CN106783686B - 一种具有晶圆侦测功能的炉管设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种具有晶圆侦测功能的炉管设备，通过设置炉管设备包括机械手臂、支架和光纤传感器，且该支架可滑动地安装在机械手臂未设置抓手的一端上，该光纤传感器设置于支架的端部，以在机械手臂空闲时利用该光纤传感器对晶舟内的晶圆进行扫描，从而可以提前侦测晶圆的异常和脱片状态，进而避免因为晶圆的异常和脱片造成与抓手的撞击所导致的经济损失。

Description

一种具有晶圆侦测功能的炉管设备
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种具有晶圆侦测功能的炉管设备。
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，其中很多工艺都要采用炉管设备进行；以热氧化法为例，首先将反应气体通入高温炉管内，使得反应气体在炉管设备的反应腔室内发生化学反应，在晶圆的表面沉积一层薄膜，然后将晶圆从反应腔室中取出，进行自然冷却，冷却后将晶圆传送回晶圆盒。
目前，特别是12英寸KE炉管设备，在晶圆从晶舟内取出(wafer discharge)前没有晶圆侦测(mapping wafer information)的功能。只能在机械手臂的抓手(fork)将晶圆从晶舟(该晶舟是指设置在反应腔室中具有若干用于置放晶圆的晶圆槽的容器)内取出后，利用机械手臂的抓手上设置的侦测传感器(mapping sensor)去侦测抓手上的晶圆的有无和完整性。即无论晶舟中的晶圆是哪种状况，晶圆传送装置(Wafer transfer)还是会取晶圆，直到取到有问题的晶圆，机台发出报警，晶圆传送装置才会停止运动。这样如果晶圆在晶舟(boat)上破损或者斜插片，机械手臂的抓手还是会去取晶圆，就会发生撞击。这样可能会撞碎晶圆，进而会影响到晶舟内状况良好(OK)的晶圆，同时还会损坏机械手臂的抓手，这些都是本领域技术人员所不期望见到的。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明公开了一种具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，包括晶舟、机械手臂、支架和侦测传感器；
所述晶舟内设置有若干晶圆；
所述支架包括两个支架臂和连接所述两个支架臂的固定结构；
所述机械手臂包括设置有抓手的第一端和相对于所述第一端的第二端，所述固定结构可滑动地安装于所述机械手臂临近所述第二端的底部，所述两个支架臂分别设置于所述机械手臂的两侧，且所述两个支架臂伸展的方向与所述第二端的朝向相同；
所述侦测传感器设置于所述两个支架臂的端部，且当所述机械手臂空闲时，设置所述机械手臂的第二端朝向所述晶舟，以利用所述侦测传感器对所述晶舟内的晶圆进行侦测。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，所述侦测传感器为光纤传感器。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，所述两个支架臂和所述固定结构为一体式结构。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，所述两个支架臂均为7字形结构，且所述侦测传感器均设置于所述7字形结构水平部分的端部。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，所述固定结构包括一滑块结构，所述机械手臂的底部设置有一与所述滑块结构相适配的滑动平台。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，当所述机械手臂对位于所述晶舟内的晶圆进行侦测时，所述滑块结构滑至所述滑动平台临近所述第二端的尽头处。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，当所述机械手臂对所述晶圆进行传送时，设置所述机械手臂的第一端朝向所述晶舟，且所述滑块结构滑至所述滑动平台临近所述第一端的尽头处。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，所述滑动平台的两端均设置有锁紧装置。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，所述侦测传感器包括发送端和接收端，且所述发送端和所述接收端分别设置于所述两个支架臂的端部。
上述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其中，所述支架的材质为金属。
上述发明具有如下优点或者有益效果：
本发明公开了一种具有晶圆侦测功能的炉管设备，通过设置炉管设备包括机械手臂、支架和光纤传感器，且该支架可滑动地安装在机械手臂未设置抓手的一端上，该光纤传感器设置于支架的端部，以在机械手臂空闲时利用该光纤传感器对晶舟内的晶圆进行扫描，从而可以提前侦测晶圆的异常和脱片状态，进而避免因为晶圆的异常和脱片造成与抓手的撞击所导致的经济损失。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明实施例中机械手臂对晶舟内的晶圆进行传送时的炉管设备的结构示意图；
图2是本发明实施例中机械手臂对晶舟内的晶圆进行侦测时的的炉管设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
