[发明专利]一种改善传送手臂与载盘之间温差的方法及传送手臂结构

说明书

本发明公开了一种改善传送手臂与载盘之间温差的方法及传送手臂结构，所述方法是在传送手臂表面设置与晶圆载盘材质相同的导热条，将导热条固定于传送手臂与晶圆载盘接触的表面。所述传送手臂结构包括陶瓷手臂主体，陶瓷手臂主体设有载盘承托区和散热区，所述陶瓷手臂主体上设有导热条，所述导热条自陶瓷手臂主体上的载盘承托区表面延伸至散热区表面。本发明与现有技术相比的优点是：有效的解决了铝质晶圆载盘和陶瓷传送手臂间原本存在的热量积聚，使得这部分热量可以快速散发，抑制了超薄片因热量难以散发而造成的卷曲现象。

技术领域

本发明涉及改善温差的方法及传送手臂结构，尤其涉及一种改善传送手臂与载盘之间温差的方法及传送手臂结构。

背景技术

在晶圆制造过程中，经常需要传送手臂进行晶圆传送至反应腔体。如图1所示，一个传送过程分为四步。1)将晶圆传送至腔体，关闭腔体进行工艺处理；2)工艺处理结束后，利用机械顶针将晶圆顶起，且打开腔体门；3)传送手臂伸入腔体取晶圆，手臂前端的真空吸附孔可以将晶圆吸住以防传送过程中脱落；4)取出晶圆，并关闭腔体门。在这个过程中，需要传送手臂接触并吸附晶圆底部，然后才能顺利取出。对于通常厚度为750um的硅晶圆，机械强度足以使得手臂和晶圆可以直接接触；对于50-200um厚度的超薄晶圆，直接和传送手臂接触，真空吸附力会造成超薄晶圆破碎，因而需要载盘进行晶圆承载。通常使用铝制的载盘进行晶圆承载，铝材是反应腔中通常使用的材料，有很强的抗等离子体腐蚀作用；而且造价低，因此成为晶圆制造客户的首选。

传送手臂通常用陶瓷材料，具备寿命长，磨损低，真空环境颗粒污染低等特点；然而陶瓷材料导热散热性比较差。如果使用铝质晶圆载盘，在一些高温处理工艺后，载盘上储存的热量如果直接接触陶瓷传送手臂，由于没有热量散发通道，铝载盘上的超薄片会因为热量积聚而发生卷曲或破碎情况。图2显示了铝质晶圆载盘和陶瓷传送手臂间的直接接触。

因此，研发一种改善传送手臂与载盘之间温差的方法及传送手臂结构，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种改善传送手臂与载盘之间温差的方法及传送手臂结构。它是针对铝质晶圆载盘和陶瓷传送手臂间导热差的问题，对陶瓷传送手臂进行了重新设计，在保留陶瓷手臂主体的情况下，将铝条集成在手臂当中，由于载盘和铝条为同种导热好的材质，因而有利于载盘上储存的热量快速均匀散发。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种改善传送手臂与晶圆载盘之间温差的方法，所述方法是在传送手臂表面设置与晶圆载盘材质相同的导热条，将导热条固定于传送手臂与晶圆载盘接触的表面。

一种传送手臂结构，包括陶瓷手臂主体，陶瓷手臂主体设有载盘承托区和散热区，所述陶瓷手臂主体上设有导热条，所述导热条自陶瓷手臂主体上的载盘承托区表面延伸至散热区表面。

进一步地，所述陶瓷手臂主体上设有嵌入槽，导热条镶嵌于陶瓷手臂主体上的嵌入槽中。

进一步地，所述导热条表面与传送手臂表面相平。

进一步地，所述导热条与晶圆载盘材质相同，均由铝材制成。

进一步地，所述导热条的形状可以采用各种不同的形状，包括但不限于平行线形状、曲折迂回状、回字形。

本发明与现有技术相比的优点是：对于超薄片工艺，因铝质晶圆载盘和陶瓷传送手臂各自材质的导热性能不同，会造成二者接触时的热量不能有效导走。本发明基于减小温差为出发点，在陶瓷传送手臂上镶嵌了铝质导热条，由于铝质导热条和铝质晶圆载盘为同种材料，因而来自于载盘上的热量可以通过手臂上的铝质长条导走，降低了载盘和手臂间的温差。有效的解决了铝质晶圆载盘和陶瓷传送手臂间原本存在的热量积聚，使得这部分热量可以快速散发，抑制了超薄片因热量难以散发而造成的卷曲现象。

附图说明

图1是传送手臂传送晶圆至反应腔体的过程示意图。