應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備的製作方法
2023-10-23 14:45:47 2
專利名稱：應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備的製作方法
技術領域：
本實用新型系關於一種半導體晶體處理設備，尤指一種應用於光電半導體製程 的半自動快速升降溫設備。
背景技術：
以往光電半導體製程的快速高溫熱處理製程系統，僅提供手動進/退片功能， 且各個製程站之間亦需人工進行製程條件的確認以及定位，使得操作人員必需隨時 監控制程且易產生人為失誤情況。
但是，常用的設備之中，仍有其進/退片的困難及其加熱與冷卻結構不是很完 善，使其晶圓無法均勻加熱，而讓品質無法維持，無石墨盤，而其需要三層腔體及 其爐壁冷卻隔板間不互通，為獨立進出水孔，溫度不均勻，製程反應區域依晶圓外 形規劃為圓形，單位面積的熱源較不均勻。
因此，針對上述公知結構所存在的問題點，如何開發一種更具理想實用性的創 新結構，實消費者所殷切企盼，亦系相關業者須努力研發突破的目標及方向。
有鑑於此，創作人本於多年從事相關產品的製造開發與設計經驗，針對上述的 目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性的本實用新型。
發明內容
本實用新型目的在於，提供一種應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設 備，以解決上述傳統結構的技術問題點，以達到承載物均勻加熱。
解決問題的技術特點本實用新型提供一種應用於光電半導體製程的半自動快 速升降溫設備，其特徵在於，包含有
至少一半自動製程腔體，該半自動製程腔體至少分為二層，第一層外腔為不透 光金屬構造外腔，預留有至少一加熱源固定孔位，以及連接有用於施以水冷與氣冷 的承載物冷卻裝置，製程腔體內部冷卻隔板間互通，製程反應區域為矩形；第二層 內腔為透光性構造內腔，並留有用以使製程氣體裝置向腔體內部供應潔淨與製程用 氣體的氣流孔洞；
一可氣油壓驅動進行進退片的開關門機構，該開關門機構設於半自動製程腔體上，該開關門機構包括可緩衝的一承載物定位裝置、 一氣/油壓致動器及一進、退 片裝置，進、退片裝置包含有石英層構成的用以支撐一承載物載盤的一支撐架。 其中，該第二層內腔為具耐熱與透光性的石英層。
其中，該第一層外腔與第二層內腔間具有用於氣密封合的o形環構造。
其中，該第一層外腔與第二層內腔間具有用於氣密性封合的無氧銅構造。 其中，該加熱源為至少一紅外線加熱燈源，並固定於第一層外腔上，以陣列排列。
其中，該載盤為用以承載至少一需進行熱處理製程承載物並用以配合不同承載 物尺寸製程的具有均勻導熱層的可置換式載盤。
其中，該第二層內腔與支撐架為多片組合式構造。 其中，該第二層內腔與支撐架為一體成型構造。
其中，該承載物為晶圓。 ， 對照先前技術的功效先前技術無法自動進退片，而且先前技術的晶圓無法均 勻加熱，良率無法提升，而本實用新型的半自動製程腔體，其半自動製程腔體設具 至少二層及加熱源與水冷、氣冷冷卻，及氣液體流量監控，達晶圓均勻加熱。而本 實用新型的載盤，利用其材質特性與承載物間均勻導熱，而本實用新型二層式腔體 設計及其爐壁冷卻隔板間互通，形成一均勻的冷卻循環，而其製程反應區域依加熱 源規劃為矩形，單位面積的熱源較平均。
有關本實用新型所採用的技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式 詳細說明於後，相信本實用新型上述的目的、構造及特徵，當可由之得一深入而具 體的了解。
圖h本實用新型的製程腔體其一實施例立體示意圖。
圖2:本實用新型的製程腔體其一實施例立體縱剖示圖。
圖3:本實用新型的製程腔體其一實施例立體橫剖示圖。
圖4:本實用新型的製程腔體其一實施例立體分解示圖。
圖5:本實用新型的製程腔體其一實施例另一方向立體示意圖。
具體實施方式
參閱圖l至圖5所示，本實用新型提供一種應用於光電半導體製程的半自動快 速升降溫設備，其為至少一半自動製程腔體l 0，該半自動製程腔體l 0至少分為 二層，第一層外腔l l為不透光金屬構造外腔，預留至少一加熱源固定孔位，並施 以水冷或氣冷方式進行冷卻，第二層內腔1 2為透光性構造內腔，並留有氣流孔洞，以供應腔體內部潔淨用或製程用氣體，二層腔體之間施以氣密性封合； 一開關門機 構2 3，該開關門機構2 3設於半自動製程腔體1 0上，該開關門機構2 3包括一 進、退片裝置2 3 1，該進、退片裝置2 3 1提供操作人員能輕易取放承載物6 0 ， 進、退片裝置2 3 l包含有以石英製作的支撐架2 1 3,用以支撐一載盤2 1 2， 該載盤2 1 2用以承載至少一承載物6 0。
上述本實用新型的載盤2 1 2 ，利用其材質特性能迅速與承載物6 0間均勻導 熱，而本實用新型二層式腔體設計及其爐壁冷卻隔板間互通，形成一均勻的冷卻循 環，而其製程反應區域依加熱源規劃為矩形，單位面積的熱源較平均。
上述該半自動製程腔體1 0包含有可外加氣體及液體流量監控裝置。
上述該半自動製程腔體l 0更包含有一晶圓定位裝置2 1 l，該晶圓定位裝置 2 1 l設於半自動製程腔體l 0的底側，提供至少一承載物6 0的定位。
上述該半自動製程腔體l 0更包含有一晶圓冷卻裝置4 0，該晶圓冷卻裝置 40設於半自動製程腔體l 0上，該晶圓冷卻裝置4 0提供至少一承載物6 0以氣 冷及水冷方式循環冷卻；
