本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種頂針機(jī)構(gòu)及預(yù)清洗腔室。

背景技術(shù)：

在pvd工藝設(shè)備中，特別是對于ic(集成電路)、tsv(硅穿孔)及packaging(封裝)等工藝，通常需要一種預(yù)清洗(preclean)腔室，其通過將諸如ar(氬氣)、he(氦氣)、h2(氫氣)等的工藝氣體激發(fā)為等離子體，可以對晶片表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和物理轟擊作用，從而可以去除晶片表面上的雜質(zhì)。

圖1為現(xiàn)有的預(yù)清洗腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖1，該預(yù)清洗腔室為電感耦合等離子體發(fā)生裝置，其包括接地的頂蓋1、環(huán)繞在頂蓋1周圍的電感線圈2、上射頻電源3、下電極4和下射頻電源5。其中，電感線圈2與上射頻電源3電連接，用以激發(fā)腔室內(nèi)的工藝氣體形成等離子體。下電極4用于承載晶片，并與高頻的下射頻電源5(13.56mhz)電連接，用以使等離子體對晶片表面進(jìn)行刻蝕，從而可以去除晶片表面上的雜質(zhì)。

進(jìn)一步地，上述下電極4是可升降的，且包括由下而上依次設(shè)置的底座、冷卻水盤和頂板，其中，底座通過接地件與預(yù)清洗腔室的底部腔室壁連接，且均處于接地狀態(tài)。下射頻電源5直接連接至冷卻水盤，且底座、冷卻水盤和頂板處于等電位，形成高頻電極。此外，上述預(yù)清洗腔室還包括頂針(圖中未示出)，其在下電極4升降時，可以貫穿下電極4，直至其頂端高于或低于頂板的上表面，從而可以與機(jī)械手相配合實現(xiàn)晶片的取放片操作。

在工藝過程中，由于頂針處于接地狀態(tài)，而冷卻水盤的射頻電壓較高，導(dǎo)致頂針頂端的陶瓷保護(hù)層被擊穿，從而當(dāng)頂針移動至冷卻 水盤附近時，容易與冷卻水盤發(fā)生打火現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種頂針機(jī)構(gòu)及預(yù)清洗腔室，其可以使頂針與安裝法蘭之間電絕緣，從而可以避免打火現(xiàn)象的發(fā)生。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種頂針機(jī)構(gòu)，其應(yīng)用在預(yù)清洗腔室中，包括至少三個頂針、安裝架和安裝法蘭，其中，所述安裝架位于所述預(yù)清洗腔室內(nèi)，且通過所述安裝法蘭與所述預(yù)清洗腔室底部的腔室壁固定連接；所述至少三個頂針豎直安裝在所述安裝架上，用于支撐晶片，還包括絕緣墊塊和絕緣螺釘，其中，所述絕緣墊塊設(shè)置在所述安裝架與安裝法蘭之間，用以將二者電絕緣；所述絕緣螺釘用于將所述絕緣墊塊、所述安裝架和安裝法蘭固定連接。

優(yōu)選的，所述絕緣墊塊采用聚醚酰亞胺塑料制作。

優(yōu)選的，所述絕緣螺釘采用聚醚酰亞胺塑料制作。

優(yōu)選的，所述安裝法蘭包括底座、支柱和支撐座，其中，所述底座與所述預(yù)清洗腔室底部的腔室壁固定連接；所述支柱豎直設(shè)置，且所述支柱的下端與所述底座固定連接，所述支柱的上端與所述支撐座固定連接；所述絕緣墊塊設(shè)置在所述支撐座上。

作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種預(yù)清洗腔室，包括設(shè)置其內(nèi)的基座和頂針機(jī)構(gòu)，其中，所述基座是可升降的，用于承載晶片；所述頂針機(jī)構(gòu)包括至少三個頂針、安裝架和安裝法蘭，其中，所述安裝架位于所述預(yù)清洗腔室內(nèi)、所述基座的下方，且通過所述安裝法蘭與所述預(yù)清洗腔室底部的腔室壁固定連接；所述至少三個頂針豎直安裝在所述安裝架上，且沿所述基座的周向均勻分布；所述頂針機(jī)構(gòu)采用本發(fā)明提供的上述頂針機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述預(yù)清洗腔室還包括感應(yīng)線圈、上射頻電源和下射頻電源，其中，所述感應(yīng)線圈環(huán)繞在所述預(yù)清洗腔室的周圍，并與所述上射頻電源電連接；所述基座與所述下射頻電源電連接。

