CN117577575B - 承载装置及半导体工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种承载装置及半导体工艺设备，该装置包括卡盘和多个顶针机构，在卡盘中设置有多个背吹气孔和多个顶针孔，多个顶针机构与多个顶针孔一一对应地设置，每个顶针机构均包括顶针，顶针可升降地穿设于对应的顶针孔中；在卡盘中还设置有背吹通道，背吹通道包括第一子通道和第二子通道，其中，第一子通道与各背吹气孔连通，且在卡盘的底面设置有第一入口端；第二子通道与各顶针孔连通，且在卡盘的底面设置有第二入口端。本方案可以避免出现粘片现象，从而可以避免顶针将晶圆顶碎或者顶针断裂，而且还可以避免工艺腔室中产生的反应副产物落入顶针孔中。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种承载装置及半导体工艺设备。
背景技术
静电卡盘（Electrostatic Chuck，简称ESC）是一种用于固定晶圆（Wafer）的承载装置，由于其具有较高的晶圆利用率、较少的颗粒污染和均匀的边缘刻蚀和沉积速率等优点，已逐渐替代传统的机械卡盘，被广泛应用到集成电路（IC）制造设备中，如等离子体刻蚀（ETCH）、物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）等设备。
目前，半导体工艺设备的晶圆传输方式为，晶圆在大气端通过传输平台中的机械手传入工艺腔室内的静电卡盘上方，并被放置于多个顶针的上端；多个顶针在顶针驱动机构的驱动下同步下降，以将晶圆传递至静电卡盘的承载面，并由静电卡盘吸附固定；在工艺完成之后，静电卡盘失电以解除对晶圆的吸附，多个顶针在顶针驱动机构的驱动下同步上升，以将晶圆抬升与静电卡盘的承载面分离；之后，传输平台中的机械手进入工艺腔室中自顶针取出晶圆，从而完成传输过程。
相关技术中，在静电卡盘中设置有多个背吹气孔，用于向静电卡盘的承载面与晶圆的下表面之间输送背吹气体（例如氦气），该背吹气体可以将卡盘的热量均匀地传导至晶圆，从而实现对晶圆的控温，同时保证晶圆温度均匀性，在此基础上，背吹气体还可以向晶圆施加一定的压力，以避免在顶针托起晶圆时，晶圆与静电卡盘粘在一起，但是，由于上述压力是在工艺配方中预先设置的，该压力在设定好之后无法改变，这使得在压力不够的情况下，仍然会存在粘片现象，此时如果强行升针，会导致顶针将晶圆顶碎或者顶针断裂的问题。此外，在静电卡盘中还设置有用于供顶针穿过的顶针孔，在工艺完成之后，工艺腔室中产生的反应副产物可能会落入顶针孔中，影响静电卡盘的使用寿命。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种承载装置及半导体工艺设备，其可以避免出现粘片现象，从而可以避免顶针将晶圆顶碎或者顶针断裂，而且还可以避免工艺腔室中产生的反应副产物落入顶针孔中。
为实现本发明的目的而提供一种承载装置，包括用于承载晶圆的卡盘和多个顶针机构，其中，在所述卡盘中设置有多个背吹气孔和多个顶针孔，多个所述背吹气孔的出气端分布于所述卡盘的承载面；多个所述顶针孔沿所述卡盘的周向间隔分布，且每个所述顶针孔均沿竖直方向贯通所述卡盘设置；
多个顶针机构与多个所述顶针孔一一对应地设置，且每个所述顶针机构均包括顶针，所述顶针可升降地穿设于对应的所述顶针孔中；
在所述卡盘中还设置有背吹通道，所述背吹通道包括第一子通道和第二子通道，其中，所述第一子通道与各所述背吹气孔连通，且在所述卡盘的底面设置有第一入口端；所述第二子通道与各所述顶针孔连通，且在所述卡盘的底面设置有第二入口端。
可选地，所述第一子通道包括第一主通道和第一进气连接通道，所述第二子通道包括第二主通道、第二进气连接通道和多个出气连接通道，其中，
所述第一主通道位于所述第二主通道的上方，且与各所述背吹气孔的下端连通；所述第一进气连接通道的一端与所述第一主通道连通，另一端用作所述第一入口端位于所述卡盘的底面；
多个所述出气连接通道的一端均与所述第二主通道连通，另一端一一对应地与多个所述顶针孔连通；所述第二进气连接通道的一端与所述第二主通道连通，另一端用作所述第二入口端位于所述卡盘的底面。
可选地，每个所述顶针机构均还包括顶针驱动组件，所述顶针驱动组件包括用于驱动所述顶针升降的驱动主体和固定部件，所述驱动主体通过所述固定部件在所述卡盘的底部与所述卡盘密封连接；所述固定部件中设置有顶针通道和进气通道，其中，所述顶针通道与对应的所述顶针孔连通，且所述顶针的下端穿过所述顶针通道，并与所述驱动主体连接；
每个所述出气连接通道的另一端位于所述卡盘的底部；所述进气通道的一端位于所述固定部件的上表面，且与对应的所述出气连接通道的另一端连通，所述进气通道的另一端与所述顶针通道连通。
可选地，所述承载装置还包括接口盘，所述接口盘设置于所述卡盘底部，且与所述卡盘固定连接；所述接口盘中贯通设置有多个安装孔，多个所述驱动主体一一对应地设置于多个所述安装孔中；
在所述卡盘的下表面设置有多个定位凹槽，多个所述顶针孔的下端一一对应地位于多个所述定位凹槽的底面；所述固定部件的边缘部分叠置于所述接口盘的上表面，且所述固定部件设置于所述定位凹槽中。
可选地，所述驱动主体的上端设置有延伸部，所述顶针的下端与所述延伸部可拆卸地连接；
所述顶针上还套设有固定套筒和锁紧套筒，所述固定套筒的下端与所述延伸部的上端相抵，且所述固定套筒的筒壁设置有沿其轴向贯通的开缝；所述锁紧套筒套设于所述延伸部和所述固定套筒的外周，且所述锁紧套筒的下端与所述延伸部可拆卸地连接，并且所述锁紧套筒用于将所述固定套筒压紧于所述延伸部的上端，同时使所述固定套筒箍紧于所述顶针。
可选地，在所述顶针下降至预设的最低高度位置的情况下，所述进气通道的另一端低于所述锁紧套筒的上端。
可选地，在所述锁紧套筒的筒壁设置有沿其厚度方向贯通的开口，在所述顶针下降至预设的最低高度位置的情况下，所述开口与所述进气通道的另一端相对。
可选地，每个所述顶针机构均还包括用于驱动所述顶针升降的顶针驱动组件，所述顶针驱动组件在所述卡盘的底部与所述卡盘密封连接；
