晶圆无氧烘烤的水冷方法与流程

1.本发明属于晶圆测试技术领域，尤其涉及一种晶圆无氧烘烤的水冷方法。


背景技术：

2.现有技术中，晶圆测试流程中需要将晶圆放在无氧化烤箱设备内进行高温无氧烘烤,烘烤温度主要为250℃与300℃，而目前所采用的降温方式为风冷模式，晶圆烘烤结束后，报警器报警提示烘烤完成，此时打开排风口管道排除热气，通过空气流动让烤箱降温，使用该方式降温时，烤箱温度从250℃降至室温25℃耗时为120min左右，耗时较久，且温度控制不精确导致影响晶圆质量。
3.在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种晶圆无氧烘烤的水冷方法，解决了无氧化烤箱降温缓慢,耗时较久且温度控制不精确的问题。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.本发明的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法包括：
6.无氧化烤箱设备设有测量其内部温度的温度传感器以及设有水冷装置，晶圆放入无氧化烤箱设备中以第一预定温度进行无氧烘烤，
7.预定时刻后，启示水冷装置冷却无氧化烤箱设备，当无氧化烤箱设备中的温度下降到第二预定温度时，无氧烘烤完成，当无氧化烤箱设备中的温度下降到第三预定温度时，关闭水冷装置以及取出晶圆。
8.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，所述无氧化烤箱设备设有测量其内部氧气浓度的氧含量传感器，晶圆放入无氧化烤箱设备后，向无氧化烤箱设备内充入氮气，当氧含量传感器测量到含氧量降到100ppm时，无氧化烤箱设备开始以预定速率升温。
9.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，升温速率为100℃每分-200℃每分。
10.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，第一预定温度为250℃-300℃。
11.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，水冷装置的进水口设在所述无氧化烤箱设备的底部，出水口设在所述无氧化烤箱设备的顶部。
12.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，所述水冷装置具有循环水路。
13.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，所述水冷装置包括环绕无氧化烤箱设备四周的盘管。
14.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，所述盘管为弓形结构。
15.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，第二预定温度为50℃，第三预定温度为25℃。
16.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法中，温度下降到第二预定温度的降温速率至少为7.5℃每分。
17.在上述技术方案中，本发明提供的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法，具有以下有益效果：本发明全自动化控制，能够减少降温时间，节约时间成本且温度控制精确。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明中晶圆无氧烘烤的水冷方法的流程示意图；
20.图2为本发明中晶圆无氧烘烤的水冷方法的一个实施例的布置示意图。
具体实施方式
21.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
22.因此，以下对在附图图1至图2中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。如图1至图2所示，一种晶圆无氧烘烤的水冷方法包括，
29.无氧化烤箱设备设有测量其内部温度的温度传感器以及设有水冷装置，晶圆放入无氧化烤箱设备中以第一预定温度进行无氧烘烤，
30.预定时刻后，启示水冷装置冷却无氧化烤箱设备，当无氧化烤箱设备中的温度下降到第二预定温度时，无氧烘烤完成，当无氧化烤箱设备中的温度下降到第三预定温度时，关闭水冷装置以及取出晶圆。
31.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，所述无氧化烤箱设备设有测量其内部氧气浓度的氧含量传感器，晶圆放入无氧化烤箱设备后，向无氧化烤箱设备内充入氮气，当氧含量传感器测量到含氧量降到100ppm时，无氧化烤箱设备开始以预定速率升温。
32.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，升温速率为100℃每分-200℃每分。
33.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，第一预定温度为250℃与300℃。
