CN219144133U - 一种半导体快速退火炉结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体快速退火炉结构，包括机架，机架的内部设有机械手，在机械手的左右两侧各安装有加热器，在正对机械手的后方设有定位器，在正对机械手的前方为载片台内门和载片台外门，晶圆装载在晶圆容纳器中，晶圆容纳器放入载片台内门和载片台外门之间的放置工位上。本实用新型有效防止内外压差形成的气流对晶圆的影响，相较于传统的炉体半导体退火炉，热体积更小，成本更低，升温、降温速率更快，装载、取片时间短，同时具有生产效率高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体设备领域，尤其是一种半导体快速退火炉结构。
背景技术
在半导体领域，半导体产品加工过程中有一必备工序，那就是退火。常见的退火方式有两种：一是炉管式热传导加热设备，它是由炉管、炉体、碳化硅桨等结构组成，具有作业量大的特点，缺点是装卸时间长、升温速度慢；二是辐射式快速退火炉（RTA）,它是由卤素灯、晶圆载盘和石英腔组成，具有热体积小、运动杂质少等特点，缺点是加工容量非常小。因此，需要一种能兼顾炉管和快速退火炉优点的退火设备。现有的退火炉只设置单一门，由于工艺机台内与外环境气压不一致，容易产生气流，对较薄的硅片在自动化传输过程中产生不利影响，影响产品的良品率。
实用新型内容
本申请人针对上述现有退火设备存在的装卸时间长、升温速度慢、加工容量小，容易产生气流对较薄的硅片传输过程产生不利影响等缺点，提供了一种结构合理的半导体快速退火炉结构，采用载片台内、外门的结构，有效防止内外压差形成的风流对晶圆的影响；采用两个加热器配合一个机械手，热体积更小，成本更低，升温、降温速率更快，装载、取片时间短，生产效率高。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种半导体快速退火炉结构，包括机架，机架的内部设有机械手，在机械手的左右两侧各安装有加热器，在正对机械手的后方设有定位器，在正对机械手的前方为载片台内门和载片台外门，晶圆装载在晶圆容纳器中，晶圆容纳器放入载片台内门和载片台外门之间的放置工位上。
作为上述技术方案的进一步改进：
在机械手的左右两侧各设有大板，在大板上对应安装有加热器。
推拉门安装在加热器的前方，推拉门前后滑动实现加热器的开闭。
在加热器前方的推拉门上设有支架，支架位于推拉门的内侧用于承载晶圆或者晶圆托盘。
机械手对晶圆容纳器中的晶圆进行抓取操作，将其放入定位器中进行定位，然后放入加热器中进行加热。
在机械手的左右两侧共设有两组加热器，共用一个定位器。
在加热器的内部为石英腔。
在加热器的顶部和左右侧面设有多组卤素灯，卤素灯对加热器内部进行加热。
在机架的外部设有控制屏，控制屏对机架内部的设备进行控制操作。
在机架的顶部设有排风筒，排风筒为多个。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型在载片台设置了前后两道门，采用载片台内、外门的结构，当内门开启时，外门关闭，外门开启时，内门关闭，通过载片台内、外门的配合，这样就能防止气压不同带来的气流，有效防止内外压差形成的气流对晶圆的影响。
本实用新型采用两个加热器配合一个机械手，两个工艺腔分布在机械手左右两侧，共用一个定位器，相较于传统的炉体半导体退火炉，热体积更小，成本更低，升温、降温速率更快，装载、取片时间短，同时具有生产效率高的特点。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
图2为本实用新型的示意图。
图3为本实用新型加热器的示意图。
图中：1、机架；2、机械手；3、大板；4、加热器；5、推拉门；6、定位器；7、载片台外门；8、载片台内门；9、晶圆容纳器；10、晶圆；11、石英腔；12、卤素灯；13、控制屏；14、排风筒。
实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1至图3所示，本实用新型所述的半导体快速退火炉结构，包括机架1，机架1通过面板形成内部封闭空间，机架1的内部设有机械手2，机械手2可以进行机械抓取操作。在机械手2的左右两侧各设有大板3，在大板3上对应安装有加热器4，推拉门5安装在加热器4的前方，推拉门5前后滑动实现加热器4的开闭。在正对机械手2的后方设有定位器6，机械手2将抓取的晶圆10放入定位器6中进行定位。在正对机械手2的前方为载片台内门8和载片台外门7，在载片台内门8和载片台外门7之间为放置工位。晶圆10装载在晶圆容纳器9中，晶圆容纳器9放入载片台内门8和载片台外门7之间的放置工位上，机械手2对晶圆容纳器9中的晶圆10进行抓取操作，将其放入定位器6中进行定位，然后放入加热器4中进行加热。本实用新型在机械手2的左右两侧共设有两组加热器4，共用一个定位器6。