所述卡盘中还设置有第一热交换通道，且在每个所述顶针驱动组件中设置有第二热交换通道，所述第一热交换通道与各所述第二热交换通道连通，且所述第一热交换通道在所述卡盘的底面设置有用于与热交换媒介供应源连通的入流端和出流端，用于输入和输出热交换媒介。
可选地，所述顶针驱动组件包括用于驱动所述顶针升降的驱动主体、固定部件和外壳，其中，所述驱动主体通过所述固定部件在所述卡盘的底部与所述卡盘密封连接；
所述外壳环绕设置于所述驱动主体周围，所述外壳的上端与所述固定部件密封连接，所述外壳的下端是封闭的，且在所述外壳的内周面、底面、所述驱动主体的外周面和所述固定部件的下表面之间合围形成所述第二热交换通道；
所述固定部件中还设置有热交换入流通道和热交换出流通道，所述热交换入流通道和热交换出流通道的一端与所述第二热交换通道连通，所述热交换入流通道和热交换出流通道的另一端与所述第一热交换通道连通。
可选地，所述固定部件包括固定法兰和设置于所述固定法兰一侧的连接部，其中，所述固定法兰与所述卡盘底部固定连接，且在所述固定法兰与所述卡盘之间设置有密封圈，所述密封圈环绕所述顶针设置；
所述连接部的一部分位于所述外壳的外周面外侧，所述热交换入流通道和热交换出流通道的一端均位于所述连接部的上表面，另一端均位于与所述外壳的外周面相对的侧面；所述外壳中贯通设置有两个通孔，其中一个所述通孔的两端分别与所述热交换入流通道和所述第二热交换通道连通，另一个所述通孔的两端分别与所述热交换出流通道和所述第二热交换通道连通。
可选地，每个所述顶针机构均还包括顶针驱动组件，所述顶针驱动组件包括用于驱动所述顶针升降的驱动主体和固定部件，所述驱动主体通过所述固定部件在所述卡盘的底部与所述卡盘密封连接；所述驱动主体包括内壳、导向固定件、驱动轴和波纹管，其中，
所述内壳的内部构成封闭空间，所述导向固定件设置于所述封闭空间中，且将所述封闭空间分隔为上子空间和下子空间，并且所述导向固定件中沿竖直方向贯通设置有导向孔；
所述驱动轴穿设于所述导向孔中，且所述驱动轴的下端延伸至所述下子空间中，所述驱动轴的上端竖直向上穿过所述上子空间，并贯通所述内壳顶部，且与所述顶针固定连接；
所述波纹管设置于所述上子空间中，且环绕在所述驱动轴周围，并且所述波纹管的上端与所述内壳的顶部密封连接，所述波纹管的下端与所述驱动轴密封连接；
所述内壳的底部贯通设置有进气孔，所述进气孔的一端与所述下子空间连通，另一端用于与压缩气体源连通，用以向所述下子空间内输送压缩气体或者将压缩气体排出所述下子空间，以实现所述驱动轴升降。
可选地，所述承载装置还包括用于将各所述进气孔均与所述压缩气体源连通的压缩气路，所述压缩气路包括主路和多个支路，其中，所述主路的进气端用于与所述压缩气体源连接，所述主路的出气端与多个所述支路的进气端连接，多个所述支路的出气端一一对应地与多个所述进气孔连接；多个所述支路的内径和长度相同；
每个所述支路上均设置有调压阀，用于调节所述支路中的气体压力。
可选地，在所述下子空间中还设置有弹性部件，所述弹性部件设置于所述导向固定件的底部与所述驱动轴的下端之间，用于向所述驱动轴施加使所述驱动轴下降的弹力。
可选地，所述驱动轴的下端设置有弹簧底板，所述弹性部件设置于所述导向固定件的底部与所述弹簧底板之间，且所述弹簧底板的下表面设置有缓冲部件。
可选地，所述驱动轴的外周，且位于所述导向固定件上方设置有限位部，所述限位部用于在所述驱动轴下降至指定高度时，与所述导向固定件相抵。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置于所述工艺腔室中的承载装置，用于承载晶圆，所述承载装置采用本发明提供的上述承载装置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的承载装置，其通过使卡盘中的背吹通道与各背吹气孔和各顶针孔连通，可以在通过各背吹气孔向卡盘的承载面与晶圆的下表面之间的间隙输送背吹气体的基础上，通过各顶针孔与对应的顶针之间的间隙向上述间隙输送背吹气体，在此基础上，背吹通道包括第一子通道和第二子通道，其中，第一子通道与各背吹气孔连通，且在卡盘的底面设置有第一入口端，由该第一入口端通入的背吹气体可以通过第一子通道单独通入各背吹气孔；第二子通道与各顶针孔连通，且在卡盘的底面设置有第二入口端，由该第二入口端通入的背吹气体可以通过第二子通道单独通入各顶针孔，这样可以选择性地将背吹气体单独或同时通入各背吹气孔和各顶针孔，而且可以实现单独地调节通入第一子通道和第二子通道的气体流量，从而可以在进行工艺时将背吹气体通过第一子通道单独通入各背吹气孔，而在工艺完成之后，且在升针之前，如果晶圆底部的气体压力不够，可以将背吹气体通过第一子通道和第二子通道同时地分别通入各背吹气孔和各顶针孔，以增大晶圆底部的气体压力，从而可以避免晶圆与静电卡盘粘在一起，进而可以在升针时避免顶针将晶圆顶碎或者顶针断裂。而且，通入顶针孔中的背吹气体还可以避免工艺腔室中产生的反应副产物落入顶针孔中，从而可以增加卡盘的使用寿命。
本发明提供的半导体工艺设备，其通过采用本发明提供的上述承载装置，可以避免出现粘片现象，从而可以避免顶针将晶圆顶碎或者顶针断裂，而且可以增加卡盘的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的承载装置的整体结构图；
图2为本发明实施例采用的卡盘立体图；
图3为本发明实施例采用的卡盘、接口盘和基座的局部剖面图；
图4为本发明实施例采用的卡盘的内部通道示意图；
图5为本发明实施例采用的卡盘的第一主通道的俯视图；
图6为本发明实施例采用的卡盘的第二主通道的俯视图；
图7为本发明实施例采用的卡盘、接口盘的底部结构图；
图8为本发明实施例采用的卡盘与顶针驱动组件的连接处的局部剖面图；
图9为本发明实施例采用的顶针驱动组件的剖面图；
图10为本发明实施例采用的固定部件的结构图；
图11本发明实施例采用的顶针驱动组件驱动顶针上升的气流方向图；
图12本发明实施例采用的顶针驱动组件驱动顶针下降的气流方向图；
图13为本发明实施例采用的卡盘、接口盘与热交换管路的连接结构图；
