一种快速热处理半导体加工机台及半导体加工系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种快速热处理半导体加工机台及半导体加工系统，包括第一真空锁定装置、反应腔室和第一机械手，所述反应腔室用于对晶圆进行高于第一预设温度的加工作业，所述第一真空锁定装置内设有加热装置，所述加热装置用于对被输送至所述第一真空锁定装置内的晶圆进行加热，所述第一机械手用于将加热后的所述晶圆从所述第一真空锁定装置内取出并转移至所述反应腔室内进行处理。本实用新型专利技术能够在对晶圆高温处理前进行预热，缩短了达到作业温度的时间，同时防止晶圆因温差过大发生变形与损坏。与损坏。与损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种快速热处理半导体加工机台及半导体加工系统


[0001]本技术涉及半导体加工
，具体涉及一种快速热处理半导体加工机台及半导体加工系统。

技术介绍

[0002]在芯片制造过程中涉及到很多的高温工艺，有些制程工艺温度甚至达到1200℃。最初的炉管扩散机台生长氧化膜工艺需要六七个小时，即使随着工艺的发展，一些制程换成了RTP(RapidThermalProcess快速热处理)工艺，单片晶圆作业时长也长达几百秒。
[0003]目前，在生产线上广泛应用ISSG(InSituSteamGeneration原位水汽氧化)工艺生长氧化膜，以28nm制程的浅槽隔离线性氧化层生长过程为例，其在加工作业过程中温度可达到1100℃，单片作业时长超过了500秒。在整个500秒工艺过程中，预热过程超过了120秒，严重影响晶圆加工效率。另外，从第二片晶圆进入腔体开始，支撑晶圆的碳化硅支撑环都是保持一定温度状态，冷的晶圆外沿架在高温的支撑环上，会导致晶圆弯曲，增加与底部反射板接触风险。目前业内缺乏在上述场景中简洁高效的晶圆预热解决方案。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种快速热处理半导体加工机台及半导体加工系统，以实现能够在对晶圆高温处理前进行预热，缩短达到作业温度的时间，同时防止晶圆因温差过大发生变形与损坏。
[0005]为实现上述目的，本技术提供一种快速热处理半导体加工机台，包括第一真空锁定装置、反应腔室和第一机械手，所述反应腔室用于对晶圆进行高于第一预设温度的加工作业，所述第一真空锁定装置内设有加热装置，所述加热装置用于对被输送至所述第一真空锁定装置内的晶圆进行加热，所述第一机械手用于将加热后的所述晶圆从所述第一真空锁定装置内取出并转移至所述反应腔室内进行处理。
[0006]可选的，还包括第二真空锁定装置，所述第一机械手还用于将所述处理后的所述晶圆从所述反应腔室内取出并转移至所述第二真空锁定装置内。
[0007]可选的，所述反应腔室为多个。
[0008]可选的，所述加热装置的形状为盘状，所述加热装置的盘面与位于所述第一真空锁定装置内的所述晶圆的表面平行。
[0009]可选的，所述第一真空锁定装置包括多个腔体，每个所述腔体内均设有若干所述加热装置。
[0010]可选的，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设于所述第一真空锁定装置内，所述第一温度传感器用于监测位于所述第一真空锁定装置内的所述晶圆的温度。
[0011]可选的，还包括控制器，所述控制器与所述第一温度传感器、所述第一机械手和所述第一真空锁定装置相连；所述控制器被配置为当所述第一温度传感器所监测到的温度达到第二预设温度时，控制所述第一真空锁定装置开启，并控制所述第一机械手取出位于所
述第一真空锁定装置内的所述晶圆。
[0012]可选的，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设于所述反应腔室内，所述第二温度传感器用于监测所述反应腔室内的温度。
[0013]可选的，所述反应腔室中设有支撑环，所述支撑环用于支撑晶圆，第二温度传感器用于监测所述支撑环的温度。
[0014]本技术还提供一种半导体加工系统，包括上述任一所述的快速热处理半导体加工机台。
[0015]本技术提供的快速热处理半导体加工机台及半导体加工系统具有如下
[0016]有益效果：
