晶圆抓取工具制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆抓取工具。通过对弹簧的拉伸和复位实现对晶圆的夹持和固定，结构简单，便于操作，安全性高，且手柄处采用便于手指握持的设计，从而提高了操作的舒适度，并于晶圆接触的地方采用圆弧过渡，且夹持块和夹脚均采用倒梯形结构，从而能快速准确的固定晶圆，以实现晶圆的快速抓取。

【技术实现步骤摘要】
晶圆抓取工具
本技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆抓取工具。
技术介绍
20世纪70年代，多层金属化技术被引入到集成电路制造工艺中，此技术使芯片的垂直空间得到有效的利用，并提高了器件的集成度。但这项技术使得硅片表面不平整度加剧，由此引发的一系列问题(如引起光刻胶厚度不均进而导致光刻受限)严重影响了大规模集成电路(LSI)的发展。针对这一问题，业界先后开发了多种平坦化技术，主要有反刻、玻璃回流、旋涂膜层等，但效果并不理想。80年代末，IBM公司将化学机械研磨法(Chemical-Mechanical Polishing,简称；CMP)技术进行了发展使之应用于娃片的平坦化。CMP是表面全局平坦化技术中的一种，既可以认为是化学增强型机械抛光也可以认为是机械增强型湿法化学刻蚀。该工艺使用具有研磨性和腐蚀性的磨料，并配合使用抛光垫和支撑环。抛光垫的尺寸通常比硅片要大。抛光垫和硅片被一个可活动的抛光头压在一起，而塑料的支撑环则用于保持硅片的位置。硅片和抛光垫同时转动(通常是以相反的方向转)，但是它们的中心并不重合。在这个过程中硅片表面的材料和不规则结构都被除去，从而达到平坦化的目的。平面化后的硅片表面使得干法刻蚀中的图样的成型更加容易。平滑的硅片表面还使得使用更小的金属图样成为可能，从而能够提高集成度。CMP在表面平坦化上的效果较传统的平坦化技术有了极大的改善，从而使之成为了大规模集成电路制造中有关键地位的平坦化技术。如图1所示,在晶圆实际生产中，当CMP机台清洗机(cleaner)出现报警，自身无法传递晶圆12，或者通过自身传递，工程师判断可能会出现破片的时候，需要人工进行传递，目前工厂通常会使用真空笔进行晶圆的转移，但是在CMP机台清洗槽11 (cleaner tank)全是液体，无法使用真空笔，只能通过人手去传递。同时cleaner结构空间狭小，人工取放晶圆12困难。且通过手传递破片的风险概率一定程度上取决于工程师心里素质，同时用手传递可能会在晶圆12上留下手印，造成晶圆缺陷13，如图2所示。中国专利(CN102881560A)公开了一种晶圆控制方法以及晶圆控制设备。该技术的晶圆控制方法包括:晶圆位置检测步骤，用于利用位置传感器检测期望位置处是否布置了晶圆或者晶圆位置偏差；检测结果判断步骤，用于根据晶圆位置检测步骤的检测结果判断期望位置处是否布置了晶圆或者晶圆位置偏差；在检测结果判断步骤的判断结果是肯定判定的情况下执行的传输工具抓取步骤，用于利用传输工具抓取期望位置处的晶圆；以及在检测结果判断步骤的判断结果是否定判定的情况下执行的传输工具暂停步骤，用于使得传输工具暂停抓取晶圆。该专利技术的晶圆控制方法可及早地检测到晶圆是否处于期望的适当位置，从而能够有效地传输工具损坏晶圆，从而提高了传输工具抓取晶圆的成功率，提高了产率，并提高了处理工艺的效率。中国专利(CN103264394A)公开了一种化学机械抛光传输机器人晶圆抓取自适应控制方法，包括以下步骤:红外传感器检测工位上的晶圆位置，获得工位上的晶圆位置值并存储；对存储的工位上的晶圆位置进行修正补偿，获得第一位置值；将第一位置值与上次的工位上的晶圆位置值进行相加，获得工位上的晶圆位置的准确值，即第二位置值；红外传感器将第二位置值作为输入值，传输给I/o板；1/0板再将输入值送到主控器，执行抓取晶圆，并将输入值存储。该方法实现实时化学抛光传输机器人的机械手对工位上的晶圆抓取的自适应能力，且具有高效性，精确性与适用性。该专利技术还公开了一种化学机械抛光传输机器人晶圆抓取自适应控制装置。上述两项专利均公开了一种晶圆的抓取工具及其操作方法，避免了工具因为定位不准而导致的误操作造成晶圆的损伤，但并未涉及在机器故障时的晶圆抓取解决方案。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术提供一种晶圆抓取工具，以解决现有技术中手动传递晶圆以进行CMP工艺的过程中，发生晶圆破片，以及晶圆表面因徒手抓取晶圆而产生的损伤缺陷的问题。