专利名称：升降装置及具有该装置的半导体器件加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体加工领域，尤其是涉及用于升降针的升降装置的改进以及具有 该升降装置的半导体器件加工设备。
背景技术：
众所周知，集成电路是由半导体晶片等半导体器件经过许多加工/处理过程制造 而成的。随着电子技术的高速发展，人们对集成电路的集成度要求越来越高，这就要求生产 集成电路的企业不断地提高半导体器件的加工能力。半导体器件的加工往往需要在反应腔 室中进行，例如在集成电路的制造过程中，常常需要在反应腔室中在晶片上做出极微细尺 寸的图案。这些微细图案最主要的形成方式，就是使用刻蚀技术，将光刻技术所产生的诸如 线、面或孔洞等光阻图案，忠实无误地转印到光阻底下的材质上，以形成整个集成电路所应 有的复杂架构。在诸如上述刻蚀工艺的半导体加工/处理过程中，晶片等半导体器件通常置于反 应腔室中的固定位置，例如，置于静电卡盘上。为了将晶片等半导体器件放置于静电卡盘 上，或者使其脱离静电卡盘，常常需要借助于升降装置。请参阅图1，其中示出了一种常见的半导体器件加工设备及其内的升降装置。在 诸如晶圆的半导体器件的加工设备的运行过程中，利用诸如机械手的传输装置将晶圆4' 传送到静电卡盘2'正上方。根据行业标准，此时晶圆4'比静电卡盘2'的上表面高出某 一固定距离，并且位于下电极系统中的驱动气缸3'驱动波纹管7'直线上升。固定于波纹 管7'顶端的升降针1'在三点位置(即，通常由三个波纹管7'及其顶端的升降针1'在 三个位置)托起机械手臂上的晶圆4'。然后，该机械手臂收回，驱动气缸3'调整方向，并 驱动波纹管5'沿着直线下降，直到升降针1'上的晶圆4'放置到静电卡盘2'的上表面， 而后开始后续工艺加工处理。完成加工工艺处理后，该升降针1'重新升起以将晶圆4'托 起一定高度，而后由机械手将晶圆4'取回。在上述升降装置中，波纹管5'不但用来实现升降针Γ在竖直方向上的直线运 动，而且还起着真空密封的作用，以便把反应室内的真空环境与腔室外的大气环境有效隔 离开来。下面结合图2对升降装置及其波纹管进行详细说明，为便于描述，下文中所称各部 件的顶部均对应于图2所示的左侧，各部件的底部均对应于图2所示的右侧。如2图所示，现有的升降装置通常包括波纹管安装法兰1、波纹管2、波纹管上导杆 3 (以下简称为上导杆3)、波纹管下导杆4 (以下简称为下导杆4)、直线轴承5和套筒6。其中，波纹管安装法兰1设置在套筒6的顶部，其主要作用是将波纹管2、套筒6及 其内的上导杆3和下导杆4竖直地安装固定在工艺腔室内的波纹管安装盘上。在安装法兰 1的顶面开设有一圈或多圈燕尾槽，在使用过程中，在燕尾槽内压入与该燕尾槽形状相适配 的密封圈，以起到真空密封的作用；在安装法兰1的底面加工有符合工艺要求的凹槽结构， 以便将波纹管2的顶端焊接于此。套筒6为筒状结构，用于容纳波纹管2、上导杆3、下导杆4以及直线轴承5等部件。具体地，在套筒6的内部设置有限位台肩7，借助于该限位台肩7可将套筒6的内部分为左 右两部分左侧部分为波纹管段，用以容纳波纹管2，并且在波纹管段上开设有用于排气的 排气孔8，以便在波纹管2运动过程中将波纹管段套筒中的气体迅速排放出去；右侧部分为 直线轴承段，用以容纳直线轴承5。事实上，限位台肩7的位置直接决定了波纹管2的最大 行程，并且当波纹管2置于套筒6内的波纹管段时，可保证该波纹管2不承受来自外来的拉 力。波纹管2的顶部通过焊接等方式连接在安装法兰1的底面，其可以在套筒6的波 纹管段所限定的范围内自由地伸缩，从而使与波纹管2相连的结构实现自由移动。此外，波 纹管2可以把大气端与真空端有效地隔离开来，即，波纹管2的内部为真空端，外部为大气 端。通常，波纹管2多由哈氏合金片冲压成片后焊接而成。上导杆3沿轴线方向贯穿波纹管2，并且可以通过螺纹连接的方式而与下导杆4连 接固定在一起。