[发明专利]半导体批处理生产设备及半导体批处理系统

说明书

本发明提供一种半导体批处理生产设备及半导体批处理系统。半导体批处理生产设备的晶舟承载器上设置有感应侦测装置，感应侦测装置包括用于感应侦测晶舟承载器的水平状态的水平传感器及感应侦测晶舟承载器的振动状态的振动传感器，其具有安装、拆卸及使用方便、成本低廉、感应侦测灵敏等优点。本发明的半导体批处理生产设备通过感应侦测装置实时感知晶舟承载器的水平状态和振动状态，能够避免在晶舟承载器水平失衡或/和振动异常的情况下仍将晶舟放置于晶舟承载器上，以及在晶舟放置于晶舟承载器的情况下通过监测晶舟承载器而能实时监测晶舟的状态以避免生产事故；批处理系统充分利用半导体制造厂中的现有设施实现对生产过程的有效监控。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种半导体批处理生产设备及半导体批处理系统。

背景技术

在半导体制造工艺中，大部分的工艺生产都是单片式的，即单个反应腔室每次只能进行单片晶圆的工艺制程，而炉管批处理设备每次能进行数十片甚至数百片晶圆的工艺制程，极大地提高了半导体制造的生产效率。但这种批处理设备在具有高生产效率的同时也隐藏极大的风险，比如若设备出现故障或工艺出现问题，则整个批次的数百片晶圆可能都要做废片处理，损失非常大，因此对批处理设备进行事前监测管控以排除生产隐患显得尤为重要。

据统计，在炉管工艺生产过程中发生的问题，绝大部分与晶舟有关，而因晶舟产生的问题又绝大部分因承载晶舟的晶舟承载器而引起。晶舟承载器用于承载晶舟，并带动晶舟在半导体反应腔室和晶圆加载区之间进行移动，且在晶圆的扩散生产过程中，承载晶舟的晶舟承载器也一直处于旋转状态以使得晶圆表面的薄膜沉积更均匀。因此，晶舟承载器的作用重大。一旦晶舟承载器出现问题，可能导致重大的生产事故。比如，因为晶舟承载器的水平失衡导致位于其上面的晶舟失衡，最终导致晶舟中的晶圆坠落或者与晶舟卡槽间的杆产生碰撞导致晶圆碎裂；或者生产过程中因晶舟承载器的异常振动使得晶舟亦产生异常振动，导致晶圆与晶舟卡槽间的杆产生不必要的接触，可能导致晶圆的破碎或者晶圆表面沉积的薄膜掉落至杆上或者掉落至其他晶圆表面，造成更多的晶圆污染乃至造成更大的生产事故。因此，保证晶舟承载器处于正常的水平状态和正常的振动状态非常重要。一旦晶舟承载器出现水平失衡或振动异常的情况必须尽早监测到并进行修正，以免给后续的生产带来隐患。

但现有技术中还没有对晶舟承载器进行有效监测的方法或装置。部分半导体批处理设备有设置监测装置专门针对晶舟的水平状态进行监测，虽然能减少一些生产隐患，但晶舟经常处于高温扩散炉中工作，安装于晶舟上的监测装置也一同进入高温扩散炉中，其工作寿命和监测质量都堪忧，且安装和拆卸也不方便，更大的不足在于，因为无法监测晶舟承载器的状态，如果在晶舟承载器已经处于失衡状态还将晶舟放置于晶舟承载器上，则放置的瞬间事故就可能发生，此时晶舟监测装置已经失去意义。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半导体批处理生产设备及半导体批处理系统，用于解决现有技术中因无法及时监测到因晶舟承载器的失衡导致晶舟失衡并最终导致晶圆污染和/或晶圆破碎等重大生产事故的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体批处理生产设备，所述半导体批处理生产设备包括：

反应腔室；

晶圆加载区，具有加载互锁真空装置，且连接至所述反应腔室；

晶舟承载器，用于承载晶舟，并带动所述晶舟在所述反应腔室和所述晶圆加载区之间移动；及，

感应侦测装置，所述感应侦测装置位于所述晶舟承载器上。

优选地，所述晶舟承载器包括放置晶舟的水平承载台及带动所述晶舟旋转的旋转轴，所述感应侦测装置位于所述水平承载台的下表面。

在又一优选方案中，所述晶舟承载器包括放置晶舟的水平承载台及带动所述晶舟旋转的旋转轴，所述旋转轴外部有密封外壳，所述感应侦测装置位于所述密封外壳的外壁上。