CN106409744A - 基板升降杆致动器 - Google Patents

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Abstract

本文中描述的实施方案提供一种升降杆致动器。所述升降杆致动器具有外壳。所述外壳具有内部容积。轨道设置在所述内部容积中并耦接到所述外壳。中心轴至少部分设置在所述外壳的所述内部容积中。导向件可移动地耦接到所述轨道。至少一个内波纹管设置在所述内部容积中，所述内波纹管在所述中心轴与所述外壳之间形成密封。弹性构件设置在所述内部容积中，并配置用于施加使所述中心轴回缩到所述外壳中的力。入口端口被配置成引导流体在所述内波纹管与所述外壳之间进入所述内部容积。所述流体产生反作用于所述弹性构件以使所述中心轴相对于所述外壳伸展的力。

Description

基板升降杆致动器
背景
技术领域
本文中描述的实施方案总体涉及半导体的制造，并且更具体地涉及一种升降杆致动器及所述升降杆致动器的使用方法。
背景技术
器件小型化使得基板膜层中形成的器件图案的小尺寸更为临界。在基板中实现临界尺寸的基础是质量良好并对基板中的下方膜层具有良好附着力的膜层。在半导体器件的制造期间，为了形成适用于最终用途的材料层和特征，基板将在各种处理腔室中经历许多操作。例如，基本可以经历若干沉积、退火和蚀刻操作，以及其他操作。机械手(robot)可以将基板运输到处理腔室内的基板支撑组件上，以供在处理腔室中进行处理。基板支撑组件包括升降杆，所述升降杆可致动成将基板与基板支撑组件间隔开来，以便促成利用机械手来交换基板。
为了在基板上实现质量一致良好的膜，就要使工艺设备保持减少对处理腔室的环境污染。使升降杆位移的致动器可为潜在的腔室污染源。由于对污染的要求变得越来越为严苛，因此，必须解决所有潜在污染源。
因此，需要一种经改进的升降杆致动器及所述升降杆致动器的使用方法。
发明内容
本文中描述的实施方案提供一种升降杆致动器，基板支撑组件及所述升降杆致动器、基板支撑组件的使用方法。在一个实施方式中，所述升降杆致动器具有外壳。所述外壳具有内部容积。轨道设置在所述内部容积中并耦接到所述外壳。中心轴至少部分设置在所述外壳的所述内部容积中。导向件可移动地耦接到所述轨道。至少一个内波纹管设置在所述内部容积中，所述内波纹管在所述中心轴与所述外壳之间形成密封。弹性构件设置在所述内部容积中并配置用于施加使所述中心轴回缩到所述外壳中的力。入口端口被配置成引导流体在所述内波纹管与所述外壳之间进入所述内部容积。所述流体产生反作用于所述弹性构件以使所述中心轴相对于所述外壳伸展的力。
在另一实施方式中，一种基板支撑组件具有工件表面，所述工件表面被配置成将基板支撑在其上。升降杆是穿过基板支撑件而设置，被配置成使所述基板从所述工件表面上升和下降。升降杆致动器耦接到所述升降杆，并且可操作成使所述升降杆回缩和伸展。所述升降杆致动器具有外壳。所述外壳具有内部容积。轨道设置在所述内部容积中，并耦接到所述外壳。中心轴耦接到所述升降杆，并且至少部分设置在所述外壳的所述内部容积中。导向件可移动地耦接到所述轨道。至少一个内波纹管设置在所述内部容积中，所述内波纹管在所述中心轴与所述外壳之间形成密封。弹性构件设置在所述内部容积中，并配置用于施加使所述中心轴回缩到所述外壳中的力。入口端口被配置成引导流体在所述内波纹管与所述外壳之间进入所述内部容积。所述流体产生反作用于所述弹性构件以使所述中心轴相对于所述外壳伸展的力。
在又一实施方式中。
附图简述
因此，为了能够详细理解本发明的上述特征结构所用方式，上文所简要概述的本发明的更具体的描述可以参考实施方案进行，一些实施方式示出在附图中。然而，应当注意，附图仅仅示出本发明的典型实施方案，并且因此不应视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他等效实施方案。
图1是处理腔室的示意性横截面侧视图，所述处理腔室具有带有升降杆致动器的一个实施方式的基板支撑组件。
