【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆生产装置，具体涉及一种用于半导体晶圆退火的系统。
技术介绍
1、晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。在半导体产品加工过程中，热处理(退火)通常是必备工序，比如离子注入后的晶格修复退火、金属沉积后的合金退火、金半接触的界面热处理等，都需要特定的退火设备来实现工艺需求。
2、但是现有的晶圆退火系统在使用过程中，只能对晶圆实现退火操作，而退火后的晶圆温度非常高，容易对工人的手部在成烫伤。尤其是在对晶圆进行固定或拆卸时，因为温度太高不利于工人操作，从而会影响到退火炉对硅晶元片的加工效率，且需要另外进行冷却，而冷却的过程非常慢，这也影响了半导体晶圆的退火的生产效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于半导体晶圆退火的系统，采用本方案的用于半导体的晶圆退火的系统可以提高对半导体晶圆退火的生产效率，提高产能。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：用于半导体晶圆退火的系统，包括壳体，壳体上方设有退火腔，壳体下部设有过渡腔和冷却腔，壳体底部设有支撑腔，支撑腔内设有移动结构，过渡腔分别与退火腔和冷却腔连通，冷却腔位于过渡腔一侧；退火腔内设有多个加热棒；冷却腔内设有冷却结构，冷却结构包括多个制冷片；过渡腔侧部还设有驱动腔，驱动腔内设有驱动结构，驱动结构包括电动推杆，过渡腔下部设有第一接近开关
3、采用本方案的原理和有益效果在于：在采用本方案的用于半导体晶圆退火的系统时，先将多个半导体晶圆放置在固定结构上进行固定。启动加热棒，对退火腔内进行加热。然后将过渡腔的侧门打开，把固定有半导体晶圆的连接架放置到支撑板上端。然后启动移动结构，移动结构启动后带动支撑板向上移动。因为连接架放置在支撑板上，在支撑板向上移动时，会带动连接架一起向上移动。固定在放置下上的半导体晶圆会进入到退火腔内进行退火。待退火完成后，再次启动移动结构，移动结构反向移动带动支撑板向下移动。放置在支撑板上的连接架也随着支撑板向下移动，从而再次进入到连接腔内。在连接架放置在连接腔内后，会移动到第一接近开关处。第一接近开关检测到连接架后会启动电动推杆，电动推杆推动连接架水平移动。打开隔热门，电动推杆继续移动将连接架向冷却腔内移动。当连接架被电动推杆推动到相应的位置后，此时连接架移动到第二接近开关处。第二接近开关控制电动推杆缩回。连接架仍位于冷却腔内，连接架内的晶圆半导体也位于冷却腔内对进行冷却，关闭隔热门，对过渡腔和冷却腔进行隔热。
4、电动推杆缩回后将新的待进行退火处理的晶圆半导体放置到新的连接架上，打开第一侧门，通过第一侧门将连接架重新放置在支撑板上。再次启动移动结构，移动结构带动支撑板向上移动并将连接架连同半导体晶圆再次移动到退火腔内进行退火。而之前已经从退火腔内出来的半导体晶圆放置在冷却腔内进行冷却。待冷却完成后，从第二侧门将连接架和半导体晶圆取出。
5、采用本方案的用于半导体晶圆退火的系统时，在一个连接架上的晶圆完成退火后能够自动将该连接架上晶圆移动到冷却腔内进行冷却，减少人工操作，缩短了时间。同时在进行冷却时，还能将新的放置晶圆半导体的连接架放置到退火腔内进行退火操作，实现了连续生产，提高了工作效率。
6、而且在过渡腔和冷却腔间设置了隔热门，可以达到隔热效果，也避免了能量的浪费。
7、进一步，移动结构包括动力源、丝杆、螺纹套筒和连接架，动力源与壳体下部连接，动力源的输出端与丝杆一端连接，螺纹套筒与丝杆螺纹配合，连接架与螺纹套筒连接，连接架与壳体竖直滑动连接。在启动移动结构时，启动动力源，动力源因为与丝杆一端连接，所以动力源启动后带动丝杆转动。又因为螺纹套筒与丝杆螺纹配合，而且螺纹套筒与连接架连接，连接架则与壳体下部竖直滑动连接。所以当动力源带动丝杆转动时，与丝杆螺纹配合的螺纹套筒会沿丝杆纵向移动。即螺纹套筒向上移动带动连接架向上移动，从而推动连接架向上移动。同样的，当动力源反向转动时，会通过螺纹套筒带动连接架向下移动。
8、进一步，连接架上设有固定结构，固定结构包括多个固定架，多个固定架纵向设置，每个固定架两端分别设有用于放置半导体晶圆的卡槽。在放置半导体晶圆时，将半导体晶圆的两端分别放入到卡槽内进行固定。固定架设有多个且沿纵向设置，能够重复利用连接架和退火腔内的空间，一次性对多个半导体晶圆进行退火，提高能源利用效率，也提高了整体的工作效率。
9、进一步，支撑板两端分别设有连接杆，冷却腔内部设有螺旋槽，连接杆端部伸入到螺旋槽内并与螺旋槽滑动配合，支撑板上端设有固定柱，固定柱周向设有外螺纹，连接架下端设有螺纹孔。固定柱与螺纹孔螺纹配合。当移动结构推动支撑板向上移动时，与连接架一起连接的连接杆也会向上移动。又因为连接杆端部位于螺旋槽内并与螺旋槽滑动配合，所以在连接杆移动时也会沿螺旋槽移动，即连接杆转动并带动连接架转动。连接架下部的螺纹孔与固定柱的外螺纹是螺纹配合的，当连接架转动时会与固定柱螺纹连接，将连接架与支撑板连接在一起。这样能够达到将支撑板与连接架固定的效果。当移动结构带动连接架向下移动时，连接杆仍是与螺旋槽配合并沿螺旋槽反向转动，连接架则会逐渐与支撑板分离。
