CN104269368A - 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法 - Google Patents

一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104269368A
CN104269368A CN201410432333.1A CN201410432333A CN104269368A CN 104269368 A CN104269368 A CN 104269368A CN 201410432333 A CN201410432333 A CN 201410432333A CN 104269368 A CN104269368 A CN 104269368A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating
wafer
preheating
chamber
end module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410432333.1A
Other languages
English (en)
Inventor
吴凤丽
姜崴
陈英男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Piotech Inc
Original Assignee
Piotech Shenyang Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Piotech Shenyang Co Ltd filed Critical Piotech Shenyang Co Ltd
Priority to CN201410432333.1A priority Critical patent/CN104269368A/zh
Publication of CN104269368A publication Critical patent/CN104269368A/zh
Priority to PCT/CN2015/076745 priority patent/WO2016029701A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法，主要解决现有的晶圆加热方法及加热结构因加热时间及加热温度无法满足要求而带来的成膜质量不好或产能降低等问题。本发明通过增加一个可加热的真空装载室，真空装载室可安装在设备前端模块内部或设备前端模块的装载港位置，在沉积反应前对晶圆进行预加热，当晶圆温度满足要求时，再将晶圆送入反应腔进行沉积反应。通过两层金属基板内部夹装硅胶加热片的结构形式，体积小、重量轻，工艺简单，重复利用率高，适用性强，节约成本。可广泛应用于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域。

