发明名称 具有低量粒子生成之晶圆支持器之真空处理装置
摘要 一用在半导体晶圆加工处理的晶圆支持器(20),特别有用于晶圆在搬移和加工处理过程中的持取和移动不在表面朝上的场合。该支持器包括一圆环形晶圆架设环(12),有弹力装设在并偏压紧抵一圆环形晶圆支持器壳体(ll)。一组锁闩(20)系成枢转装设至该架设环上。该锁闩系由非金属的锁闩本体(3l)构成,在该本体上含有非金属的前滚轮及后滚轮(35、36);前、后滚轮均有滚动外周面(37、39),在架设环表面上沿一环形途径滚转,环形途径上制作有球形掣止坑(42-44)。滚轮的滚动外周面系设使符合掣止坑的曲率。前滚轮在其外缘尚含一紧夹外周面(40),在一紧抵着架设环被夹持在支持器上的晶圆的边缘上面滚动。该架设环连同加工处理装置的背后平面形成一密封,用以阻止电浆在锁闩周围形成。该架设环还与一制动件相互对齐将晶圆与背后平面隔离开,以便在进行晶圆背面加工处理时,保护晶圆已制有器件的一面。
申请公布号 TW424293 申请公布日期 2001.03.01
申请号 TW088118778 申请日期 1999.10.29
申请人 东京威力科创有限公司 发明人 瓦克拉夫吉林克
分类号 H01L21/68 主分类号 H01L21/68
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用于半导体加工处理装置的晶圆支持器包括:一坚固环状壳体,具有一中心轴线:一晶圆架设环,有一背面和一正面以及一在其背面内缘上的环形晶圆接合面;该环系以该轴线为中心,并在其背面上环绕该壳体的多数个点上以具弹力方式架设至该壳体,以使该环朝向及离开该壳体作位移时不致造成和该壳体的滑动接触;一组至少三个的多数个锁闩总成,各成枢转方式装设在环绕该轴线的该装设环的背面上;各锁闩总成具有:一架设桩柱,固定并垂直于安装在该装设环的背面上;一非金属锁闩本体,在该架设桩柱处以可枢转并具弹力方式装设到装设环,以致受偏压向该装设环并可在一闩定位置和一解闩位置之间约旋转90;一非金属前滚轮,可在该本体上绕一与该架设桩柱成垂直相交的轴线旋转;该前滚轮有一紧夹外周面,当锁闩总成被转动到闩定位置时,系在于该装设环的晶圆接合表面的邻近,并有一滚动外周面,系在于晶圆架设环背面一围绕该架设桩柱的圆圈上;及至少一个非金属后滚轮,可在该本体上绕一与该架设桩柱成垂直相交的轴线旋转;该后滚轮有一滚动外周面系置于该圆圈上;及一组多数个掣止坑,系设于该晶圆架设环背面上的该圆圈上,在锁闩总成是在解闩位置和闩定位置的时候,用以接纳两滚轮的滚动外周面。2.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:该晶圆架设环系以该轴线为中心,并在其背面上环绕该壳体大致相等间隔的一组六个点上,以具弹力方式架设至该壳体。3.根据申请专利范围第2项之晶圆支持器,尚包括:一组三个大致相等间隔的板片弹簧及一组三个大致相等间隔的螺旋弹簧,在该六点之每一点上设置一弹簧,以偏压该环朝向该壳体。4.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中各该架设桩柱包括:一弹簧滚珠轴承接合,将该锁闩总成偏压向该装设环并将该锁闩总成以可旋转方式连接至该装设环俾便绕该架设桩柱转动。5.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:各架设桩柱系可解除的,以便将该锁闩总成以一单件之方式自该装设环上卸下。