本发明专利技术提供一种适于在处理系统中传送衬底的高温机器人末端操作器或叶片。在一些实施方式中，末端操作器可包括具有安装端和远心端的主体，该主体由单一块的陶瓷制成。该主体可包括一对弓形唇缘，其从主体的上表面向上延伸。每个唇缘设置各个指部上，所述各个指部设置在主体远心端处。弓形内壁从主体安装端处的上表面向上延伸。内壁和唇缘限定衬底容纳袋。多个接触垫从主体的上表面向上延伸，用于支撑在其上的衬底。凹槽形成于主体的底表面中，以容纳安装夹具。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施方式一般涉及在高温半导体处理系统中使用的机器人组件。技术背景半导体衬底处理通常通过使衬底经受多个顺序工艺来执行以在衬底上制 造器件、导体和绝缘体。这些工艺一般在配置用于执行单一步骤生成工艺的工艺腔室中实施。为了有效地完成处理步骤的整个工序，多个工艺腔室通常耦合 到中央传送腔室，其容纳机械手以有助于在周围的工艺腔室之间传送衬底。具 有该配置的半导体处理台通常公知为多腔集成设备，其实施例为可从加州的圣克拉拉的应用材料有限公司购得的PRODUCER 、 0￡>^1;1^@和ENDURA 处理台等。一般地，多腔集成设备由在其中设置有机器人的中央传送腔室组成。传送 腔室一般由一个或多个工艺腔室围绕。工艺腔室一般用于处理衬底，例如，执 行各种处理步骤诸如蚀刻、物理气相沉积、离子注入、光刻等。传送腔室有时 耦合到容纳多个可卸衬底存储盒的工厂界面，其中每个衬底存储盒容纳多个衬 底。为了便于在传送腔室的真空环境和工厂界面的一般性大气环境之间进行传 送，真空交换腔室设置在传送腔室和工厂界面之间。随着形成于衬底上器件的线宽和特征尺寸越来越小，在围绕传送腔室的不 同腔室中的衬底的定位精确性已经成为最重要的因素，以确保以低缺陷率进行 重复器件制造。然而，随着由于增加的器件密度和越来越大的衬底直径而使得 形成于衬底上的器件数量增加，每个衬底的值也显著增加。因此，由于衬底错 配引起的不一致使得对衬底的破坏或产率损失也是非常不期望的。已经引入了多种策略，以增加在整个处理系统中衬底的定位精确性。例如， 通常对界面装配有检测在衬底存储盒内衬底错配的传感器。参见2002年7月 2日授权给Chokshi等人的美国专利申请序列号No.6， 413， 356。机器人的定 位校准已经变得越来越成熟。参见2003年11月18日授权给Chokshi等人的美国专利申请序列号No.6, 648， 730。另外，己经设计了多种方法以补偿机 器人叶片上的衬底错配。参见1999年11月9日授权给Freerks等人的美国专 利申请序列号No.5， 980， 194和1990年7月31日授权给T.Matsumoto等人 的专利No.4， 944， 650。已经设计出了其它方法以补偿机器人联接的热膨胀。 参见2006年5月2日授权给Freeman等人的美国专利No.7， 039， 501。然而，用于增加机器人精确性的这些策略一般不补偿当热从热晶圆以及从 工艺腔室内的热表面传递到末端操作器时由末端操作器(例如，叶片)经历的 膨胀和收縮的热膨胀。随着发展的工艺技术己经导致多个工艺越来越高的操作 温度，传送机器人越来越多地暴露于高温度。由于传送机器人增加的热暴露， 必须发展进一步的策略以最小化衬底定位上的机器人热膨胀的负面效应和机 器人与衬底之间的不期望的热交换。因此，需要一种具有低热膨胀的改进的机器人末端操作器，以最小化机器 人定位上的热效应同时最小化机器人和其上所运送的衬底之间的热交换。
技术实现思路
本专利技术提供一种适于在处理系统中传送衬底的机器人末端操作器或叶片。 在一个实施方式中，末端操作器可包括具有相对的安装端和远心端的主体，该 主体由单块的陶瓷制成。该主体可包括一对弓形唇缘，其从主体的上表面向上 延伸。每个唇缘设置各个指部上，所述各个指部设置在主体远心端处。弓形内 壁从主体安装端处的上表面向上延伸。内壁和唇缘限定衬底容纳袋。多个接触 垫从主体的上表面向上延伸，用于支撑在其上的衬底。接触垫和主体为相同块 或陶瓷的一部分。凹槽形成于主体的底表面中，以容纳安装夹具。在其它实施方式中，主体可进一步包括多个孔，该孔通过内壁外部的主体 形成，其中孔的一端对凹槽打开。在其它实施方式中，主体可进一步包括孔，该孔通过主体的中心线形成， 其中内壁和唇缘设置在距离孔中心的相同径向距离处。在其它实施方式中，主体可重大约237到大约703克。在又一实施方式中，主体为大约99.5%重量百分比的氧化铝。附图说明因此，为了获得并能更详细地理解本专利技术的以上所述特征，以下将参照在 附图中示出的实施方式对以上的概述进行本专利技术的更加详细的描述。图1是具有适于在高温处理环境下使用的改进的末端操作器的半导体处 理系统的一个实施方式的平面视图；图2是图1的末端操作器的一个实施方式的平面视图；图3是图1的末端操作器的局部剖视图；图4是图1的末端操作器的局部剖视图；以及图5是末端操作器和机器人联接的局部分解透视图。然而，应该注意，附图仅示出了本专利技术的典型实施方式，因此不应理解为 限制本专利技术的范围，因为本专利技术可承认其它等效实施方式。还预期一个实施方 式的特征可以有利地在其它实施方式中使用而不用进一步陈述。具体实施方式图1描述了具有配置有末端操作器或叶片130的机器人108的半导体处理 系统100。