Description

一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种为晶圆加热的装置，确切地说是一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法，该装置可依据不同的工艺流程要求挂载在设备上的不同位置，以达到对晶圆的加热、预热或保温等要求，属于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域。 
背景技术
半导体镀膜设备在进行沉积反应时，需要使晶圆达到一定的温度，才能沉积出质量符合要求的薄膜。现有半导体镀膜设备大都采用使晶圆进入反应腔体后停留一段时间，并在停留时通过加热装置或等离子体轰击等方式使晶圆达到沉积反应所需的温度。但是，如停留加热时间短，晶圆未完全达到反应所需温度，则会影响成膜质量；如停留加热时间过长，则降低生产效率，影响产能，增加成本。 
现有的板式加热器大都采用金属铸造方式，内部安装加热管或加热丝，工艺复杂，人工成本高，产品合格率低，且一旦表面或某些结构损坏或变更即无法继续使用，造成浪费。 
发明内容
本发明以解决上述问题为目的，主要解决现有的晶圆加热方法及加热结构因加热时间及加热温度无法满足要求而带来的成膜质量不好或产能降低等问题。 
为实现上述目的，本发明通过增加一个可加热的真空装载室，真空装 载室可安装在设备前端模块内部或设备前端模块的装载港位置，在沉积反应前对晶圆进行预加热，当晶圆温度满足要求时，再将晶圆送入反应腔进行沉积反应，以增加效率，提高产能。并可根据不同的工艺要求挂载在不同位置，以实现对晶圆预热、加热或保温等其他特殊要求。 
具体技术方案：一种利用前端模块为晶圆加热的装置，该装置采用在设备前端模块内部(5)或设备前端模块的装载港位置(3)上挂载预热腔室，可根据不同工艺流程要求挂载单片预热腔室或多片热腔室或带有不同升降结构或具有加热功能的预热腔室。在工艺过程中，晶圆由设备前端模块(1)的机械手从晶圆盒中取出，并放入预热腔室进行预热或加热。当温度达到要求后，由机械手将其送入传片腔(2)，并由传片腔(2)的机械手将其送入反应腔(4)进行沉积反应。也可根据工艺要求在晶圆进行沉积反应后传入预热腔进行保温等操作。 
本发明的加热方式采用两层金属基板内部夹装硅胶加热片的方式，底板(17)作为加热片支撑的载体，上方安置硅胶加热片(15)。上述硅胶加热片(15)的上面设有上压板(16)将其夹紧，保证接触良好、导热均匀，及起到保护加热片的目的。 
本发明的有益效果及特点：采用模块化设计理念，根据不同工艺流程在不同位置挂载不同结构的预热腔，以实现对晶圆的预热、加热或保温等功能。即可满足沉积反应所需温度，又有利于提高产能。采用一种金属夹层间安装硅胶加热片的加热方式其工艺简单，价格低，重复利用率高，适用性强。 
附图说明
图1是本发明的挂载位置示意图。 
图2是多片预热固定腔剖视图。 
图3是加热板式多片预热腔剖视图。 
图4是加热板式多片预热腔A-A剖视图。 
图5是一种加热板式结构剖视图。 
图中零件标号分别代表: 
1、设备前端模块；2、传片腔；3、预热腔挂载位置A；4、反应腔；5、预热腔挂载位置B；6、加热板；7、晶圆支架A；8、预热腔室A；9、传片口；10、预热腔盖板A；11、晶圆；12、升降机构；13、下降位置；14、上升位置；15、加热片；16、上压板；17、底板；18、加热管；19、预热腔盖板B；20、预热腔室B；21、晶圆支架B。 
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 
具体实施方式
实施例1 
如图1和图2所示，多片预热腔由加热管(18)、预热腔室盖板B(19)、预热腔室B(20)及晶圆支架(21)组成。其中预热腔室盖板B(19)及预热腔室B(20)形成一个独立的腔室空间。预热腔室B(20)中设有中空的隔热层，采用空气隔热或可填充保温棉用以隔绝腔室内外的热传导。在预热腔室B(20)内均布安装有加热管(18)或加热灯等加热器件，用以实现加热功能。在预热腔室B(20)内安装有晶圆支架(21)，在加热时用来承载晶圆。 
工作时，设备前端模块(1)机械手将晶圆传送进入多片降预热腔， 通过机械手自身的升降运动实现多片晶圆的逐层放置，预热腔室B(20)内均布安装有加热管(18)或加热灯等加热器件，以实现多片晶圆均匀、充分加热。当加热温度满足后，由设备前端模块(1)机械手将晶圆取出并送入传片腔(2)直至反应腔(4)进行沉积反应。 
实施例2 
如图1和图3、4所示，加热板式多片预热腔由加热板(6)、晶圆支架A(7)、预热腔室A(8)、传片口(9)、预热腔盖板A(10)、升降机构(12)、加热片(15)、上压板(16)、底板(17)组成。预热腔室A(8)及预热腔室盖板A(10)形成一个独立的腔室空间，在预热腔室A(8)内均布安装有加热板(6)等加热器件，以实现加热功能。预热腔室A的后方设有升降机构(12)，升降机构(12)上方安装晶圆支架A(7),用以托起晶圆，实现取送片操作。 
工作时，设备前端模块(1)机械手将晶圆从晶圆盒中取出，送进入板式多片预热腔，升降机构(12)推动晶圆支架A(7)将晶圆(11)升起，晶圆支架A(7)顶部将晶圆(11)从机械手上托起，机械手撤出后，升降机构(12)带晶圆支架A(7)下降，将晶圆支架A(7)落下，使晶圆(11)落入加热板(6)内进行加热。加热板(6)内部有电热丝或其他加热装置，以使晶圆可以均匀快速的进行加热。当加热温度满足后，升降机构(12)推动晶圆支架A(7)升起，晶圆支架(7)顶部将晶圆(11)从加热板(6)上托起，设备前端模块(1)机械手进入，升降机构(12)带晶圆支架A(7)下降，使晶圆落入机械手上，并由机械手将晶圆取出，并送入传片腔(2)直至反应腔(4)进行沉积反应。实施例中结构为两套升降机构，每套机 构可同时升降两片晶圆，也可采用同一升降机构带动一片或多片晶圆的升降方式。 
如图5所示，加热板(6)由加热片(15)、上压板(16)及底板(17)组成。底板(17)作为加热片支撑的载体，上方安置硅胶加热片(15)作为加热的热源，加热片(15)可采用Kapton、Teflon等轻薄的硅胶材质，加热片中布置有热电偶用于进行加热片的控温及测温，并可安置多个测温点以检测温度的均匀性，加热片上方有上压板(16)将其夹紧，以保证接触良好、导热均匀，及起到保护加热片的目的。上压板(16)上有凸台结构作为晶圆(11)的支撑，以保证晶圆与加热板有良好的接触，保证温度的均匀性，如经过一段时间的使用使上压板造成磨损，或加热器损坏等问题或结构需要变更，上述结构件皆可单独拆装及变更，以适应新的结构或功能变化。 

Claims (7)

