CN102272915A - 销升降系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的一方面是与具有顶表面和底表面的且所述顶表面与所述底表面间隔有宽度的静电吸盘一起使用的设备，所述静电吸盘其中还具有孔，所述孔在所述顶表面具有第一宽度而在所述底表面具有第二宽度，所述第一宽度小于所述第二宽度，所述顶表面可使晶片放置在其上。所述设备包括销、轴、颈部分和外部壳体部分。所述销具有的销宽度小于所述第一宽度。所述轴具有销固定部分、末端部分和设置在销固定部分和末端部分之间的中间部分。所述中间部分具有第一轴承部分。所述外部壳体部分具有第一末端和第二末端并包括第二轴承部分。所述轴被设置在所述外部壳体部分内并且所述轴相对于所述外部壳体部分是可移动的。所述颈部分设置在所述第一末端。所述第二轴承部分相对于所述颈部分是固定的。所述第一轴承部分相对于所述第二轴承部分是可移动的。

Description

销升降系统
背景技术
在晶片加工系统中对半导体晶片进行加工。现在将参考图1和2对示例性传统的晶片加工系统进行描述。
图1和2显示为传统的晶片加工系统。在这些图中，晶片加工系统100包括约束腔室部分102、电极104、静电吸盘(ESC)106、电极驱动源112、ESC驱动源114和销升降系统116。约束腔室部分102具有输入部分108和输出部分110。销升降系统116包括顶升销118。约束腔室部分102包围了用于加工半导体晶片120的加工空间122。
在操作中，如图1中所示，半导体晶片120被放置在ESC 106上。ESC驱动源114向ESC 106施加了电压，从而产生电场，该电场产生将半导体晶片120支撑在ESC106上的库仑力。当通过ESC106将半导体晶片120支撑在适当位置时，通过输入部分108向加工空间122提供多种材料，同时通过电极驱动源112向电极104施加电压以在加工空间122中产生等离子体。位于加工空间内的产生的等离子体通过蚀刻半导体晶片120的部分或者通过在半导体120上沉积材料而与半导体晶片120相互作用。当所述加工完成时，通过输出部分110除去加工空间122内的剩余的材料。然后第二驱动源114停止向ESC106施加电压，停止库仑力，然后释放半导体晶片120。如图2中所示，销升降系统116接着将半导体晶片120向上推动以缓解表面张力，将半导体晶片120的一边顶升离开ESC106。然后半导体晶片120从晶片加工系统100移出。
为了保持在半导体晶片加工的各方面要求的精确性，在晶片加工系统100的制造和使用中都必须格外谨慎。ESC 106尤其是晶片加工系统100的极为昂贵的部分。必须精确保持ESC106的操作参数，以便精确地支撑和释放半导体晶片。ESC106的操作参数的非限制性实例包括表面电阻、表面电容和整体阻抗(overallimpedance)，各参数可随着ESC106的物理完整性的变化或损坏而发生变化。因此，如果ESC106的物理完整性降低，ESC106可能无法有效地工作，或者甚至不工作。
ESC 106特别容易受到来自顶升销118的损坏的影响，这将参考图3和4在下文中进行描述。
图3是图1的A部分的分解图。在图3中，通过径向距离302将顶升销118与ESC 106的内壁分开。所述分开需要消除顶升销118和ESC 106之间的接触，从而防止顶升销118对ESC 106造成损坏。
图4是当顶升销118移动靠近半导体晶片120时A部分的示例状态的分解图。在所述图中，顶升销118的纵轴将沿着线402垂直对准ESC106。然而，在该示例状态中，顶升销118的纵轴实际上是沿着线404对准，这与所述沿着线402的轴偏离了θ角度。由于顶升销118的纵轴沿着线404对准，当顶升销118移动靠近半导体晶片120时，顶升销118与ESC 106在点406处接触。由于顶升销118继续向半导体晶片120升起，销继续刮擦ESC106。所述刮擦可损坏ESC106，可改变ESC106的物理完整性，可改变ESC106的操作参数，并可导致ESC106不能有效地或不适当地工作。在这种情况下，必须对ESC106进行维修或者替换，而这两种处理都是费用昂贵的。
现将参考图5和6对传统的销升降系统进行更为详细的描述。
