专利名称：应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种光电半导体制程设备，尤指一种应用于光电半导体制程的 全自动快速升降温设备。
背景技术：
以往光电半导体制程的快速高温热处理制程系统，仅提供手动进/退片功能， 且各个制程站之间亦需人工进行制程条件的确认以及定位，使得操作人员必需随时 监控制程且易产生人为失误情况。
常用的设备中，仍有其进/退片的困难及其加热与冷却结构不是很完善，使其. 晶圆无法均匀加热，而让品质无法维持，无石墨盘，而其需要三层腔体及其炉冷 却隔板间不互通，为独立进出水孔，温度不均匀，制程反应区域依晶圆外形规划为 圆形，单位面积的热源较不均匀。
因此，针对上述公知结构所存在的问题点，如何开发一种更具理想实用性的创 新结构，实消费者所殷切企盼，亦系相关业者须努力研发突破的目标及方向。
有鉴于此，创作人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述的 目标，详加设计与审慎评估后，终得一确具实用性的本实用新型。
发明内容
本实用新型目的在于，提供一种应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设 备，以解决前述传统设备的技术问题点，达到承载物均匀加热的环境。而其制程腔 体可气油压自动进退片，并可配合机械手臂达到全自动制程的功效。
解决问题的技术特点本实用新型提供一种应用于光电半导体制程的全自动快 速升降温设备，其特征在于，包含有
至少一制程腔体，该制程腔体至少分为二层，第一层外腔为不透光金属构造外 腔，预留有至少一加热源固定孔位，并连接有用以进行冷却的水冷与气冷的承载物 冷却装置，制程腔体内部冷却隔板间互通，制程反应区域为矩形；第二层内腔为透 光性构造内腔，并留有用以使制程气体装置向腔体内部供应洁净与制程用气体的气 流孔洞；一可气油压进退片的开关门机构，该开关门机构设于制程腔体上，该开关门机 构包括具可缓冲的一承载物定位装置、 一气Z油压致动器及一进、退片装置，进、 退片装置包含有石英层构成的一用以支撑一承载物载盘的支撑架；
一用以自动取放承载物的机械手臂，位于制程腔体旁侧；以及，
一冷却机构，设于制程腔体旁侧。
其中，该承载物为晶圆。
其中，该第一层外腔与第二层内腔间具有用于气密性封合的无氧铜构造。 其中，该加热源为至少一红外线加热灯源，并固定于第一层外腔上，以阵列排列。
其中，该载盘为用以承载至少一需进行热处理制程的承载物，该承载物可为制 程反应承载物并用以配合不同承载物尺寸制程的具有均匀导热层的可置换式载盘。 其中，该第二层内腔与支撑架为多片组合式构造。 其中，该第二层内腔与支撑架为一体成型构造。
其中，该全自动快速升降温设备还包含有一取/放片区、 一定位设备、 一冷却 机构及一卸载区，其中该取/放片区、该定位设备、该制程腔体、该冷却机构及该 卸载区均依序排设在该机械手臂的四周。
对照先前技术的功效先前技术无法自动进退片，而且先前技术的晶圆无法均 匀加热，良率无法提升，而本实用新型的制程腔体，其制程腔体设具至少二层及加 热源与水冷、气冷冷却，及气液体流量监控，达晶圆均匀加热。而本实用新型的载
盘，利用其材质特性与晶圆间均匀导热，而本实用新型二层式腔体设计及其炉壁冷 却隔板间互通，形成一均匀的冷却循环，而其制程反应区域依加热源规划为矩形， 单位面积的热源较平均。
有关本实用新型所采用的技术、手段及其功效，兹举一较佳实施例并配合图式 详细说明于后，相信本实用新型上述的目的、构造及特征，当可由之得一深入而具 体的了解。
图l:本实用新型其一实施例的制程腔体立体示意图。 图2:本实用新型其一实施例的制程腔体立体纵剖示图。 图3:本实用新型其一实施例的制程腔体立体横剖示图。 图4:本实用新型其一实施例的制程腔体立体分解示意图。 图5:本实用新型其一实施例的制程腔体另向立体示意图。 图6:本实用新型其一实施例的俯视平面示意图。
