一种晶圆传送装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种晶圆传送装置，在半导体制造领域中用于传送待处理的晶圆以及离子注入后的晶圆。该晶圆传送装置包括大气传送模块、真空装载锁模块、真空传送模块、真空冷却模块和真空升温模块，其中真空升温模块在每片晶圆完成离子注入后立即进行真空下的升温，避免了杂质凝结在晶圆表面形成缺陷的问题。免了杂质凝结在晶圆表面形成缺陷的问题。免了杂质凝结在晶圆表面形成缺陷的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆传送装置


[0001]本技术一般涉及半导体器件制造
，尤其涉及一种用于超低温离子注入工艺的晶圆传送装置。

技术介绍

[0002]在半导体器件制造工艺中，目前离子注入常采用常温离子注入技术，注入时的环境温度一般为20℃左右，常温离子注入不能在晶圆表面很好地形成所需要的非晶层。因此常温离子注入一般用于28nm之上的半导体制程，这对于高速器件和高精度运算器件而言，显然是不够的。
[0003]根据工艺研究和理论实践可知，采用超低温离子注入能够明显提升注入效果，进一步缩小半导体工艺制程。但是用于常温离子注入的晶圆传送装置无法适用于超低温的离子注入工艺，其工作准确度受到极大挑战。例如，在超低温的离子注入工艺中，完成离子注入的晶圆在移出真空环境进入大气环境时，空气中的水蒸气等会凝结在晶圆表面形成缺陷。而且，超低温离子注入是在真空环境中完成的，而一些传送过程处于大气环境，因而抽真空和破真空的工序对整个制程的加工效率有着一定的影响。此外，现有的晶圆传送装置和传送方法还存在传送效率低、机械手运动路径复杂等诸多问题。针对于此，需要寻找一种用于超低温离子注入工艺的晶圆传送装置。