上导杆3的顶部设置有用于安插升降针的升降针容纳槽；上导杆3的大致 中间部设置有法兰，波纹管2的底部即与该法兰焊接相连；上导杆3的底部设置有螺纹和定 位台阶，用以与下导杆4螺纹连接并保证连接的直线性。下导杆4沿轴线方向贯穿直线轴 承5，并且其下端为可连接诸如气缸等驱动装置的驱动连接部，用于接受来自气缸的驱动力 并将该驱动力经由上导杆3和波纹管2传递至升降针。通常，下导杆与直线轴承配合时，经 常需要摩擦移动，为此，下导杆可采用诸如SUS440C不锈钢等的耐摩擦金属材料加工而成； 而上导杆可采用诸如SUS316L不锈钢等的耐腐蚀金属材料加工而成。直线轴承5设置在套筒6内的直线轴承段，并可通过轴承挡圈来约束其在轴向上 的移动。直线轴承5与下导杆4紧密配合，用以在工作过程中保证下导杆4及上导杆3的 直线性。可以理解，直线轴承5作为关键的导向部件，其精度对波纹管2的最终性能影响很 大。尽管现有的升降装置结构简单并且广为应用，然而在实际应用中，其不可避免地 存在下述缺陷其一，由于现有的升降装置采用单个直线轴承进行方向约束，而在实际应用中直 线轴承与中心导杆的配合并非完全紧密配合，二者之间往往存在微小的间隙，这样，当升降 装置因受到来自气缸等驱动装置的并不绝对竖直的驱动力而存在一定侧向挤压时，中心导 杆将偏离理想运动时的轴向中心线，此时，虽然有直线轴承的约束，但是仍然会使中心导杆 相对于上述理想中心线的偏移量在远离该直线轴承的那一端被扩大，例如图3所示。也就 是说，中心导杆在直线轴承段的微量偏移将在顶部扩大化。而偏移量过大可使上导杆在上 下移动过程中与安装法兰发生摩擦，产生大量的微小颗粒，这些微小颗粒会直接影响腔室 环境，并污染位于静电卡盘上的晶圆，导致产品不合格；同时，偏移量过大，可使位于中心导 杆顶端的升降针在升针/降针过程中与静电卡盘上开设的作为升降针上升/下降通道的升 降针孔壁发生摩擦，这不仅会产生大量的微小颗粒，而且还会出现升降针折断的现象。更为 严重的是，当升降针为金属材料时，其在升针/降针过程中的偏移可能直接损坏静电卡盘 的陶瓷层，而静电卡盘本身为半导体处理工艺的核心部件并且具有高昂的价格，一旦其上 的陶瓷层遭到破坏将意味着静电卡盘的使用寿命终结而需要更换新的静电卡盘，这将不仅 影响生产进度、降低生产效率，而且还会造成人力和物力的浪费。其二，由于现有升降装置中的中心导杆包括上导杆和下导杆，在实际应用中，上导
5杆和下导杆即便是通过螺纹连接方式组装在一起，二者的中心线也很难完全重合在同一直 线上，往往会存在一定的偏差，这种情况下，即便再提高加工和装配精度，不但不能实现完 全同轴，而且还会增大加工制造成本。其三，由于现有升降装置中的中心导杆包括上导杆和下导杆，其中，仅有下导杆受 直线轴承的约束并且下导杆的底端连接诸如气缸等的驱动装置，而与下导杆通过螺纹连接 方式连接固定在一起的上导杆并不受直线轴承的约束，这种结构的中心导杆类似于悬臂梁 (即，一端受约束而另一端处于自由状态)。这种悬臂梁结构很容易使气缸活塞在将驱动力 传递给中心导杆时，还附加传递一个侧向的挤压力，从而使中心导杆偏离理想运动时的轴 向中心线，并引发前述诸多问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于升降支撑器件的升降针的升降装置，其 可减小中心导杆的径向偏移，从而能够提高产品良率和生产效率，并可确保系统可靠运行 及节约成本。此外，本发明还提供一种包括上述升降装置的半导体器件加工设备，其同样能够 减小中心导杆的径向偏移，从而提高产品良率和生产效率，并可确保系统可靠运行及节约 成本。为此，本发明提供一种升降装置，用于升降用以支撑器件的升降针，其包括中心 导杆、具有中空结构的安装法兰、空心套筒和波纹管，所述中心导杆的顶部设置有用于安插 升降针的升降针容纳槽，所述安装法兰的下部连接所述空心套筒，所述波纹管置于空心套 筒内并且顶部固定在安装法兰的底面。