图5显示为处于第一状态的传统的销升降系统116。如图中所示，销升降系统116包括顶升销118、销固定(pin holding)轴504、壳体颈部506、壳体外部部分508、第一轴承510、轴承分隔部分512、第二轴承514和波纹管部分516。轴承分隔部分512将第一轴承510和第二轴承514分隔开，并且另外在其中切入有窗口518。窗口518促使升降臂(未图示)通过凹槽520升高销固定轴504。销固定轴504包括销固定部分522、中间部分524、座部分526和末端部分528，所述末端部分528包括凹槽520。壳体颈部506包括轴导向部分532、帽部分534和内部部分536。壳体外部部分508包括凸缘部分530。
销升降系统116可安装在ESC106中的安装孔540内。安装孔540包括颈部分542、销部分544和位于ESC106的上表面的销开口546。颈部分542被设计为使顶升销118通过以及阻留轴导向部分532。可操作销部分544以使顶升销118通过，而销开口546被设计为使顶升销118的凸缘通过。固定板548将销升降系统116阻留在安装孔540内。
帽部分534与壳体外部部分508连接。波纹管部分516的一端连接至壳体颈部506的内部部分536，而波纹管部分516的另一端连接至座部分526。第一轴承510与壳体外部部分508的凸缘部分530连接，还与轴承分隔部分512连接。轴承分隔部分512还与第二轴承514连接。因此，第一轴承510与第二轴承514之间保持恒定距离d。
在该状态中，顶升销118被设置在ESC106的顶表面的下面。因此，在销固定部分522的顶部与轴导向部分532之间具有间隙538。
现将参考图6对销升降系统116的第二状态(即晶片-顶升状态)进行描述。
为了将顶升销118向外顶升穿过ESC106的销开口546，采用升降臂(未图示)并且销固定轴504在凹槽520处穿过窗口518。连续顶升销固定轴504直至座部分526与第一轴承510分开并且销固定部分522的顶部到达轴导向部分532的顶部。
参考图7-10，顶升销损坏ESC的问题(例如参考图4的如上讨论的问题)，现将被描述为适用于销升降系统116。
图7是图5的B部分的分解图。在该图中，销固定轴504的末端部分528实际上不接触第一轴承510。末端部分528与第一轴承510之间间隔有距离702。以该方式设计销升降系统116以使其提供沿着与销固定轴504的长度平行的轴的无摩擦运动。
图8是图5的C部分的分解图。在该图中，销固定轴504的末端部分528实际上不接触支座分隔部分512。末端部分528与支座分隔部分512间隔有距离802。以该方式设计销升降系统116以使其提供沿着与销固定轴504的长度平行的轴的无摩擦运动。
销固定轴504的外部直径通常被设计为与第一轴承510和轴承分隔部分512的每一个的内部直径尽量接近，以限制销固定轴504的横向移动。然而，如上所述，仍然要保留间隙以提供销固定轴504的无摩擦运动。如将参考图9和图10在下文中描述的，这些间隙可导致顶升销118的倾斜。
假设图9的箭头902代表销固定轴504的理想的纵轴，其中顶升销118的纵轴垂直于ESC 106的上表面。在该实例中，进一步假设销固定轴504实际上是倾斜的，以至于末端部分528在点550处接触轴承分隔部分512，如图5中所示，然而末端部分528还在点552处接触第一轴承510。在这种情况下，销固定轴504的纵轴实际上与图9的箭头904平行。在该实例中，因此销固定轴504倾斜了角度
Figure BDA0000074988240000051
如上所述，距离d是第一轴承510和第二轴承514之间的距离。间距Δ1906是末端部分528和第一轴承510之间的间距，其还可图解说明为图7中的距离702。因此，在图9中，距离d和间距Δ1906与角度
Figure BDA0000074988240000052
的关系为：
Figure BDA0000074988240000053
因此，在已知的距离d和间距Δ1906的情况下，可以计算销固定轴504的最大倾斜角度
Figure BDA0000074988240000054
一旦计算了销固定轴504的最大倾斜角度可确定顶升销118的最大的、不需要的横向位移。回到图5，距离D是ESC 106的上表面与点550之间的距离，其中末端部分528接触轴承分隔部分512。通过采用销固定轴504的最大倾斜角度
Figure BDA0000074988240000056
和距离D，可确定顶升销118的最大横向位移。
如图10中所示，假设箭头1002代表销固定轴504的理想的纵轴，其中顶升销118的纵轴垂直于ESC 106的上表面。在该实例中，进一步假设销固定轴504倾斜了最大的倾斜角度
