CN112981367B - 一种快捷方便的断裂顶针回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快捷方便的断裂顶针回收装置，包括进行化学气相沉积的腔室，腔室中部设有加热台，机械手从腔室侧壁上的宽槽孔进入将晶圆送达加热台正上方，通过顶针机构中的顶针将晶圆放置在加热台上，腔室底部设有抽气腔，抽气腔通过抽气管道连接有真空泵，还包括阻挡片、疏通装置以及储存装置，其中：阻挡片呈环形，套设在加热台上，疏通装置设于加热台上，储存装置设置于腔室底部，阻挡片环形结构上落有碎顶针，疏通装置将碎顶针疏通至储存装置中；本发明通过真空泵工作后，碎顶针掉落在阻挡片上，疏通装置底部连接通入纯净的气体，将碎顶针吹落入储蓄装置中，只需将储存装置底部拆卸即可取出碎顶针，该方法无需拆卸抽气泵和加热台，操作极其便利。

Description

一种快捷方便的断裂顶针回收装置

技术领域

本发明属于半导体分析测量技术领域，具体涉及一种快捷方便的断裂顶针回收装置。

背景技术

目前许多类似化学气相沉积技术的操作，尤其是半导体行业中， 都是在真空的环境中进行的。通常用户在工艺腔室外侧的传输腔内手动将晶圆放置到机械手上，之后关闭传输腔腔盖，对该部分腔体进行抽真空，待真空度到达一定程度后，打开工艺腔与传输腔之间的门阀，机械手载晶圆进入腔室内加热台的正上方，顶针机构将晶圆从机械手上取下来，放到加热台的上表面。

在一些类似于化学气相沉积的设备中，加热台是固定在腔室上的，顶针机构负责晶圆的从机械手上的搬运，且通常顶针都是陶瓷等不会对设备产生杂质的材质。但是当顶针由于与加热台孔壁的摩擦发生断裂情况时，碎顶针掉落在腔室内部，如果不能及时发现并取出，碎顶针会被抽入真空泵内，造成泵堵转，损坏泵的运行，维修成本太高。现有技术中如需取出碎顶针需将抽气腔和加热台拆卸下来，极其不方便，耗时耗力。

发明内容

本发明提供一种快捷方便的断裂顶针回收装置，解决了现有技术中维护时间长，影响设备的正常运行，且有可能造成加热台再次安装后的水平位置度，影响工艺结果等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快捷方便的断裂顶针回收装置，包括进行化学气相沉积的腔室，所述腔室中部设有加热台，机械手从所述腔室侧壁上的宽槽孔进入将晶圆送达所述加热台正上方，通过所述顶针机构中的顶针将所述晶圆放置在所述加热台上，所述腔室底部设有抽气腔，所述抽气腔通过抽气管道连接有真空泵，还包括阻挡片、疏通装置以及储存装置，其中：

所述阻挡片呈环形，套设在所述加热台上，所述疏通装置设于所述加热台上，所述储存装置设置于所述腔室底部；

所述阻挡片环形结构上落有碎顶针，所述疏通装置将所述碎顶针疏通至储存装置中。

优选的，包括若干圆孔和中心孔，所述阻挡片中部为中心孔，所述阻挡片环形结构上分布若干所述圆孔。

优选的，若干所述圆孔孔径小于所述顶针横截面直径。

优选的，所述疏通装置包括凸起、若干轴向通道和径向凹槽，所述阻挡片与所述加热台接触处为所述凸起，所述凸起中部设有所述径向凹槽，若干所述轴向通道与所述径向凹槽连通。

优选的，所述凸起横截面外径小于所述中心孔直径，且所述凸起轴侧面与所述中心孔孔壁接触，同时所述径向凹槽槽口位于所述阻挡片上方。

优选的，所述储存装置包括若干间隔槽、内密封槽、外密封槽、若干螺纹孔以及环形堵板，若干所述间隔槽沿所述腔室底部分布一圈，若干所述间隔槽内圈设有所述内密封槽，外圈设有所述外密封槽，所述内密封槽以及所述外密封槽安装有密封圈并通过所述环形堵板封堵，所述环形堵板通过若干所述螺纹孔固定在所述腔室底部。

