KR20170017763A - 실리콘 웨이퍼 이송을 위한 고 마찰력 및 컴플라이언스를 위해 고-경도-재료-분말 주입된 탄성체 - Google Patents

실리콘 웨이퍼 이송을 위한 고 마찰력 및 컴플라이언스를 위해 고-경도-재료-분말 주입된 탄성체 Download PDF

Info

Publication number
KR20170017763A
KR20170017763A KR1020160098744A KR20160098744A KR20170017763A KR 20170017763 A KR20170017763 A KR 20170017763A KR 1020160098744 A KR1020160098744 A KR 1020160098744A KR 20160098744 A KR20160098744 A KR 20160098744A KR 20170017763 A KR20170017763 A KR 20170017763A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbide
elastomeric body
silicon
high hardness
contact
Prior art date
Application number
KR1020160098744A
Other languages
English (en)
Inventor
제이콥 엘. 히스터
리처드 엠. 블랭크
타이슨 엘. 린골드
피터 제이. 워이토위츠
모센 에스. 살렉
Original Assignee
램 리써치 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 램 리써치 코포레이션 filed Critical 램 리써치 코포레이션
Publication of KR20170017763A publication Critical patent/KR20170017763A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0014—Gripping heads and other end effectors having fork, comb or plate shaped means for engaging the lower surface on a object to be transported
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B25J9/0012—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases making use of synthetic construction materials, e.g. plastics, composites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G49/00—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for
    • B65G49/05—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles
    • B65G49/06—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles for fragile sheets, e.g. glass
    • B65G49/061—Lifting, gripping, or carrying means, for one or more sheets forming independent means of transport, e.g. suction cups, transport frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67775—Docking arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02—Articles
    • B65G2201/0214—Articles of special size, shape or weigh
    • B65G2201/022—Flat

Abstract

웨이퍼 프로세싱 툴 내의 이송 챔버의 로봇 암에서 사용하기 위한 콘택트 패드로서, 탄성체 바디, 및 탄성체 바디의 표면을 도핑하는 고 경도 분말을 포함하는 콘택트 패드가 본 명세서에 개시된다.

