大脚举升销

摘要

本发明所描述的具体实施例大致提供了一种举升销组件，可增加放置晶片的精确度、可重复性、稳定性及可防止侵蚀。在一具体实施例中，提供了一种用以相对于基板支撑件来置放基板的举升销组件。这种举升销组件包含：举升销，其具有销轴、与该销轴的第一端耦接用以支撑基板的销头和耦接于该销轴的第二端的肩部。举升销组件还包含滑动式耦接于销轴的圆柱形主体和用以防止此圆柱形主体沿着轴滑落的锁定销，其中此肩部具有尺寸能容纳锁定销的通孔。

说明书

技术领域

本发明所述的具体实施例大体上关于一种举升销及举升销组件，用以隔开基板与基板支撑件。

背景技术

集成电路已逐步发展成为在单一芯片上具有数百万个晶体管、电容器、电阻器的复杂组件。芯片设计的发展产生了更快的电路和更大的电路密度。随着对于集成电路的需求持续地增加，芯片制造商需要可增加晶片产量并提高产品产率的半导体处理设备，且希望此处理设备更为坚固耐用。为了达成这个目的，处理设备的发展方向为使晶片交接时的错误最小化、减少微粒污染、并增加设备组件的使用期限。

举升销一般设置于基板支撑件的导引孔之中。举升销的上方端一般为展开的形状，以防止举升销穿过导引孔。举升销的下方端延伸过基板支撑件的底部，并由接触举升销下方端的举升平台推动。举升平台可在高低位置间的垂直方向移动。在高位时，举升平台使举升销移动，使其穿过形成于基板支撑件中的导引孔，并使举升销的展开端延伸高过基板支撑件，让基板与基板支撑件间隔一距离，以利于基板的传送。

现有浮动式举升销设计中的困难点在于，将晶片放置于狭窄的加热器匣中会使晶片交接时发生错误。将浮动式举升销固定的设计，可解决将晶片放置于狭窄的加热器匣中的问题，但这种过于强制的设计，其结果是增加了举升销的损坏率，包含会使金属弹簧垫圈锈蚀。

因此，在本技术中需要改良的举升销组件。

发明内容

本文所述的具体实施例大体有关于一种用于支撑基板的举升销组件。在一具体实施例中，提供了一种用以相对于基板支撑件来置放基板的举升销组件。此举升销组件包含举升销，其具有销轴、滑动地耦接该轴的脚座以及用以防止脚座沿着轴滑脱的锁定销。

在另一具体实施例中，提供了一种用以相对于基板支撑件来置放基板的举升销组件。此举升销组件包含举升销，该举升销包含：销轴、耦接该销轴的第一端用以支撑该基板的销头以及耦接该销轴的第二端的肩部。举升销组件还包含滑动地耦接该销轴的圆柱形主体，以及用以防止该圆柱形主体沿着该轴滑脱的锁定销，其中该肩部具有通孔，其尺寸可容纳该锁定销。

在又一具体实施例中，提供了一种用以操控其上方基板的基板支撑组件。此基板支撑组件包含举升销组件，此举升销组件包含：举升销，此举升销包含销轴、耦接销轴的第一端用以支撑基板的销头以及耦接销轴的第二端的肩部；可滑动地耦接销轴的圆柱形主体；以及用以防止该圆柱形主体沿着该轴滑脱的锁定销，其中肩部具有通孔，其尺寸可容纳该锁定销。基板支撑组件还包含：基板支撑件，其具有多个导引孔设置于其中，每一导引孔用于容纳该举升销组件中的举升销；举升台；以及用以控制举升台升降的致动器。

附图说明

为使本发明的特征可被详细了解，将本发明的具体实施例绘制成附图。然而，需要注意的是，附图所示出仅为本发明的典型的实施方式，不应作为本发明范围的限制，本发明包含其它同样效果的具体实施例。

