用于半导体工艺工具中的静电耗散的超薄保形涂层制造技术

在一些实施方式中揭露了一种用超薄电气耗散材料涂覆以提供从涂层到接地的耗散路径的腔室部件(例如终端受动器主体)。所述涂层可以经由化学前驱物沉积来沉积以用高成本效益的方式提供均匀、保形、且不含孔隙的涂层。在所述腔室部件包括终端受动器主体的一个实施方式中，所述终端受动器主体可以进一步包括可替换接触垫以用于支撑基板，且接触垫头的接触表面也可以用电气耗散材料涂覆。面也可以用电气耗散材料涂覆。面也可以用电气耗散材料涂覆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于半导体工艺工具中的静电耗散的超薄保形涂层


[0001]本揭示内容的实施方式大体涉及涂覆的半导体工艺工具(例如用于在处理系统中传输物体的装置)、电气耗散的涂层、及用于沉积此类涂层的方法。在某些实施方式中，本揭示内容涉及用电气耗散材料涂覆的机器手臂的终端受动器。

技术介绍

[0002]在电子器件制造中，可以通过机器手围绕制造设施及在制造设备工具内移动基板(例如含硅晶片、含硅板)。机器手可以包括机器手臂，这些机器手臂具有耦接到其的一或更多个终端受动器，该一或更多个终端受动器可以在此类运输期间接触及支撑基板。终端受动器在其上包括接触垫，这些接触垫提供升高的接触表面，基板被支撑在这些接触表面上。

