晶圆抛光系统技术方案

技术编号:40284355 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-07 20:37
本技术公开了晶圆抛光系统,包括:前端模块;晶圆抛光单元,包括有抛光传输机构;晶圆清洗单元;晶圆传输通道,至少在晶圆清洗单元延伸;晶圆传输通道内设有第一、第二、第三中转工位,传输装置一,及传输装置二;传输装置一用于实现第一、第二中转工位之间的晶圆传输;传输装置二用于实现第二、第三中转工位之间的晶圆传输;第三中转工位还用于所述晶圆清洗单元和晶圆抛光单元之间的晶圆传输中转。本技术将晶圆传输通道内的晶圆传输行程分为两段,分别由传输装置一、二完成,体积减小,其可以在狭小空间内进行复杂动作,传输速度更快;通过设置不同传输的形式可以实现更多工艺可能性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体集成电路芯片制造,尤其是涉及晶圆抛光系统


技术介绍

1、化学机械抛光平坦化(chemical mechanical planarization,简称cmp)设备通常包括半导体设备前端模块(efem)、清洗单元和抛光单元。efem主要包括存放晶圆的片盒、传片机械手和空气净化系统等;清洗单元主要包括数量不等的兆声波清洗部件、滚刷清洗部件、干燥部件和各部件之间传输晶圆的装置等;抛光单元通常包括工作台、抛光盘、抛光头、抛光臂、修整器、抛光液臂等部件,每个部件按照工艺加工位置布置在工作台上。晶圆从efem出发,经由一系列传输系统,传输到抛光单元进行机械与化学相结合的平坦化技术,抛光完毕的晶圆再经过一系列的传输系统移动到清洗区,清洗表面杂质并干燥,最终回到efem的存放晶圆片盒。

2、由于晶圆需要在cmp设备内部的不同工位进行不同的工序,晶圆在设备内部的传输极其重要,严重影响到设备的产出量与晶圆的良品率,因此要求传输系统快速、稳定、精准。

3、现有cmp设备传输布局的难点在于:1)可利用空间有限,且通常要求晶圆传输系统具备实现复杂动作的能力,现有设备大多采用购买专用机械手,因此成本高,可维护性差,且可扩展能力差,受限于机械手本身功能;2)传输效率低,通常一个传输部件需要连续完成多步晶圆传输动作,因此完成一个动作循环耗时长,导致晶圆在工位间传输流转效率低,不利于设备提高产出量;3)兼容性差,不利于设备的拓展以及工艺的拓展。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足,本技术提供晶圆抛光系统,其可以在狭小空间内完成复杂的晶圆传输动作,传输速度快,传输效率提高。

2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:晶圆抛光系统,包括:

3、前端模块;

4、晶圆抛光单元,包括有抛光传输机构;

5、晶圆清洗单元;

6、晶圆传输通道,至少在晶圆清洗单元延伸;

7、所述晶圆传输通道内设有第一中转工位,第二中转工位,第三中转工位,传输装置一,及传输装置二;

8、所述传输装置一用于实现第一中转工位与第二中转工位之间的晶圆传输;

9、所述传输装置二用于实现第二中转工位与第三中转工位之间的晶圆传输;

10、所述第三中转工位还用于所述晶圆清洗单元和晶圆抛光单元之间的晶圆传输中转。

11、进一步的,所述第三中转工位至少包括两个工作高度,且第三中转工位设有第三中转台;

12、在第一工作高度,晶圆实现第二中转工位和第三中转工位之间的传输;

13、在第二工作高度,所述第三中转台承接自抛光传输机构传递的晶圆。

14、进一步的,所述传输装置一对晶圆的传输包括晶圆的平移,或者,包括对晶圆的翻转,或者,包括对晶圆的平移和翻转;

15、所述传输装置二对晶圆的传输包括晶圆的平移,或者,包括对晶圆的翻转,或者,包括对晶圆的平移和翻转。

16、进一步的,所述传输装置一和传输装置二位于第一中转工位的同一侧;或者,所述传输装置一和传输装置二位于第一中转工位的相对一侧;或者,所述传输装置一和传输装置二位于第一中转工位和第二中转工位之间;或者,所述传输装置一和传输装置二位于第二中转工位和第三中转工位之间。

17、进一步的,所述传输装置一和/或传输装置二包括沿晶圆传输通道延伸的滑台,及可沿滑台平移的晶圆座,该晶圆座用于承托晶圆,以实现晶圆的平移传输。

18、进一步的,所述传输装置一和/或传输装置二包括可绕自身中心轴旋转的转动体,连接于转动体的伸出臂,及与伸出臂相连的中转台座,所述伸出臂随转动体摆动,以带动中转台座上的晶圆沿弧形轨迹传输。

