炉管设备的传送装置和传送方法制造方法及图纸

一种炉管设备的传送装置和传送方法，其中所述炉管设备的传送装置包括：传送手臂，用于将晶舟内的晶圆传送至晶片盒或者将晶片盒内的晶圆传送至晶舟内，所述传送手臂的一端具有若干沿垂直方向上下分层设置的晶圆装取片，所述晶圆装取片用于暂时存放从晶舟或晶片盒内取出的晶圆；其特征在于，还包括位于传送手臂上的红外温度检测单元，用于检测晶圆装取片上的晶圆的温度。红外温度检测单元用于检测晶圆装取片上的晶圆的温度，当检测的温度大于设定温度时，则停止晶圆的传送，有效的防止了将未冷却的高温晶圆传送回晶片盒，既保护了晶片盒又防止了晶圆的报废。

【技术实现步骤摘要】
炉管设备的传送装置和传送方法
本专利技术涉及半导体制作领域，特别涉及一种炉管设备的传送装置和传送方法。
技术介绍
半导体制造工艺主要是进行多次的光刻工艺、刻蚀工艺和成膜工艺等，在半导体晶圆上形成各种结构的半导体器件。其中成膜工艺普遍采用热氧化法、和化学气相沉积工艺。而现有的热氧化法主要采用炉管设备进行，首先将晶片盒内的晶圆传送至晶舟内，然后将装载有晶圆的晶舟置于炉管设备的处理腔室中，接着将反应气体通入高温炉管内，使得反应气体在炉管设备的处理腔室内发生化学反应，在晶圆的表面沉淀一层薄膜，然后将晶舟从反应腔室中取出，进行自然冷却，冷却后，将晶舟内的晶圆传送回晶片盒。该工艺主要用于生长二氧化硅或氮化硅等，近年来也出现了利用该工艺生长金属层和高介电常数材料层等。现有的热氧化工艺所使用的炉管设备，有水平式、垂直式和桶式多种形式，在炉管设备运行一定时间后，为了保证炉管设备的稳定性，工程人员通常需要对炉管设备进行预防性维护，在进行维护时，为了提高工作效率，工程人员通常会对炉管设备的冷却时间进行修改，使冷却时间缩短，而在维护结束时，有时会忘记将冷却时间改回原先的设定值，后续在进行的产品的工艺的处理时，在晶圆在冷却的时间不够的情况下，将高温的晶圆送回晶片盒，易造成晶圆的报废和晶片盒的损坏。更多炉管设备的相关资料请参考公开号为US2012/00125466的美国专利文件。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种具有检测传送手臂上的晶圆的温度的炉管设备传送装置及其传送方法。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供了一种炉管设备的传送装置，包括：传送手臂，用于将晶舟内的晶圆传送至晶片盒或者将晶片盒内的晶圆传送至晶舟内，所述传送手臂的一端具有若干沿垂直方向上下分层设置的晶圆装取片，所述晶圆装取片用于暂时存放从晶舟或晶片盒内取出的晶圆；其特征在于，还包括位于传送手臂上的红外温度检测单元，用于检测晶圆装取片上的晶圆的温度。可选的，所述晶圆装取片的数量大于等于2个，红外温度检测单元的数量至少为1个。可选的，所述红外温度检测单元的数量等于晶圆装取片的数量，每一个红外温度检测单元检测对应的晶圆装取片上的晶圆的温度。可选的，所述晶圆装取片的数量为5个，红外温度检测单元的数量为1个，所述红外温度检测单元位于第三个晶圆装取片和第四个晶圆装取片之间的传送手臂侧壁上，红外温度检测单元用于检测第三个晶圆装取片上的晶圆的温度。可选的，所述晶圆装取片内具有贯穿所述晶圆装取片厚度的凹槽，且上层的晶圆装取片上的凹槽位于下层的晶圆装取片上的凹槽的正上方，所述红外温度检测单元位于晶圆装取片的凹槽的正上方或正下方，并通过一个中间连接装置固定在传送手臂侧壁的上表面或下表面上。可选的，所述晶圆装取片的宽度小于晶圆的直径，所述红外温度检测单元位于晶圆装取片两侧边缘的正上方或正下方，并通过一个中间连接装置固定在传送手臂的上表面或下表面上。可选的，所述红外温度检测单元检测的温度的范围为-32~999摄氏度，红外温度检测单元检测温度时的反应时间小于等于1秒。可选的，所述传送手臂内具有第一驱动单元，第一驱动单元与晶圆装取片相连接，用于驱动晶圆装取片在水平方向运动、以及在垂直方向小幅运动。