并且，所述升降装置还包括至少两个具有中空结构 的中心导杆约束部，其中的第一约束部设置在安装法兰的中空部分内且其外壁与安装法兰 的内壁紧密配合；第二约束部设置在空心套筒内的下部区域且其外壁与所述空心套筒的内 壁紧密配合；所述中心导杆沿轴向依次贯穿所述第一约束部、波纹管和第二约束部，并且中 心导杆与所述第一约束部和第二约束部的内壁紧密配合。其中，所述中心导杆一体成型，而且所述中心导杆的侧面上还可形成有与升降针 容纳槽的底部相连通的贯通孔。其中，所述安装法兰的筒状内壁上开设有沿轴向贯穿内壁的抽气槽。其中，所述空心套筒内的下部区域设置有限位台肩，所述第二约束部位于所述限 位台肩的下方且顶部与所述限位台肩相抵。其中，本发明提供的升降装置还包括第一约束部挡圈，其设置在安装法兰的中空 部分内并位于所述第一约束部的顶部，以阻挡所述第一约束部在轴向上的运动；和/或该 升降装置还包括第二约束部挡圈，其设置在空心套筒内并位于所述第二约束部的底部，以 阻挡所述第二约束部在轴向上的运动。其中，在本发明一个实施例中，在所述中心导杆上设置驱动力接受部，对应于驱动 力接受部的位置以及波纹管的行程而在所述空心套筒上开设驱动槽口，使来自驱动装置的 驱动力经由该升降装置侧面开设的驱动槽口而施加到驱动力接受部，以驱动中心导杆上升 或下降。其中，所述驱动力接受部设置在波纹管段空心套筒内的中心导杆上，并且位于所述波纹管的下方，所述驱动槽口相应地开设于波纹管段空心套筒。作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体器件加工设备，其包括器件支撑 部，所述器件支撑部用于支撑所述半导体器件；至少三个本发明所提供的上述升降装置，所 述升降装置可升降用于支撑所述半导体器件的升降针；以及驱动装置，所述驱动装置驱动 所述升降装置以进行升降运动。其中，所述升降装置支撑的升降针可沿轴线贯穿所述器件支撑部，所述器件支撑 部可以为静电卡盘。其中，所述驱动装置为驱动气缸，所述驱动气缸驱动所述升降装置的中心导杆及 波纹管以进行升降运动。本发明具有下述有益效果其一，由于本发明提供的升降装置中的中心导杆为一体成型的，因而可以在整个 导杆的长度范围内保证该导杆的直线性，从而减小甚至避免因导杆自身的非直线性所带来 的径向偏移。其二，由于本发明提供的升降装置在中心导杆上部区域处增设了第一约束部 (即，在安装法兰的中空部分内设置了第一约束部)，从而使中心导杆(特别是使中心导杆 的上部区域)的径向偏移受到限制，进而减少甚至避免因偏移量过大而引发的颗粒污染及 静电卡盘损毁等问题，这不仅提高了产品良率和生产效率，而且还节约了成本。其三，在本发明的一个实施例提供的升降装置中，由于采用了中间驱动(即，侧面 驱动)的方式，因而可以缩减中心导杆及该升降装置整体上的长度，这不仅可以减少设备 成本，而且还提高了系统运行的可靠性。类似地，由于本发明提供的半导体器件加工设备中包含有本发明提供的上述升降 装置，因而该加工设备同样能够提高产品良率和生产效率，并能够确保系统可靠运行及节 约成本。
图1为一种现有的半导体器件加工设备的示意图；图2为一种常见的升降装置的结构示意图；图3为现有的中心导杆偏移状态的效果示意图；图4为本发明第一实施例提供的升降装置的结构示意图；图5为图4所示升降装置中的安装法兰的结构示意图；图6为图4所示升降装置中的中心导杆偏移状态的效果示意图；图7为本发明第二实施例提供的升降装置的结构示意图。
具体实施例方式为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提 供的升降装置及具有该装置的半导体器件加工设备进行详细描述。其中，自始至终相同或 类似的附图标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件，并且，在本发明的 描述中所使用的诸如上方、下方等位置关系的名词术语仅仅是为了方便本发明的描述，而 不能解释为对本发明的限制。
