CN116159809A - 晶圆传输方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种晶圆传输方法,在一个晶圆传输周期中加入传输室除尘步骤,且除尘步骤是在第一密封阀与第二密封阀均关闭的期间进行的,可以是在晶圆在反应室中反应生长的期间,也可以是在整个传输开始之前,也可以二者兼有,传输室除尘时,向传输室通入惰性气流,将空间内的灰尘杂质吹起来成为悬浮状态,然后再将空间内的气体与杂质的混合物负压抽走,极大程度地降低传输腔内灰尘和杂质的浓度,避免传输腔室内灰尘和杂质的累积,使传输室内始终处于干净的状态。解决了现有技术中传输室中积累的灰尘和杂质影响晶圆表面质量的问题。
Description
技术领域
本申请涉及半导体生产技术领域,具体涉及一种晶圆传输方法。
背景技术
碳化硅晶圆具有高禁带宽度、高临界击穿电场、高导热率、高载流子饱和漂移速度等优越的性能,在半导体照明、新能源车、电力电子器件、激光器、探测器等领域应用中蕴含着巨大的前景。
在晶圆反应生长需要的设备中,通常包含装载室、传输室、反应室这三个密闭空间,传输室处于装载室与反应室之间的位置,且传输室与装载室、传输室与反应室之间均设有密封阀,通过密封阀的开启与关闭实现相邻两个空间之间的连通与隔离。传输室中有机械手,可以到达各个空间以传递生长薄膜前后的晶圆。但是,传输室中不可避免地会积累灰尘和杂质,在晶圆的传输过程中容易被吹起来,落在晶圆的表面,进而对晶圆的表面质量造成影响。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种晶圆传输方法,以解决现有技术中传输室中积累的灰尘和杂质影响晶圆表面质量的问题。
为了达到上述目的,本申请提供如下技术方案:
一种晶圆传输方法,包括以下步骤:
S1开启传输室与装载室之间的第一密封阀,将所述装载室中的晶圆运至所述传输室中,关闭所述第一密封阀;
S2向所述传输室中回填气体以形成惰性环境;
S3开启所述传输室与反应室之间的第二密封阀,将所述传输室中的晶圆运至所述反应室中,关闭所述第二密封阀;
S4开启所述第二密封阀,将所述反应室中完成生长的所述晶圆运至所述传输室中,关闭所述第二密封阀;
S5开启所述第一密封阀,将所述传输室中完成冷却的所述晶圆运至所述装载室中,关闭所述第一密封阀;
S6打开所述装载室,取走所述晶圆并放入新的所述晶圆,关闭所述装载室;
其中,S3与S4之间和/或S1之前设有
S0向所述传输室中通入惰性气流以吹起杂质,将所述传输室中的气体和杂质抽走。
可选的,S0中,惰性气流间断通入。
可选的,S0中,惰性气体朝向所述传输室的底部射入。
可选的,S0中,惰性气体通过多个位置交替通入所述传输室。
可选的,S0中,惰性气体通过狭缝或者细孔进入所述传输室。
可选的,所述传输室中的气体和杂质通过抽气管路被抽走。
可选的,当所述传输室中的杂质浓度大于设定值时进行S0。
可选的,重复S0直至循环次数达到设定值。
可选的,重复S0直至所述传输室中的杂质浓度小于设定值。
可选的,开启所述第二密封阀之前,调节所述传输室与所述反应室之间的压强差至所述第二密封阀能开启。
本申请提供的晶圆传输方法,在一个晶圆传输周期中加入传输室除尘步骤,且除尘步骤是在第一密封阀与第二密封阀均关闭的期间进行的,可以是在晶圆在反应室中反应生长的期间,也可以是在整个传输开始之前,也可以二者兼有,传输室除尘时,向传输室通入惰性气流,将空间内的灰尘杂质吹起来成为悬浮状态,然后再将空间内的气体与杂质的混合物负压抽走,极大程度地降低传输腔内灰尘和杂质的浓度,避免传输腔室内灰尘和杂质的累积,使传输室内始终处于干净的状态。解决了现有技术中传输室中积累的灰尘和杂质影响晶圆表面质量的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的装载室、传输室、反应室的位置示意图;
图2为本申请实施例提供的晶圆传输方法的流程图;
图3为本申请实施例提供的传输室除尘的循环流程图。
在图1中:
1、装载室;2、传输室;3、反应室;4、第一密封阀;5、第二密封阀。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1-图3所示,本申请实施例提供了一种晶圆传输方法,包括以下步骤:
S1开启传输室2与装载室1之间的第一密封阀4,控制机械手将装载室1中的晶圆运至传输室2中,关闭第一密封阀4;
S2向传输室2中回填气体,除去氧气氛围,以形成惰性环境;
S3开启传输室2与反应室3之间的第二密封阀5,控制机械手将传输室2中的晶圆运至反应室3中,关闭第二密封阀5;
S4开启第二密封阀5,控制机械手将反应室3中完成生长的晶圆运至传输室2中,关闭第二密封阀5;
S5开启第一密封阀4,控制机械手将传输室2中完成冷却的晶圆运至装载室1中,关闭第一密封阀4;
S6打开装载室1,取走晶圆并放入新的晶圆,关闭装载室1;
其中,S3与S4之间和/或S1之前设有
S0向传输室2中通入洁净的高流速惰性气流以吹起杂质,将传输室2中的气体和杂质抽走。
如此设置,在一个晶圆传输周期中加入传输室除尘步骤,且除尘步骤是在第一密封阀4与第二密封阀5均关闭的期间进行的,可以是在晶圆在反应室3中反应生长的期间,也可以是在整个传输开始之前,也可以二者兼有,传输室2除尘时,向传输室2通入惰性气流,将空间内的灰尘杂质吹起来成为悬浮状态,然后再将空间内的气体与杂质的混合物负压抽走,极大程度地降低传输腔内灰尘和杂质的浓度,避免传输腔室内灰尘和杂质的累积,使传输室2内始终处于干净的状态。这样一来,S2中回填气体时不会再有灰尘杂质被吹起,传输室2洁净度高,反应室3尾部也不会再随机进入灰尘杂质,故S4中第二密封阀5开启时不会再有来自反应室3尾部的灰尘杂质被反应室3中持续通入的载体气体重新带入传输室2,解决了现有技术中传输室2中积累的灰尘和杂质影响晶圆表面质量的问题。灰尘杂质的及时清除,也避免了其可能带来的造成机械手卡滞、定位不准等故障,使机械手始终处于良好的状态。
