本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種頂針機(jī)構(gòu)及半導(dǎo)體加工設(shè)備。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體設(shè)備工藝過程中，需要利用機(jī)械手和頂針機(jī)構(gòu)相配合實(shí)現(xiàn)對(duì)晶片的取放片操作。以晶片的放片操作為例：首先機(jī)械手將晶片傳輸至卡盤上方，頂針機(jī)構(gòu)通過上升托起晶片，使晶片脫離機(jī)械手；然后，機(jī)械手縮回，頂針機(jī)構(gòu)下降，直至晶片被平穩(wěn)地放置到卡盤上，從而完成放片操作。

圖1為現(xiàn)有的頂針機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。請(qǐng)參閱圖1，頂針機(jī)構(gòu)設(shè)置在基座1的下方，用以通過上升或下降自基座1上托起晶片2，或者將晶片2傳遞至基座1。該頂針機(jī)構(gòu)包括三個(gè)頂針3、波紋管組件4和驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，其中，三個(gè)波紋管組件4一一對(duì)應(yīng)地與三個(gè)頂針3連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5用于同步驅(qū)動(dòng)各個(gè)波紋管組件4和頂針3上升或下降。圖2為圖1中I區(qū)域的放大圖。如圖2所示，波紋管組件4包括中心軸41、波紋管42和上法蘭43，其中，中心軸41豎直設(shè)置，且分別與頂針3和驅(qū)動(dòng)電機(jī)5連接；上法蘭43與基座1的底部密封連接；波紋管42套設(shè)在中心軸41上，且分別與上法蘭43和中心軸41密封連接，用以對(duì)中心軸41與基座1之間的間隙進(jìn)行密封。中心軸41與頂針3連接的具體方式為：在中心軸41的頂部設(shè)置有固定部411，該固定部411具有安裝孔，且在固定部411的外周壁上設(shè)置有外螺紋，頂針3的下部插入該安裝孔內(nèi)，且在頂針3上套設(shè)有夾緊件44，該夾緊件44采用樹脂材料制作，且內(nèi)徑小于頂針3的外徑。利用螺帽45嵌套在該夾緊件44的外部，并與固定部411的外螺紋相配合，而實(shí)現(xiàn)對(duì)頂針3的固定。

在上述頂針機(jī)構(gòu)中，頂針3僅依靠夾緊件44固定，該夾緊件44的夾緊力是固定的，無法調(diào)節(jié)，從而不僅給頂針3的裝配帶來困難，而且夾緊件44經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)因受力疲勞而產(chǎn)生形變，甚至斷裂，從而容易出現(xiàn)頂針?biāo)蓜?dòng)的故障，頂針機(jī)構(gòu)的可靠性較低。

技術(shù)實(shí)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)及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其可以對(duì)頂針的夾緊力進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而不僅可以提高裝配效率，而且可以避免出現(xiàn)頂針?biāo)蓜?dòng)的故障。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種頂針機(jī)構(gòu)，包括頂針、中心軸和用于連接二者的固定組件，所述固定組件包括夾緊變形件和鎖緊螺帽，其中，所述夾緊變形件設(shè)置在所述中心軸的頂部，且套設(shè)在所述頂針的下部；所述鎖緊螺帽套設(shè)在所述夾緊變形件上，且與之螺紋配合；分別在所述夾緊變形件和所述鎖緊螺帽上設(shè)置有第一配合面和第二配合面，通過在旋緊或旋松所述鎖緊螺帽的同時(shí)，所述第一配合面和第二配合面相互配合，使所述夾緊變形件產(chǎn)生彈性變形，以調(diào)節(jié)其對(duì)所述頂針的夾緊力。

優(yōu)選的，所述夾緊變形件包括：環(huán)體，其設(shè)置在所述中心軸的頂部，且套設(shè)在所述頂針的下部，并且在所述環(huán)體的外周壁上設(shè)置有外螺紋，所述外螺紋與所述鎖緊螺帽的內(nèi)螺紋相配合；多個(gè)片體，其設(shè)置在所述環(huán)體的頂部，且沿所述中心軸的周向間隔分布；所述片體的外側(cè)側(cè)壁頂部形成有所述第一配合面。

優(yōu)選的，所述鎖緊螺帽包括環(huán)形側(cè)壁和頂壁，其中，所述鎖緊螺帽的內(nèi)螺紋設(shè)置在所述環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)周壁上；在所述頂壁上設(shè)置有可供所述頂針穿過的通孔，所述通孔的孔壁底部形成有所述第二配合面。

優(yōu)選的，所述第一配合面和第二配合面均為相對(duì)于所述中心軸的軸向傾斜的斜面，且所述斜面與所述頂針之間的徑向間距由上而下逐漸增大。

優(yōu)選的，所述固定組件還包括阻尼環(huán)，所述阻尼環(huán)套設(shè)在所述 夾緊變形件上，且位于所述鎖緊螺帽的底部，用以向所述鎖緊螺帽施加預(yù)緊力和旋轉(zhuǎn)阻尼。

