升针机构和升举装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种升针机构和升举装置，涉及半导体制造【技术领域】，使升针的固定更加牢固。该升针机构包括：导杆；升针固定套筒，所述升针固定套筒的底部与所述导杆的顶部固定连接；所述导杆的顶端与所述升针固定套筒的顶端之间设置有挡翼固定部；所述挡翼固定部包括升针通道，所述升针通道从所述升针固定套筒的顶端向底端方向延伸；所述升针通道的侧面设置有挡翼沟槽，所述挡翼沟槽从所述升针固定套筒的顶端向底端方向延伸至第一拐点，所述挡翼沟槽在所述第一拐点处弯折并沿所述升针固定套筒的横截面方向延伸；所述升针通道中设置有升针，所述升针的顶端从所述升针固定套筒的顶端伸出，所述升针上设置有挡翼，所述挡翼位于所述挡翼沟槽中。
【专利说明】升针机构和升举装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体制造【技术领域】，尤其涉及一种升针机构和升举装置。
【背景技术】
[0002]刻蚀是半导体晶片加工过程中的重要工艺过程，刻蚀工艺是在反应腔中进行的，因此需要在刻蚀之前和刻蚀之后对反应腔中的晶片进行取放，晶片的取放过程通常是由升举装置完成的。如图1所示和图2所示，现有的升举装置包括驱动机构1、传动机构3和三个升针机构，驱动机构I固定在驱动机构支架11上，每个升针机构包括波升针21、导杆22、紧固套筒23和金属套筒24，其中金属套筒24与导杆22固定连接，利用金属套筒24将紧固套筒23直径变小来夹紧升针21。该升针机构还可以包括波纹管2，导杆22套设于波纹管2中，波纹管2可以固定设置于驱动机构支架11上。具体地，传动机构3包括波纹管支架31和曲柄32，导杆22设置在波纹管支架31上，波纹管支架31通过曲柄32与驱动机构I连接，驱动机构I通过驱动传动机构来控制导杆22上下运动。
[0003]然而，现有的升针机构中，紧固套筒很难牢固的夹紧升针，从而容易出现升针的松动，在工艺腔抽真空的瞬间，松动的升针可能会向上窜动，改变升针原有的位置，导致取放晶片的过程中升针被撞断，或者由于改变晶片的位置导致晶片损坏。并且升针的安装困难，需要在安装前调节紧固套筒，紧固套筒调节的太紧会使升针无法安装或者紧固套筒调节的太松会使升针达不到安装标准。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种升针机构和升举装置，使升针的固定更加牢固。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一方面，提供一种升针机构，包括导杆、升针固定套筒和升针，所述升针固定套筒的底部与所述导杆的顶部固定连接；
[0007]所述导杆的顶端与所述升针固定套筒的顶端之间设置有挡翼固定部；
[0008]所述挡翼固定部包括升针通道，所述升针通道从所述升针固定套筒的顶端向底端方向延伸；
[0009]所述升针通道的侧面设置有挡翼沟槽，所述挡翼沟槽从所述升针固定套筒的顶端向底端方向延伸至第一拐点，所述挡翼沟槽在所述第一拐点处弯折并沿所述升针固定套筒的横截面方向延伸；
[0010]所述升针通道中设置有所述升针，所述升针的顶端从所述升针固定套筒的顶端伸出，所述升针上设置有挡翼，所述挡翼位于所述挡翼沟槽中。
[0011]进一步地，所述导杆的顶端与所述升针固定套筒的侧壁形成腔体，所述腔体位于所述挡翼固定部和所述导杆的顶端之间；
[0012]所述升针通道从所述升针固定套筒的顶端向底端方向连通至所述腔体；
[0013]所述升针固定套筒的腔体中设置有与所述升针固定套筒具有相同轴向的压缩弹簧;
[0014]所述升针的底端与所述压缩弹簧的顶端之间设置有弹簧挡片；