作为优选的实施例,每次开启第二密封阀5之前,即进行S3、S4之前,调节传输室2与反应室3之间的压强差至较小,以便第二密封阀5能开启。
需要说明的是,S3与S4之间为晶圆在反应室3中的反应生长过程,具体地,反应室3内升温至反应温度,并通入反应气体,待晶圆生长薄膜达到指定厚度和其他参数后,停止通入反应气体,降低温度至待机温度。
此外,S4中,第二密封阀5开启后,由于反应室3内需要持续通入载体气体氢气,此时气体的走向是从反应室3进入传输室2。故,S4与S5之间还存在步骤,传输室2内回填气体,使晶圆冷却至室温,并且随着回填气体的输入和抽出,从反应室3进入传输室2的氢气也会被稀释,直至氢气浓度降低到爆点以下。
现有技术中传输室2为一个具有多个侧面的棱柱体,向传输室2回填气体时是通过设置在顶部或者侧面的回填管路进行的。
在一优选的实施例中,S0中,惰性气流间断通入,每通入一次,间歇的时间令传输室2内气体在带压气流的冲击下被扰动,形成紊流,既不耗费大量气体,也能充分扰动传输室2内灰尘杂质。
不仅如此,还可设置S0中,惰性气体朝向传输室2的底部射入,可从传输室2的侧壁且较为靠近底部的位置,以斜向下的角度射入传输室2中,这样一来,能够将落在底部的灰尘杂质冲击扰动起来,充分地悬浮起来,负压抽气时能够优化除尘效果。
在一可选的实施例中,S0中,惰性气体通过多个位置交替通入传输室2,这样一来,多个位置通气,优化传输室2内的冲击扰动效果;交替进行,不会导致相邻的通气位置同时通气导致局部气流碰撞而消耗动能。
另外,还可设置S0中,惰性气体通过狭缝或者细孔进入传输室2,这样也是优化惰性气体在进入传输室2时具有一个较高的动能,提高对灰尘杂质的扰动效果。
在一具体的实施例中,传输室2中设有与外部连通的抽气管路,传输室2中的气体和杂质通过抽气管路被外部负压设备抽走。
对于S0,可以选择每个晶圆传输周期中均执行,也可选择经历若干个晶圆传输周期后在执行。为了更好地监测传输室2中的灰尘杂质浓度,可在传输室2中设置感应器,当检测到传输室2中的杂质浓度大于设定值时进行S0,有利于减少气体的消耗及降低成本。
鉴于考虑到有时单次S0的进行,有可能没有达到很好的洁净效果,故还可设置为重复S0,直至循环次数达到设定值。
或者,重复S0,直至传输室2中的杂质浓度小于设定值。通过次数的预先设定或者浓度标准的预先设定,对循环的结束进行掌控。
需要说明的是,惰性气流可以是氩气,第一密封阀4、第二密封阀5可选择设置为缝阀。
S0中惰性气体的通入也是可以利用回填管路的。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
应当理解,本申请实施例描述中所用到的限定词“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”和“第六”仅用于更清楚的阐述技术方案,并不能用于限制本申请的保护范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种晶圆传输方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1开启传输室与装载室之间的第一密封阀,将所述装载室中的晶圆运至所述传输室中,关闭所述第一密封阀;
S2向所述传输室中回填气体以形成惰性环境;
S3开启所述传输室与反应室之间的第二密封阀,将所述传输室中的晶圆运至所述反应室中,关闭所述第二密封阀;
S4开启所述第二密封阀,将所述反应室中完成生长的所述晶圆运至所述传输室中,关闭所述第二密封阀;
S5开启所述第一密封阀,将所述传输室中完成冷却的所述晶圆运至所述装载室中,关闭所述第一密封阀;
S6打开所述装载室,取走所述晶圆并放入新的所述晶圆,关闭所述装载室;
其中,S3与S4之间和/或S1之前设有
S0向所述传输室中通入惰性气流以吹起杂质,将所述传输室中的气体和杂质抽走。
2.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,S0中,惰性气流间断通入。
3.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,S0中,惰性气体朝向所述传输室的底部射入。
4.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,S0中,惰性气体通过多个位置交替通入所述传输室。
5.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,S0中,惰性气体通过狭缝或者细孔进入所述传输室。
6.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,所述传输室中的气体和杂质通过抽气管路被抽走。
7.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,当所述传输室中的杂质浓度大于设定值时进行S0。
8.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,重复S0直至循环次数达到设定值。
9.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,重复S0直至所述传输室中的杂质浓度小于设定值。
10.根据权利要求1所述的晶圆传输方法,其特征在于,开启所述第二密封阀之前,调节所述传输室与所述反应室之间的压强差至所述第二密封阀能开启。
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