图14为本发明实施例采用的固定套筒的结构图；
图15为本发明实施例采用的压缩气路与顶针驱动组件的结构图；
图16为本发明实施例采用的压缩气路与顶针驱动组件的仰视图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的承载装置及半导体工艺设备进行详细描述。
请一并参阅图1和图2，本发明实施例提供的承载装置，包括卡盘11和多个顶针机构，其中，卡盘11例如为静电卡盘，具体可以包括卡盘主体和设置在该卡盘主体中的静电吸附电极，其中，卡盘主体采用绝缘材料制作，例如陶瓷，卡盘主体用于承载晶圆；该静电吸附电极用于与直流电源电连接，以能够采用静电吸附的方式对卡盘主体上的晶圆进行固定。此外，可选地，在卡盘主体还可以设置射频电极，或者上述静电吸附电极复用为射频电极，该射频电极用于与射频电源电连接，以向对卡盘主体上的晶圆加载射频电压。和/或，在卡盘主体中还可以设置加热元件，该加热元件用于与交流电源电连接，用于产生热量，以通过卡盘主体对晶圆进行加热。当然，在实际应用中，卡盘11还可以为机械卡盘或者其他任意可承载晶圆的卡盘，这些卡盘也可以设置上述射频电极和/或加热元件，本发明实施例对卡盘的类型和结构没有特别的限制。
而且，在卡盘11中设置有多个背吹气孔112和多个顶针孔113，其中，多个背吹气孔112的出气端分布于卡盘11的承载面111，用于向该承载面111与置于该承载面111上的晶圆下表面之间的间隙通入背吹气体，例如为氦气。多个顶针孔113沿卡盘11的周向间隔分布，例如为三个。并且，每个顶针孔113均沿竖直方向贯通卡盘11设置。多个顶针机构与多个顶针孔113的数量相同，且一一对应地设置，并且，请参阅图3，每个顶针机构均包括顶针2，该顶针2可升降地穿设于对应的顶针孔113中，多个顶针2的上端相平齐，以共同承载晶圆。顶针2的材质例如包括陶瓷。
在一些可选地实施例中，顶针机构还包括顶针驱动组件3，该顶针驱动组件3在卡盘11的底部与卡盘11密封连接，以将对应的顶针孔113进行密封，从而保证工艺腔室的密封性。顶针驱动组件3用于驱动对应的顶针2升降，以使顶针2的上端能够高于卡盘11的承载面111，从而托起卡盘11上的晶圆；或者，使承载有晶圆的顶针2的上端低于该承载面111，以将晶圆传递至承载面111。
请一并参阅图4和图7，在卡盘11中还设置有背吹通道，该背吹通道包括第一子通道14和第二子通道15，其中，第一子通道14与各背吹气孔112连通，且在卡盘11的底面设置有第一入口端，该第一入口端例如连接有一个进气接口16，背吹气体可以经由该进气接口16和第一入口端流入第一子通道14，并通过第一子通道14流入各背吹气孔112，然后通过各背吹气孔112输送至卡盘11的承载面111与置于该承载面111上的晶圆下表面之间的间隙中。第二子通道15与各顶针孔113连通，且在卡盘11的底面设置有第二入口端，该第二入口端例如连接有另一个进气接口16。背吹气体可以经由该进气接口16和第二入口端流入第二子通道15，并通过第二子通道15流入各顶针孔113，然后通过各顶针孔113输送至卡盘11的承载面111与置于该承载面111上的晶圆下表面之间的间隙中。图4仅适应性地示出了第一子通道14和第二子通道15以及各背吹气孔112和各顶针孔113，并不代表具体数量、结构和位置。
上述第一入口端和第二入口端用于与背吹气体源连通。在此基础上，为了可以选择性地将背吹气体单独或同时通入各背吹气孔112和各顶针孔113，在一些实施例中，第一入口端和第二入口端可以分别与两个背吹气体源连通，即，上述两个进气接口16分别与两个背吹气体源连通，这样可以通过选择性地开启至少一个背吹气体源，来实现将背吹气体单独或同时通入各背吹气孔112和各顶针孔113。而且，还可以单独控制各背吹气体源输出的气体流量，以能够单独地调节通入第一子通道14和第二子通道15的气体流量。但是，本发明实施例并不局限于此，在实际应用中，第一入口端和第二入口端还可以与一个背吹气体源连通，在这种情况下，该背吹气体源可以通过两个并联的气体管路分别与第一入口端和第二入口端连接，即，分别与两个进气接口16连接，且在每个气体管路上均设置流量调节阀和通断阀，这同样可以实现将背吹气体单独或同时通入各背吹气孔112和各顶针孔113，以及单独地调节通入第一子通道14和第二子通道15的气体流量。
本发明实施例提供的承载装置，其通过使卡盘11中的背吹通道与各背吹气孔112和各顶针孔113连通，可以在通过各背吹气孔112向卡盘11的承载面111与晶圆的下表面之间的间隙输送背吹气体的基础上，通过各顶针孔113向上述间隙输送背吹气体，在此基础上，由第一入口端通入的背吹气体可以通过第一子通道14单独通入各背吹气孔112，由第二入口端通入的背吹气体可以通过第二子通道15单独通入各顶针孔113，这样可以选择性地将背吹气体单独或同时通入各背吹气孔112和各顶针孔113，而且可以实现单独地调节通入第一子通道14和第二子通道15的气体流量，从而可以在进行工艺时，将背吹气体通过第一子通道14单独通入各背吹气孔112，而各顶针孔113不通气，此时卡盘11的承载面111与晶圆的下表面之间的间隙中的气体压力是根据工艺配方预先设置的，该气体压力的数值范围例如为0.5T~20T。该气体压力是固定不变的，且与工艺配方中的静电卡盘的吸附电压存在关联，即，如果气体压力发生变化，吸附电压也要改变。因此，该气体压力在包含工艺中和工艺后的整个过程中都是固定不变的。
但是，在工艺完成之后，且在升针之前，如果在通过第一子通道14单独通入各背吹气孔112，且晶圆底部的气体压力（即，卡盘11的承载面111与晶圆的下表面之间的间隙中的气体压力）不够的情况下，可以将背吹气体通过第一子通道14和第二子通道15同时地分别通入各背吹气孔112和各顶针孔113，以增大晶圆底部的气体压力，从而可以避免晶圆与静电卡盘粘在一起，进而可以在升针时避免顶针2将晶圆顶碎或者顶针2断裂。而且，通入顶针孔113中的背吹气体还可以避免工艺腔室中产生的反应副产物落入顶针孔113中，从而可以增加卡盘11的使用寿命。