[0015]所述升针和所述压缩弹簧通过所述弹簧挡片连接。
[0016]具体地，所述挡翼沟槽在所述第一拐点处弯折并沿所述升针固定套筒的横截面方向延伸至第二拐点，所述挡翼沟槽在所述第二拐点处弯折并向所述升针固定套筒的顶端方向延伸至第三拐点，所述挡翼沟槽在所述第三拐点处弯折并沿所述升针固定套筒的横截面方向延伸。
[0017]进一步地，所述升针的顶端设置有橡胶减震头。
[0018]具体地，所述挡翼为两个，所述两个挡翼关于所述升针的轴对称；
[0019]所述挡翼沟槽为两条，所述两条挡翼沟槽关于所述升针通道的轴对称。
[0020]优选地，所述升针由树脂材料制成。
[0021]另一方面，提供一种升举装置，包括驱动机构、传动机构和至少三个升针机构，
[0022]每个升针机构为上述的升针机构；
[0023]每个所述升针机构中的导杆通过所述传动机构连接于所述驱动机构，所述驱动机构用于通过所述传动机构驱动所述导杆带动升针运动。
[0024]本实用新型提供的升针机构和升举装置，通过设置有挡翼的升针和设置有挡翼沟槽的升针固定套筒配合安装，使升针的挡翼在挡翼沟槽的弯折处被固定，这种固定方式更加牢固，避免了在工艺腔抽真空的过程中升针的窜动，从而防止了取放晶片的过程中升针被撞断、或者由于改变晶片的位置导致晶片损坏。并且升针的安装更加方便，无需在安装前调节紧固套筒，同时避免了紧固套筒调节的太紧使升针无法安装或者紧固套筒调节的太松使升针达不到安装标准。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为现有技术中一种升举装置的结构示意图；
[0027]图2为图1中升针机构的结构示意图；
[0028]图3为本实用新型实施例中一种升针机构的结构示意图；
[0029]图4为图3中升针固定套筒的结构示意图；
[0030]图5为本实用新型实施例中另一种升针机构的结构示意图；
[0031]图6为本实用新型实施例中一种升针固定套筒的轴截面示意图；
[0032]图7为本实用新型实施例中另一种升针机构的结构示意图；
[0033]图8为本实用新型实施例中一种升针的结构示意图；
[0034]图9为本实用新型实施例中一种升举装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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作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。
[0036]如图3所示，本实用新型实施例提供一种升针机构，包括:导杆22、升针固定套筒25和升针21，升针固定套筒25的底部与导杆22的顶部固定连接；导杆22的顶端与升针固定套筒25的顶端之间设置有挡翼固定部；如图4所示，该挡翼固定部包括升针通道252，升针通道252从升针固定套筒25的顶端向底端方向延伸；升针通道252的侧面设置有挡翼沟槽253，挡翼沟槽253从升针固定套筒25的顶端向底端方向延伸至第一拐点，挡翼沟槽253在该第一拐点处弯折并沿升针固定套筒25的横截面方向延伸；如图3所示，升针通道中设置有升针21，升针21的顶端从升针固定套筒25的顶端伸出，升针21上设置有挡翼211，挡翼211位于挡翼沟槽中。
[0037]具体地，升针固定套筒25的底部与导杆22的顶部可以通过螺纹固定连接，即升针固定套筒25的内侧壁和导杆22的侧壁分别设置有对应的螺纹。
[0038]上述升针机构具体用于半导体刻蚀设备中的升举装置。升针的具体安装过程为:将升针21从升针固定套筒25的升针通道穿入，同时升针21的挡翼211从挡翼沟槽穿入，当挡翼到达挡翼沟槽中的第一拐点时，旋转升针21，使挡翼211进入挡翼沟槽的弯折处，从而被固定。
