專利名稱：用于半導(dǎo)體加工設(shè)備的形狀記憶合金頂升桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于升降諸如半導(dǎo)體晶片或平板顯示基片等基片的頂升桿裝置。
目前有各種設(shè)備用于半導(dǎo)體的離子注入，濺射，快速熱處理(RTP)，光刻，化學(xué)汽相淀積(CVD)以及平板顯示制造工藝，在這些工藝中完成蝕刻，除去抗蝕層，鈍化，淀積等工藝過程。在這些系統(tǒng)中必須用頂升桿機(jī)構(gòu)傳送和/或支承基片。這種頂升桿機(jī)構(gòu)可用于在基片的傳輸及對(duì)基片進(jìn)行熱、化學(xué)、光學(xué)或其它處理過程中暫時(shí)對(duì)基片進(jìn)行支承。
在許多這種半導(dǎo)體制造工藝中都利用等離子體的產(chǎn)生。等離子體產(chǎn)生設(shè)備包括如共同擁有的美國專利No.4,340,462中所公開的平行板反應(yīng)器，共同擁有的美國專利No.5,200,232中所公開的電子回旋共振系統(tǒng)(ECR)以及在共同擁有的美國專利No.4,948,458中所公開的電感耦合等離子體系統(tǒng)。在這些等離子體加工系統(tǒng)中，通常將欲被處理的基片支承在一個(gè)位于等離子體加工室的一部分內(nèi)的基片座上。此外，傳統(tǒng)上利用機(jī)械和/或靜電夾緊機(jī)構(gòu)將基片固定在基片座上。在美國專利No.4,615,755中公開了一種機(jī)械式夾緊系統(tǒng)的一個(gè)例子，在美國專利No.4,554,611中公開了一種靜電夾持機(jī)構(gòu)(ESC)的一個(gè)例子。
為了將一個(gè)基片，例如一個(gè)晶片傳送到基片處理室內(nèi)，傳統(tǒng)上利用如在美國專利No.4,431,473，4,790,258，4,842,683及5,215,619等中所公開的機(jī)械手和頂升桿裝置。為了將晶片降落到基片座上，傳統(tǒng)上利用如美國專利No.4,431,473中所公開的頂升桿機(jī)構(gòu)，其中四個(gè)頂升桿設(shè)置在一個(gè)與呈晶片形式的基片同心的圓形型板上。如

圖1所示，晶片2被支承在一個(gè)機(jī)械手4上，一個(gè)具有四個(gè)頂升桿6的頂升桿機(jī)構(gòu)8位于晶片的下方。如圖2所示，該頂升桿機(jī)構(gòu)可用于一個(gè)具有一入口裝載鎖合裝置12，一個(gè)基片處理室14和一個(gè)出口裝載鎖合裝置16的半導(dǎo)體處理設(shè)備10中。
頂升桿裝置存在的一個(gè)問題在于它們是非常精密的，而且在很多情況下頂升桿極易被弄彎，例如，在維修基片座時(shí)，在對(duì)基片進(jìn)行調(diào)整時(shí)，在機(jī)械手/靜電夾持機(jī)構(gòu)/夾緊系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，以及對(duì)基片傳送系統(tǒng)進(jìn)行手工操作時(shí)，頂升桿都有可能被彎折。一旦出現(xiàn)彎折，必須將頂升桿卸下以便進(jìn)行修復(fù)。通常，頂升桿組件必須被徹底更換，因?yàn)槿魏涡迯?fù)將要求非常精密、精確的操作。此外，與頂升桿的彎折相關(guān)的問題會(huì)造成(1)降低系統(tǒng)正常工作時(shí)間，(2)加長平均修復(fù)時(shí)間(MTTR)，(3)增加維修/部件成本，及(4)可能增大處理器中的微粒水平。
因此就需要一種有關(guān)頂升桿裝置的技術(shù)，它具有更長的壽命，同時(shí)消除了頂升桿的現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。因此，一種其頂升桿具有較長的MTTR(平均修理時(shí)間)和/或可就地修理潛力的頂升桿裝置將會(huì)克服在本技術(shù)領(lǐng)域這一長期存在的問題。