6.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:各锁闩总成具有一非金属锁闩本体,其上具有多数个过大尺寸的引动器销柱接纳槽,环绕该架设桩柱相等间隔布设。7.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:该紧夹外周面具有一朝外渐张的锥形轴向截面,含有圆角化的边缘。8.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:该滚动外周面系大于该紧夹外周面。9.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:该后滚轮系可环绕该前滚轮的轴线旋转。10.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:该后滚轮的滚动外周面系大约等于该前滚轮的滚动外周面。11.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:在晶圆架设环背面上的该组掣止坑,包括:一对旁侧掣止坑分设在该架设桩柱相对两边,俾当该锁闩总成是在一解闩位置时,用以接纳前后滚轮的滚动外周面;及一前及后掣止坑,设使分别适于接纳前及后滚轮的滚动外周面,当该锁闩总成是在一闩定位置之时。12.根据申请专利范围第1项之晶圆支持器,其中:该后滚轮的滚动外周面系大约等于该前滚轮的滚动外周面;及该组在晶圆架设环背面上的掣止坑,包括:一对旁侧掣止坑,分设在该架设桩柱相对两边,当该锁闩总成是在一解闩位置和一闩定位置之时,用以接纳前后滚轮的滚动外周面;及一前及后掣止坑,设使分别适于接纳前及后滚轮的滚动外周面,当该锁闩总成是在一闩定位置之时;该旁侧及后掣止坑具有相同的深度而该前掣止坑具有较大的深度,以致该前滚轮的滚动外周面,只有当该锁闩总成是在闩定位置而且没有晶圆在该支持器上之时,才会座落到该前掣止坑之内。13.一半导体晶圆加工处理装置,包括一真空室,其具有一根据申请专利范围第1项之晶圆支持器。14.根据申请专利范围第13项之装置,尚包括:一上料臂,上有一晶圆夹头,且可作相对移动垂直于位于通过该支持器中心之一途径上之一平面;该途径系介于处理室外该支持器背面上之一后方位置与一前方位置之间;在该前方位置,夹持在该夹头上之一晶圆系与紧夹构件相接触且系该平面前方之一间隔距离;而且,在该前方位置,该紧夹构件系被间隔分开在该支持器的前面,且系受弹力紧抵该晶圆向后偏压;该本体上具有一引动器销柱接纳构件环绕该架设桩柱;一组多个锁闩引动器承支于上料臂上,各对应并对齐一锁闩,该引动器上具有多个表面,构形及位置设成以致在该上料臂移动到其前方位置时即与在一锁闩本体上之引动器销柱接纳构件相囓合,而当上料臂分别移向其前方和后方位置时,可相对移动进入或退出与锁闩总成之囓合;及该引动器系可旋转者,当与锁闩总成的本体结合时,可使该闩总成在其闩定及解闩两位置间转动。15.