升降裝置及具有該裝置的半導體器件加工設備的制作方法

專利名稱：升降裝置及具有該裝置的半導體器件加工設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體加工領域，尤其是涉及用于升降針的升降裝置的改進以及具有 該升降裝置的半導體器件加工設備。
背景技術：
眾所周知，集成電路是由半導體晶片等半導體器件經過許多加工/處理過程制造 而成的。隨著電子技術的高速發展，人們對集成電路的集成度要求越來越高，這就要求生產 集成電路的企業不斷地提高半導體器件的加工能力。半導體器件的加工往往需要在反應腔 室中進行，例如在集成電路的制造過程中，常常需要在反應腔室中在晶片上做出極微細尺 寸的圖案。這些微細圖案最主要的形成方式，就是使用刻蝕技術，將光刻技術所產生的諸如 線、面或孔洞等光阻圖案，忠實無誤地轉印到光阻底下的材質上，以形成整個集成電路所應 有的復雜架構。在諸如上述刻蝕工藝的半導體加工/處理過程中，晶片等半導體器件通常置于反 應腔室中的固定位置，例如，置于靜電卡盤上。為了將晶片等半導體器件放置于靜電卡盤 上，或者使其脫離靜電卡盤，常常需要借助于升降裝置。請參閱圖1，其中示出了一種常見的半導體器件加工設備及其內的升降裝置。在 諸如晶圓的半導體器件的加工設備的運行過程中，利用諸如機械手的傳輸裝置將晶圓4' 傳送到靜電卡盤2'正上方。根據行業標準，此時晶圓4'比靜電卡盤2'的上表面高出某 一固定距離，并且位于下電極系統中的驅動氣缸3'驅動波紋管7'直線上升。固定于波紋 管7'頂端的升降針1'在三點位置(即，通常由三個波紋管7'及其頂端的升降針1'在 三個位置)托起機械手臂上的晶圓4'。然后，該機械手臂收回，驅動氣缸3'調整方向，并 驅動波紋管5'沿著直線下降，直到升降針1'上的晶圓4'放置到靜電卡盤2'的上表面， 而后開始后續工藝加工處理。完成加工工藝處理后，該升降針1'重新升起以將晶圓4'托 起一定高度，而后由機械手將晶圓4'取回。在上述升降裝置中，波紋管5'不但用來實現升降針Γ在豎直方向上的直線運 動，而且還起著真空密封的作用，以便把反應室內的真空環境與腔室外的大氣環境有效隔 離開來。下面結合圖2對升降裝置及其波紋管進行詳細說明，為便于描述，下文中所稱各部 件的頂部均對應于圖2所示的左側，各部件的底部均對應于圖2所示的右側。如2圖所示，現有的升降裝置通常包括波紋管安裝法蘭1、波紋管2、波紋管上導桿 3 (以下簡稱為上導桿3)、波紋管下導桿4 (以下簡稱為下導桿4)、直線軸承5和套筒6。其中，波紋管安裝法蘭1設置在套筒6的頂部，其主要作用是將波紋管2、套筒6及 其內的上導桿3和下導桿4豎直地安裝固定在工藝腔室內的波紋管安裝盤上。在安裝法蘭 1的頂面開設有一圈或多圈燕尾槽，在使用過程中，在燕尾槽內壓入與該燕尾槽形狀相適配 的密封圈，以起到真空密封的作用；在安裝法蘭1的底面加工有符合工藝要求的凹槽結構， 以便將波紋管2的頂端焊接于此。套筒6為筒狀結構，用于容納波紋管2、上導桿3、下導桿4以及直線軸承5等部件。具體地，在套筒6的內部設置有限位臺肩7，借助于該限位臺肩7可將套筒6的內部分為左 右兩部分左側部分為波紋管段，用以容納波紋管2，并且在波紋管段上開設有用于排氣的 排氣孔8，以便在波紋管2運動過程中將波紋管段套筒中的氣體迅速排放出去；右側部分為 直線軸承段，用以容納直線軸承5。事實上，限位臺肩7的位置直接決定了波紋管2的最大 行程，并且當波紋管2置于套筒6內的波紋管段時，可保證該波紋管2不承受來自外來的拉 力。波紋管2的頂部通過焊接等方式連接在安裝法蘭1的底面，其可以在套筒6的波 紋管段所限定的范圍內自由地伸縮，從而使與波紋管2相連的結構實現自由移動。此外，波 紋管2可以把大氣端與真空端有效地隔離開來，即，波紋管2的內部為真空端，外部為大氣 端。