優(yōu)選的，所述阻尼環(huán)包括橡膠圈。

優(yōu)選的，所述頂針機(jī)構(gòu)還包括上法蘭、波紋管、下法蘭和驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述中心軸上升或下降；所述上法蘭設(shè)置在可相對(duì)于所述中心軸固定不動(dòng)的位置；所述下法蘭套設(shè)在所述中心軸上，且位于所述上法蘭下方；所述波紋管套設(shè)在所述中心軸上，且位于所述上法蘭和所述下法蘭之間，并與二者密封連接。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電缸或者氣缸。

作為另一個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室，在所述反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有用于承載晶片的基座和頂針機(jī)構(gòu)，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)。

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)，其利用夾緊變形件和與之螺紋配合的鎖緊螺帽對(duì)頂針進(jìn)行固定，且通過旋緊或旋松該鎖緊螺帽，分別在夾緊變形件和鎖緊螺帽上的第一配合面和第二配合面相互配合，使夾緊變形件產(chǎn)生彈性變形，可以調(diào)節(jié)其對(duì)頂針的夾緊力，從而不僅可以提高裝配效率，而且通過調(diào)節(jié)夾緊變形件對(duì)頂針的夾緊力，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的夾緊件因受力疲勞而產(chǎn)生形變，甚至斷裂的問題，從而可以避免出現(xiàn)頂針?biāo)蓜?dòng)的故障，進(jìn)而可以提高頂針機(jī)構(gòu)的可靠性。

本發(fā)明提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明提供的頂針機(jī)構(gòu)，不僅可以提高裝配效率，而且可以避免出現(xiàn)頂針?biāo)蓜?dòng)的故障，從而可以提高頂針機(jī)構(gòu)的可靠性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的頂針機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1中I區(qū)域的放大圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的頂針機(jī)構(gòu)的局部剖視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的夾緊變形件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的鎖緊螺帽的剖視圖；以及

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中夾緊變形件與鎖緊螺帽的裝配圖。

具體實(shí)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(duì)本發(fā)明提供的頂針機(jī)構(gòu)及半導(dǎo)體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的頂針機(jī)構(gòu)的局部剖視圖。請(qǐng)參閱圖3，頂針機(jī)構(gòu)包括頂針5、中心軸6及固定組件，其中，固定組件用于將頂針5與中心軸6固定連接，該固定組件包括夾緊變形件81和鎖緊螺帽82，其中，夾緊變形件81設(shè)置在中心軸6的頂部，且套設(shè)在頂針5的下部，用于夾緊固定頂針5。鎖緊螺帽82套設(shè)在夾緊變形件81上，且與之螺紋配合。分別在夾緊變形件81和鎖緊螺帽82上設(shè)置有第一配合面814和第二配合面824，通過對(duì)鎖緊螺帽82進(jìn)行旋緊或旋松，第一配合面814和第二配合面824相互配合，使夾緊變形件81產(chǎn)生彈性變形，以調(diào)節(jié)對(duì)頂針5的夾緊力。

下面對(duì)本實(shí)施例中固定組件的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。具體地，圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的夾緊變形件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的鎖緊螺帽的剖視圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例中夾緊變形件與鎖緊螺帽的裝配圖。請(qǐng)一并參閱圖4-6，夾緊變形件81包括環(huán)體811和多個(gè)片體812，其中，環(huán)體811設(shè)置在中心軸6的頂部，二者一體成型。而且，環(huán)體811套設(shè)在頂針5的下部，并且在環(huán)體811的外周壁上設(shè)置有外螺紋，該外螺紋與鎖緊螺帽812的內(nèi)螺紋相配合。如圖4所示，多個(gè)片體812設(shè)置在環(huán)體811的頂部，且沿中心軸6的周向間隔分布，即，相鄰的兩個(gè)片體812在中心軸6的周向上具有間隙813，該間隙813可以允許多個(gè)片體812在中心軸6的徑向上產(chǎn)生收緊或擴(kuò)張的彎曲形變，從而可以調(diào)節(jié)由多個(gè)片體812環(huán)繞形成的不連續(xù)環(huán)體的內(nèi)徑大小。該不連續(xù)環(huán)體的內(nèi)徑越大，則對(duì)頂針5的夾緊力越?。环粗?，不連續(xù)環(huán)體的內(nèi)徑越小，則對(duì)頂針5的夾緊力越大。

