[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

在審

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• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN113571463A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹明清
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市星國華先進裝備科技有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/67
• 代理公司: 合肥國晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34204
• 代理人: 戈余麗

本發(fā)明涉及晶圓熱處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置及方法，包括：用于驅(qū)動晶圓移動的機械臂、用于拿取晶圓的非接觸式拿取裝置以及為非接觸式拿取裝置提供氣流的熱風機，非接觸式拿取機構(gòu)包括多個用于噴出氣流對晶圓進行吸附的負壓噴頭。通過接觸識別機構(gòu)對晶圓與負壓噴頭之間的距離進行檢測，并且通過接觸信號的持續(xù)時間，縮小負壓噴頭噴出的氣流流量，以調(diào)節(jié)晶圓與負壓噴頭的距離，使得晶圓與負壓噴頭之間保持非接觸狀態(tài)，防止在晶圓拿取時接觸到晶圓而產(chǎn)生磨損，并且防止晶圓與空氣之外的介質(zhì)產(chǎn)生接觸，防止晶圓在熱處理過程中的接觸失溫，防止晶圓在接觸部位產(chǎn)生缺陷及雜質(zhì)集中，提高晶圓的熱處理效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶圓熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置及方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造中，熱處理工藝經(jīng)常被用于對晶圓進行內(nèi)部晶格修復(fù)、離子激活以及生成氧化層、氮化層等。在熱處理工藝中，通常將晶圓置于熱處理設(shè)備的腔室中，控制腔室達到工藝所需的溫度，使晶圓內(nèi)部發(fā)生預(yù)期的變化，以達到缺陷修復(fù)的效果。

但是現(xiàn)有的用于熱處理過程中的晶圓的傳輸調(diào)度裝置多是采用夾持或者支架的方式將晶圓送入熱處理腔進行處理，在晶圓的夾持部分由于與晶圓之間產(chǎn)生接觸，使得物理接觸導(dǎo)致熱處理過程中晶片在該點產(chǎn)生溫度梯度，導(dǎo)致夾持部分的晶格、器件損壞和雜質(zhì)集中，因此夾持部分通常需要在后期進行去除，縮減了晶圓的使用率，提高了成本。并且晶圓生產(chǎn)的前置工藝導(dǎo)致晶圓表面存在光刻膠、離子注入雜質(zhì)物等殘留物質(zhì)，在熱處理過程中容易沿熱梯度在晶圓內(nèi)部進行轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致存在熱梯度的晶圓的低熱部分缺陷積攢，不利于缺陷及雜質(zhì)從晶圓內(nèi)部排出，并且使得該區(qū)域殘留物質(zhì)揮發(fā)，容易對夾持處造成嚴重腐蝕，導(dǎo)致夾持處失效，影響后續(xù)的生產(chǎn)過程。

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于熱處理設(shè)備的晶圓傳輸調(diào)度的裝置及方法，具備非接觸式拿取的吸附效果好、不容易對晶圓造成碰撞損壞、晶圓受熱均勻熱處理效果好等優(yōu)點，解決了因為局部低溫導(dǎo)致晶圓中的缺陷容易在夾持部集中造成局部晶圓損壞、晶圓前期處理的腐蝕性原料在夾持部揮發(fā)造成夾持部被腐蝕失效的問題。

(二)技術(shù)方案

為解決上述因為局部低溫導(dǎo)致晶圓中的缺陷容易在夾持部集中造成局部晶圓損壞、晶圓前期處理的腐蝕性原料在夾持部揮發(fā)造成夾持部被腐蝕失效的技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：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)貫穿進入熱處理設(shè)備內(nèi)部的橫向輸送機構(gòu)，還包括：機械臂，吊裝設(shè)置在所述橫向輸送機構(gòu)下方，并且由所述橫向輸送機構(gòu)驅(qū)動進行循環(huán)移動；非接觸式拿取機構(gòu)，固定設(shè)置在所述機械臂遠離所述橫向輸送機構(gòu)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構(gòu)由所述機械臂控制進行移動；熱風機，設(shè)置在所述機械臂頂端，通過金屬軟管與所述非接觸式拿取機構(gòu)連接，用于向所述非接觸式拿取機構(gòu)提供氣流；所述非接觸式拿取機構(gòu)包括多個負壓噴頭，所述負壓噴頭與所述熱風機管路連接，所述負壓噴頭用于噴出氣流對晶圓進行吸附。

優(yōu)選地，所述非接觸式拿取機構(gòu)還包括測溫探頭，所述測溫探頭用于檢測負壓噴頭吸附的晶圓的溫度；所述機械臂根據(jù)測溫探頭測得的晶圓的溫度，改變機械臂的姿態(tài)，控制所述機械臂操作端的高度；機械臂通過控制操作端的高度，控制所述非接觸式拿取機構(gòu)距離熱處理設(shè)備發(fā)熱端的距離。

優(yōu)選地，所述非接觸式拿取機構(gòu)還包括通氣殼體，所述通氣殼體內(nèi)部設(shè)置有通氣主管，所述通氣主管與多個所述負壓噴頭之間均設(shè)置有通氣支管；所述通氣殼體頂部均設(shè)置有氣流連接口，所述氣流連接口通過金屬軟管與所述熱風機之間連通，所述氣流連接口用于連通熱風機向所述通氣主管提供高溫高速氣流；多個所述通氣支管用于將通氣主管的氣流分別送入對應(yīng)的所述負壓噴頭中噴出。

優(yōu)選地，多個所述通氣支管的連通路徑長度均相同。