[发明专利]一种半导体设备的顶针

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种半导体设备的顶针。

背景技术

在半导体工艺中，尤其是单片工艺中，硅片需要传输进出反应室，通常的步骤大致为：(1)顶针基座内部的顶针升起让顶针端高出下电极基座表面一定距离；(2)机械手从背面托起硅片将其传入下电极基座上方，机械手落下，硅片被已经升起的顶针(一般≥3根顶针)托住；(3)顶针降落，硅片与下电极基座表面接触，进行相应的工艺加工，如图1所示；(4)完成加工后，顶针升起，硅片被顶针顶起离开基座一定距离，机械手将硅片托起取走，如图2所示。重复以上四个步骤达到连续加工硅片的目的。

随着半导体领域及器件新技术的不断发展，对设备不断提出新的需求。比如微机电(MEMS)技术和硅通孔技术(TSV)的不断发展，使被加工硅片的厚度及图形与传统的半导体存在较大差异，薄硅衬底和通孔或部分通孔刻蚀已经越来越常用，由此导致硅片的强度降低，沿用传统的顶针技术存在将硅片顶破或者顶裂的风险。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开一种新的半导体设备的顶针，在不影响下电极基座工作的情况下，改变传统顶针的结构，扩大顶针与晶片的接触面积，极大降低晶片被顶破或顶裂的风险。

本发明的半导体设备的顶针包括：顶杆，穿过下电极基座；以及顶帽，与所述顶杆相连接，用于支撑晶圆，其中，所述顶帽的水平横截面积大于所述顶杆的横截面积，当所述顶帽随所述顶杆降下时，所述顶帽的上表面与所述下电极基座的上表面持平。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，所述下电极基座的上表面开设有与所述顶帽形状相匹配的凹槽。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，还包括倒角加固部，分别与所述顶帽和所述顶杆相连接。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，所述顶帽为片状结构。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，所述片状结构的水平横截面呈椭圆形、圆形或矩形。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，所述顶帽与所述顶杆为不同材质。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，所述顶帽材质为耐腐蚀材料，所述顶杆材料为韧性材料。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，所述耐腐蚀材料为陶瓷，所述韧性材料为聚四氟乙烯或形状记忆合金。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，所述顶杆直径为2mm，所述顶帽直径为10mm，所述顶帽高1.5mm，所述下电极基座上对应的凹槽的直径为 10.5mm，深度为1.7mm。

根据本发明的半导体设备的顶针，优选为，所述顶帽为可伸缩或可折叠结构。

附图说明

图1是现有技术的顶针降下时的示意图。

图2是现有技术的顶针升起时的示意图。

图3是本发明第一实施方式的半导体设备的顶针的结构示意图。

图4是本发明第一实施方式的半导体设备的顶针在落下状态时的示意图。

图5是本发明第一实施方式的半导体设备的顶针在升起状态时的示意图。

图6是本发明第二实施方式的半导体设备的顶针的结构示意图

图7是本发明第二实施方式的半导体设备的顶针在落下状态时的示意图。

图8是本发明第二实施方式的半导体设备的顶针在升起状态时的示意图。

图9是本发明第三实施方式的半导体设备的顶针在升起状态时的示意图。

图10是本发明第三实施方式的半导体设备的顶针在落下状态时的示意图。

图11是本发明第四实施方式的半导体设备的顶针在升起状态时的示意图。

图12是本发明第四实施方式的半导体设备的顶针在落下状态时的示意图。

附图标记

1～顶针；11～顶杆；12～顶帽；13～倒角加固部；14～收纳槽；2～下电极基座；21～凹槽；3～晶圆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。