有机器人存取卡匣的化学机械研磨工具制造技术

一种半导体制造系统，包括：化学机械研磨系统；卡匣保持区域，卡匣保持区域由壁包围并具有门，门可由操作员打开以将一或多个卡匣放置入卡匣保持区域；机器人，机器人经配置以在卡匣保持区域中的卡匣和化学机械研磨系统之间传送基板；计算机控制器，计算机控制器经配置以使机器人移动到起始位置(home position)；断路器，断路器在通向机器人的电源线路中；门传感器，门传感器用于检测门是否打开；机器人存在传感器，用于检测机器人是否处于起始位置；和控制电路，控制电路经配置以从门传感器和机器人存在传感器接收信号，并且若门是打开的且机器人不处于起始位置，则使断路器切断对机器人的供电。

Chemical Mechanical Grinding Tool for Robot Access Card

A semiconductor manufacturing system includes: a chemical mechanical grinding system; a clamp holding area, a clamp holding area surrounded by a wall and with a door, which can be opened by an operator to place one or more clamps in the clamp holding area; a robot, which is configured to transfer a substrate between the clamp holding area and the chemical mechanical grinding system; a computer controller, and a computer controller. The computer controller is configured to move the robot to the starting position; the circuit breaker, the circuit breaker, in the power line leading to the robot; the door sensor, the door sensor, is used to detect whether the door is open; the robot has sensors to detect whether the robot is in the starting position; and the control circuit is configured to transmit from the door sensor and the robot presence. The sensor receives the signal, and if the door is open and the robot is not in the starting position, the circuit breaker cuts off the power supply to the robot.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机器人存取卡匣的化学机械研磨工具
本公开涉及化学机械研磨，并且具体地涉及控制机器人，该机器人在化学机械研磨工具中存取卡匣(cassettes)。
技术介绍
集成电路通常通过在硅晶片上顺序沉积导体层、半导体层、或绝缘层而形成在基板上。各种制造处理需要基板上的层的平坦化。例如，一个制造步骤涉及在图案化的绝缘层上沉积导电填料层，以填充在绝缘层中的沟槽或孔。接着研磨填料层，直到暴露出绝缘层的凸起图案。在平坦化之后，导电填料层保留在绝缘层的凸起图案之间的部分形成通孔、插塞和线，其提供基板上的薄膜电路之间的导电路径。另一个制造步骤涉及绝缘层的平坦化，直到其达到底层上的目标厚度。化学机械研磨(CMP)是一种公认的平坦化的方法。化学机械研磨系统通常包括承载头，用以抵靠旋转的研磨垫而保持基板。承载头在基板上提供可控制的负载，以将其推靠于研磨垫。供应研磨液(例如具有磨粒的浆料)到研磨垫的表面。为了将基板传送到化学机械研磨系统，通常将基板装载到卡匣中，例如，手动地或在先前的处理站处。此卡匣可接着被运送并放入工厂接口模块中，该工厂接口模块通常是半导体制造设施的洁净室环境可访问的区域。机器人可以将基板从工厂接口模块中的卡匣传送到CMP工具中的装载/卸除站，在装载/卸除站，基板可以装载到承载头中或从承载头卸除。
