热场装载设备和半导体工艺系统技术方案

本发明专利技术提供一种热场装载设备，包括工位转移底座和设置在工位转移底座上的热场传输装置，热场传输装置用于固定热场，并驱动热场相对于工位转移底座进行升降运动以及沿水平方向运动，工位转移底座用于带动热场传输装置往返于半导体工艺系统的多个工位之间。在本发明专利技术中，工位转移底座能够带动热场传输装置在不同工位之间往返，热场传输装置能够固定热场，并在竖直和水平方向运动，从而可以实现在上料区、下料区和长晶炉工位进行热场的装卸以及对热场的水平位置进行校正，进而实现了热场取放、运输过程的自动化，极大地节约了人力成本、提升了作业效率。本发明专利技术还提供一种半导体工艺系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
热场装载设备和半导体工艺系统


[0001]本专利技术涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种热场装载设备和一种半导体工艺系统。

技术介绍

[0002]物理气相传输法(Physical Vapor Transport，PVT)是制备碳化硅(SiC)晶体的主流方法之一。PVT法生长碳化硅单晶，通常将碳化硅晶体作为籽晶放置在石墨热场顶部，将硅(Si)和碳(C)粉末作为料源放置在石墨材质的热场底部，通过感应线圈对热场进行加热，使热场内部温度达到2300℃左右，并且沿竖直方向对温度进行梯度控制，同时通入氩气来控制热场生长室中的气压。在晶体生长过程中，碳化硅籽晶粘贴在热场生长室上部，温度较低，而料源位于热场生长室下部，温度较高，二者之间存在温度梯度，料源升华并在冷端的籽晶上结晶形成碳化硅单晶，从而实现长晶工艺。
[0003]在长晶炉结构中，热场通常置于石英管内进行长晶工艺，在进行长晶工艺前，需要提前将热场从热场准备区域运输至对应长晶炉设备前，并将热场及其底座、支撑件等装载于石英管内，使之与石英管同心，在长晶工艺结束后，需要再将热场卸炉取出后运输至热场准备区域。
[0004]如图1所示，在现有技术方案中，热场在热场准备区与长晶炉之间的传输搬运工作通常由人力完成，例如通过人力小推车运输热场20，在热场20到达待作业的半导体工艺设备10(如，长晶炉)对应工位后，操作人员进入炉内，并手动进行热场20抬升和热场20位置调整作业，以使热场20与半导体工艺设备10中的石英管同心。待热场20位置调整完成后，由半导体工艺设备10的下盖升降模块11托举热场20上升，完成装载作业，在完成半导体工艺后，同样由操作人员进行热场卸载操作并将热场20搬离半导体工艺设备10。
[0005]现有技术中热场在其准备区工位与半导体工艺设备工位之间的搬运工作由人力完成，劳动效率低、人力成本高。在热场的装载过程中，需要由人工抬起热场并将其放置在下盖升降模块11上，作业空间狭小、劳动强度大，并且热场在下盖升降模块11上的精确位置必须由人工调整完成，作业效率低。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种热场装载设备和一种半导体工艺系统，该热场装载设备能够实现热场取放、运输过程的自动化，节约人力成本并提升作业效率。
[0007]为实现上述目的，作为本专利技术的一个方面，提供一种热场装载设备，所述热场用于装载半导体工艺设备中的热场，所述热场装载设备包括工位转移底座和设置在所述工位转移底座上的热场传输装置，所述热场传输装置用于固定热场，并驱动所述热场相对于所述工位转移底座进行升降运动以及沿水平方向运动，所述工位转移底座用于带动所述热场传输装置往返于半导体工艺系统的多个工位之间。
[0008]可选地，所述工位转移底座包括多个测距传感器，每个所述半导体工艺设备对应
的工位均具有多个测距结构，多个所述测距传感器用于在所述工位转移底座带动所述热场传输装置进入所述半导体工艺设备对应的工位后，一一对应地对当前工位的多个测距结构进行测距，所述热场传输装置用于根据多个所述测距传感器的测距结果，调节所述热场的水平位置，以使所述热场移动至当前工位的预定位置。
[0009]可选地，所述工位转移底座包括至少一个第一测距传感器和至少一个第二测距传感器，所述第一测距传感器用于沿第一水平方向对对应位置的所述测距结构进行测距，所述第二测距传感器用于沿第二水平方向对对应位置的所述测距结构进行测距；
[0010]所述热场传输装置用于根据所述第一测距传感器的测距结果调节所述热场沿所述第一水平方向的位置，并根据所述第二测距传感器的测距结果调节所述热场沿所述第二水平方向的位置，所述第一水平方向与所述第二水平方向相交。
[0011]可选地，所述热场传输装置包括升降组件、第一开合组件、一对伸缩组件以及一对作业工装，其中，所述升降组件设置在所述工位转移底座上，且与所述第一开合组件连接，用于驱动所述第一开合组件沿竖直方向运动；所述第一开合组件通过一对所述伸缩组件分别与对应的所述作业工装连接，用于驱动两个所述伸缩组件分别带动对应的作业工装沿所述第一水平方向运动；所述伸缩组件沿所述第二水平方向的两端分别与所述第一开合组件以及对应的所述作业工装连接，且所述伸缩组件沿所述第二水平方向的长度可调；所述一对作业工装能够在相互靠近时拾取位于该对作业工装之间的所述热场，以及在相互远离时放开所述热场。
