[发明专利]顶针装置及其校准方法

说明书

本发明提供一种顶针装置及其校准方法，上述顶针装置包括至少三个顶针组件、检测单元、控制单元和多个驱动单元。其中，多个驱动单元用于一一对应地驱动各个顶针组件升降；检测单元用于检测每个顶针组件顶端的高度；控制单元用于在校准过程中，控制驱动单元驱动顶针组件由初始位置上升至取放片位置；根据检测单元检测到的每个顶针组件顶端的实际高度，计算每个顶针组件顶端的实际高度与预设高度的差值，并判断所有的顶针组件对应的差值中是否有差值不为零；若是，则根据不为零的差值，控制与该差值对应的驱动单元驱动顶针组件升降，以使该顶针组件的顶端在位于取放片位置时的高度与预设高度的差值为零，从而使所有顶针组件均能够达到预设高度。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种顶针装置及其校准方法。

背景技术

在半导体工艺腔室工艺开始之前，通常要先控制基座中的顶针装置上升，再利用晶圆抓持装置将晶圆放在顶针装置的顶端，最后随着顶针装置的下落至不高于基座承载面的位置，晶圆会落在基座的承载面的中心区域；在工艺结束后，上述顶针装置会上升以将晶圆顶起，然后由晶圆抓持装置将晶圆从工艺腔室中取出。

在实际生产中，半导体制造工艺通常采用较高的工艺温度，而且工艺过程中也会产生大量热量，在顶针装置在长时间使用时会发生不同程度的磨损、弯曲变形甚至折断，导致顶针装置不能保持在同一水平上。然而，如图1所示，现有的顶针装置包括设置在基座02中的多个顶针01和设置在基座02下方驱动装置03，其中，驱动装置03用于驱动多个顶针同步升降。如图2所示，在理想状态下，晶圆04应当落在基座02的中心区域，从而便于后续工艺的进行。而如图3所示，当顶针装置中的某一顶针01磨损或弯曲时，其长度会缩短，这会导致所有顶针01端部构成的平面发生倾斜，进而导致在顶针装置下落的过程中，顶针装置顶端承载的晶圆会发生滑移，并在顶针装置的下落至不高于基座承载面的位置时，晶圆会无法落在在基座的承载面的中心区域，而是落在如图4所示的偏心区域中，进而导致工艺效果不均匀，甚至造成晶圆或基座损坏。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体工艺设备中的顶针装置及其校准方法，其能够分别对顶针组件进行驱动，以在某一个或某几个顶针组件发生磨损或弯曲时，使所有顶针组件均能够达到预设高度，从而使顶针组件的顶端能够形成一个水平的支撑面。

为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺设备中的顶针装置，其包括至少三个顶针组件、检测单元、控制单元和多个驱动单元；其中，

所述驱动单元的数量与所述顶针组件数量相同，且各个所述驱动单元用于一一对应地驱动各个所述顶针组件升降；

所述检测单元用于检测每个所述顶针组件顶端的高度；

所述控制单元用于在校准过程中，控制所述驱动单元驱动所述顶针组件由初始位置上升至取放片位置；根据所述检测单元检测到的每个所述顶针组件顶端的实际高度，计算每个所述顶针组件顶端的所述实际高度与预设高度的差值，并判断所有的所述顶针组件对应的所述差值中是否有差值不为零；若是，则根据不为零的所述差值，控制与该差值对应的所述驱动单元驱动所述顶针组件升降，以使该顶针组件的顶端在位于所述取放片位置时的高度与所述预设高度的差值为零。

可选的，所述控制单元还用于：

在所有的所述顶针组件对应的所述差值中有差值不为零时，控制所有的所述驱动单元驱动所有的所述顶针组件下降至各自的所述初始位置；

根据不为零的所述差值，控制与该差值对应的所述驱动单元驱动所述顶针组件升降，以将该顶针组件从原来的初始位置调节至新的初始位置；

控制所有的所述驱动单元驱动所有的所述顶针组件，自各自当前的所述初始位置以相同的速度上升至所述取放片位置。

可选的，所述控制单元还用于：