本發(fā)明屬于半導體加工技術領域，具體地，本發(fā)明涉及一種半導體集成加工設備和半導體加工方法。

背景技術：

現(xiàn)代的半導體加工和生產技術大多基于薄膜制備和加工等工藝。對于一個完整的半導體器件結構來說，整個加工過程通常包括多項依次進行的工藝，這些加工工藝的順序、條件都是根據(jù)器件自身的特點決定的。普遍的，加工工藝可以包括：物理氣相沉積(pvd)、化學氣相沉積(cvd)、離子注入、刻蝕等物理化學過程。由于這些加工過程的機理各不相同，所需的溫度、壓力和氣體氛圍等條件也不盡相同，所以需要設計不同的工藝室以滿足工藝需求。

為了高效率的完成這些加工工藝，本領域技術人員設計了自動化加工設備。加工設備可以將待加工的材料送入工藝室中，當材料在工藝室中完成了一項工藝后，加工設備可以將材料從工藝室中取出，再送入另一個工藝室中進行下一步加工。雖然各種加工工藝的條件各不相同，但大部分是在高于室溫的環(huán)境下完成的。經過加工后，材料襯底晶片上生長有外延層。其中的一個問題是，加工設備將材料從工藝室中取出時會造成材料自身溫度下降。由于材料襯底晶片和其上的外延層通常存在晶格常數(shù)和熱漲系數(shù)的失配，溫度下降會在襯底晶片和外延層之間引入較大應力，這些應力會導致外延層中出現(xiàn)晶格形變，進而產生缺陷。

但是，現(xiàn)階段難以實現(xiàn)在高溫環(huán)境下將材料從一個工藝室輸送到另一個工藝室，因為，加工設備上用于搬運材料的傳輸裝置的耐熱性不好，尤其是驅動部件不能在高溫環(huán)境下工作。所以，有必要對半導體的加工過程進行改進，避免基片在不同加工工藝之間冷卻到較低的溫度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種防止基片在加工過程中過度降溫的新技術方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種半導體集成加工設備，其中包括：

至少兩個工藝室；

連通所述工藝室的高溫通道，所述高溫通道具有保溫裝置；

傳輸裝置，所述傳輸裝置包括傳輸部和驅動部，所述驅動部設置在所述工藝室和高溫通道之外，所述傳輸部設置在所述驅動部的端部，所述驅動部驅動所述傳輸部伸入所述工藝室和高溫通道并在其中移動。

優(yōu)選地，所述工藝室與所述高溫通道之間設置有工藝室閥門，所述工藝室閥門打開時供所述傳輸部在所述高溫通道和所述工藝室之間運動。

優(yōu)選地，所述高溫通道具有密封閥門，所述密封閥門打開時供所述傳輸部伸入所述高溫通道。更優(yōu)地，所述半導體集成加工設備包括驅動腔室，所述驅動部設置在所述驅動腔室中，所述密封閥門位于所述驅動腔室與所述高溫通道之間。

可選地，所述保溫裝置包括保溫層和/或加熱組件。

更優(yōu)地，所述半導體集成加工設備包括冷卻組件，用于冷卻所述高溫通道(2)的外壁。

更優(yōu)地，所述驅動部上設置有伸縮組件，所述傳輸部設置在所述伸縮組件上。

可選地，所述傳輸部為用于承載基片的石英手指。

本發(fā)明還提供了一種半導體的加工方法，包括：按照預定加工工序，將基片送入工藝室進行加工，完成加工后將基片從工藝室中移動到高溫通道，沿所述高溫通道將基片送入下一個工藝室進行下一步加工。

進一步地，按照預定加工工序完成全部加工工藝后，將基片從工藝室中取出，置于高溫通道中冷卻。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術中，由于傳輸裝置的驅動部件在高溫環(huán)境下工作易受損壞，所以為了保證加工設備的使用壽命，現(xiàn)有加工方 法在兩個加工工藝之間是直接將基片取出至室溫環(huán)境下進行搬運或等待其降溫后再搬運。雖然這兩種方法會造成基片中產生應力，但是本領域技術人員通常在完成加工后再采取去應力處理，以減小反復升、降溫對基片的影響。因此，本領域技術人員并未嘗試采取一種新的加工方式避免反復升、降溫造成的問題。本發(fā)明所要實現(xiàn)的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本發(fā)明是一種新的技術方案。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是本發(fā)明提供的半導體集成加工設備的示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實施例提供的半導體集成加工設備的結構俯視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步 討論。

