专利名称：硅片顶针的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硅片顶针。
背景技术：
在半导体设备尤其是干法刻蚀中，常用到硅片顶针(wafer lift pin)， 它的作用除了完成搬送，另一个重要的作用是释放硅片(wafer)和硅片 基座(stage)或静电吸盘(ESC)表面的静电。如果从硅片基座回收硅片 前静电释放不完全，硅片和硅片基座之间就仍会有吸附力存在，此时硅片 就会在硅片基座上产生所谓的"跳片"现象，造成硅片破碎或设备停机。
传统的硅片顶针是刚性不可压縮式，接触硅片、释放静电荷和顶起 硅片三个过程几乎在同一时间进行。硅片顶针升起接触硅片开始放静电的 时间点就是顶针开始顶起硅片的时间点，因此硅片与硅片基座分离前的放 电时间极其短，易造成硅片被顶起前仍有残余静电力存在于硅片和硅片基 座之间，易发生跳片。
如图1A至图1C所示是传统硅片顶针完成硅片搬送过程的示意图， 图1A是接地底座4上升前的示意图，此时硅片表面存在较多的残余静电 荷5。图IB是接地底座4上升并抬起硅片顶针1的示意图，此时硅片顶 针1接触硅片2后将其顶起并释放一部分残余静电荷5，但残余静电荷5 并没有完全被释放，硅片和静电吸盘3之间仍有吸引力。如图1C，当硅 片顶针1继续上升，硅片2受到的顶力大于电荷的吸引力时将被顶起，但
在残余静电荷5的吸引力作用下硅片歪斜，即出现跳片现象。
故如何完全释放静电、防止硅片顶针顶起硅片时的跳片现象是目前
待解决的一个主要问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种硅片顶针，它可以延长硅片 表面静电荷的释放时间，防止残余静电"粘片"而发生跳片现象。
为了解决以上技术问题，需延长放电时间从而完全释放静电。本发 明提供了一种硅片顶针，包括接触部、升降部，接触部具有弹性组件；
接触部通过该弹性组件嵌设、套设或直接连接在升降部的顶部。
因为本发明的硅片顶针在运动方向有可压縮的弹性接触结构，保证硅 片顶针上升时，在从接触硅片到开始顶起硅片的时间段里， 一直与硅片接 触并同时接地放电但不顶起硅片，直到硅片被硅片顶针的刚性结构顶起。 从而防止残余静电粘片而出现跳片现象。可以有效提高设备利用率，防止 硅片受害。
本发明的弹性组件可实现硅片顶针在其运动方向的长度可变化，它可 以是由压縮金属弹簧组成，或者由可变形的导体弹片组成，也可以用重力 方式实现等。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
图1A是传统硅片顶针在接地底座上升前的状态示意图1B是传统硅片顶针在接地底座接触硅片顶针时刻的状态示意图1C是传统硅片顶针顶起硅片时的状态示意图2是本发明的硅片顶针的一种结构示意图3是本发明的硅片顶针的变换结构示意图4是本发明的硅片顶针的又一变换结构示意图5A是本发明在接地底座上升前的状态示意图5B是本发明在接地底座接触硅片顶针时刻的状态示意图5C是本发明在弹性组件压縮顶起硅片前时刻的示意图5D是本发明的硅片顶针顶起硅片时的状态示意图6是本发明的剖视图7是图6中接触部的放大示意图。
具体实施例方式
如图2所示是本发明的硅片顶针6的一种结构示意图，包括接触部 61和升降部62，其中接触部61具有一金属弹簧611，接触部61通过该 金属弹簧611嵌设在升降部62的顶部。