本發(fā)明提供了一種基片處理設(shè)備的頂升桿機(jī)構(gòu)的頂升桿，其中每個(gè)頂升桿均由一種具有記憶形狀的形狀記憶合金制成。該形狀記憶合金最好可由馬氏體狀態(tài)轉(zhuǎn)變到奧氏體狀態(tài)，同時(shí)，通過將頂升桿加熱到一個(gè)該形狀記憶合金轉(zhuǎn)變到奧氏體狀態(tài)的溫度，可將該頂升桿從已變形的形狀恢復(fù)到它所記憶的形狀。形狀記憶合金可具有一個(gè)例如高于或低于環(huán)境溫度的馬氏體-奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度。
頂升桿最好支承于一個(gè)構(gòu)成基片處理設(shè)備的部分基片座的升降臺(tái)上，其中，升降臺(tái)可沿豎直方向在上、下位置之間運(yùn)動(dòng)。升降臺(tái)可以進(jìn)行這樣的運(yùn)動(dòng)，即，當(dāng)升降臺(tái)位于上面的位置時(shí)，頂升桿具有一個(gè)位于基片座的基片支承表面上方的上表面，而當(dāng)升降臺(tái)位于下面的位置時(shí)，頂升桿的上表面位于基片支承表面的下方。因而，當(dāng)升降臺(tái)從下面的位置移動(dòng)到上面的位置時(shí)，部分頂升桿穿過基片座中的一個(gè)頂升桿孔。當(dāng)頂升桿孔同時(shí)起著向基片的下側(cè)提供熱傳送氣體的作用時(shí)，為了允許適當(dāng)?shù)臍怏w通過，頂升桿可具有一個(gè)填充頂升桿孔的55-75％的橫截面。該頂升桿可以是一個(gè)被壓配合在升降臺(tái)內(nèi)的線性延伸的圓柱銷，升降臺(tái)可以由如塑料、陶瓷或金屬或它們的復(fù)合材料等各種材料制成。
本發(fā)明還提供了一種在一個(gè)基片處理室內(nèi)將基片從一個(gè)支承表面移到另一個(gè)支承表面并任選地處理該基片的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括(1)移動(dòng)一個(gè)支承待處理的基片的機(jī)械手，使得該基片被傳送到基片處理室內(nèi)的一個(gè)進(jìn)行處理的位置，(2)將具有多個(gè)頂升桿的升降臺(tái)升高到一個(gè)上面的位置，在該位置處基片被支承于頂升桿的上端上，每個(gè)頂升桿實(shí)質(zhì)上由一種具有已記憶的形狀的形狀記憶合金構(gòu)成，(3)將機(jī)械手撤離基片，(4)將升降臺(tái)降低到一個(gè)下部位置，在該位置處基片被支承在基片處理室內(nèi)的基片座上，(5)將基片緊固在基片座上，(6)處理基片，(7)松開基片，(8)把升降臺(tái)提升到上面的位置，和(9)將基片傳送出基片處理室。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在將基片從基片處理設(shè)備的一個(gè)處理位置傳送到另一個(gè)處理位置的過程中，基片被支承于頂升桿上。例如，該方法包括(1)移動(dòng)支承一待傳送的基片的第一機(jī)械手，從而將基片從第一處理位置傳送到一個(gè)中間待運(yùn)位置，(2)將一個(gè)具有多個(gè)頂升桿的升降臺(tái)升高到一個(gè)上面的位置，在該位置處，基片被支承在頂升桿的上端上，每個(gè)頂升桿實(shí)質(zhì)上是由具有已記憶的形狀的形狀記憶合金構(gòu)成的，(3)將第一機(jī)械手從基片撤離，(4)將一個(gè)第二機(jī)械手移到一個(gè)接受基片的位置，(5)將升降臺(tái)降低到一個(gè)下面的位置，使得基片由第二機(jī)械手支承，以及(6)將基片從中間待運(yùn)位置傳送到一個(gè)第二處理位置。
利用由形狀記憶合金做成的頂升桿可以完成這種傳送或處理過程，其中該形狀記憶合金可以在高于或低于環(huán)境溫度的某一溫度由馬氏體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體狀態(tài)，同時(shí)，通過對(duì)頂升桿加熱或者在某一溫度操作使頂升桿處于使形狀記憶合金轉(zhuǎn)變到奧氏體狀態(tài)的溫度的設(shè)備，可使頂升桿由變形的形狀恢復(fù)到它所記憶的形狀。因而，所述方法可包括通過將頂升桿加熱到形狀記憶合金從馬氏體狀態(tài)轉(zhuǎn)變到奧氏體狀態(tài)的溫度而把至少一個(gè)頂升桿從變形的形狀恢復(fù)到其所記憶的形狀的恢復(fù)過程。