上述該半自動製程腔體l 0更包含有一製程氣體裝置5 0，該製程氣體裝置 50設於半自動製程腔體l 0上，該製程氣體裝置5 0可提供至少一製程反應與清 潔用氣體；
上述該進、退片裝置2 3 1，該進、退片裝置2 3 l為半自動方式，其中該半 自動快速升降溫設備，包含有氣/油壓致動器2 3 2及緩衝裝置，該緩衝裝置亦為 承載物定位裝置2 11，該氣/油壓致動器2 3 2是達其載盤2 1 2及承載物60 進、退片的移動、定位及密合，而緩衝裝置是具有緩衝及定位功能，可先設定位置 及吸收的力量。如此其承載物6 0就可以推出半自動製程腔體1 0或推入半自動制 程腔體1 0 ，達到半自動製程腔體1 0設備功效。
該反應的半自動製程腔體l 0開關門機構2 3上另以石英製作的支撐架213， 用以支撐一載盤2 1 2 ，該載盤2 1 2用以承載至少一承載物6 0 。該半自動製程 腔體1 0更設有製程氣體入口 2 14、水路冷卻口 215、氣體冷卻口 2 1 6及抽 氣口 2 17。
該石英內腔及支撐架2 1 3，可分為多片組合式或採用一體成型技術製作，且 內腔透過薄型化設計後可提升升/降溫速率。
該加熱源2 2，系選用至少一滷素或紅外線加熱燈源並固定於外層腔體上，以
環形、陣列、矩陣式排列。
該載盤2 1 2為可置換式，能配合不同承載物6 0尺寸製程的需求進行更換， 用以承載至少一需進行熱處理製程的承載物6 0，該承載物6 0可為完整晶圓、不 規則晶圓破片或其它製程反應承載物。該半自動設備，系使用氣壓、油壓或馬達驅動等的致動裝置或氣/油壓致動器 2 3 2，確保載盤2 1 2及承載物6 0進、退片的定位及安全防護。
該半自動設備，亦可為多腔體式設計，可配合整合式控制系統，同時進行數條 製程以提升產能。
前文針對本實用新型的較佳實施例為本實用新型的技術特徵進行具體的說明； 熟悉此項技術的人士當可在不脫離本實用新型的精神與原則下對本實用新型進行 變更與修改，而該等變更與修改，皆應涵蓋於本申請專利範圍所界定的範疇中。
權利要求1. 一種應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其特徵在於，包含有至少一半自動製程腔體，該半自動製程腔體至少分為二層，第一層外腔為不透光金屬構造外腔，預留有至少一加熱源固定孔位，以及連接有用於施以水冷與氣冷的承載物冷卻裝置，製程腔體內部冷卻隔板間互通，製程反應區域為矩形；第二層內腔為透光性構造內腔，並留有用以使製程氣體裝置向腔體內部供應潔淨與製程用氣體的氣流孔洞；一可氣油壓驅動進行進退片的開關門機構，該開關門機構設於半自動製程腔體上，該開關門機構包括可緩衝的一承載物定位裝置、一氣/油壓致動器及一進、退片裝置，進、退片裝置包含有石英層構成的用以支撐一承載物載盤的一支撐架。
2. 如權利要求l所述的應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其 特徵在於，該第二層內腔為具耐熱與透光性的石英層。
3. 如權利要求l所述的應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其 特徵在於，該第一層外腔與第二層內腔間具有用於氣密封合的O形環構造。
4. 如權利要求l所述的應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其 特徵在於，該第一層外腔與第二層內腔間具有用於氣密性封合的無氧銅構造。
5. 如權利要求l所述的應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其 特徵在於，該加熱源為至少一紅外線加熱燈源，並固定於第一層外腔上，以陣列排 列。
6. 如權利要求l所述的應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其 特徵在於，該載盤為用以承載至少一需進行熱處理製程承載物並用以配合不同承載 物尺寸製程的具有均勻導熱層的可置換式載盤。
7. 如權利要求l所述的應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其 特徵在於，該第二層內腔與支撐架為多片組合式構造。
8. 如權利要求l所述的應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其 特徵在於，該第二層內腔與支撐架為一體成型構造。
9. 如權利要求l所述的應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，其 特徵在於，該承載物為晶圓。
專利摘要一種應用於光電半導體製程的半自動快速升降溫設備，包含有一半自動製程腔體，該半自動製程腔體至少分為二層，第一層外腔為不透光金屬構造外腔，預留至少一加熱源固定孔位，並施以水冷或氣冷方式進行冷卻，外加氣體及液體流量監控裝置。第二層內腔係為透光性構造內腔，並留有氣流孔洞，以供應腔體內部潔淨用或製程用氣體。二層腔體之間施以氣密性封合，系統門板上另有以石英製作的支撐架，用以支撐一載盤，該載盤用以承載至少一承載物。以上述結構可達到承載物均勻加熱效果，並可使半導體半自動進、退片。
文檔編號H01L21/00GK201289858SQ200820139940
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月21日 優先權日2008年10月21日
發明者周明源, 林武郎, 洪水斌, 石玉光, 許明慧, 鄭煌玉, 郭明倫 申請人:技鼎股份有限公司