如圖5所示，鎖緊螺帽82包括環(huán)形側(cè)壁821和頂壁822，其中，鎖緊螺帽82的內(nèi)螺紋設(shè)置在環(huán)形側(cè)壁821的內(nèi)周壁上。在頂壁822 上設(shè)置有可供頂針5穿過的通孔823，在安裝頂針5時(shí)，頂針5的下端依次穿過通孔823和由多個(gè)片體812環(huán)繞形成的不連續(xù)環(huán)體，直至到達(dá)環(huán)體811的環(huán)孔底部。

在本實(shí)施例中，在每個(gè)片體812的外周壁頂部形成有第一配合面814，且在通孔823的孔壁底部形成有第二配合面824，并且，優(yōu)選的，第一配合面814和第二配合面824均為相對(duì)于中心軸6的軸向傾斜的斜面，且該斜面與頂針5之間的徑向間距由上而下逐漸增大。當(dāng)旋緊或旋松鎖緊螺帽82時(shí)，其相對(duì)于夾緊變形件81沿豎直方向(即中心軸6的軸向)向下或向上移動(dòng)，與此同時(shí)，第二配合面824沿第一配合面814傾斜向下移動(dòng)，以使多個(gè)片體812在中心軸6的徑向上產(chǎn)生收緊或擴(kuò)張的彎曲形變，從而可以增大或減小對(duì)頂針5的夾緊力。

優(yōu)選的，固定組件還包括阻尼環(huán)83，其套設(shè)在夾緊變形件81上，且位于鎖緊螺帽82的底部，用以向鎖緊螺帽82施加預(yù)緊力和旋轉(zhuǎn)阻尼，從而可以避免鎖緊螺帽82松動(dòng)。阻尼環(huán)83可以為看例如橡膠圈等的可與鎖緊螺帽82之間產(chǎn)生摩擦阻尼的部件。

在本實(shí)施例中，頂針機(jī)構(gòu)還包括上法蘭7、波紋管、下法蘭和驅(qū)動(dòng)裝置，波紋管、下法蘭和驅(qū)動(dòng)裝置圖中未示出。其中，驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)中心軸6上升或下降，從而帶動(dòng)頂針5上升或下降，驅(qū)動(dòng)裝置可以為諸如電缸或氣缸等的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。上法蘭7套設(shè)在與中心軸6具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位置，例如用于承載晶片的基座底部，即，在中心軸6作升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，上法蘭7相對(duì)于中心軸6固定不動(dòng)。波紋管套設(shè)在中心軸6上，且位于上法蘭7和下法蘭之間，并與上法蘭7與下法蘭密封連接，用于將中心軸6與外界環(huán)境進(jìn)行真空隔離。

需要說明的是，在本實(shí)施例中，基于夾緊變形件81和鎖緊螺帽82的具體結(jié)構(gòu)，在每個(gè)片體812的外周壁頂部形成有第一配合面814，且在通孔823的孔壁底部形成有第二配合面824，但是本發(fā)明并不局限于此，在實(shí)際應(yīng)用中，夾緊變形件和鎖緊螺帽還可以采用其他任意結(jié)構(gòu)，根據(jù)二者的不同結(jié)構(gòu)，可以對(duì)第一配合面和第二配合面的設(shè)計(jì)作適應(yīng)性調(diào)整，只要在旋緊或旋松鎖緊螺帽的同時(shí)，二者的配合能夠 使夾緊變形件產(chǎn)生可調(diào)節(jié)對(duì)頂針的夾緊力的彈性變形即可。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的頂針機(jī)構(gòu)，其利用夾緊變形件和與之螺紋配合的鎖緊螺帽對(duì)頂針進(jìn)行固定，且通過旋緊或旋松該鎖緊螺帽，分別在夾緊變形件和鎖緊螺帽上的第一配合面和第二配合面相互配合，使夾緊變形件產(chǎn)生彈性變形，可以調(diào)節(jié)其對(duì)頂針的夾緊力，從而不僅可以提高裝配效率，而且通過調(diào)節(jié)夾緊變形件對(duì)頂針的夾緊力，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的夾緊件因受力疲勞而產(chǎn)生形變，甚至斷裂的問題，從而可以避免出現(xiàn)頂針?biāo)蓜?dòng)的故障，進(jìn)而可以提高頂針機(jī)構(gòu)的可靠性。

作為另一個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室，在反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)有用于承載晶片的基座和頂針機(jī)構(gòu)，該頂針機(jī)構(gòu)用于通過上升或下降將晶片自基座上托起，或者將晶片傳遞在基座上。頂針機(jī)構(gòu)采用本發(fā)明實(shí)施例提供的上述頂針機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明實(shí)施例提供的頂針機(jī)構(gòu)，不僅可以提高裝配效率，而且可以避免出現(xiàn)頂針?biāo)蓜?dòng)的故障，從而可以提高頂針機(jī)構(gòu)的可靠性。

可以理解的是，以上實(shí)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(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)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(shí)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。