CN220731495U - 一种半导体工艺腔体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种半导体工艺腔体结构，包括本体、真空吸盘、旋转轴、多个升降顶针及套管，其中，本体具有中空的内腔，内腔中设有一容许旋转轴穿过且水平设置的底板，向上凸设于底板的升降顶针与固定于底板上的套管内的通孔对应，每一升降顶针穿设于一通孔中。在对半导体工艺腔体进行保养、维护和故障排除时，升降顶针能够缩入到套管内的通孔中，从而防止其它部件或工具接触到升降顶针而使升降顶针因变形或顶部特氟龙触点脱落而损坏。本实用新型的半导体工艺腔体结构能够有效地节约维修成本及维修时间，节省人力物力，提升生产效率。而且，套管与底板可拆卸连接，可实现高效省时省力的拆装，便于清洁及维修保养。

Description

一种半导体工艺腔体结构

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，涉及一种半导体工艺腔体结构。

背景技术

目前的半导体设备，例如涂胶显影设备的工艺腔体中，承载晶圆(wafer)并带动晶圆升降的升降顶针裸露在半导体工艺腔体内腔的底板上。在日常进行保养、维护和故障排除时，由于所述半导体工艺腔体的尺寸限制，及各部件间的复杂连接，极易接触到所述升降顶针，导致所述升降顶针变形，或导致所述升降顶针顶部的特氟龙触点脱落，从而损坏所述升降顶针，影响作业进程，增加材料成本，浪费工时和人力资源。

因此，如何提供一种新的半导体工艺腔体结构，以避免上述情况的发生，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种新的半导体工艺腔体结构，用于解决现有半导体设备在进行保养、维护和故障排除时，易损坏半导体工艺腔体结构中的升降顶针，导致维修保养难度增大、材料成本增加的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体工艺腔体结构，包括：

本体，具有中空的内腔，所述内腔中设有一容许旋转轴穿过的底板，所述底板水平设置；

真空吸盘，位于所述内腔中，用于吸附固定晶圆，所述真空吸盘位于所述底板上方；

旋转轴，与所述真空吸盘相连并带动所述真空吸盘转动；

多个升降顶针，向上凸设于所述底板并分布于所述真空吸盘的外围，用于承载晶圆并带动晶圆升降；

套管，固定于所述底板上并环设于所述真空吸盘的周围，所述套管中设有多个通孔，多个所述通孔与多个所述升降顶针一一对应，每一所述升降顶针穿设于一所述通孔中，所述套管的顶面不高于所述真空吸盘的承载面。

可选地，所述半导体工艺腔体结构还包括安装基座，所述安装基座位于所述底板下方，所述升降顶针装设于所述安装基座上，并垂向贯穿所述底板。

可选地，所述半导体工艺腔体结构还包括升降驱动部件，所述升降驱动部件装设于所述安装基座上并连接所述升降顶针以驱动所述升降顶针升降。

可选地，所述套管为一体成型，可拆卸固定连接于所述底板上。

可选地，所述套管的下表面设有第一螺纹连接件，所述底板上设有与所述第一螺纹连接件相配合的第二螺纹连接件，所述套管通过紧固方式固定于所述底板上。

可选地，所述套管的内边缘与所述真空吸盘的外边缘之间的距离大于或等于10mm。

可选地，所述升降顶针的数量大于或等于3。

可选地，多个所述升降顶针的顶端位于同一水平面。

可选地，所述通孔与所述升降顶针同轴设置，所述升降顶针在不使用时，所述升降顶针的顶端低于所述通孔的上端面。

可选地，所述半导体工艺腔体结构包括涂胶显影设备的工艺腔体。

如上所述，本实用新型的半导体工艺腔体结构具有固定于内腔底板上并环设于真空吸盘周围的套管，套管中设有与多个升降顶针一一对应的多个通孔，每一升降顶针穿设于一通孔中，套管的顶面不高于真空吸盘的承载面，在日常进行半导体工艺腔体结构的保养、维护和故障排除时，升降顶针能够缩入到套管内的通孔中，从而防止其它部件、工具或操作者接触到升降顶针而使升降顶针因变形或顶部特氟龙触点脱落而损坏。本实用新型的半导体工艺腔体结构能够有效地节约维修成本及维修时间，节省人力物力，有利于提升生产效率。而且，套管结构轻巧紧凑，可实现高效省时省力的拆装，便于清洁及维修保养。