该示例性的处理系统100 —般包括由一个或多个工艺腔室104围绕 的传送腔室102、工厂界面IIO和一个或多个真空交换腔室106。真空交换腔 室106 —般设置在传送腔室102和工厂界面110之间，以便于在传送腔室102 中维持的真空环境和在工厂界面110中维持的实质大气环境之间传送衬底。可 适于由本专利技术获益的处理系统的一个实施例为可从加州圣克拉拉的应用材料 有限公司购得的CENTURA 处理台。预期叶片130可在其它机器人和处理系统上使用，包括那些可从其它制造商处购得的处理系统。工厂界面IIO—般容纳一个或多个衬底存储盒114。每个盒114配置以在 其中存储多个衬底。工厂界面IIO—般保持在或接近大气压力下。在一个实施 方式中，滤过的空气供应到工厂界面110以最小化工厂界面内颗粒的浓度和相 应的衬底清洁度。可适于从本专利技术获益的工厂界面的一个实施例在2004年4 月13日授权给Kroeker的美国专利申请No.6， 719， 516中进行了描述。传送腔室102 —般由单片材料诸如铝制造。传送腔室102限定通过其衬底 在耦合到传送腔室102的外部的工艺腔室104之间传送的可抽真空的内部空间 128。泵浦系统(未示出)通过设置在腔室底板上的口而耦接到传送腔室102，以保持传送腔室102内真空。在一个实施方式中，泵浦系统包括以纵列耦接到 涡轮分子泵或低温泵的前置泵。工艺腔室104通常栓接到传送腔室102的外部。可使用的工艺腔室104 的实施例包括蚀刻腔室、物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、离子注入腔 室、定位腔室、光刻腔室等等。不同的工艺腔室104可耦接到传送腔室102 以提供需要用于在衬底表面上形成预定结构或特征的处理工序。真空交换腔室106—般在工厂界面110和传送腔室102之间耦接。真空交 换腔室106 —般用于便于在传送腔室102的真空环境和工厂界面110的实质上 大气环境之间传送衬底，而不会损失传送腔室102的真空度。每个真空交换腔 室106通过使用狭口阔(未在图1中示出)选择性地与传送腔室102和工厂界 面110隔离。衬底传送机器人108 —般设置在传送腔室102的内部空间128中，以有助 于在围绕传送腔室102的各种腔室之间传送衬底112。机器人108可具有蛙腿、 极线或其它联接配置。机器人108可包括用于在传送期间支撑衬底的一个或多个叶片。机器人 108可具有两个叶片，每个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机器人末端操作器，其适于在处理系统中传送衬底，该末端操作器包含：主体，其具有相对的安装端和远心端，该主体由单一块的陶瓷制造，该主体包含：一对指部，设置在所述主体的所述远心端处；一对弓形唇缘，其从所述主体的上表面向上延伸，每个唇缘设置在各个指部上；多个接触垫，其从所述主体的所述上表面向上延伸；弓形的内壁，其从在所述主体的所述安装端的所述上表面向上延伸，所述内壁和所述唇缘限定衬底容纳袋；以及凹槽，其形成于所述主体的底表面中。
【技术特征摘要】
US 2007-1-11 60/884,5421.一种机器人末端操作器，其适于在处理系统中传送衬底，该末端操作器包含主体，其具有相对的安装端和远心端，该主体由单一块的陶瓷制造，该主体包含一对指部，设置在所述主体的所述远心端处；一对弓形唇缘，其从所述主体的上表面向上延伸，每个唇缘设置在各个指部上；多个接触垫，其从所述主体的所述上表面向上延伸；弓形的内壁，其从在所述主体的所述安装端的所述上表面向上延伸，所述内壁和所述唇缘限定衬底容纳袋；以及凹槽，其形成于所述主体的底表面中。2、 根据权利要求1所述的末端操作器，其特征在于，所述主体进一步包含多个孔，其贯穿所述内壁外面的所述主体而形成，其中所述孔的一端对所 述凹槽打开。3、 根据权利要求1所述的末端操作器，其特征在于，所述主体进一歩包含孔，其贯穿所述主体的中心线形成，其中所述内壁和唇缘设置在距离所述 孔空心的相同径向距离处。4、 根据权利要求1所述的末端操作器，其特征在于，所述主体重大约237 克到大约703克。5、 根据权利要求1所述的末端操作器，其特征在于，所述主体为大约99.5% 重量百分比的氧化铝。6、 一种机器人末端操作器，其适于在处理系统中传送衬底，所述末端操 作器包含狭长平主体，其具有相对的安装端和远心端； 一对指部，其设置在所述主体的所述远心端处；一对弓形唇缘，其从所述主体的上表面向上延伸，每个唇缘设置在各个指部上；多个接触垫，其从所述主体的所述上表面向上延伸，所述垫、唇缘和所述 主体由单一块的陶瓷制成；弓形的内壁，其从所述主体的在所述安装端处的所述上表面向上延伸，所 述内壁和唇缘限定衬底容纳袋；孑L，其贯穿所述主体的中心线形成，其中所述内壁和唇缘设置在距离所述孔中心的相同径向距离处；凹槽，其在所述安装端的内壁外形成于所述主体的底表面中，所述凹槽具 有基本垂直于所述主体中心线的横向延伸的壁；多个安...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴梓奇，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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