技术实现思路

[0003]在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种涂覆的腔室部件，其包括腔室部件及沉积于该腔室部件的表面上的涂层。在某些实施方式中，该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的。该涂层可以具有范围从约10nm到约900nm的厚度，及范围从约1x105欧姆/方到约1x10
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欧姆/方的表面/薄层电阻。
[0004]在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种方法，所述方法包括：使用原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、或分子束外延(MBE)工艺，来将涂层沉积到腔室部件的表面上。该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的，具有范围从约10nm到约900nm的厚度，及范围从约1x105欧姆/方到约1x10
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欧姆/方的表面/薄层电阻。
[0005]在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种电气耗散涂层，其包括电气耗散材料。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的，具有范围从约10nm到约900nm的厚度，及范围从约1x105欧姆/方到约1x10
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欧姆/方的表面/薄层电阻。
[0006]在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种用于机器手臂的终端受动器。该终端受动器可以包括终端受动器主体及沉积于该终端受动器主体的表面上的涂层。该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的。该涂层可以具有范围从约10nm到约900nm的厚度。该涂层可以具有范围从约1x105欧姆/方到约1x10
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欧姆/方的表面/薄层电阻。
[0007]在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种方法。该方法可以包括：使用原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、或分子束外延(MBE)工艺，来将涂层沉积到机器手臂的终端受动器的表面上。该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的。该涂层可以具有范围从约10nm到约
900nm的厚度。该涂层可以具有范围从约1x105欧姆/方到约1x10
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欧姆/方的表面/薄层电阻。
[0008]在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种基板处理系统。该基板处理系统可以包括腔室、设置在该腔室中的机器手、及连接到该机器手的机器手臂。该机器手臂可以包括终端受动器主体、可替换的接触垫、及涂层。该可替换的接触垫可以设置在该终端受动器主体上。该可替换的接触垫可以包括：接触垫头，该接触垫头具有被配置为接触基板的接触表面；及轴杆，该轴杆耦接到该接触垫头且被接收在形成于该终端受动器的主体中的孔中且延伸到凹部中。该涂层可被沉积于该终端受动器主体的表面上及该接触垫头的该接触表面上。该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀且保形的。
附图说明
[0009]通过示例的方式而非限制的方式在附图的图中绘示本揭示内容，在这些附图中，类似的附图标记指示类似的元件。应注意，在此揭示内容中对于“一”或“一个”实施方式的不同指称不一定指相同的实施方式，且此类指称意指至少一个。
[0010]图1绘示包括依据本揭示内容的一个实施方式来提供的一或更多个接触垫的终端受动器的示例的透视图。
[0011]图2描绘依据本揭示内容的一个实施方式的涂覆的终端受动器主体的侧视图。
[0012]图3绘示依据本揭示内容的实施方式的终端受动器的包括可替换接触垫的一部分的沿着图1的区段2A
‑
2A截取的部分截面图。
[0013]图4描绘依据本揭示内容的实施方式的原子层沉积工艺，其可以用来涂覆机器手臂的终端受动器主体或另一个腔室部件。
[0014]图5描绘依据本揭示内容的实施方式的用于化学气相沉积工艺的示例性腔室，该腔室可以用来涂覆机器手臂的终端受动器主体或另一个腔室部件。
[0015]图6绘示依据本揭示内容的一或更多个实施方式的包括传输机器手的电子器件制造装置的俯视示意图，该传输机器手具有包括可替换接触垫的终端受动器，这些可替换接触垫可以一起被涂覆。
[0016]图7A描绘依据本揭示内容的一个实施方式的涂层的EDS线扫描。
[0017]图7B描绘图7A中所描绘的涂层在50nm尺度下的TEM影像。
[0018]图8描绘依据一个实施方式的涂层的表面/薄层电阻与压力的关系。
[0019]图9A及9B分别描绘依据一个实施方式的涂覆有涂层的示例性终端受动器的前部及后部的图像。在标识位置中的每一者中所测量到的薄层电阻值总结在表1中。
[0020]图10A及10B分别描绘示例性主体掺杂(bulk
‑
doped)的陶瓷终端受动器的前部及后部的图像。在标识位置中的每一者中所测量到的薄层电阻值总结在表2中。
具体实施方式
[0021]在电子器件制造工艺中，通常经由使用一或更多个机器手，将配置为生产电子部件(例如电子芯片或其电子子部件)的基板(例如硅晶片、含硅板等等)移动通过多个制造步骤。机器手包括在此类移动期间支撑基板的终端受动器。非常快速地移动基板可以增加生
产量及减少生产的电子部件的制造成本。
[0022]然而，在运输基板时快速移动机器手也可能产生带电颗粒，这些带电颗粒可能聚集在表面上且转而导致基板缺陷。可以通过用电气耗散涂层涂覆倾向带电的表面(例如机器手臂的终端受动器)来最小化此类基板缺陷。电气耗散涂层可以协助从表面释放电荷，从而允许颗粒摆脱范德华力且重新分布。电气耗散涂层可以能够支持静电放电及避免带电的腔室部件表面(例如带电的终端受动器主体)及/或其上的晶片与其他系统部件之间的电弧放电及其他突发导电事件。
[0023]本揭示内容包含各种实施方式，其涉及电气耗散涂层、用于沉积此类电气耗散涂层的方法、用电气耗散涂层涂覆的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂覆的腔室部件，包括：腔室部件；及涂层，沉积于所述腔室部件的表面上，所述涂层包括电气耗散材料，其中所述电气耗散材料提供从所述涂层到接地的耗散路径，其中所述涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中所述涂层具有范围从约10nm到约900nm的厚度，且其中所述涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x10
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欧姆/方的表面/薄层电阻。2.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述涂层的所述表面/薄层电阻在范围从约300℃到约700℃的温度下的热循环之后保持不变。3.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述涂层具有范围从约20nm到约900nm的厚度。4.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述腔室部件包括导电材料、陶瓷、聚合物、或石英。5.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述涂层具有范围从约500kg/mm2到约1000kg/mm2的维氏硬度。6.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中由跨所述涂层的小于约
±
35％的表面/薄层电阻变化显示，所述涂层的所述表面/薄层电阻是均匀的。7.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述电气耗散材料包括含第一材料的层与含第二材料的层的交替堆叠。8.如权利要求7所述的涂覆的腔室部件，其中所述含第一材料的层包括金属或金属合金，所述金属或所述金属合金包括Al、Zr、Y
‑
Zr、Mg
‑
Al、Ca
‑
Al、Si中的一或更多者。9.如权利要求7所述的涂覆的腔室部件，其中所述含第二材料的层包括过渡金属、稀土、主族金属、半导体、或上述项的合金。10.如权利要求9所述的涂覆的腔室部件，其中所述含第二材料的层包括Ti、Fe、Co、Cu、Ni、Mn、V、Y、Nb、In、Sn、Fe
‑
Co、La
‑
Ta中的一或更多者。11.如权利要求7所述的涂覆的腔室部件，其中所述交替堆叠中的每个含第一材料的层的厚度与每个含第二材料的层的厚度的比率的范围是从约50∶1到约1∶50。12.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述涂层对腐蚀性等离子体有抗性。13.一种方法，包括：使用原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、或分子束外延(MBE)工艺，来将涂层沉积到腔室部件的表面上，所述涂层包括电气耗散材料，其中所述电气耗散材料提供从所述涂层到接地的耗散路径，其中所述涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中所述涂层具有范围从约10nm到约900nm的厚度，且其中所述涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x10
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欧姆/方的表面/薄层电阻。14.如权利要求13所述的方法，其中使用所述ALD工艺来沉积所述涂层的步骤包括执行沉积循环，所述沉积循环包括：将含第一材料的前驱物注入到包含所述腔室部件的沉积腔室中，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：加亚特里，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：