溅射装置中的顶爪的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种溅射装置中的顶爪，包括主体；所述主体的上表面分为支撑面、校准面、主平面三部分；所述支撑面和主平面均为平面，且支撑面的高度最低，主平面的高度最高；所述校准面为斜面连接支撑面和主平面；所述校准面与顶爪的底面之间的夹角在75°以上。本申请溅射装置中的顶爪通过对校准面的倾角的改变、以及材质的替换，在很大程度上降低了硅片滑落的概率，减少了校准面上出现撞击凹槽的情况，并能避免粘连现象的发生。
【专利说明】溅射装置中的顶爪
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种溅射装置，特别是涉及其中的顶爪。
【背景技术】
[0002]溅射是物理气相淀积(PVD)的形式之一，溅射装置用于在半导体制造时进行溅射工艺。在溅射装置中具有承片台，用于放置硅片。在承片台的上方可升降地设置有多个顶爪，这些顶爪用于在机械手和承片台之间搬送硅片。所述机械手用于将硅片从溅射装置内部转移到外部、或相反。
[0003]请参阅图1，这是溅射装置中的顶爪的俯视示意图。多个顶爪20呈中心对称地固定在圆环形的支撑件10上。
[0004]图2a和图2b分别是单个顶爪20的俯视图和侧视图。每个顶爪20均由底座21和主体22所组成。底座21用于使顶爪20固定在支撑件10上。主体22的上表面分为三部分，支撑面22a为平面且高度最低，主平面22c为平面且高度最高，校准面22b呈倾斜状连接支撑面22a和主平面22c。现有的顶爪20中，校准面22b与顶爪20的底面的夹角为60°。并且在各顶爪20所能下降的最低位置处，各顶爪20的主平面22c高于承片台的上表面，以对承片台上的硅片进行限位。
[0005]当需要将硅片31从机械手32转移到承片台33时，首先机械手32托举硅片31进入溅射装置内部，并将硅片31停留在各顶爪20的上方。然后各顶爪20上升将硅片31托起，如图3a所示。接着机械手32缩回溅射装置外部。最后各顶爪20下降将硅片31放置在承片台33上,如图3b所不。
[0006]当需要将硅片从承片台33转移到机械手32时，首先各顶爪20上升将硅片31从承片台33托起。然后机械手32进入各顶爪20与承片台33之间。接着各顶爪20下降将硅片31放置在机械手32上。最后机械手32托举硅片31离开溅射装置。
[0007]由于各顶爪20的支撑面22a与校准面22b的分界线所围成的圆周大于硅片31的大小，因此正常情况下硅片31将落在各顶爪31的支撑面22a上。如果硅片位置有小幅偏差时，由于校准面22b呈60度倾斜，可以藉由硅片31的重力作用使其自然下滑至正常位置。
[0008]然而，60度倾斜的校准面22b与主平面22c之间的分界线所限定的圆周大小为206.3mm,与娃片31的200mm (±0.5mm)大小相比具有一定的余量。在极端情况下，娃片31可能落在了两个顶爪20的校准面22b上，而与第三个顶爪20完全没有触碰到，如图3c所示，这会导致硅片31从顶爪20上滑落，并存在较大的破碎风险。
[0009]当硅片31放置于溅射装置内部的承片台33时，各顶爪20也下降到最低位置。此时由于工艺气体通入溅射装置内部，有可能使硅片31的侧面持续撞击某一个或多个顶爪20的校准面22b。目前各个顶爪20均采用铝材质，硬度较低，在长时间撞击后校准面22b上就会出现凹槽，如图3d所示。这会对后续的硅片搬送带来不良影响，可能会导致后续的娃片无法正确定位，从而增加了娃片破碎的风险。
[0010]此外，硅片31如果经过是经过金属铝溅射后，在高温情况下很容易与铝材料的顶爪20发生粘连，这会导致硅片31无法正常搬送，也会增加硅片破碎的风险。
实用新型内容
[0011]本申请所要解决的技术问题是提供一种溅射装置中的顶爪，可以克服在搬送硅片时可能出现的硅片滑落的弊端，并且减少撞击损坏的风险。
[0012]为解决上述技术问题，本申请溅射装置中的顶爪包括主体；所述主体的上表面分为支撑面、校准面、主平面三部分；所述支撑面和主平面均为平面，且支撑面的高度最低，主平面的高度最高；所述校准面为斜面连接支撑面和主平面；所述校准面与顶爪的底面之间的夹角在75°以上。