[0017]本技术提供的快速热处理半导体加工机台，包括第一真空锁定装置、反应腔室和第一机械手，所述反应腔室用于对晶圆进行高于第一预设温度的加工作业，所述第一真空锁定装置内设有加热装置，所述加热装置用于对被输送至所述第一真空锁定装置内的晶圆进行加热，所述第一机械手用于将加热后的所述晶圆从所述第一真空锁定装置内取出并转移至所述反应腔室内进行处理。在应用所述快速热处理半导体加工机台时，晶圆首先进入所述第一真空锁定装置，再使用所述加热装置将晶圆加热至一预设温度，再使用所述第一机械手将所述晶圆从所述第一真空锁定装置中取出并放入所述反应腔室中，如此实现反应腔室和所述晶圆的温差不至于过大，避免所述晶圆因温差过大发生变形和损坏。并且在上一个晶圆进入所述反应腔室加工后，下一个晶圆可以继续进入所述第一真空锁定装置中加热，从而节约预热时间，提高加工效率。
[0018]本技术还提供一种半导体加工系统，由于所述半导体加工系统包括上述任一所述的快速热处理半导体加工机台。因此所述半导体加工系统能够在对晶圆高温处理前进行预热，防止晶圆因温差过大发生变形与损坏。
附图说明
[0019]图1为本技术一实施例提供的快速热处理半导体加工机台的剖视图；
[0020]图2为本技术一实施例提供的快速热处理半导体加工机台的第一真空锁定装置的剖视图；
[0021]图3为本技术一实施例提供的快速热处理半导体加工机台的方框结构示意图；
[0022]图4为本技术一实施例提供的快速热处理半导体加工机台的反应腔室中晶圆与支撑环的位置关系示意图；
[0023]其中附图标记为：
[0024]11
‑
第一真空锁定装置；12
‑
第二真空锁定装置；2
‑
反应腔室；3
‑
第一机械手；
[0025]41
‑
第一料口；42
‑
第二机械手；43
‑
第二料口；44
‑
对准器；
[0026]111
‑
第一腔体；112
‑
第二腔体；
[0027]51
‑
晶圆；52
‑
支撑环；53
‑
反射板；
[0028]100
‑
第一温度传感器；200
‑
控制器。
具体实施方式
[0029]为使本技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
[0030]应当明白，当元件或层被称为"在
…
上"、"连接到"其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、连接其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为"直接在
…
上"、"直接连接到"其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、区、层和/或部分，这些元件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、区、层或部分与另一个元件、区、层或部分。因此，在不脱离本技术教导之下，下面讨论的第一元件、区、层或部分可表示为第二元件、区、层或部分。空间关系术语例如“在
……
之下”、“在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速热处理半导体加工机台，其特征在于，包括第一真空锁定装置、反应腔室和第一机械手，所述反应腔室用于对晶圆进行高于第一预设温度的加工作业，所述第一真空锁定装置内设有加热装置，所述加热装置用于对被输送至所述第一真空锁定装置内的晶圆进行加热，所述第一机械手用于将加热后的所述晶圆从所述第一真空锁定装置内取出并转移至所述反应腔室内进行处理。2.如权利要求1所述的快速热处理半导体加工机台，其特征在于，还包括第二真空锁定装置，所述第一机械手还用于将所述处理后的所述晶圆从所述反应腔室内取出并转移至所述第二真空锁定装置内。3.如权利要求1所述的快速热处理半导体加工机台，其特征在于，所述反应腔室为多个。4.如权利要求1所述的快速热处理半导体加工机台，其特征在于，所述加热装置的形状为盘状，所述加热装置的盘面与位于所述第一真空锁定装置内的所述晶圆的表面平行。5.如权利要求1所述的快速热处理半导体加工机台，其特征在于，所述第一真空锁定装置包括多个腔体，每个所述腔体内均设有若干所述加热装置。6.如权利要求1所述的快...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海威，谢威，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：