一种晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器以及半导体工艺设备制造技术

技术编号:43156433 阅读:2 留言:0更新日期:2024-11-01 19:51
本申请涉及半导体工艺设备技术领域,提供一种晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器以及半导体工艺设备,所述末端执行器包括:支撑板,用于与转送模块的真空机器人连接;晶圆承载槽,设置在所述支撑板上,用于承载晶圆;加热单元,设置在所述支撑板上,用于对晶圆进行加热。本申请在末端执行器从加载锁定模块提取晶圆装载到处理模块期间,能够保持晶圆的温度,使得晶圆的热损失最小化。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体工艺设备,具体而言,涉及一种晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,能够在晶圆转送过程中保持晶圆的温度。


技术介绍

1、半导体工艺设备,例如pecvd(等离子体增强化学气相沉积)装置用于在硅或玻璃衬底上形成绝缘薄膜,如图1所示,pecvd装置中主要包括前端模块(efem,equipment frontend module)、加载锁定模块(ll,loadlock module)、转送模块(tm,transfer module),以及与转送模块连接的一个或多个处理模块(pm,process module),图1中pma、pmb、pmc是与转送模块连接的三个处理模块。前端模块将晶圆(wf)从前端的大气环境中传输至加载锁定模块中,加载锁定模块作为大气和真空的中转腔室,当从efem向加载锁定模块放晶圆时,需要将腔内的压力调整为大气状态,然后开启加载锁定模块靠近efem侧的传输阀,进行晶圆放置;当转送模块从加载锁定模块取晶圆时,需要将加载锁定模块中的气体抽出,调整至真空状态,然后开启加载锁定模块靠近转送模块侧的传输阀,进行晶圆提取。处理模块为进行相应半导体工艺处理的腔室,例如进行刻蚀处理的工艺腔室,或者进行气相沉积处理的工艺腔室。

2、加载锁定模块还具有对晶圆预热的功能,可以通过例如热辐射和热扩散来对晶圆加热(heating)。加载锁定模块对晶圆预热的目的是在处理模块进行工艺处理时,减少加热时间。转送模块主要包括真空机器人(vtm robot)和连接于真空机器人上的末端执行器(end effector),用于将预热好的晶圆转送到处理模块中。如图2、图3所示是末端执行器1的示意图,所述末端执行器1包括支撑板100,在支撑板100上具有与真空机器人连接的安装孔110,用以将末端执行器100安装在真空机器人上,从而跟随真空机器人移动来取放晶圆。在支撑板100的上表面具有晶圆承载槽200(wafer pocket),所述晶圆承载槽200从支撑板100的上表面向下凹陷,形成底面为平面的晶圆承载槽200,其底面用于承托晶圆。

3、然而申请人发现,在沉积工艺中,末端执行器从加载锁定模块提取晶圆,并将其转送到处理模块的过程中,这一段时间即使很短,也必然会发生热损失,而目前是没有任何的处理措施的。而且通常处理模块都包括处理和清洁(deposition&clean)步骤,在多个处理模块(multi chamber)运行,或处理时间(process time)长时,发生转送延迟(delay time)的概率较高,由此,在末端执行器提取晶圆后,本来已经被预热的晶圆发生不可避免的热损失,而晶圆的温度是决定芯片质量(film property)的主要因素之一。

4、因此,如何能够使得末端执行器从加载锁定模块提取晶圆到放置到处理模块这段期间,减少晶圆的热损失,是急需解决的一个问题。


技术实现思路

1、【技术问题】

2、为了解决如上所述的问题,本专利技术的目的在于,提供一种在晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,能够在末端执行器从加载锁定模块提取晶圆装载到处理模块期间,对晶圆持续加热,使得晶圆的热损失最小化。

3、所采用的技术方案如下:

4、【技术方案】

5、本专利技术为了实现如上所述的目的,提供一种晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,包括:

