专利名称：晶圆传送装置以及晶圆传送方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体制造领域，特别地，涉及一种晶圆传送装置以及晶圆传送方法。
背景技术：
快速热退火(rapid thermal anneal,RTA)是半导体制造过程中的常见工艺步骤。快速热退火结束时，晶圆要被从快速热退火设备中取出并传送至其他处理设备中，此时晶圆具有较高的温度，例如为300°C，而晶圆传送设备中的晶圆承载台的温度仅为室温，因此，晶圆与晶圆传送设备之间存在巨大温差，这会在晶圆中产生很高的热应力，降低晶圆的机械强度，有时会引起晶圆破裂。这一问题使情况在大尺寸晶圆生产线上变得更糟糕，例如目前最大的12英寸晶圆以及未来的16英寸晶圆。因此，需要开发出一种新的晶圆传送设备以及晶圆传送方法，能够减小晶圆与传 送设备间的温差，降低晶圆内部的热应力，从而保证晶圆的完整。
发明内容
本发明提供了一种晶圆传送装置和晶圆传送方法，采用了具有加热部件以及冷却部件的晶圆传送装置对晶圆进行传送，能够减小晶圆与传送设备间的温差，降低晶圆内部的热应力，从而保证晶圆的完整。本发明提供一种晶圆传送装置，用于传送从快速热退火设备中取出的晶圆，所述晶圆在从快速热退火设备中取出时具有第一温度，所述晶圆传送装置包括晶圆承载部件、加热部件以及冷却部件，其中，所述加热部件用以将所述晶圆承载部件加热至所述第一温度，而所述冷却部件用以将所述晶圆承载部件冷却至室温。本发明还提供一种晶圆传送方法，采用晶圆传送装置传送从快速热退火设备中取出的晶圆，所述晶圆在从快速热退火设备中取出时具有第一温度，所述晶圆传送装置包括晶圆承载部件、加热部件以及冷却部件，其中，在传送所述晶圆之前，所述加热部件将所述晶圆承载部件加热至所述第一温度，然后将从快速热退火设备中取出的所述晶圆直接置于所述晶圆承载部件上，接着，所述冷却部件将所述晶圆承载部件和所述晶圆冷却至室温。在本发明的方法中，所述第一温度不低于300°C。在本发明的方法中，所述冷却部件将所述晶圆承载部件和所述晶圆冷却至室温的速度为20°C /秒。在本发明的方法中，所述冷却部件将所述晶圆承载部件和所述晶圆冷却至室温的速度不超过40°C /秒。本发明的优点在于在晶圆传送装置中设置加热部件和冷却部件，加热部件将晶圆承载部件加热至与刚从快速热退火设备中取出的晶圆相同的温度，然后再采用冷却部件将晶圆承载部件和晶圆一起冷却至室温，这样避免了晶圆和晶圆传送装置之间存在巨大温差，在传送过程中不会在晶圆内部产生较大的热应力，从而避免了晶圆破裂，保证晶圆的完離
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图I快速热退火以及晶圆传输的温度-时间曲线；图2晶圆传输过程的温度-时间曲线。
具体实施例方式以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本发明技术方案的特征及其技术效果。本发明提供一种晶圆传送装置，用于传送从快速热退火设备中取出的晶圆，所述晶圆在从快速热退火设备中取出时具有第一温度，该第一温度不低于300°C。所述晶圆传送装置包括晶圆承载部件、加热部件以及冷却部件，其中，所述晶圆承载部件用以承载取出的晶圆，而所述加热部件用以对所述晶圆承载部件加热，可将其加热至所述第一温度，而所述冷却部件用以将所述晶圆承载部件冷却至室温，可将其从第一温度冷却至室温。同时，本发明还提供一种晶圆传送方法，采用晶圆传送装置传送从快速热退火设备中取出的晶圆。参见附图1，附图I显示了快速热退火以及晶圆传输的温度-时间曲线。首先，所述晶圆置于快速热退火设备中，例如，O-IOs为升温阶段，快速热退火设备将温度升至约1100°C，并保持大约10s，对所述晶圆进行快速热退火处理；接着，在完成快速热退火处理后，将所述晶圆传送至随后的处理设备中，例如FOUP (Front open unified pod,前端开口片盒)。在完成快速热退火处理后，所述晶圆在从快速热退火设备中取出时具有第一温度，该第一温度不低于300°C。在现有的传送方法中，所述晶圆被直接置于仅为室温的晶圆传送装置上，因此所述晶圆与晶圆传送装置之间存在巨大温差，这使得所述晶圆在短短几秒的时间内降至室温，参见附图I和附图2中的虚线部分，在晶圆内部产生了很大的热应力，这降低了晶圆的机械强度，会引起晶圆破裂。