一种半导体加工设备制造技术

本发明专利技术提供了一种半导体加工设备，其压环与基座相互配合将基片固定在二者之间，基座在远离压环的装卸位置和与压环固定基片的工艺位置之间移动，在基座上表面上沿其周向间隔设置有与支撑针组件一一对应的第一通道，每个支撑针组件对应设置在与之对应的第一通道内，每个支撑针组件包括由上至下设置的支撑针和弹性部件，弹性部件在基座位于装卸位置时使支撑针的顶端位于基座上表面的上方，且在压力作用下其高度发生变化，并使支撑针的顶端相对基座上表面的高度发生变化。该半导体加工设备，可提高多个支撑针承载基片的水平度和每个支撑针的竖直度，且可提高多个支撑针所在圆周与基座的同轴度以及降低装配和调试难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子加工
，具体涉及一种半导体加工设备。
技术介绍
物理气相沉积(Physical Vapor Deposit1n，以下简称PVD)设备是应用比较广泛的半导体设备，主要用于对基片表面进行镀膜工艺。目前，通常借助机械手实现基片(或者，承载基片的托盘)的传输。图1为现有的PVD设备的反应腔室的结构示意图。请参阅图1，在反应腔室10内设置有支撑针传片机构和基座升降机构，其中，基座升降机构包括基座14和基座升降驱动器(图中未示出)，基座14用于承载基片，基座升降驱动器用于驱动基座14升降。支撑针传片机构包括托架11、支撑件13和多个支撑针12，支撑件13设置在托架11的一侧，用于将托架11固定在反应腔室10的底面上，多个支撑针12沿托架11周向设置，且每个支撑针12贯穿基座14。上述支撑针传片机构、基座升降机构和机械手配合实现基片的传输。具体地，将机械手上的基片装载至基座上的工作过程为:预先设置基座14位于低位，多个支撑针12的顶端高于基座14的上表面，首先，承载有基片的机械手传输至多个支撑针12的顶端正上方的预设位置处；接着，机械手下降预设距离，以实现基片位于多个支撑针12上，即实现基片自机械手上传输至多个支撑针12上；接着，基座升降驱动器驱动基座14上升，在其上升的过程中将位于多个支撑件12上基片托起，即实现基片自多个支撑针12上传输至基座14上，基座继续上升直至工艺位置，对位于工艺位置处的基片进行工艺加工。由于将基座上的基片卸载至机械手上的工作过程与上述将基片自机械手装载至基座上的过程相反，在此不再赘述。然而，采用上述支撑针传片机构和基座升降机构配合实现基片的传输在实际应用中不可避免地会存在以下问题:其一，由于支撑针传片机构和基座升降机构均可能存在加工误差和多零件组装中出现装配误差，造成支撑针所在圆周与基座的同轴度差，从而造成基片传输的稳定性差；其二，由于支撑针传片机构为悬臂梁结构，且机械部件加工存在误差，因此，容易造成多个支撑针承载基片的水平度差，每个支撑针的竖直度差，从而造成基片传输的稳定性差；其三，由于支撑针传片机构和基座升降机构需要依次装配至反应腔室内，造成装配和调试难度大。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体加工设备，其可以解决现有悬臂梁结构的支撑针传片造成多个支撑针承载基片的水平度和每个支撑针的竖直度差的问题，从而可以提高基片传输的稳定性；而且，可以提高多个支撑针所在圆周与基座的同轴度和降低装配和调试难度。为解决上述问题之一，本专利技术提供了一种半导体加工设备，包括基座、压环和多个支撑针组件，所述基座用于承载基片，所述压环与所述基座相互配合将所述基片固定在二者之间，所述基座在远离所述压环的装卸位置和与所述压环固定基片的工艺位置之间移动，在所述基座上表面上沿其周向间隔设置有与所述支撑针组件一一对应的第一通道，每个所述支撑针组件对应设置在与之对应的所述第一通道内，每个所述支撑针组件包括由上至下设置的支撑针和弹性部件，多个所述支撑针的顶端用于承载基片，所述弹性部件在所述基座位于装卸位置时使所述支撑针的顶端位于所述基座上表面的上方，并且，所述弹性部件在压力作用下其高度发生变化，并使所述支撑针的顶端相对基座上表面的高度发生变化。其中，每个所述支撑针组件还包括沿所述基座轴向设置的连接柱，所述连接柱的下端与所述基座固定，所述支撑针下表面上设置有沿所述连接柱的轴向设置的第二通道，所述连接柱的上端设置在所述第二通道内；所述弹性部件套置在所述连接柱的外侧，且位于所述支撑针下端和所述连接柱下端之间。其中，所述第二通道包括沿其轴向由上至下串接的第一子通道和第二子通道，所述第一子通道内径小于所述第二子通道的内径，在所述第二子通道内还设置有直线轴承，所述直线轴承套置在所述连接柱外侧，所述弹性部件位于所述直线轴承下端和所述连接柱下端之间。