请一并参阅图4和图5，其中示出了本发明第一实施例提供的升降装置。该升降 装置包括波纹管10、空心套筒11、第一约束部12、第二约束部13、安装法兰14和中心导 杆15。在本实施例的下述描述中，所谓上部、上方、顶部、顶端或顶面均对应于图中朝左的方 向；所谓下部、下方、底部、底端或底面均对应于图中朝右的方向。如图所示，安装法兰14的顶面设置有用于安装密封圈的燕尾槽，在升降装置经由 该安装法兰14而连接到工艺腔室内的下电极系统时，借助于密封圈实现密闭连接。安装法 兰14为中空结构，在其空腔内设置有第一约束部12，该第一约束部12的外壁与安装法兰 14的空腔内壁紧密配合，用以在上部区域约束中心导杆15在径向上的偏移。为阻挡第一约 束部12在轴向上的运动，在安装法兰14的空腔内并紧邻第一约束部12的顶端而设置第一 约束部挡圈21。此外，为便于抽取波纹管11内的气体，而在安装法兰14的空腔内壁上开设 沿轴向贯通该内壁的抽气槽23。在实际应用中，抽气槽23的数量可以根据实际情况而定， 并不局限于图5所示的4个。波纹管10呈中空的管状结构，中心导杆15沿轴线穿过其内空腔部分。波纹管10 的顶端通过焊接等方式而固定在安装法兰14的底面，波纹管10的底端连接中心导杆15上 的波纹管凸缘19。空心套筒11呈中空的筒状结构，在其内部的大致中央位置处设置有自套筒内壁 向中心延伸的限位台肩18。限位台肩18将空心套筒11分为两段其一，位于限位台肩18 上方的波纹管段，其内容纳有波纹管10，并且为利于排放波纹管段的气体而在该空心套筒 11的波纹管段上开设若干排气孔M ；其二，位于限位台肩18下方的约束段，其内容纳有第 二约束部13，该第二约束部13的顶端与限位台肩18的底端相抵。第二约束部13的外壁与 约束段空心套筒的内壁紧密配合，用以在中心导杆15的下部区域限制其在径向上的偏移。 为阻挡第二约束部13在轴向上的运动，在约束段空心套筒内并位于第二约束部13底部的 位置处还设置第二约束部挡圈22。在实际应用中，该空心套筒11可通过螺纹或焊接等连接 方式与安装法兰14的下部相连。中心导杆15顶部设置有用于安插升降针的升降针容纳槽16，并在该中心导杆15 上部的侧面上形成与升降针容纳槽16的底部相连通的贯通孔17，以便在拔取升降针时，可 经由该贯通孔17而对升降针施加向上(S卩，朝向升降针拔出方向)的推动力。中心导杆15 可沿轴向依次贯穿第一约束部12、波纹管10和第二约束部13，并且中心导杆15与第一约 束部12和第二约束部13的内壁紧密配合，这样，借助于设置在中心导杆15的上部区域和 下部区域的第一约束部12和第二约束部13，可将中心导杆15在径向上的偏移限制在更小 的范围内。此外，本实施例中的中心导杆15是一体成型的，即，使用同一种材料一次加工而 成，而不像背景技术中所述的那样由彼此分离的上导杆和下导杆分别制造加工后组装形成 中心导杆，这样使得该中心导杆15自其顶端到其底端具有更好的直线性。在实际应用中， 由于中心导杆15的上部会受到来自第一约束部12的摩擦力的作用，而下部会受到来自第 二约束部13的摩擦力的作用，因而该中心导杆15整体上应采用具有耐磨性能的材料，例如 SUS440C不锈钢。另外，在实际应用中，对于中心导杆的直径不作特别限定，即，并不要求中 心导杆自顶端至底端的直径完全相同，优选地，使第一约束部12所围绕的那一段中心导杆 的直径小于第二约束部13所围绕的那一段中心导杆的直径，以便将中心导杆的偏移量限定得更小。第一约束部12和/或第二约束部13可以采用直线轴承。