6、支撑板,用于与转送模块的真空机器人连接;

7、晶圆承载槽,设置在所述支撑板上,用于承载晶圆;

8、加热单元,设置在所述支撑板上,用于对晶圆进行加热。

9、通过加热单元对晶圆进行加热,能够在末端执行器提取了晶圆后,使得晶圆时刻保持所需的温度,从而在晶圆放置到处理模块中后,晶圆能够保持在合适的工艺温度下,有助于提高芯片的重量。

10、可选的,所述晶圆承载槽从所述支撑板的上表面向下凹陷,形成底面为平面的晶圆承载槽,其外缘向四周延伸形成弧形边缘,所述弧形边缘的弧度与晶圆的弧度一致。

11、可选的,所述支撑板为矩形板,在其长度方向的一端具有与所述真空机器人连接的安装孔,所述晶圆承载槽沿支撑板的宽度方向延伸至边缘,所述晶圆承载槽沿支撑板的长度方向延伸的两端都形成所述弧形边缘。

12、可选的,所述加热单元包括:

13、加热元件,嵌入在所述支撑板中所述晶圆承载槽的下方,通过电加热的方式产生热量;

14、连接导线,从所述支撑板中伸出与电源连接。

15、可选的,所述加热元件是电热丝。

16、可选的,所述加热元件是电热板。

17、可选的,所述加热元件的与所述晶圆承载槽相背的一面还设置有隔热材料。

18、通过隔热材料阻隔热量向末端执行器的背面发散出去,一方面加热元件的热量全部向上放发散,使得晶圆能够在足够的热量下保持温度,一方面晶圆本身的热量也不会向下方发散。

19、可选的,在所述晶圆承载槽中部还具有防滑孔,所述防滑孔穿透所述晶圆承载槽,且所述加热元件布置在所述防滑孔以外的区域。

20、可选的,所述加热元件包括加热平板和加热立板,所述加热平板延伸覆盖所述晶圆承载槽所在的区域,所述加热平板的边缘向上延伸形成所述加热立板。

21、可选的,所述支撑板内设置有多组嵌套的加热元件,所述多组嵌套的加热元件共同覆盖所述晶圆承载槽所在的区域,且不同加热元件单独控制与电源的通断,用于根据等待时间控制各加热元件与电源的通断。

22、本申请还提供一种半导体工艺设备,所述半导体工艺设备包括前端模块、加载锁定模块、转送模块,以及与所述转送模块连接的一个或多个处理模块,其中,在所述转送模块中具有以上的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器。

23、【有益效果】

24、本技术,具有以下有益效果:

25、(1)在末端执行器从加载锁定模块提取晶圆装载到处理模块期间,能够保持晶圆的温度,使得晶圆的热损失最小化。

26、(2)在加热元件的与晶圆承载槽相背的一面通过隔热材料,减少晶圆向背面发散热量。

27、(3)通过加热平板和加热立板对晶圆包围加热,进一步减少晶圆的热损失。

28、(4)通过多组嵌套的加热元件根据等待时间控制部分或全部加热元件与电源的通断,能够减少能耗。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

4.根据权利要求2所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

6.根据权利要求4所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

7.根据权利要求4所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

8.根据权利要求4所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

9.根据权利要求4所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

10.根据权利要求4所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

11.一种半导体工艺设备,其特征在于,所述半导体工艺设备包括前端模块、加载锁定模块、转送模块,以及与所述转送模块连接的一个或多个处理模块,其中,在所述转送模块中具有权利要求1至10中任一项的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器。

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【技术特征摘要】

1.一种晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

4.根据权利要求2所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

6.根据权利要求4所述的晶圆装载过程中具有加热功能的末端执行器,其特征在于:

7.根据权利要求4所述的晶圆装载...

【专利技术属性】
技术研发人员:文铭硕吴昇轩
申请(专利权)人:盛吉盛韩国半导体科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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