需要说明的是，在实际应用中，在工艺完成之后，且在升针之前，在当前的气体压力保持不变的情况下，可以根据第一子通道14中当前的气体流量的大小来判断是否出现粘片现象，例如，该气体流量在趋近于零（小于等于2sccm~3sccm）时，可以确定出现粘片现象，此时需要将背吹气体通过第一子通道14和第二子通道15同时地分别通入各背吹气孔112和各顶针孔113，以增大晶圆底部的气体压力。在一些实施例中，在背吹气体通过第一子通道14和第二子通道15同时地分别通入各背吹气孔112和各顶针孔113，或者在背吹气体通过第二子通道15单独地通入各顶针孔113的情况下，卡盘11的承载面111与晶圆的下表面之间的间隙中的气体压力的数值范围例如为2T~50T。
在一些实施例中，为了实现第一子通道14和第二子通道15相互独立，如图4至图6所示，第一子通道14包括第一主通道141和第一进气连接通道142，第二子通道15包括第二主通道151、第二进气连接通道152和多个出气连接通道153，其中，第一主通道141位于第二主通道151的上方，且与各背吹气孔112的下端连通；第一进气连接通道142的一端与第一主通道141连通，另一端用作第一入口端位于卡盘11的底面。背吹气体可以经由该第一入口端流入第一进气连接通道142，并通过第一进气连接通道142流入第一主通道141，再通过第一主通道141流入各背吹气孔112，然后通过各背吹气孔112输送至卡盘11的承载面111与置于该承载面111上的晶圆下表面之间的间隙中。第一主通道141的结构可以有多种，例如，如图5所示，第一主通道141包括两个半径不同，且同心设置的环形通道（141a，141b），以及连接在两个环形通道（141a，141b）之间的多个径向通道141c，且多个径向通道141c沿环形通道的周向对称分布。第一进气连接通道142的一端连接在环形通道141a与其中一个径向通道141c的相交处。
多个出气连接通道153的一端均与第二主通道151连通，另一端一一对应地与多个顶针孔113连通。如图4和图6所示，第二进气连接通道152的一端与第二主通道151连通，另一端用作第二入口端位于卡盘11的底面。背吹气体可以经由该第二入口端流入第二进气连接通道152，并通过第二进气连接通道152流入第二主通道151，再依次通过第二主通道151和各出气连接通道153分别流入各顶针孔113，然后通过各顶针孔113输送至卡盘11的承载面111与置于该承载面111上的晶圆下表面之间的间隙中。第二主通道151的结构可以有多种，例如，如图6所示，以顶针孔113为三个为例，第二主通道151包括三个径向子通道（151a,151b,151c），三者的一端汇聚在一起，例如汇聚在在与卡盘11的轴线相重合的中心点处，并通过过渡通道154与第二进气连接通道152的一端连通。三个径向子通道（151a,151b,151c）的另一端分别沿卡盘11的径向朝卡盘的边缘延伸，并分别与三个出气连接通道153的一端连通。
需要说明的是，出气连接通道153可以与对应的顶针孔113直接连通，也可以通过其他通道与对应的顶针孔113间接连通，在一个优选的实施例中，如图4和图8所示，出气连接通道153通过固定部件4中的进气通道41和顶针通道42（在后文中详细描述），与对应的顶针孔113间接连通。这与出气连接通道的两端均位于卡盘11内部，即出气连接通道153在卡盘11内部直接对应的顶针孔113直接连通相比，加工更简单；而且，出气连接通道153通过固定部件4中的进气通道41与对应的顶针孔113间接连通，这样可以避免从顶针孔113落下的副产物进入出气连接通道153，从而可以提高卡盘11的使用寿命。此外，从进气通道41进入顶针孔113的背吹气体还可以在流经顶针2与顶针驱动组件3的连接处的相应部件（例如后文中的锁紧套筒22）时，起到吹扫作用，从而可以避免副产物堆积在该连接处的相应部件上。
在一些实施例中，如图8所示，顶针驱动组件3包括用于驱动顶针2升降的驱动主体和固定部件4，其中，驱动主体为用于驱动顶针2升降的相关部件的集合体，该驱动主体通过固定部件4在卡盘11的底部与卡盘11密封连接；该固定部件4中设置有顶针通道42和进气通道41，其中，该顶针通道42与对应的顶针孔113连通，且顶针2的下端穿过该顶针通道42，并与顶针驱动组件3的上述驱动主体连接；每个出气连接通道153的另一端位于卡盘11的底部；进气通道41的一端位于固定部件4的上表面，且与对应的出气连接通道153的另一端连通，进气通道41的另一端与顶针通道42连通。也就是说，上述出气连接通道153是通过固定部件4中的进气通道41和顶针通道42，与对应的顶针孔113间接连通。出气连接通道153的另一端位于卡盘11的底部，即，该出气连接通道153相对于水平方向垂直或向下倾斜。
进一步可选地，上述进气通道41包括竖直子通道和倾斜子通道，其中，竖直子通道的一端位于固定部件4的上表面，且与对应的出气连接通道的另一端连通，竖直子通道的另一端与倾斜子通道的一端连通，倾斜子通道的另一端相对于水平方向向下倾斜，且与顶针通道42连通，通过使倾斜子通道相对于水平方向向下倾斜，不仅可以使从顶针孔113落下的副产物不容易进入，而且还可以使倾斜子通道与顶针通道42连通的位置对应顶针2与顶针驱动组件3的连接处的相应部件（例如后文中的锁紧套筒22），使得从进气通道41进入顶针孔113的背吹气体还可以在流经该相应部件时，起到吹扫作用，从而可以避免副产物堆积在该连接处的相应部件上。
顶针2与顶针驱动组件3的上述驱动主体固定连接的方式可以有多种，例如，如图8所示，在驱动主体（例如后文中描述的驱动轴37）的上端设置有延伸部372，顶针2的下端与延伸部372可拆卸地连接，例如为螺纹连接、插接等等。并且，在顶针2上还套设有固定套筒21和锁紧套筒22，该固定套筒21的下端与延伸部372的上端相抵，并且如图14所示，该固定套筒21的筒壁设置有沿其轴向贯通的开缝211，以使固定套筒21能够在圆周方向上产生弹性变形，从而改变固定套筒21的内径；锁紧套筒22套设于上述延伸部372和固定套筒21的外周，且锁紧套筒22的下端与延伸部372可拆卸地连接，例如卡接、螺纹连接等等。在锁紧套筒22与延伸部372可拆卸地连接的情况下，锁紧套筒22可以将固定套筒21压紧于延伸部372的上端，同时使固定套筒21产生弹性变形，以减小固定套筒21的内径，从而使固定套筒21箍紧于顶针2，从而实现对顶针2的锁紧。