[0013]进一步地，所述顶爪为硬度比铝大的金属材质。
[0014]进一步地，所述顶爪为不锈钢材质。
[0015]本申请溅射装置中的顶爪通过对校准面的倾角的改变、以及材质的替换，在很大程度上降低了硅片滑落的概率，减少了校准面上出现撞击凹槽的情况，并能避免粘连现象的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是溅射 装置中的顶爪的俯视分布示意图；
[0017]图2a、图2b分别是现有的溅射装置中的顶爪的俯视图和侧视图；
[0018]图3a、图3b是溅射装置中的顶爪的工作状态示意图；
[0019]图3c是溅射装置中的顶爪搬送硅片时出现硅片滑落的示意图；
[0020]图3d是溅射装置中的顶爪的校准面出现撞击凹槽的示意图；
[0021]图4是本申请溅射装置中的顶爪的侧视图；
[0022]图5是现有的校准面与本申请的校准面的倾斜程度的比较示意图。
[0023]图中附图标记说明:
[0024]10为支撑件；20为顶爪；21为底座；22为主体；22a为支撑面；22b为校准面；22c为主平面；31为硅片；32为机械手；33为承片台。
【具体实施方式】
[0025]请参阅图2a和图4，它们分别是本申请溅射装置中的单个顶爪的俯视图和侧视图。每个顶爪20均由底座21和主体22所组成。底座21用于使顶爪20固定在支撑件10上。主体22的上表面分为三部分，支撑面22a为平面且高度最低，主平面22c为平面且高度最高，校准面22b为斜面连接支撑面22a和主平面22c。现有的顶爪20中，校准面22b与顶爪20的底面的夹角为60°。本申请则将校准面22b与顶爪20的底面的夹角改为75°以上。
[0026]请参阅图5，线段AD表示支撑面22a，线段AC表示原先的校准面22b，线段AC’表示本申请的校准面22b。Z CAB = 60°，Z C’AB≥75°。线段CE表示原先的主平面22c，线段C’ E表示本申请的主平面22c。在支撑面22a的径向尺寸(即线段AD的长度)保持不变、且主平面22c与支撑面22a的高度差保持不变(线段BC的长度与线段B’C’的长度相同)的前提下，本申请使得校准面22b的径向尺寸缩小(线段AC’的长度<线段AC的长度)。当Z C’ AB = 75°时，校准面22b与主平面22c之间的分界线所限定的圆周大小为203.1mm,与硅片31的200mm ( ±0.5mm)大小之间的余量缩小。这使得硅片31从顶爪20上滑落的风险大大降低。
[0027]进一步地，本申请溅射装置的顶爪采用硬度比铝大的金属材料。所述硬度例如为布氏硬度(Brinell Hardness)、洛氏硬度(Rockwell hardness)、维氏硬度(Vickershardness)等。优选地，本申请溅射装置的顶爪采用不锈钢材质。
[0028]通过采用硬度更大的材料，使得顶爪20被硅片31撞击后在校准面22b产生凹槽的风险大为降低，并且顶爪20也不容易与经过金属溅射工艺之后的硅片31发生粘连现象。这既有利于对顶爪20在搬送硅片31时的准确定位，更可以降低硅片破碎的风险。
[0029]以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种溅射装置中的顶爪，其特征是，所述顶爪包括主体；所述主体的上表面分为支撑面、校准面、主平面三部分；所述支撑面和主平面均为平面，且支撑面的高度最低，主平面的高度最高；所述校准面为斜面连接支撑面和主平面；所述校准面与顶爪的底面之间的夹角在75°以上。
2.根据权利要求1所述的溅射装置中的顶爪，其特征是，所述顶爪为硬度比铝大的金属材质。
3.根据权利要求2所述的溅射装置中的顶爪，其特征是，所述顶爪为不锈钢材质。
【文档编号】H01L21/687GK203456431SQ201320435458
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】陈谦 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司