可选的，还包括：第二驱动单元，第二驱动单元与传送手臂相连接，用于驱动传送手臂在水平方向和垂直方向运动、以及在水平平面内旋转。可选的，还包括：主控制单元，与所述第一驱动单元、第二驱动单元和红外温度检测单元之间进行通信，用于接收反馈信号、发出控制命令和存储相关信息。可选的，所述主控制单元接到从红外温度检测单元发送的含有检测获得的温度参数的反馈信号后，向第一驱动单元和第二驱动单元发送停止驱动或继续驱动的命令。可选的，还包括：晶圆检测单元，位于所述晶圆装取片上，用于检测晶圆装取片是否存在晶圆，晶圆检测单元还与主控制单元之间进行通信，将含有晶圆数量的信号反馈给主控制单元。本专利技术技术方法还提供了一种炉管设备的传送装置的传送方法，包括：提供所述的炉管设备的传送装置；提供晶舟，在晶舟内装载晶圆；将晶舟置于处理腔室内，对晶舟内的晶圆进行热处理；将晶舟从待处理腔室内取出，进行自然冷却；自然冷却后，传送手臂从晶舟内取出晶圆，晶圆置于传送手臂的晶圆装取片上，红外温度检测单元检测晶圆装取片上晶圆的温度，若检测的温度大于等于预设温度，则停止晶圆的传输，反之，则将传输手臂上的晶圆传送至晶片盒内。可选的，所述预设温度存储在主控制单元中，所述主控制单元接到从红外温度检测单元发送的含有检测获得的温度参数的反馈信号后，主控制单元将检测的温度与预设温度相比较，若检测的温度大于等于预设温度，则主控制单元向第一驱动单元和第二驱动单元发送停止驱动的命令，以停止晶圆的传送。可选的，所述预设温度的范围为小于等于60摄氏度。可选的，传送手臂从晶舟取到晶圆时，晶圆检测单元检测晶圆装取片上是否存在晶圆，晶圆检测单元将含有晶圆数量的信号反馈给主控制单元，同时红外温度检测单元检测晶圆装取片上晶圆的温度，然后主控制单元接收从红外温度检测单元发送的含有检测获得的温度参数的反馈信号。可选的，传送手臂从晶舟取到晶圆后，当传送手臂运行到晶舟和晶片盒之间的一个位置时，传送手臂停止运动，第一驱动单元驱动晶圆装取片上下运动，以增大相邻晶圆装取片之间的间距，同时红外温度检测单元检测晶圆装取片上晶圆的温度，然后主控制单元接收从红外温度检测单元发送的含有检测获得的温度参数的反馈信号。可选的，传送手臂停止运动时间范围为小于等于1.5秒。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案的炉管设备的传送装置，在传送手臂上设置红外温度检测单元，红外温度检测单元用于检测晶圆装取片上的晶圆的温度，当检测的温度大于设定温度时，则停止晶圆的传送，有效的防止了将未冷却的高温晶圆传送回晶片盒，既保护了晶片盒又防止了晶圆的报废。进一步，所述晶圆装取片的数量为5个，红外温度检测单元的数量为1个，所述红外温度检测单元位于第三个晶圆装取片和第四个晶圆装取片之间的传送手臂侧壁上，节省了红外温度检测单元的数量，节约了成本。进一步，所述晶圆装取片内具有贯穿所述晶圆装取片厚度的凹槽，且上层的晶圆装取片上的凹槽位于下层的晶圆装取片上的凹槽的正上方，所述红外温度检测单元位于晶圆装取片的凹槽的正上方或正下方，并通过一个中间连接装置固定在传送手臂的上表面或下表面上，节省了红外温度检测单元的数量，节约了成本，并且安装较为方便。进一步，所述晶圆装取片的宽度小于晶圆的直径，所述红外温度检测单元位于晶圆装取片两侧边缘的正上方或正下方，并通过一个中间连接装置固定在传送手臂的上表面或下表面上，节省了红外温度检测单元的数量，节约了成本，并且安装较为方便。本专利技术技术方案炉管设备的传送装置的传送方法，当传送手臂从晶舟取到晶圆时，晶圆检测单元检测晶圆装取片上是否存在晶圆，晶圆检测单元将含有晶圆数量的信号反馈给主控制单元，同时红外温度检测单元检测晶圆装取片上晶圆的温度，然后主控制单元接收从红外温度检测单元发送的含有检测获得的温度参数的反馈信号。在传送手臂从晶舟取到晶圆时就接受反馈信号，由于此时手臂的运行速度会较慢，使得检测的精度较高，并且主控制单元能较早的判断晶圆的温度是否存在问题，能提前做出判断，防止传送手臂运行速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炉管设备的传送装置，包括：传送手臂，用于将晶舟内的晶圆传送至晶片盒或者将晶片盒内的晶圆传送至晶舟内，所述传送手臂的一端具有若干沿垂直方向上下分层设置的晶圆装取片，所述晶圆装取片用于暂时存放从晶舟或晶片盒内取出的晶圆；其特征在于，还包括位于传送手臂上的红外温度检测单元，用于检测晶圆装取片上的晶圆的温度。