图2是升降杆致动器的示意性横截面侧视图。
图3是升降杆致动器的示意性侧视图，其中致动器的外壳已被去除。
图4是用于利用具有升降杆致动器的基板支撑组件来处理基板的方法。
为了促进理解，已尽可能使用相同参考数字指定各图所共有的相同元件。应预见到，一个实施方案的要素和特征可有利地并入其他实施方案，而无需进一步叙述。
具体实施方式
本文中描述的实施方案提供一种升降杆致动器，所述升降杆致动器使得能够利用最少移动零件在基板支撑组件中精确移动升降杆。此外，在一些实施方式中，可将升降杆致动器提供在基板支撑组件中，使得可基本上省去外部升降杆致动器、电机和支架，由此使成本和维护减少。虽然升降杆致动器在下文中被描述为在蚀刻处理腔室中，但是升降杆致动器也可用于其他类型的等离子体处理腔室，诸如物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、离子注入腔室和期望在其中精确移动升降杆的其他***。
图1是处理腔室100的示意性横截面侧视图，所述处理腔室100具有带有升降杆致动器140的一个实施方式的基板支撑组件126，所述升降杆致动器用于使升降杆142上升和下降。虽然图1中仅描绘了一个升降杆致动器140，但是应当理解，多个升降杆致动器140设置成适于在基板传送过程中将基板134与基板支撑组件126间隔开的布置。如上所论述，升降杆致动器140可以用于其他处理腔室(例如，等离子体处理腔室、退火腔室、物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室和离子注入腔室)以及期望以最少移动零件来实现升降杆的精确控制的能力的其他***。
处理腔室100包括接地腔室主体102。腔室主体102包括壁104、底部106和盖108，它们共同地封闭并限定内部容积124。基板支撑组件126设置在内部容积124中，并且被配置成在处理期间将基板134支撑在所述基板支撑组件上。
处理腔室100的壁104包括开口188，基板134可以通过这个开口用机械手传送进出内部容积124。泵送端口110形成在腔室主体102的壁104或底部106中的一者中，并流体连接到泵送***(未示出)。泵送***用于维持处理腔室100的内部容积124内的真空环境，同时将处理副产物去除。
气体面板112通过穿过腔室主体102的盖108或壁104中的至少一个而形成的一个或多个入口端口114向处理腔室100的内部容积124提供工艺气体和/或其他气体。气体面板112所提供的工艺气体在内部容积124中激发形成用于处理设置在基板支撑组件126上的基板134的等离子体122。工艺气体可由电感耦合到来自位于腔室主体102外的等离子体施加装置120的工艺气体的RF功率激发。在图1中描绘的实施方式中，等离子体施加装置120通过匹配电路118而耦接到RF功率源116的一对同轴线圈。
控制器148被耦接到处理腔室100，以便控制对处理腔室100的操作以及对基板134的处理。控制器148可为可用于工业环境以控制各种子处理器和子控制器的任何形式的通用数据处理***中的一种。一般来说，控制器148包括与存储器174和输入/输出(I/O)电路***176通信的中央处理单元(CPU)172，以及其他常见部件。控制器148的CPU 172执行的软件命令可以操作基板支撑组件126，并且致使处理腔室例如经由升降杆致动器140使升降杆142上升或下降、将蚀刻剂气体混合物(即，处理气体)引入内部容积124中、通过施加来自等离子体施加装置120的RF功率从处理气体形成等离子体122以及对基板134上的材料层进行蚀刻。
基板支撑组件126一般包括至少一个基板支撑件132。基板支撑件132可为真空卡盘、静电卡盘、衬托器(suscepter)、加热器或其他工件支撑表面。在图1的实施方式中，基板支撑件132被描绘为静电卡盘。基板支撑件132包括用于容纳升降杆142的升降杆孔。