在于基片處理室內(nèi)處理基片的情況下，基片的處理工序可在低溫、環(huán)境溫度或高溫下進(jìn)行。在這種方法中，當(dāng)升降臺(tái)從下面的位置移到上面的位置時(shí)，每一個(gè)頂升桿可以穿過一個(gè)位于水冷基片座內(nèi)的頂升桿孔，而且每個(gè)頂升桿可具有一個(gè)占據(jù)頂升桿孔的55到75％的橫截面。在銷和孔之間的空間可允許在基片和基片座之間提供壓縮的冷卻氣體，以便可以對(duì)基片進(jìn)行溫度控制。
圖1表示一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的頂升桿機(jī)構(gòu)的透視圖，該機(jī)構(gòu)可以和根據(jù)本發(fā)明的形狀記憶合金頂升桿相結(jié)合；
圖2是表示一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體加工設(shè)備的剖視圖；以及圖3是表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的頂升桿機(jī)構(gòu)的剖視面。
本發(fā)明提供了一種用于基片處理設(shè)備的頂升桿機(jī)構(gòu)，其中，該頂升桿具有極高的彈性和可進(jìn)行熱恢復(fù)的性能，這樣可以不用從頂升桿裝置上拆卸下受損的頂升桿就可將其重新矯直。根據(jù)本發(fā)明，頂升桿是由以鎳-鈦系統(tǒng)(例如，鎳鈦諾，一種含有53～57wt％鎳的Ni、Ti合金，可含有或不含有其它合金元素)為基礎(chǔ)的超彈性和/或形狀記憶合金構(gòu)成的。這種材料表現(xiàn)出“超彈性效應(yīng)”，如果它經(jīng)受一個(gè)足以引起實(shí)質(zhì)性彎曲的機(jī)械應(yīng)變(例如，超過3％的應(yīng)變)，當(dāng)引起應(yīng)變的力一消除時(shí)，該材料就將立即恢復(fù)到其原來的形狀。因而，在一個(gè)頂升桿裝置中，可用一種超彈性合金的細(xì)絲構(gòu)成一個(gè)頂升桿裝置，它可以適應(yīng)頂升桿極大的彎曲而不會(huì)造成它永久性的變形。此外，如果頂升桿發(fā)生變形，可用該合金的受熱恢復(fù)性恢復(fù)該頂升桿的原始形狀。
眾所周知，超彈性效應(yīng)是通過應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體的形成而產(chǎn)生的。這就是，當(dāng)對(duì)一個(gè)呈現(xiàn)應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體的形狀記憶合金在高于Ms的溫度(從而奧氏體狀態(tài)開始是穩(wěn)定的)但在低于Md的溫度(即使在應(yīng)力下也可形成馬氏體的最高溫度)的情況下施加力時(shí)，它首先發(fā)生彈性變形，然后在一個(gè)臨界應(yīng)力，通過應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體的形成開始發(fā)生彈性相變。通過釋放所加的應(yīng)力，應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體發(fā)生相變回復(fù)到奧氏體，并且材料恢復(fù)到其原有的形狀。從而，這種材料可以從大于3％并可能從高達(dá)6％或8％的應(yīng)變彈性地復(fù)原，而絕大部分傳統(tǒng)材料在經(jīng)受1％的應(yīng)變時(shí)便會(huì)發(fā)生永久形變。但是，如果應(yīng)力足夠大，使得形狀記憶合金材料在去除應(yīng)力之后停留在一個(gè)發(fā)生變形的形狀時(shí)，只要該材料具有一個(gè)“記憶住”的形狀，而且變形量不過大，則通過簡單地將材料加熱到其奧氏體狀態(tài)就可使其恢復(fù)到它所記憶的初始形狀。
