CN103077909B - 炉管设备的传送装置和传送方法 - Google Patents

炉管设备的传送装置和传送方法 Download PDF

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Abstract

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。

Description

炉管设备的传送装置和传送方法
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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,本发明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。
本发明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,本发明技术方案具有以下优点:
本发明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。
本发明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较快或者红外温度检测单元反应时间较长时的误判断。
本发明技术方案炉管设备的传送装置的传送方法,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,使晶圆装取片之间的间距适应于晶片盒的间距,在传送手臂停止运动的同时,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。在传送手臂停止运动的时候检测晶圆的温度,红外温度检测单元在检测温度时不会受到传送手臂运动的影响,从而提高检测的温度的精度和准确性。
附图说明
图1~图5为本发明实施例的炉管设备的传送装置的结构示意图;
图6为本发明实施例的炉管设备的传送装置的传送方法。
具体实施方式
现有的炉管设备由于工程人员的误操作,使得热处理后的晶圆的冷却时间减少,在将高温的晶圆传送回晶片盒后,高温的晶圆会使得晶片盒部分融化,使得晶圆盒被损坏,并且溶化后的晶片盒材料会沾污晶圆的表面和背面,造成晶圆的报废。
为解决上述问题,发明人提出一种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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在详述本发明实施例时,为便于说明,示意图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明的保护范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
图1~图5为本发明实施例炉管设备的传送装置的结构示意图;图6为本发明实施例炉管设备的传送装置的传送方法。
参考图1,本发明实施例提供的炉管设备的传送装置,包括:传送手臂100,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101,所述晶圆装取片101用于暂时存放从晶舟或晶片盒内取出的晶圆;所述传送装置还包括位于传送手臂100上的红外温度检测单元102,用于检测晶圆装取片101上的晶圆的温度。
所述传送手臂102内具有第一驱动单元(图中未示出),第一驱动单元与晶圆装取片101相连接,用于驱动晶圆装取片101在水平方向运动、以及在垂直方向小幅运动。晶圆装取片101在水平方向运动插入晶片盒内或晶舟内取片和送片,晶圆装取片101在取到晶圆后,晶圆装取片101垂直方向小幅运动,以增大和减小相邻晶圆装取片101之间的间距,使其适合于向晶片盒或晶舟内传送。
所述传送装置还包括第二驱动单元103,第二驱动单元103与传送手臂100相连接,用于驱动传送手臂100在水平方向和垂直方向运动、以及在水平平面内旋转,传送手臂100在水平方向和垂直方向、以及在水平平面内旋转时,晶圆装取片101位于传送手臂上,晶圆装取片101也随着传送手臂水平方向和垂直方向、以及在水平平面内旋转。
所述炉管设备具有主控制单元(图中未示出),主控制单元与所述第一驱动单元、第二驱动单元103和红外温度检测单元102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。所述接收的反馈信号包括从红外温度检测单元102发出的含有检测获得的温度参数的反馈信号,所述控制命令包括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,所述存储的相关信息包括预设温度。
所述主控制单元接到从红外温度检测单元102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,从而防止将检测温度超过预设温度的晶圆传送回晶片盒内,防止晶片盒的损坏和晶圆的报废。