具体实施方式
参阅图1至图6所示，本实用新型提供一种应用于光电半导体制程的全自动快 速升降温设备，其为至少一制程腔体l 0，该制程腔体l 0至少分为二层，第一层 外腔l l为不透光金属构造外腔，预留至少一加热源固定孔位，并施以水冷或气冷 方式进行冷却，第二层内腔l 2为透光性构造内腔，并留有气流孔洞，以供应腔体 内部洁净用或制程用气体，二层腔体之间施以气密性封合； 一开关门机构2 3，该 开关门机构2 3设于制程腔体1 0上，该开关门机构2 3包括一进、退片装置231， 该进、退片装置2 3 l提供操作人员能轻易取放承载物6 0 ，进、退片装置2 3 1 包含有以石英制作的支撑架2 1 3，用以支撑一载盘2 1 2，该载盘2 1 2用以承 载至少一承载物6 0 。
上述该承载物6 0为晶圆。
上述本实用新型的载盘2 1 2 ，利用其材质特性能迅速与承载物(6 0间均匀 导热，而本实用新型二层式腔体设计及其炉壁冷却隔板间互通，形成一均匀的冷却 循环，而其制程反应区域依加热源规划为矩形，单位面积的热源较平均。
上述该制程腔体1 0包含有可外加气体及液体流量监控装置。
上述该制程腔体l 0更包含有一晶圆定位装置2 1 1，该晶圆定位装置2 1 1 设于制程腔体l O的底侧，提供至少一承载物6 0的定位。
上述该制程腔体l 0更包含有一晶圆冷却装置4 0，该晶圆冷却装置4 O设于 制程腔体1 0上，该晶圆冷却装置4 0提供至少一承载物6 0以气冷及水冷方式循 环冷却；
上述该制程腔体1 0更包含有一制程气体装置5 0 ，该制程气体装置5 0设于 制程腔体l 0上，该制程气体装置5 O可提供至少一制程反应与清洁用气体；
上述该进、退片装置2 3 1，该进、退片装置2 3 l采自动方式，其中该全自 动快速升降温设备进、退片装置2 3 1 ，包含有气/油压致动器2 3 2及缓冲装置， 该缓冲装置亦为承载物定位装置2 1 1 ，该气/油压致动器2 3 2是达其载盘212 及承载物6 0进、退片的移动、定位及密合，而缓冲装置是具有缓冲及定位功能， 可先设定位置及吸收的力量。如此其承载物6 0就可以推出制程腔体1 O或推入制 程腔体l 0，达到自动进、退片功效。另该全自动设备系以自动化元件或机械手臂 7 0配合定位设备7 3 、制程腔体1 0 、冷却机构7 2 、取/放片区7 1 、卸载区 7 4，如此机械手臂7 0进行承载物6 O取片、定位、热处理、冷却、卸载等各项 制程站所需的定位功能，操作人员仅需将承载物6 0放至取/放片区7 1，待制程 结束后由卸载区7 4取出即可。
该反应的制程腔体l 0开关门机构2 3上另以石英制作的支撑架2 1 3，用以 支撑一载盘2 12，该载盘2 1 2用以承载至少一承载物6 0 。该制程腔体1 0更设有制程气体入口 2 1 4 、水路冷却口 2 1 5 、气体冷却口 2 1 6及抽气口 2 17。
该石英内腔及支撑架2 1 3，可分为多片组合式或采用一体成型技术制作，且 内腔透过薄型化设计后可提升升/降温速率。
该加热源2 2，选用至少一卤素或红外线加热灯源并固定于外层腔体上，以环 形、阵列、矩阵式排列。
该载盘2 1 2为可置换式，能配合不同承载物6 0尺寸制程的需求进行更换， 用以承载至少一需进行热处理制程的承载物6 0 ，该承载物6 0可为完整晶圆、不 规则晶圆破片或其它制程反应承载物。
该自动进、退片的设备，系使用气压、油压或马达驱动等的致动装置或气/油 压致动器2 3 2，确保载盘2 1 2及承载物6 0进、退片的定位及安全防护。
该全自动设备，使用机械手臂7 O配合取片、定位、热处理、冷却、卸载等机 构模组与连锁安全防护检测装置，达成全自动化批量生产目的。
该全自动设备亦可为多腔体式设计，可配合整合式控制系统，同时进行数制程 以提升产能。