优选的，还包括若干密封圈，所述轴向通道底部与所述抽气腔接触处通过若干所述密封圈密封。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明避免了为取出碎顶针需拆卸抽气腔和加热台的问题，极大程度的提高了设备的维护效率；

2、本发明阻挡片上面密布若干圆孔，若干圆孔孔径小于所述顶针横截面直径，保证断裂的顶针不会从若干圆孔漏下去，且若干圆孔的存在不影响真空泵的抽气效率，使得腔室内的气流可以顺利的通过；

3、本发明可以实现散落在腔室内底面的所有碎顶针的全范围吹扫。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是系统工作示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3是本发明阻挡片结构示意图；

图4是本发明储存装置结构示意图；

图5是本发明加热台轴截面结构示意图；

图6是本发明加热台立体图；

图7是本发明加热台正视图；

图8为本发明顶板结构示意图。

图中：1、腔室；101、宽槽孔；102、间隔槽；103、内密封槽；104、外密封槽；105、螺纹孔；2、加热台；202、凸起；203、轴向通道；204、径向凹槽；3、晶圆；4、腔盖；401、通孔；5、微波源；6、匀气盘；601、孔洞；7、顶板；8、顶针；9、升降波纹管；10、升降驱动气缸；11、抽气腔；12、真空泵；13、抽气管道；15、密封圈；50、阻挡片；501、圆孔；502、中心孔；60、环形堵板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

目前在一些类似于化学气相沉积的设备中，加热台2是固定在腔室1上的，顶针机构负责晶圆3的搬运，且通常顶针8都是陶瓷等不会对设备产生杂质的材质。但是当顶针8由于与加热台2孔壁的摩擦发生断裂情况时，碎顶针掉落在腔室1内部，如果不能及时发现并取出，碎顶针会被抽入真空泵内，损坏泵的运行，维修成本太高。

如图1所示，本发明的系统工作示意图。在该系统中，腔室1进行化学气相沉积，所述腔室1中部固定安装有加热台2，所述腔室1底部所述加热台正下方位置安装由抽气腔11，所述抽气腔11通过抽气管道13与一个真空泵12连接。所述腔室1的某一个侧壁开设有一个宽槽孔101，所述宽槽孔101供机械手从该位置进出。

所述腔室1底部安装有顶针机构，该顶针机构由顶板7、顶针8、升降波纹管9及升降驱动气缸10组成。当所述机械手载着所述晶圆3从所述宽槽孔101进入所述腔室1内，到达所述加热台2的正上方，所述升降气缸10通过所述波纹管9将所述顶板7抬升一定高度，所述顶针8放置在所述顶板7上，也随着所述顶板7上升，将所述晶圆3从所述机械手上取下之后，所述升降驱动气缸10回缩，所述顶针8带着所述晶圆3下降至所述加热台2的上表面，等待工艺进行。所述顶针8的数量一般为3或者4个。

所述腔室1的上方设有腔盖4，所述腔盖4中部开设一个通孔401，所述腔盖4上方设有微波源5（或是储气箱），所述腔盖4下方设有匀气盘6，所述匀气盘6上有若干孔洞601，从所述微波源5发出的气体经过所述通孔401、若干所述孔洞601进入到腔室1内部，对所述晶圆3进行处理。

