[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110839378.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN113571463A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹明清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市星國(guó)華先進(jìn)裝備科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/683
• 分類號(hào): H01L21/683;H01L21/67
• 代理公司: 合肥國(guó)晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34204
• 代理人: 戈余麗

1.一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置，包括一側(cè)貫穿進(jìn)入熱處理設(shè)備內(nèi)部的橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)，其特征在于，還包括：

機(jī)械臂(2)，吊裝設(shè)置在所述橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)下方，并且由所述橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行循環(huán)移動(dòng)；

非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)，固定設(shè)置在所述機(jī)械臂(2)遠(yuǎn)離所述橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)的一端，用于采用非接觸的方式拿取晶圓；

所述非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)由所述機(jī)械臂(2)控制進(jìn)行移動(dòng)；

熱風(fēng)機(jī)(4)，設(shè)置在所述機(jī)械臂(2)頂端，通過金屬軟管與所述非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)連接，用于向所述非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)提供氣流；

所述非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)包括多個(gè)負(fù)壓噴頭(31)，所述負(fù)壓噴頭(31)與所述熱風(fēng)機(jī)(4)管路連接，所述負(fù)壓噴頭(31)用于噴出氣流對(duì)晶圓進(jìn)行吸附。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置，其特征在于：所述非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)還包括測(cè)溫探頭(32)，所述測(cè)溫探頭(32)用于檢測(cè)負(fù)壓噴頭(31)吸附的晶圓的溫度；

所述機(jī)械臂(2)根據(jù)測(cè)溫探頭(32)測(cè)得的晶圓的溫度，改變機(jī)械臂(2)的姿態(tài)，控制所述機(jī)械臂(2)操作端的高度；

機(jī)械臂(2)通過控制操作端的高度，控制所述非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)距離熱處理設(shè)備發(fā)熱端的距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置，其特征在于：所述非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)還包括通氣殼體(33)，所述通氣殼體(33)內(nèi)部設(shè)置有通氣主管(331)，所述通氣主管(331)與多個(gè)所述負(fù)壓噴頭(31)之間均設(shè)置有通氣支管(332)；

所述通氣殼體(33)頂部均設(shè)置有氣流連接口(333)，所述氣流連接口(333)通過金屬軟管與所述熱風(fēng)機(jī)(4)之間連通，所述氣流連接口(333)用于連通熱風(fēng)機(jī)(4)向所述通氣主管(331)提供高溫高速氣流；

多個(gè)所述通氣支管(332)用于將通氣主管(331)的氣流分別送入對(duì)應(yīng)的所述負(fù)壓噴頭(31)中噴出。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置，其特征在于：多個(gè)所述通氣支管(332)的連通路徑長(zhǎng)度均相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置，其特征在于：所述負(fù)壓噴頭(31)內(nèi)部均設(shè)置有接觸識(shí)別機(jī)構(gòu)(311)，所述接觸識(shí)別機(jī)構(gòu)(311)用于檢測(cè)晶圓是否與所述負(fù)壓噴頭(31)接觸，并且在晶圓與所述負(fù)壓噴頭(31)接觸時(shí)發(fā)出接觸信號(hào)；

所述熱風(fēng)機(jī)(4)根據(jù)是否存在所述接觸信號(hào)，調(diào)整輸出的氣流的流速。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置，其特征在于：所述接觸識(shí)別機(jī)構(gòu)(311)包括接觸銷(312)、壓力傳感器(313)和回復(fù)彈簧(314)；

所述接觸銷(312)一端通過回復(fù)彈簧(314)與負(fù)壓噴頭(31)的內(nèi)壁之間連接；

所述接觸銷(312)另一端設(shè)置有接觸頭(315)，所述接觸頭(315)使用軟性材料制成；

所述壓力傳感器(313)設(shè)置在所述負(fù)壓噴頭(31)的內(nèi)壁，所述接觸銷(312)向所述負(fù)壓噴頭(31)內(nèi)部移動(dòng)時(shí)，對(duì)所述壓力傳感器(313)產(chǎn)生壓力；

所述壓力傳感器(313)受到壓力后發(fā)出接觸信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置，其特征在于：所述橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)按照其是否設(shè)置在熱處理設(shè)備內(nèi)部分為高溫處理段(11)和低溫回復(fù)段(12)；

所述橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)上設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)軌，所述環(huán)形導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂(2)在所述環(huán)形導(dǎo)軌內(nèi)部循環(huán)移動(dòng)；

所述熱風(fēng)機(jī)(4)根據(jù)晶圓位于高溫處理段(11)或低溫回復(fù)段(12)的不同狀態(tài)，控制供給所述非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)的氣流溫度。

8.一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備晶圓傳輸調(diào)度的方法，使用了權(quán)利要求1-7的裝置，其特征在于，包括：

S1.通過橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)將機(jī)械臂(2)移動(dòng)至待熱處理的晶圓上方；

S2.通過熱風(fēng)機(jī)(4)向非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)供給高速氣流，非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)噴出高速氣流吸附待熱處理的晶圓；

S3.通過橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)將非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)吸附的晶圓輸送至熱處理設(shè)備中進(jìn)行熱處理；

S4.測(cè)溫探頭(32)探測(cè)晶圓的溫度，機(jī)械臂(2)根據(jù)晶圓的溫度，調(diào)整晶圓與熱處理設(shè)備的發(fā)熱端的距離；

S5.在晶圓熱處理過程中，通過橫向輸送機(jī)構(gòu)(1)帶動(dòng)晶圓在熱處理設(shè)備中移動(dòng)，在晶圓熱處理一定時(shí)間后，通過機(jī)械臂(2)和非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)將晶圓移出熱處理裝置；

S6.晶圓移出熱處理裝置后，熱風(fēng)機(jī)(4)通過非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)仍舊對(duì)晶圓進(jìn)行熱風(fēng)加熱，使晶圓緩慢降溫；

S7.晶圓抵達(dá)晶圓收集處后，熱風(fēng)機(jī)(4)緩慢停止對(duì)非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)供給氣流，非接觸式拿取機(jī)構(gòu)(3)不再產(chǎn)生吸附作用，將晶圓放下。