半导体工艺腔室及其顶针高度调节装置的制作方法

本申请涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种半导体工艺腔室及其顶针高度调节装置。

背景技术：

1、半导体工艺设备用于对晶圆进行加工，顶针结构用于支撑晶圆升降。在使用过程中，需要确保顶针结构运动过程中，晶圆始终与esc(electrostatic chuck静电卡盘)表面平行。否则，晶圆可能在被三针顶到高位的时候发生倾斜，导致机械手不能正确地取到晶圆，甚至晶圆还会发生从三针上滑落的风险。

2、因此，如何降低晶圆升降过程中发生倾斜的风险是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体工艺腔室及其顶针高度调节装置。其通过顶针外侧壁的高度标识确定顶针的高度，并根据顶针的高度控制执行器的动作，从而使顶针的高度相同，降低了晶圆升降过程中发生倾斜的风险。

2、为实现本申请的目的而提供一种顶针高度调节装置，应用于半导体工艺腔室，所述半导体工艺腔室中设置有用于承载晶圆的基座，包括执行部和顶针组件，所述顶针组件可升降地穿设于所述基座，用于支撑升降所述晶圆，所述顶针组件的外侧壁设有高度标识，所述执行部和所述顶针组件数量相等，且一一对应连接，所述执行部用于带动各个所述顶针组件升降；

3、所述顶针高度调节装置还包括检测组件和控制器，所述检测组件，与所述顶针组件的位置一一对应，用于识别各个所述顶针组件的所述高度标识；

4、所述控制器连接所述检测组件和执行部，用于根据检测组件识别的所述高度标识确定所述顶针组件的高度，并根据所述顶针组件的高度控制各个所述顶针组件对应的执行部动作，以使各个所述顶针组件的高度一致。

5、在一些实施例中，所述高度标识包括反光面和非反光面，二者沿所述顶针组件的长度方向交替分布，所述检测组件用于识别所述反光面，并向所述控制器发送识别信号。

6、在一些实施例中，所述顶针组件包括顶针本体和顶针支架，所述顶针支架位于所述顶针本体和所述执行部之间，所述高度标识设置在所述顶针支架的外侧壁。

7、在一些实施例中，所述反光面和所述非反光面在所述顶针组件的长度方向上等距交替分布。

8、在一些实施例中，所述执行部为气动执行部，所述气动执行部包括输气管线和升降气缸，其中，

9、所述升降气缸与所述顶针组件相连，用于带动所述顶针组件升降；

10、所述输气管线包括上升管线和下降管线，所述上升管线与所述升降气缸相连，所述上升管线中设有上升调节阀，所述上升调节阀用于在其所对应的顶针组件的支撑面在上升过程中高于其余所述顶针组件时，降低所述升降气缸的上升速度；所述下降管线与所述升降气缸相连，所述下降管线中设有下降调节阀，所述下降调节阀用于在其所对应的顶针组件的支撑面在下降过程中低于其余所述顶针组件时，降低所述升降气缸的下降速度。

11、在一些实施例中，所述控制器具体用于计算支撑面最高的顶针组件与支撑面最低的顶针组件的高度差，并比较所述高度差与预设值，如果所述高度差大于所述预设值，则停止支撑面最高的顶针组件对应的所述气动执行部。

12、在一些实施例中，还包括报警器，所述报警器与所述控制器相连，用于当所述高度差大于所述预设值时发出报警信号。

13、在一些实施例中，还包括上升总线和下降总线，各个所述上升管线均与所述上升总线相连，所述上升总线中设有上升总阀，所述上升总阀用于控制所述上升总线向各个所述上升管线输送压缩空气；各个所述下降管线均与所述下降总线相连，所述下降总线中设有下降总阀，所述下降总阀用于控制所述下降总线向各个所述下降管线输送压缩空气。

14、在一些实施例中，所述上升调节阀和所述下降调节阀均为气动流量阀。

15、本申请还提供了一种半导体工艺腔室，包括：用于承载晶圆的基座，以及上述任意一种顶针高度调节装置。

16、本申请具有以下有益效果：

17、本申请提供的半导体工艺腔室的一种顶针高度调节装置，应用于半导体工艺腔室，半导体工艺腔室中设置有用于承载晶圆的基座，顶针高度调节装置包括执行部和顶针组件，顶针组件可升降地穿设于基座，用于支撑升降晶圆，顶针组件的外侧壁设有高度标识，执行部和顶针组件数量相等，且一一对应连接，执行部用于带动各个顶针组件升降；顶针高度调节装置还包括检测组件和控制器。检测组件与顶针的一一对应，用于识别各个顶针的高度标识；控制器连接检测组件和执行部，用于根据检测组件识别的高度标识确定顶针的高度，并根据顶针的高度控制各个顶针对应的执行部动作，以使各个顶针的高度一致。