Description

실리콘 웨이퍼 이송을 위한 고 마찰력 및 컴플라이언스를 위해 고-경도-재료-분말 주입된 탄성체{HIGH-HARDNESS-MATERIAL-POWDER INFUSED ELASTOMER FOR HIGH FRICTION AND COMPLIANCE FOR SILICON WAFER TRANSFER}
본 개시는 프로세싱 시스템 내에서 웨이퍼들의 프로세싱에 관련된다. 보다 구체적으로, 본 개시는 웨이퍼 프로세싱 시스템에서 사용된 이송 디바이스에 관련된다.
반도체 프로세싱에서, 기판들은 프로세싱 시스템 내 및 주변으로 이동된다. 프로세싱 시스템 내의 로봇 디바이스들은 기판들을 이동시키도록 사용된다.
탄성체 바디, 및 탄성체 바디의 표면을 도핑하는 고 경도 분말을 포함하는, 웨이퍼 프로세싱 툴 내에서 사용하기 위한 콘택트 패드를 포함하는 다양한 실시예들이 본 명세서에 개시된다.
또 다른 현상에서, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴이 제공된다. 로드록 챔버가 제공된다. 이송 모듈 챔버가 로드록 챔버에 연결되고, 이송 모듈 챔버는 엔드 이펙터 및 엔드 이펙터에 연결된 적어도 3 개의 콘택트 패드들을 포함한다. 콘택트 패드 각각은 탄성체 바디 및 탄성체 바디의 표면을 도핑하는 고 경도 분말을 포함한다. 적어도 하나의 프로세싱 챔버가 이송 모듈 챔버에 연결된다.
본 발명들의 이들 및 다른 특징들은 이하의 도면들과 함께 상세한 기술에서 이하에 보다 상세히 기술된다.
개시된 실시예들은 유사한 참조 번호들이 유사한 엘리먼트들을 참조하는 첨부된 도면들의 도면들에서, 제한이 아닌 예로서 예시된다.
도 1은 실시예를 사용하는, 프로세싱 툴의 평면 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 사용된 로봇 암의 엔드 이펙터의 개략도이다.
도 3은 콘택트 패드의 실시예를 도시한다.
도 4는 또 다른 실시예에서 사용된 엔드 이펙터의 개략도이다.
도 5는 엔드 이펙터의 원형 톱니 모양 (indentation) 에 장착된 또 다른 콘택트 패드의 단면 사시도이다.
도 6은 웨이퍼의 하단부에 인게이지된 고 경도 분말로 도핑된 콘택트 패드의 상부 표면의 확대된 개략적인 단면도이다.
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2015년 8월 5일 출원된 미국 특허 가 출원 번호 제 62/201,515 호의 우선권의 이익을 주장하고, 이는 모든 목적들을 위해 본 명세서에 참조로서 인용된다.
발명들은 이제 첨부된 도면들에 예시된 바와 같이 몇몇 실시예들을 참조하여 상세히 기술될 것이다. 이하의 기술에서, 본 발명의 전체적인 이해를 제공하기 위해 구체적인 상세들이 언급된다. 그러나, 본 발명은 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부가 없이 실시될 수도 있고, 본 개시는 본 기술 분야 내에서 일반적으로 이용가능한 지식에 따라 이루어질 수도 있는 수정들을 포괄한다. 공지의 프로세스 단계들 및/또는 구조체들은 본 개시를 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.