基板支撑组件126还可包括冷却基部130。基板支撑组件126可另外地包括其他未示出的部件。基板支撑组件126可去除地耦接到支撑基座125。支撑基座125可以包括基座基部128和设施板180。支撑基座125被安装到腔室主体102。可将基板支撑组件126周期性地从支撑基座125上去除，以便允许整修基板支撑组件126的一个或多个部件。
设施板180可以设置在基座基板128上，并配置成容纳升降杆致动器140。另外，设施板180被配置成容纳来自基板支撑组件126的多个流体连接件。设施板180还配置成容纳来自基板支撑组件126的多个电气连接件。许多个连接件可铺设在基板支撑组件126的外部或内部，同时设施板180提供可供连接件通向相应终端的接口。
温度可控的冷却基部130可以设置在设施板180上。温度可控的冷却基部130被耦接到热传递流体源144。热传递流体源144提供传热流体，诸如液体、气体或它们的组合，这种传热流体循环通过设置在冷却基部130中的一个或多个导管160。流过相邻导管160的流体可隔离以使得能够局部控制基板支撑件132与冷却基部130的不同区域之间的热量传递，这有助于控制基板134的侧向温度分布。
升降杆142可竖直地移动通过基板支撑件132，并配置成使基板134移动到基板支撑件132的工件支撑表面133上方，以便促成用机械手将基板134传送进出处理腔室100。
升降杆致动器140设置在升降杆142下方并附接到所述升降杆142。升降杆致动器140操作来使升降杆142在竖直方向上移动。在一个实施方式中，可将升降杆致动器140设置在处理腔室100的内部容积124内。在一个实例中，可将升降杆致动器140设置在支撑基座125或基板支撑组件126中。
在图1中描绘的实施方式中，升降杆致动器140可固定到设施板180或支撑基座125的部件。在另一实施方式中，升降杆致动器140可以位于支撑基座125下方并在处理腔室100外部，诸如位于腔室底部106下方。
升降杆致动器140可流体连接到流体源178。流体源178可以提供工作流体，这种工作流体用于操作成使升降杆致动器140移动，使得升降杆142在垂直于工件支撑表面133的平面的方向上位移。
图2和图3提供升降杆致动器140的内部工作方式的认识。图2是升降杆致动器的示意性横截面侧视图。图3是升降杆致动器的示意性侧视图，且外壳已被去除。
首先转至图2，升降杆致动器140具有中心轴220，所述中心轴设置在外壳210中。外壳210具有内部275和外部276。顶帽212和底帽214被耦接到外壳210的相对端。弹性构件252和一个或多个内波纹管250设置在外壳210的内部275中。外壳210具有用于将升降杆致动器140耦接到流体源178的入口端口282。
外壳210的内部275界定内部容积281。外壳210的内部容积281可以具有上部部分224和下部部分226。外壳210可另外地具有凸缘244、侧壁219、顶部开口208和底部开口209。另外，外壳210可以具有形成在所述外壳中的一个或多个孔隙217。凸缘244和顶部开口208可设置在外壳210的上部部分224中。底部开口和孔隙217可设置在外壳210的下部部分226中。外壳210可由金属或其他合适材料形成。例如，外壳210可由不锈钢或铝形成。
凸缘244可适配成将外壳210紧固到处理腔室100的一部分。在一个实施方式中，凸缘244可在处理腔室100的内部容积外安装到腔室底部106。在另一实施方式中，凸缘244可安装到设施板180。凸缘244可以具有用于接收紧固件的通孔。或者，凸缘244可以具有形成在所述凸缘上的紧固件(诸如键孔型紧固件、“T”型紧固件、带螺纹紧固件或其他合适的紧固件)。在又一替代方案中，凸缘244可以通过焊接、胶粘、或者通过其他合适手段来附着到处理腔室100的一部分。