附图说明

图1显示为本实用新型的半导体工艺腔体的剖面结构示意图。

图2显示为本实用新型的半导体工艺腔体的升降顶针传送晶圆时的剖面结构示意图。

图3显示为本实用新型的半导体工艺腔体结构的俯视图。

元件标号说明

1 本体

11 内腔

12 底板

2 晶圆

3 真空吸盘

4 升降顶针

5 套管

51 通孔

6 旋转轴

7 安装基座

8 升降驱动部件

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型提供一种半导体工艺腔体结构，请参阅图1，显示为该半导体工艺腔体结构于一实施例中的剖面结构示意图，包括本体1、真空吸盘3、旋转轴6、多个升降顶针4及套管5，其中，所述本体1具有中空的内腔11，所述内腔11中设有一容许旋转轴6穿过的底板12，所述底板12水平设置；所述真空吸盘3位于所述内腔11中，用于吸附固定晶圆2，所述真空吸盘3位于所述底板12上方；所述旋转轴6与所述真空吸盘3相连并带动所述真空吸盘3转动；多个所述升降顶针4向上凸设于所述底板12并分布于所述真空吸盘3的外围，用于承载晶圆2并带动晶圆2升降；所述套管5固定于所述底板12上并环设于所述真空吸盘3的周围，所述套管5中设有多个通孔51，多个所述通孔51与多个所述升降顶针4一一对应，每一所述升降顶针4穿设于一所述通孔51中，所述套管5的顶面不高于所述真空吸盘3的承载面。

作为示例，所述本体1可以选用聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、陶瓷、不锈钢或其它合适的材料制成。

作为示例，所述真空吸盘3上设有若干气孔，可通过抽真空系统在所述真空吸盘3内形成负压环境，从而产生强大的吸力固定晶圆2，使晶圆2保持水平状态。

作为示例，所述真空吸盘3的材质可以包括但不仅限于高分子材料。所述真空吸盘3具有良好的强度、吸附性和耐磨性，可有效地避免因吸附力不足而导致吸附失败。

作为示例，所述旋转轴6一端与所述真空吸盘3相连，另一端与外部驱动部件连接，通过外部驱动部件使所述旋转轴6、与所述旋转轴6连接的所述真空吸盘3以及固定在所述真空吸盘3上的晶圆2以需要的转速转动。

作为示例，所述升降顶针4的数量大于或等于3，相应的所述通孔51的数量大于或等于3。

作为示例，多个所述升降顶针4的顶端位于同一水平面。本实施例中，所述半导体工艺腔体结构还包括安装基座7，所述安装基座7位于所述底板12下方，所述升降顶针4装设于所述安装基座7上，并垂向贯穿所述底板12。所述半导体工艺腔体结构还包括升降驱动部件8，所述升降驱动部件8装设于所述安装基座7上并连接所述升降顶针4以驱动所述升降顶针4升降。其中，多个所述升降顶针4通过所述升降驱动部件8同步进行升降，确保多个所述升降顶针4的顶端处于同一水平面，以防止晶圆2传送过程中由于多个所述升降顶针4支撑不平衡发生破片。

作为示例，所述套管5为一体成型，可拆卸固定连接于所述底板12上。本实施例中，所述套管5与所述内腔11的所述底板12的连接方式包括但不仅限于所述套管5的下表面设有第一螺纹连接件，所述底板12上设有与所述第一螺纹连接件相配合的第二螺纹连接件，所述套管5通过紧固方式可拆卸固定于所述底板12上。

当然，在其他实施例中，所述套管5也可以通过卡固方式或其他可拆卸方式固定于所述底板12上，此处不应过分限制本使用新型的保护范围。

作为示例，所述套管5与所述底板12之间设置有密封垫圈，用于防止工艺液体渗入污染所述套管5内的所述通孔51进而污染所述升降顶针4。

作为示例，所述套管5的材质可以包括但不仅限于聚乙烯(PE)。

作为示例，所述套管5的内边缘与所述真空吸盘3的外边缘之间的距离可以根据所述升降顶针4与所述真空吸盘3之间的空间大小设定，优选地，本实施例中，所述套管5的内边缘与所述真空吸盘3的外边缘之间的距离大于或等于10mm。