1.一种利用前端模块为晶圆加热的装置，其特征在于：该装置采用在设备前端模块内部或设备前端模块的装载港位置上挂载预热腔室，可根据不同工艺流程要求挂载单片预热腔室或多片热腔室或带有不同升降结构或具有加热功能的预热腔室，加热方式采用两层金属基板内部夹装硅胶加热片的结构。 
2.如权利要求1所述的一种利用前端模块为晶圆加热的装置，其特征在于：所述的多片预热腔由加热管、预热腔室盖板B、预热腔室B及晶圆支架组成，其中预热腔室盖板B及预热腔室B形成一个独立的腔室空间，预热腔室B中设有中空的隔热层，在预热腔室B内均布安装有加热管或加热灯加热器件，在预热腔室B内安装有晶圆支架，在加热时用来承载晶圆。 
3.如权利要求2所述的一种利用前端模块为晶圆加热的装置，其特征在于：上述中空的隔热层采用空气隔热或可填充保温棉用以隔绝腔室内外的热传导。 
4.如权利要求1所述的一种利用前端模块为晶圆加热的装置，其特征在于：多片预热腔由加热板、晶圆支架A、预热腔室A、传片口、预热腔盖板A、升降机构、加热片、上压板、底板组成，预热腔室A及预热腔室盖板A形成一个独立的腔室空间，在预热腔室A内均布安装有加热板加热器件，预热腔室A的后方设有升降机构，升降机构上方安装晶圆支架A,用以托起晶圆，实现取送片操作。 
5.如权利要求4所述的一种利用前端模块为晶圆加热的装置，其特征 在于：所述加热板由加热片、上压板及底板组成，底板作为加热片支撑的载体，上面安置硅胶加热片作为加热的热源，上述硅胶加热片的上面设有上压板将其夹紧，上压板上设有凸台结构作为晶圆的支撑。 
6.如权利要求4所述的一种利用前端模块为晶圆加热的装置，其特征在于：所述的加热片可采用Kapton、Teflon轻薄硅胶材质。 
7.一种采用如权利要求1所述利用前端模块为晶圆加热装置的方法，其特征在于：在工艺过程中，晶圆由设备前端模块的机械手从晶圆盒中取出，并放入预热腔室进行预热或加热，当温度达到要求后，由机械手将其送入传片腔，并由传片腔的机械手将其送入反应腔进行沉积反应，也可根据工艺要求在晶圆进行沉积反应后传入预热腔进行保温操作。 
CN201410432333.1A 2014-08-29 2014-08-29 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法 Pending CN104269368A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410432333.1A CN104269368A (zh) 2014-08-29 2014-08-29 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法
PCT/CN2015/076745 WO2016029701A1 (zh) 2014-08-29 2015-04-16 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410432333.1A CN104269368A (zh) 2014-08-29 2014-08-29 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104269368A true CN104269368A (zh) 2015-01-07

Family

ID=52160879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410432333.1A Pending CN104269368A (zh) 2014-08-29 2014-08-29 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN104269368A (zh)
WO (1) WO2016029701A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016029701A1 (zh) * 2014-08-29 2016-03-03 沈阳拓荆科技有限公司 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法
CN114086158A (zh) * 2021-11-29 2022-02-25 重庆忽米网络科技有限公司 一种用于cvd设备的晶圆沉积加工方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114496901A (zh) * 2022-04-15 2022-05-13 拓荆科技(北京)有限公司 应用于镀膜设备的机械手
CN115747768A (zh) * 2022-11-18 2023-03-07 南开大学 一种原子层、分子层沉积设备及沉积方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11251255A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Super Silicon Kenkyusho:Kk 半導体ウエハ製造方法及び装置
US6393210B1 (en) * 1999-08-23 2002-05-21 Promos Technologies, Inc. Rapid thermal processing method and apparatus
CN1511973A (zh) * 2002-12-30 2004-07-14 友达光电股份有限公司 预热反应室
CN1748285A (zh) * 2002-12-17 2006-03-15 应用材料有限公司 用于均匀加热基片的腔室
CN1858897A (zh) * 2005-05-02 2006-11-08 大日本网目版制造株式会社 发光型热处理设备
CN1943015A (zh) * 2004-04-16 2007-04-04 东京毅力科创株式会社 被处理体的处理装置
CN101034661A (zh) * 2006-03-08 2007-09-12 东京毅力科创株式会社 基板处理装置、基板处理条件研究方法和存储介质
CN101827466A (zh) * 2010-03-30 2010-09-08 东莞宏威数码机械有限公司 平板加热装置
CN102105312A (zh) * 2008-07-31 2011-06-22 东京毅力科创株式会社 用于化学处置和热处置的高产量处理系统及操作方法
CN103855057A (zh) * 2012-12-04 2014-06-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 托盘升降装置、预热设备及高温托盘的冷却方法
CN104011845A (zh) * 2011-10-26 2014-08-27 布鲁克斯自动化公司 半导体晶片搬运和运输