在美國專利No.4,665,906和由T.W.Duerig等人發(fā)表于材料研究協(xié)會(huì)公報(bào)MRS Int′l Mtg.on Adv.Mats.，Vol.9(1980)上的題為“形狀記憶效應(yīng)的研究”的文章中，對(duì)形狀記憶合金的效應(yīng)和應(yīng)力誘導(dǎo)奧氏體相變進(jìn)行了討論。此外，例如K.Otsuka在SPEY 14(1985年1月)中的題為“利用超彈性的節(jié)能材料的發(fā)展?fàn)顩r”一文中所描述的，形狀記憶合金的熱處理一般是通過在高溫下進(jìn)行固溶處理，接著在水中快速淬火，以便獲得一個(gè)導(dǎo)致形狀記憶效應(yīng)出現(xiàn)的高溫單一相。然而，這種合金的超彈性可通過將該材料進(jìn)行老化以產(chǎn)生微細(xì)的析出物而得到提高，如Otsuka等人所指出的那樣。
形狀記憶合金從馬氏體到奧氏體狀態(tài)的相變溫度可通過適當(dāng)?shù)男巫儫崽幚砗?或形狀記憶合金的合金化加以調(diào)節(jié)。例如美國專利No.4,894.100公開了一種Ni-Ti-V合金，其中，通過改變Ni/Ti比和V的含量可調(diào)節(jié)Ms溫度。該′100號(hào)專利公開了通過將Ni/Ti比調(diào)節(jié)到0.96-1.02可獲得20至70℃的Ms，而通過將Ni/Ti比調(diào)節(jié)到1.0-1.06可獲得-150至20℃的Ms。當(dāng)在冷加工后將這種合金在425-525℃的溫度下進(jìn)行熱處理時(shí)，可獲得-10至20℃的Ms。因此，根據(jù)本發(fā)明，可利用各種合金和對(duì)它們進(jìn)行的形變熱處理提供所述頂升桿。
根據(jù)本發(fā)明，頂升桿可以由一種形狀記憶材料，例如鎳鈦諾，構(gòu)成，通過適當(dāng)?shù)男巫儫崽幚韺⒃摬牧闲纬梢环N記憶的形狀。例如，所述頂升桿可以是一種線性延伸的圓柱形鎳鈦諾銷，它具有一個(gè)不大于25℃，例如為5℃的Ms。但是，如果需要，所述頂升桿可具有大于25℃的Ms。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述頂升桿在這樣一種環(huán)境下工作，在該環(huán)境下，頂升桿通常處于奧氏體狀態(tài)下。因而，由于它具有形成應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體的能力，所述頂升桿將表現(xiàn)出超彈性效應(yīng)。然而，所述頂升桿也可用于該頂升桿處于馬氏體狀態(tài)的環(huán)境下。在任何情況下，如果頂升桿在馬氏體狀態(tài)的形變超出了其彈性極限，只要簡單地將該頂升桿加熱到奧氏體狀態(tài)就可使頂升桿恢復(fù)到它們所記憶的形狀。
頂升桿裝置可用于基片處理設(shè)備的各種部分，例如用于裝載鎖合裝置和/或基片處理室內(nèi)。基片可用機(jī)械手或其它合適的機(jī)械傳送到這樣一個(gè)位置，在該位置處頂升桿將基片提升，使其脫離機(jī)械手的一個(gè)支承表面，使機(jī)械手收回，并將基片降落到同一個(gè)或另一個(gè)機(jī)械手的一個(gè)表面上，或降落到一個(gè)基片座上，或其它類似的機(jī)構(gòu)上。
基片處理室可用來對(duì)支承在基片座上的基片進(jìn)行各種處理，例如蝕刻，淀積，除去抗蝕層，光刻，CVD，RTP，離子注入或?yàn)R射或類似的處理等等。例如，如果基片包括一個(gè)半導(dǎo)體晶片，則可在基片處理室內(nèi)完成諸如多晶硅，氧化層或例如鋁或鎢等金屬的蝕刻層。在氧化腐蝕的情況下，基片處理室內(nèi)的溫度可保持在0℃以下，例如大約-20℃。