限位顶针及卡盘的制作方法

本实用新型涉及半导体制造领域，特别涉及限位顶针及卡盘。

背景技术：

在半导体制造中，晶圆要经受诸如蚀刻、清洁、抛光和材料沉积等各种表面处理过程，为了适应这些过程，通常会使用可旋转的卡盘(chuck)，通过所述卡盘来支撑晶圆。

现有技术的卡盘通常是利用伯努利(Bernoulli)原理，从而通过气垫来支撑晶圆而不是通过直接接触晶圆表面从下面获得支撑。如图1所示，其示出了现有技术的一种卡盘10，所述卡盘10包括下基体12(lower base body)、设置在所述下基体12上的上基体11(upper base body)以及设置于所述上基体11上的限位顶针13(chuck-pin)，所述上基体11用于放置晶圆W，所述下基体12设置有用于转动的旋转装置。所述限位顶针13包含限位部和设置于所述限位部上的顶针部，所述顶针部偏心的设置在所述限位部上。图1中圆形的箭头表明了卡盘是顺时针旋转的，当卡盘处于工作状态时，卡盘内的公用齿环通过与设置于限位顶针上的锯齿咬合，从而带动限位顶针的顶针部转动，使得所述顶针部夹持晶圆的外边缘从而实现晶圆的限位或固定，防止晶圆相对于卡盘的横向位移。

晶圆相对于卡盘的旋转被称为“晶圆移动”(“wafer shift”)，通常不期望晶圆和卡盘之间彼此相对移动，而在卡盘使用一段时间后，往往会容易出现这种不期望的晶圆和卡盘之间的彼此相对移动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种限位顶针及卡盘，以解决现有技术中在卡盘使用一段时间后，往往会容易出现不期望的晶圆和卡盘之间的彼此相对移动的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种限位顶针，包括：限位部、设置在所述限位部上的基座以及设置在所述基座上的顶针部，所述顶针部的数量为多个。

优选的，在所述限位顶针中，所述顶针部的形状为圆柱体或椭圆柱体。

优选的，在所述限位顶针中，所述基座的形状为圆锥体。

优选的，在所述限位顶针中，所述限位部上设置有用于标识所述顶针部的方位标记。

优选的，在所述限位顶针中，所述顶针的数量为两个。

优选的，在所述限位顶针中，所述方位标记位于两个所述顶针部的中线上。

优选的，在所述限位顶针中，所述方位标记设置于所述限位部上靠近基座的一面或远离基座的另一面。

优选的，在所述限位顶针中，所述基座上设置有凹槽和/或凸起。

本实用新型还提供一种卡盘，所述卡盘包括下基体、设置在所述下基体上的上基体以及设置在所述上基体上的所述限位顶针。

优选的，在所述卡盘中，所述限位顶针的数量为多个。

优选的，在所述卡盘中，多个所述限位顶针在所述上基体上均匀分布。

发明人研究发现，在卡盘使用一段时间后，往往会容易出现不期望的晶圆和卡盘之间的彼此相对移动的原因在于：在工作一段时间后，限位顶针往往会出现不同程度的磨损，由此便影响了其限位或固定晶圆，防止晶圆相对于卡盘的横向位移的目的。因此，在本实用新型提供的限位顶针中，通过顶针部为多个的设计，多个顶针部能够分别夹持晶圆，从而减少了每个顶针部的工作时间，由此能够减少限位顶针的磨损；此外，当其中一个顶针部断裂或其它缺失时，其它的顶针部能够起到顶替作用，从而防止对晶圆的限位或固定失效，避免了在卡盘使用一段时间后往往会容易出现不期望的晶圆和卡盘之间的彼此相对移动的问题，提高了半导体制造工艺的可靠性。

附图说明

图1是现有技术中的卡盘的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的限位顶针的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的限位顶针的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