在一些实施例中，如图8所示，在顶针2下降至预设的最低高度位置（即图8所示的位置）的情况下，进气通道41的另一端低于锁紧套筒22的上端，也就是说，无论顶针2处于最低高度位置及以上的任意高度位置，进气通道41的另一端始终低于锁紧套筒22的上端，这样可以避免在进气通道41的另一端高于锁紧套筒22的上端的情况下，自进气通道41流出的背吹气体，将从顶针孔113落下的副产物，吹入锁紧套筒22中。
在一些实施例中，如图8所示，在锁紧套筒22的筒壁设置有沿其厚度方向贯通的开口221，在顶针2下降至预设的最低高度位置（即图8所示的位置）的情况下，开口221与进气通道41的另一端相对。这样，从进气通道41进入顶针孔113的背吹气体的一部分还可以经由开口221进入锁紧套筒22中，以将落入锁紧套筒22内的副产物经由锁紧套筒22的顶部开口（供顶针2穿过）吹出锁紧套筒22，从而对锁紧套筒22的内部起到吹扫作用，避免副产物的堆积。
顶针驱动组件3的上述驱动主体通过固定部件4与卡盘11密封连接的方式可以有多种，在一些实施例中，如图3所示，承载装置还包括接口盘13，该接口盘13设置于卡盘11底部，且与卡盘11固定连接，例如通过螺钉固定连接。接口盘13中贯通设置有多个安装孔，多个顶针驱动组件3的上述驱动主体一一对应地设置于多个安装孔中，且每个驱动主体的上端与对应的固定部件4的底部固定连接；并且，在卡盘11的下表面设置有多个定位凹槽17，多个顶针孔113的下端一一对应地位于多个定位凹槽17的底面；固定部件4的边缘部分叠置于接口盘13的上表面，且固定部件4设置于定位凹槽17中。该定位凹槽17可以与固定部件4的至少一部分相配合，以对固定部件4的位置进行定位，以使位于定位凹槽17底面的多个顶针孔113的下端与位于固定部件4上表面的进气通道41的一端连通。在此基础上，通过使固定部件4的边缘部分叠置于接口盘13的上表面，接口盘13与卡盘11的固定连接可以将固定部件4的边缘部分压紧于接口盘13的上表面，从而实现对固定部件4的固定。另外，如图1和图3所示，承载装置还包括基座12，该基座12用于支撑卡盘11，且具有中空部，该中空部与接口盘12的下表面之间构成封闭的容置空间，用于容置多个顶针驱动组件3的上述驱动主体。而且，如图1所示，在基座12的外周面一侧还设置有悬臂121，用于与工艺腔室的侧壁固定连接，以使基座12悬置于工艺腔室中。此外，该悬臂121中设置有用于供多种不同功能的管路和线缆引出的通道，且对应地在工艺腔室的侧壁上设置有可供该管路和线缆伸出至工艺腔室之外的开口。上述管路例如包括与背吹气体源连接的用于传输背吹气体的管路，和/或与热交换媒介供应源连接的用于传输热交换媒介的管路等等。
在一些实施例中，卡盘11中还设置有第一热交换通道（图中未示出），并且，如图8和图9所示，在每个顶针驱动组件3中设置有第二热交换通道31，第一热交换通道与各第二热交换通道31连通，并且，第一热交换通道在卡盘11的底面设置有用于与热交换媒介供应源连通的入流端和出流端，用于输入和输出热交换媒介。例如，如图13所示，第一热交换通道在卡盘11底面的入流端和出流端分别通过两个热交换管路18，与热交换媒介供应源连接。具体地，第一热交换通道在卡盘11底面的入流端和出流端均设置有用于分别与两个热交换管路18连接的两个接头19，两个接头19可以贯通接口盘13设置，且与接口盘13固定连接。
上述热交换媒介供应源用于提供热交换媒介，例如热交换液体或气体。由热交换媒介供应源提供的热交换媒介可以经由卡盘11底面的入流端流入第一热交换通道中，并通过第一热交换通道流入各第二热交换通道31，最后经由出流端返回热交换媒介供应源，从而实现热交换媒介的循环流动。由于各顶针孔113的直径大于各背吹气孔112的直径，而且各顶针孔113中的顶针2不与孔壁接触，如果仅在卡盘11中设置热交换通道，则在卡盘11的位于各顶针孔113位置处的温度与其他位置的温度之间存在差异，从而降低了卡盘11的温度均匀性，影响工艺均匀性，对此，通过在每个顶针驱动组件3中设置有第二热交换通道31，该第二热交换通道31中流动的热交换媒介可以通过顶针驱动组件3中的与顶针2接触的相应部件与顶针2进行热交换，从而可以补偿卡盘11的位于各顶针孔113位置处的温度与其他位置的温度之间的差异，进而可以提高卡盘11的温度均匀性，提高工艺均匀性。例如，在卡盘11的位于各顶针孔113位置处的温度低于其他位置的温度的情况下，可以通过第二热交换通道31中流动的加热媒介通过顶针驱动组件3中的与顶针2接触的相应部件将热量传递至顶针2，从而可以避免顶针2以及卡盘11的位于各顶针孔113位置处的温度偏低。在实际应用中，上述热交换媒介可以是加热媒介，也可以是冷却媒介，本发明实施例对此没有特别的限制。
如图8和图9所示，上述第二热交换通道31的具体设置方式例如为，在顶针驱动组件3包括上述驱动主体和固定部件4的基础上，顶针驱动组件3还包括环绕设置于驱动主体周围的外壳32，外壳32的上端与固定部件4密封连接，外壳32的下端是封闭的，且在外壳32的内周面、底面、驱动主体的外周面和固定部件4的下表面之间合围形成第二热交换通道31。具体来说，上述外壳32例如为上端敞开，底端封闭的圆筒，驱动主体为用于驱动顶针2升降的相关部件的集合体，该驱动主体设置于外壳32中，固定部件4与外壳32密封连接，例如为焊接，以密封外壳32顶部的开口，驱动主体的上端与固定部件4密封连接，且在外壳32的内周面、底面、驱动主体的外周面和固定部件4的下表面之间合围形成第二热交换通道31，该第二热交换通道31是封闭的，且环绕于驱动主体的周围，从而可以对驱动主体进行热交换，该驱动主体中的相关部件与顶针2有接触，能够与顶针2进行热交换。