在這種情況下，如果頂升桿的Ms為5℃，則在蝕刻過程中，頂升桿將處于馬氏體狀態(tài)，這時(shí)，如果由于在將晶片傳送入基片處理室或從其中傳送出來時(shí)，或者使晶片與基片座接觸或脫離時(shí)所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)和/或支承而造成頂升桿變彎時(shí)，只要簡單地令基片處理室將頂升桿加熱到室溫，頂升桿就會(huì)恢復(fù)到它們原來所記憶的筆直狀態(tài)。因而，頂升桿將從馬氏體狀態(tài)相變到奧氏體狀態(tài)，并由于馬氏體到奧氏體的相變，頂升桿會(huì)自動(dòng)變直。也可以采用其它技術(shù)，例如對(duì)頂升桿通以足夠的電流或者用熱風(fēng)機(jī)對(duì)頂升桿加熱來達(dá)到使其熱恢復(fù)到它所記憶的形狀的目的。
在基片處理室內(nèi)對(duì)基片進(jìn)行處理的過程中，可用任何適宜的約束裝置將基片支承在基片座上。例如，基片座可裝有一個(gè)靜電夾持或ESC裝置，用以將基片緊固在基片座上?；蛘?，可裝配一個(gè)機(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)將基片保持在基片座上。例如，如果基片包括一個(gè)半導(dǎo)體晶片，可將晶片用一個(gè)夾緊環(huán)緊固在基片座上。
在某些基片處理過程中，通常令氦氣流過基片的下側(cè)和基片座之間來冷卻基片的背面或反面。為了將基片提升到基片座之上而使頂升桿穿過的孔可起著允許氦氣流過基片座而與基片下側(cè)相接觸的輔助作用。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)升降臺(tái)組件位于底部位置時(shí)，頂升桿至少部分地保持在基片座上的孔內(nèi)，而頂升桿與孔之間的空隙使得有足夠的氦氣流到基片的背面。
現(xiàn)參考下面的例子對(duì)本發(fā)明加以說明。然而，本發(fā)明可以以其它頂升桿裝置加以實(shí)施。其中，不同的頂升桿尺寸、橫截面、頂部幾何形狀和Ms溫度以及頂升桿裝置的部件對(duì)于本領(lǐng)域的工作人員來說都是一目了然的。
根據(jù)圖3所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，頂升桿為具有Ms為5℃的鎳鈦諾。如圖3所示，頂升桿20包括壓配合到升降臺(tái)22的四個(gè)孔中的細(xì)絲。升降臺(tái)22包括一個(gè)中心孔24，一個(gè)螺栓通過該孔將升降臺(tái)22連接到一個(gè)氣動(dòng)或機(jī)械致動(dòng)機(jī)構(gòu)26上。在所示的實(shí)施例中，升降臺(tái)22的厚度約為0.2英寸，直徑約為1.6英寸，頂升桿20位于由升降臺(tái)22的外周緣向內(nèi)約0.1英寸處。這樣，頂升桿的對(duì)角線間距約為1.4英寸。升降臺(tái)還包括一個(gè)定位孔28，用于當(dāng)把升降臺(tái)22組裝到等離子體處理設(shè)備中時(shí)，使升降臺(tái)22與致動(dòng)機(jī)構(gòu)26上的相應(yīng)孔30對(duì)準(zhǔn)。頂升桿的長度約為1英寸，半徑約為0.03英寸。頂升桿穿過基片處理室內(nèi)基片座34上的相應(yīng)孔32，基片座上的這種孔的直徑約為0.04英寸。因而，在頂升桿的周邊和基片座上的孔32的內(nèi)周邊之間有足夠的空隙，以便容許如氦氣等的適當(dāng)?shù)睦鋮s氣體流過并與在基片處理室內(nèi)進(jìn)行處理的基片36的反面?zhèn)认嘟佑|。頂升桿的橫截面與基片座上相應(yīng)孔的橫截面之比可以在55至75％的范圍內(nèi)，最佳選擇大約為60％。然而，當(dāng)不利用頂升桿孔在基片和基片座之間提供如氦氣等的冷卻氣體時(shí)，在頂升桿與頂升桿孔之間可具有任意的間隙。
