传输腔、半导体设备及晶圆传输方法与流程

本申请涉及半导体，更具体地说涉及一种传输腔，还涉及一种具有上述传输腔的半导体设备，还涉及一种适用于上述半导体设备的晶圆传输方法。

背景技术：

1、碳化硅(sic)材料是继第一代半导体材料硅(si)和第二代半导体(砷化镓gaas)后的第三代宽禁带半导体材料。碳化硅晶体结构具有同质多型的特点，其基本结构是si-c的四面体结构，属于密堆积结构。碳化硅晶圆具有高禁带宽度、高临界击穿电场、高导热率、高载流子饱和漂移速度等优越的性能，在半导体照明、新能源车、电力电子器件、激光器、探测器等领域应用中蕴含着巨大的前景。

2、晶圆传输过程中的良好洁净环境是保障晶圆的表面质量的重要环节。晶圆在不同腔室之间通过传输腔进行中转传输，并且相邻腔室之间通过密封阀进行气体隔绝。由于第一腔室和第二腔室内不可避免的会产生粉尘，并且传统的传输腔内仅具有一个中置的待机位，其距离第一腔室和第二腔室的距离均较小；当晶圆通过传输腔从其中一个腔室传输至另一个腔室即目标腔室时，随着传输腔与目标腔室之间的密封阀的开启和关闭，产生了环境差异，导致目标腔室内的尘埃和颗粒物不可避免的飘散、附着在处于传输腔的待机位的晶圆的表面，进而对晶圆的表面质量造成影响。

3、有鉴于此，本申请提供了一种传输腔，本申请还提供了一种具有上述传输腔的半导体设备，本申请还提供了一种适用于上述半导体设备的晶圆传输方法，其解决了晶圆通过传输腔传输至目标腔室时，随着密封阀的开启和关闭，导致目标腔室内的尘埃和颗粒物不可避免的飘散、附着在晶圆的表面的问题。

