專利名稱：硅片頂針的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硅片頂針。
背景技術：
在半導體設備尤其是干法刻蝕中，常用到硅片頂針(wafer lift pin)， 它的作用除了完成搬送，另一個重要的作用是釋放硅片(wafer)和硅片 基座(stage)或靜電吸盤(ESC)表面的靜電。如果從硅片基座回收硅片 前靜電釋放不完全，硅片和硅片基座之間就仍會有吸附力存在，此時硅片 就會在硅片基座上產生所謂的"跳片"現象，造成硅片破碎或設備停機。
傳統(tǒng)的硅片頂針是剛性不可壓縮式，接觸硅片、釋放靜電荷和頂起 硅片三個過程幾乎在同一時間進行。硅片頂針升起接觸硅片開始放靜電的 時間點就是頂針開始頂起硅片的時間點，因此硅片與硅片基座分離前的放 電時間極其短，易造成硅片被頂起前仍有殘余靜電力存在于硅片和硅片基 座之間，易發(fā)生跳片。
如圖1A至圖1C所示是傳統(tǒng)硅片頂針完成硅片搬送過程的示意圖， 圖1A是接地底座4上升前的示意圖，此時硅片表面存在較多的殘余靜電 荷5。圖IB是接地底座4上升并抬起硅片頂針1的示意圖，此時硅片頂 針1接觸硅片2后將其頂起并釋放一部分殘余靜電荷5，但殘余靜電荷5 并沒有完全被釋放，硅片和靜電吸盤3之間仍有吸引力。如圖1C，當硅 片頂針1繼續(xù)上升，硅片2受到的頂力大于電荷的吸引力時將被頂起，但
在殘余靜電荷5的吸引力作用下硅片歪斜，即出現跳片現象。
故如何完全釋放靜電、防止硅片頂針頂起硅片時的跳片現象是目前
待解決的一個主要問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種硅片頂針，它可以延長硅片 表面靜電荷的釋放時間，防止殘余靜電"粘片"而發(fā)生跳片現象。
為了解決以上技術問題，需延長放電時間從而完全釋放靜電。本發(fā) 明提供了一種硅片頂針，包括接觸部、升降部，接觸部具有彈性組件；
接觸部通過該彈性組件嵌設、套設或直接連接在升降部的頂部。
因為本發(fā)明的硅片頂針在運動方向有可壓縮的彈性接觸結構，保證硅 片頂針上升時，在從接觸硅片到開始頂起硅片的時間段里， 一直與硅片接 觸并同時接地放電但不頂起硅片，直到硅片被硅片頂針的剛性結構頂起。 從而防止殘余靜電粘片而出現跳片現象?？梢杂行岣咴O備利用率，防止 硅片受害。
本發(fā)明的彈性組件可實現硅片頂針在其運動方向的長度可變化，它可 以是由壓縮金屬彈簧組成，或者由可變形的導體彈片組成，也可以用重力 方式實現等。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1A是傳統(tǒng)硅片頂針在接地底座上升前的狀態(tài)示意圖1B是傳統(tǒng)硅片頂針在接地底座接觸硅片頂針時刻的狀態(tài)示意圖1C是傳統(tǒng)硅片頂針頂起硅片時的狀態(tài)示意圖2是本發(fā)明的硅片頂針的一種結構示意圖3是本發(fā)明的硅片頂針的變換結構示意圖4是本發(fā)明的硅片頂針的又一變換結構示意圖5A是本發(fā)明在接地底座上升前的狀態(tài)示意圖5B是本發(fā)明在接地底座接觸硅片頂針時刻的狀態(tài)示意圖5C是本發(fā)明在彈性組件壓縮頂起硅片前時刻的示意圖5D是本發(fā)明的硅片頂針頂起硅片時的狀態(tài)示意圖6是本發(fā)明的剖視圖7是圖6中接觸部的放大示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示是本發(fā)明的硅片頂針6的一種結構示意圖，包括接觸部 61和升降部62，其中接觸部61具有一金屬彈簧611，接觸部61通過該 金屬彈簧611嵌設在升降部62的頂部。