孔隙217可形成在外壳210的侧壁219中，并且伸展穿过所述侧壁。孔隙217可以允许从外壳的外部276接取(access)内部275。插塞278可配置成配合孔隙217。插塞278可以通过使穿过外壳210形成的孔隙217气密闭合的任何合适技术来焊接、胶粘、螺接或配接到孔隙217。在一个实施方式中，孔隙217可以具有配置用于接合插塞278的公螺纹以将孔隙217密封的母螺纹。
顶帽212可以具有穿过所述顶帽而形成的中心开口211。顶帽212被固定到外壳210并且覆盖外壳210的顶部开口208。垫圈213可设置在外壳210与顶帽212之间，以便当顶帽212被固定到外壳210时，在顶帽212与外壳210之间形成气密密封。底帽214被固定到外壳210并且覆盖所述外壳的底部开口209。垫圈215或其他密封件可设置在外壳210与底帽214之间，以便当底帽214被固定到外壳210时形成气密密封。帽214、212和插塞278为外壳210提供压力密闭密封。
中心轴220可以至少部分设置在外壳210的内部容积281中。中心轴220具有顶端284和底端286。顶端284可以伸展穿过顶帽212中的中心开口211。升降杆致动器140的中心线202可与中心轴220共线。中心轴220具有外径221、支撑凸缘288、套环222和安装部分382。支撑凸缘288和套环222可以远离中线202伸展大于外径221的距离。支撑凸缘288可设置在中心轴220的顶端284处，并且支撑联轴器(coupling)276。联轴器276用于将升降杆致动器140附接到升降杆142。以此方式，升降杆142被连接到中心轴220，并且随着中心轴220在外壳210内移动进行位移。
套环222可为环形。套环222从中心轴220的外径在从中线202向外的方向上伸展。套环222可以具有围绕外周边326而设置的带254。带254可移动地附接到套环222。例如，套环222可以具有与带254中的螺纹配合的螺纹。使带254围绕套环222旋转可使带254相对于套环222向上或向下移动。或者，套环222可以具有台阶，带254可以搁置在这个台阶上。具有所选高度的带254可以用于使带254相对于套环上升或下降。带254相对于套环222的相对位置可经选择，以便控制施加在中心轴220上的轴向力的量，如下文进一步论述。
内波纹管250是管形的，并且具有内部区域272和外部区域274。在一个实施方式中，内波纹管250是柱形的。内波纹管250可为铝、涂布铝、不锈钢或其他合适材料。内波纹管250的材料和厚度可选择为允许在操作压差下以相应方式来轴向变形。内波纹管250可设置在顶帽212与套环222之间。或者，内波纹管250可设置在顶帽212与附接到套环222的带254之间。内波纹管250可焊接、胶粘或附着到顶帽212和套环222。内波纹管250可以在顶帽212与套环222之间提供气密密封。在内波纹管250的内部区域272和外部区域274上可以存在压差。例如，内波纹管250的内部区域272可以处于真空压力下或接近真空压力，而内波纹管250的外部区域274处于大气压力(ATM)下或接近大气压力。
在一些实施方式中，两个或更多个内波纹管250可共轴地设置在外壳210内。一个或多个波纹管导向件251可设置在内波纹管250之间。波纹管导向件251被配置成在外壳210内自由上下移动，同时基本上保持平行于中心轴220的套环222。在一个实施方式中，波纹管导向件251是环形的。波纹管导向件251可由铝、涂布铝、不锈钢或其他合适材料形成。内波纹管250可密封地附接到波纹管导向件251。例如，内波纹管250可胶粘或焊接到波纹管导向件251。或者，波纹管导向件251可设置在内波纹管250的内部区域272中。一个或多个波纹管导向件251可按一定间隔来附着到内波纹管250，以便基本保持内波纹管250成列，从而延长内波纹管250的寿命。