由于内嵌在安装法兰14 内的第一约束部12与工艺腔室内环境相连，因此第一约束部12在使用过程中不能使用带 油脂的润滑剂，并且还要求第一约束部12与中心导杆15配合时所产生的污染颗粒要比第 二约束部13与中心导杆9配合时所产生的污染颗粒少的多，故而该第一约束部12不能选 用诸如铜材料的直线轴承，而是应当采用更具有耐磨性能的材料(例如，不锈钢或经过表 面处理的铝材料等)所制成的直线轴承。需要指出的是，本发明中增设第一约束部12就好比给悬臂梁结构增加了一个支 点，使其变为简支梁结构，因此本发明提供的升降装置，由于多增加了一个约束(即，增设 了第一约束部12)而使得中心导杆9在受到外力的作用时其相对于理想运动时的轴向中心 线的偏移量大大减小。进一步需要指出的是，尽管本实施例中的中心导杆具有两个约束部，S卩，第一约束 部和第二约束部，但是在实际应用中，中心导杆约束部的数量并不局限于此，而是也可以为 更多个，只要各约束部能够保证同轴并且可与中心导杆紧密配合即可。此外，对各约束部的 轴向长度也不作特别限定。下面详细描述本发明提供的升降装置的工作过程。在工艺过程中，本实施例提供的升降装置的中心导杆15的底端接受来自诸如气 缸等的驱动装置的驱动力，并在该驱动力的作用下，由中心导杆15上的波纹管凸缘19向上 挤压波纹管10，而使中心导杆15向上运动，并带动顶部的升降针及其所托举的诸如晶圆等 的半导体器件向上运动；或者，在该驱动力的作用下，由中心导杆15上的波纹管凸缘19向 上拉动波纹管10而使中心导杆15向下运动，并带动顶部的升降针及其所托举的诸如晶圆 等的半导体器件向下运动。请参阅图6，其示意性地表示出在实际工艺过程中可能存在的中心导杆偏移状态。 其中，标号51表示理想运动(即，中心导杆未经受任何侧向力而保持着理想状态下的竖直 运动)时中心导杆的轴向中心线，以下简称为理想中心线；标号52表示实际运动时中心导 杆的轴向中心线，以下简称为实际中心线；标号2’表示诸如静电卡盘等的器件支撑部。如图所示，当中心导杆15的底端受到来自驱动装置等的侧向力而存在着使中心 导杆15发生偏斜的趋势时，因为存在中心导杆15的第一约束部12和第二约束部13的限 制，而使中心导杆15的实际中心线52不能过大地偏离其理想中心线51。特别是，由于存在 着位于中心导杆15上部区域处的第一约束部12，而使得中心导杆15的实际中心线52相对 于理想中心线51的偏移角度较小，从而限制中心导杆15的顶端在径向上的偏移量过大。请参阅图7，其中示出了本发明第二实施例所提供的升降装置。该升降装置包括 波纹管10、空心套筒11、第一约束部12、第二约束部13、安装法兰14和中心导杆15。如图 所示，图中朝左的方向即对应于实际应用中的向上的方向，故而在下文中将图中靠左边的 结构称为上部、上方、顶部、顶端或顶面等，将图中靠右边的结构称为下部、下方、底部、底端 或底面等。本实施例提供的升降装置与前述第一实施例所提供的升降装置的结构和功能类 似，二者的区别仅在于第一实施例中的中心导杆在其底部接受驱动力，而本实施例中的中 心导杆在其侧面接受驱动力。为此，本实施例提供的升降装置具有这样的结构即，在中心导杆15上的波纹管凸缘19的下方设置限位凸缘20，该限位凸缘20同样设置在空心套筒 11的波纹管段，并且当波纹管10处于其行程的最下端(S卩，处于最大行程)时，该限位凸缘 20与空心套筒11的限位台肩18的顶端相抵，这样，由波纹管凸缘19、限位凸缘20及二者 之间的中心导杆15共同构成了驱动力接受部，同时，在空心套筒11上的波纹管段开设有驱 动槽口 25，该驱动槽口 25沿轴向的长度至少要大于等于波纹管10的行程长度(即，升降针 所需求的行程)，这样，来自驱动装置的驱动力经由该驱动槽口而施加到驱动力接受部并驱 动中心导杆15上升或下降，同时该驱动槽口 25还兼作波纹管段气体排放槽，以便将波纹管 段的气体迅速排放出去。