圖5A至圖5D是本發(fā)明的硅片頂針的工作過程圖。圖5A為接地底座 4上升前的狀態(tài)示意圖，硅片頂針6的接觸部61未與硅片2接觸，其彈 性組件的金屬彈簧611呈自然伸展狀態(tài)，此時硅片2表面具有大量的殘余 靜電荷5。圖5B中接地底座4上升與硅片頂針6的升降部62接觸，并推 動硅片頂針6上升至硅片頂針6的接觸部61與硅片2接觸，此時硅片2 通過接觸部61 (含金屬彈簧611)、升降部62與接地底座4連接釋放殘余 靜電荷5。如圖5C，接地底座4進一步上升，金屬彈簧611由于硅片2 的重力作用被壓縮，壓縮過程中硅片2—直釋放殘余靜電荷5，直至金屬 彈簧611壓縮完畢。圖5D所示時刻，硅片2的殘余靜電荷5已經釋放完畢，接地底座4繼續(xù)推動硅片頂針1上升，最終平穩(wěn)的將硅片3頂起，硅 片2不受電荷引力因而不會發(fā)生跳片現象。
如圖6所示，本發(fā)明的硅片頂針6的接觸部61可以呈凸形階梯狀， 同時升降部62頂端具有凸形槽。圖7是圖6中接觸部的放大視圖，采用 這種結構能使接觸部61嵌設在凸形槽中受到金屬彈簧611的彈力時不會 被彈出升降部62。另外本發(fā)明的接觸部通過彈性組件也可以套設在升降 部的頂部，其工作原理與嵌設方式相同。
本發(fā)明的硅片頂針6在運動方向有可壓縮的彈性組件，保證了硅片頂 針6上升時，在從接觸硅片到開始頂起硅片的時間段里， 一直與硅片接觸 并同時接地放電但不頂起硅片，直到硅片中的殘余電荷釋放完全，其重力 小于硅片頂針的頂力時則被平穩(wěn)的頂起。故彈性組件使硅片頂針在其運動 方向的長度可變化。此彈性組件除采用上述常規(guī)的金屬彈簧611夕卜，還可 以有以下幾種變換實現方式
如圖3所示是一種彈性組件變換的硅片頂針，圖中接觸部61采用兩 片導電彈片612直接連接在升降部62的頂端。采用該結構，當接觸部61 與硅片接觸時導電彈片612受到硅片的重力作用向下彎發(fā)生形變，同時釋 放硅片上的殘余靜電荷，至殘余靜電荷釋放完畢導電彈片612形變后的彈 力及升降部62的頂力作用大于硅片的重力，則硅片被平穩(wěn)的頂起。
如圖4所示是另一種彈性組件變換的硅片頂針，圖中彈性組件包括兩 個定滑輪6131、 一根牽引導線6132、 一個懸垂重物6133。采用該結構， 當接觸部61與硅片接觸時受到硅片的重力作用，懸垂重物6133通過定滑 輪6131向上升，整個接觸部61向下收縮，并不將硅片頂起，同時硅片通
過接觸部61、接地導線6134及升降部62與接地底座連接，可以釋放殘 余靜電荷，原理與金屬彈簧結構的硅片頂針的工作原理相同。
本發(fā)明通過幾種變換的結構在原有硅片頂針中增加彈性組件，從而使 硅片頂針在接觸硅片到開始頂起硅片的時間段里， 一直與硅片接觸并同時 接地放電但不頂起硅片，直到硅片被硅片頂針的剛性結構頂起，有效的防 止殘余靜電粘片而出現跳片現象。
權利要求
1、一種硅片頂針，其特征在于，包括接觸部、升降部，所述的接觸部具有彈性組件；所述的接觸部通過所述的彈性組件嵌設、套設或直接連接在所述升降部的頂部。
2、 如權利要求1所述的硅片頂針，其特征在于，所述的彈性組件為 金屬彈簧。
3、 如權利要求1所述的硅片頂針，其特征在于，所述的彈性組件為 導體彈片。
4、 如權利要求1所述的硅片頂針，其特征在于，所述的彈性組件包 括兩個定滑輪、 一根牽引導線及一個懸垂重物；所述的定滑輪分別固定在 所述升降部頂部的兩側壁上，所述的懸垂重物通過所述的牽引導線懸掛于 所述的兩個定滑輪上。
5、 如權利要求1所述的硅片頂針，其特征在于，所述的接觸部頂部 呈凸形階梯狀，所述的升降部頂部具有凸形槽，所述的接觸部通過所述的 彈性組件嵌設在所述的凸形槽內。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅片頂針，包括接觸部、升降部，接觸部具有彈性組件；接觸部通過彈性組件嵌設、套設或直接連接在所述升降部的頂部。本發(fā)明的彈性組件可以是由壓縮金屬彈簧組成，或者由可變形的導體彈片組成，也可以用重力方式實現等。本發(fā)明的硅片頂針可以有效延長硅片表面靜電荷的釋放時間，防止殘余靜電“粘片”而發(fā)生跳片現象。
文檔編號H01L21/677GK101383309SQ200710094069
公開日2009年3月11日 申請日期2007年9月6日 優(yōu)先權日2007年9月6日
發(fā)明者張東海 申請人:上海華虹Nec電子有限公司