Figure BDA0000074988240000057
在这种情况下，销固定轴504的纵轴实际上与图10中的箭头1004平行。进一步地，顶升销118的最大横向位移是Δ21006。因此，距离D和最大倾斜角度
Figure BDA0000074988240000061
与Δ21006的关系为：
Figure BDA0000074988240000062
因此，在已知的距离D和已知的最大的倾斜角度
Figure BDA0000074988240000063
的情况下，可计算间距Δ21006。
将方程式(1)代入方程式(2)，得到
Δ2＝(D/d)Δ1.    (3)
因此，很显然顶升销118的最大横向位移Δ2直接与ESC106的上表面至点550的距离D和第一轴承510与第二轴承514之间的距离d的比相关。
例如，假设在传统的销升降系统中，在第一轴承510和第二轴承514之间的距离d是1.2cm，ESC106的上表面至点550的距离D是4.4cm，而末端部分528和第一轴承510之间的间距Δ1是1.4mm。在所述实例中，ESC106的上表面至点550的距离D和第一轴承510与第二轴承514之间的距离d的比是3.6。采用方程式(3)，顶升销118的最大横向位移Δ2计算为5.1mm。换言之，顶升销118具有5.1mm的不需要的横向运动，从而顶升销118可接触并损坏ESC106。
所需要的是可减少所述销的横向位移的销升降系统。
发明内容
本发明的目的是提供减少所述销的横向位移的销升降系统。
本发明的一方面是与具有顶表面和底表面的且顶表面与底表面间隔有宽度的静电吸盘一起使用的设备，所述静电吸盘其中还具有孔，所述孔在所述顶表面具有第一宽度而在底表面具有第二宽度，所述第一宽度小于第二宽度，所述顶表面可使晶片放置在其上。所述设备包括销、轴、颈部分和外部壳体部分。所述销具有的销宽度小于第一宽度。所述轴具有销固定部分、末端部分和设置在销固定部分和末端部分之间的中间部分。所述中间部分具有第一轴承部分。所述外部壳体部分具有第一末端和第二末端并包括第二轴承部分。所述轴被设置在所述外部壳体部分内并且是相对于所述外部壳体部分是可移动的。所述颈部分设置在所述第一末端。所述第二轴承部分相对于所述颈部分是固定的。所述第一轴承部分相对于第二轴承部分是可移动的。
本发明的其它目的、优点和新颖的特性将在随后的说明中进行部分的描述，并且对于本领域技术人员其在某种程度上在对以下内容进行实质审查后将变得显而易见或者可通过本发明的实施而学会。可通过各手段及其组合(尤其是在所附的权利要求中指出的)来实现和获得本发明的目的和优点。
附图说明
附图被并入描述并形成所述描述的一部分，其图解说明了本发明的示例性实施方式，并且和说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1图解说明了当晶片-升降销位于ESC的表面下方时处于第一状态的传统的晶片加工系统；
图2图解说明了当晶片-升降销位于ESC的表面上方时处于第二状态的传统的晶片加工系统；
图3是图1的A部分的分解图；
图4是当所述销移动更靠近半导体晶片时A部分的实施例状态的分解图；
图5图解说明了处于第一状态的传统的销升降系统；
图6图解说明了处于第二状态的传统的销升降系统；
图7是图5的B部分的分解图；
图8是图5的C部分的分解图；
图9图解说明了在当图5的传统的销升降系统处于第一状态时其销固定轴的理想的方向与当所述传统的销升降系统倾斜处于第一状态时所述销固定轴的实际方向之间的关系；
图10图解说明了在当图6的传统的销升降系统处于第二状态时其销固定轴的理想的方向与当所述传统的销升降系统倾斜处于第二状态时所述销固定轴的实际方向之间的关系；
图11图解说明了根据本发明的一方面的处于第一状态的销升降系统的实施例；
图12图解说明了根据本发明的一方面的处于第二状态的图11的销升降系统的实施例；
图13是图11的D部分的分解图；
图14是图11的E部分的分解图；
图15图解说明了在当图11的销升降系统处于第一状态时其销固定轴的理想的纵轴与当所述销升降系统倾斜处于第一状态时所述销固定轴的实际纵轴之间的关系；
图16图解说明了在当图12的销升降系统处于第二状态时其销固定轴的理想的纵轴与当所述销升降系统倾斜处于第二状态时所述销固定轴的实际纵轴之间的关系；以及