通常，波紋管2多由哈氏合金片沖壓成片后焊接而成。上導桿3沿軸線方向貫穿波紋管2，并且可以通過螺紋連接的方式而與下導桿4連 接固定在一起。上導桿3的頂部設置有用于安插升降針的升降針容納槽；上導桿3的大致 中間部設置有法蘭，波紋管2的底部即與該法蘭焊接相連；上導桿3的底部設置有螺紋和定 位臺階，用以與下導桿4螺紋連接并保證連接的直線性。下導桿4沿軸線方向貫穿直線軸 承5，并且其下端為可連接諸如氣缸等驅動裝置的驅動連接部，用于接受來自氣缸的驅動力 并將該驅動力經由上導桿3和波紋管2傳遞至升降針。通常，下導桿與直線軸承配合時，經 常需要摩擦移動，為此，下導桿可采用諸如SUS440C不銹鋼等的耐摩擦金屬材料加工而成； 而上導桿可采用諸如SUS316L不銹鋼等的耐腐蝕金屬材料加工而成。直線軸承5設置在套筒6內的直線軸承段，并可通過軸承擋圈來約束其在軸向上 的移動。直線軸承5與下導桿4緊密配合，用以在工作過程中保證下導桿4及上導桿3的 直線性。可以理解，直線軸承5作為關鍵的導向部件，其精度對波紋管2的最終性能影響很 大。盡管現有的升降裝置結構簡單并且廣為應用，然而在實際應用中，其不可避免地 存在下述缺陷其一，由于現有的升降裝置采用單個直線軸承進行方向約束，而在實際應用中直 線軸承與中心導桿的配合并非完全緊密配合，二者之間往往存在微小的間隙，這樣，當升降 裝置因受到來自氣缸等驅動裝置的并不絕對豎直的驅動力而存在一定側向擠壓時，中心導 桿將偏離理想運動時的軸向中心線，此時，雖然有直線軸承的約束，但是仍然會使中心導桿 相對于上述理想中心線的偏移量在遠離該直線軸承的那一端被擴大，例如圖3所示。也就 是說，中心導桿在直線軸承段的微量偏移將在頂部擴大化。而偏移量過大可使上導桿在上 下移動過程中與安裝法蘭發生摩擦，產生大量的微小顆粒，這些微小顆粒會直接影響腔室 環境，并污染位于靜電卡盤上的晶圓，導致產品不合格；同時，偏移量過大，可使位于中心導 桿頂端的升降針在升針/降針過程中與靜電卡盤上開設的作為升降針上升/下降通道的升 降針孔壁發生摩擦，這不僅會產生大量的微小顆粒，而且還會出現升降針折斷的現象。更為 嚴重的是，當升降針為金屬材料時，其在升針/降針過程中的偏移可能直接損壞靜電卡盤 的陶瓷層，而靜電卡盤本身為半導體處理工藝的核心部件并且具有高昂的價格，一旦其上 的陶瓷層遭到破壞將意味著靜電卡盤的使用壽命終結而需要更換新的靜電卡盤，這將不僅 影響生產進度、降低生產效率，而且還會造成人力和物力的浪費。其二，由于現有升降裝置中的中心導桿包括上導桿和下導桿，在實際應用中，上導
5桿和下導桿即便是通過螺紋連接方式組裝在一起，二者的中心線也很難完全重合在同一直 線上，往往會存在一定的偏差，這種情況下，即便再提高加工和裝配精度，不但不能實現完 全同軸，而且還會增大加工制造成本。其三，由于現有升降裝置中的中心導桿包括上導桿和下導桿，其中，僅有下導桿受 直線軸承的約束并且下導桿的底端連接諸如氣缸等的驅動裝置，而與下導桿通過螺紋連接 方式連接固定在一起的上導桿并不受直線軸承的約束，這種結構的中心導桿類似于懸臂梁 (即，一端受約束而另一端處于自由狀態)。這種懸臂梁結構很容易使氣缸活塞在將驅動力 傳遞給中心導桿時，還附加傳遞一個側向的擠壓力，從而使中心導桿偏離理想運動時的軸 向中心線，并引發前述諸多問題。

發明內容
