[发明专利]一种应用于热处理设备的晶圆传输调度的装置及方法

说明书

本发明涉及晶圆热处理技术领域，公开了一种应用于热处理设备的晶圆传输调度的装置及方法，包括：用于驱动晶圆移动的机械臂、用于拿取晶圆的非接触式拿取装置以及为非接触式拿取装置提供气流的热风机，非接触式拿取机构包括多个用于喷出气流对晶圆进行吸附的负压喷头。通过接触识别机构对晶圆与负压喷头之间的距离进行检测，并且通过接触信号的持续时间，缩小负压喷头喷出的气流流量，以调节晶圆与负压喷头的距离，使得晶圆与负压喷头之间保持非接触状态，防止在晶圆拿取时接触到晶圆而产生磨损，并且防止晶圆与空气之外的介质产生接触，防止晶圆在热处理过程中的接触失温，防止晶圆在接触部位产生缺陷及杂质集中，提高晶圆的热处理效果。

技术领域

本发明涉及晶圆热处理技术领域，具体为一种应用于热处理设备的晶圆传输调度的装置及方法。

背景技术

在半导体制造中，热处理工艺经常被用于对晶圆进行内部晶格修复、离子激活以及生成氧化层、氮化层等。在热处理工艺中，通常将晶圆置于热处理设备的腔室中，控制腔室达到工艺所需的温度，使晶圆内部发生预期的变化，以达到缺陷修复的效果。

但是现有的用于热处理过程中的晶圆的传输调度装置多是采用夹持或者支架的方式将晶圆送入热处理腔进行处理，在晶圆的夹持部分由于与晶圆之间产生接触，使得物理接触导致热处理过程中晶片在该点产生温度梯度，导致夹持部分的晶格、器件损坏和杂质集中，因此夹持部分通常需要在后期进行去除，缩减了晶圆的使用率，提高了成本。并且晶圆生产的前置工艺导致晶圆表面存在光刻胶、离子注入杂质物等残留物质，在热处理过程中容易沿热梯度在晶圆内部进行转移，导致存在热梯度的晶圆的低热部分缺陷积攒，不利于缺陷及杂质从晶圆内部排出，并且使得该区域残留物质挥发，容易对夹持处造成严重腐蚀，导致夹持处失效，影响后续的生产过程。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种应用于热处理设备的晶圆传输调度的装置及方法，具备非接触式拿取的吸附效果好、不容易对晶圆造成碰撞损坏、晶圆受热均匀热处理效果好等优点，解决了因为局部低温导致晶圆中的缺陷容易在夹持部集中造成局部晶圆损坏、晶圆前期处理的腐蚀性原料在夹持部挥发造成夹持部被腐蚀失效的问题。

(二)技术方案

为解决上述因为局部低温导致晶圆中的缺陷容易在夹持部集中造成局部晶圆损坏、晶圆前期处理的腐蚀性原料在夹持部挥发造成夹持部被腐蚀失效的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种应用于热处理设备的晶圆传输调度的装置，包括一侧贯穿进入热处理设备内部的横向输送机构，还包括：机械臂，吊装设置在所述横向输送机构下方，并且由所述横向输送机构驱动进行循环移动；非接触式拿取机构，固定设置在所述机械臂远离所述横向输送机构的一端，用于采用非接触的方式拿取晶圆；所述非接触式拿取机构由所述机械臂控制进行移动；热风机，设置在所述机械臂顶端，通过金属软管与所述非接触式拿取机构连接，用于向所述非接触式拿取机构提供气流；所述非接触式拿取机构包括多个负压喷头，所述负压喷头与所述热风机管路连接，所述负压喷头用于喷出气流对晶圆进行吸附。

优选地，所述非接触式拿取机构还包括测温探头，所述测温探头用于检测负压喷头吸附的晶圆的温度；所述机械臂根据测温探头测得的晶圆的温度，改变机械臂的姿态，控制所述机械臂操作端的高度；机械臂通过控制操作端的高度，控制所述非接触式拿取机构距离热处理设备发热端的距离。

优选地，所述非接触式拿取机构还包括通气壳体，所述通气壳体内部设置有通气主管，所述通气主管与多个所述负压喷头之间均设置有通气支管；所述通气壳体顶部均设置有气流连接口，所述气流连接口通过金属软管与所述热风机之间连通，所述气流连接口用于连通热风机向所述通气主管提供高温高速气流；多个所述通气支管用于将通气主管的气流分别送入对应的所述负压喷头中喷出。

优选地，多个所述通气支管的连通路径长度均相同。