升降机构及半导体加工设备的制作方法

本实用新型涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种升降机构及半导体加工设备。

背景技术：

在进行半导体加工的工艺过程中，需要在工艺前将晶片传入工艺腔室或者预热腔室，当机械手自腔室取出晶片或放置晶片时，需要顶针及其升降机构将晶片从机械手上顶起或将晶片放置在机械手上。例如，以机械手放置晶片为例：放置有晶片的机械手移动至腔室内的卡盘上方；升降机构驱动顶针上升，并在上升过程中顶起晶片，使晶片脱离机械手；机械手移出腔室；升降机构驱动顶针下降，并在下降过程中将晶片平稳地放置到卡盘上，完成放片动作。

如图1所示，为目前用于驱动顶针作升降运动的升降机构的剖视图。升降机构包括波纹管轴1、直线气缸2和连接组件，其中，波纹管轴1的上端竖直向上贯穿，且延伸至真空腔室3内，并且波纹管轴1的上端与顶针（图中未示出）连接。在波纹管轴1上套设有波纹管4，用于密封波纹管轴1与真空腔室3之间的间隙。直线气缸2通过该连接组件驱动波纹管轴1作升降运动，从而带动顶针作升降运动。具体地，连接组件包括连接件5和螺母6，其中，在波纹管轴1的下端设置有螺柱11，且在连接件5上设置有螺纹孔51，螺柱11位于该螺纹孔51中，且其外螺纹与螺纹孔51相配合，并通过螺母6锁紧，从而实现连接件5与波纹管轴1的连接。此外，连接件5与直线气缸2的驱动轴21螺纹连接，从而驱动轴21能够通过连接件5带动波纹管轴1作升降运动。

但是，上述升降机构在实际应用中不可避免地存在以下问题：

上述升降机构在经过长时间运行之后，螺母6容易发生松动，导致波纹管轴1在向上的真空力作用下向上窜动，造成波纹管轴1的上端高于预定位置，从而造成顶针因位置偏移而与机械手发生剐蹭，甚至碰撞，进而可能造成顶针和机械手损伤。因此，上述升降机构需要维护人员定期对螺母6进行锁紧，从而降低了生产效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种升降机构及半导体加工设备，其可以避免波纹管轴发生窜动，而且取代了螺母，从而无需定期进行螺母锁紧，从而提高了生产效率。

为实现本实用新型的目的而提供一种升降机构包括波纹管轴、驱动源和连接组件，所述驱动源通过所述连接组件驱动所述波纹管轴作升降运动，所述连接组件包括连接件和固定销，其中，所述连接件的下端与所述驱动源连接；所述连接件的上端具有第一配合部，所述波纹管轴的下端具有第二配合部，所述第一配合部和第二配合部相互嵌套；所述固定销贯穿所述第一配合部和第二配合部，以将二者固定连接。

优选地，所述第一配合部包括竖直设置的第一连接轴，在所述第一连接轴的上端面设置有连接孔；所述第二配合部包括竖直设置的第二连接轴；所述第二连接轴位于所述连接孔内，且与所述连接孔相配合；对应地分别在所述第一连接轴和所述第二连接轴上水平设置有两个销孔，所述固定销位于所述销孔内，且与所述销孔相配合。

优选地，所述第一配合部包括竖直设置的第一连接轴；所述第二配合部包括竖直设置的第二连接轴，在所述第二连接轴的下端面设置有连接孔；所述第一连接轴位于所述连接孔内，且与所述连接孔相配合；对应地分别在所述第一连接轴和所述第二连接轴上水平设置有两个销孔，所述固定销位于所述销孔内，且与所述销孔相配合。

优选地，所述连接组件还包括销保护件，所述销保护件环绕设置在所述固定销的周围，用以限定所述固定销在水平方向上的移动。

优选地，所述销保护件包括保护套，所述保护套环绕设置在所述固定销的周围，且所述保护套的下端位于所述固定销的下方；在所述保护套的上端设置有第一法兰；并且，在所述波纹管轴上设置有第二法兰，所述第一法兰和第二法兰通过第一螺钉固定连接。

