[發明專利]一種碳化硅片快速加熱退火裝置

在審

• 申請號: 201910317907.3
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110047783A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 程遠貴
• 申請（專利權）人: 湖南新銳微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/677;H01L21/324
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種碳化硅片快速加熱退火裝置，包括：依次連接的冷卻室、預熱室、加熱室，冷卻室位于預熱室的一側，加熱室位于預熱室的上方，冷卻室、預熱室內皆設置有可旋轉的硅片托盤；冷卻室、預熱室之間設置有機械手臂；預熱室的硅片托盤底部設置有升降架。本技術方案在各腔室內設置有可旋轉的硅片托盤，在腔室之間設置有機械手臂，預熱室和冷卻室都可以同時進行入料和出料步驟，保證了進出料的連續性。通過獨立設置的冷卻室、預熱室和加熱室，多個碳化硅片可以在同一時間分別進行熱、加熱、冷卻步驟，實現了多任務的同時進行，極大的提高了加工效率，使碳化硅片的加熱退火效率得到顯著的提升。

技術領域

本發明涉及碳化硅片加工領域，具體的涉及一種碳化硅片快速加熱退火裝置。

背景技術

加熱退火工藝是指將碳化硅片快速加熱到2000℃左右一段時間，然后又急速降到1200℃，在碳化硅片傳統的加熱退火工藝中，將碳化硅片放入加熱爐中進行加熱，溫度曲線如圖2所示，在完成整個退火工藝曲線后，打開爐子，取出已經完成退火工藝的碳化硅片，同時往爐中放入待退火處理的碳化硅片，如此重復。

而采用高溫退火工藝方法，生產效率較低，原因在于

1、每次更換時，新放入爐中的碳化硅片是常溫狀態，更換完成后，開始加熱，碳化硅片隨爐溫呈圖2所示曲線上升，然后溫度下降進行退火步驟，每次加工加熱爐都要經過加熱、冷卻步驟，耗費大量不必要的時間；

2、在開爐、取片、放片、關爐這些流程中，爐子一直處于閑置狀態，沒有得到充分利用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種縮短加熱時間、使裝置的各部分得到充分利用，提高生產效率的碳化硅片快速加熱退火裝置。

本發明采用的技術方案是：

一種碳化硅片快速加熱退火裝置，包括：依次連接的冷卻室、預熱室、加熱室，所述冷卻室位于預熱室的一側，所述加熱室位于預熱室的上方，所述冷卻室、預熱室內皆設置有可旋轉的硅片托盤以用于將碳化硅片從腔室的一側轉移到另一側；所述冷卻室、預熱室之間設置有機械手臂，以用于將碳化硅片從硅片托盤上夾取到相鄰腔室的硅片托盤上；所述預熱室的硅片托盤底部設置有升降架，以用于使碳化硅片在預熱室和加熱室之間垂直移動。

進一步的，所述硅片托盤上設置有兩個互相對稱的硅片槽，所述硅片托盤底部設置有旋轉軸以用于通過旋轉使兩個硅片槽的位置互換。

進一步的，所述硅片槽中間開設有通孔，以用于使升降架穿過并頂起碳化硅片。

進一步的，所述升降架位于預熱室的硅片托盤遠離冷卻室的硅片槽下方。

進一步的，還包括與冷卻室相連的進出料室，所述進出料室與冷卻室遠離預熱室的一側相連。

進一步的，所述進出料室內設置有可旋轉的硅片托盤以用于將碳化硅片從腔室的一側轉移到另一側。

進一步的，所述進出料室、冷卻室之間設置有機械手臂，以用于將碳化硅片從硅片托盤上夾取到相鄰腔室的硅片托盤上。

進一步的，所述進出料室、冷卻室、預熱室的硅片托盤皆位于同一水平面。

本發明的有益效果在于：

本技術方案在各腔室內設置有可旋轉的硅片托盤，在腔室之間設置有機械手臂，預熱室和冷卻室都可以同時進行入料和出料步驟，保證了進出料的連續性。

通過獨立設置的冷卻室、預熱室和加熱室，使得碳化硅片的預熱、加熱、冷卻步驟可以通過轉移連續進行，減少了傳統鍋爐升溫和降溫需要耗費的時間，多個碳化硅片可以在同一時間分別進行熱、加熱、冷卻步驟，實現了多任務的同時進行，極大的提高了加工效率，使碳化硅片的加熱退火效率得到顯著的提升。

附圖說明