晶圆检测单元(图中未示出),位于所述晶圆装取片101上,用于检测晶圆装取片101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之间进行通信,将含有晶圆数量的信号反馈给主控制单元。晶圆检测单元光电传感器,包括光反射端和光接收端,光反射端和光接收端分别位于晶圆装取片101的两侧,晶圆装取片101上没有晶圆时,光反射端发出的光被光接收端接收,当晶圆装取片101上存在晶圆时,晶圆挡住光反射端发出的光的传输路径,光接收端接收不到光发射端发出的光,光接收端输出的信号有一个高低电平的转化,从而判断晶圆装取片101是否存在晶圆。
所述红外温度检测单元102一般包括:光学单元、探测单元、信号处理单元和使能单元。红外温度检测单元102在工作时,晶圆发射的红外辐射能量,经光学系统汇聚到探测单元,探测单元将接收的辐射能量转化为相应的电信号,该电信号经信号处理单元放大、补偿和线性处理后,转变为被测晶圆的温度值,使能单元将被测晶圆的温度值转换为含有检测获得的温度参数的反馈信号反馈给炉管设备的主控制单元。
所述红外温度检测单元102检测的温度的范围为-32~999摄氏度,红外温度检测单元102检测温度时的反应时间小于等于1秒,红外温度检测单元102检测温度的反应时间相对较短,在传送手臂传送晶圆时,能及时的检测晶圆装取片101上晶圆的温度,将检测的温度信号反馈给主控制单元。
所述晶圆装取片101的数量大于等于2个,使得传送装置一次可以传送大于等于两片的晶圆,以提高传送的效率,所述红外温度检测单元102的数量至少为1个,在传送晶圆时,可以检测至少一个晶圆装取片101上晶圆的温度。
为了测量每个晶圆装取片101上存放的晶圆的温度,所述红外温度检测单元102的数量等于晶圆装取片101的数量,每一个红外温度检测单元102检测对应的晶圆装取片101上的晶圆的温度,提高了检测的精度。在本实施例中,晶圆装取片101的数量为5个,所述红外温度检测单元102的数量也为5个,红外温度检测单元102位于晶圆装取片101上方的传送手臂100的与晶圆装取片101同侧的侧壁上,且每个红外温度检测单元102靠近对应的晶圆装取片101。
在本发明的其他实施例中,请参考图2,所述晶圆装取片101的数量为5个,红外温度检测单元102的数量为1个,所述红外温度检测单元102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102用于检测第三个晶圆装取片101上的晶圆的温度。炉管设备的传送装置在取晶圆时,一般是取5片,即每一个晶圆装取片101上存取一片晶圆,当晶舟和晶片和内的晶圆数量为一片时,通常是第三个晶圆装取片去取片,因此在第三个晶圆装取片和第四个晶圆装取片设置一个红外温度检测单元102就可以检测从晶舟内取出的多片晶圆或一片晶圆的温度,节省了红外温度检测单元的数量,节约了成本。
在本发明的另一实施例中,请参考图3和图4,图4为图3中部分结构的俯视视角示意图,所述晶圆装取片101的数量为多个,以5个为例,所述晶圆装取片101内具有贯穿所述晶圆装取片101厚度的凹槽105,且上层的晶圆装取片101上的凹槽位于下层的晶圆装取片101上的凹槽的正上方,所述凹槽105位于晶圆装取片101中部区域,凹槽105的形状为矩形或者圆或者其他的形状,当晶圆装取片101取到晶圆时,晶圆覆盖所述凹槽105,所述红外温度检测单元102位于晶圆装取片101的凹槽105的正上方或正下方,并通过一个中间连接装置104固定在传送手臂100的上表面或下表面上。本实施例中的采用一个温度检测单元102可以检测最上层的晶圆装取片101上晶圆的温度,或者当上层的晶圆装取片101上不存在晶圆时,可以通过凹槽105检测下层晶圆装取片101上晶圆的温度,因此无需考虑传送装置一次去几片晶圆或者哪一个晶圆装取片101取一片晶圆,都可以较方便的检测到晶圆的温度,并且温度检测单元102通过中间连接装置104固定在传送手臂100的上表面或下表面上,相比于固定在晶圆装取片101之间的传送手臂侧壁上,安装简单方便,并且不用对晶圆装取片101的原有结构进行调整。
在本发明的又一实施例中,请参考图3和图5,图5为图3中部分结构的俯视视角示意图,所述晶圆装取片101的数量为多个,以5个为例,所述晶圆装取片101的宽度小于晶圆106的直径,所述红外温度检测单元102位于晶圆装取片101两侧边缘的正上方或正下方,以及晶圆106的直径范围内,并通过一个中间连接装置104固定在传送手臂的上表面或下表面上。本实施例中的采用一个温度检测单元102可以检测最上层的晶圆装取片101上晶圆的温度,或者当上层的晶圆装取片101上不存在晶圆时,直接检测下层晶圆装取片101上晶圆的温度,因此无需考虑传送装置一次去几片晶圆或者哪一个晶圆装取片101取一片晶圆,都可以较方便的检测到晶圆的温度,并且温度检测单元102通过中间连接装置104固定在传送手臂100上,相比于固定在晶圆装取片101之间的传送手臂侧壁的上表面或下表面上,安装简单方便,并且不用对晶圆装取片101的原有结构进行调整。