4、为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

5、一种传输腔，用于将晶圆从第一腔室转移至第二腔室；所述传输腔与所述第一腔室之间具有第一密封阀；所述传输腔与所述第二腔室之间具有第二密封阀；所述传输腔包括：

6、腔体；

7、机械手，活动设置在所述腔体内，并具有第一待机位和第二待机位，所述第一待机位靠近所述第一腔室；所述第二待机位靠近所述第二腔室；

8、其中，在所述机械手承载所述晶圆的情况下：所述第一密封阀打开时，所述机械手位于所述第二待机位；所述第二密封阀打开时，所述机械手位于所述第一待机位。

9、可选的，上述传输腔中，在所述机械手未承载所述晶圆的情况下：

10、所述第一密封阀打开时，所述机械手位于所述第一待机位；所述第二密封阀打开时，所述机械手位于所述第二待机位。

11、可选的，上述传输腔中，

12、所述腔体内设置有驱动机构；

13、所述驱动机构与所述机械手传动连接，以驱动所述机械手在所述第一待机位和所述第二待机位之间进行位置切换。

14、可选的，上述传输腔中，

15、所述驱动机构为旋转机构；所述旋转机构设置在所述第一待机位与所述第二待机位之间的中心位置；

16、所述旋转机构驱动所述机械手绕所述旋转机构的旋转中轴线旋转，以实现所述机械手在所述第一待机位和所述第二待机位之间的位置切换。

17、可选的，上述传输腔中，

18、所述机械手能够在所述第一腔室至所述第一待机位之间往复移动；

19、所述机械手能够在所述第二腔室至所述第二待机位之间往复移动。

20、一种半导体设备，包括：反应腔、传输腔、载台腔；

21、所述传输腔为上文所述的传输腔；

22、所述反应腔为第一腔室；

23、所述载台腔为第二腔室。

24、一种晶圆传输方法，适用于上文所述的半导体设备；所述晶圆传输方法包括晶圆入片流程；所述晶圆入片流程包括：

25、开启载台腔与传输腔之间的第二密封阀；

26、使位于所述第二待机位的机械手进入所述载台腔内，并承载所述载台腔内的所述晶圆；

27、使承载所述晶圆的所述机械手返回至所述第二待机位并关闭所述第二密封阀；

28、开启所述传输腔与反应腔之间的第一密封阀；

29、控制承载所述晶圆的所述机械手从所述第二待机位移动至所述反应腔内，并将所述晶圆放置于所述反应腔；

30、使所述机械手从所述反应腔移动至第一待机位并关闭所述第一密封阀。

31、可选的，上述晶圆传输方法中，还包括晶圆出片流程；所述晶圆出片流程包括：

32、开启所述第一密封阀；

33、使位于所述第一待机位的所述机械手进入所述反应腔内，并承载所述反应腔内的所述晶圆；

34、使承载所述晶圆的所述机械手返回至所述第一待机位并关闭所述第一密封阀；

35、开启所述第二密封阀；

36、控制承载所述晶圆的所述机械手从所述第一待机位移动至所述载台腔内，并将所述晶圆放置于所述载台腔；

37、使所述机械手从所述载台腔移动至所述第二待机位并关闭所述第二密封阀。

38、可选的，上述晶圆传输方法中，

39、打开所述第二密封阀之前，在所述载台腔内充入惰性气体，以在打开所述第二密封阀后平衡所述载台腔与所述传输腔之间的压差；

40、打开所述第一密封阀之前，在所述传输腔内充入惰性气体，以在打开所述第一密封阀后平衡所述传输腔与所述反应腔之间的压差。

41、可选的，上述晶圆传输方法中，通过驱动机构驱动所述机械手在所述第一待机位和所述第二待机位之间进行位置切换，以实现所述晶圆在所述第一待机位和所述第二待机位之间的位置切换。

42、本申请公开的传输腔、具有上述传输腔的半导体设备，以及适用于上述半导体设备的晶圆传输方法中，通过传输腔将晶圆从第一腔室传输至第二腔室；传输腔的腔体内设置有机械手，并且机械手在腔体内具有靠近第一腔室且远离第二腔室的第一待机位、靠近第二腔室且远离第一腔室的第二待机位；第一腔室和第二腔室中晶圆传输至的腔室为目标腔室；在晶圆承载于传输腔的腔体内的机械手的情况下，打开目标腔室与传输腔之间的密封阀时，机械手恰巧位于远离目标腔室的待机位上，进而避免了目标腔室内的尘埃和颗粒物不可避免的飘散、附着在晶圆的表面，有效保证了晶圆的表面质量。

技术实现思路

技术特征：

1.一种传输腔，用于将晶圆从第一腔室转移至第二腔室；所述传输腔与所述第一腔室之间具有第一密封阀；所述传输腔与所述第二腔室之间具有第二密封阀；其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的传输腔，其特征在于，在所述机械手(103)未承载所述晶圆的情况下：

3.根据权利要求1所述的传输腔，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的传输腔，其特征在于，

5.根据权利要求1-4中任一项所述的传输腔，其特征在于，

6.一种半导体设备，包括：反应腔、传输腔、载台腔；其特征在于，

7.一种晶圆传输方法，适用于权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，包括晶圆入片流程；所述晶圆入片流程包括：

8.根据权利要求7所述的晶圆传输方法，其特征在于，还包括晶圆出片流程；所述晶圆出片流程包括：

9.根据权利要求7或8所述的晶圆传输方法，其特征在于，

10.根据权利要求7或8所述的晶圆传输方法，其特征在于，通过驱动机构(104)驱动所述机械手(103)在所述第一待机位(101)和所述第二待机位(102)之间进行位置切换，以实现所述晶圆在所述第一待机位(101)和所述第二待机位(102)之间的位置切换。

技术总结
本申请公开了一种传输腔、半导体设备及晶圆传输方法；该传输腔，用于将晶圆从第一腔室转移至第二腔室；传输腔包括：腔体；机械手，活动设置在腔体内，并具有第一待机位和第二待机位，第一待机位靠述第一腔室；第二待机位靠近第二腔室；其中，在机械手承载所述晶圆的情况下：第一密封阀打开时，机械手位于第二待机位；第二密封阀打开时，机械手位于第一待机位。本申请公开的传输腔，第一腔室和第二腔室中晶圆传输至的腔室为目标腔室；在晶圆承载于机械手的情况下，打开目标腔室与传输腔之间的密封阀时，机械手恰巧位于远离目标腔室的待机位上，进而避免了目标腔室内的尘埃和颗粒物不可避免的飘散、附着在晶圆的表面，有效保证了晶圆的表面质量。

技术研发人员：邓义剑,肖蕴章,陈刚,陈炳安,钟国仿
受保护的技术使用者：深圳市纳设智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12