優(yōu)選的，所述基座包括由上而下依次疊置的頂板、冷卻水盤和 底座，其中，所述頂板的上表面用于承載晶片；所述冷卻水盤與所述下射頻電源電連接；所述底座通過接地件與所述預(yù)清洗腔室的底部腔室壁連接；所述預(yù)清洗腔室的底部腔室壁接地。

優(yōu)選的，所述預(yù)清洗腔室還包括基座升降裝置，所述基座升降裝置包括升降軸和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其中所述升降軸豎直設(shè)置，且所述升降軸的上端與所述底座固定連接，所述升降軸的下端與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接；所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動所述升降軸上升或下降。

優(yōu)選的，在所述頂板、冷卻水盤和底座的周圍環(huán)繞設(shè)置有絕緣組件。

優(yōu)選的，在所述預(yù)清洗腔室的頂部設(shè)置有頂蓋，所述頂蓋接地；所述感應(yīng)線圈環(huán)繞在所述頂蓋的周圍。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的頂針機(jī)構(gòu)，其通過在安裝架與安裝法蘭之間設(shè)置絕緣墊塊，且通過絕緣螺釘實現(xiàn)三者的固定連接，可以將安裝架與安裝法蘭電絕緣，從而可以使安裝在安裝架上的頂針與安裝法蘭之間電絕緣，進(jìn)而可以避免打火現(xiàn)象的發(fā)生。

本發(fā)明提供的預(yù)清洗腔室，其通過采用本發(fā)明提供的上述頂針機(jī)構(gòu)，可以使頂針與安裝法蘭之間電絕緣，從而可以避免打火現(xiàn)象的發(fā)生。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的預(yù)清洗腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的頂針機(jī)構(gòu)的立體圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的頂針機(jī)構(gòu)的剖視圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的預(yù)清洗腔室的剖視圖；以及

圖5為圖4中i區(qū)域的放大圖。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的頂針機(jī)構(gòu)及預(yù)清洗腔室進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖2為本發(fā)明實施例提供的頂針機(jī)構(gòu)的立體圖。圖3為本發(fā)明實施例提供的頂針機(jī)構(gòu)的剖視圖。請一并參閱圖2和圖3，頂針機(jī)構(gòu)應(yīng)用在預(yù)清洗腔室中，預(yù)清洗腔室內(nèi)設(shè)置有可升降的基座，頂針機(jī)構(gòu)在基座升降時，可以貫穿基座，直至其頂端高于或低于基座的上表面，從而可以與機(jī)械手相配合實現(xiàn)晶片的取放片操作。

該頂針機(jī)構(gòu)包括三個頂針10、安裝架12、安裝法蘭14、絕緣墊塊13和絕緣螺釘11。其中，安裝架12位于預(yù)清洗腔室內(nèi)，且通過安裝法蘭14與預(yù)清洗腔室底部的腔室壁15固定連接。三個頂針10豎直安裝在安裝架12上，用于支撐晶片。絕緣墊塊13設(shè)置在安裝架12與安裝法蘭14之間，用以將二者電絕緣。絕緣螺釘11用于將絕緣墊塊13、安裝架12和安裝法蘭14固定連接。

通過在安裝架12與安裝法蘭14之間設(shè)置絕緣墊塊13，且通過絕緣螺釘11實現(xiàn)三者的固定連接，可以將安裝架12與安裝法蘭14電絕緣，從而可以使安裝在安裝架12上的頂針10與安裝法蘭14之間電絕緣，該頂針10不再處于接地狀態(tài)，即使電壓過高也不會擊穿頂針10的絕緣保護(hù)層，進(jìn)而可以在預(yù)清洗過程中，避免打火現(xiàn)象的發(fā)生。

絕緣墊塊13和絕緣螺釘11可以優(yōu)選采用聚醚酰亞胺塑料制作，該材料具有很好的耐高溫、高強度的特性，可以在高溫環(huán)境下長期使用，且加工方便。當(dāng)然，絕緣墊塊13和絕緣螺釘11還可以采用其他任意絕緣材料制作，只要能夠?qū)崿F(xiàn)安裝架12與安裝法蘭14的電絕緣即可。

在本實施例中，如圖3所示，安裝法蘭14包括底座143、支柱142和支撐座141，其中，底座143與預(yù)清洗腔室底部的腔室壁15固定連接。支柱142豎直設(shè)置，且支柱142的下端與底座143固定連接，支柱142的上端與支撐座141固定連接。絕緣墊塊13設(shè)置在支撐座141上。