弹性构件252可设置在外壳210的内部275中。弹性构件252可为线圈弹簧。或者，弹性构件252可为弓状物、橡胶或用于产生回弹力的其他合适柔性元件。弹性构件252可压缩和/或伸长以产生用于返回至所述弹性构件的原始状态的力。弹性构件252可设置在顶帽212与附接到中心轴220的套环222的带254之间。在一个实施方式中，弹性构件252可设置在内波纹管250与外壳210之间。在另一实施方式中，一个或多个弹性构件252可设置在内波纹管250与中心轴220之间。在又一实施方式中，内波纹管250和弹性构件252可为单个整体部件。例如，内波纹管250可由在压缩时产生将内波纹管250偏置回压缩前的初始长度或形状的力的材料形成。
弹性构件252使中心轴220朝向回缩位置293和远离伸展位置294偏置。当中心轴220处于回缩位置293时，带254可相对于套环222轴向调整以调整回弹力，即，调整弹性构件252的压缩长度。例如，带254可相对于套环222上升，以便增大弹性构件252的回弹力。在一个实施方式中，弹性构件252的弹性常数和压缩长度可选择为当处于回缩位置293时，使得中心轴220维持处于回缩位置293，同时克服施加在内波纹管250的内部区域272上的约40磅/平方英寸的真空力。
安装部分382可设置在底端286，或者接近底端。安装部分382的外延伸部324可从中线202延伸大于外径221的距离。因此，安装部分382可以偏离中线202中心。或者，安装部分382的外延伸部324可处在自中线202起等于或小于外径221的距离内。例如，可以在中心轴220中形成平台(flat)，以便形成安装部分382。在一个实施方式中，安装部分382的中线203偏离中心轴220的中线202。
安装部分382可以具有顶部边缘321、底部边缘322以及一个或多个附接点346。附接点346可为用于接收紧固件(诸如螺杆、铆钉或用于将中心轴220可移动地附接到升降杆致动器140的其他合适的紧固件)的通孔。或者，附接点346可为胶接点、焊接点或用于将中心轴220附接到升降杆致动器140的可移动部分的其他合适方式。顶部边缘321可以延伸超过中心轴220的外径221。
中心轴220的安装部分382可附接到导向件345。导向件345可以具有附接件接收器246。附接件接收器246可与安装部分382上的附接点346一起作用，以便将中心轴220固定到导向件345。附接件接收器246可为配置用于接收紧固件247(诸如穿过中心轴220的安装部分382的附接点346设置的螺杆或铆钉)的孔。以此方式，中心轴220被固定到导向件345。或者，附接件接收器246可为准备粘结剂(诸如胶水或焊料)的局部区域。
导向件345可以在安装于外壳210中的轨道240上滑动。轨道240可以具有一定形状(诸如T形)，并且导向件345具有用以接收轨道240的互补形状。导向件345和轨道240可以具有在导向件345与轨道240之间的辊、球形轴承或其他合适轴承式接触件(未示出)，以便减小导向件345沿轨道240移动时的摩擦力。轴承可以是弹簧加载的，以进一步防止导向件345扭结、偏斜或在除了沿轨道240直线向下之外的方向上移动。例如，导向件345可以具有弹簧加载球形轴承，使得导向件345可沿轨道240竖直线性移动，而实际不发生显著侧向、俯仰、摇摆或偏航移动。以此方式，中心轴220可以在伸展位置294与回缩位置293之间移动，而实际不发生可能潜在致使升降杆142在设置于基板支撑组件126中的升降杆孔中揉搓或摩擦的歪斜、旋转或其他相关移动。因此，导向件345就有助于减小腔室污染，同时延长升降杆142以及具有升降杆孔的部件的使用寿命。
轨道240可设置在内部容积281的下部部分226中。轨道240可利用穿过沿轨道240定位的紧固件位置243而设置的多个紧固件242附接到外壳210的内表面227。紧固件242可以是螺杆型紧固件或其他合适的紧固件。外壳中的孔隙217可与紧固件位置243显著对准。孔隙217可供接取用于将轨道240固定到外壳的紧固件242。孔隙217另外可供接取将中心轴220的安装部分382附接到导向件345的紧固件247。例如，插塞278可暂时从孔隙217去除，以便接取用于安装或去除轨道240或中心轴220的紧固件247、242。