為解決上述問題，本發明提供了一種用于升降支撐器件的升降針的升降裝置，其 可減小中心導桿的徑向偏移，從而能夠提高產品良率和生產效率，并可確保系統可靠運行 及節約成本。此外，本發明還提供一種包括上述升降裝置的半導體器件加工設備，其同樣能夠 減小中心導桿的徑向偏移，從而提高產品良率和生產效率，并可確保系統可靠運行及節約 成本。為此，本發明提供一種升降裝置，用于升降用以支撐器件的升降針，其包括中心 導桿、具有中空結構的安裝法蘭、空心套筒和波紋管，所述中心導桿的頂部設置有用于安插 升降針的升降針容納槽，所述安裝法蘭的下部連接所述空心套筒，所述波紋管置于空心套 筒內并且頂部固定在安裝法蘭的底面。并且，所述升降裝置還包括至少兩個具有中空結構 的中心導桿約束部，其中的第一約束部設置在安裝法蘭的中空部分內且其外壁與安裝法蘭 的內壁緊密配合；第二約束部設置在空心套筒內的下部區域且其外壁與所述空心套筒的內 壁緊密配合；所述中心導桿沿軸向依次貫穿所述第一約束部、波紋管和第二約束部，并且中 心導桿與所述第一約束部和第二約束部的內壁緊密配合。其中，所述中心導桿一體成型，而且所述中心導桿的側面上還可形成有與升降針 容納槽的底部相連通的貫通孔。其中，所述安裝法蘭的筒狀內壁上開設有沿軸向貫穿內壁的抽氣槽。其中，所述空心套筒內的下部區域設置有限位臺肩，所述第二約束部位于所述限 位臺肩的下方且頂部與所述限位臺肩相抵。其中，本發明提供的升降裝置還包括第一約束部擋圈，其設置在安裝法蘭的中空 部分內并位于所述第一約束部的頂部，以阻擋所述第一約束部在軸向上的運動；和/或該 升降裝置還包括第二約束部擋圈，其設置在空心套筒內并位于所述第二約束部的底部，以 阻擋所述第二約束部在軸向上的運動。其中，在本發明一個實施例中，在所述中心導桿上設置驅動力接受部，對應于驅動 力接受部的位置以及波紋管的行程而在所述空心套筒上開設驅動槽口，使來自驅動裝置的 驅動力經由該升降裝置側面開設的驅動槽口而施加到驅動力接受部，以驅動中心導桿上升 或下降。其中，所述驅動力接受部設置在波紋管段空心套筒內的中心導桿上，并且位于所述波紋管的下方，所述驅動槽口相應地開設于波紋管段空心套筒。作為另一個技術方案，本發明還提供一種半導體器件加工設備，其包括器件支撐 部，所述器件支撐部用于支撐所述半導體器件；至少三個本發明所提供的上述升降裝置，所 述升降裝置可升降用于支撐所述半導體器件的升降針；以及驅動裝置，所述驅動裝置驅動 所述升降裝置以進行升降運動。其中，所述升降裝置支撐的升降針可沿軸線貫穿所述器件支撐部，所述器件支撐 部可以為靜電卡盤。其中，所述驅動裝置為驅動氣缸，所述驅動氣缸驅動所述升降裝置的中心導桿及 波紋管以進行升降運動。本發明具有下述有益效果其一，由于本發明提供的升降裝置中的中心導桿為一體成型的，因而可以在整個 導桿的長度范圍內保證該導桿的直線性，從而減小甚至避免因導桿自身的非直線性所帶來 的徑向偏移。其二，由于本發明提供的升降裝置在中心導桿上部區域處增設了第一約束部 (即，在安裝法蘭的中空部分內設置了第一約束部)，從而使中心導桿(特別是使中心導桿 的上部區域)的徑向偏移受到限制，進而減少甚至避免因偏移量過大而引發的顆粒污染及 靜電卡盤損毀等問題，這不僅提高了產品良率和生產效率，而且還節約了成本。其三，在本發明的一個實施例提供的升降裝置中，由于采用了中間驅動(即，側面 驅動)的方式，因而可以縮減中心導桿及該升降裝置整體上的長度，這不僅可以減少設備 成本，而且還提高了系統運行的可靠性。類似地，由于本發明提供的半導體器件加工設備中包含有本發明提供的上述升降 裝置，因而該加工設備同樣能夠提高產品良率和生產效率，并能夠確保系統可靠運行及節 約成本。


圖1為一種現有的半導體器件加工設備的示意圖；圖2為一種常見的升降裝置的結構示意圖；圖3為現有的中心導桿偏移狀態的效果示意圖；圖4為本發明第一實施例提供的升降裝置的結構示意圖；圖5為圖4所示升降裝置中的安裝法蘭的結構示意圖；圖6為圖4所示升降裝置中的中心導桿偏移狀態的效果示意圖；圖7為本發明第二實施例提供的升降裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明提 供的升降裝置及具有該裝置的半導體器件加工設備進行詳細描述。其中，自始至終相同或 類似的附圖標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件，并且，在本發明的 描述中所使用的諸如上方、下方等位置關系的名詞術語僅僅是為了方便本發明的描述，而 不能解釋為對本發明的限制。