本技术解决技术问题所采用的技术方案为:一种晶圆抓取工具，其特征在于，所述工具包括:手柄结构、支架臂和至少一个支架腿，所述手柄结构固定设置在所述支架臂的一端部，所述至少一支架腿的一端部均固定设置在所述支架臂的另一端部，所述至少一支架腿的另一端部上均设置有夹脚；所述手柄结构包括支撑结构、活动手柄和弹性装置，且所述活动手柄上设置有夹持块，所述支撑结构与所述支架臂固定连接，所述活动手柄通过所述弹性装置设置于所述支撑结构中；其中，通过改变所述弹性装置的拉伸状态，将晶圆放置于所述支架臂上，并在释放所述弹性装置后，使得所述夹持块与所述至少一个支架腿上的夹脚固定所述晶圆。上述的晶圆抓取工具，其中，所述夹持块和所述夹脚均为倒梯形结构。上述的晶圆抓取工具，其中，所述夹持块、所述夹脚与晶圆的接触面均为圆弧。上述的晶圆抓取工具，其中，所述活动手柄还通过一滑块与所述支撑结构连接，且所述活动手柄通过所述滑块沿弹性装置拉伸或收缩方向滑动。上述的晶圆抓取工具，其中，所述活动手柄上设置有四个凹槽。上所述的晶圆抓取工具，其中，所述夹持块与所述夹脚的材质为尼龙，所述手柄结构、支架臂以及支架腿的材质均为ABS塑料。上述的晶圆抓取工具，其中，在所述弹性装置为自然状态时，所述夹持块与所述夹脚所构成的圆的最小直径小于300mm。上述的晶圆抓取工具，其中，所述弹性装置为弹簧。上述技术方案具有如下优点或有益效果:本技术公开的一种晶圆抓取工具，通过对弹簧的拉伸和复位实现对晶圆的夹持和固定，结构简单，便于操作，安全性高，且手柄处采用便于手指握持的设计，从而提高了操作的舒适度，并于晶圆接触的地方采用圆弧过渡，且夹持块和夹脚均采用倒梯形结构，从而能快速准确的固定晶圆，以实现晶圆的快速抓取。【附图说明】参考所附附图，以更加充分的描述本技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本技术范围的限制。图1是现有技术中CMP清洗槽的结构示意图；图2是现有技术中徒手抓取晶圆而广生的晶圆表面损伤缺陷的结构不意图；图3是本技术一种晶圆抓取工具的俯视结构示意图；图4是本技术一种晶圆抓取工具的侧视结构示意图。【具体实施方式】本技术的核心思想是通过利用弹簧自动复位的结构原理设计的一个夹持机械机构，实现对晶圆的抓取与放置，从而避免了在人工传递晶圆过程中，人手对晶圆的直接接触。下面结合附图对本技术方法进行详细说明。以下将对本技术的抓取工具作进一步的详细描述，其中表示了本技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本技术而仍然实现本技术的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本技术的限制。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。为使本技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步的说明。需说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆抓取工具，其特征在于，所述工具包括：手柄结构、支架臂和至少一个支架腿，所述手柄结构固定设置在所述支架臂的一端部，所述至少一支架腿的一端部均固定设置在所述支架臂的另一端部，所述至少一支架腿的另一端部上均设置有夹脚；所述手柄结构包括支撑结构、活动手柄和弹性装置，且所述活动手柄上设置有夹持块，所述支撑结构与所述支架臂固定连接，所述活动手柄通过所述弹性装置设置于所述支撑结构中；其中，通过改变所述弹性装置的拉伸状态，将晶圆放置于所述支架臂上，并在释放所述弹性装置后，使得所述夹持块与所述至少一个支架腿上的夹脚固定所述晶圆。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆抓取工具，其特征在于，所述工具包括: 手柄结构、支架臂和至少一个支架腿，所述手柄结构固定设置在所述支架臂的一端部，所述至少一支架腿的一端部均固定设置在所述支架臂的另一端部，所述至少一支架腿的另一端部上均设置有夹脚； 所述手柄结构包括支撑结构、活动手柄和弹性装置，且所述活动手柄上设置有夹持块，所述支撑结构与所述支架臂固定连接，所述活动手柄通过所述弹性装置设置于所述支撑结构中； 其中，通过改变所述弹性装置的拉伸状态，将晶圆放置于所述支架臂上，并在释放所述弹性装置后，使得所述夹持块与所述至少一个支架腿上的夹脚固定所述晶圆。2.如权利要求1所述的晶圆抓取工具，其特征在于，所述夹持块和所述夹脚均为倒梯形结构。3.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42