[发明专利]一种晶圆传送装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆传送装置，应用于一具若干晶舟角的扩散炉中。

背景技术

随着科技的进步，半导体电子产品已经应用到社会生活的各个领域，而这些半导体产品都具有半导体晶片，由此可见，半导体镜片在当今生活中具有显著的重要性。

但是在半导体器件及集成电路的制造中，有很多因素导致半导体镜片出现问题。

其中，扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一，通常被用于扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺，如栅氧的形成、离子注入后硅表面的热退火、薄膜的沉积等。

扩散炉有垂直扩散炉（vertical）和水平扩散炉（horizontal）两种类型。垂直扩散炉是石英舟垂直于水平面，更加有利于机械手传送硅片，片内工艺参数一致性更好。水平扩散炉是石英舟平行于水平面，一台可以4个或4个以上的工艺炉管，平均炉管占地面积更小，片间的工艺参数较垂直扩散炉更好。

但是，扩散炉在使用中，很容易在晶舟支杆（boat rod）上生成颗粒，通常由以下原因产生：

一、晶圆与晶舟之间的摩擦作用，在普通晶圆传送装置下，加热时，晶圆热膨胀而发生挠屈，同时，晶圆和晶舟之间可能会处于非正常位置，晶圆与晶舟发生摩擦，以及在装载或卸载的过程中，晶圆受热不均匀而导致的形变，从而造成在晶舟角位置产生颗粒，如图1a和图1b所示。

二、晶舟本身的质量，在晶舟的表面往往会镀上一层氮化硅薄膜，在连续化生产中，为了保障工作时间，定期需要清洁晶舟，一般清洁晶舟为冲洗，氮化硅薄膜很容易剥落，在晶舟（boat）角位置产生颗粒，如图2所示。

到颗粒累积到一定的程度，会形成如图3a和3b所示的舟杆图（rod map）上的高密度颗粒（particle high），如果不加处理，会导致晶圆的质量下降，进而导致后续的制造工序不能正常进行，影响产品的良品率。

现有技术中，处理舟杆图（rod map）造成的高密度颗粒（particle high）是将机台卸下（down）来打开后门用氮气枪手动对舟杆（boat rod）位置进行吹扫。该方法比较费时费力，且吹扫前后必须进行装卸区（loading area）氮气N₂置换，关闭后门后，必须等待装卸区中氧气浓度正常需要1小时，严重影响机台的运行时间（uptime）。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种晶圆传送装置，应用于一具若干晶舟角的扩散炉中。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种用于扩散炉的晶圆传送装置，应用于一具若干晶舟角的扩散炉中，所述装置包括晶圆传送叉，所述晶圆传送叉上设置有若干喷气孔，当所述晶圆传送装置伸入至所述扩散炉中时，每个所述喷气孔的朝向分别指向不同的晶舟角。

其中，所述若干喷气孔设置于所述晶圆传送叉上不与晶圆接触的一端，例如传送叉的上端、下端或后端。

优选地，所述若干喷气孔包括若干第一喷气孔和若干第二喷气孔，所述若干第一喷气孔均设置于所述晶圆传送叉的上部，所述若干第二喷气孔均设置于所述晶圆传送叉的下部。

在本发明一个优选实施例中，若干所述第一喷气孔的数量与若干所述第二喷气孔的数量相等，并且数量均为3。

优选地，所述若干喷气孔均为N₂喷气孔。

其中，每个所述喷气孔均连有流量监测器，检测气体流量的大小。

优选地，每个所述喷气孔上设有阀门，所述阀门可以为气动阀门、电动阀门、调节阀、电磁阀，并更优选为电磁阀。所述阀门可以在喷气孔的开口处，也可以在喷气孔孔道内部。

所述阀门连接有微控制器，用于控制阀门的开关或调节气流的大小。

为解决上述问题，本发明还提供了一种包括上述晶圆传送装置的扩散炉。所述扩散炉优选为垂直扩散炉。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

通过本发明所述用于扩散炉的晶圆传送装置，具有了传统晶圆传送装置不具备的吹扫功能，可以对晶舟角自动吹扫，减少人为操作的装载（loading），无需开后门氧气置换，节省处理时间，提高机台的运行时间。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1a为颗粒形成原因一的示意图；

图1b为颗粒形成原因一的示意图；

图2是颗粒形成原因二的示意图；

图3a是一高密度颗粒（particle high）的示意图；