图5A至图5D是本发明的硅片顶针的工作过程图。图5A为接地底座 4上升前的状态示意图，硅片顶针6的接触部61未与硅片2接触，其弹 性组件的金属弹簧611呈自然伸展状态，此时硅片2表面具有大量的残余 静电荷5。图5B中接地底座4上升与硅片顶针6的升降部62接触，并推 动硅片顶针6上升至硅片顶针6的接触部61与硅片2接触，此时硅片2 通过接触部61 (含金属弹簧611)、升降部62与接地底座4连接释放残余 静电荷5。如图5C，接地底座4进一步上升，金属弹簧611由于硅片2 的重力作用被压縮，压縮过程中硅片2—直释放残余静电荷5，直至金属 弹簧611压縮完毕。图5D所示时刻，硅片2的残余静电荷5已经释放完毕，接地底座4继续推动硅片顶针1上升，最终平稳的将硅片3顶起，硅 片2不受电荷引力因而不会发生跳片现象。
如图6所示，本发明的硅片顶针6的接触部61可以呈凸形阶梯状， 同时升降部62顶端具有凸形槽。图7是图6中接触部的放大视图，采用 这种结构能使接触部61嵌设在凸形槽中受到金属弹簧611的弹力时不会 被弹出升降部62。另外本发明的接触部通过弹性组件也可以套设在升降 部的顶部，其工作原理与嵌设方式相同。
本发明的硅片顶针6在运动方向有可压縮的弹性组件，保证了硅片顶 针6上升时，在从接触硅片到开始顶起硅片的时间段里， 一直与硅片接触 并同时接地放电但不顶起硅片，直到硅片中的残余电荷释放完全，其重力 小于硅片顶针的顶力时则被平稳的顶起。故弹性组件使硅片顶针在其运动 方向的长度可变化。此弹性组件除采用上述常规的金属弹簧611夕卜，还可 以有以下几种变换实现方式
如图3所示是一种弹性组件变换的硅片顶针，图中接触部61采用两 片导电弹片612直接连接在升降部62的顶端。采用该结构，当接触部61 与硅片接触时导电弹片612受到硅片的重力作用向下弯发生形变，同时释 放硅片上的残余静电荷，至残余静电荷释放完毕导电弹片612形变后的弹 力及升降部62的顶力作用大于硅片的重力，则硅片被平稳的顶起。
如图4所示是另一种弹性组件变换的硅片顶针，图中弹性组件包括两 个定滑轮6131、 一根牵引导线6132、 一个悬垂重物6133。采用该结构， 当接触部61与硅片接触时受到硅片的重力作用，悬垂重物6133通过定滑 轮6131向上升，整个接触部61向下收縮，并不将硅片顶起，同时硅片通
过接触部61、接地导线6134及升降部62与接地底座连接，可以释放残 余静电荷，原理与金属弹簧结构的硅片顶针的工作原理相同。
本发明通过几种变换的结构在原有硅片顶针中增加弹性组件，从而使 硅片顶针在接触硅片到开始顶起硅片的时间段里， 一直与硅片接触并同时 接地放电但不顶起硅片，直到硅片被硅片顶针的刚性结构顶起，有效的防 止残余静电粘片而出现跳片现象。
权利要求
1、一种硅片顶针，其特征在于，包括接触部、升降部，所述的接触部具有弹性组件；所述的接触部通过所述的弹性组件嵌设、套设或直接连接在所述升降部的顶部。
2、 如权利要求1所述的硅片顶针，其特征在于，所述的弹性组件为 金属弹簧。
3、 如权利要求1所述的硅片顶针，其特征在于，所述的弹性组件为 导体弹片。
4、 如权利要求1所述的硅片顶针，其特征在于，所述的弹性组件包 括两个定滑轮、 一根牵引导线及一个悬垂重物；所述的定滑轮分别固定在 所述升降部顶部的两侧壁上，所述的悬垂重物通过所述的牵引导线悬挂于 所述的两个定滑轮上。
5、 如权利要求1所述的硅片顶针，其特征在于，所述的接触部顶部 呈凸形阶梯状，所述的升降部顶部具有凸形槽，所述的接触部通过所述的 弹性组件嵌设在所述的凸形槽内。
全文摘要
本发明公开了一种硅片顶针，包括接触部、升降部，接触部具有弹性组件；接触部通过弹性组件嵌设、套设或直接连接在所述升降部的顶部。本发明的弹性组件可以是由压缩金属弹簧组成，或者由可变形的导体弹片组成，也可以用重力方式实现等。本发明的硅片顶针可以有效延长硅片表面静电荷的释放时间，防止残余静电“粘片”而发生跳片现象。
文档编号H01L21/677GK101383309SQ200710094069
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者张东海 申请人:上海华虹Nec电子有限公司