图17图解说明了在当图12的销升降系统处于第二状态时其销固定轴的理想的纵轴与当所述销升降系统倾斜处于第二状态时所述销固定轴的实际纵轴之间的关系。
具体实施方式
现将参考图11和图12对根据本发明的一方面的销升降系统的示例实施方式进行描述。
图11图解说明了根据本发明的一方面的处于第一状态的示例的销升降系统1100。如图中所示，销升降系统1100包括销1102、销止动弹簧1136、销固定轴1104、壳体颈部1106、壳体外部部分1108，所述壳体外部部分1108包括第二轴承部分1112、第一轴承1110和波纹管部分1116。所述壳体外部部分1108在有切入其中的窗口1114。窗口1114促使升降臂(未图示)通过凹槽1118升高销固定轴1104。销固定轴1104包括销固定部分1120、包含有锥形部分1446的中间部分1122以及末端部分1124，所述末端部分1124包括凹口1126和凹槽1118。壳体颈部1106包括轴导向部分1128、帽部分1130、内部部分1132，所述内部部分1132被加工成具有腔1148。壳体外部部分1108包括凸缘部分1134。
销升降系统1100可安装在ESC106内的安装孔540内。颈部部分542被设计为通过销1102并阻留轴导向部分1128。可操作销部分544以使销1102通过，而销开口546被设计为使销1102的凸缘通过。
销固定部分1120其内具有通道，用于固定销1102。提供径向力的装置(例如销止动弹簧1136)被成环形地设置在销1102的周围以及在销固定部分1120内。销止动弹簧1136在销1102的圆周和销固定部分1120的内圆周之间提供径向力。所述径向力使销1102居中在销固定部分1120内。
销1102的底部1138可被设计为具有凸形结构，而销固定部分1120的底部或销座1140可被设计为具有相应的凹形结构。销底部1138的凸形结构的非限制性实施例包括半球形的凸出的凸形结构，而销座1140的凹形结构的非限制性实施例包括半球形的凹陷的凹形结构。销底部1138和销座1140之间的所述结构关系提供额外的销1102的居中条件。
帽部分1130与壳体外部部分1108连接。波纹管部分1116的一端与壳体颈部1106的内部部分1132连接，而波纹管部分1116的另一端与第一轴承1110连接。第一轴承1110还与销固定轴1104的中间部分1122连接。如将在下文进一步讨论的，并且与上述传统的销升降系统相比较，第一轴承1110没有保持与第二轴承部分1112间隔恒定距离d。根据本发明的一方面，第一轴承1110相对于第二轴承部分1112是可移动的。
在该状态中，销1102被设置在ESC106的顶表面的下方。
现将参考图12描述销升降系统1100的第二状态，即晶片顶升状态。
为了将销1102向外顶升穿过ESC106的销开口546，采用升降臂(未图示)并且销固定轴1104在凹槽1118处穿过窗口1114。连续顶升销固定轴1104直至第一轴承1110与凸缘部分1134分开，并且销固定轴1104的中间部分1122的锥形部分1146恰好插入颈部的腔1148。
图13是图11的D部分的分解图。在该图中，第一轴承1110实际上不接触壳体外部部分1108。第一轴承1110与壳体外部部分1108间隔有距离1302。以该方式设计销升降系统1100以使其提供沿着与销固定轴1104的长度平行的轴的无摩擦运动。第一轴承1110还可被设计为包括环形间隙1142，环形间隙1142可填充有润滑剂以减少在第一轴承1110与壳体外部部分1108的接触中的摩擦。
图14是图11的E部分的分解图。在该图中，销固定轴1104的末端部分1124实际上不接触第二轴承部分1112。末端部分1124与第二轴承部分1112之间间隔有距离1402。以该方式设计销升降系统1100以使其提供沿着与销固定轴1104的长度平行的轴的无摩擦运动。第二轴承部分1112还可被设计为包括环形间隙1144，环形间隙1144可填充有润滑剂以减少在末端部分1124与第二轴承1112的接触中的摩擦。
销固定轴1104的外部直径被设计为与第二轴承部分1112的内部直径尽量接近并且第一轴承1110的外部直径被设计为与外部壳体部分1108的内部直径尽量接近，以限制销固定轴1104的横向运动。然而，如上所述，仍然要保留间隙以提供销固定轴1104的无摩擦运动。如参考图15和图16在下文描述的，这些间隙可导致销1102的倾斜。