18、顶针支撑晶圆，执行部动作带动顶针升降，从而使晶圆升降。升降的过程中，控制器通过检测组件测得各个顶针的高度，并通过执行部实时调节顶针高度，保证晶圆在升降过程中保持水平，降低了晶圆发生倾斜的风险，保证机械手能够正确取得晶圆，避免晶圆从顶针高度调节装置上滑落。

19、本申请还提供了一种半导体工艺腔室，包括上述顶针高度调节装置，并具有上述优点。

技术特征：

1.一种顶针高度调节装置，应用于半导体工艺腔室，所述半导体工艺腔室中设置有用于承载晶圆的基座，其特征在于，包括执行部和顶针组件，所述顶针组件可升降地穿设于所述基座，用于支撑升降所述晶圆，所述顶针组件的外侧壁设有高度标识，所述执行部和所述顶针组件数量相等，且一一对应连接，所述执行部用于带动各个所述顶针组件升降；

2.根据权利要求1所述的顶针高度调节装置，其特征在于，所述高度标识包括反光面和非反光面，二者沿所述顶针组件的长度方向交替分布，所述检测组件用于识别所述反光面，并向所述控制器发送识别信号。

3.根据权利要求2所述的顶针高度调节装置，其特征在于，所述顶针组件包括顶针本体和顶针支架，所述顶针支架位于所述顶针本体和所述执行部之间，所述高度标识设置在所述顶针支架的外侧壁。

4.根据权利要求2所述的顶针高度调节装置，其特征在于，所述反光面和所述非反光面在所述顶针组件的长度方向上等距交替分布。

5.根据权利要求1所述的顶针高度调节装置，其特征在于，所述执行部为气动执行部，所述气动执行部包括输气管线和升降气缸，其中，

6.根据权利要求5所述的顶针高度调节装置，其特征在于，所述控制器具体用于计算支撑面最高的顶针组件与支撑面最低的顶针组件的高度差，并比较所述高度差与预设值，如果所述高度差大于所述预设值，则停止支撑面最高的顶针组件对应的所述气动执行部。

7.根据权利要求6所述的顶针高度调节装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与所述控制器相连，用于当所述高度差大于所述预设值时发出报警信号。

8.根据权利要求5所述的顶针高度调节装置，其特征在于，还包括上升总线和下降总线，各个所述上升管线均与所述上升总线相连，所述上升总线中设有上升总阀，所述上升总阀用于控制所述上升总线向各个所述上升管线输送压缩空气；各个所述下降管线均与所述下降总线相连，所述下降总线中设有下降总阀，所述下降总阀用于控制所述下降总线向各个所述下降管线输送压缩空气。

9.根据权利要求5所述的顶针高度调节装置，其特征在于，所述上升调节阀和所述下降调节阀均为气动流量阀。

10.一种半导体工艺腔室，其特征在于，包括：用于承载晶圆的基座，以及如权利要求1至9任意一项所述的顶针高度调节装置。

技术总结
本申请提供一种半导体工艺腔室及其顶针高度调节装置，半导体工艺腔室中设置有用于承载晶圆的基座，顶针高度调节装置包括执行部和顶针组件，顶针组件可升降地穿设于基座，顶针组件的外侧壁设有高度标识，执行部和顶针组件数量相等，且一一对应地连接；顶针高度调节装置还包括检测组件和控制器，检测组件用于识别各个顶针组件的高度标识；控制器连接检测组件和执行部。顶针组件支撑晶圆，执行部动作带动顶针组件升降，从而使晶圆升降。控制器通过检测组件测得各个顶针组件的高度，并通过执行部实时调节顶针组件高度，保证晶圆在升降过程中保持水平，降低了晶圆发生倾斜的风险，保证机械手能够正确取得晶圆，避免晶圆从顶针高度调节装置上滑落。

技术研发人员：侯朋飞,刘晓行
受保护的技术使用者：北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日：20230228
技术公布日：2024/1/15