請一并參閱圖4和圖5，其中示出了本發明第一實施例提供的升降裝置。該升降 裝置包括波紋管10、空心套筒11、第一約束部12、第二約束部13、安裝法蘭14和中心導 桿15。在本實施例的下述描述中，所謂上部、上方、頂部、頂端或頂面均對應于圖中朝左的方 向；所謂下部、下方、底部、底端或底面均對應于圖中朝右的方向。如圖所示，安裝法蘭14的頂面設置有用于安裝密封圈的燕尾槽，在升降裝置經由 該安裝法蘭14而連接到工藝腔室內的下電極系統時，借助于密封圈實現密閉連接。安裝法 蘭14為中空結構，在其空腔內設置有第一約束部12，該第一約束部12的外壁與安裝法蘭 14的空腔內壁緊密配合，用以在上部區域約束中心導桿15在徑向上的偏移。為阻擋第一約 束部12在軸向上的運動，在安裝法蘭14的空腔內并緊鄰第一約束部12的頂端而設置第一 約束部擋圈21。此外，為便于抽取波紋管11內的氣體，而在安裝法蘭14的空腔內壁上開設 沿軸向貫通該內壁的抽氣槽23。在實際應用中，抽氣槽23的數量可以根據實際情況而定， 并不局限于圖5所示的4個。波紋管10呈中空的管狀結構，中心導桿15沿軸線穿過其內空腔部分。波紋管10 的頂端通過焊接等方式而固定在安裝法蘭14的底面，波紋管10的底端連接中心導桿15上 的波紋管凸緣19。空心套筒11呈中空的筒狀結構，在其內部的大致中央位置處設置有自套筒內壁 向中心延伸的限位臺肩18。限位臺肩18將空心套筒11分為兩段其一，位于限位臺肩18 上方的波紋管段，其內容納有波紋管10，并且為利于排放波紋管段的氣體而在該空心套筒 11的波紋管段上開設若干排氣孔M ；其二，位于限位臺肩18下方的約束段，其內容納有第 二約束部13，該第二約束部13的頂端與限位臺肩18的底端相抵。第二約束部13的外壁與 約束段空心套筒的內壁緊密配合，用以在中心導桿15的下部區域限制其在徑向上的偏移。 為阻擋第二約束部13在軸向上的運動，在約束段空心套筒內并位于第二約束部13底部的 位置處還設置第二約束部擋圈22。在實際應用中，該空心套筒11可通過螺紋或焊接等連接 方式與安裝法蘭14的下部相連。中心導桿15頂部設置有用于安插升降針的升降針容納槽16，并在該中心導桿15 上部的側面上形成與升降針容納槽16的底部相連通的貫通孔17，以便在拔取升降針時，可 經由該貫通孔17而對升降針施加向上(S卩，朝向升降針拔出方向)的推動力。中心導桿15 可沿軸向依次貫穿第一約束部12、波紋管10和第二約束部13，并且中心導桿15與第一約 束部12和第二約束部13的內壁緊密配合，這樣，借助于設置在中心導桿15的上部區域和 下部區域的第一約束部12和第二約束部13，可將中心導桿15在徑向上的偏移限制在更小 的范圍內。此外，本實施例中的中心導桿15是一體成型的，即，使用同一種材料一次加工而 成，而不像背景技術中所述的那樣由彼此分離的上導桿和下導桿分別制造加工后組裝形成 中心導桿，這樣使得該中心導桿15自其頂端到其底端具有更好的直線性。在實際應用中， 由于中心導桿15的上部會受到來自第一約束部12的摩擦力的作用，而下部會受到來自第 二約束部13的摩擦力的作用，因而該中心導桿15整體上應采用具有耐磨性能的材料，例如 SUS440C不銹鋼。另外，在實際應用中，對于中心導桿的直徑不作特別限定，即，并不要求中 心導桿自頂端至底端的直徑完全相同，優選地，使第一約束部12所圍繞的那一段中心導桿 的直徑小于第二約束部13所圍繞的那一段中心導桿的直徑，以便將中心導桿的偏移量限定得更小。