一种用于半导体处理装置的晶圆支持器,包括:一坚固环状壳体,具有一中心轴线;一晶圆架设环,有一背面和一正面以及一在其背面内缘上的环形晶圆接合面;该环系以该轴线为中心,并在其背面上环绕该壳体的一组六个几近相等间隔分布的点上,以具弹力方式架设至该壳体,以使该环朝向及离开该壳体作位移时不致造成和该壳体的滑动接触;一组三个大致相等间隔的板片弹簧及一组三个大致相等间隔的螺旋弹簧,在六个点各设置一个弹簧,使该环偏压向该壳体;一组三个锁闩总成,各以可枢转装在该设置环的背面并环绕该轴线等间隔设置;各锁闩总成各有一架设桩柱固着并垂直于该设置环的背面,并有一弹簧滚珠轴承接合,将该锁闩总成偏压向该设置环并将该锁闩总成以可旋转方式连接成至该设置环以绕该架设椿柱旋转;各架设椿柱系可解除的,以便将该锁闩总成以一单件之方式自该设置环卸下;各锁闩总成可在一闩定位置与一解闩位置之间约旋转90;各锁闩总成具有:一非金属锁闩本体,其上含有多个过大尺寸的引动锁柱接纳槽等间隔环绕该架设桩柱;一非金属前滚轮,在本体上可环绕一垂直相交于该架设桩柱之轴线旋转,该前滚轮具有:一紧夹外周面,当锁闩总成旋转至其闩定位置时系位于该设置环的晶圆接合表面邻近,并具有一外向渐张轴向截面及圆角化的边缘;及一滚动外周面,比紧夹外周面大,位于一环绕晶圆架设环背面上的架设桩柱的圆圈之邻近;一非金属后滚轮,在本体上可环绕前滚轮之垂直相交于该架设桩柱之轴线旋转;该后滚轮有一滚动外周面约等于前滚轮的滚动外周面且其系位于该一环绕晶圆架设环背面上的架设桩柱的圆圈之邻近;及一组在晶圆架设环背面位于该圆圈上的掣止坑,包括:一对旁侧掣止坑分设在该架设桩柱相对两边,当该锁闩总成是在一解闩位置和一闩定位置之时,用以接纳前后滚轮的滚动外周面;及一前及后掣止坑,设使分别适于接纳前及后滚轮的滚动外周面,当该锁闩总成是在一闩定位置之时;该旁侧及后掣止坑具有相同的深度而该前掣止坑具有较大的深度,以致该前滚轮的滚动外周面,只有当该锁闩总成是在闩定位置而且没有晶圆在该支持器上之时,才会坐落到该前掣止坑之内。16.根据申请专利范围第15项之晶圆支持器尚包括:一圆形背后平面,其中心在该壳体的轴线上,而其大小设成适可通过该壳体并密切接近一遭夹持于锁闩与该晶圆架设环间之晶圆之背面;及一双间隔控制表面,一在该壳体上而一在背后平面上形成一制动件,可提供一介于晶圆背面和背后平面之间的预定空间。17.一种半导体晶圆处理装置包括:一装料室;一晶圆支持器在该室中,具有:一坚固环形壳体有一中心轴线;一晶圆架设环,有一背面和一正面以及一在其背面内缘上的环形晶圆接合面;该环系以该轴线为中心,并在其背面上环绕该壳体的多数个点上以具弹力方式架设至该壳体,以使该环朝向及离开该壳体作位移时不致造成和该壳体的滑动接蟹;一组至少三个的多数个锁闩总成,各成枢转方式装设在环绕该轴线的该装设环的背面上;各锁闩总成具有:一架设桩柱,垂直于安装在该装设环的背面上;一非金属锁闩本体,在该架设桩柱处以可枢转并具弹力方式装设到装设环,以致受偏压向该装设环并可在一闩定位置和一解闩位置之间约旋转90;该本体上具有多个过大尺引动器销柱接纳槽等距环绕该架设桩柱;一非金属前滚轮,可在该本体上绕一与该架设桩柱成垂直相交的轴线旋转;该前滚轮有一紧夹外周面,当锁闩总成被转动到闩定位置时,系位于该装设环的晶圆接合表面的邻近,并有一滚动外周面,系位于晶圆架设环背面一围绕该架设桩柱的圆圈上;及至少一个非金属后滚轮,可在该本体上绕一与该架设桩柱成垂直相交的轴线旋转;该后滚轮有一滚动外周面约等于该前滚轮的滚动外周面并置于该圆圈上;及一组多数个掣止坑,系设于该晶圆架设环背面上的该圆圈上,在锁闩总成是在解闩位置和闩定位置的时候,用以接纳两滚轮的滚动外周面;一上料臂,上有一晶圆夹头且可作相对移动垂直于位于通过该支持器中心之一途径上之一平面;该途径系介于处理室外该支持器背面上之一后方位置与一前方位置之间;在该前方位置,夹持在该夹头上之一晶圆系与紧夹构件相接触且系该平面前方之一间隔距离;而且,在该前方位置,该紧夹构件系被间隔分开在该支持器的前面,且系受弹力紧抵该晶圆向后偏压;一组多个锁闩引动器承支于上料臂上,各对应并对齐一锁闩,该引动器上具有多个表面,构形及位置设成以致在该上料臂移动到其前方位置时即与在一锁闩本体上之引动器销柱接纳构件相囓合,而当上料臂分别移向其前方和后方位置时,可相对移动进入或退出与锁闩总成之囓合;及该引动器系可旋转者,当与锁闩总成的本体结合时,可使该闩总成在其闩定及解闩两位置间转动。