作为示例，所述通孔51与所述升降顶针4同轴设置，所述升降顶针4在不使用时，所述升降顶针4的顶端低于所述通孔51的上端面，即低于所述套管5的顶面。

作为示例，所述通孔51的横截面的形状可以是圆形、正方形、椭圆形、三角形、四边形或其他形状，以适应不同形状的升降顶针。

作为示例，所述半导体工艺腔体结构可以是但不限于涂胶显影设备的工艺腔体。

在一实施例中，所述半导体工艺腔体结构用于涂胶显影设备中的旋涂设备，以进行晶圆片的旋涂工艺。所述旋涂设备包括供料装置及所述半导体工艺腔体结构，其中，所述供料装置用于提供晶圆片表面的旋涂材料。

具体的，在所述旋涂设备中进行晶圆片的旋涂工艺时主要包括以下步骤：首先，开启抽真空系统，用于将水平放置在所述真空吸盘3表面的晶圆2吸附固定。然后，打开外部驱动部件控制器，在所述外部驱动部件的驱动下，与所述外部驱动部件连接的所述旋转轴6带动所述真空吸盘3及所述真空吸盘3上的晶圆2进行低速旋转。随后，打开所述旋涂设备中的供料装置，使光刻胶或其他可流动性的材料从所述供料装置中滴下并沉积在晶圆2表面中心位置，所述供料装置供给的材料在离心力的作用下从晶圆2表面中心位置向外朝向晶圆2的外围或边缘扩散。所述供料装置在进行旋涂材料的供给时，通过控制所述外部驱动部件，驱动所述旋转轴6、与所述旋转轴6连接的所述真空吸盘3以及所述真空吸盘3所承载的晶圆2高速旋转，使旋涂材料均匀涂覆在晶圆2表面，形成厚度均一的膜层，以确保后续曝光、刻蚀等工艺过程的顺利进行。

具体的，如图1所示，在所述半导体工艺腔体结构的一种使用过程中，通过外部机械手臂和外部驱动部件配合，在所述本体1的内腔11中进行半导体工艺。

需要指出的是，所述升降驱动部件8与所述外部驱动部件是两个不同的组件，分别用于驱动所述升降顶针4和所述旋转轴6。

具体的，在所述半导体工艺腔体结构接收晶圆2时，用于承载晶圆2并带动晶圆2升降的所述升降顶针4在所述升降驱动部件8的带动下从所述套管5中所述通孔51的初始位置处开始上升，该初始位置是指所述升降顶针4在不工作时，下降至所述通孔51内，且所述升降顶针4的顶端低于所述通孔51的上端面的位置。所述升降驱动部件8驱动多个所述升降顶针4同步上升至机械手臂转移晶圆2时所停留的高度，通过机械手臂将晶圆2传送至所述升降顶针4的顶端，从而接收晶圆2。然后，所述升降驱动部件8驱动多个所述升降顶针4同步下降，当所述升降顶针4的顶端下降至低于或略低于所述真空吸盘3的承载面时，晶圆2与所述真空吸盘3接触，所述真空吸盘3真空开启吸住晶圆片，从而将晶圆2从所述升降顶针4顶端传送至所述真空吸盘3的承载面。所述升降顶针4继续下降，下降至初始位置后停止。同时，与所述真空吸盘3相连并带动所述真空吸盘3转动的所述旋转轴6通过外部驱动部件的驱动开始旋转，进而驱动所述真空吸盘3旋转，最终驱动所述晶圆片旋转，以进行后续的工艺。

具体的，请参阅图2，结束所有工艺后，所述真空吸盘3中的真空关闭，多个所述升降顶针4在所述升降驱动部件8的带动下从所述套管5中所述通孔51的初始位置处同步上升，多个所述升降顶针4上升至所述真空吸盘3的高度时与晶圆2接触，随后多个所述升降顶针承托起晶圆2继续上升，多个所述升降顶针4上升至机械手臂转移晶圆2所停留的高度时，由机械手臂将晶圆2取走，完成晶圆2的传送。