上面描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實(shí)施例和操作方式。然而，本發(fā)明不應(yīng)被認(rèn)為僅限于上面所討論過的特定實(shí)施例。因此，上面所描述的實(shí)施例應(yīng)被看作是解釋性的而非限制性的，同時(shí)應(yīng)當(dāng)理解到，熟悉本領(lǐng)域的工作人員可以做出各種變型而不超出下面的權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種基片處理設(shè)備的頂升桿機(jī)構(gòu)中的頂升桿，所述頂升桿實(shí)質(zhì)上由一種具有記憶形狀的形狀記憶合金構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的頂升桿，其特征在于，所述形狀記憶合金可由馬氏體狀態(tài)相變到奧氏體狀態(tài)，通過將所述頂升桿加熱到形狀記憶合金相變到奧氏體狀態(tài)的溫度，所述頂升桿可以從變形的形狀恢復(fù)到它所記憶的形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的頂升桿，其特征在于，所述形狀記憶合金是一種具有低于環(huán)境溫度的從馬氏體到奧氏體的相變溫度的鎳鈦合金。
4.如權(quán)利要求1所述的頂升桿，其特征在于，所述頂升桿支承于構(gòu)成基片處理室內(nèi)基片座的一部分的升降臺(tái)上，所述升降臺(tái)可在上面的位置和下面的位置之間垂直運(yùn)動(dòng)，所述頂升桿具有一個(gè)上表面，當(dāng)升降臺(tái)位于上面的位置時(shí)，所述頂升桿的上表面位于基片座的基片支承表面的上方，而當(dāng)所述升降臺(tái)位于下面的位置時(shí)，所述頂升桿的上表面位于所述基片支承表面的下方。
5.如權(quán)利要求4所述的頂升桿，其特征在于，當(dāng)所述升降臺(tái)從所述下面的位置移動(dòng)到所述上面的位置時(shí)，所述頂升桿的一部分穿過所述基片座上的一個(gè)孔。
6.如權(quán)利要求5所述的頂升桿，其特征在于，所述頂升桿具有一個(gè)填充所述頂升桿孔的55至75％的橫截面。
7.如權(quán)利要求1所述的頂升桿，其特征在于，所述頂升桿支承在一個(gè)基片處理設(shè)備的升降臺(tái)上，所述升降臺(tái)可沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的頂升桿，其特征在于，所述頂升桿是一個(gè)線性延伸的圓柱銷，它被壓配合到一個(gè)頂升桿機(jī)構(gòu)的升降臺(tái)上。
9.如權(quán)利要求8所述的頂升桿，其特征在于，所述升降臺(tái)是由塑料、陶瓷或金屬材料制成的。
10.一種在基片處理室內(nèi)處理基片的方法，包括將待處理的基片移動(dòng)到基片處理室內(nèi)的一個(gè)處理位置上；將一個(gè)具有多個(gè)頂升桿的升降臺(tái)提升到一個(gè)上面的位置，在該位置處，所述基片被支承在所述頂升桿的上端上，每一個(gè)所述頂升桿實(shí)質(zhì)上由具有它所記憶的形狀的形狀記憶合金構(gòu)成；將所述升降臺(tái)降低到一個(gè)下面的位置，在該位置處，所述基片被支承在基片處理室內(nèi)的一個(gè)基片座上；利用處理工藝處理所述基片；將所述升降臺(tái)提升到上面的位置；以及將所述基片傳送出基片處理室。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述形狀記憶合金是一種鎳鈦合金，它可由馬氏體狀態(tài)相變到奧氏體狀態(tài)，通過將所述頂升桿加熱到形狀記憶合金相變到奧氏體狀態(tài)的溫度，所述頂升桿可以從一個(gè)變形的形狀恢復(fù)到它所記憶的形狀。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，處理基片的步驟在不高于0℃的溫度下進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，處理基片的步驟在不低于0℃的溫度下進(jìn)行。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當(dāng)升降臺(tái)從下面的位置移動(dòng)到上面的位置時(shí)，每一個(gè)所述頂升桿均通過一個(gè)位于基片座上的孔。