图1为依据本发明的一具体实施例的具有举升销组件的沉积腔室的剖面图；

图2A-2C为依据举升销组件的各种具体实施例所示出的剖面图；

图3A为依据本发明的一具体实施例的举升销的透视图；

图3B为依据本发明的一具体实施例的举升销的侧视图；

图3C为依据本发明的一具体实施例的举升销的侧视图；

图3D为图3C的销头的具体实施例的放大透视图；

图4A为依据本发明的一具体实施例的脚座的透视图；

图4B为依据本发明的一具体实施例的脚座的底视图；

图4C为沿着图4B中的线4C所示出的脚座的一具体实施例的剖面图；

图5A为依据本发明的一具体实施例的锁定销的透视图；

图5B为图5A的锁定销的一具体实施例的侧视图；

图5C为图5A的锁定销的一具体实施例的顶视图；以及

图6A-6D为剖面图，演示依据本发明的具体实施例的举升销组件的安装。

为帮助了解，附图中使用相同的组件符号表示相同的组件。应该想到，在一具体实施例中所揭露的组件可很好地应用于其它的具体实施例中，因此不另外附注。

具体实施方式

本文所述的具体实施例大体上提供一种用以处理半导体基板的设备。本文所叙述的具体实施例可示范性地应用于处理系统，例如化学气相沉积处理系统(Chemical vapor deposition，CVD，其可购自美国加州圣塔克拉拉市的应用材料公司。然而，需了解的是，本文所述的具体实施例可并入其它腔室构造中，例如物理气相沉积腔室、蚀刻腔室、离子注入腔室，和其它半导体处理腔室。

图1描绘处理系统100的剖面图。一般而言，系统100包含耦接气体源104的腔体102。腔体102一般为一体成型(unitary)的加工结构，可由例如铝等刚性材料块所制成。腔体102中具有喷头106和基板支撑组件108。喷头106耦接于腔体102的上表面或盖体，并将来自气体源104的气体均匀地分散到位于基板支撑组件108上的基板101上。

基板支撑组件108一般包含基板支撑件110和支干(stem)112。支干112将基板支撑件110定位于腔体102内。在工艺进行时，基板101放置于基板支撑件110之上。基板支撑件110可为基座(susceptor)、加热器、静电夹盘(electrostatic chuck)或真空夹盘。一般而言，基板支撑件110由下列材料制成，包含陶瓷、铝、不锈钢，和其组合。基板支撑件110具有多个导引孔118设置于其中，每个导引孔118可容纳举升销组件114的举升销120。

举升销组件114和基板支撑件110互动，以相对于基板支撑件110置放基板101。举升销组件114一般包含举升销120、举升台124以及用以控制举升台124升降的致动器116。举升台124的升降由致动器116控制。致动器116可为气动式汽缸、液压式汽缸、导螺杆、螺线管、步进马达或一般位于腔体102之外且适于移动举升台124的其它运转设备，。当举升台124朝向基板支撑件110移动时，举升台124与举升销120的下方端接触，以移动举升销120穿过基板支撑件110。举升销120的上方端远离基板支撑件110，并举升基板101到与基板支撑件110间隔一段距离的位置。

图2A-2C描绘依据举升销组件114的各种具体实施例的剖面图。图2A为依据举升销组件114的一种具体实施例的剖面图，包含一种小直径脚座126的具体实施例。图2B为依据举升销组件114的一种具体实施例所示出的剖面图，包含一种中直径脚座126的具体实施例。图2C为依据举升销组件114的一种具体实施例所示出的剖面图，包含一种大直径脚座126的具体实施例。举升销组件114包含举升销120、脚座126及可将脚座耦接至举升销120的锁定销128。

多个举升销120轴向地设置穿过形成于基板支撑件110中的举升销导引孔118。导引孔118可为一体成型地形成于基板支撑件110内，或者可由设置于基板支撑件110内的导引轴衬(未示出)的内通道所界定。举升销120包含第一端206及第二端208。

举升销120的第一端206为展开式，以防止举升销120透过设置于基板支撑件110中的导引孔118掉落。导引孔118一般为埋头孔式，以便当举升销120位于正常位置时(即，相对于基板支撑件110为缩回)，第一端206可实质上齐平于基板支撑件110，或自基板支撑件110稍微凹进去。

举升销120的第二端208延伸超过基板支撑件110的底面，且适于由举升台124推动，而使举升销120的第一端206延伸高过基板支撑件110。第二端208可为圆形的、平坦的或可为其它形状。在一具体实施例中，第二端208为平坦的(即，其形状垂直于举升销120中心线)。第二端208被脚座126环绕。脚座126使举升销120立于举升台124之上，藉此使举升销120实质保持平行于举升销导引孔118的中心轴，有助于减少举升销与导引孔118下方边缘间的连结和接触。另外，脚座126也可使举升销120容易位于举升销导引孔118的中心，以减少举升销120在导引孔118中因倾斜或歪斜而造成卡住或刮伤的可能性。