导向件止挡件230可设置在外壳210的下部部分226中。导向件止挡件230可由金属、塑料或其他合适材料形成。导向件止挡件230可以具有外表面231和内表面232。导向件止挡件230可以具有上部硬止挡件234。另外，导向件止挡件230可以具有下部硬止挡件236。上部硬止挡件234和下部硬止挡件236可从导向件止挡件230的内表面232朝向中线202伸展。上部硬止挡件234可以防止导向件345在沿轨道240向上的方向上行进得比上部硬止挡件234更远。上部硬止挡件234在中心轴220处于伸展位置294时接触导向件345，并且防止中心轴220进一步地向上移动。下部硬止挡件236可以防止导向件345在沿轨道240向下的方向上行进得比下部硬止挡件236更远。下部硬止挡件236在中心轴220处于回缩位置293时接触导向件345，并且防止中心轴220进一步地向下移动。因此，上部硬止挡件234和下部硬止挡件236限制导向件345沿轨道240的行进，从而限制中心轴220相对于外壳210的移动。
套管216可设置在外壳210的上部部分224中。套管216可由塑料、平滑材料或其他减小摩擦力的材料形成。套管216可以减小外壳210的上部部分224中的中心轴220、弹性构件252、波纹管导向件251和带254之间的摩擦力。套管216还可帮助改进在附接到中心轴220的套环222的带254与外壳210之间的配合。以此方式，套管216有利地基本防止中心轴220在在除了回缩位置293与伸展位置294之间的线性方向外的任何方向上移动。
传感器290可用于指示导向件345沿轨道240的位置。传感器290可替代地指示中心轴220是处于伸展位置294还是回缩位置293。传感器290可为接近度传感器、接近度传感器、簧片开关、磁传感器、霍尔效应开关、极限开关或用于确定中心轴220相对于外壳210的位置的其他合适设备。传感器290可安装到外壳210。传感器290可使用磁场或其他方法来确定中心轴220的位置，而不延伸进入外壳210的内部容积281中。或者，传感器290可存在于外壳210的内部容积281中。在又一替代方案中，传感器290可以位于外壳210外部。
入口端口282可穿过外壳210而设置，并与外壳210中***塞278、帽212、214和内波纹管250封闭和密封的内部容积281流体连接。入口端口282被耦接到流体源178。通过由内波纹管250在中心轴220与外壳210之间形成的气密密封，就防止了通过入口端口282来提供的流体进入内波纹管250的内部区域272。因此，通过入口端282而进入的流体增大内部容积281在内波纹管250的内部区域272外的部分中的压力。所增大的流体压力在套环222上形成向上的力。另外使流体压力增大以克服弹性构件252的力致使中心轴220向上移动，直到导向件345接触上部硬止挡件234。调谐弹性构件252产生的力可通过使带254沿套环222移动以压缩或松弛弹性构件252来执行。流体可通过入口端282从外壳210的内部容积281去除，从而允许弹性构件252产生的力来使中心轴220向下移动，直到导向件345接触下部硬止挡件236。因此，通过经由入口端口282将流体移入和移出外壳210的内部容积281，就促成了中心轴220在回缩位置293与伸展位置294之间移动。
内波纹管250将升降杆致动器140的部件与腔室环境隔离，并保护其免受腔室环境影响。有利的是，内波纹管250和弹性构件252操作来使升降杆142位移，而不需要常规升降杆致动器、移动支架、电机等等。然而，应当了解，内波纹管250可有利地保护常规升降杆致动器并甚至电机的内部操作免受腐蚀性的腔室环境影响，从而延长常规的致动器寿命。升降杆致动器140使每个升降杆142比常规布置更精确地在竖直方向上移动，因为存在很少用于上下移动升降杆的移动零件。升降杆致动器140的弹簧加载的导向件345基本上最小化升降杆142的侧隙(side play)或角错位，这种侧隙或角错位在常规设计中导致磨损以及颗粒产生。