其中，对应每个所述支撑针组件还包括限位机构，用于限定所述支撑针顶端相对所述基座上表面的最高位置。其中，每个所述限位机构包括在与之对应的所述支撑针上设置的限位部和沿所述基座轴向设置的限位柱，所述限位柱的下端与所述基座固定，所述限位部上设置有通孔，所述限位部借助所述通孔套置在所述限位柱的外侧，且可沿所述限位柱升降，所述限位柱的上端的径向尺寸大于所述通孔的内径。其中，所述限位柱下端的外侧壁上设置有螺纹，与所述限位柱下端固定的所述基座的位置处设置有螺纹通孔或者螺纹盲孔，通过控制所述限位柱的下端拧入所述螺纹通孔或者螺纹盲孔的深度来调节所述限位部沿所述限位柱上升的最高值。其中，每个所述第一通道设置在所述基座的边缘区域。其中，每个所述第一通道包括在所述基座的外侧壁上设置的凹部和与所述凹部相连且贯穿所述基座上表面的通孔，与所述第一通道对应的所述支撑针组件设置在所述凹部内，且所述支撑针组件的支撑针的顶端对应所述通孔设置。其中，每个所述凹部贯穿所述基座的下表面，所述承载装置还包括与每个所述凹部对应的支撑板，所述支撑板水平设置且与所述基座固定，所述连接柱和所述限位柱固定在所述支撑板的上表面上，并且，所述支撑板远离所述基座的一端位于所述基座的侧壁外侧，所述限位部和所述限位柱对应所述支撑板远离所述基座的一端设置。其中，所述弹性部件包括弹簧。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供的半导体加工设备，其借助沿基座的周向间隔设置的多个支撑针组件的弹性部件在基座位于装卸位置时使支撑针的顶端位于基座上表面的上方，可以通过机械手和基座的相对升降实现机械手和支撑针的顶端之间基片的传输；并且，借助弹性部件在压力作用下其高度发生变化，并使支撑针的顶端相对基座上表面的高度发生变化，可以通过基座在装卸位置至工艺位置移动，弹性部件受到压环的压力而使得支撑针的顶端高于或不高于基座上表面，从而实现基片在基座和多个支撑针的顶端的传输。由上可知，本专利技术提供的半导体加工设备，借助沿基座的周向间隔设置的多个支撑针组件替代了现有技术中为悬臂梁结构的支撑针传片机构，实现辅助机械手完成与基座之间的装卸载基片的过程，因而可以解决现有悬臂梁结构的支撑针传片造成多个支撑针承载基片的水平度和每个支撑针的竖直度差的问题，从而可以提高基片传输的稳定性；并且，与现有技术相比，相当于基座整合了支撑针传片机构的功能，且其结构相对简单，因而不仅可以保证多个支撑针所在圆周与基座的同轴度，而且还可以在完成基座装配后再将基座安装在反应腔室内，从而可以降低装配和调试难度。【附图说明】图1为现有的PVD设备的反应腔室的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的半导体加工设备的反应腔室的一种工作状态示意图；图3为本专利技术实施例提供的半导体加工设备的反应腔室的另一种工作状态示意图；图4为图2中基座的立体图；图5为图2中基座的局部放大图；图6为图3中基座的区域I的局部放大图；图7a为机械手传入反应腔室的状态图；图7b为基片自机械手传输至多个支撑针顶端的状态图；以及图7c为机械手返回后反应腔室的状态图。【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，下面结合附图来对本专利技术提供的半导体加工设备进行详细描述。图2为本专利技术实施例提供的半导体加工设备的反应腔室的一种工作状态示意图。图3为本专利技术实施例提供的半导体加工设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体加工设备，其特征在于，包括基座、压环和多个支撑针组件，所述基座用于承载基片，所述压环与所述基座相互配合将所述基片固定在二者之间，所述基座在远离所述压环的装卸位置和与所述压环固定基片的工艺位置之间移动，在所述基座上表面上沿其周向间隔设置有与所述支撑针组件一一对应的第一通道，每个所述支撑针组件对应设置在与之对应的所述第一通道内，每个所述支撑针组件包括由上至下设置的支撑针和弹性部件，多个所述支撑针的顶端用于承载基片，所述弹性部件在所述基座位于装卸位置时使所述支撑针的顶端位于所述基座上表面的上方，并且，所述弹性部件在压力作用下其高度发生变化，并使所述支撑针的顶端相对基座上表面的高度发生变化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11