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，每一個(gè)頂升桿均具有一個(gè)橫截面，所述橫截面至少相當(dāng)于所述孔的橫截面的55％。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，每一個(gè)頂升桿的橫截面不大于所述孔的橫截面的75％。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述頂升桿延伸穿過基片座上的孔，當(dāng)升降臺(tái)降低到下面的位置時(shí)，所述頂升桿的至少一部分位于所述孔內(nèi)。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還進(jìn)一步包括通過將頂升桿加熱到所述形狀記憶合金從馬氏體狀態(tài)相變到奧氏體狀態(tài)的溫度，使至少一個(gè)所述頂升桿從變形的形狀恢復(fù)到它所記憶的形狀。
19.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述形狀記憶合金具有一個(gè)不低于25℃的從馬氏體狀態(tài)到奧氏體狀態(tài)的相變溫度。
20.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述形狀記憶合金具有一個(gè)高于25℃的從馬氏體狀態(tài)到奧氏體狀態(tài)的相變溫度。
21.一種在基片處理設(shè)備內(nèi)傳送基片的方法，包括將待處理的基片移動(dòng)到基片處理設(shè)備的第一處理位置；將一個(gè)具有多個(gè)頂升桿的升降臺(tái)提升到一個(gè)上面的位置，在該位置處，所述基片被支承在所述頂升桿的上端上，每一個(gè)所述頂升桿實(shí)質(zhì)上是由具有它所記憶的形狀的形狀記憶合金構(gòu)成的；通過把升降臺(tái)降低到使基片被支承于支承表面上的下面位置，將基片移動(dòng)到一個(gè)第二處理位置；將基片緊固到基片座上；利用處理工藝對(duì)基片進(jìn)行處理；將基片松開；將升降臺(tái)提升到上面位置；以及將基片傳送出基片處理室。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述形狀記憶合金是一種鎳鈦合金，它可以從一種馬氏體狀態(tài)相變到一種奧氏體狀態(tài)，通過將所述頂升桿加熱到所述形狀記憶合金相變到奧氏體狀態(tài)的溫度，所述頂升桿可從變形的形狀恢復(fù)到它所記憶的形狀。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述形狀記憶合金具有一個(gè)不低于25℃的馬氏體到奧氏體的相變溫度。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述形狀記憶合金具有一個(gè)高于25℃的馬氏體到奧氏體的相變溫度。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述支承表面是一個(gè)可移動(dòng)的機(jī)械手的上表面。
全文摘要
一種用于半導(dǎo)體加工設(shè)備中的頂升桿裝置,其中,頂升桿是由形狀記憶合金制成的。該頂升桿顯示出超彈性/或形狀記憶效應(yīng),從而使得這種頂升桿可以承受相當(dāng)大的彎曲力而不產(chǎn)生永久形變,同時(shí),當(dāng)頂升桿發(fā)生變形時(shí),通過簡單地將該頂升桿加熱到一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟染涂梢允蛊渲匦伦冎薄?br> 文檔編號(hào)G03F7/20GK1209216SQ96180033
公開日1999年2月24日 申請日期1996年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月22日
發(fā)明者保羅·凱文·舒富勒波塔姆, 克里斯托弗·格里芬 申請人:蘭姆研究公司