第一約束部12和/或第二約束部13可以采用直線軸承。由于內嵌在安裝法蘭14 內的第一約束部12與工藝腔室內環境相連，因此第一約束部12在使用過程中不能使用帶 油脂的潤滑劑，并且還要求第一約束部12與中心導桿15配合時所產生的污染顆粒要比第 二約束部13與中心導桿9配合時所產生的污染顆粒少的多，故而該第一約束部12不能選 用諸如銅材料的直線軸承，而是應當采用更具有耐磨性能的材料(例如，不銹鋼或經過表 面處理的鋁材料等)所制成的直線軸承。需要指出的是，本發明中增設第一約束部12就好比給懸臂梁結構增加了一個支 點，使其變為簡支梁結構，因此本發明提供的升降裝置，由于多增加了一個約束(即，增設 了第一約束部12)而使得中心導桿9在受到外力的作用時其相對于理想運動時的軸向中心 線的偏移量大大減小。進一步需要指出的是，盡管本實施例中的中心導桿具有兩個約束部，S卩，第一約束 部和第二約束部，但是在實際應用中，中心導桿約束部的數量并不局限于此，而是也可以為 更多個，只要各約束部能夠保證同軸并且可與中心導桿緊密配合即可。此外，對各約束部的 軸向長度也不作特別限定。下面詳細描述本發明提供的升降裝置的工作過程。在工藝過程中，本實施例提供的升降裝置的中心導桿15的底端接受來自諸如氣 缸等的驅動裝置的驅動力，并在該驅動力的作用下，由中心導桿15上的波紋管凸緣19向上 擠壓波紋管10，而使中心導桿15向上運動，并帶動頂部的升降針及其所托舉的諸如晶圓等 的半導體器件向上運動；或者，在該驅動力的作用下，由中心導桿15上的波紋管凸緣19向 上拉動波紋管10而使中心導桿15向下運動，并帶動頂部的升降針及其所托舉的諸如晶圓 等的半導體器件向下運動。請參閱圖6，其示意性地表示出在實際工藝過程中可能存在的中心導桿偏移狀態。 其中，標號51表示理想運動(即，中心導桿未經受任何側向力而保持著理想狀態下的豎直 運動)時中心導桿的軸向中心線，以下簡稱為理想中心線；標號52表示實際運動時中心導 桿的軸向中心線，以下簡稱為實際中心線；標號2’表示諸如靜電卡盤等的器件支撐部。如圖所示，當中心導桿15的底端受到來自驅動裝置等的側向力而存在著使中心 導桿15發生偏斜的趨勢時，因為存在中心導桿15的第一約束部12和第二約束部13的限 制，而使中心導桿15的實際中心線52不能過大地偏離其理想中心線51。特別是，由于存在 著位于中心導桿15上部區域處的第一約束部12，而使得中心導桿15的實際中心線52相對 于理想中心線51的偏移角度較小，從而限制中心導桿15的頂端在徑向上的偏移量過大。請參閱圖7，其中示出了本發明第二實施例所提供的升降裝置。該升降裝置包括 波紋管10、空心套筒11、第一約束部12、第二約束部13、安裝法蘭14和中心導桿15。如圖 所示，圖中朝左的方向即對應于實際應用中的向上的方向，故而在下文中將圖中靠左邊的 結構稱為上部、上方、頂部、頂端或頂面等，將圖中靠右邊的結構稱為下部、下方、底部、底端 或底面等。本實施例提供的升降裝置與前述第一實施例所提供的升降裝置的結構和功能類 似，二者的區別僅在于第一實施例中的中心導桿在其底部接受驅動力，而本實施例中的中 心導桿在其側面接受驅動力。為此，本實施例提供的升降裝置具有這樣的結構即，在中心導桿15上的波紋管凸緣19的下方設置限位凸緣20，該限位凸緣20同樣設置在空心套筒 11的波紋管段，并且當波紋管10處于其行程的最下端(S卩，處于最大行程)時，該限位凸緣 20與空心套筒11的限位臺肩18的頂端相抵，這樣，由波紋管凸緣19、限位凸緣20及二者 之間的中心導桿15共同構成了驅動力接受部，同時，在空心套筒11上的波紋管段開設有驅 動槽口 25，該驅動槽口 25沿軸向的長度至少要大于等于波紋管10的行程長度(即，升降針 所需求的行程)，這樣，來自驅動裝置的驅動力經由該驅動槽口而施加到驅動力接受部并驅 動中心導桿15上升或下降，同時該驅動槽口 25還兼作波紋管段氣體排放槽，以便將波紋管 段的氣體迅速排放出去。