此外，如图8和图9所示，固定部件4中还设置有热交换入流通道和热交换出流通道（33a,33b），该热交换入流通道和热交换出流通道（33a,33b）的一端与上述第二热交换通道31连通，热交换入流通道和热交换出流通道（33a,33b）的另一端与第一热交换通道连通。热交换入流通道33a用于将第一热交换通道中的热交换媒介输送至第二热交换通道31中；热交换出流通道33b用于将第二热交换通道31中的热交换媒介输送回第一热交换通道，从而实现热交换媒介的循环流动。图8和图9仅示意性地示出了热交换入流通道和热交换出流通道（33a,33b）中的一者。
实现上述功能的固定部件4可以有多种结构，例如，如图10所示，固定部件4包括固定法兰45和设置于该固定法兰45一侧的连接部43，其中，固定法兰45与卡盘11底部固定连接，且在固定法兰45与卡盘11之间设置有密封圈44，该密封圈44环绕顶针2设置，从而实现固定法兰45与卡盘11的密封连接。具体地，在一些实施例中，固定法兰45的一部分伸入外壳32中，且与驱动主体的顶部密封连接，并且固定法兰45的另一部分位于外壳32的顶部开口之外，并位于对应的定位凹槽17中，该部分的边缘相对于外壳32的外周面凸出，以能够叠置于接口盘13的上表面，接口盘13与卡盘11的固定连接可以将该部分的边缘压紧于接口盘13的上表面，从而实现对固定法兰45的固定。
而且，位于固定法兰45一侧的连接部43位于上述定位凹槽17中，且叠置于接口盘13的上表面，并且该连接部43的一部分位于外壳32的外周面外侧，热交换入流通道和热交换出流通道（33a,33b）的一端均位于连接部43的上表面，另一端均位于与外壳32的外周面相对的侧面；如图8和图9所示，外壳32中贯通设置有两个通孔34，其中一个通孔34的两端分别与热交换入流通道33a和第二热交换通道31连通，另一个通孔34的两端分别与热交换出流通道33b和第二热交换通道31连通。图8和图9仅示意性地示出了两个通孔34中的一者。容易理解的是，上述第一热交换通道的分别与热交换入流通道和热交换出流通道连通的两个连接端均位于上述定位凹槽17的底面。
在一些实施例中，如图9所示，上述驱动主体包括内壳、导向固定件36、驱动轴37和波纹管38，其中，该内壳的外周面例如与上述外壳32的内周面以及固定部件4的下表面构成上述第二热交换通道31。内壳的内部构成封闭空间，导向固定件36设置于该封闭空间中，且将封闭空间分隔为上子空间351和下子空间352。具体地，内壳可以包括上子内壳35a和下子内壳35b，导向固定件36的上端面与上子内壳35a的下端面密封连接，例如焊接；导向固定件36的下端面与下子内壳35b的上端面密封连接，例如焊接。上子内壳35a的内部即构成上子空间351，下子内壳35b的内部即构成下子空间352。
并且，导向固定件36中沿竖直方向贯通设置有导向孔361，驱动轴37穿设于该导向孔361中，且驱动轴37的下端延伸至下子空间352中，驱动轴37的上端竖直向上穿过上子空间351，并贯通内壳顶部（即，穿过位于内壳顶部的固定部件4中的顶针通道42），且与顶针2固定连接。上述导向孔361用于对驱动轴37起到导向作用，以使其能够沿竖直方向移动，避免顶针2发生倾斜，从而可以减少顶针2与顶针孔113孔壁碰撞的可能性，进而可以提高装置可靠性和使用寿命。
驱动轴37与顶针2固定连接的方式，即顶针2与顶针驱动组件3固定连接的上述方式，该方式已在前文中有了详细描述，在此不再重复描述。进一步地，上述延伸部372的外径可以小于驱动轴37的外径；并且，在顶针2与驱动轴37螺纹连接的情况下，在延伸部372中设置有螺纹孔，顶针2的外周面下端设置有外螺纹，顶针2的下端插入该螺纹孔中，且其外螺纹与该螺纹孔相配合。当然，在实际应用中，上述螺纹孔也可以由光孔代替，并省去上述外螺纹，在这种情况下，顶针2的下端仅插入该光孔中，并未通过螺纹连接。
在锁紧套筒22与延伸部372卡接的情况下，锁紧套筒22的下端与延伸部372的外周之间设置有卡接结构，用以将锁紧套筒22与延伸部372卡接。该卡接结构例如包括卡接件和卡槽，锁紧套筒22的下端与延伸部372的外周中的一者设置有该卡接件，另一者设置有该卡槽。
波纹管38设置于上子空间351中，且环绕在驱动轴37周围，并且波纹管38的上端与内壳的顶部（即，位于内壳顶部的固定部件4）密封连接，例如焊接，波纹管38的下端与驱动轴37密封连接，例如焊接。波纹管38用于密封顶针通道42，同时可以保证驱动轴37能够升降。上述波纹管38集成于内壳中，这与相关技术将波纹管38直接与卡盘11连接相比，可以降低波纹管38的安装难度，节省卡盘11底部的空间，而且可以对波纹管38的安装精度要求不高，不存在波纹管38与卡盘11之间的密封圈容易失效的问题，而且不需要在维护时旋转波纹管38，从而可以避免因旋转波纹管38而造成的波纹管38损伤的问题。
内壳的底部贯通设置有进气孔353，该进气孔353的一端与下子空间352连接，另一端用于与压缩气体源连接，例如在进气孔353处设置有进气接头354，该进气接头354用于与压缩气体源的管路连接，进气孔353用于向下子空间352内输送压缩气体或者将压缩气体排出下子空间352，以实现驱动轴37升降。具体地，在压缩气体源提供的压缩气体通过进气孔353进入下子空间352中时，气流向驱动轴37的下端施加向上的压力，从而可以驱动驱动轴37上升。优选地，多个顶针驱动组件3中的波纹管38的选型和参数一致或基本一致，且驱动轴37和导向固定件36的加工精度一致或基本一致，以保证多个顶针2能够稳定地同步上升，实现运动统一性。
本发明实施例提供的承载装置，无需额外配置气缸或电缸，通过压缩气体源提供的压缩气体实现多个顶针2同步升降，从而可以节省气缸或电缸所占用的卡盘底部空间，降低设备成本。
在此基础上，为了保证多个顶针2的同步上升，在一些实施例中，如图15所示，承载装置还包括用于将各进气孔353均与压缩气体源连接的压缩气路，该压缩气路包括主路51和多个支路52，其中，主路51的进气端用于与压缩气体源连接，主路51的出气端与多个支路52的进气端连接，多个支路52的出气端一一对应地与多个进气孔353（如图9所示）连接；多个支路52的内径和长度相同；每个支路52上均设置有调压阀，用于调节支路52中的气体压力。通过使多个支路52的内径和长度相同，并利用多个支路52上的调压阀调节支路52中的气体压力，可以使经由多个支路52分别进入多个下子空间352的压缩空气的压力和流速一致或基本一致，从而可以实现多个驱动轴37的运动统一性，进而保证多个顶针2的同步上升。在实际应用中，可以通过压力表分别检测多个支路52中的气体压力，并根据检测到的气体压力，使用多个支路52上的调压阀调节支路52中的气体压力，以使多个支路52中的气体压力一致。上述过程可以通过控制器自动实现，也可以人工实现。另外，顶针2的上升速度可以通过控制调压阀来实现。