本發(fā)明提供了一種半導體集成加工設備，該設備中包括多個工藝室，本領域技術人員可以根據(jù)實際需要對基片進行的加工工藝選擇在所述加工設備中配置相應功能、數(shù)量的工藝室，本發(fā)明對此不進行限制。如圖1所示，所述半導體集成加工設備包括高溫通道2，所述高溫通道2將多個所述工藝室1連通，被加工的基片01能夠在高溫通道2中從一個工藝室1移動到另一個工藝室1中。所述高溫通道2具有保溫裝置，所述保溫裝置能夠使高溫通道2內部維持在預定的溫度，使在高溫通道2中傳輸?shù)幕?1的溫度不會降低到室溫。另外，所述設備還包括傳輸裝置，所述傳輸裝置包括傳輸部和驅動部，所述驅動部設置在所述工藝室1和高溫通道2之外，所述傳輸部可以設置在所述驅動部的端部。所述驅動部則用于為所述傳輸部提供驅動力，使傳輸部能夠從外部伸入到工藝室1和高溫通道2中并在其中移動。所述傳輸部用于伸入所述高溫通道2和工藝室1中，直接對基片進行搬運。在本發(fā)明提供的半導體集成加工設備中，由于設置了高溫通道，基片從一個工藝室到另一個工藝室的搬運過程中不會出現(xiàn)過度冷卻的情況。進一步地，該半導體集成加工設備可以節(jié)約加工過程中第一部加工工藝的降溫過程和第二步加工工藝的升溫過程，節(jié)省了時間，提高了加工效率。而且，由于高溫通道構成了相對封閉的高溫空間，使得傳輸裝置中耐熱性較差的驅動部無需暴露在高溫環(huán)境下，只有負責搬運基片、半導體材料的傳輸部伸入高溫通道和工藝室即可。所述傳輸部應采用耐熱材料制作，例如，在本發(fā)明的一種實施方式中所述傳輸部可以是由石英材料制成的搬運板、夾爪或手指。本發(fā)明并不對具體用何種材料制作傳輸部進行限制，本領域技術人員可以根據(jù)實際需要進行選擇。

參照圖2所示的實施方式，為了保證工藝室1中的溫度穩(wěn)定，也為了防止高溫通道2中的溫度對工藝室1的加工環(huán)境造成影響，所述工藝室1與所述高溫通道2之間可以設置有工藝室閥門11。當基片01在工藝室1中進行加工時，所述工藝室閥門11關閉，以維持穩(wěn)定的加工環(huán)境。當基片01完成加工后，工藝室閥門11可以打開，以供所述傳輸部31伸入工藝室1取出其中的基片01。所述傳輸部31可以將基片01從工藝室1中取出并 移動到高溫通道2中，進一步地，所述傳輸部31可以沿著所述高溫通道2將基片01送入其它工藝室1。

更優(yōu)地，為了進一步防止傳輸裝置的驅動部32受到高溫影響，所述高溫通道2靠近傳輸裝置的一側可以具有密封閥門21，如圖2所示。當無需對基片01進行搬運時，所述傳輸部31可以從高溫通道2中退出，高溫通道2的密封閥門21關閉。這樣，熱量完全密封在高溫通道2和工藝室1中，傳輸裝置的傳輸部31和驅動部32都不會受到高溫影響。當需要對基片01進行搬運時，所述密封閥門21打開，驅動部32驅動傳輸部31從所述密封閥門21伸入所述高溫通道2中。在空氣流動、密封閥門開啟大小等條件得到有效控制的情況下，高溫通道及工藝室中的熱量不會從開啟的密封閥門處大量散出，從而防止驅動部受到高溫影響。

更優(yōu)地，在如圖2所示的實施方式中，所述半導體集成加工設備還可以包括驅動腔室3，所述傳輸裝置的驅動部32設置在所述驅動腔室3中，上述密封閥門21設置在所述高溫通道2與所述驅動腔室3之間。當所述密封閥門21關閉時，所述傳輸裝置完全收容在所述驅動腔室3中。所述驅動腔室3能夠為所述傳輸裝置提供保護作用。

特別地，所述保溫裝置可以包括保溫層和/或加熱組件，所述保溫層用于減少高溫通道內的熱量的散失，所述保溫層可以設置在所述高溫通道內部，也可以設置在高溫通道側壁的夾層中，本發(fā)明不對此進行限制。所述加熱組件用于為高溫通道內升溫，以使高溫通道內的溫度能夠與工藝室中的溫度相配合。所述加熱組件可以為電阻絲等發(fā)熱裝置。