技术实现思路
在一个方面中，一种半导体制造系统，包括：化学机械研磨系统；卡匣保持区域，卡匣保持区域由壁包围并具有门，门可由操作员打开以将一或多个卡匣放置入卡匣保持区域；机器人，机器人经配置以在卡匣保持区域中的卡匣和化学机械研磨系统之间传送基板；计算机控制器，计算机控制器经配置以使机器人移动到起始位置(homeposition)；断路器，断路器在通向机器人的电源线路中；门传感器，门传感器用于检测门是否打开；机器人存在传感器，用于检测机器人是否处于起始位置；和控制电路，控制电路经配置以从门传感器和机器人存在传感器接收信号，并且若门是打开的且机器人不处于起始位置，则使断路器切断对机器人的供电。在另一方面中，一种操作半导体制造系统的方法，包括：用机器人将基板从卡匣装载区域传送到化学机械研磨系统；打开通往卡匣装载区域的门，并将具有基板的卡匣装载入卡匣保持区域；检测门是否打开；检测机器人是否处于起始位置；和响应于检测到门是打开的且机器人不在起始位置，切断对机器人的供电。某些实现方式可以包括一或多个以下的优点。当通向工厂接口模块的门打开时，可以防止机器人从起始位置移开。可以维护人类操作员的安全，同时可以减少系统的停机时间。在随附附图和以下的描述中阐述了一或多个实现方式的细节。根据说明书和附图及根据权利要求，其他方面、特征、和优点将是显而易见的。附图说明图1是包括化学机械研磨系统的处理系统的示意性透视图。图2是包括化学机械研磨系统的处理系统的示意性顶视图。图3是处于起始位置的机器人的示意性侧视图。图4是机器人互联锁的示意性框图。图5是示出机器人互联锁的操作的流程图。在各图中相同的组件符号表示相同的组件。具体实施方式为了保护操作员，当要在化学机械研磨系统中装载或卸除卡匣时，机器人的固定是很重要的。实现这一点的一种技术是在门上设有开关，开关连接到机器人的接触器(实际上是机器人的断路器)，使得在门打开时切断对机器人的供电。完全切断对机器人的供电可能需要各种州或国家的职业安全规定。不幸的是，一旦切断对机器人的供电，在门关闭后重新启动机器人可能需要完全重新初始化机器人，这可能是耗时的(例如，超过80秒)，从而降低了吞吐量。通过将当机器人从起始位置(homeposition)移动时会触发机器人接触器的传感器系统放置在卡匣保持区域中，可以维护操作员的安全，同时允许打开门而无需重新初始化机器人。参照图1，基板处理系统10包括位于邻近基板装载设备30处的化学机械研磨系统20。基板装载设备30包括由壁102包围的卡匣保持区域100，该壁可以是透明的。门104位于壁102中，以允许设施的操作员存取卡匣保持区域100(见图1)，该卡匣保持区域100可以包括卡匣装载区域32和/或卡匣台区域(cassettestagingarea)33(见图2)。壁102可以围住卡匣装载区域32(见图2)。孔103(见图1和图3)可以提供卡匣装载区域32和卡匣台区域33之间的存取。基板装载设备30还包括机器人110，例如湿式机器人，以在保持区域100中的(例如卡匣台区域33中的)卡匣与化学机械研磨系统20之间传送基板。机器人110也可用于在装载区域32和台区域33之间传送卡匣。基板40在一个或多个卡匣42中传送到基板处理系统10。操作员打开门104，将卡匣42放置在装载区域32中，例如支撑件上，并接着关闭门104。机器人110接着将卡匣42从装载区域32传送到台区域33。或者，若门104直接通向台区域33，则操作员可将卡匣42直接放入台区域33中。接着由机器人110从台区域33中的卡匣42取出一或多个基板40，并将其装载到化学机械研磨系统20中。研磨系统20接着研磨基板40，且然后机器人110将基板40返回至原始卡匣42或台区域33中的不同卡匣。一旦针对卡匣42中的基板完成期望的研磨操作，机器人就可以将卡匣42传送回至装载区域32，并且接着操作员可以打开门104并移除卡匣42，并接着关闭门(或者对于一些位置的门而言，操作员可以直接从台区域33移除卡匣)。基板处理系统10的操作，例如机器人110的运动，可以通过控制器90来协同，控制器可包括一或多个可编程数字计算机执行控制软件。例如，控制器90可以包括CPU92、用以存储软件的存储器94、以及其他支持电路96，例如输入/输出装置、存储装置等。化学机械研磨系统20可以是加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.)生产的化学机械研磨机。研磨机的描述可以在美国专利第5,738,574号中找到。