10、进一步，支撑板上端设有多个弹性支撑柱，多个弹性柱沿支撑板周向均匀设置。在将连接架放置在支撑板上时，弹性支撑柱对连接架进行支撑，使连接架在支撑板上时是稳定的，不会发生倾斜等。多个支撑柱沿支撑板周向均匀设置，也使得弹性支撑柱对连接架的支撑更加稳定。
11、进一步，弹性支撑柱包括外柱、弹性件和内柱，外柱下端与支撑板连接，外柱上端设有腔体，内柱下端位于腔体内并与腔体竖直滑动配合，弹性件设置在腔体内且弹性件两端分别与腔体底部和内柱下端连接。在连接架放置到支撑板上后，弹性支撑柱对内柱上端与连接架下部进行支撑。当连接架的螺纹孔与固定柱螺纹连接时，支撑板与连接架间的距离会缩短，此时内柱向下移动进入到腔体内，此时弹性件被压缩，不会干涉螺纹孔与固定柱的螺纹连接，而且能确保内柱上端始终与连接架下端相抵并对连接架进行支撑。当连接架与支撑板分离时，内柱又在弹性件的作用下向外伸出，回到初始的位置。
12、进一步，内柱上端呈半球形。内柱上端呈半球形既能够保证内柱上端对连接架进行支撑，又能使得连接架转动时，减少内柱上端与连接架下端的摩擦力，这样更有利于连接架的转动并与固定柱螺纹配合。
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1.用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：包括壳体，壳体上方设有退火腔，壳体下部设有过渡腔和冷却腔，壳体底部设有支撑腔，支撑腔内设有移动结构，过渡腔分别与退火腔和冷却腔连通，冷却腔位于过渡腔一侧；退火腔内设有多个加热棒；冷却腔内设有冷却结构，冷却结构包括多个制冷片；过渡腔侧部还设有驱动腔，驱动腔内设有驱动结构，驱动结构包括电动推杆，过渡腔下部设有第一接近开关；冷却腔内设有第二接近开关；第一接近开关和第二接近开关分别与电动推杆电连接；过渡腔和冷却腔之间设有隔热门，过渡腔侧部开有第一侧门，冷却腔侧部设有第二侧门。
2.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：移动结构包括动力源、丝杆、螺纹套筒和连接架，动力源与壳体下部连接，动力源的输出端与丝杆一端连接，螺纹套筒与丝杆螺纹配合，连接架与螺纹套筒连接，连接架与壳体竖直滑动连接。
3.根据权利要求2所述的用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：连接架上设有固定结构，固定结构包括多个固定架，多个固定架纵向设置，每个固定架两端分别设有用于放置半导体晶圆的卡槽。
4.根据权利要求3所述的用于半导
5.根据权利要求4所述的用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：支撑板上端设有多个弹性支撑柱，多个弹性柱沿支撑板周向均匀设置。
6.根据权利要求5所述的用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：弹性支撑柱包括外柱、弹性件和内柱，外柱下端与支撑板连接，外柱上端设有腔体，内柱下端位于腔体内并与腔体竖直滑动配合，弹性件设置在腔体内且弹性件两端分别与腔体底部和内柱下端连接。
7.根据权利要求6所述的用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：内柱上端呈半球形。
...【技术特征摘要】
1.用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：包括壳体，壳体上方设有退火腔，壳体下部设有过渡腔和冷却腔，壳体底部设有支撑腔，支撑腔内设有移动结构，过渡腔分别与退火腔和冷却腔连通，冷却腔位于过渡腔一侧；退火腔内设有多个加热棒；冷却腔内设有冷却结构，冷却结构包括多个制冷片；过渡腔侧部还设有驱动腔，驱动腔内设有驱动结构，驱动结构包括电动推杆，过渡腔下部设有第一接近开关；冷却腔内设有第二接近开关；第一接近开关和第二接近开关分别与电动推杆电连接；过渡腔和冷却腔之间设有隔热门，过渡腔侧部开有第一侧门，冷却腔侧部设有第二侧门。
2.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：移动结构包括动力源、丝杆、螺纹套筒和连接架，动力源与壳体下部连接，动力源的输出端与丝杆一端连接，螺纹套筒与丝杆螺纹配合，连接架与螺纹套筒连接，连接架与壳体竖直滑动连接。
3.根据权利要求2所述的用于半导体晶圆退火的系统，其特征在于：连接架上设...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱德华，周晨，李丁，王聪，钟蓉，吴旭浩，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：
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