在加热器4的内部为石英腔11，在加热器4的顶部和左右侧面设有多组卤素灯12，卤素灯12对加热器4内部进行加热。在加热器4前方的推拉门5上设有支架，支架位于推拉门5的内侧用于承载晶圆10或者晶圆托盘。在机架1的外部设有控制屏13，比如触摸屏，控制屏13对机架1内部的设备进行控制操作。在机架1的顶部设有排风筒14，排风筒14优选为多个，分别对应设置在加热器4和定位器6的上方。
本实用新型在实施时，首先载片台内门8处于关闭，打开载片台外门7，将晶圆容纳器9放入到放置工位上，然后载片台外门7关闭，载片台内门8开启。加热器4将晶圆容纳器9内的晶圆10抓取放入定位器6内进行定位。然后将晶圆10放入推拉门5上的支架上，推拉门5将晶圆10载入到加热器4的石英腔11内。
在推拉门5关闭到位后，对石英腔11抽真空后，加热器4开始对晶圆10进行退火加热处理。退火工艺结束后，推拉门5带动晶圆10退出，加热器4将晶圆10取出、放入到定位器6内进行冷却。此时，载片台外门7关闭，载片台内门8开启，加热器4将晶圆10放入晶圆容纳器9内，晶圆容纳器9取出后操作完成。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
Claims (10)
1.一种半导体快速退火炉结构，其特征在于：包括机架(1)，机架(1)的内部设有机械手(2)，在机械手(2)的左右两侧各安装有加热器(4)，在正对机械手(2)的后方设有定位器(6)，在正对机械手(2)的前方为载片台内门(8)和载片台外门(7)，晶圆(10)装载在晶圆容纳器(9)中，晶圆容纳器(9)放入载片台内门(8)和载片台外门(7)之间的放置工位上。
2.根据权利要求1所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：在机械手(2)的左右两侧各设有大板(3)，在大板(3)上对应安装有加热器(4)。
3.根据权利要求1所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：推拉门(5)安装在加热器(4)的前方，推拉门(5)前后滑动实现加热器(4)的开闭。
4.根据权利要求3所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：在加热器(4)前方的推拉门(5)上设有支架，支架位于推拉门(5)的内侧用于承载晶圆(10)或者晶圆托盘。
5.根据权利要求1所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：机械手(2)对晶圆容纳器(9)中的晶圆(10)进行抓取操作，将其放入定位器(6)中进行定位，然后放入加热器(4)中进行加热。
6.根据权利要求1所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：在机械手(2)的左右两侧共设有两组加热器(4)，共用一个定位器(6)。
7.根据权利要求1所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：在加热器(4)的内部为石英腔(11)。
8.根据权利要求1所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：在加热器(4)的顶部和左右侧面设有多组卤素灯(12)，卤素灯(12)对加热器(4)内部进行加热。
9.根据权利要求1所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：在机架(1)的外部设有控制屏(13)，控制屏(13)对机架(1)内部的设备进行控制操作。
10.根据权利要求1所述的半导体快速退火炉结构，其特征在于：在机架(1)的顶部设有排风筒(14)，排风筒(14)为多个。
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2023
- 2023-01-13 CN CN202320081217.4U patent/CN219144133U/zh active Active
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