本发明实施例还提供了一种采用上述炉管设备的传送装置的传送方法,包括步骤:
步骤S201,提供所述的炉管设备的传送装置;
步骤S202,提供晶舟,在晶舟内装载晶圆;
步骤S203,将晶舟置于处理腔室内,对晶舟内的晶圆进行热处理;
步骤S204,将晶舟从待处理腔室内取出,进行自然冷却;
步骤S205,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。
下面将对上述具体放入过程进行详细的描述。
首先,提供上述所述的炉管设备和炉管设备的传送装置,在主控制单元中存储预设温度,预设温度的范围为小于等于60摄氏度,较佳的所述预设温度为50摄氏度,晶圆的温度为小于50摄氏度不会对晶片盒产生损坏,并且减少晶圆的冷却时间。
然后,提供晶舟,在晶舟内装载晶圆,所述晶圆为需要进入炉管设备的处理腔室进行热处理的产品片或控制片,所述热处理包括成膜工艺和退火工艺。
然后,将晶舟置于处理腔室内,对晶舟内的晶圆进行热处理。热处理的温度一般大于300摄氏度。
接着,将晶舟从待处理腔室内取出,进行自然冷却。冷却时一般在炉管设备的装载室,在冷却时在装载室中通入氮气等保护性气体。
接着,在自然冷却后,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,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,并给出报警,反之,则将传输手臂上的晶圆传送至晶片盒内。
主控制单元接受反馈信号可以在传送手臂从晶舟取到晶圆时: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较快或者红外温度检测单元反应时间较长时的误判断。
主控制单元接受反馈信号也可以在传送手臂从晶舟取到晶圆后的传送过程中: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,使晶圆装取片之间的间距适应于晶片盒的间距,在传送手臂停止运动的同时,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。在传送手臂停止的时候检测晶圆的温度,红外温度检测单元在检测温度时不会受到传送手臂运动的影响,从而提高检测的温度的精度和准确性。
所述传送手臂停止运动时间范围为小于等于1.5秒。
综上,本发明实施例的炉管设备的传送装置,在传送手臂上的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。
本发明实施例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较快或者红外温度检测单元反应时间较长时的误判断。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (18)

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。
11.如权利要求10任一项所述的炉管设备的传送装置,其特征在于,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。
12.如权利要求1所述的炉管设备的传送装置,其特征在于,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。
13.一种炉管设备的传送装置的传送方法,其特征在于,包括:
提供权利要求1~12任一项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。
14.如权利要求13所述的炉管设备的传送装置的传送方法,其特征在于,所述预设温度存储在主控制单元中,所述主控制单元接收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。
15.如权利要求14所述的炉管设备的传送装置的传送方法,其特征在于,所述预设温度的范围为小于等于60摄氏度。
16.如权利要求14所述的炉管设备的传送装置的传送方法,其特征在于,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。
17.如权利要求14所述的炉管设备的传送装置的传送方法,其特征在于,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,同时从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。
18.如权利要求17所述的炉管设备的传送装置的传送方法,其特征在于,传送手臂停止运动时间范围为小于等于1.5秒。
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