[0039]本实施例中的升针机构，通过设置有挡翼的升针和设置有挡翼沟槽的升针固定套筒配合安装，使升针的挡翼在挡翼沟槽的弯折处被固定，这种固定方式更加牢固，避免了在工艺腔抽真空的过程中升针的窜动，从而防止了取放晶片的过程中升针被撞断、或者由于改变晶片的位置导致晶片损坏。并且升针的安装更加方便，无需在安装前调节紧固套筒，同时避免了紧固套筒调节的太紧使升针无法安装或者紧固套筒调节的太松使升针达不到安装标准。
[0040]具体地，如图5所示，导杆22的顶端与升针固定套筒25的侧壁形成腔体251，腔体251位于挡翼固定部和导杆22的顶端之间；升针通道从升针固定套筒25的顶端向底端方向连通至腔体251 ;升针固定套筒25的腔体251中设置有与升针固定套筒25具有相同轴向的压缩弹簧5 ;升针21的底端与压缩弹簧5的顶端之间设置有弹簧挡片4 ;升针21和压缩弹簧5通过弹簧挡片4连接。压缩弹簧可以为一个或多个。压缩弹簧5用于增加挡翼211与挡翼沟槽之间的摩擦力，从而使升针21被固定的更牢固。
[0041]优选地，如图6所示，上述挡翼沟槽253在上述第一拐点A处弯折并沿升针固定套筒的横截面方向延伸至第二拐点B，挡翼沟槽253在第二拐点B处弯折并向升针固定套筒的顶端方向延伸至第三拐点C，挡翼沟槽253在第三拐点C处弯折并沿升针固定套筒的横截面方向延伸。
[0042]显然，挡翼沟槽除了上述两种弯折方式外，还可以有其他的弯折方式。例如:挡翼沟槽可以在第一拐点处弯折并沿升针固定套筒的横截面方向延伸至第二拐点，在第二拐点处弯折并向升针固定套筒的底端方向延伸至第三拐点，在第三拐点处弯折并向横截面方向延伸；或者在图6所示的弯折结构基础上，挡翼沟道可以继续弯折并延伸。本实施例对挡翼沟槽的形状并不作限定，只要挡翼沟槽具有至少一次沿升针固定套筒的横截面方向延伸的弯折结构，即可保证在压缩弹簧的配合下，对升针进行固定。当然，挡翼沟槽的弯折结构越多则固定效果越好，但是升针的安装过程和升针固定套筒的制作会更加复杂，因此挡翼沟槽的具体结构可以根据实际情况进行设计。
[0043]进一步地，如图7所示，升针21的顶端设置有橡胶减震头212，用于在升针升起并碰触晶片或晶片托盘瞬间，吸收碰撞引起的冲击力，起到缓冲的作用。
[0044]优选地，上述挡翼沟槽为两条，这两条挡翼沟槽关于上述升针通道的轴对称，如图8所示，此时上述升针21上的挡翼211也为两个，这两个挡翼211关于该升针21的轴对称。这样可以使升针的固定效果更好，当然，还可以设置三条挡翼沟槽和三个挡翼配合安装。挡翼沟槽和挡翼的数量可以根据实际情况进行设置。
[0045]优选地，升针由树脂材料制成。现有的升针是由陶瓷构成，但是本实施例中由于需要设置挡翼，因此使用树脂来制造升针的成本更低。
[0046]本实施例中的升针机构，通过设置有挡翼的升针和设置有挡翼沟槽的升针固定套筒配合安装，使升针的挡翼在挡翼沟槽的弯折处被固定，这种固定方式更加牢固，避免了在工艺腔抽真空的过程中升针的窜动，从而防止了取放晶片的过程中升针被撞断、或者由于改变晶片的位置导致晶片损坏。并且升针的安装更加方便，无需在安装前调节紧固套筒，同时避免了紧固套筒调节的太紧使升针无法安装或者紧固套筒调节的太松使升针达不到安装标准。