研磨系统20可包括具有桌面(tabletop)23安装于其上的下机器底座22和可移除的上外罩24。机器底座可以支撑一系列的研磨站(两个站50a和50c是可见的)及一个传送站70。研磨系统20亦可包括一或多个承载头82(见图3)，承载头从承载头传送机构80，例如可旋转的旋转架(carousel)，悬挂下来。每个研磨站包括在其上置放研磨垫的可旋转平台，及用以将研磨垫维持在刮擦状态的相关联垫调节设备60。传送站70具有经由机器人110从装载设备30接收个体基板40、将基板40装载到承载头、从承载头接收回基板40、并最后将基板传送回机器人110以被带回至装载设备30等多个功能。在研磨操作之前和/或之后，传送站70也可冲洗或清洗基板。在研磨设备20和晶片装载设备30之间可以插入壁106(见图2)，以在研磨设备20内并远离卡匣保持区域100容纳浆料和其他研磨碎屑。端口108(见图2)，例如开口或滑动门，可以位于壁106中，以供机器人110在研磨系统20和装载设备30之间传送基板。壁106可以作为包含晶片装载设备30的清洁室和包含研磨设备20的较污区域之间的屏障。在一些实现方式中，卡匣台区域33包括填充有液体浴(liquidbath)38(例如去离子水)的保持桶36，以接收卡匣42。浴可以足够深，而使卡匣42和包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体制造系统，包括：化学机械研磨系统；卡匣保持区域，所述卡匣保持区域由壁包围并具有门，所述门可由操作员打开以将一或多个卡匣放置入所述卡匣保持区域；机器人，所述机器人经配置以在所述卡匣保持区域中的卡匣和所述化学机械研磨系统之间传送基板；计算机控制器，所述计算机控制器经配置以使所述机器人移动到起始位置；断路器，所述断路器在通向所述机器人的电源线路中；门传感器，所述门传感器用于检测所述门是否打开；机器人存在传感器，所述机器人存在传感器用于检测所述机器人是否处于所述起始位置；和控制电路，所述控制电路经配置以从所述门传感器和所述机器人存在传感器接收信号，并且若所述门是打开的且所述机器人不处于所述起始位置，则使所述断路器切断对所述机器人的供电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.26 US 62/380,273;2017.02.27 US 62/464,2041.一种半导体制造系统，包括：化学机械研磨系统；卡匣保持区域，所述卡匣保持区域由壁包围并具有门，所述门可由操作员打开以将一或多个卡匣放置入所述卡匣保持区域；机器人，所述机器人经配置以在所述卡匣保持区域中的卡匣和所述化学机械研磨系统之间传送基板；计算机控制器，所述计算机控制器经配置以使所述机器人移动到起始位置；断路器，所述断路器在通向所述机器人的电源线路中；门传感器，所述门传感器用于检测所述门是否打开；机器人存在传感器，所述机器人存在传感器用于检测所述机器人是否处于所述起始位置；和控制电路，所述控制电路经配置以从所述门传感器和所述机器人存在传感器接收信号，并且若所述门是打开的且所述机器人不处于所述起始位置，则使所述断路器切断对所述机器人的供电。2.如权利要求1所述的系统，其中所述机器人存在传感器包括束发射器和检测器，所述束发射器经配置以将光束引导穿过当所述机器人位于所述起始位置时所述机器人的一部分应该处于的位置，所述检测器被定位成当所述光束不被所述机器人阻挡时接收所述光束。3.如权利要求2所述的系统，其中所述束发射器经配置以将所述光束引导穿过当所述机器人位于所述起始位置时所述机器人的臂应该处于的位置。4.如权利要求2所述的系统，其中所述束发射器经配置以将所述光束引导穿过当所述机器人位于所述起始位置时所述机器人的末端执行器应该处于的位置。5.如权利要求2所述的系统，其中所述机器人存在传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用以检测所述机器人的臂的运动，所述第二传感器用以检测所述机器人的末端执行器的运动。6.如权利要求5所述的系统，其中所述第一传感器包括第一束发射器和第一检测器，所述第一束发射器经配置以引导第一光束穿过当所述机器人位于所述起始位置时所述机器人的所述臂应处于的位置，所述第一检测器被定位成当所述光束没有被所述臂阻挡时接收所述第一光束，...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·胡，T·L·泰瑞，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US