[发明专利]一种托爪、气锁室及等离子体处理装置主机平台

说明书

本发明公开了一种托爪、气锁室及等离子体处理装置主机平台，成对的两个所述托爪与晶圆的边缘部分接触以承托所述晶圆；所述托爪包括软质耐磨材料，所述软质耐磨材料设置在所述托爪上，用于减少或避免当晶圆与所述托爪接触时所产生的颗粒。本发明通过在托爪上设置软质耐磨材料实现了托爪与晶圆的软接触，有效避免了硅晶圆与托爪硬接触所产生的摩擦，进而能够防止颗粒的产生，大大降低了晶圆的缺陷率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种托爪、气锁室及等离子体处理装置主机平台。

背景技术

现有的等离子体处理装置内的晶圆传送路径中常发现有颗粒(particle)污染。颗粒污染是衡量等离子体处理设备性能的重要指标之一，颗粒掉落在晶圆上会造成工艺缺陷，甚至导致晶圆作废。

特别是气锁室(loadlock)内用于放置晶圆的托爪处是产生颗粒的主要污染源之一。气锁室在等离子体处理装置主机平台中被用来为多个工艺模块(process module)提供未处理的晶圆以及从多个工艺模块接收处理过的晶圆。气锁室为腔体结构，并与传输模块(transfer module)相连，每一所述气锁室设置有多个托爪用于放置晶圆。

如图1和图5所示，造成气锁室20内颗粒污染的原因在于，陶瓷材质的托爪22与硅晶圆10都非常硬且脆，晶圆10与托爪22的摩擦或碰撞容易产生颗粒污染。此外，等离子体处理装置主机平台中的传输模块40内布置有用于传输晶圆10的机械臂70(robot arm)。但是，当机械臂70在离子体去胶设备(plasma stripping equipment)内承托高温的晶圆10后，机械臂70承托晶圆10处的O型圈71表面会粘上离子体去胶设备中的复合有机物而变粘，进而粘在晶圆10的下表面上。当机械臂70在气锁室20内放置晶圆10时，机械臂70向下移动，粘在晶圆10上的O型圈71与晶圆10的完全脱离会导致晶圆10弹跳从而与托爪22发生碰撞或摩擦，最终使得颗粒污染更为严重。

因此，如何减少气锁室内的颗粒污染源，以优化晶圆表面颗粒的表现，已成为业者极力发展的目标之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种托爪、气锁室及等离子体处理装置主机平台，以减少气锁室内的颗粒污染源，优化晶圆表面颗粒的表现。

为达到上述目的，本发明提供了一种托爪，成对的两个所述托爪与晶圆的边缘部分接触以承托所述晶圆；所述托爪包括软质耐磨材料，所述软质耐磨材料设置在所述托爪上，用于减少或避免当晶圆与所述托爪接触时所产生的颗粒。

上述的托爪，其中，所述软质耐磨材料为覆盖在所述托爪表面的软质耐磨涂层。

上述的托爪，其中，所述软质耐磨涂层的厚度为10μm-120μm。

上述的托爪，其中，所述软质耐磨涂层通过喷涂处理得到。

上述的托爪，其中，所述软质耐磨材料为嵌入或贴合设置在所述托爪上的软质耐磨件。

上述的托爪，其中，所述软质耐磨件与所述托爪可拆卸连接。

上述的托爪，其中，所述软质耐磨材料为聚合物。

上述的托爪，其中，所述聚合物为特氟龙。

本发明进一步提供了一种气锁室，所述气锁室包括气锁室腔体和设置在气锁室腔体内的多个上述的托爪，其中，成对的两个托爪与晶圆的边缘部分接触以承托所述晶圆。

本发明更进一步提供了一种等离子体处理装置主机平台，其包括上述的气锁室、设备前端模块、传输模块和工艺模块。

上述的等离子体处理装置主机平台，其中，所述传输模块内安装有机械臂，用于在气锁室与工艺模块之间传输晶圆，所述机械臂上设置有O型圈以承载所述晶圆。

上述的等离子体处理装置主机平台，其中，所述工艺模块是等离子体去胶设备。