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1059675B1 (en) * 1999-06-08 2009-05-20 Kaneka Corporation Method of encapsulating a photovoltaic module by an encapsulating material
CN102842500A (zh) * 2011-06-22 2012-12-26 上海华虹Nec电子有限公司 Hdp-cvd工艺淀积衬垫二氧化硅层的方法
CN104269368A (zh) * 2014-08-29 2015-01-07 沈阳拓荆科技有限公司 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11251255A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Super Silicon Kenkyusho:Kk 半導体ウエハ製造方法及び装置
US6393210B1 (en) * 1999-08-23 2002-05-21 Promos Technologies, Inc. Rapid thermal processing method and apparatus
CN1748285A (zh) * 2002-12-17 2006-03-15 应用材料有限公司 用于均匀加热基片的腔室
CN1511973A (zh) * 2002-12-30 2004-07-14 友达光电股份有限公司 预热反应室
CN1943015A (zh) * 2004-04-16 2007-04-04 东京毅力科创株式会社 被处理体的处理装置
CN1858897A (zh) * 2005-05-02 2006-11-08 大日本网目版制造株式会社 发光型热处理设备
CN101034661A (zh) * 2006-03-08 2007-09-12 东京毅力科创株式会社 基板处理装置、基板处理条件研究方法和存储介质
CN102105312A (zh) * 2008-07-31 2011-06-22 东京毅力科创株式会社 用于化学处置和热处置的高产量处理系统及操作方法
CN101827466A (zh) * 2010-03-30 2010-09-08 东莞宏威数码机械有限公司 平板加热装置
CN104011845A (zh) * 2011-10-26 2014-08-27 布鲁克斯自动化公司 半导体晶片搬运和运输
CN103855057A (zh) * 2012-12-04 2014-06-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 托盘升降装置、预热设备及高温托盘的冷却方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016029701A1 (zh) * 2014-08-29 2016-03-03 沈阳拓荆科技有限公司 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法
CN114086158A (zh) * 2021-11-29 2022-02-25 重庆忽米网络科技有限公司 一种用于cvd设备的晶圆沉积加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016029701A1 (zh) 2016-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW529066B (en) Chamber for uniform substrate heating
CN104269368A (zh) 一种利用前端模块为晶圆加热的装置及方法
EP2355133A2 (en) Substrate heating apparatus, substrate heating method and substrate processing system
CN104269369A (zh) 一种通过真空装载腔为晶圆预热的装置及方法
JP2000101117A (ja) 太陽電池におけるラミネート装置
CN101924017A (zh) 基板加热单元和包含该基板加热单元的基板处理装置
JP6444641B2 (ja) 成膜装置、サセプタ、及び成膜方法
CN104752136B (zh) 一种等离子体处理装置及其静电卡盘
JP2013225665A (ja) 炭化珪素の成膜装置および炭化珪素の成膜方法
CN108642478A (zh) 一种镀膜系统及镀膜工艺
CN1748285B (zh) 用于均匀加热基片的腔室
CN102856148B (zh) 成膜装置
TWI601703B (zh) 玻璃成型爐
TW201222622A (en) Apparatus for processing a substrate
JP2011235442A (ja) ラミネート装置用熱板およびその熱板を用いたラミネート装置
JP5658083B2 (ja) 温度変更システム
CN101371342A (zh) 用于分批式反应室的加热装置
JP2000101119A (ja) 太陽電池におけるラミネ―ト方法及びそのラミネ―ト装置
CN104934345A (zh) 一种等离子体装置
CN201226359Y (zh) 非晶硅太阳电池组件层压机
CN114672789A (zh) 一种气相沉淀设备及其晶圆加热载台和加热方法
CN106119811B (zh) 一种真空设备的基板加热台
CN105261576A (zh) 一种加热腔室及半导体加工设备
KR101593493B1 (ko) 대면적 유리기판 열처리 장치
CN103811246A (zh) 加热装置及等离子体加工设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150107