事實上，驅動力接受部也可以設置在第二約束部所圍繞的那一段中心導桿上，相 應地，驅動槽口開設于第二約束部所對應的那一段空心套筒上，并且驅動槽口沿軸向的長 度同樣是要至少大于等于波紋管的行程長度，這同樣可以成為中間驅動的模式。至于驅動 力接受部和驅動部件的形狀及配合關系，類似于前面結合圖7所作的說明，在此不再贅述， 只是此時需要在波紋管段空心套筒上開設如圖4所示的排氣孔。相比于第一實施例所采用的底部驅動方式，本實施例所采用的中間驅動方式可以 減小中心導桿的長度，也就是說，該中心導桿從下端伸出空心套筒的長度無需太長，從而可 使該升降裝置的整體長度大大減小，并且還增加了系統的可靠性。需要指出的是，驅動力接受部的具體形狀和結構并不局限于圖7所示形狀和結 構，而是可以根據與驅動力接受部相配合的驅動部件的形狀和結構而定。該驅動部件與驅 動裝置相連，用以將來自驅動裝置的驅動力傳遞至升降裝置的驅動力接受部，以使該升降 裝置在該驅動力的作用下攜帶被加工半導體器件上升/下降。例如，若驅動部件上的用于 與驅動力接受部相連的連接端的截面形狀為“凸”字形，則驅動力接受部的截面形狀為與前 述“凸”字形相配合的“凹”字形結構；反之，若驅動部件上的用于與驅動力接受部相連的連 接端的截面形狀為“凹”字形，則驅動力接受部的截面形狀為與前述“凹”字形相配合的“凸” 字形結構。在此，驅動力接受部的截面形狀指的是驅動力接受部在圖7所示截面上的形狀； 驅動部件的截面形狀指的是驅動部件在圖7所示截面上的形狀。此外，本發明還提供一種半導體器件加工設備，其包括用于支撐被加工半導體器 件的器件支撐部；至少三個本發明所提供的前述升降裝置，所述升降裝置可升降用于支撐 被加工半導體器件的升降針；以及驅動裝置，其驅動上述升降裝置進行上升/下降運動，從 而帶動被加工半導體器件上升/下降，以實現離座/入座。在本發明提供的半導體器件加工設備中，器件支撐部設置有沿軸線貫穿該器件支 撐部的升降針通道，各升降裝置所支撐的升降針可在驅動裝置及升降裝置的共同作用下自 上向下或者自下向上穿越所述升降針通道。在本發明提供的半導體器件加工設備中，驅動裝置可以采用氣缸、液缸等。當升降 裝置采用底部驅動方式時，驅動裝置可設置在器件支撐部下方，并使驅動部件連接至升降 裝置的中心導桿的底部；當升降裝置采用中間驅動方式時，驅動裝置可設置在器件支撐部 下方，例如斜下方，并使驅動部件連接至位于升降裝置的中心導桿大致中間位置處的驅動 力接受部。在實際應用中，上述器件支撐部可以為靜電卡盤，且由所述升降裝置支撐的升降 針1可沿軸向貫穿所述靜電卡盤。根據本發明的一個實施例，可以具有4個如上所述的升降裝置。需要說明的是，升降裝置的數目僅出于示例的目的，而不是為了限制本發明的保護 范圍。普通技術人員在閱讀了上述的技術方案和技術構思之后，顯然可以根據工業的要求， 來調整升降裝置的數目，以適應工業加工的要求。 可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施 方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精 神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種升降裝置，用于升降用以支撐器件的升降針，其包括中心導桿、具有中空結構 的安裝法蘭、空心套筒和波紋管，所述中心導桿的頂部設置有用于安插升降針的升降針容 納槽，所述安裝法蘭的下部連接所述空心套筒，所述波紋管置于空心套筒內并且頂部固定 在安裝法蘭的底面，其特征在于所述升降裝置還包括至少兩個具有中空結構的中心導桿約束部，其中的第一約束部設 置在安裝法蘭的中空部分內且其外壁與安裝法蘭的內壁緊密配合；第二約束部設置在空心 套筒內的下部區域且其外壁與所述空心套筒的內壁緊密配合；所述中心導桿沿軸向依次貫 穿所述第一約束部、波紋管和第二約束部，并且中心導桿與所述第一約束部和第二約束部 的內壁緊密配合。