如图1和图2所示，本实施例涉及一种具有晶圆侦测功能的炉管设备，具体的，该炉管设备包括晶舟(图中未示出)、机械手臂1、支架2和侦测传感器3；晶舟内设置有若干晶圆，支架2包括两个支架臂和连接两个支架臂的固定结构；机械手臂包括设置有抓手11的第一端和相对于第一端的第二端，固定结构可滑动地安装于机械手臂1临近第二端的底部，两个支架臂分别设置于机械手臂1的两侧，且两个支架臂伸展的方向与第二端的朝向相同；侦测传感器3设置于两个支架臂的端部，且当机械手臂1空闲时，设置机械手臂1的第二端朝向晶舟(即侦测传感器3朝向晶舟)，以利用该侦测传感器3对晶舟内的晶圆进行侦测；优选的，侦测传感器3为光纤传感器。
在本发明一个优选的实施例中，两个支架臂和固定结构为一体式结构。
在本发明一个优选的实施例中，两个支架臂均为7字形结构，且侦测传感器3均设置于7字形结构水平部分的端部。
在本发明一个优选的实施例中，固定结构包括一滑块结构，机械手臂的底部设置有一与滑块结构相适配的滑动平台。
在本发明一个优选的实施例中，当机械手臂1对位于晶舟内的晶圆进行侦测时，设置机械手臂1的第二端朝向晶舟(即设置侦测传感器3朝向晶舟)，且滑块结构滑至滑动平台临近第二端的尽头处，使得端部设置有侦测传感器3的两个支架臂均伸出机械手臂1第二端的端面，进而使得侦测传感器3突出于机械手臂第二端的端面，以方便侦测传感器3对晶舟内的晶圆进行扫描，从而可以提前侦测晶圆3的异常和脱片状态，进而避免因为晶圆的异常和脱片造成与抓手的撞击所导致的经济损失；如图2所示的结构。
在本发明一个优选的实施例中，当机械手臂1对晶圆进行传送时，设置机械手臂1的第一端朝向晶舟(即设置侦测传感器3背向晶舟)，且滑块结构滑至滑动平台临近第一端的尽头处，使得端部设置有侦测传感器3的两个支架臂均缩回至机械手臂两侧，进而使得侦测传感器3不会突出于机械手臂第二端的端面，以方便机械手臂1对晶圆进行传送；如图1所示的结构。
在本发明一个优选的实施例中，滑动平台的两端均设置有锁紧装置，以在滑动机构根据需求滑动至滑动平台临近第二端的尽头处或临近第一端的尽头处时锁紧该滑动机构，进而固定支架2，以达到固定侦测传感器3位置的目的。
在本发明一个优选的实施例中，侦测传感器包括发送端和接收端，且发送端和接收端分别设置于两个支架臂的端部。
在本发明一个优选的实施例中，上述支架3的材质为金属。
下面对光纤传感器对晶圆进行侦测的原理进行描述：
光纤传感器包括光纤、调节器和光探测器，来自光源的光信号经过光纤送入调节器，使光纤传感器通过扫描晶舟内的晶圆获得的信号与进入调节器的光信号相互作用后，导致光的光学性质发生变化，成为被调制的信号源，之后再经过光纤送入光探测器，经过解调后，获得晶舟内的晶圆的被测参数，进而可获取晶圆的异常和脱片状态。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，包括晶舟、机械手臂、支架和侦测传感器；
所述晶舟内设置有若干晶圆；
所述支架包括两个支架臂和连接所述两个支架臂的固定结构；
所述机械手臂包括设置有抓手的第一端和相对于所述第一端的第二端，所述固定结构可滑动地安装于所述机械手臂临近所述第二端的底部，所述两个支架臂分别设置于所述机械手臂的两侧，且所述两个支架臂伸展的方向与所述第二端的朝向相同；
所述侦测传感器设置于所述两个支架臂的端部，且当所述机械手臂空闲时，设置所述机械手臂的第二端朝向所述晶舟，以利用所述侦测传感器对所述晶舟内的晶圆进行侦测。
2.如权利要求1所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，所述侦测传感器为光纤传感器。
3.如权利要求1所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，所述两个支架臂和所述固定结构为一体式结构。
4.如权利要求1所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，所述两个支架臂均为7字形结构，且所述侦测传感器均设置于所述7字形结构水平部分的端部。
5.如权利要求1所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，所述固定结构包括一滑块结构，所述机械手臂的底部设置有一与所述滑块结构相适配的滑动平台。
6.如权利要求5所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，当所述机械手臂对位于所述晶舟内的晶圆进行侦测时，所述滑块结构滑至所述滑动平台临近所述第二端的尽头处。
7.如权利要求5所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，当所述机械手臂对所述晶圆进行传送时，设置所述机械手臂的第一端朝向所述晶舟，且所述滑块结构滑至所述滑动平台临近所述第一端的尽头处。
8.如权利要求5所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，所述滑动平台的两端均设置有锁紧装置。
9.如权利要求1所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，所述侦测传感器包括发送端和接收端，且所述发送端和所述接收端分别设置于所述两个支架臂的端部。
10.如权利要求1所述的具有晶圆侦测功能的炉管设备，其特征在于，所述支架的材质为金属。
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