在一个具体的实施例中，如图15和图16所示，多个支路52的进气端交汇点与卡盘11的轴线重合，且多个支路52沿卡盘11的承载面111的径向延伸设置，并且每个支路52的出气端延伸至上述进气孔353的下端，并与进气孔353中的进气接头354连接。上述主路51沿竖直方向延伸设置，且主路51的下端与多个支路52的进气端交汇点连接，主路51的上端为封闭端，并与接口盘13的底部固定连接。并且，主路51的进气端设置于其上端和下端之间的位置处，用于与压缩气体源连接，例如通过接头54与压缩气体源连接。此外，在多个支路52的进气端交汇点处设置有集成有三个调压阀的调压集成件53。
在一些实施例中，如图9所示，在下子空间352中还设置有弹性部件39，该弹性部件39设置于导向固定件36的底部与驱动轴37的下端之间，用于向驱动轴37施加使驱动轴37下降的弹力。在这种情况下，在压缩气体源提供的压缩气体通过进气孔353进入下子空间352中时，气流需要克服上述弹力驱动驱动轴37上升，气流方向如图11中的（1）和（2）所示。在压缩气体源停止供应压缩气体的情况下，该弹性部件39和上述波纹管38在自身弹力作用下，均会自动带动驱动轴37下降，直至驱动轴37复位至初始位置，在此过程中，下子空间中的压缩气体会经由进气孔353排出，气流方向如图12中的（1）和（2）所示。优选地，多个弹性部件39的选型和参数（例如阻尼系数）一致或基本一致，以保证多个顶针2能够稳定地同步上升或下降，实现运动统一性。弹性部件39例如为压缩弹簧。
在一些实施例中，弹性部件39的下端设置有弹簧底板373，该弹簧底板373与驱动轴37固定连接，且弹簧底板373的下表面设置有缓冲部件374。在压缩气体源提供的压缩气体通过进气孔353进入下子空间352中时，气流向弹簧底板373施加向上的压力，从而可以驱动驱动轴37上升。上述缓冲部件374例如为树脂垫，用于在弹簧底板373触底时起到缓冲作用，避免弹簧底板373因磕碰而损坏，提高运动流畅性。可选地，在弹簧底板373下降过程中，可以通过控制调压阀来控制弹簧底板373的下降速度，避免顶针2下降过快。
在一些实施例中，如图9所示，在导向固定件36的底部设置有限位凸起362，弹性部件39的一部分套设于该限位凸起362周围，且弹性部件39的上端与导向固定件36的底部相抵。在顶针2上升至指定高度位置时，限位凸起362的下端与弹簧底板373相抵，这样可以使驱动轴37无法继续下降，从而可以限制升针距离。
在一些实施例中，在驱动轴37的下端还设置有封堵件375，该封堵件375在弹簧底板373触底时，穿过进气孔353，并插入进气接头354中，用于封堵进气孔353，从而可以保证下子空间352的密封性。在压缩气体源开启时，压缩气体经由进气接头354向该封堵件375施加压力，以使其上移，并移出进气孔353，从而使压缩气体可以通过进气孔353进入下子空间352。
在一些实施例中，驱动轴37的外周，且位于导向固定件36上方设置有限位部371，该限位部371用于在驱动轴37下降至指定高度时，与导向固定件36相抵。在限位部371与导向固定件36相抵时，驱动轴37无法继续下降，其在对应指定高度所在位置即为上述初始位置，从而限定了顶针下降距离。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置于工艺腔室中的承载装置，用于承载晶圆，该承载装置采用本发明实施例提供的上述承载装置。
本发明实施例提供的半导体工艺设备，其通过采用本发明实施例提供的上述承载装置，可以避免出现粘片现象，从而可以避免顶针2将晶圆顶碎或者顶针2断裂，而且可以增加卡盘11的使用寿命。
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。
Claims (15)
1.一种承载装置，其特征在于，包括用于承载晶圆的卡盘和多个顶针机构，其中，在所述卡盘中设置有多个背吹气孔和多个顶针孔，多个所述背吹气孔的出气端分布于所述卡盘的承载面；多个所述顶针孔沿所述卡盘的周向间隔分布，且每个所述顶针孔均沿竖直方向贯通所述卡盘设置；
多个顶针机构与多个所述顶针孔一一对应地设置，且每个所述顶针机构均包括顶针，所述顶针可升降地穿设于对应的所述顶针孔中；
在所述卡盘中还设置有背吹通道，所述背吹通道包括第一子通道和第二子通道，其中，所述第一子通道与各所述背吹气孔连通，且在所述卡盘的底面设置有第一入口端；所述第二子通道与各所述顶针孔连通，且在所述卡盘的底面设置有第二入口端；
所述第二子通道包括第二主通道、第二进气连接通道和多个出气连接通道，其中，多个所述出气连接通道的一端均与所述第二主通道连通，另一端一一对应地与多个所述顶针孔连通；所述第二进气连接通道的一端与所述第二主通道连通，另一端用作所述第二入口端位于所述卡盘的底面；
每个所述顶针机构均还包括顶针驱动组件，所述顶针驱动组件包括用于驱动所述顶针升降的驱动主体和固定部件，所述驱动主体通过所述固定部件在所述卡盘的底部与所述卡盘密封连接；所述固定部件中设置有顶针通道和进气通道，其中，所述顶针通道与对应的所述顶针孔连通，且所述顶针的下端穿过所述顶针通道，并与所述驱动主体连接；
每个所述出气连接通道的另一端位于所述卡盘的底部；所述进气通道的一端位于所述固定部件的上表面，且与对应的所述出气连接通道的另一端连通，所述进气通道的另一端与所述顶针通道连通。
2.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述第一子通道包括第一主通道和第一进气连接通道，其中，