优选地，所述驱动源包括竖直设置的驱动轴，所述驱动轴位于所述第一连接轴的下方；所述连接组件还包括第二螺钉，所述第二螺钉自所述连接孔的底部竖直贯穿所述第一连接轴，并与所述驱动轴螺纹连接。

优选地，在所述第一连接轴的下端面还设置有定位孔，所述驱动轴的上端位于所述定位孔内，且与所述定位孔相配合。

优选地，所述驱动源包括直线电机或者直线气缸。

本发明还提供一种半导体加工设备，包括真空腔室和位于其下方的升降机构，所述升降机构采用提供的升降机构；所述波纹管轴的上端竖直向上贯穿，并延伸至所述真空腔室内，且在所述波纹管轴上套设有波纹管，用于密封所述波纹管轴与所述真空腔室之间的间隙。

优选地，还包括导向组件；所述导向组件包括固定件、导向轴、导向板和固定板，其中，所述导向轴竖直设置，所述导向轴的上端通过所述固定件与所述真空腔室固定连接；所述固定板用于将所述驱动源固定在所述真空腔室的下方；所述导向轴的下端与所述固定板固定连接；所述导向板与所述波纹管轴固定连接；所述导向轴贯穿所述导向板，并通过直线轴承与所述导向板相配合。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的升降机构，其通过连接件上的第一配合部与波纹管轴上的第二配合部相互嵌套，并通过固定销贯穿第一配合部和第二配合部，以将二者固定连接，可以实现连接件与波纹管轴的连接，而且这种连接不仅可以避免波纹管轴发生窜动，而且取代了螺母，从而无需定期进行螺母锁紧，从而提高了生产效率。

本实用新型提供的半导体加工设备，其通过采用本实用新型提供的上述升降机构，不仅可以避免波纹管轴发生窜动，而且取代了螺母，从而无需定期进行螺母锁紧，从而提高了生产效率。

附图说明

图1为现有的升降机构的剖视图；

图2为本实用新型提供的升降机构的剖视图；

图3为图1中I区域的放大图；

图4为本实用新型提供的升降机构的连接件的剖视图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图来对本实用新型提供的升降机构及半导体加工设备进行详细描述。

图2为本实用新型提供的升降机构的剖视图。图3为图2中I区域的放大图。请一并参阅图2和图3，升降机构包括波纹管轴22、驱动源33和连接组件，其中，驱动源33通过连接组件驱动波纹管轴22作升降运动，驱动源33可以为直线电机或者直线气缸。波纹管轴22的上端竖直向上贯穿，且延伸至真空腔室21内，并且波纹管轴22的上端与顶针（图中未示出）连接，从而带动顶针作升降运动。在该波纹管轴22上套设有波纹管25，用于密封波纹管轴22与真空腔室21之间的间隙。

在本实施例中，连接组件包括连接件30和固定销29，其中，连接件30的下端与驱动源33连接。图4为本实用新型提供的升降机构的连接件的剖视图。请参阅图4，连接件30的上端具有第一配合部，波纹管轴22的下端具有第二配合部，该第一配合部和第二配合部相互嵌套。该嵌套方式具体为：第一配合部包括竖直设置的第一连接轴300，在第一连接轴300的上端面设置有连接孔301。第二配合部包括竖直设置的第二连接轴221。第二连接轴221位于连接孔301内，且与连接孔301相配合。

而且，固定销29贯穿第一配合部和第二配合部，以将二者固定连接。具体地，在第一连接轴300上水平设置有销孔302，且对应地在第二连接轴221上水平设置有销孔，固定销29位于这两个销孔内，且与销孔相配合，从而实现第一连接轴300和第二连接轴221的固定连接。这种连接不仅可以避免波纹管轴22发生窜动，而且取代了现有技术中的螺母，从而无需定期进行螺母锁紧，从而提高了生产效率。