在第一状态中，在销升降系统中的销被设置在ESC的表面的下方。采用销升降系统1100的示例实施方式，假设图15的箭头1502代表销固定轴1104的理想的纵轴，其中所述销1102的纵轴垂直于ESC106的上表面。在该实施例中，进一步假设销固定轴1104是倾斜的，以至于末端部分1124在点1146处接触第二轴承部分1112，如图11中所示，而第一轴承1110在点1148处接触外部壳体部分1108。在这种情况下，销固定轴1104的纵轴与图15的箭头1504平行。在该实施例中，因此，销固定轴1104以角度
Figure BDA0000074988240000121
倾斜。
在该实施例中，当销升降系统1100处于第一状态时，使d′为第一轴承1110和第二轴承部分1112之间的距离。所述间距Δ1′1506是第一轴承1110和外部壳体部分1108之间的间距，其还可图解说明为图13中的距离1302。因此，在图15中，距离d′和间距Δ1′1506与角度
Figure BDA0000074988240000122
的关系为：
Figure BDA0000074988240000123
因此，在已知的距离d′和间距Δ1′1506的情况下，可以计算销固定轴1104的初始最大倾斜角度
与上述的参考图5和图6的传统的销升降系统不同的是，在根据本发明的一方面的销升降系统中，所述销固定轴的倾斜角度不保持恒定。具体地，并且如将在以下更详细的描述，在根据本发明的一方面的销升降系统中，第一轴承和第二轴承部分之间的距离不保持恒定。因此，销固定轴1104的初始最大倾斜角
Figure BDA0000074988240000125
(其与处于第一状态的所述销升降系统相对应)将大于销固定轴1104的最终最大倾斜角度(其与处于第二状态的所述销升降系统相对应)。
在第二状态中，销升降系统中的销被设置在ESC的表面的上方。采用销升降系统1100的示例实施方式，假设图16的箭头1602代表销固定轴1104的理想的纵轴，其中所述销1102的纵轴垂直于ESC106的上表面。在该实施例中，进一步假设销固定轴1104是倾斜的，以至于末端部分1124在点1146处接触第二轴承部分1112，如图12中所示，而第一轴承1110在点1248处接触外部壳体部分1108。在这种情况下，销固定轴1104的纵轴实际上与图16的箭头1604平行。在该实施例中，因此，销固定轴1104以角度α倾斜。
在该实施例中，当销升降系统1100处于第二状态时，使d″为第一轴承1110和第二轴承部分1112之间的距离。所述间距Δ1″1606是第一轴承1110和外部壳体部分1108之间的间距。因此，在图16中，距离d″和间距Δ1″1606与角度α的关系为：
cosα＝Δ1″/d″.    (5)
因此，在已知的距离d″和间距Δ1″1606的情况下，可以计算销固定轴1104的最终最大倾斜角度α。
一旦计算了销固定轴1104的最终最大倾斜角度α，当销升降系统1100处于第二状态时，可确定销1102的最大的、不需要的横向位移。回到图12，距离D″是ESC106的上表面与点1146之间的距离，其中末端1124接触第二轴承部分1112。通过采用销固定轴1104的最大倾斜角度α和距离D″，可确定销1102的最大横向位移。
如图17所示，当销升降系统1100处于第二状态时，假设箭头1702代表销固定轴1104的理想的纵轴，其中销1102的纵轴垂直于ESC106的上表面。在该实施例中，进一步假设销固定轴1104倾斜了最大的倾斜角度α。在这种情况下，销固定轴1104的纵轴实际上与图17中的箭头1704平行。进一步地，销1102的最大横向位移是Δ2″1706。因此，距离D″和最大倾斜角度α与Δ2″1706的关系为：
Δ2″＝D″cos α.    (6)
因此，在已知的距离D″和已知的最大的倾斜角度α的情况下，可计算间距Δ2″1706。
将方程式(5)代入方程式(6)，得到
Δ2″＝(D″/d″)Δ1″.    (7)
因此，当销升降系统1100处于第二状态时，很显然销1102的最大横向位移Δ2″直接与ESC106的上表面至点1146的距离D″和第一轴承1110与第二轴承部分1112之间的距离d″的比相关。
例如，假设在根据本发明的示例的销升降系统的第一状态中，在第一轴承1110和第二轴承部分1112之间的距离d′是1.2cm，而第一轴承1110和外部壳体部分1108之间的间距Δ1′是1.4mm。在所述实施例中，采用方程式(4)，所述初始最大倾斜角度