도 1은 실시예를 사용하는, 프로세싱 툴 (100) 의 평면 개략도이다. 카세트 (102) 는 웨이퍼들이 프로세싱되기 전에 프로세싱되지 않은 웨이퍼들을 하우징하고 이어서 모든 프로세싱이 프로세싱 툴 (100) 내에서 완료되면 처리된 웨이퍼들을 홀딩한다. 카세트 (102) 는 많은 웨이퍼들, 종종 25 개만큼 많은 웨이퍼들을 홀딩할 수 있다. ATM (atmosphere transport module) (114) 은 카세트 (102) 로 그리고 카세트 (102) 로부터 웨이퍼들을 이송하도록 사용된다. 로드록 스테이션 (105) 은 ATM (114) 의 대기와 VTM (vacuum transport module) (112) 의 진공 사이에서 앞뒤로 웨이퍼를 이송하도록 동작하는 적어도 하나의 디바이스를 대표한다. VTM (112) 은 프로세싱 툴의 일부이고 복수의 프로세싱 툴들 (108) 에 연결된다. 상이한 타입들의 프로세싱 챔버들 (108) 이 있을 수도 있다. 예를 들어, 다음: 에칭 마스크를 도포하고, 에칭 마스크를 에칭하고, 스트립핑하고, 유전체 막을 증착하거나 금속성 막을 에칭하는 것 각각을 위해 상이한 프로세싱 챔버들 (108) 이 있을 수도 있다. 대안적으로, 쓰루풋을 증가시키는 것을 돕기 위해, 2 이상의 동일한 타입의 프로세싱 챔버 (108) 가 있을 수도 있다. VTM (112) 내의 로봇 시스템은 로드록 스테이션 (105) 과 프로세싱 챔버들 (108) 사이에서 웨이퍼를 이동시키기 위해 엔드 이펙터를 사용한다. ATM (114) 은 카세트 (102) 와 로드록 스테이션 (105) 사이에서 웨이퍼들을 이송하도록 로봇 시스템을 사용한다. 프로세싱 툴 (100) 은 대기로부터 진공 분위기로 웨이퍼를 이송하기 위해 엔드 이펙터를 사용할 수도 있다. 프로세싱 챔버는, 엔드 이펙터가 최대 400 ℃ (또는 그 이상) 의 온도들의 웨이퍼들을 핸들링할 수도 있도록, 웨이퍼로 하여금 400 ℃ (또는 그 이상) 의 온도로 가열되게 할 수도 있다.
도 2는 일 실시예에서 사용된 로봇 암의 엔드 이펙터 (200) 의 개략도이다. 엔드 이펙터 (200) 는 3 개의 콘택트 지점 어퍼처들 (204) 을 갖는다. 도 3은 콘택트 지점 어퍼처들 (204) 에 장착되는 콘택트 패드 (300) 의 실시예를 도시한다. 콘택트 패드 (300) 는 고 경도 분말로 도핑된 탄성체 바디로 이루어진다. 콘택트 패드 (300) 는 콘택트 표면 (304) 및 부착 스템 (308) 을 포함한다. 이 실시예에서, 콘택트 표면 (304) 은, 콘택트 표면 (304) 과 웨이퍼 간의 인게이지먼트 (engagement) 대부분이 뾰족한 (pointed) 콘택트 표면 (304) 의 팁 근방에 있도록, 약간 뾰족하다. 이 실시예에서, 부착 스템 (308) 은, 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터의 콘택트 지점 어퍼처를 밀고 나가고 (push through) 콘택트 지점 어퍼처에 콘택트 패드를 홀딩하기 위한 절단된 원뿔형 (frustoconical) 단부를 갖는다. 엔드 이펙터는, 3 개의 장착된 콘택트 패드들 (300) 이 웨이퍼와 콘택트하도록 웨이퍼 아래로 이동하고 이어서 상승된다.
도 4는 콘택트 패드들이 장착되기 전에 또 다른 실시예에서 사용된 엔드 이펙터 (400) 의 개략도이다. 콘택트 지점들에 콘택트 지점 어퍼처들 (404) 이 있다. 원형 톱니 모양들 (408) 이 콘택트 지점 어퍼처들 (404) 을 둘러싼다.