需要說明的是，在本實施例中，頂針10為三個，但是本發(fā)明并不局限于此，在實際應(yīng)用中，頂針10還可以為四個或者四個以上。

作為另一個技術(shù)方案，圖4為本發(fā)明實施例提供的預(yù)清洗腔室 的剖視圖。圖5為圖4中i區(qū)域的放大圖。請一并參閱圖4和圖5，本發(fā)明實施例還提供一種預(yù)清洗腔室，其由腔室壁31和位于該腔室壁31頂部的頂蓋32構(gòu)成，頂蓋32接地。該預(yù)清洗腔室包括設(shè)置其內(nèi)的基座34、基座升降裝置和頂針機(jī)構(gòu)，其中，基座34是可升降的，用于承載晶片33。頂針機(jī)構(gòu)包括至少三個頂針35、安裝架36和安裝法蘭37，其中，安裝架36位于預(yù)清洗腔室內(nèi)、基座34的下方，且通過安裝法蘭37與預(yù)清洗腔室底部的腔室壁固定連接。至少三個頂針35豎直安裝在安裝架36上，且沿基座34的周向均勻分布。當(dāng)基座34升降時，各個頂針35可以貫穿基座34，直至其頂端高于或低于基座34的上表面，從而可以與機(jī)械手相配合實現(xiàn)晶片的取放片操作。上述頂針機(jī)構(gòu)采用了本發(fā)明實施例提供的上述頂針機(jī)構(gòu)。

預(yù)清洗腔室可以采用電感耦合的方式激發(fā)形成等離子體。在這種情況下，預(yù)清洗腔室還包括感應(yīng)線圈、上射頻電源和下射頻電源，圖中均未示出，其中，感應(yīng)線圈環(huán)繞在頂蓋32的周圍，并與上射頻電源電連接，用以激發(fā)腔室內(nèi)的工藝氣體形成等離子體?；?4與下射頻電源電連接，用以使等離子體對晶片表面進(jìn)行刻蝕，從而可以去除晶片表面上的雜質(zhì)。

在本實施例中，如圖5所示，基座34包括由上而下依次疊置的頂板341、冷卻水盤342和底座343，其中，頂板341的上表面用于承載晶片33。冷卻水盤342與下射頻電源電連接，底座343通過接地件(圖中未示出)與預(yù)清洗腔室的底部腔室壁連接。優(yōu)選的，在頂板341、冷卻水盤342和底座343的周圍環(huán)繞設(shè)置有絕緣組件，即：聚焦環(huán)344、基環(huán)345和絕緣環(huán)346。其中，聚焦環(huán)344用于形成能夠?qū)⒌入x子體限制在其內(nèi)部的邊界?；h(huán)345用于支撐聚焦環(huán)344。絕緣環(huán)346用于保護(hù)基座34不被等離子體刻蝕。

該預(yù)清洗腔室的底部腔室壁接地，從而底座343、冷卻水盤342和頂板341處于等電位，形成高頻電極。但是，由于在本發(fā)明實施例提供的頂針機(jī)構(gòu)中，在安裝架36與安裝法蘭37之間設(shè)置絕緣墊塊，且通過絕緣螺釘實現(xiàn)三者的固定連接，可以將安裝架36與安裝法蘭37電絕緣，從而可以使安裝在安裝架36上的頂針35與安裝法 蘭37之間電絕緣，該頂針35不再處于接地狀態(tài)，即使電壓過高也不會擊穿頂針35的絕緣保護(hù)層，進(jìn)而可以在預(yù)清洗過程中，避免打火現(xiàn)象的發(fā)生。

在本實施例中，預(yù)清洗腔室還包括基座升降裝置，該基座升降裝置包括升降軸38和用于驅(qū)動升降軸38上升或下降的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，其中，升降軸38豎直設(shè)置，升降軸38的上端與底座343固定連接，升降軸38的下端與驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接。在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下，升降軸38帶動基座34上升或下降。

需要說明的是，在實際應(yīng)用中，預(yù)清洗腔室還可以采用其他任意機(jī)構(gòu)，本發(fā)明對此沒有特別的限制。

本發(fā)明實施例提供的預(yù)清洗腔室，其通過采用本發(fā)明實施例提供的上述頂針機(jī)構(gòu)，可以使頂針與安裝法蘭之間電絕緣，從而可以避免打火現(xiàn)象的發(fā)生。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。