所述第一主通道位于所述第二主通道的上方，且与各所述背吹气孔的下端连通；所述第一进气连接通道的一端与所述第一主通道连通，另一端用作所述第一入口端位于所述卡盘的底面。
3.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述承载装置还包括接口盘，所述接口盘设置于所述卡盘底部，且与所述卡盘固定连接；所述接口盘中贯通设置有多个安装孔，多个所述驱动主体一一对应地设置于多个所述安装孔中；
在所述卡盘的下表面设置有多个定位凹槽，多个所述顶针孔的下端一一对应地位于多个所述定位凹槽的底面；所述固定部件的边缘部分叠置于所述接口盘的上表面，且所述固定部件设置于所述定位凹槽中。
4.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述驱动主体的上端设置有延伸部，所述顶针的下端与所述延伸部可拆卸地连接；
所述顶针上还套设有固定套筒和锁紧套筒，所述固定套筒的下端与所述延伸部的上端相抵，且所述固定套筒的筒壁设置有沿其轴向贯通的开缝；所述锁紧套筒套设于所述延伸部和所述固定套筒的外周，且所述锁紧套筒的下端与所述延伸部可拆卸地连接，并且所述锁紧套筒用于将所述固定套筒压紧于所述延伸部的上端，同时使所述固定套筒箍紧于所述顶针。
5.根据权利要求4所述的承载装置，其特征在于，在所述顶针下降至预设的最低高度位置的情况下，所述进气通道的另一端低于所述锁紧套筒的上端。
6.根据权利要求4所述的承载装置，其特征在于，在所述锁紧套筒的筒壁设置有沿其厚度方向贯通的开口，在所述顶针下降至预设的最低高度位置的情况下，所述开口与所述进气通道的另一端相对。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的承载装置，其特征在于，每个所述顶针机构均还包括用于驱动所述顶针升降的顶针驱动组件，所述顶针驱动组件在所述卡盘的底部与所述卡盘密封连接；
所述卡盘中还设置有第一热交换通道，且在每个所述顶针驱动组件中设置有第二热交换通道，所述第一热交换通道与各所述第二热交换通道连通，且所述第一热交换通道在所述卡盘的底面设置有用于与热交换媒介供应源连通的入流端和出流端，用于输入和输出热交换媒介。
8.根据权利要求7所述的承载装置，其特征在于，所述顶针驱动组件包括用于驱动所述顶针升降的驱动主体、固定部件和外壳，其中，所述驱动主体通过所述固定部件在所述卡盘的底部与所述卡盘密封连接；
所述外壳环绕设置于所述驱动主体周围，所述外壳的上端与所述固定部件密封连接，所述外壳的下端是封闭的，且在所述外壳的内周面、底面、所述驱动主体的外周面和所述固定部件的下表面之间合围形成所述第二热交换通道；
所述固定部件中还设置有热交换入流通道和热交换出流通道，所述热交换入流通道和热交换出流通道的一端与所述第二热交换通道连通，所述热交换入流通道和热交换出流通道的另一端与所述第一热交换通道连通。
9.根据权利要求8所述的承载装置，其特征在于，所述固定部件包括固定法兰和设置于所述固定法兰一侧的连接部，其中，所述固定法兰与所述卡盘底部固定连接，且在所述固定法兰与所述卡盘之间设置有密封圈，所述密封圈环绕所述顶针设置；
所述连接部的一部分位于所述外壳的外周面外侧，所述热交换入流通道和热交换出流通道的一端均位于所述连接部的上表面，另一端均位于与所述外壳的外周面相对的侧面；所述外壳中贯通设置有两个通孔，其中一个所述通孔的两端分别与所述热交换入流通道和所述第二热交换通道连通，另一个所述通孔的两端分别与所述热交换出流通道和所述第二热交换通道连通。
10.根据权利要求1-6中任意一项所述的承载装置，其特征在于，每个所述顶针机构均还包括顶针驱动组件，所述顶针驱动组件包括用于驱动所述顶针升降的驱动主体和固定部件，所述驱动主体通过所述固定部件在所述卡盘的底部与所述卡盘密封连接；所述驱动主体包括内壳、导向固定件、驱动轴和波纹管，其中，
所述内壳的内部构成封闭空间，所述导向固定件设置于所述封闭空间中，且将所述封闭空间分隔为上子空间和下子空间，并且所述导向固定件中沿竖直方向贯通设置有导向孔；
所述驱动轴穿设于所述导向孔中，且所述驱动轴的下端延伸至所述下子空间中，所述驱动轴的上端竖直向上穿过所述上子空间，并贯通所述内壳顶部，且与所述顶针固定连接；
所述波纹管设置于所述上子空间中，且环绕在所述驱动轴周围，并且所述波纹管的上端与所述内壳的顶部密封连接，所述波纹管的下端与所述驱动轴密封连接；
所述内壳的底部贯通设置有进气孔，所述进气孔的一端与所述下子空间连通，另一端用于与压缩气体源连通，用以向所述下子空间内输送压缩气体或者将压缩气体排出所述下子空间，以实现所述驱动轴升降。
11.根据权利要求10所述的承载装置，其特征在于，所述承载装置还包括用于将各所述进气孔均与所述压缩气体源连通的压缩气路，所述压缩气路包括主路和多个支路，其中，所述主路的进气端用于与所述压缩气体源连接，所述主路的出气端与多个所述支路的进气端连接，多个所述支路的出气端一一对应地与多个所述进气孔连接；多个所述支路的内径和长度相同；
每个所述支路上均设置有调压阀，用于调节所述支路中的气体压力。
12.根据权利要求10所述的承载装置，其特征在于，在所述下子空间中还设置有弹性部件，所述弹性部件设置于所述导向固定件的底部与所述驱动轴的下端之间，用于向所述驱动轴施加使所述驱动轴下降的弹力。
13.根据权利要求12所述的承载装置，其特征在于，所述驱动轴的下端设置有弹簧底板，所述弹性部件设置于所述导向固定件的底部与所述弹簧底板之间，且所述弹簧底板的下表面设置有缓冲部件。
14.根据权利要求10所述的承载装置，其特征在于，所述驱动轴的外周，且位于所述导向固定件上方设置有限位部，所述限位部用于在所述驱动轴下降至指定高度时，与所述导向固定件相抵。
15.一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置于所述工艺腔室中的承载装置，用于承载晶圆，其特征在于，所述承载装置采用权利要求1-14中任意一项所述的承载装置。
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