도 5는 엔드 이펙터 (400) 의 원형 톱니 모양 (408) 내에 장착된 콘택트 패드 (504) 의 단면 사시도이다. 콘택트 패드 (504) 는 콘택트 표면 (508), 부착 스템 (512), 및 콘택트 표면 (508) 과 부착 스템 (512) 사이에 연결된 넥 (516) 을 포함한다. 부착 스템 (512) 은 콘택트 지점 어퍼처 (404) 를 통과한다. 이 실시예에서 콘택트 표면 (508) 은 편평한 표면을 갖고, 이는 웨이퍼와 보다 강하게 콘택트하기 위해 웨이퍼를 인게이지한다. 보다 유연한 넥은 콘택트 표면 (508) 으로 하여금 보다 우수하게 웨이퍼를 인게이지하기 위해 기울어지게 (angled) 한다. 부착 스템은 콘택트 패드를 엔드 이펙터에 부착한다. 바람직하게, 콘택트 표면 (508) 은 1/16 인치 내지 1 인치의 범위의 폭 "W" 및 길이 또는 직경을 갖는다. 보다 바람직하게, 콘택트 표면 (508) 은 1/8 인치 내지 1/4 인치의 범위의 폭 및 길이 또는 직경을 갖는다. 넥 (516) 은 폭 "WN"을 갖는다. 바람직하게, 넥 (516) 의 폭은 콘택트 표면 (508) 의 폭의 1/2보다 작다. 보다 바람직하게, 넥 (516) 의 폭은 콘택트 표면 (508) 의 폭의 1/4보다 작다. 콘택트 패드 (504) 의 콘택트 표면 (508) 이 약간의 편향만을 필요로 할 것이기 때문에, 넥 (516) 의 높이는 최소일 수도 있다. 그러나, 편향들을 수용하기 위해, 넥은 콘택트 표면의 폭의 1/2보다 작은 폭을 가져야 한다. 바람직하게, 콘택트 패드 (504) 의 콘택트 표면 (508) 의 상단부는 엔드 이펙터 (400) 의 상단 표면 위로 1 ㎜ 이상 연장하지 않는다. 원형 톱니 모양에 콘택트 패드 (504) 를 배치함으로써, 엔드 이펙터 (400) 의 상단 표면 위로 1 ㎜ 미만이도록 콘택트 표면 (508) 의 상부 표면을 유지하는 동안, 콘택트 패드 (504) 는 1 ㎜보다 큰 넥을 가질 수도 있다. 엔드 이펙터 (400) 의 상단 표면 위로 1 ㎜ 이내로 콘택트 표면 (508) 의 상부 표면을 유지하는 것은 엔드 이펙터 (400) 에 대해 필요한 간격 (clearance) 을 제공한다.
도 6은 웨이퍼 (612) 의 하단부에 인게이지된 고 경도 분말 (608) 로 도핑된 탄성체 바디 (604) 를 포함하는 콘택트 패드 (504) 의 상부 표면의 확대된 개략적 단면도이다. 고 경도 분말 (608) 은 웨이퍼 (612) 의 하단부와의 콘택트를 제공하고, 이는 웨이퍼 (612) 와 콘택트 패드 (504) 간의 마찰력을 증가시킨다. 고 경도 분말 (608) 은 보다 조밀하게 패킹되고 (packed), 이는 도면을 단순화하기 위해 도시되지 않았지만 콘택트 면적을 증가시킨다.
일 실시예에서, 콘택트 패드는 탄성체로 형성된다. 이어서, 탄성체를 경화하기 전, 경화하는 동안, 또는 경화한 후, 고 경도 분말은 콘택트 패드의 상부 표면을 도핑하도록 적용된다. 이 예에서, 일부 고 경도 분말은 콘택트 패드의 상부 표면 위로 돌출한다. 부가적으로, 일부 고 경도 분말은 완전히 콘택트 패드의 상부 표면 아래에 있다. 다른 실시예들에서, 고 경도 분말은 콘택트 패드의 상부 표면 위로 돌출하지 않을 수도 있다. 바람직하게, 고 경도 분말은 경화 동안 첨가된다. 다른 실시예들에서, 고 경도 분말은 탄성체가 성형되기 전에 첨가될 수도 있다.
일부 탄성체들은 불포화 고무들, 포화 고무들, 구체적으로 과불화탄성체들 (perfluoroelastomers), 또는 열가소성 수지일 수도 있다. 바람직하게, 탄성체는 과불화탄성체이고, 이는 진공 분위기에서 최소로 가스를 분출하는 챔버들의 동작 온도들 내에서 기능하는 것과 같은, 플라즈마 프로세싱의 조건들을 만족한다. 일부 고 경도 분말들은, 실리콘 웨이퍼보다 높은 경도를 갖는, 옥사이드들, 나이트라이드들, 또는 카바이드들의 세라믹 파우더일 수도 있다. 고 경도 분말의 보다 구체적인 예들은 알루미나 (알루미늄-옥사이드), 지르코니아 (지르코늄-옥사이드), 실리콘-카바이드, 붕소-카바이드, 텅스텐-카바이드, 알루미늄-나이트라이드, 실리콘-나이트라이드, 또는 다이아몬드일 수도 있다.