Figure BDA0000074988240000141
将是1.8°。
然而，当处于第二状态时，所述最终最大倾斜角度α小于初始最大倾斜角度
Figure BDA0000074988240000142
假设在根据本发明的示例的销升降系统的第二状态中，由于第一轴承1110相对第二轴承部分1112移动，因此在第一轴承1110和第二轴承部分1112之间的距离d″现在是2.0cm。进一步地，假设ESC106的上表面至点1146的距离D″是4.4cm，并且第一轴承1110和外部壳体部分1108之间的间距Δ1保持1.4mm。在这种情况下，ESC 106的上表面至点1112的距离D″与第一轴承1110和第二轴承部分1112之间的距离d″的比是2.2。采用方程式(7)，当销升降系统1100处于第二状态时，销1102的最大横向位移Δ2″被计算为3.08mm。换言之，销1102具有3.08mm的不需要的横向运动，从而销1102可接触并损坏ESC106。这比如上所述的传统的销升降系统在横向运动上要减少40％。
当根据本发明的一方面的所述销升降系统处于所述销接近ESC的表面的状态时，所述销升降系统减少了所述顶升销的最大横向运动。在销固定轴的销固定部分内的提供径向力设备提供额外的让所述销居中的条件。进一步地，所述销的底部的几何结构和销固定轴的销固定部分内的销座的几何结构之间的协作提供了额外的销的居中条件。最后，通过改变所述销升降系统的第一轴承和第二轴承部分之间的距离，减少所述顶升销的最终的最大横向运动。
为了举例和说明的目的已提供了前述的对本发明的各优选实施方式的说明。其目的不是要穷举或者限制本发明为精确的公开的形式，并且很显然可根据上述的教导进行的许多修饰和变化。选择并描述了示例性实施方式以更好地解释本发明的原理及其实际应用，以由此使得其它本领域技术人员最充分地在各种实施方式中应用本发明并且采用适于具体的设想的用途的经过各种修改的本发明。将通过这里所附的权利要求书对本发明的范围进行限定。

Claims (5)

1.与具有顶表面和底表面的且所述顶表面与所述底表面间隔有宽度的静电吸盘一起使用的设备，所述静电吸盘其中还具有孔，所述孔在所述顶表面具有第一宽度而在所述底表面具有第二宽度，所述第一宽度小于所述第二宽度，所述顶表面可使晶片放置在其上，所述设备包括：
销，其具有的销宽度小于所述第一宽度；
轴，其具有销固定部分、末端部分和设置在所述销固定部分和所述末端部分之间的中间部分，所述中间部分包括第一轴承部分；
颈部分；以及
外部壳体部分，其具有第一末端和第二末端并包括第二轴承部分，
其中所述轴被设置在所述外部壳体部分内，并且所述轴相对于所述外部壳体部分是可移动的，
其中所述颈部分设置在所述第一末端，
其中所述第二轴承部分相对于所述颈部分是固定的，以及
其中第一轴承部分相对于所述第二轴承部分是可移动的。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中所述销包括第一销末端和第二销末端，
其中所述第一销末端与所述第二销末端间隔有销长度，
其中所述第二销末端包括凸形结构，
其中所述销固定部分包括具有开口末端的通道部分，并且销固定底部与所述开口末端间隔有销固定长度，
其中所述销固定底部包括凹形结构，以及
其中所述销被设置在所述销固定部分，以便第二销末端支撑在所述销固定底部。
3.根据权利要求2所述的设备，
其中所述第二销末端包括半球形的凸出的凸形结构，
其中所述销固定底部包括半球形的凹陷的凹形结构。
4.根据权利要求2所述的设备，还包括设置环绕所述销并且设置在所述销固定部分内的提供径向力的设备，可操作所述提供径向力的设备以在所述销固定部分和所述销之间提供径向力。
5.根据权利要求1所述的设备，
其中所述销包括第一销末端和第二销末端，
其中所述第一销末端与所述第二销末端间隔有销长度，
其中所述轴可在第一位置和第二位置之间移动，
其中当所述轴被设置在所述第一位置中时，所述第一销末端被设置在所述顶表面和所述第二销末端之间，并且第一轴承部分被设置与所述第二轴承部分间隔有第一轴承间隔距离，
其中当所述轴被设置在所述第二位置中时，所述顶表面被设置在所述第一销末端和所述第二销末端之间，并且所述第一轴承部分被设置与所述第二轴承部分间隔有第二轴承间隔距离，以及
其中所述第一轴承间隔距离大于所述第二轴承间隔距离。
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