前文针对本实用新型的较佳实施例为本实用新型的技术特征进行具体的说明； 熟悉此项技术的人士当可在不脱离本实用新型的精神与原则下对本实用新型进行 变更与修改，而该等变更与修改，皆应涵盖于本申请专利范围所界定的范畴中。
权利要求1. 一种应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，其特征在于，包含有至少一制程腔体，该制程腔体至少分为二层，第一层外腔为不透光金属构造外腔，预留有至少一加热源固定孔位，并连接有用以进行冷却的水冷与气冷的承载物冷却装置，制程腔体内部冷却隔板间互通，制程反应区域为矩形；第二层内腔为透光性构造内腔，并留有用以使制程气体装置向腔体内部供应洁净与制程用气体的气流孔洞；一可气油压进退片的开关门机构，该开关门机构设于制程腔体上，该开关门机构包括具可缓冲的一承载物定位装置、一气/油压致动器及一进、退片装置，进、退片装置包含有石英层构成的一用以支撑一承载物载盘的支撑架；一用以自动取放承载物的机械手臂，位于制程腔体旁侧；以及，一冷却机构，设于制程腔体旁侧。
2. 如权利要求1所述的应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，其 特征在于，该承载物为晶圆。
3. 如权利要求l所述的应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，其 特征在于，该第一层外腔与第二层内腔间具有用于气密性封合的无氧铜构造。
4. 如权利要求l所述的应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，其 特征在于，该加热源为至少一红外线加热灯源，并固定于第一层外腔上，以阵列排 列。
5. 如权利要求l所述的应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，其 特征在于，该载盘为用以承载至少一需进行热处理制程的承载物，该承载物可为制 程反应承载物并用以配合不同承载物尺寸制程的具有均匀导热层的可置换式载盘。
6. 如权利要求l所述的应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，其 特征在于，该第二层内腔与支撑架为多片组合式构造。
7. 如权利要求l所述的应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，其 特征在于，该第二层内腔与支撑架为一体成型构造。
8. 如权利要求l所述的应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，其 特征在于，该全自动快速升降温设备还包含有一取/放片区、 一定位设备、 一冷却 机构及一卸载区，其中该取/放片区、该定位设备、该制程腔体、该冷却机构及该 卸载区均依序排设在该机械手臂的四周。
专利摘要一种应用于光电半导体制程的全自动快速升降温设备，包括一至少分为二层的制程腔体，第一层外腔为不透光金属构造外腔，预留至少一加热源固定孔位，并施以水冷或气冷方式进行冷却，外加气体及液体流量监控装置。第二层内腔系为透光性构造内腔，并留有气流孔洞，以供应腔体内部洁净用或制程用气体。二层腔体之间施以气密性封合，系统门板上另以石英制作的支撑架支撑一载盘，该载盘用以承载至少一承载物。通过上述结构达到承载物均匀加热的环境。而其制程腔体可气油压自动进退片，并可配合机械手臂达到全自动制程功效。
文档编号H01L21/00GK201289857SQ200820139939
公开日2009年8月12日 申请日期2008年10月21日 优先权日2008年10月21日
发明者周明源, 林武郎, 洪水斌, 石玉光, 许明慧, 郑煌玉, 郭明伦 申请人:技鼎股份有限公司