[发明专利]具有可调接头的衬底操作装置

说明书

本公开涉及一种可调接头，用于插入用于衬底加工的衬底操作器的联动装置中。可调接头允许调节附接连杆的俯仰和翻滚。这样的调节可以允许将末端执行器的拾取表面对准期望平面。在调节之后，可以固定接头以保持附接连杆的期望取向。可调接头允许校正由于例如由高温使用引起的下垂、机械公差和/或安装误差而造成的末端执行器的拾取表面相对于期望拾取平面的偏转。

技术领域

本公开大体上涉及气相反应器和系统。更具体地，本公开涉及用于在衬底加工期间进行衬底操作的系统和方法，并且具体地涉及用于高温应用的具有可调接头的衬底转移联动装置。

背景技术

气相反应器，如化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)和原子层沉积(ALD)反应器，可用于多种应用，包括在衬底表面(例如半导体晶片)上沉积和蚀刻材料。例如，气相反应器可用于在衬底上沉积并且/或者蚀刻各层，以形成半导体装置、平板显示装置、光伏装置、微电子机械系统(MEMS)等。

典型的气相反应器系统包括反应器，该反应器包括反应室、流体联接到反应室的一个或多个前体和/或反应物气体源、流体联接到反应室的一个或多个载气源和/或吹扫气体源、递送气体(例如，一种或多种前体/反应物气体和/或一种或多种载气/吹扫气体)到反应室的气体注入系统、以及流体联接到反应室的排气源。在加工期间，使用衬底转移装置(例如，联动装置或机械臂)将一个或多个衬底放置在反应室内。一旦放置在反应室中，(一个或多个)衬底可以暴露于各种前体和/或反应气体。在加工之后，使用转移装置从反应室中移出(一个或多个)衬底。在这样的加工期间，必须小心避免对极易碎并且容易被污染的衬底的物理损坏和微粒污染。

已知用于在气相加工系统内操作衬底的各种系统。从中提升衬底的特定应用或环境通常确定拾取装置(例如“末端执行器”)的类型。称为伯努利(Bernoulli)棒的一类拾取装置通常用于高温应用。伯努利棒利用从棒向下朝向衬底的气体射流在晶片上方产生低压区域，从而提升衬底。优点是衬底不需要物理接触拾取棒。在授予Goodwin等人的美国专利第5,080,549号中示出了这样的伯努利棒。晶片拾取装置的另一种类型是简单的桨板，其依赖于由于衬底支撑表面和衬底背面之间的重力而引起的摩擦。在一个变型中，用真空增强桨板以将衬底保持在桨板上。

尽管这样的机构在将衬底放置在反应器内以及从反应器移出衬底的效果相对较好，但是这样的机构的移动部件会提供微粒污染源。另外，随着反应器内反应温度的持续升高，支撑拾取装置(例如，末端执行器)的衬底转移装置的连杆容易受到轻微偏转(例如，下垂)，这可能导致转移期间衬底位置发生偏差。这样的偏差会导致衬底损坏。因此，需要用于转移衬底的改进机构和技术。

这一部分中阐述的任何讨论，包括对问题和解决方案的讨论，仅出于为本公开提供背景的目的而包括在本公开中，且不应视为承认任何或所有这些讨论在完成本发明时是已知的或以其它方式构成现有技术。

发明内容

提供此概述是为了以简化的形式引入一系列概念。下文将在本公开的实例实施例的详细描述中更详细地描述这些概念。本概述并非打算必定标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非打算用于限制所要求保护的主题的范围。

本公开的各个实施例涉及一种可调接头，用于插入用于衬底加工的衬底操作器的联动装置中。可调接头允许调节附接到可调接头的连杆中的一个的俯仰和翻滚。这样的调节可以允许将末端执行器的拾取表面对准期望平面。在调节之后，可以固定接头以保持附接连杆的期望取向。可调接头允许校正由于例如由高温使用引起的下垂、机械公差和/或安装误差而造成的末端执行器的拾取表面相对于期望拾取平面的偏转。