事实上，驱动力接受部也可以设置在第二约束部所围绕的那一段中心导杆上，相 应地，驱动槽口开设于第二约束部所对应的那一段空心套筒上，并且驱动槽口沿轴向的长 度同样是要至少大于等于波纹管的行程长度，这同样可以成为中间驱动的模式。至于驱动 力接受部和驱动部件的形状及配合关系，类似于前面结合图7所作的说明，在此不再赘述， 只是此时需要在波纹管段空心套筒上开设如图4所示的排气孔。相比于第一实施例所采用的底部驱动方式，本实施例所采用的中间驱动方式可以 减小中心导杆的长度，也就是说，该中心导杆从下端伸出空心套筒的长度无需太长，从而可 使该升降装置的整体长度大大减小，并且还增加了系统的可靠性。需要指出的是，驱动力接受部的具体形状和结构并不局限于图7所示形状和结 构，而是可以根据与驱动力接受部相配合的驱动部件的形状和结构而定。该驱动部件与驱 动装置相连，用以将来自驱动装置的驱动力传递至升降装置的驱动力接受部，以使该升降 装置在该驱动力的作用下携带被加工半导体器件上升/下降。例如，若驱动部件上的用于 与驱动力接受部相连的连接端的截面形状为“凸”字形，则驱动力接受部的截面形状为与前 述“凸”字形相配合的“凹”字形结构；反之，若驱动部件上的用于与驱动力接受部相连的连 接端的截面形状为“凹”字形，则驱动力接受部的截面形状为与前述“凹”字形相配合的“凸” 字形结构。在此，驱动力接受部的截面形状指的是驱动力接受部在图7所示截面上的形状； 驱动部件的截面形状指的是驱动部件在图7所示截面上的形状。此外，本发明还提供一种半导体器件加工设备，其包括用于支撑被加工半导体器 件的器件支撑部；至少三个本发明所提供的前述升降装置，所述升降装置可升降用于支撑 被加工半导体器件的升降针；以及驱动装置，其驱动上述升降装置进行上升/下降运动，从 而带动被加工半导体器件上升/下降，以实现离座/入座。在本发明提供的半导体器件加工设备中，器件支撑部设置有沿轴线贯穿该器件支 撑部的升降针通道，各升降装置所支撑的升降针可在驱动装置及升降装置的共同作用下自 上向下或者自下向上穿越所述升降针通道。在本发明提供的半导体器件加工设备中，驱动装置可以采用气缸、液缸等。当升降 装置采用底部驱动方式时，驱动装置可设置在器件支撑部下方，并使驱动部件连接至升降 装置的中心导杆的底部；当升降装置采用中间驱动方式时，驱动装置可设置在器件支撑部 下方，例如斜下方，并使驱动部件连接至位于升降装置的中心导杆大致中间位置处的驱动 力接受部。在实际应用中，上述器件支撑部可以为静电卡盘，且由所述升降装置支撑的升降 针1可沿轴向贯穿所述静电卡盘。根据本发明的一个实施例，可以具有4个如上所述的升降装置。需要说明的是，升降装置的数目仅出于示例的目的，而不是为了限制本发明的保护 范围。普通技术人员在阅读了上述的技术方案和技术构思之后，显然可以根据工业的要求， 来调整升降装置的数目，以适应工业加工的要求。 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施 方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精 神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种升降装置，用于升降用以支撑器件的升降针，其包括中心导杆、具有中空结构 的安装法兰、空心套筒和波纹管，所述中心导杆的顶部设置有用于安插升降针的升降针容 纳槽，所述安装法兰的下部连接所述空心套筒，所述波纹管置于空心套筒内并且顶部固定 在安装法兰的底面，其特征在于所述升降装置还包括至少两个具有中空结构的中心导杆约束部，其中的第一约束部设 置在安装法兰的中空部分内且其外壁与安装法兰的内壁紧密配合；第二约束部设置在空心 套筒内的下部区域且其外壁与所述空心套筒的内壁紧密配合；所述中心导杆沿轴向依次贯 穿所述第一约束部、波纹管和第二约束部，并且中心导杆与所述第一约束部和第二约束部 的内壁紧密配合。