고 경도 분말을 갖는 콘택트 패드들은 보다 높은 로봇 가속도로 하여금 미끄러지지 (slipping) 않게 하는 마찰 (웨이퍼 홀딩) 력을 증가시키고, 이는 보다 높은 쓰루풋을 발생시킨다고 여겨진다.
시간 당 웨이퍼들 (WPH) 의 로봇 쓰루풋에 대한 전류 한계는 안정 상태에서 실행되는 시스템에서의 웨이퍼 이송을 위한 동작들의 완전한 일 시퀀스로 측정된다. 이러한 특정한 적용예에서, 세라믹 로봇 엔드 이펙터는 고온 웨이퍼들을 핸들링할 때 실리콘 웨이퍼에 대해 사용된다. 이는 세라믹이 깨끗하고 고온에서의 실행을 핸들링할 수 있기 때문이다. 이 적용예에서 마찰력 한계 및 연관된 가속도 한계는 0.1 g이다. 탄성체 재료가 고온 웨이퍼들 (350 ℃ 초과) 을 핸들링할 때 사용될 수 있다면, 가속도는 (다른 탄성체들을 사용하여 1.0 g 초과로) 상승될 수 있고 로봇 쓰루풋이 개선될 수 있다. 로봇 제한 시스템의 경우, 로봇 쓰루풋 개선은 또한 시스템 쓰루풋 증가로 바로 전환될 수 있다.
진공 하에서 프로세싱하는 반도체 자본 장비 툴들의 대부분의 로봇 디바이스들은 웨이퍼 이송을 위한 홀딩 메커니즘으로서 마찰력을 사용할 것이다. 이 적용예에서 보다 높은 마찰력이 통상적으로 바람직하고, 이는 보다 고속의 이송 속도들 및 보다 높은 시스템 쓰루풋 (시간 당 이송되거나 프로세싱된 웨이퍼들) 을 가능하게 할 것이다. 통상적으로 다른 재료들보다 높은 마찰력을 가능하게 할 수 있는 탄성체 재료들이 웨이퍼 콘택트 패드들로 사용된다. 이러한 탄성체들은 약 400 ℃의 온도들에서 형상을 잃어 버릴 수도 있고 또는 배출 가스를 생성할 수도 있기 때문에, 단독으로 고온을 핸들링할 수 없다. 매우 고 경도 분말 (실리콘, 실리콘 카바이드, 다이아몬드 입자들) 이 재료 생산의 일부로서 탄성체에 첨가되면, 마찰력을 더 상승시키는 장점들을 생성하고 그리고/또는 웨이퍼의 표면에 콘택트하기 위해 부응하는 형상을 여전히 유지하면서, 고온에서의 사용을 허용할 수 있다. 이러한 고 경도 분말은 연마지 (sand paper) 의 그릿 (grit) 과 같은 역할을 한다. 고 경도 분말의 첨가는 탄성체로 하여금 보다 높은 열에 보다 덜 민감하게 하고 웨이퍼와의 마찰력을 증가시킬 수도 있다. 웨이퍼들이 고온이라면, 보다 높은 경도 파우더는 고온 웨이퍼와 탄성체 사이에 부가적인 분리를 제공한다. 부가적으로, 고온은 탄성체를 연화 (soften) 할 수도 있고, 이는 보통 정지 마찰을 증가시킨다. 고 경도 분말은 탄성체가 연화될 때 이러한 정지 마찰의 증착를 방지하는 것을 도울 것이다. 부가적인 이점들은 패드와 웨이퍼 간의 콘택트를 디스인게이지 (disengaging) 할 때 보다 낮은 해제력 (정지 마찰) 을 포함할 수 있다. 고 경도 분말은 실리콘 웨이퍼보다 높은 경도를 갖기 때문에, 분말은 실리콘 웨이퍼와의 콘택트에 의해 손상을 받지 않을 것이다.
이 실시예는 탄성체를 갖지 않는 단단한 고체 재료로 이루어질 수도 있는 단단한 콘택트 지점들에 대한 개선을 제공한다. 이러한 탄성체를 갖지 않는 단단한 고체 재료는 감소된 마찰력을 가질 수도 있고, 이는 웨이퍼 쓰루풋을 감소시킬 것이다.
본 발명들이 몇몇 바람직한 실시예들에 관하여 기술되었지만, 본 발명의 범위 내에 속하는, 대체, 치환 및 다양한 교체 등가물들이 있다. 본 명세서에 개시된 방법들 및 시스템들을 구현하는 많은 대안적인 방식들이 있다. 따라서 이하의 첨부된 청구항들은 본 발명의 진정한 정신 및 범위 내에 속하는, 모든 이러한 대체, 치환 및 다양한 교체 등가물들을 포함하는 것으로 해석된다.