图3A为依据本发明的一具体实施例的举升销120的透视图。图3B为依据本发明的一具体实施例的举升销120的侧视图。图3C为依据本发明的一具体实施例的举升销120的另一侧视图。图3D为图3C的具体实施例中的销头302的放大透视图。举升销120一般包含陶瓷、不锈钢、铝或其它适合的材料。可额外处理举升销120的圆柱形外表面，以减少磨擦和表面磨损。举例而言，举升销120的圆柱形外表面可进行电镀、等离子体火焰喷洒或电抛光，以减少摩擦、改变表面硬度、增进平滑度，并增进对于刮伤和侵蚀的抵抗能力。

举升销120包含直径为“G”的轴202，耦接于第一端206和第二端208。举升销120的第一端206包含销头302。销头302为轴202的端部，用以支撑基板101。销头302具有凸状支撑表面305A。平坦部分305B位于其上的中心顶端区域。凸状的支撑表面305A和扁平部分305B一般为圆形区域，但也可为其它形状。

举升销120的第二端208包含直径为“H”的肩部306，其中直径“H”大于轴202的直径“G”。肩部306包含锥形端308和310。锥形端308将肩部306过渡成轴202。肩部306具有通孔312，其尺寸可容纳锁定销128。在一具体实施例中，肩部的长度“I”接近于举升销120总长度“J”的1/3。在一具体实施例中，从通孔312中心至举升销的第二端208的距离“K”，接近于肩部306的长度“I”的1/4。

图4A为依据本发明的一具体实施例的脚座126的透视图。图4B为依据本发明的一具体实施例的脚座126的底视图。图4C为沿着图4B中的线4C所示出的脚座126的一具体实施例的剖面图。脚座126包含圆柱形主体402具有第一表面404界定圆柱形主体402的底部，且圆柱形主体402具有第二表面406界定圆柱形主体402的顶部。圆柱形主体402的直径为“C”。在一具体实施例中，第一表面404界定了圆柱形主体402的底部，第二表面406界定了圆柱形主体402的顶部。在一具体实施例中，第一表面404的边缘和第二表面406的边缘为锥形。脚座126一般包含选自陶瓷、不锈钢、铝及其组合的材料。

圆柱形主体402具有通孔408，其第一直径为“A”、第二直径为“B”，其中第二直径“B”大于第一直径“A”。第一直径“A”的尺寸可容纳举升销120的肩部306。通孔408的第二直径“B”的尺寸可在锁定销128插入举升销120的通孔312时，同时容纳举升销120的肩部306和锁定销128。在一具体实施例中，在通孔408的第一直径“A”与第二直径“B”之间的转换点410形成阶梯状表面412。当进行举升销组件114组装时，阶梯状表面412可依靠在锁定销128上。具有第一直径“A”的通孔408从第二表面406延伸而部分地穿过圆柱形主体402。在一具体实施例中，具有第一直径“A”的通孔408的长度为“L”，其接近圆柱形主体402的总长度“M”的3/4。通孔的第二直径“B”从圆柱形主体402的第一表面404延伸至形成阶梯状表面412的转换点410。

图5A为依据本文所述的一具体实施例的锁定销128的透视图。图5B为图5A的锁定销128的侧视图。图5C为图5A的锁定销128的俯视图。锁定销128将脚座126稳固地耦接于举升销120。锁定销128包含圆柱形主体502，其包含第一锥形部分504通向第一端508，以及第二锥形部分506通向第二端510。圆柱形主体502的直径“D”的尺寸符合举升销120的通孔312内的尺寸。锁定销128的长度“E”的尺寸符合通孔408的第二直径“B”的尺寸。锁定销128一般包含选自陶瓷、不锈钢、铝及其组合的材料。

图6A-6D为剖面图，演示依据本文所述的一具体实施例的举升销组件114的安装。举升销组件114的安装始于将举升销120定位于基板支撑件110的导引孔118内。在图6B中，脚座126向上滑动至举升销120的肩部306和轴202的上方。在图6C中，锁定销128被插入举升销120的轴202的通孔312中，藉以捕捉锁定销128。在图6D中，脚座126朝举升销120的肩部306及轴202向下滑动，直到脚座126的阶梯状表面412依靠在锁定销128上，并因此将所有组件锁定在一起。

依据上述的具体实施例所提供的举升销组件，有助于提高晶片放置的精确度与其可重复性。藉由合适的举升销和脚座的长度对直径比率(L/D)，所提供的举升销组件也增加了举升销的稳定度。另外，在目前的系统中安装此举升销组件也是非常简单的。

上述为本发明的具体实施例，在不偏离基本的范围下可建议其它或更进一步有关于本发明的具体实施例，本发明的范围由以下的权利要求书决定。