架210的端部抬升，从而使得顶针抬升，然后在将螺纹调节件223顶靠在升降盘300上，从而能够起到支撑、固定的作用。
49.当降低顶针时，旋拧螺纹调节件223，由于升降盘300固定，因此螺纹调节件223会顶着调节支架210的一端向下运动，从而使得顶针下降，然后将第一螺纹连接件221旋拧到位。
50.另外，导向连接件100装配或者拆卸时，将第一螺纹连接件221、第二螺纹连接件222和螺纹调节件223都拧松，从而使得调节支架210挂在第一螺纹连接件221和第二螺纹连接件222上，此时操作人员可以移动调节支架210，螺纹调节件223与调节支架210一起移动。
51.具体地，如图5所示，当操作人员将调节支架210向右侧移动时，导向连接件100与调节支架210分离，此时，第一螺纹连接件221位于第一条形孔2141的最左侧，第二螺纹连接件222位于第二条形孔2131的最左侧。如图6所示，当操作人员将调节支架210向左侧移动时，导向连接件100与调节支架210相连接，此时，第一螺纹连接件221位于第一条形孔2141的最右侧，第二螺纹连接件222位于第二条形孔2131的最右侧。
52.上述方案中，通过螺纹连接件之间的相互配合，即可实现顶针的高低微调，从而使得顶针的调节方式简单、可靠。另外，顶针组件的零部件较少，从而使得顶针组件结构更加简单。
53.在另一种可选的实施例中，调节支架210可以包括相连接的固定段213和调节段214，第二条形孔2131可以开设于固定段213上，第一条形孔2141和第二螺纹孔2142可以均开设于调节段214。固定段213可以与升降盘300抵接，调节段214与升降盘300之间可以具有调节间隙。调节段214背离固定段213的一端可以与导向连接件100相连接。固定段213的厚度可以大于调节段214的厚度。此方案中，固定段213的厚度大于调节段214的厚度，也就是说，调节段214的厚度小，固定段213的厚度大，因此调节段214更容易变形，而固定段213的强度较好。因此固定段213与升降盘300的连接强度更好，不容易断裂，而调节段214更容易变形，从而使得顶针的高度调节更加容易。
54.本技术公开一种调节支架210的具体结构，当然还可以为其他结构，本文不作限制。具体地，调节支架210可以为条形结构件，且条形结构件的延伸方向与调节支架210的运动方向可以相同。此方案使得调节支架210的结构更加紧凑，调节支架210仅在其运动的方向延伸，其他方向的尺寸可以设置的较小，因此调节支架210的结构更加紧凑。
55.可选地，调节支架210可以为长方体结构，也可以为其他形状，本文不作限制。
56.在另一种可选的实施例中，条形孔可以为沉头孔结构，从而使得螺纹连接件不容易露出，不容易与其他部件发生剐蹭或者干涉。
57.上述实施例中，螺纹调节件223可以包括蝶形螺母和螺杆，蝶形螺母可以套装在螺杆上，螺杆的一端顶靠在升降盘300上，当拧松螺纹调节件223时，只需要拧松蝶形螺母即可，蝶形螺母方便操作人员操作。
58.上述实施例中，调节支架210和导向连接件100可以通过螺栓连接，此时调整支架与导向连接件100装配时，需要将螺栓旋拧到位，才能使得调节支架210与导向连接件100相连接，从而使得导向连接件100与调节支架210装配较为繁琐。
59.基于此，在另一种可选的实施例中，调节支架210朝向导向连接件100的一端可以延伸有连接凸起，导向连接件100可以设置有凹槽101。
60.在调节支架210与导向连接件100相连接时，连接凸起的至少部分可以位于凹槽101内，以使调节支架210与导向连接件100限位配合。具体地，调节支架210与导向连接件100可以沿竖直方向限位配合。在调节支架210与导向连接件100相分离时，连接凸起可以位于凹槽101之外。
61.此方案中，当调节支架210与导向连接件100连接时，只要将连接凸起插入凹槽101即可。而分离时，只要将连接凸起拔出凹槽101即可。因此使得导向连接件100与调节支架210装配更加简单。
62.进一步地，连接凸起的数量可以为两个，分别为第一连接凸起211和第二连接凸起
212，第一连接凸起211和第二连接凸起212可以相对，且间隔设置。
63.导向连接件100的侧壁可以设置有沿其周向设置的第一凸部111和第二凸部112，第一凸部111和第二凸部112可以间隔，且相对设置。第一凸部111、第二凸部112和导向连接件100可以配合形成凹槽101。
64.在调节支架210与导向连接件100连接时，第一连接凸起211和第二连接凸起212的至少部分位于凹槽101内，且导向连接件100的部分可以夹设于第一连接凸起211和第二连接凸起212之间。
65.此方案中，第一连接凸起211和第二连接凸起212分布于两端，因此使得施加的力更加均衡，从而不容易使得导向连接件100倾斜。上述方案中的嵌套式的连接结构，使得导向连接件100和调节支架210连接更加稳定，同时拆卸也更加方便。
66.进一步地，在调节支架210与导向连接件100连接时，第二凸部112可以位于第一连接凸起211和第二连接凸起212的下方，第二凸部112可以为圆柱形结构件。本技术中的第二凸部112相比于图3中的条形块来说，条形块容易与半导体工艺设备的其他部件发生碰撞或者干涉，而本技术中的第二凸部112为圆柱形结构，其外凸的体积小，因此不容易与半导体工艺设备的其他部件发生干涉或者碰撞，进而使得半导体工艺设备装配的可靠性更高。
67.半导体工艺设备在进行工艺时，内部具有较高的射频电压，因此射频电压容易通过导向连接件100和调节支架210传递至半导体工艺设备的下电极的基座上，从而造成下电极被击穿。
68.基于此，在另一种可选的实施例中，导向连接件100可以包括导向杆120和绝缘连接件110，导向杆120的一端可以与顶针相连接，导向杆120的另一端可以与绝缘连接件110相连接。
69.调节支架210与绝缘连接件110相连接或相分离。此时绝缘连接件110能够将导向杆120与调节支架210相隔离，从而隔断射频的传递，进而提高了半导体工艺设备的安全性。
70.上文中的第一凸部111和第二凸部112均设置于绝缘连接件110上。
71.当然，导向连接件100不限于导向杆120和绝缘连接件110，其还可以包括法兰盘、波纹管、中心轴、波纹管外壳、导向套等部件。导向连接件100这些部件的具体连接方式为公知技术，本文不作限制。
72.基于本实用新型上述任一实施例的顶针组件，本实用新型实施例还公开一种半导体工艺设备，所公开的半导体工艺设备具有上述任一实施例所述的顶针组件。
73.所公开的半导体工艺设备还包括腔室本体、静电卡盘和接口盘。静电卡盘、接口盘和顶针组件均可以设置于腔室本体内，顶针组件的顶针在静电卡盘和接口盘开设的通道内移动。导向连接件100的法兰盘与接口盘相连接。
74.本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
75.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。