所述抽气腔11侧壁开孔，连接抽气管道13，所述抽气管道13底部连接至真空泵12，所述真空泵12将通过前端的一系列的管道对所述腔室1进行抽真空。当所述顶针8在升降过程中由于摩擦等原因发生断裂时，碎顶针将通过所述抽气管道13等被所述真空泵12抽走。由于所述腔室1空间的限制，如果想要将碎顶针取出，必须将所述加热台2及所述抽气腔11拆掉，这种方式大大增加了维护时间，影响设备的正常运行，且有可能造成所述加热台2再次安装后的水平位置度，影响工艺结果。因此本发明提供了一种快捷方便的断裂顶针回收装置，具体实施方式如下：

实施例1

如图2所示，本发明在所述加热台2上套设一个阻挡片50，所述加热台2内设有疏通装置，所述腔室1底面设有储存装置，经过所述真空泵12抽气，所述碎顶针将掉落在所述阻挡片50上，所述疏通装置底部通入纯净的气体，将所述阻挡片50上的碎顶针吹至所述腔室1底面上的储存装置中，再通过拆卸所述储存装置底部即可取出碎顶针，达到上述效果。

如图8所示，所述顶板7由一连接板和环状结构构成，所述连接板尾部设有若干通孔，若干所述通孔将所述顶针机构固定在所述顶板7的连接板上，所述顶针8竖直放置在所述顶板7环状结构上，当所述顶针8断裂后，经过所述真空泵12抽气，会从所述顶板7环状结构中部掉落至下方所述阻挡片50上。

如图3所示，所述阻挡片50呈中空环形状，所述阻挡片50中部为中心孔502，所述阻挡片50环形结构上密布若干圆孔501。若干所述圆孔501的孔径小于所述顶针8横截面直径，是为了保证断裂的所述顶针8不会从若干所述圆孔501掉落至所述抽气腔11内。若干所述圆孔501的存在可以不影响所述真空泵12的抽气效率，使得所述腔室1内的气流可以顺利的通过。

如图2所示，所述疏通装置由凸起202、若干轴向通道203和径向凹槽204组成。所述阻挡片50与所述加热台2接触处为所述凸起202，所述凸起202为所述加热台2轴侧面一延伸结构，所述凸起202中部形成所述径向凹槽204，所述径向凹槽204横截面呈圆形，若干所述轴向通道203设于所述加热台2内部，若干所述轴向通道203直通至所述加热台2底面上，若干所述轴向通道203顶端与所述径向凹槽204连通。所述径向凹槽204槽口位于所述阻挡片50上方，所述径向凹槽204下槽壁所在平面可以与所述阻挡片50上表面所在平面一致，所述径向凹槽204下槽壁所在平面也可以略高于所述阻挡片50上表面所在平面，只要保证气流对所述阻挡片50上表面有吹扫作用即可。所述轴向通道203底部与所述抽气腔11接触处通过若干所述密封圈15密封，保证系统的真空度。所述凸起202横截面外径略微小于所述阻挡片50中部的中心孔502孔径，保证所述凸起202与所述中心孔502之间无缝隙，保证断裂的顶针8不会因所述凸起202与所述中心孔502之间的缝隙而掉落至下面的所述抽气腔11。

如图4所示，所述储存装置位于所述腔室1底面上，所述储存装置由若干间隔槽102、内密封槽103、外密封槽104、若干螺纹孔105以及环形堵板60构成。若干所述间隔槽102沿所述腔室1底部分布一圈，且与所述腔室1内部空间连通，所述间隔槽102的形状不限定，同时可以是均匀布置的，也可以是非均匀布置的。若干所述间隔槽102内圈设有所述内密封槽103，外圈设有所述外密封槽104，所述内密封槽103以及所述外密封槽104安装有密封圈，所述环形堵板60从所述腔室1底部下表面封堵住所述间隔槽102，通过若干所述螺纹孔105配合螺钉将所述环形堵板60固定在所述腔室1底部下表面上。

