本發明涉及晶圓退火,具體的說是一種晶圓退火設備及方法。
背景技術:
1、??hyperlink?"https://www.baidu.com/s?rsv_dl=re_dqa_generate&sa=re_dqa_generate&wd=%e6%99%b6%e5%9c%86%e9%80%80%e7%81%ab&rsv_pq=f8954fe40144db76&oq=%e6%99%b6%e5%9c%86%e9%80%80%e7%81%ab%e5%ae%9a%e4%b9%89&rsv_t=69045bbmpgi07itwyricmo7vicdnd1eyf0nanldcqblm7ojfjnphirism2xazgmti78&tn=98010089_dg&ie=utf-8"?\t?"https://www.baidu.com/_blank"?晶圓退火?是一種熱處理過程,通過將晶圓加熱到一定溫度并保持一段時間,然后以受控的方式冷卻,以達到優化材料的微觀結構和物理性能的目的。退火工藝在半導體制造中占據重要地位,對芯片的整體性能和可靠性有決定性影響,晶圓退火工藝的核心在于對溫度的精確控制,既要足夠高以允許原子重新排列,又要避免過高溫度造成的不可逆損害?。
2、目前,現有的晶圓退火設備在使用中存在以下不足:首先在晶圓退火過程中,設備中溫度的快速上升或下降會導致晶圓的內部應力分布不均,從而使晶圓表面出現燒裂缺陷,此外,如果晶圓內部存在氣泡等缺陷,也容易導致晶圓燒裂,所以選用晶圓材料時要選用達到標準的材質,且在晶圓退火過程中,有些雜質元素會因為溫度升高而擴散到晶圓表面,這會導致晶圓表面出現反雜質擴散的缺陷,這種污染會導致晶圓表面的金屬等雜質含量增加,進而影響晶體器件性能的問題。
3、因此,本領域技術人員提供了一種晶圓退火設備,以解決上述背景技術中提出的問題。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明提供了一種晶圓退火設備及方法,解決了:現有的晶圓退火設備使用中,首先在晶圓退火過程中,設備中溫度的快速上升或下降會導致晶圓的內部應力分布不均,從而使晶圓表面出現燒裂缺陷,此外,如果晶圓內部存在氣泡等缺陷,也容易導致晶圓燒裂,所以選用晶圓材料時要選用達到標準的材質,且在晶圓退火過程中,有些雜質元素會因為溫度升高而擴散到晶圓表面,這會導致晶圓表面出現反雜質擴散的缺陷,這種污染會導致晶圓表面的金屬等雜質含量增加,進而影響晶體器件性能的問題;
2、本發明是通過以下技術方案來實現的。
3、本發明的一種晶圓退火設備,包括晶圓退火智能機箱,所述晶圓退火智能機箱的底端固定安裝有智能降溫底座,所述智能降溫底座的一側設置有通風維護網格板,所述晶圓退火智能機箱的一側固定安裝有側安裝取料室,所述側安裝取料室的一側轉動安裝有加厚密封門,所述加厚密封門一側設置有把手,所述側安裝取料室的一側安裝有溫度控制器,所述晶圓退火智能機箱的一側安裝有傳感器顯示開關,所述晶圓退火智能機箱的內側活動設置有呈料底板,所述呈料底板的上端固定連接有限位架,所述限位架的一端固定連接有外置導熱圈,所述呈料底板的上表面連接有承托盤,所述承托盤的內側設置有晶圓盤,所述限位架的一端