技术实现思路

[0004]基于现有技术中存在的技术问题，本技术提供一种晶圆传送装置，其在每片晶圆完成离子注入后立即进行真空下的升温，避免了杂质凝结在晶圆表面形成缺陷的问题，而且还通过两个真空锁装置交替工作大大提高了晶圆传送效率。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供了一种晶圆传送装置，用于传送待处理的晶圆以及离子注入后的晶圆。该晶圆传送装置包括大气传送模块、真空装载锁模块、真空传送模块、真空冷却模块和真空升温模块。其中，大气传送模块与真空装载锁模块相连接，用于在大气环境下将待处理的晶圆传送至真空装载锁模块以及从真空装载锁模块取回离子注入后的晶圆；真空装载锁模块包括第一真空锁装置和第二真空锁装置，第一真空锁装置的腔室与第二真空锁装置的腔室相互独立，每个真空锁装置的一侧与大气传送模块相连接，另一侧与真空传送模块相连接，每个真空锁装置用于在大气状态和真空状态中切换并且用于承载晶圆；真空传送模块包括第一搬运机器人和第二搬运机器人，每个搬运机器人具有两个机械手，真空传送模块用于在真空环境下将待处理的晶圆传送到真空冷却模块，将冷却后的晶圆传送到真空工艺腔进行离子注入，将离子注入后的晶圆传送到真空升温模块，以及将升温后的晶圆传送到真空装载锁模块；真空冷却模块与真空传送模块相连通，真空冷却模块具有真空冷却平台，真空冷却平台用于将待处理的晶圆降温；真空升温模块与真空传送模块相连通，真空升温模块具有对准加热平台，对准加热平台用于将离子注入后的晶圆升温，并且对准加热平台还用于将待处理的晶圆的位置和方向进行对准。并且，第一
搬运机器人的位置靠近真空装载锁模块，第二搬运机器人的位置靠近真空冷却模块，对准加热平台设置于第一搬运机器人和第二搬运机器人之间的位置，对准加热平台、第一搬运机器人和第二搬运机器人位于同一真空腔室内。
[0006]优选地，大气传送模块、真空装载锁模块、真空传送模块沿同一方向依次排布，且第一真空锁装置和第二真空锁装置平行地设置于大气传送模块和真空传送模块之间。
[0007]进一步地，第一真空锁装置和第二真空锁装置中的一个真空锁装置中的晶圆被逐一传送至真空工艺腔进行离子注入时，第一真空锁装置和第二真空锁装置中的另一个真空锁装置处于抽真空或者破真空或者在大气环境下移除或装入晶圆。
[0008]优选地，每个搬运机器人的两个机械手在垂直于晶圆传送平面的方向上间隔布置。
[0009]进一步地，每个机械手提供一个以上的自由度运动。
[0010]进一步地，每个搬运机器人的两个机械手可在同一承片装置上完成晶圆的取放交换。
[0011]与现有技术相比，本技术的晶圆传送装置的有益技术效果如下：
[0012]1.本技术的晶圆传送装置能够辅助离子注入装置实现超低温晶圆注入，满足28nm及以下先进工艺制程的要求。
[0013]2.本技术的晶圆传送装置在每片晶圆完成离子注入后立即进行升温，使每片晶圆处于超低温的时间相比现有技术明显缩短，晶圆处于超低温的时间越短则越不易有杂质附着，从而极大程度上避免了缺陷。
[0014]3.由于对每片晶圆均进行单片的升温，获得的产品的一致性高，晶圆温度升高至室温后即被机械手抓取、移出真空升温模块，每片的流程均相同，不会出现个别晶圆温度过高或过低的情况。
[0015]4.两个真空锁装置轮流工作，使得对真空锁装置进行充气
‑
晶圆卸载和重新装载
‑
抽真空的操作时间与工艺处理时间重叠，在很大程度上提高了晶圆传送效率。
[0016]5.在同一平台上实现了晶圆加热和对准，简化了装置结构并且优化了传送过程，大大提高了晶圆传送效率。
附图说明
[0017]通过结合附图阅读以下的详细描述可以更好地理解本技术所公开的示例性实施例，在附图中：
[0018]图1是依据本技术一个实施例的晶圆传送装置的整体结构示意图；以及
[0019]图2是依据本技术一个实施例的搬运机器人的示意图。
[0020]附图中的附图标记说明：A：大气传送模块；B：真空装载锁模块；11、12：真空锁装置；C：真空传送模块；21、22、23：搬运机器人；221、222：机械手；D：真空冷却模块；31：真空冷却平台；E：真空升温模块；F：离子注入装置。
[0021]为了说明简洁，附图示出一般的构造方式，且省略公知特征和技术的描述和细节，以避免不必要地混淆对本技术所述实施例的讨论。此外，附图中的各要素不一定按比例绘制。举例而言，附图中一些要素的尺寸可能相对于其它要素被放大来帮助改善对本技术各实施例的理解。不同附图中的相同附图标记表示相同要素，而类似附图标记可能
但不一定表示类似要素。
具体实施方式
[0022]以下参照附图对本技术进行详细说明。应当理解，下面的详细描述本质上仅为示例性的，并且不旨在限制主题事项或应用的实施例以及这些实施例的用途。如本文中所使用的，措辞“示例性”表示“用作示例、实例或解说”。在本文被描述为示例性的任何实现不应被解释成一定优选或优胜于其他实现。并且，没有意图被前述
、
技术介绍
、
技术实现思路
或以下详细说明中展现的任何表示或隐含的理论所约束。
[0023]在说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下如此使用的这些术语可互换，例如使得本文所述的本技术实施例能够以不同于本文所述或所示的其它顺序来操作。类似地，如果本文所述的方法包括一系列步骤，则本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所陈述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其它步骤可被添加到该方法。此外，术语“包括”、“包含”、“具有”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆传送装置，用于传送待处理的晶圆以及离子注入后的晶圆，其特征在于，所述晶圆传送装置包括大气传送模块、真空装载锁模块、真空传送模块、真空冷却模块和真空升温模块，所述大气传送模块与所述真空装载锁模块相连接，用于在大气环境下将待处理的晶圆传送至所述真空装载锁模块以及从所述真空装载锁模块取回离子注入后的晶圆；所述真空装载锁模块包括第一真空锁装置和第二真空锁装置，所述第一真空锁装置的腔室与所述第二真空锁装置的腔室相互独立，每个真空锁装置的一侧与所述大气传送模块相连接，另一侧与所述真空传送模块相连接，每个真空锁装置用于在大气状态和真空状态中切换并且用于承载晶圆；所述真空传送模块包括第一搬运机器人和第二搬运机器人，每个搬运机器人具有两个机械手，所述真空传送模块用于在真空环境下将待处理的晶圆传送到所述真空冷却模块，将冷却后的晶圆传送到真空工艺腔进行离子注入，将离子注入后的晶圆传送到所述真空升温模块，以及将升温后的晶圆传送到所述真空装载锁模块；所述真空冷却模块与所述真空传送模块相连通，所述真空冷却模块具有真空冷却平台，所述真空冷却平台用于将待处理的晶圆降温；所述真空升温模块与所述真空传送模块相连通，所述真空升温模块具有对准加热平台，所述对准加热平台用于将离子注入后的晶圆升温，并且所述对准...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏世伟，李轩，王占柱，张单丰，杨立军，王宇琳，杰夫贝克，陈克禄，洪俊华，
申请(专利权)人：上海凯世通半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：