以下描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

发明人研究发现，在卡盘使用一段时间后，往往会容易出现不期望的晶圆和卡盘之间的彼此相对移动的原因在于：在工作一段时间后，限位顶针往往会出现不同程度的磨损，由此便影响了其限位或固定晶圆，防止晶圆相对于卡盘的横向位移的目的。因此，本实用新型的核心思想在于，将限位顶针的顶针部的数量设置为多个，多个所述顶针部能够分别夹持晶圆，从而减少了每个顶针部的工作时间，由此能够减少限位顶针的磨损；此外，当其中一个顶针部断裂或其它缺失时，其它的顶针部能够起到顶替作用，从而防止对晶圆的限位或固定失效。

如图2和图3所示，在本实施例中，限位顶针包括：限位部110、与所述限位部连接的基座120、与所述基座120连接的顶针部130，所述顶针部130的数量为多个。

优选的，所述顶针部130为圆柱体或椭圆柱体，圆柱体或椭圆柱体具有平滑的表面，为夹持晶圆提供较佳的接触面。此外，顶针部也可以为三棱柱、四棱柱等形状，其它不规则的形状也能起到顶针部的作用，然而在本实施例中仅采用了较佳选择。优选方案中，所述顶针部的数量为两个，通过两个顶针部既可达到提高限位顶针的使用寿命，同时两个顶针部的设计使两个顶针部分开保持一段距离，当所述顶针部移动时能够减少移动距离，从而更加快速且稳定的夹持晶圆，防止晶圆晃动。

在本实施例中，所述基座120为一圆锥体，圆锥体的设计可实现便捷的安装。优选的，所述基座120上还设置有若干凹槽和/或凸起121，通过所述凹槽和/或凸起121防止在使用过程中所述限位顶针脱落。

优选的，所述限位部110上还设置有方位标记111，所述方位标记111用于标识所述顶针部130的方位，当安装所述限位顶针时能够方便快捷的辨识顶针部的位置，在本实施方式中所述方位标记111采用一三角形标记，其它任意图形标记即可起到标识作用，例如箭头、横杠等。优选方案中，所述方位标记111位于所述两个顶针部130的中线上，为安装所述限位顶针时能起到精确定位的作用。进一步的，所述方位标记111设置于所述限位部110上靠近所述基座120的一面或远离所述基座120的另一面，从而进一步实现方便辨识的目的。

本实用新型还提供一种卡盘，所述卡盘包括下基体、设置在所述下基体上的上基体以及设置在所述上基体上的所述限位顶针。通过所述限位顶针来夹持所述上基体上放置的晶圆。优选的，所述限位顶针的数量为多个，通过多个限位顶针能很好的夹持晶圆的目的，从而防止晶圆相对于卡盘的横向位移以及晶圆与卡盘之间的相对旋转。优选的，所述多个限位顶针在所述上基体上均匀分布，通过均匀分布的限位顶针达到最佳夹持晶圆的效果。需要说明的是，限位顶针的数量越多，限位顶针起的限位作用越好，但是会提高生产成本以及增加安装限位顶针的时间，限位顶针的数量还需要根据晶圆尺寸的大小进行合理选择。

下面开始介绍卡盘的工作原理，继续参考图3所示，在本实施例中，当卡盘开始转动时，所述顶针部130会沿其中一个箭头方向转动到虚影位置夹持晶圆，从而通过若干个限位顶针的顶针部130夹持放置在上基体上的晶圆；当卡盘准备停止转动需要减速时，所述顶针部130会沿另一个箭头方向转动到另一个虚影位置夹持晶圆。

综上可见，在本实用新型实施例提供的限位顶针中，通过顶针部为多个的设计，多个顶针部能够分别夹持晶圆，从而减少了每个顶针部的工作时间，由此能够减少限位顶针的磨损；此外，当其中一个顶针部断裂或其它缺失时，其它的顶针部能够起到顶替作用，从而防止对晶圆的限位或固定失效，避免了在卡盘使用一段时间后往往会容易出现不期望的晶圆和卡盘之间的彼此相对移动的问题，提高了半导体制造工艺的可靠性。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。