优选的，连接组件还包括销保护件28，该销保护件28环绕设置在固定销29的周围，用以限定固定销29在水平方向上的移动，从而可以保证固定销29不会掉落。

在本实施例中，销保护件28包括保护套281，该保护套281环绕设置在固定销29的周围，且保护套281的下端位于固定销29的下方，以能够阻挡固定销29在水平方向上的移动，优选的，保护套281的内周壁与第一连接轴300的外周壁间隙配合。而且，在保护套281的上端设置有第一法兰282；并且，在波纹管轴22上设置有第二法兰222，第一法兰282和第二法兰221通过第一螺钉（图中未示出）固定连接，使销保护件28能够随波纹管轴22一起作升降运动。

优选的，驱动源33包括竖直设置的驱动轴331，驱动轴331位于第一连接轴300的下方。而且，连接组件还包括第二螺钉32，第二螺钉32自连接孔301的底部竖直贯穿第一连接轴300，并与驱动轴331螺纹连接，从而实现连接件30的下端与驱动源33的连接。

进一步优选的，在第一连接轴300的下端面还设置有定位孔303，驱动轴331的上端位于定位孔303内，且与定位孔303相配合，以实现第一连接轴300与驱动轴331的对中，保证二者同轴。

另外，在进行安装时，首先将第一连接轴300的定位孔303安装在驱动轴331上，再安装第二螺钉32；然后，在安装完固定销29之后，再安装销保护件28。

需要说明的是，在本实施例中，第一配合部包括竖直设置的第一连接轴300，在第一连接轴300的上端面设置有连接孔301。第二配合部包括竖直设置的第二连接轴221。第二连接轴221位于连接孔301内，且与连接孔301相配合。但是本实用新型并不局限于此，在实际应用中，也可以将第一配合部和第二配合部的结构相互替换，即，第一配合部包括竖直设置的第一连接轴；第二配合部包括竖直设置的第二连接轴，在第二连接轴的下端面设置有连接孔；第一连接轴位于该连接孔内，且与连接孔相配合。这同样可以避免波纹管轴发生窜动，而且取代了现有技术中的螺母，从而无需定期进行螺母锁紧，从而提高了生产效率。

作为另一个技术方案，本实用新型还包括一种半导体加工设备，如图2所示，包括真空腔室21和位于其下方的升降机构，该升降机构采用了本实用新型提供的上述升降机构。而且，波纹管轴22的上端竖直向上贯穿，且延伸至真空腔室21内，并且波纹管轴22的上端与顶针（图中未示出）连接，从而带动顶针作升降运动。在该波纹管轴22上套设有波纹管25，用于密封波纹管轴22与真空腔室21之间的间隙。

优选的，半导体加工设备还包括导向组件，用以保证波纹管轴22在竖直方向上作直线运动。具体地，该导向组件包括固定件23、一个或多个导向轴24、导向板27和固定板31，其中，导向轴24竖直设置，导向轴24的上端通过固定件23与真空腔室21固定连接。固定板31用于将驱动源33固定在真空腔室21的下方，该固定板31是固定的，不随波纹管轴22一起作升降运动。导向轴24的下端与固定板31固定连接。

导向板27与波纹管轴22固定连接，具体地，导向板27套设在波纹管轴22上，且位于第一法兰282和第二法兰222之间，并通过第一螺钉与第一法兰282和第二法兰222固定在一起。导向轴24贯穿导向板27，并通过直线轴承26与导向板27相配合，从而使波纹管轴22能够在升降过程中能够沿导向轴24运动。

本实用新型提供的半导体加工设备，其通过采用本实用新型提供的上述升降机构，不仅可以避免波纹管轴发生窜动，而且取代了螺母，从而无需定期进行螺母锁紧，从而提高了生产效率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。