18.一种用于半导体处理装置的晶圆支持器包括:一坚固环状壳体,具有一中心轴线;一晶圆架设环,有一背面和一正面以及一在其背面内缘上的环形晶圆接合面;该环系以该轴线为中心,并在其背面上环绕该壳体的多数个点上以具弹力方式架设至该壳体,以使该环朝向及离开该壳体作位移时不致造成和该壳体的滑动接触;枢转锁闩装置,装设在该架设环的背面,包括:一非金属锁闩本体;一非金属前滚轮可在该本体上转动并含有一紧夹外周面,当锁闩总成转动到闩定位置时,系位于该装设环的该晶圆接合表面的邻近,并有一滚动外周面与该晶圆架设环之背面成滚动接触;及至少一个非金属后滚轮可在该本体上旋转与该晶圆架设环之背面成滚动接触;及用以将该锁闩装置保持于其闩定或一解闩位位置之装置。19.一种在一处理装置中支撑半导体晶圆的方法,该方法包括以下各步骤:在真空室中设备一晶圆支持器,上有一具弹力装设的晶圆架设环;设置一组多个锁闩,成可旋转架设在该晶圆架设环上;移动一在转送臂上的晶圆紧靠该架设环;然后用在转送臂上引动器旋转锁闩,将锁闩上一第一滚动表面带至晶圆进入滚动接触并将该晶圆紧夹在滚轮与架设环之间;然后将该晶圆转运臂释放到该支持器;及该锁闩旋转步骤包括:维持介于锁闩一第二滚动表面与架设环之间的滚动接触,在此同时,将各锁闩从该环上一稳定的解闩位置移动至一稳定的闩定位置之步骤。20.一种晶圆支持器用锁闩总成具有一晶圆架设环含有一盏形晶圆接合表面在其内缘上,该总成包括:一非金属锁闩本体,建构成可在一垂直该架设环之一架设轴线上成可枢转架设在该架设环上;一非金属非金属前滚轮,可在该本体上旋转;该前滚轮有一紧夹外周面,当锁闩总成旋转至闩定位置时,其位置定在该装设环的晶圆接合表面的邻近,并有一滚动外周面位置定在与该晶圆架设环成滚接触;及至少一个非金属后滚轮,可在与该晶圆架设环背面成滚动接触下在该本体上旋转。21.根据申请专利范围第20项之锁闩总成另包括:一确定轴线的架设桩柱,建构成将该锁闩本体以可卸除、可枢转方式连接至架设环;及一弹簧滚珠承轴接合,用以将该锁闩总成偏压向架设环并将锁闩以可旋转式连接至该架设环以便绕该架设桩柱旋转。22.根据申请专利范围第20项之锁闩总成,其中:该非金属前滚轮可在该本体上,绕一垂直并相交于该架设横轴的横贯轴线旋转;及该至少一个非金属后滚轮系可在本体上绕该横贯轴线旋转。23.根据申请专利范围第20项之锁闩总成,其中:该紧夹外周面具有一外向渐张锥形轴向截面,含有圆角化的边缘。24.根据申请专利范围第20项之锁闩总成,其中:该滚动外周面是大于该紧夹外周面。25.根据申请专利范围第20项之锁闩总成,其中:该后滚轮的滚动外周面系近似等于前滚轮的滚动外周面。图式简单说明:第一图为一体现本发明原则的晶圆支持器之一背面视图。第一图A为第一图中标示“1A"部份之放大图。第二图为第一图的晶圆支持器之一分解透视图。第三图为第一图及第二图的晶圆支持器的锁闩总成之一截面图,沿第一图中3-3线切取者。第三图A为第1-3图的晶圆支持器具体实例之一截面图,其特别有用于对背面之处理。
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