2.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述中心导杆一体成型。
3.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述中心导杆的侧面上形成有与升 降针容纳槽的底部相连通的贯通孔。
4.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述安装法兰的筒状内壁上开设有 沿轴向贯穿内壁的抽气槽。
5.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，还包括第一约束部挡圈，其设置在安 装法兰的中空部分内并位于所述第一约束部的顶部，以阻挡所述第一约束部在轴向上的运 动。
6.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述空心套筒内的下部区域设置有 限位台肩，所述第二约束部位于所述限位台肩的下方且顶部与所述限位台肩相抵。
7.根据权利要求6所述的升降装置，其特征在于，还包括第二约束部挡圈，其设置在空 心套筒内并位于所述第二约束部的底部，以阻挡所述第二约束部在轴向上的运动。
8.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，在所述中心导杆上设置驱动力接受 部，对应于驱动力接受部的位置以及波纹管的行程而在所述空心套筒上开设驱动槽口，使 来自驱动装置的驱动力经由该升降装置侧面开设的驱动槽口而施加到驱动力接受部，以驱 动中心导杆上升或下降。
9.根据权利要求8所述的升降装置，其特征在于，所述驱动力接受部设置在波纹管段 空心套筒内的中心导杆上，并且位于所述波纹管的下方，所述驱动槽口相应地开设于波纹 管段空心套筒。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的升降装置，其特征在于，所述第一约束部和 /或第二约束部为直线轴承。
11.一种半导体器件加工设备，包括器件支撑部，所述器件支撑部用于支撑所述半导体器件；至少三个根据权利要求1所述的升降装置，所述升降装置可升降用于支撑所述半导体 器件的升降针；以及驱动装置，所述驱动装置驱动所述升降装置以进行升降运动。
12.根据权利要求11所述的加工设备，其特征在于，所述升降装置支撑的升降针可沿 轴线贯穿所述器件支撑部。
13.根据权利要求11所述的加工设备，其特征在于，所述驱动装置为驱动气缸，所述驱 动气缸驱动所述升降装置的中心导杆及波纹管以进行升降运动。
14.根据权利要求11至13中任意一项所述的加工设备，其特征在于，所述器件支撑部 为静电卡盘。
全文摘要
本发明提供了一种升降装置，用于升降用以支撑器件的升降针。该升降装置包括中心导杆、具有中空结构的安装法兰、空心套筒、波纹管以及至少两个具有中空结构的中心导杆约束部，其中的第一约束部设置在安装法兰的中空部分内且其外壁与安装法兰的内壁紧密配合；第二约束部设置在空心套筒内的下部区域且其外壁与空心套筒的内壁紧密配合；中心导杆沿轴向依次贯穿第一约束部、波纹管和第二约束部，并且中心导杆与第一约束部和第二约束部的内壁紧密配合。此外，本发明还提供一种包括上述升降装置的半导体器件加工设备。本发明提供的升降装置和半导体器件加工设备可减小中心导杆的径向偏移，提高产品良率和生产效率，并可确保系统可靠运行及节约成本。
文档编号H01L21/683GK102148176SQ20101011058
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者张小昂 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司