如图5所示，所述径向凹槽204槽口轴截面可设置为喇叭状。所述轴向通道203设置有一圈，均与所述径向凹槽204连通。氮气从呈喇叭状的所述径向凹槽204吹出，更好的吹扫大范围内的碎顶针。如图6和图7所示，所述径向凹槽204为环面全开放式，从所述轴向通道203通入的吹扫气体在所述轴向通道203内汇聚，继而全面向外发散，该种方式可以实现散落在所述腔体1内底面的所有碎顶针的全范围吹扫。

本实施方式工作原理，当所述顶针8发生断裂情况时，碎顶针会掉落在所述阻挡片50上，此时在所述加热台2底部通入纯净的气体如氮气，氮气从若干所述轴向通道203底部进入所述腔室1，从所述径向凹槽204喷出，将碎顶针从掉落区域吹到所述腔室1的内侧边缘位置，经过若干所述间隔槽102掉落至所述环形堵板60上，此时拆除固定所述环形堵板60的螺钉，将其拿下来，就可以将断裂的顶针8取出，不需要拆除设备上的其他任何东西，极大程度的提高了设备的维护效率。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种快捷方便的断裂顶针回收装置，包括进行化学气相沉积的腔室（1），所述腔室（1）中部设有加热台（2），所述加热台（2）上放置有晶圆（3），所述腔室（1）底部上设有顶针机构，所述腔室（1）侧壁上设有宽槽孔（101），所述腔室（1）底部下方设有抽气腔（11），所述抽气腔（11）通过抽气管道（13）连接有真空泵（12），其特征在于：包括阻挡片（50）、疏通装置以及储存装置，其中：

所述阻挡片（50）呈环形，套设在所述加热台（2）上，所述疏通装置设于所述加热台（2）上，所述储存装置设置于所述腔室（1）底部；

所述阻挡片（50）环形结构上落有碎顶针，所述疏通装置将所述碎顶针疏通至储存装置中；

所述疏通装置包括凸起（202）、若干轴向通道（203）和径向凹槽（204），所述阻挡片（50）与所述加热台（2）接触处为所述凸起（202），所述凸起（202）中部设有所述径向凹槽（204），若干所述轴向通道（203）与所述径向凹槽（204）连通；

氮气从若干轴向通道（203）底部进入所述腔室（1），从所述径向凹槽（204）喷出，将碎顶针从掉落区域吹到所述腔室（1）的内侧边缘位置。

2.根据权利要求1所述的一种快捷方便的断裂顶针回收装置，其特征在于：包括若干圆孔（501）和中心孔（502），所述阻挡片（50）中部为中心孔（502），所述阻挡片（50）环形结构上分布若干所述圆孔（501）。

3.根据权利要求2所述一种快捷方便的断裂顶针回收装置，其特征在于：若干所述圆孔（501）孔径小于所述顶针（8）横截面直径。

4.根据权利要求2所述的一种快捷方便的断裂顶针回收装置，其特征在于：所述凸起（202）横截面外径小于所述中心孔（502）直径，且所述凸起（202）轴侧面与所述中心孔（502）孔壁接触，同时所述径向凹槽（204）槽口位于所述阻挡片（50）上方。

5.根据权利要求2所述的一种快捷方便的断裂顶针回收装置，其特征在于：所述储存装置包括若干间隔槽（102）、内密封槽（103）、外密封槽（104）、若干螺纹孔（105）以及环形堵板（60），若干所述间隔槽（102）沿所述腔室（1）底部分布一圈，若干所述间隔槽（102）内圈设有所述内密封槽（103），外圈设有所述外密封槽（104），所述内密封槽（103）以及所述外密封槽（104）安装有密封圈并通过所述环形堵板（60）封堵，所述环形堵板（60）通过若干所述螺纹孔（105）固定在所述腔室（1）底部。

6.根据权利要求2所述的一种快捷方便的断裂顶针回收装置，其特征在于：还包括若干密封圈（15），所述轴向通道（203）底部与所述抽气腔（11）接触处通过若干所述密封圈（15）密封。

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