固定連接有上位卡環,所述上位卡環位于外置導熱圈的內側,所述外置導熱圈的內側固定連接有下限位環,所述上位卡環與下限位環對應,所述上位卡環與下限位環之間滑動安裝有渦輪環,所述渦輪環的內表面固定連接有兩個微型伸縮筒,兩個所述微型伸縮筒的伸出端固定連接有延伸塊,兩個所述延伸塊之間共同連接有吸附清理板,所述吸附清理板的底端設置有吸附刮片,所述晶圓退火智能機箱的內側固定連接有安裝橫板,所述安裝橫板的上端安裝有增強加熱器,所述晶圓退火智能機箱的內側分別橫向設置有多個第二導熱網、第一導熱網與第三導熱網,所述晶圓退火智能機箱的內側下部分別設置有單向散熱網板與對熱網板。
4、優選的,所述晶圓退火智能機箱的內橫向固定連接有引導斜置柜,所述引導斜置柜的上端中部開設有通槽,所述通槽的內側滑動設置有兩個螺紋牽引套塊,兩個所述螺紋牽引套塊的兩側壁均開設有與通槽配合使用的凹槽。
5、優選的,所述引導斜置柜的內側橫向轉動安裝有螺紋絲桿,所述螺紋絲桿與螺紋牽引套塊相穿插套裝,所述側安裝取料室的內側安裝有微型伺服電機,所述微型伺服電機的輸出端與螺紋絲桿固定連接,每兩個所述螺紋牽引套塊均與呈料底板固定連接。
6、優選的,所述呈料底板的上表面一側轉動連接有聯動牽引站板,所述承托盤的一側固定連接有牽引勾塊,所述聯動牽引站板與牽引勾塊相滑動配合。
7、優選的,所述呈料底板的一端固定連接有側隔溫板,所述側隔溫板的中部轉動連接有擺動擋片。
8、優選的,所述晶圓退火智能機箱的內部轉動安裝有渦桿,所述擺動擋片與渦桿配合使用。
9、優選的,所述晶圓退火智能機箱的內側設置有第二隔熱加厚板,所述第二隔熱加厚板與晶圓退火智能機箱的內壁固定連接,所述第二隔熱加厚板的一側固定連接有第一支撐端板,所述第一支撐端板的一側固定安裝有多個第一自動伸縮器。
10、優選的,所述晶圓退火智能機箱的內部活動設置有第一隔熱加厚板,所述第一隔熱加厚板的一側固定連接有第二支撐端板,所述第二支撐端板的一側壁固定連接有多個固定塊,多個所述固定塊的中部固定安裝有伸縮細桿,多個所述伸縮細桿均與第一自動伸縮器相穿插配合。
11、優選的,所述側安裝取料室的內側開設有自動開合口,所述自動開合口與晶圓退火智能機箱相連通,所述側安裝取料室的內側設置有隔離加強板,所述隔離加強板的一側設置有密封卡片。
12、一種晶圓退火設備的方法,該方法具體包括以下步驟:
13、s1:通過增強加熱器對晶圓退火智能機箱的內部溫度控制,從外部控制器打開微型伺服電機的開關,微型伺服電機運轉后輸出軸驅動螺紋絲桿旋轉轉動,當螺紋絲桿轉動能夠帶動螺紋牽引套塊運動,螺紋牽引套塊運動后凹槽在通槽的外表面平穩滑動,螺紋牽引套塊滑動時順著引導斜置柜的斜面向一側運動,從而帶動呈料底板活動,?在呈料底板的活動下能夠帶動側隔溫板運動,當側隔溫板運動到預定距離后渦桿推動擺動擋片進入到側隔溫板的另一側,進一步與渦輪環嵌合,在晶圓退火前與退火中都能夠從外部控制器操控渦桿旋轉,隨著渦桿的轉動帶動渦輪環在上位卡環與下限位環之間環形滑動,渦輪環滑動的過程中能夠帶動延伸塊運動,從而帶動吸附清理板環形旋轉,過程中能夠帶動吸附刮片對承托盤上放置的晶圓進行清理,而隨著吸附清理板的旋轉,能夠反向帶動延伸塊在渦輪環外表面滑動,使得在微型伸縮筒內伸縮運動,控制對晶體表面的接觸力,當退火結束后微型伺服電機反向運動,使得帶動螺紋絲桿反向轉動,在螺紋絲桿轉動時帶動螺紋牽引套塊朝著側安裝取料室的方向運動,從而帶動呈料底板運動,從而帶動承托盤運動后將晶圓送出,然后人員只需要打開凹槽向外轉動,聯動牽引站板轉動時在牽引鉤塊上滑動,并拉動牽引鉤塊活動,從而帶動承托盤向外運動,之后人員將晶圓用工具取出即可;