Claims (18)

  1. 웨이퍼 프로세싱 툴 내의 로봇 암에서 사용되는 콘택트 패드에 있어서,
    탄성체 바디; 및
    탄성체 바디의 표면을 도핑하는 고 경도 분말을 포함하는, 콘택트 패드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는,
    콘택트 표면; 및
    상기 콘택트 패드를 엔드 이펙터에 부착하기 위한 부착 스템을 포함하는, 콘택트 패드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 상기 콘택트 표면과 상기 부착 스템 사이에 연결된 넥 (neck) 을 더 포함하고, 상기 넥은 상기 콘택트 표면의 폭의 1/2보다 작은 폭을 갖는, 콘택트 패드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고 경도 분말은 알루미나 (알루미늄-옥사이드), 지르코니아 (지르코늄-옥사이드), 실리콘-카바이드, 붕소-카바이드, 텅스텐-카바이드, 알루미늄-나이트라이드, 실리콘-나이트라이드, 또는 다이아몬드 중 적어도 하나를 포함하는, 콘택트 패드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 불포화 고무들, 포화 고무들, 또는 열가소성 수지 중 적어도 하나를 포함하는, 콘택트 패드.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 과불화탄성체들 (perfluoroelastomers) 을 포함하는, 콘택트 패드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고 경도 분말은 알루미나 (알루미늄-옥사이드), 지르코니아 (지르코늄-옥사이드), 실리콘-카바이드, 붕소-카바이드, 텅스텐-카바이드, 알루미늄-나이트라이드, 실리콘-나이트라이드, 또는 다이아몬드 중 적어도 하나를 포함하는, 콘택트 패드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 불포화 고무들, 포화 고무들, 또는 열가소성 수지 중 적어도 하나를 포함하는, 콘택트 패드.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 과불화탄성체들을 포함하는, 콘택트 패드.
  10. 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴에 있어서,
    로드록 챔버;
    상기 로드록 챔버에 연결된 이송 모듈 챔버로서, 상기 이송 모듈 챔버는,
    엔드 이펙터; 및
    상기 엔드 이펙터에 연결된 적어도 3 개의 콘택트 패드로서, 상기 콘택트 패드 각각은,
    탄성체 바디; 및
    상기 탄성체 바디의 표면을 도핑하는 고 경도 분말을 포함하는, 상기 콘택트 패드를 포함하는, 상기 이송 모듈 챔버; 및
    상기 이송 모듈 챔버에 연결된 적어도 하나의 프로세싱 챔버를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디 각각은,
    콘택트 표면; 및
    상기 콘택트 패드를 엔드 이펙터에 부착하기 위한 부착 스템을 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 상기 콘택트 표면과 상기 부착 스템 사이에 연결된 넥을 더 포함하고, 상기 넥은 상기 콘택트 표면의 폭의 1/2보다 작은 폭을 갖는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 고 경도 분말은 알루미나 (알루미늄-옥사이드), 지르코니아 (지르코늄-옥사이드), 실리콘-카바이드, 붕소-카바이드, 텅스텐-카바이드, 알루미늄-나이트라이드, 실리콘-나이트라이드, 또는 다이아몬드 중 적어도 하나를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 불포화 고무들, 포화 고무들, 또는 열가소성 수지 중 적어도 하나를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 과불화탄성체들을 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 고 경도 분말은 알루미나 (알루미늄-옥사이드), 지르코니아 (지르코늄-옥사이드), 실리콘-카바이드, 붕소-카바이드, 텅스텐-카바이드, 알루미늄-나이트라이드, 실리콘-나이트라이드, 또는 다이아몬드 중 적어도 하나를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 불포화 고무들, 포화 고무들, 또는 열가소성 수지 중 적어도 하나를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 탄성체 바디는 과불화탄성체들을 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 툴.
KR1020160098744A 2015-08-05 2016-08-03 실리콘 웨이퍼 이송을 위한 고 마찰력 및 컴플라이언스를 위해 고-경도-재료-분말 주입된 탄성체 KR20170017763A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562201515P 2015-08-05 2015-08-05
US62/201,515 2015-08-05
US15/219,663 US20170040205A1 (en) 2015-08-05 2016-07-26 High-hardness-material-powder infused elastomer for high friction and compliance for silicon wafer transfer
US15/219,663 2016-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170017763A true KR20170017763A (ko) 2017-02-15