以圖2所示的實施方式為例，該半導體集成加工設備中包括了兩個工藝室1，工藝室1圍繞著驅動腔室3分布，驅動裝置位于中心位置，高溫通道2設置在驅動腔室3的邊沿處，靠近驅動裝置的一側具有密封閥門21，遠離驅動裝置的一側與工藝室1對接。其中一個工藝室可以用于進行n型半導體層生長工藝，工藝溫度在1040℃，另一個工藝室可以用于有源層生長工藝，工藝溫度在800℃。在該實施方式中，所述驅動裝置的驅動部包括電機和驅動桿，所述傳輸部為機械臂及其末端的搬運板。當需要對基片或半導體材料進行上述兩種加工時，所述加熱組件可以將高溫通道2加熱 到650-800℃。當傳輸部31將基片從一個工藝室中移出并經高溫通道2送入另一工藝室時，高溫通道2中的溫度能夠避免基片降溫，進而防止其內部產生應力。通常，高溫通道中的溫度接近幾個工藝室中的最低溫度。但是，本發(fā)明并不對此進行限制，本領域技術人員可以通過調節(jié)加熱組件自由調節(jié)高溫通道中的溫度，以達到合適的、能夠配合各個加工工藝的溫度。本發(fā)明也不對工藝室的功能和個數(shù)進行限制，本領域技術人員可以根據(jù)半導體加工的實際步驟需要，設置更多個工藝室，工藝室和高溫通道可以繞著傳輸裝置所在的位置分布，以提高一臺傳輸裝置的利用率。

可選地，所述半導體集成加工設備還可以包括冷卻組件，所述冷卻組件通?？梢栽O置在所述高溫通道的外部，用于冷卻所述高溫通道的外壁。一方面，由于高溫通道往往需要長時間保持在較高的溫度，冷卻組件提供的冷卻效果能夠防止高溫通道的外壁材料出現(xiàn)由高溫引起的損傷；另一方面，所述冷卻組件可以防止高溫通道內部的熱量通過外壁向外散發(fā)，減少傳輸裝置尤其是驅動部受到的熱輻射。本領域技術人員可以根據(jù)高溫通道的實際使用情況設置、啟動冷卻組件。

更優(yōu)地，所述驅動部上可以設置有伸縮組件，所述伸縮組件可以位于所述驅動部的端部，所述傳輸部設置在所述伸縮組件上。當所述傳輸部需要伸入所述高溫通道和工藝室時，所述驅動部可以驅動伸縮組件做伸展動作，將所述傳輸部送入高溫通道，避免驅動部自身靠近高溫通道或密封閥門。本發(fā)明并不限制所述伸縮組件的具體機械結構，本領域技術人員可以在滿足高溫工作環(huán)境的情況下，選擇例如四連桿機構等機械裝置作為伸縮組件。

本發(fā)明還提供了一種半導體加工方法，這種加工方法可以由本發(fā)明提供的半導體集成加工設備實現(xiàn)。首先，根據(jù)實際需要制定預定加工工序，確定需要進行的加工工藝以及需要的工藝室的數(shù)量。通過傳輸部的傳送，可以將基片置于第一個工藝室中進行加工；第二，完成第一項工藝后，傳輸部可以伸入工藝室，將基片從第一個工藝室中移動至高溫通道中，高溫通道中的溫度與工藝室中的溫度接近，以防止基片過度降溫；第三，沿著高溫通道將基片移動到下一個工藝室中以進行下一步加工；最后，完成所 有加工后，傳輸部可以將基片從工藝室以及高溫通道中取出。采用本發(fā)明提供的方法對基片進行加工能夠減少基片內部產生的應力。而且，該方法節(jié)省了基片反復升溫、降溫的過程，提高了加工效率。

進一步地，在完成全部加工后，本領域技術人員通常會關閉半導體集成加工設備，工藝室和高溫通道內部會逐漸冷卻。由于結構、保溫性等特征的不同，所以工藝室和高溫通道的冷卻速度有所不同。此時，可以將基片或半導體材料從工藝室中移出并置于高溫通道中進行隨爐冷卻，以達到特定的冷卻速度要求?；蛘?，本領以技術人員也可以將基片直接從高溫通道中移出，在適當?shù)耐饨绛h(huán)境下冷卻，本發(fā)明不對此進行限制。

需要指出的是，以上所提及的基片可以是半導體晶片，也可以是介質材料等其他材料的晶片。晶片的加工形式可以是單獨進行加工的晶片，例如：6寸、8寸或12寸硅晶片等；也可以是放置在石墨或其他材質的托盤上的多片小尺寸晶片，例如2寸、4寸的硅、碳化硅或藍寶石晶片等。而機械手傳遞或承載的也不局限于晶片本身，也可以是晶片和其承載裝置的集合體。

雖然已經通過例子對本發(fā)明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發(fā)明的范圍由所附權利要求來限定。