14、s2:通過退火結束后微型伺服電機反向運動,使得帶動螺紋絲桿反向轉動,在螺紋絲桿轉動時帶動螺紋牽引套塊朝著側安裝取料室的方向運動,從而帶動呈料底板運動,從而帶動承托盤運動后將晶圓送出,然后人員只需要打開凹槽向外轉動,聯動牽引站板轉動時在牽引鉤塊上滑動,并拉動牽引鉤塊活動,從而帶動承托盤向外運動,過程中擺動擋片運動到預定距離后開始與第二支撐端板抵觸,然后繼續運動,第二支撐端板帶動固定塊后伸縮細桿水平運動,并帶動第二支撐端板整體水平運動,運動后第二支撐端板與第二隔熱加厚板相貼合滑動,當第二支撐端板運動到預定距離后會與第一支撐端板抵觸,進一步的第一隔熱加厚板與第二隔熱加厚板完全重合,此時呈料底板也活動到第二隔熱加厚板的下部,此時第二隔熱加厚板的下部成為一個獨立空間,然后智能降溫底座將晶圓退火智能機箱此空間的熱量從單向散熱網板吸出,經過通風維護網格板排出,此時獨立空間上方設置的第三導熱網導熱量為最小值,當緩慢降溫預定時間后,拉動把手打開加厚密封門后,從自動開合口中操作將晶圓取出即可;
15、本發明的有益效果:
16、1.本發明所述的一種晶圓退火設備及方法,通過晶圓退火前與退火中都能夠從外部控制器操控渦桿旋轉,隨著渦桿的轉動帶動渦輪環在上位卡環與下限位環之間環形滑動,渦輪環滑動的過程中能夠帶動延伸塊運動,從而帶動吸附清理板環形旋轉,過程中能夠帶動吸附刮片對承托盤上放置的晶圓進行清理,而隨著吸附清理板的旋轉,能夠反向帶動延伸塊在渦輪環外表面滑動,使得在微型伸縮筒內伸縮運動,控制對晶體表面的接觸力,當退火結束后微型伺服電機反向運動,使得帶動螺紋絲桿反向轉動,在螺紋絲桿轉動時帶動螺紋牽引套塊朝著側安裝取料室的方向運動,從而帶動呈料底板運動,從而帶動承托盤運動后將晶圓送出,然后人員只需要打開凹槽向外轉動,聯動牽引站板轉動時在牽引鉤塊上滑動,并拉動牽引鉤塊活動,從而帶動承托盤向外運動,之后人員將晶圓用工具取出即可,有利于晶圓退火設備在使用時,能夠對晶圓吸附的擴散雜質清理,防止吸附雜質對晶圓污染;
17、2.本發明所述的一種晶圓退火設備及方法,通過第二支撐端板整體水平運動,運動后第二支撐端板與第二隔熱加厚板相貼合滑動,當第二支撐端板運動到預定距離后會與第一支撐端板抵觸,進一步的第一隔熱加厚板與第二隔熱加厚板完全重合,此時呈料底板也活動到第二隔熱加厚板的下部,此時第二隔熱加厚板的下部成為一個獨立空間,然后智能降溫底座將晶圓退火智能機箱此空間的熱量從單向散熱網板吸出,經過通風維護網格板排出,此時獨立空間上方設置的第三導熱網導熱量為最小值,當緩慢降溫預定時間后,拉動把手打開加厚密封門后,從自動開合口中操作將晶圓取出即可,有利于能夠對晶圓退火時,逐步降溫后取出,保障晶圓的內部應力在退火中分布均勻,提高整體的退火效率與質量。