34.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，水冷装置的进水口设在所述无氧化烤箱设备的底部，出水口设在所述无氧化烤箱设备的顶部。
35.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，所述水冷装置具有循环水路。
36.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，所述水冷装置包括环绕无氧化烤箱设备四周的盘管。
37.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，所述盘管为弓形结构。
38.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，第二预定温度为50℃，第三预定温度为25℃。
39.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，温度下降到第二预定温度的降温速率至少为7.5℃每分。
40.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，采用全自动化控制的水冷模式，烤箱内部六处温度传感器感应温度都在设定温度波动范围内时，温控器接收到感应信号后，发送信号到控制器，控制器开始计时。当烘烤时间到达设定时间时，控制器计时停止后发送信号到继电器。继电器通过控制水管阀门位置电路开关，电磁阀打开或关闭，从而启动或关闭水冷。整个操作过程只需启动烤箱电源开关，开启控制器，关闭烤箱电源开关即可。
41.所述的一种晶圆无氧烘烤的水冷方法的优选实施方式中，水冷装置的形状在烤箱侧面是不断盘曲的，目的是为了增大与烤箱侧壁的接触面积，最大效率地带走热量。若水冷管道的孔径大，水流量多，但其与烤箱内壁接触的表面积却比较小，降温效果不佳；若水冷管道的孔径小，与烤箱内壁接触的表面积大，但其水流量较小，降温效果也不佳。因此为了
最大程度提高降温效果，水管的孔径是根据降温速率计算得到。
42.在一个实施例中，预定时刻为5-10分钟。
43.在一个实施例中，水冷装置材料为耐高温结构，可耐受350℃以上的高温。
44.在一个实施例中，水管从下面流入，从上面流出，由于重力势能的影响，水流速度会降低许多，充分与烤箱内壁接触，带走热量。
45.在一个实施例中，启动电源开关，打开软件和听到报警时关闭电源开关即可。烘烤时长达到设定值时，水流从烤箱侧面流入，从上方流出，自下而上，循环一圈，充分带走烤箱内部的热量。从250℃降至常温25℃仅需要30min。而原先风冷模式降温需要120min。降温效率提高了75％。该技术直接节约了时间成本，间接提高了产能。
46.在一个实施例中，循环水路设有功率调节器以控制降温速率。所述功率调节器包括泵。
47.在一个实施例中，如图2所示，烤箱内部增加了水冷装置，计时停止后发送信号到温控器，温控器发出信号到io模块，io模块采集到信号后，发送指令到控制水冷的温控器上，温控器发送信号到继电器上通过控制水管阀门电路从而启动水冷。厂务端提供冷水进入烤箱。其中烤箱内部水冷装置可耐受350℃以上的高温，冷水在烤箱内部循环后流出。系统自动绑定烘烤温度，烘烤时长，最大温度以及温度波动等参数，将待烘烤产品放入烤箱，关闭外门后，启动烤箱开关，开启控制面板，此时制氮机开始向烤箱内充入氮气，烤箱内部含氧量降低。当含氧量降到100ppm左右时，sensor传感器感应到氧气浓度的变化后，发出信号到电热开关，电热开关启动，电热丝工作，电流表出现示数，烤箱开始升温。当温控器显示温度示数与设定温度一致时，烤箱内部六处温度传感器感应实际温度，当所有温度传感器感应的温度均在设定温度的波动范围内时，发送信号到温控器，温控器传递信号到电脑软件，电脑软件开始计时烘烤时间，此时电热开关不再加热，电流表指针示数在0刻度与工作时刻度之间不断徘徊以维持恒温。当烘烤时间到达设定时间后，软件计时器停止计算烘烤时间，并发送信号到继电器，继电器控制水管阀门电路运转，打开阀门，启动水冷降温。
48.在一个实施例中，以设定温度为250℃为例。烤箱内部六处温度传感器感应实际温度，当所有温度传感器感应的温度均在245℃-255℃范围内时，温控器感应后传递信号到电脑软件，电脑软件开始计算烘烤时间，当烘烤时间到达设定时间时，电脑软件计时停止，同时将信号发送到继电器，继电器控制水冷阀门电路导通，阀门打开。此时，水冷装置启动，水循环开启，水流从水塔流出进入烤箱，循环一圈后流出，带走烤箱内部热量。烤箱内部开始降温，温控器温度示数下降。当温度下降至50℃左右时，烤箱自动报警，提示烘烤完成，且操作面板显示烘烤完成，待温度降到室温25℃时，操作面板显示将货物取出。此时关闭烤箱电源开关，打开外门后将产品取出即可。
49.本发明为水冷方法，全自动化控制。只需启动电源，打开电脑软件和听到报警时关闭电源开关即可。烘烤时长达到设定值时，水流从烤箱底部流入，从上方流出，自下而上，充分带走烤箱内部的热量。从250℃降至常温25℃仅需要30min。而原先风冷模式降温需要120min。该技术直接节约了时间成本，间接提高了产能。
50.最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
51.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。