而在本发明中，采用了具有晶圆承载部件、加热部件以及冷却部件的晶圆传送装置对所述晶圆进行传送。具体方法为，在传送所述晶圆之前，晶圆传送装置的加热部件将晶圆承载部件加热至所述晶圆所具有的第一温度，然后将从快速热退火设备中取出的所述晶圆直接置于晶圆承载部件上，这样，晶圆与晶圆承载部件之间并不存在有巨大温差，晶圆不会在短时间内急剧降至室温，晶圆内部也不会产生很大的热应力，避免了晶圆的破裂。接着，晶圆传送装置的冷却部件将晶圆承载部件和晶圆一起冷却至室温；冷却部件可以以一个较快的速度进行冷却，例如为20V /秒，冷却时间大约为15s，具体参见附图2，附图2为冷却曲线的细节示意图，其中，本发明的冷却曲线由较粗的黑色线条示出。这样可以在避免晶圆内部产生热应力的同时，减少冷却时间，提高流程的效率；同时，为了尽量避免热应力的产生，冷却速度也不应过快，如不应超过40°C /秒。在另一方面，由于加热部件的存在，晶圆承载部件可以被加热至较高的温度，这样一来，在对晶圆进行传送时，允许从快速热退火设备中取出的晶圆具有较高的温度，如400°C或500°C，而具有加热部件的晶圆承载部件也足以与晶圆温度相适应，这样可以提高快速热退火工艺的结束温度以增加快速热退火设备的生产率，而不会引起晶圆热应力的问题。本发明中，在晶圆传送装置中设置加热部件和冷却部件，加热部件将晶圆承载部件加热至与刚从快速热退火设备中取出的晶圆相同的温度，然后再采用冷却部件将晶圆承载部件和晶圆一起冷却至室温，这样避免了晶圆和晶圆传送装置之间存在巨大温差，在传送过程中不会在晶圆内部产生较大的热应力，从而避免了晶圆破裂，保证晶圆的完整。同时，由于加热部件的存在，允许取出的晶圆具有很高的温度，因此，提高快速热退火工艺的结束温度以增加快速热退火设备的生产率成为可能。尽管已参照上述示例性实施例说明本发明，本领域技术 人员可以知晓无需脱离本发明范围而对本发明技术方案做出各种合适的改变和等价方式。此外，由所公开的教导可做出许多可能适于特定情形或材料的修改而不脱离本发明范围。因此，本发明的目的不在于限定在作为用于实现本发明的最佳实施方式而公开的特定实施例，而所公开的器件结构及其制造方法将包括落入本发明范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种晶圆传送装置，用于传送从快速热退火设备中取出的晶圆，所述晶圆在从快速热退火设备中取出时具有第一温度，所述晶圆传送装置包括晶圆承载部件、加热部件以及冷却部件，其特征在于 所述加热部件用以将所述晶圆承载部件加热至所述第一温度，而所述冷却部件用以将所述晶圆承载部件冷却至室温。
2.一种晶圆传送方法，采用如权利要求I所述的晶圆传送装置传送从快速热退火设备中取出的晶圆，所述晶圆在从快速热退火设备中取出时具有第一温度，所述晶圆传送装置包括晶圆承载部件、加热部件以及冷却部件，其特征在于 在传送所述晶圆之前，所述加热部件将所述晶圆承载部件加热至所述第一温度，然后将从快速热退火设备中取出的所述晶圆直接置于所述晶圆承载部件上，接着，所述冷却部件将所述晶圆承载部件和所述晶圆冷却至室温。
3.如权利要求2所述的晶圆传送方法，其特征在于，所述第一温度不低于300°C。
4.如权利要求2所述的晶圆传送方法，其特征在于，所述冷却部件将所述晶圆承载部件和所述晶圆冷却至室温的速度为20°C /秒。
5.如权利要求2所述的晶圆传送方法，其特征在于，所述冷却部件将所述晶圆承载部件和所述晶圆冷却至室温的速度不超过40°C /秒。
全文摘要
一种晶圆传送设备及晶圆传送方法，在晶圆传送装置中设置加热部件和冷却部件，加热部件将晶圆承载部件加热至与刚从快速热退火设备中取出的晶圆相同的温度，然后再采用冷却部件将晶圆承载部件和晶圆一起冷却至室温，这样避免了晶圆和晶圆传送装置之间存在巨大温差，在传送过程中不会在晶圆内部产生较大的热应力，从而避免了晶圆破裂，保证晶圆的完整。
文档编号C30B33/02GK102719895SQ20111007773
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者李俊峰, 李春龙 申请人:中国科学院微电子研究所