19、进一步的,所述伸出臂包括多个活动相连的折叠臂体。

20、进一步的,所述传输装置一或传输装置二包括翻转轴,及连接于翻转轴的夹持臂,所述夹持臂用于夹持晶圆,并可随翻转轴活动带动晶圆翻转。

21、进一步的,所述传输装置一或传输装置二包括水平横轴,可沿水平横轴活动的竖向纵轴,可沿竖向纵轴活动的基座,及用于夹持晶圆的夹爪。

22、进一步的,所述传输装置一或传输装置二还包括活动连接于基座的翻转体,所述夹爪设于该翻转体,所述翻转体带动夹爪翻转以实现晶圆的翻面。

23、进一步的,所述传输装置一或传输装置二包括底座,活动连接于底座的升降机构,与升降机构相连的至少一个连杆,手指驱动盒,及用于夹持或吸附晶圆的手指。

24、进一步的,所述晶圆清洗单元包括位于晶圆传输通道两侧的清洗区一和清洗区二,该清洗区一和清洗区二均包括多个清洗箱。

25、进一步的,所述晶圆清洗单元或晶圆抛光单元内设有缓存箱,所述第三中转工位对应该缓存箱设置。

26、进一步的,所述前端模块包括有前端传输机构,其用于实现前端模块和第一中转工位之间的晶圆传输。

27、本技术的有益效果是,1)将晶圆传输通道内的晶圆传输行程分为两段,分别由传输装置一和传输装置二完成,使得传输装置一和传输装置二的体积减小,其可以在狭小空间内进行复杂动作,传输速度更快;2)工艺灵活,通过设置不同传输的形式(晶圆翻转,晶圆平移等)可以实现更多工艺可能性,如单面抛光,双面抛光;3)提高了传输效率,同一时刻有更多的晶圆处于传输过程中,降低了中转工位空闲时间,提高了机台传输系统传输晶圆的能力;4)布局更加合理,空间利用率高,通过传输装置二实现晶圆在第二中转工位和第三中转工位的切换,实现了更合理的晶圆抛光单元进出晶圆的逻辑;5)结构简单,传输更加稳定,中转工位之间只需进行简单的平移或翻转等动作,对硬件结构要求低,有利于提高设备稳定性;6)第三中转工位将已抛光晶圆和未抛光晶圆的中转传输设置在不同工作高度,可以避免二者间相互污染;7)设备拓展性、兼容性更强,仅需对某一个传输步骤变换即可实现不同的设备或工艺需求;8)传输效率高,传输装置一、传输装置二各自实现特定动作,且每个动作均在特定的空间,减少了运动间的相互避让。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.晶圆抛光系统,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)和传输装置二(62)位于第一中转工位(51)的同一侧;或者,所述传输装置一(61)和传输装置二(62)位于第一中转工位(51)的相对一侧;或者,所述传输装置一(61)和传输装置二(62)位于第一中转工位(51)和第二中转工位(52)之间;或者,所述传输装置一(61)和传输装置二(62)位于第二中转工位(52)和第三中转工位(53)之间。

5.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)和/或传输装置二(62)包括沿晶圆传输通道(4)延伸的滑台(631),及可沿滑台(631)平移的晶圆座(632),该晶圆座(632)用于承托晶圆(7),以实现晶圆(7)的平移传输。

6.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)和/或传输装置二(62)包括可绕自身中心轴旋转的转动体(641),连接于转动体(641)的伸出臂(642),及与伸出臂(642)相连的中转台座(643),所述伸出臂(642)随转动体(641)摆动,以带动中转台座(643)上的晶圆(7)沿弧形轨迹传输。

7.根据权利要求6所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述伸出臂(642)包括多个活动相连的折叠臂体。

8.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)或传输装置二(62)包括翻转轴(651),及连接于翻转轴(651)的夹持臂(652),所述夹持臂(652)用于夹持晶圆(7),并可随翻转轴(651)活动带动晶圆(7)翻转。

9.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)或传输装置二(62)包括水平横轴(661),可沿水平横轴(661)活动的竖向纵轴(662),可沿竖向纵轴(662)活动的基座(663),及用于夹持晶圆(7)的夹爪(664)。

10.根据权利要求9所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)或传输装置二(62)还包括活动连接于基座(663)的翻转体(665),所述夹爪(664)设于该翻转体(665),所述翻转体(665)带动夹爪(664)翻转以实现晶圆(7)的翻面。

11.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)或传输装置二(62)包括底座(671),活动连接于底座(671)的升降机构(672),与升降机构(672)相连的至少一个连杆(673),手指驱动盒(674),及用于夹持或吸附晶圆(7)的手指(675)。

12.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述晶圆清洗单元(3)包括位于晶圆传输通道(4)两侧的清洗区一(31)和清洗区二(32),该清洗区一(31)和清洗区二(32)均包括多个清洗箱(33)。

13.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述晶圆清洗单元(3)或晶圆抛光单元(2)内设有缓存箱(34),所述第三中转工位(53)对应该缓存箱(34)设置。

14.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述前端模块(1)包括有前端传输机构(11),其用于实现前端模块(1)和第一中转工位(51)之间的晶圆传输。

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【技术特征摘要】

1.晶圆抛光系统,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)和传输装置二(62)位于第一中转工位(51)的同一侧;或者,所述传输装置一(61)和传输装置二(62)位于第一中转工位(51)的相对一侧;或者,所述传输装置一(61)和传输装置二(62)位于第一中转工位(51)和第二中转工位(52)之间;或者,所述传输装置一(61)和传输装置二(62)位于第二中转工位(52)和第三中转工位(53)之间。

5.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)和/或传输装置二(62)包括沿晶圆传输通道(4)延伸的滑台(631),及可沿滑台(631)平移的晶圆座(632),该晶圆座(632)用于承托晶圆(7),以实现晶圆(7)的平移传输。

6.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)和/或传输装置二(62)包括可绕自身中心轴旋转的转动体(641),连接于转动体(641)的伸出臂(642),及与伸出臂(642)相连的中转台座(643),所述伸出臂(642)随转动体(641)摆动,以带动中转台座(643)上的晶圆(7)沿弧形轨迹传输。

7.根据权利要求6所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述伸出臂(642)包括多个活动相连的折叠臂体。

8.根据权利要求1所述的晶圆抛光系统,其特征在于:所述传输装置一(61)或传输装置二(62)包括翻转轴(651),及连接于翻转轴(651)的夹持臂(652),所述夹...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑东州徐枭宇
申请(专利权)人:杭州众硅电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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