具体的，请参阅图3，显示为所述半导体工艺腔体结构的一种俯视图。请结合图1与图3，所述半导体工艺腔体在维修、定期保养或进行故障排除时，多个所述升降顶针4可缩入至所述套管5中的所述通孔51内，从而防止其它部件、工具或者操作者接触到所述升降顶针4而使所述升降顶针4因变形或顶部特氟龙触点脱落而损坏。另外，对所述半导体工艺腔体定期进行清洗时，所述套管5可整体拆卸进行清洗，高效省时省力，避免胶水、残渣等累积过多导致所述半导体工艺腔体故障。此外，所述套管5中多个所述通孔51与多个所述升降顶针4一一对应，每一所述升降顶针4穿设于一所述通孔51中，一次对位即可完成所述套管5的安装，方便快捷。因此，所述套管5不但可以保护裸露在所述半导体工艺腔体内腔11底板12上的所述升降顶针4，而且，所述底板12上的所述套管5可直接拆卸，方便清洗，有益于保持良好的腔体环境，延长使用寿命，避免引起所述半导体工艺腔体故障。

综上所述，本实用新型通过在半导体工艺腔体的内腔中装设固定连接的套管，使向上凸设于内腔底板并分布于真空吸盘外围的多个升降顶针可以完全缩入到相应的套管的通孔内，从而避免现有技术中因半导体工艺腔体设计缺陷造成升降顶针裸露在内腔的底板上，导致其它部件、工具或操作者接触到升降顶针使升降顶针因变形或顶部特氟龙触点脱落而损坏的技术问题。本实用新型在半导体工艺腔体的内腔中安装的套管结构轻巧紧凑，顶面低于真空吸盘的承载面，不影响机台的正常运行。而且，套管与内腔中的底板为可拆卸地固定连接，在半导体工艺腔体进行清洁过程中可直接拆卸，便于清洁，保持良好的腔体环境。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种半导体工艺腔体结构，其特征在于，包括：

本体，具有中空的内腔，所述内腔中设有一容许旋转轴穿过的底板，所述底板水平设置；

真空吸盘，位于所述内腔中，用于吸附固定晶圆，所述真空吸盘位于所述底板上方；

旋转轴，与所述真空吸盘相连并带动所述真空吸盘转动；

多个升降顶针，向上凸设于所述底板并分布于所述真空吸盘的外围，用于承载晶圆并带动晶圆升降；

套管，固定于所述底板上并环设于所述真空吸盘的周围，所述套管中设有多个通孔，多个所述通孔与多个所述升降顶针一一对应，每一所述升降顶针穿设于一所述通孔中，所述套管的顶面不高于所述真空吸盘的承载面。

2.根据权利要求1所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：所述半导体工艺腔体结构还包括安装基座，所述安装基座位于所述底板下方，所述升降顶针装设于所述安装基座上，并垂向贯穿所述底板。

3.根据权利要求2所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：所述半导体工艺腔体结构还包括升降驱动部件，所述升降驱动部件装设于所述安装基座上并连接所述升降顶针以驱动所述升降顶针升降。

4.根据权利要求1所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：所述套管为一体成型，可拆卸固定连接于所述底板上。

5.根据权利要求4所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：所述套管的下表面设有第一螺纹连接件，所述底板上设有与所述第一螺纹连接件相配合的第二螺纹连接件，所述套管通过紧固方式固定于所述底板上。

6.根据权利要求1所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：所述套管的内边缘与所述真空吸盘的外边缘之间的距离大于或等于10mm。

7.根据权利要求1所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：所述升降顶针的数量大于或等于3。

8.根据权利要求1所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：多个所述升降顶针的顶端位于同一水平面。

9.根据权利要求1所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：所述通孔与所述升降顶针同轴设置，所述升降顶针在不使用时，所述升降顶针的顶端低于所述通孔的上端面。

10.根据权利要求1所述的半导体工艺腔体结构，其特征在于：所述半导体工艺腔体结构包括涂胶显影设备的工艺腔体。