晶圆传送装置及半导体工艺设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种半导体工艺设备的晶圆传送装置，所述晶圆传送装置包括缓冲腔和残气清洁装置，所述缓冲腔分别与所述真空传送腔及所述工艺腔室相连接，所述真空泵与所述缓冲腔连通，晶圆在所述缓冲腔内具有残气清洁工位，所述残气清洁装置能够对位于所述残气清洁工位上的晶圆进行清洁，以去除所述晶圆表面残留的工艺气体。在真空传送腔和工艺腔室之间设置独立的空间相对狭小的缓冲腔，在该缓冲腔内执行对于晶圆的清洁和抽真空步骤，整个过程方便、高效，无需等待漫长的对于工艺腔室的抽真空过程，在有效消除工艺气体交叉污染问题的同时，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
晶圆传送装置及半导体工艺设备
本技术涉及半导体工艺设备领域，更详细地说，本技术涉及半导体工艺设备的晶圆传送装置。
技术介绍
大多数半导体工艺设备，如刻蚀设备、物理气相沉积设备、化学气相沉积设备等，均需要将晶圆在各腔室之间传递，图1示出了现有技术的一种半导体工艺设备中，晶圆在真空传送腔101和四个独立的工艺腔室102之间的传送装置结构，该晶圆传送装置利用机械臂104在真空传送腔101和各工艺腔室102间传递晶圆，当任一工艺腔室102中的反应完成时，可以打开设置于真空传送腔101和该工艺腔室102之间的真空端门103，利用机械臂104将该工艺腔室102中的晶圆取下后直接送至真空传送腔101中。然而，该过程极易使工艺腔室102中的工艺气体泄露至真空传送腔101中，即使在转移晶圆前耗费大量时间对工艺腔室102进行抽真空处理，由于刚完成反应的晶圆表面能很高，其表面依旧会吸附一定量的工艺气体。因此，从不同工艺腔室进入真空传送腔101的晶圆可能携带不同类型的工艺气体，从而在真空传送腔中101产生交叉污染，影响工艺设备的使用性能和寿命。此外，部分工艺设备(如刻蚀设备)，会采用HBr等对晶圆表面有腐蚀性的反应气体，若此类气体残留在晶圆表面，当晶圆离开真空环境而进入有水蒸气的非真空环境时，此类反应气体可能与水汽结合电离，在晶圆表面形成缺陷。因此，本领域技术人员需要提供一种能够适配于现有半导体工艺设备的晶圆传送装置，有效地解决工艺气体在真空传送腔中交叉污染的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述问题，本技术提供一种能够直接改装现有半导体工艺设备得到的晶圆传送装置，快速、有效地解决晶圆表面工艺气体残留的问题。本技术提供的技术方案中，所述半导体工艺设备包括真空传送腔和多个工艺腔室，所述晶圆传送装置用于在所述真空传送腔和每个所述工艺腔室间传送晶圆，所述晶圆传送装置包括缓冲腔和残气清洁装置，所述缓冲腔分别与所述真空传送腔及所述工艺腔室相连接并与真空泵连通，晶圆在所述缓冲腔内具有残气清洁工位，所述残气清洁装置能够对位于所述残气清洁工位上的晶圆进行清洁，以去除所述晶圆表面残留的工艺气体。本技术中的晶圆传送装置在真空传送腔和工艺腔室之间增设能够单独对其执行抽真空操作的缓冲腔，利用残气清洁装置清除晶圆表面残留的工艺气体，再使用真空泵使缓冲腔内回复真空状态，同时将缓冲腔内的残余气体排出。通过以上方式，本技术提供的晶圆传送装置通过缓冲腔完成了真空传送腔与工艺腔室的隔离，无需等待对偌大的工艺腔室执行完抽真空操作后再取出晶圆，提高了生产效率，同时残气清洁装置有效去除晶圆表面残留的工艺气体，避免工艺气体被带入真空传送腔以及来自不同工艺腔室的工艺气体在真空传送腔中交叉污染。优选地，所述缓冲腔的容积小于所述工艺腔室。增设的空间狭小的缓冲腔能够迅速被真空泵抽至真空状态，提高晶圆表面工艺气体的去除效率以及晶圆由工艺腔室传送至真空传送腔步骤的执行效率。在本技术的较优技术方案中，所述残气清洁装置为气体吹扫装置，能够对位于所述残气清洁工位上的晶圆进行吹扫。通过气体吹扫，能够迅速利用吹扫气体将晶圆表面吸附的残余工艺气体置换，提高清洁效果。在本技术的一些实施方式中，该气体吹扫装置还能够为缓冲腔提供保护气，在需要与工艺腔室进行晶圆传送时平衡腔体内外气压。进一步地，在本技术的较优技术方案中，所述气体吹扫装置采用的气体为N2、Ar、He中的一种或多种。上述气体与晶圆表面材料不发生反应，能够在确保晶圆表面已形成的结构不被破坏的前提下，完成晶圆表面气体的置换。进一步地，在本技术的较优技术方案中，所述气体吹扫装置包括朝向所述残气清洁工位设置的气体吹扫管以及与所述真空泵连通并通向所述缓冲腔内部的真空排气管。利用气体吹扫管产生高速气流对晶圆表面进行吹扫，再通过与真空泵连通的真空排气管将携带有残余工艺气体的气流抽离，能够使工艺气体离开晶圆表面后立刻被排开，提高气体置换的效率。进一步地，在本技术的较优技术方案中，在所述缓冲腔与所述真空泵连通的气体出口处设置有气体浓度传感器，以监测所述工艺气体的浓度。