[0012]可选地，所述升降组件包括升降机构和竖直设置在所述工位转移底座上的至少一根升降导轨，每根所述升降导轨上设置有至少一个升降滑块，所述第一开合组件通过所述升降滑块与所述升降导轨活动连接，所述升降机构用于驱动所述第一开合组件沿所述升降导轨运动。
[0013]可选地，所述升降机构包括竖直设置在所述工位转移底座上的升降滚珠丝杠、设置在所述升降滚珠丝杠上的第一升降丝杠螺母以及设置在所述升降滚珠丝杠一端的升降驱动部，所述升降组件包括一对所述升降导轨，所述升降滚珠丝杠位于两根所述升降导轨之间；所述第一升降丝杠螺母与所述第一开合组件固定连接，所述升降驱动部用于驱动所述升降滚珠丝杠转动，以使所述第一升降丝杠螺母带动所述第一开合组件升降运动。
[0014]可选地，所述升降滚珠丝杠一端的一端设置有抱闸机构，所述抱闸机构用于在接收到抱闸控制信号时锁紧所述升降滚珠丝杠。
[0015]可选地，所述热场传输装置还包括第二开合组件和一对防倒扶手，所述第二开合组件设置在所述升降组件上，所述第二开合组件用于驱动两个所述防倒扶手相互靠近，直至与所述热场的两侧接触，或者驱动两个所述防倒扶手相互远离，以放开所述热场；所述升降组件还用于驱动所述第二开合组件沿竖直方向运动。
[0016]可选地，所述工位转移底座的底部设置有一对驱动舵轮和分布在所述舵轮四周的多个万向脚轮，所述工位转移底座通过调节两个所述驱动舵轮的方向和转速控制自身行进方向和行进速度，多个所述万向脚轮用于在所述工位转移底座的行进过程中支撑所述工位转移底座。
[0017]作为本专利技术的第二个方面，提供一种半导体工艺系统，包括多个半导体工艺设备、多个热场装载设备和热场处理区域，所述热场装载设备能够在所述热场处理区域与多个所
述半导体工艺设备之间运输热场，且所述热场装载设备为前面所述的热场装载设备。
[0018]在本专利技术提供的热场装载设备和半导体工艺系统中，热场装载设备包括工位转移底座和其上设置的热场传输装置，工位转移底座能够带动热场传输装置在不同工位之间往返，热场传输装置能够固定热场，并在竖直和水平方向运动，从而可以实现在上料区、下料区和长晶炉工位进行热场的装卸以及对热场的水平位置进行校正，进而实现了热场取放、运输过程的自动化，极大地节约了人力成本、提升了作业效率。
附图说明
[0019]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0020]图1是现有技术中装卸热场的原理示意图；
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热场装载设备，用于装载半导体工艺设备中的热场，其特征在于，所述热场装载设备包括工位转移底座和设置在所述工位转移底座上的热场传输装置，所述热场传输装置用于固定热场，并驱动所述热场相对于所述工位转移底座进行升降运动以及沿水平方向运动，所述工位转移底座用于带动所述热场传输装置往返于半导体工艺系统的多个工位之间。2.根据权利要求1所述的热场装载设备，其特征在于，所述工位转移底座包括多个测距传感器，每个所述半导体工艺设备对应的工位均具有多个测距结构，多个所述测距传感器用于在所述工位转移底座带动所述热场传输装置进入所述半导体工艺设备对应的工位后，一一对应地对当前工位的多个测距结构进行测距，所述热场传输装置用于根据多个所述测距传感器的测距结果，调节所述热场的水平位置，以使所述热场移动至当前工位的预定位置。3.根据权利要求2所述的热场装载设备，其特征在于，所述工位转移底座包括至少一个第一测距传感器和至少一个第二测距传感器，所述第一测距传感器用于沿第一水平方向对对应位置的所述测距结构进行测距，所述第二测距传感器用于沿第二水平方向对对应位置的所述测距结构进行测距；所述热场传输装置用于根据所述第一测距传感器的测距结果调节所述热场沿所述第一水平方向的位置，并根据所述第二测距传感器的测距结果调节所述热场沿所述第二水平方向的位置，所述第一水平方向与所述第二水平方向相交。4.根据权利要求3所述的热场装载设备，其特征在于，所述热场传输装置包括升降组件、第一开合组件、一对伸缩组件以及一对作业工装，其中，所述升降组件设置在所述工位转移底座上，且与所述第一开合组件连接，用于驱动所述第一开合组件沿竖直方向运动；所述第一开合组件通过一对所述伸缩组件分别与对应的所述作业工装连接，用于驱动两个所述伸缩组件分别带动对应的作业工装沿所述第一水平方向运动；所述伸缩组件沿所述第二水平方向的两端分别与所述第一开合组件以及对应的所述作业工装连接，且所述伸缩组件沿所述第二水平方向的长度可调；所述一对作业工装能够在相互靠近时拾取位于该对作业工装之间的所述热场，以及在...

【专利技术属性】
技术研发人员：安志强，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：