导向件345和轨道240基本上最小化中心轴的非轴向的移动。因此，当中心轴220在伸展位置294与回缩位置293之间移动时，随着升降杆142沿Z方向上升和下降，升降杆致动器140使升降杆142在X/Y方向上更为精确。导向件345和轨道240还防止了中心轴220旋转，并且因此内波纹管250不会经受可能引起内波纹管250损坏或缩短内波纹管250的寿命的扭转力。因此，用于清理腔室并维护用于移动升降杆142的各类部件的操作停机时间减少，由此减少操作成本并且增大生产能力。导向件345和轨道240可用于气动升降杆致动器140以及非气动致动器(诸如机械式致动器)两者，因为它维持升降杆142的对准，这就防止刮擦并且延长升降杆142的寿命。
图4是用于利用具有升降杆致动器(诸如上述升降杆致动器等等)的基板支撑组件来处理基板的方法400的一个实施方式的流程图。方法400在方框402处通过将流体施加到升降杆致动器中的端口开始。内波纹管提供气密密封并且防止流体进入腔室。升降杆致动器具有附接到导向件的中心轴，所述导向件在用于将中心轴的移动限制于竖直方向中的轨道上行进。导向件响应于流体施加到端口的移动受到弹性构件的反向作用。流体形成的力大于弹性构件提供的力，这使中心轴沿轨道在竖直方向上向上移动。中心轴会持续移动，直到到达附接到中心轴的导向件接触上部硬止挡件时的完全伸展位置为止。中心轴使附接到其上的升降杆伸展到基板支撑件的工件表面上方。基板通过基板传送机械手安置在伸展的升降杆上。
在方框404处，允许从外壳的端口排出流体。弹性构件提供用于使中心轴对抗真空力向下移动的力。附接到中心轴的导向件沿轨道向下行进，直到接触下部硬止挡件为止。在所述中心轴到达下降位置时，下部硬止挡件使中心轴停止移动。中心轴的向下移动会对应地使升降杆回缩到基板支撑组件中。在所述中心轴到达下降位置时，支撑基板的升降杆会回缩到工件支撑表面下方，由此，将基板传送到工件支撑表面。
在方框406处，在基板支撑组件上处理基板。例如，基板可以在驻留有基板支撑组件的真空腔室中处理。基板可以在暴露于等离子体时进行真空处理。在处理腔室内存在等离子体的情况下对基板中的一者执行的工艺可为蚀刻、化学气相沉积、物理气相沉积、离子注入、等离子体处理、退火、氧化还原、除尘(abatement)或其他等离子体工艺中的一种。预见的是，基板可在其他环境中(例如，在大气条件下)在温度可控的表面上进行处理，以用于其他应用。
尽管上述内容针对本发明的实施方案，但也可在不脱离本发明的基本范围的情况下设计本发明的另外实施方案，并且本发明的范围是由随附权利要求书来确定。

Claims (20)

1.一种升降杆致动器，包括：
外壳，所述外壳具有内部容积；
轨道，所述轨道设置在所述内部容积中并耦接到所述外壳；
导向件，所述导向件可移动地耦接到所述轨道；
中心轴，所述中心轴耦接到所述导向件并且至少部分设置在所述内部容积中；
至少一个内波纹管，所述至少一个内波纹管设置在所述内部容积中，所述内波纹管在所述中心轴与所述外壳之间形成密封；
弹性构件，所述弹性构件设置在所述内部容积中并配置用于施加使所述中心轴回缩到所述外壳中的弹性力；以及
入口端口，所述入口端口被配置成引导流体在所述内波纹管与所述外壳之间进入所述内部容积，从而产生反作用于所述弹性构件以使所述中心轴相对于所述外壳伸展的流体力。
2.如权利要求1所述的升降杆致动器，进一步包括：
带，所述带设置在所述中心轴上，可调整所述带相对于所述中心轴的位置以调整所述弹性构件所施加在所述中心轴上的弹性力。
3.如权利要求1所述的升降杆致动器，其特征在于，所述至少一个内波纹管包括至少两个轴向对准的内波纹管。
4.如权利要求3所述的升降杆致动器，进一步包括：
波纹管导向件，所述波纹管导向件设置在相邻内波纹管之间，所述波纹管导向件被配置成维持所述内波纹管相对于所述外壳的轴向对准。
5.如权利要求1所述的升降杆致动器，进一步包括：
套管，所述套管设置在所述弹性构件与所述外壳之间。