利用气体浓度传感器检测工艺气体浓度，当工艺气体浓度小于阈值浓度时，关闭所述真空泵，开启缓冲腔向所述真空传送腔的真空端门，执行传送操作。该气体浓度传感器的设置使得晶圆传送装置能够实时检测工艺气体的残留情况，合理调整气体吹扫和抽真空的时间，提高生产效率。在本技术的较优技术方案中，所述残气清洁装置为液体冲洗装置，所述液体冲洗装置包括朝向所述残气清洁工位设置的出液口、与所述出液口连通的进液管道以及设置于所述缓冲腔底部的排液口。利用液体冲洗装置中的进液管道及出液口，向残气清洁工位上的晶圆喷淋大量清洗液，能够将晶圆表面吸附的工艺气体溶入清洗液中并带离晶圆表面。在本技术的较优技术方案中，所述缓冲腔设置有加热设备，用于对位于所述缓冲腔内的晶圆进行加热。采用加热设备在残气清洁过程中加热晶圆，能够增强晶圆表面吸附的工艺气体的热运动，进而提高其被置换的能力。具体地，在采用气体吹扫装置作为残气清洁装置时，对晶圆进行加热能够进一步提高吹扫气体对于工艺气体的置换能力；而在采用液体冲洗装置对晶圆表面进行冲洗的过程中，热的晶圆表面的工艺气体更加容易断开与晶圆的结合而溶解进入清洗液中；通过以上方式，本较优技术方案中设置的加热装置能够提高工艺气体被置换的效率。进一步地，在本技术的较优技术方案中，所述加热设备包括照射灯组，对位于所述缓冲腔内的晶圆正面进行照射加热。对晶圆正面照射加热能够使晶圆表面吸附的杂质得到充分的蒸发，并且避免了晶圆由于加热不均匀引起的缺陷、位错、裂纹甚至开裂。在本技术的较优技术方案中，所述真空泵可以是与用于抽取所述工艺腔室或所述真空传送腔真空用的真空泵切换或联通兼用，也可以是为所述缓冲腔单独配置的真空泵。另外，所述真空泵为初级泵和高真空泵的组合泵组，所述初级泵可以去除所述缓冲腔内绝大部分例如99.99％的原始气体或其他成分，所述高真空泵能够将所述缓冲腔内的气压抽至10-7Torr以下。通过设置初级泵和高真空泵，能够根据实际情况，适配不同腔体的真空条件，同时提高抽真空的效率。本技术还提供一种具有本技术所提供的晶圆传送装置的半导体工艺设备。在本技术的较优技术方案中，所述半导体工艺设备为刻蚀设备、化学气相沉积设备或物理气相沉积设备。附图说明图1是现有技术中一种半导体工艺设备的晶圆传送装置结构示意图；图2是本技术一个实施方式中半导体工艺设备的晶圆传送装置结构示意图；图3是图2实施方式中晶圆传送装置的缓冲腔结构示意图；图4是本技术另一实施方式中晶圆传送装置的缓冲腔结构示意图。具体实施方式下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理及技术方案，并非旨在限制本技术的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。需要说明的是，在本技术的优选实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于半导体工艺设备的晶圆传送装置，所述半导体工艺设备包括真空传送腔和多个工艺腔室，所述晶圆传送装置用于在所述真空传送腔和每个所述工艺腔室间传送晶圆，其特征在于，所述晶圆传送装置包括缓冲腔和残气清洁装置，所述缓冲腔分别与所述真空传送腔及所述工艺腔室相连接并与真空泵连通，晶圆在所述缓冲腔内具有残气清洁工位，所述残气清洁装置能够对位于所述残气清洁工位上的晶圆进行清洁，以去除所述晶圆表面残留的工艺气体。

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体工艺设备的晶圆传送装置，所述半导体工艺设备包括真空传送腔和多个工艺腔室，所述晶圆传送装置用于在所述真空传送腔和每个所述工艺腔室间传送晶圆，其特征在于，所述晶圆传送装置包括缓冲腔和残气清洁装置，所述缓冲腔分别与所述真空传送腔及所述工艺腔室相连接并与真空泵连通，晶圆在所述缓冲腔内具有残气清洁工位，所述残气清洁装置能够对位于所述残气清洁工位上的晶圆进行清洁，以去除所述晶圆表面残留的工艺气体。2.如权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述残气清洁装置为气体吹扫装置，能够对位于所述残气清洁工位上的晶圆表面进行吹扫。3.如权利要求2所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述气体吹扫装置采用的气体为N2、Ar、He中的一种或多种。4.如权利要求2所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述气体吹扫装置包括朝向所述残气清洁工位设置的气体吹扫管以及与所述真空泵连通并通向所述缓冲腔内部的真空排...

【专利技术属性】
技术研发人员：阚保国，麦永业，刘家桦，叶日铨，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32