【技术特征摘要】
1.一种炉管设备的传送装置，包括：传送手臂，用于将晶舟内的晶圆传送至晶片盒或者将晶片盒内的晶圆传送至晶舟内，所述传送手臂的一端具有大于等于2个的沿垂直方向上下分层设置的晶圆装取片，所述晶圆装取片用于暂时存放从晶舟或晶片盒内取出的晶圆；其特征在于，还包括位于传送手臂上的红外温度检测单元，用于检测晶圆装取片上的晶圆的温度；主控制单元，用于接收从红外温度检测单元发送的含有检测获得的温度参数的反馈信号，并将检测的温度与预设温度相比较，若检测的温度大于等于预设温度，则主控制单元发送停止驱动的命令，以停止晶圆的传送。2.如权利要求1所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，红外温度检测单元的数量至少为1个。3.如权利要求2所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，所述红外温度检测单元的数量等于晶圆装取片的数量，每一个红外温度检测单元检测对应的晶圆装取片上的晶圆的温度。4.如权利要求2所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，所述晶圆装取片的数量为5个，红外温度检测单元的数量为1个，所述红外温度检测单元位于第三个晶圆装取片和第四个晶圆装取片之间的传送手臂侧壁上，红外温度检测单元用于检测第三个晶圆装取片上的晶圆的温度。5.如权利要求1所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，所述晶圆装取片内具有贯穿所述晶圆装取片厚度的凹槽，且上层的晶圆装取片上的凹槽位于下层的晶圆装取片上的凹槽的正上方，所述红外温度检测单元位于晶圆装取片的凹槽的正上方或正下方，并通过一个中间连接装置固定在传送手臂的上表面或下表面上。6.如权利要求1所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，所述晶圆装取片的宽度小于晶圆的直径，所述红外温度检测单元位于晶圆装取片两侧边缘的正上方或正下方，并通过一个中间连接装置固定在传送手臂的上表面或下表面上。7.如权利要求1所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，所述红外温度检测单元检测的温度的范围为-32～999摄氏度，红外温度检测单元检测温度时的反应时间小于等于1秒。8.如权利要求1所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，所述传送手臂内具有第一驱动单元，第一驱动单元与晶圆装取片相连接，用于驱动晶圆装取片在水平方向运动、以及在垂直方向小幅运动。9.如权利要求8所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，还包括：第二驱动单元，第二驱动单元与传送手臂相连接，用于驱动传送手臂在水平方向和垂直方向运动、以及在水平平面内旋转。10.如权利要求9所述的炉管设备的传送装置，其特征在于，所述主控制单元与所述第一驱动单元、第二驱动单元和红外温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，许忠义，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：