6.如权利要求1所述的升降杆致动器，其特征在于，所述导向件的轴承是弹簧加载的。
7.如权利要求1所述的升降杆致动器，进一步包括：
传感器，所述传感器耦接到所述外壳，所述传感器被配置成提供指示所述中心轴的位置的计量。
8.如权利要求1所述的升降杆致动器，其特征在于，所述外壳还进一步包括：
孔隙，所述孔隙用于接取将所述轨道安装到所述外壳的紧固件；以及
可去除插塞密封件，所述可去除插塞密封件设置在所述孔隙中。
9.一种基板支撑组件，包括：
基板支撑件，所述基板支撑件具有工件表面，所述工件表面被配置成将基板支撑在所述工件表面上；
升降杆，所述升降杆穿过所述基板支撑件而设置，被配置成使所述基板从所述工件表面上升和下降；以及
升降杆致动器，所述升降杆致动器耦接到所述升降杆，并且可操作成使所述升降杆回缩和伸展，所述升降杆致动器进一步包括：
外壳，所述外壳具有内部容积；
轨道，所述轨道设置在所述内部容积中并耦接到所述外壳；
导向件，所述导向件可移动地耦接到所述轨道；
中心轴，所述中心轴耦接到所述升降杆和所述导向件，所述中心轴至少部分设置在所述内部容积中；
至少一个内波纹管，所述至少一个内波纹管设置在所述内部容积中，所述内波纹管在所述中心轴与所述外壳之间形成密封；
弹性构件，所述弹性构件设置在所述内部容积中并配置用于施加使所述中心轴回缩到所述外壳中的弹性力；以及
入口端口，所述入口端口被配置成引导流体在所述内波纹管与所述外壳之间进入所述内部容积，从而产生反作用于所述弹性构件以使所述中心轴相对于所述外壳伸展的流体力。
10.如权利要求9所述的基板支撑组件，进一步包括：
基座组件，其中所述基座组件包括：
基部；以及
设施板，所述设施板设置在所述基部与所述基板支撑件之间。
11.如权利要求10所述的基板支撑组件，其特征在于，所述升降杆致动器设置在所述基板支撑组件的所述基座组件内部。
12.如权利要求10所述的基板支撑组件，其特征在于，所述升降杆致动器设置在所述基板支撑组件的所述基座组件下方。
13.如权利要求9所述的基板支撑组件，进一步包括：
带，所述带设置在所述中心轴上，可调整所述带相对于所述中心轴的位置以调整所述弹性构件所施加在所述中心轴上的弹性力。
14.如权利要求9所述的基板支撑组件，其特征在于，所述至少一个内波纹管包括至少两个轴向对准的内波纹管。
15.如权利要求14所述的基板支撑组件，进一步包括：
波纹管导向件，所述波纹管导向件设置在相邻内波纹管之间，所述波纹管导向件被配置成维持所述内波纹管相对于所述外壳的轴向对准。
16.如权利要求9所述的基板支撑组件，进一步包括：
套管，所述套管设置在所述弹性构件与所述外壳之间。
17.如权利要求9所述的基板支撑组件，其特征在于，所述导向件的轴承是弹簧加载的。
18.如权利要求9所述的基板支撑组件，其进一步包括：
传感器，所述传感器耦接到所述外壳，所述传感器被配置成提供指示所述中心轴的位置的计量。
19.如权利要求9所述的基板支撑组件，其特征在于，所述外壳还进一步包括：
孔隙，所述孔隙用于接取将所述轨道安装到所述外壳的紧固件；以及
可去除插塞密封件，所述可去除插塞密封件设置在所述孔隙中。
20.一种用于在处理腔室中利用具有升降杆致动器的基板支撑组件来处理基板的方法，所述方法包括：
将流体施加到所述升降杆致动器中的端口，其中内波纹管提供气密密封并且防止所述流体进入所述处理腔室；
响应于所述流体被施加到所述端口，移动附接到中心轴的导向件，其中所述导向件的所述移动受到弹性构件的反向作用；
使中心轴伸展以使基板支撑组件的升降杆附接至中心轴，其中由基板传送机械手将所述基板传送机械手安置在所述伸展的升降杆上；
从所述外壳的所述端口排出所述流体，其中所述弹性构件提供一定的力，以使所述中心轴对抗真空力向下移动，从而相应地使所述升降杆回缩到所述基板支撑组件中并将所述基板传送到所述基板支撑组件上；以及
在所述基板支撑组件上处理所述基板。
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