Family

ID=58052656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160098744A KR20170017763A (ko) 2015-08-05 2016-08-03 실리콘 웨이퍼 이송을 위한 고 마찰력 및 컴플라이언스를 위해 고-경도-재료-분말 주입된 탄성체

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170040205A1 (ko)
KR (1) KR20170017763A (ko)
TW (1) TW201718737A (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9975255B1 (en) * 2016-12-15 2018-05-22 Jabil Inc. Apparatus, system and method for providing a conformable vacuum cup for an end effector
CN109407359A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 武汉华星光电技术有限公司 机械手
JP7131334B2 (ja) * 2018-11-29 2022-09-06 株式会社安川電機 基板支持装置、基板搬送ロボットおよびアライナ装置
US20220023511A1 (en) * 2018-12-13 2022-01-27 Think Surgical, Inc. Surgical article formed from fine grained tungsten carbide in nickel matrix
US11600580B2 (en) * 2019-02-27 2023-03-07 Applied Materials, Inc. Replaceable end effector contact pads, end effectors, and maintenance methods
CN110854043A (zh) * 2019-11-19 2020-02-28 上海华力集成电路制造有限公司 预真空锁腔室的晶圆加载手指
KR20240026120A (ko) * 2020-06-14 2024-02-27 팹웍스 솔루션스 인코포레이티드 교체 가능한 웨이퍼 접촉 패드가 마련된 로봇 엔드 이펙터

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5669644A (en) * 1995-11-13 1997-09-23 Kokusai Electric Co., Ltd. Wafer transfer plate
FR2791592B1 (fr) * 1999-04-02 2001-06-01 Suisse Electronique Microtech Dispositif pour robot de manipulation d'objets de petites dimensions et procede applique a ce dispositif
US7055875B2 (en) * 2003-07-11 2006-06-06 Asyst Technologies, Inc. Ultra low contact area end effector
US8109172B2 (en) * 2003-09-05 2012-02-07 Fabworx Solutions, Inc. Wrist assembly for robotic arm
US20120306139A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Arthur Keigler Parallel single substrate processing system holder
TWI625814B (zh) * 2012-07-27 2018-06-01 荏原製作所股份有限公司 工件搬送裝置
KR20140102782A (ko) * 2013-02-14 2014-08-25 삼성전자주식회사 웨이퍼 이송용 블레이드 및 이를 포함하는 웨이퍼 이송 장치
US9698035B2 (en) * 2013-12-23 2017-07-04 Lam Research Corporation Microstructures for improved wafer handling
US9184084B2 (en) * 2014-01-28 2015-11-10 Lam Research Corporation Wafer handling traction control system
US20150334812A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 John Mazzocco Design to manage charge and discharge of wafers and wafer carrier rings
EP3220413B1 (de) * 2016-03-15 2022-01-26 Integrated Dynamics Engineering GmbH Serviceeinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
TW201718737A (zh) 2017-06-01
US20170040205A1 (en) 2017-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170017763A (ko) 실리콘 웨이퍼 이송을 위한 고 마찰력 및 컴플라이언스를 위해 고-경도-재료-분말 주입된 탄성체
JP6506290B2 (ja) 基板粒子生成が低減する基板支持装置
KR102422725B1 (ko) 플라즈마 환경들 내의 챔버 컴포넌트들을 위한 Y2O3-ZrO2 부식 저항성 재료
EP3363044B1 (en) Substrate carrier system
US7922440B2 (en) Apparatus and method for centering a substrate in a process chamber
TWI407529B (zh) 基板支持機構
US10236201B2 (en) Wafer carrier for smaller wafers and wafer pieces
US20070217119A1 (en) Apparatus and Method for Carrying Substrates
KR101400453B1 (ko) 기판 반송 방법 및 기판 반송 시스템
JPH01185176A (ja) 静電吸着を用いた処理方法
US20190211442A1 (en) Substrate carrier having hard mask
JPH1064986A (ja) 汚染抑制層を有する基板支持チャック及びその製造方法
US6771482B2 (en) Perimeter seal for backside cooling of substrates
CN106489193B (zh) 减少工艺腔室内基板滑动的设备及方法
JP6510356B2 (ja) ウエハ支持装置
KR102512803B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
EP1351282A3 (en) Method for preventing contamination during the fabrication of a semiconductor device
KR101468184B1 (ko) 히터가 구비된 정전척 및 그 제조방법
JP5087375B2 (ja) 炭化ケイ素半導体デバイスの製造方法
JPH03296243A (ja) 半導体ウエハの取扱い用治具
KR200234725Y1 (ko) 반도체웨이퍼이송기구
EP0267462A3 (en) Mass transferable semiconductor substrate processing and handling full shell carrier (boat)
KR20030003779A (ko) 반도체 장치 제조용 로봇 블레이드
CN112071799A (zh) 一种托爪、气锁室及等离子体处理装置主机平台
JPS61136674A (ja) 気相反応装置