2.根據權利要求1所述的升降裝置，其特征在于，所述中心導桿一體成型。
3.根據權利要求1所述的升降裝置，其特征在于，所述中心導桿的側面上形成有與升 降針容納槽的底部相連通的貫通孔。
4.根據權利要求1所述的升降裝置，其特征在于，所述安裝法蘭的筒狀內壁上開設有 沿軸向貫穿內壁的抽氣槽。
5.根據權利要求1所述的升降裝置，其特征在于，還包括第一約束部擋圈，其設置在安 裝法蘭的中空部分內并位于所述第一約束部的頂部，以阻擋所述第一約束部在軸向上的運 動。
6.根據權利要求1所述的升降裝置，其特征在于，所述空心套筒內的下部區域設置有 限位臺肩，所述第二約束部位于所述限位臺肩的下方且頂部與所述限位臺肩相抵。
7.根據權利要求6所述的升降裝置，其特征在于，還包括第二約束部擋圈，其設置在空 心套筒內并位于所述第二約束部的底部，以阻擋所述第二約束部在軸向上的運動。
8.根據權利要求1所述的升降裝置，其特征在于，在所述中心導桿上設置驅動力接受 部，對應于驅動力接受部的位置以及波紋管的行程而在所述空心套筒上開設驅動槽口，使 來自驅動裝置的驅動力經由該升降裝置側面開設的驅動槽口而施加到驅動力接受部，以驅 動中心導桿上升或下降。
9.根據權利要求8所述的升降裝置，其特征在于，所述驅動力接受部設置在波紋管段 空心套筒內的中心導桿上，并且位于所述波紋管的下方，所述驅動槽口相應地開設于波紋 管段空心套筒。
10.根據權利要求1至9中任意一項所述的升降裝置，其特征在于，所述第一約束部和 /或第二約束部為直線軸承。
11.一種半導體器件加工設備，包括器件支撐部，所述器件支撐部用于支撐所述半導體器件；至少三個根據權利要求1所述的升降裝置，所述升降裝置可升降用于支撐所述半導體 器件的升降針；以及驅動裝置，所述驅動裝置驅動所述升降裝置以進行升降運動。
12.根據權利要求11所述的加工設備，其特征在于，所述升降裝置支撐的升降針可沿 軸線貫穿所述器件支撐部。
13.根據權利要求11所述的加工設備，其特征在于，所述驅動裝置為驅動氣缸，所述驅 動氣缸驅動所述升降裝置的中心導桿及波紋管以進行升降運動。
14.根據權利要求11至13中任意一項所述的加工設備，其特征在于，所述器件支撐部 為靜電卡盤。
全文摘要
本發明提供了一種升降裝置，用于升降用以支撐器件的升降針。該升降裝置包括中心導桿、具有中空結構的安裝法蘭、空心套筒、波紋管以及至少兩個具有中空結構的中心導桿約束部，其中的第一約束部設置在安裝法蘭的中空部分內且其外壁與安裝法蘭的內壁緊密配合；第二約束部設置在空心套筒內的下部區域且其外壁與空心套筒的內壁緊密配合；中心導桿沿軸向依次貫穿第一約束部、波紋管和第二約束部，并且中心導桿與第一約束部和第二約束部的內壁緊密配合。此外，本發明還提供一種包括上述升降裝置的半導體器件加工設備。本發明提供的升降裝置和半導體器件加工設備可減小中心導桿的徑向偏移，提高產品良率和生產效率，并可確保系統可靠運行及節約成本。
文檔編號H01L21/683GK102148176SQ20101011058
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月9日 優先權日2010年2月9日
發明者張小昂 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司