[0047]本实用新型实施例还提供一种升举装置，用于刻蚀设备，例如电感耦合等离子体(Inductive Coupled Plasma, ICP)刻蚀设备,如图9所示,该升举装置包括驱动机构1、传动机构3和至少三个升针机构，驱动机构I固定设置于驱动机构支架11上，每个升针机构为上述各实施例中的升针机构。每个升针机构中的导杆22通过传动机构3连接于驱动机构1，驱动机构I用于通过传动机构3驱动导杆22带动升针21运动。该升针机构还可以包括波纹管2，导杆22套设于波纹管2中，波纹管2可以固定设置于驱动机构支架11上。具体地，传动机构3可以包括波纹管支架31和曲柄32，导杆22设置在波纹管支架31上，波纹管支架31通过曲柄32与驱动机构I连接，驱动机构I通过驱动传动机构来控制导杆22上下运动，当然，传动机构3也可以为其他结构，只要能在驱动机构I的控制下使导杆22沿波纹管2上下运动即可。驱动机构I具体可以为气缸或者伺服电机。
[0048]升针机构的具体结构和原理与上述实施例相同，在此不再赘述。
[0049]本实施例中的升举装置，通过设置有挡翼的升针和设置有挡翼沟槽的升针固定套筒配合安装，使升针的挡翼在挡翼沟槽的弯折处被固定，这种固定方式更加牢固，避免了在工艺腔抽真空的过程中升针的窜动，从而防止了取放晶片的过程中升针被撞断、或者由于改变晶片的位置导致晶片损坏。并且升针的安装更加方便，无需在安装前调节紧固套筒，同时避免了紧固套筒调节的太紧使升针无法安装或者紧固套筒调节的太松使升针达不到安装标准。
[0050]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种升针机构，包括导杆、升针固定套筒和升针，所述升针固定套筒的底部与所述导杆的顶部固定连接；其特征在于: 所述导杆的顶端与所述升针固定套筒的顶端之间设置有挡翼固定部； 所述挡翼固定部包括升针通道，所述升针通道从所述升针固定套筒的顶端向底端方向延伸； 所述升针通道的侧面设置有挡翼沟槽，所述挡翼沟槽从所述升针固定套筒的顶端向底端方向延伸至第一拐点，所述挡翼沟槽在所述第一拐点处弯折并沿所述升针固定套筒的横截面方向延伸； 所述升针通道中设置有所述升针，所述升针的顶端从所述升针固定套筒的顶端伸出，所述升针上设置有挡翼，所述挡翼位于所述挡翼沟槽中。
2.根据权利要求1所述的升针机构，其特征在于， 所述导杆的顶端与所述升针固定套筒的侧壁形成腔体，所述腔体位于所述挡翼固定部和所述导杆的顶端之间； 所述升针通道从所述升针固定套筒的顶端向底端方向连通至所述腔体； 所述升针固定套筒的腔体中设置有与所述升针固定套筒具有相同轴向的压缩弹簧； 所述升针的底端与所述压缩弹簧的顶端之间设置有弹簧挡片； 所述升针和所述压缩弹簧通过所述弹簧挡片连接。
3.根据权利要求1或2所述的升针机构，其特征在于， 所述挡翼沟槽在所述第一拐点处弯折并沿所述升针固定套筒的横截面方向延伸至第二拐点，所述挡翼沟槽在所述第二拐点处弯折并向所述升针固定套筒的顶端方向延伸至第三拐点，所述挡翼沟槽在所述第三拐点处弯折并沿所述升针固定套筒的横截面方向延伸。
4.根据权利要求1或2所述的升针机构，其特征在于， 所述升针的顶端设置有橡胶减震头。
5.根据权利要求1或2所述的升针机构，其特征在于， 所述挡翼为两个，所述两个挡翼关于所述升针的轴对称； 所述挡翼沟槽为两条，所述两条挡翼沟槽关于所述升针通道的轴对称。
6.根据权利要求1或2所述的升针机构，其特征在于， 所述升针由树脂材料制成。
7.一种升举装置，包括驱动机构、传动机构和至少三个升针机构，其特征在于， 每个升针机构为如权利要求1至6中任意一项所述的升针机构； 每个所述升针机构中的导杆通过所述传动机构连接于所述驱动机构，所述驱动机构用于通过所述传动机构驱动所述导杆带动升针运动。
【文档编号】H01L21/683GK203434136SQ201320422723
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】王福来 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