CN108511361A - 晶圆转移装置及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆转移装置及其应用方法，所述晶圆转移装置包括本体、设置于所述本体上的第一对接附件、设置于所述本体内的工作槽，所述工作槽中承载有隔离液；所述第一对接附件将所述本体与存在故障的机台对接，所述晶圆从存在故障的机台被转移至所述工作槽的隔离液中后，所述本体与存在故障的机台解除对接，所述本体将晶圆转移至正常的机台上。基于本发明设计的晶圆转移装置可将存在故障的机台上的晶圆及时转移至正常的机台上，有效避免因机台上出现故障，无法对故障的机台正在处理的晶圆进行正常的处理工序，对制程造成的影响，提高了成品率及工作效率。

Description

晶圆转移装置及其应用方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆转移装置及其应用方法。
背景技术
刻蚀工艺是按照掩模图形或设计要求对半导体衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的工艺。刻蚀工艺不仅是半导体器件和集成电路的基本制造工艺，而且还应用于薄膜电路、印刷电路和其他微细图形的加工。刻蚀还可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。
传统的湿法刻蚀工艺通常是将晶圆浸泡在一定的化学试剂或试剂溶液中，使没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜表面与试剂发生化学反应而被除去。例如，用一种含有氢氟酸的溶液刻蚀二氧化硅薄膜，用磷酸刻蚀铝薄膜等。这种在液态环境中进行刻蚀的工艺称为“湿法”工艺，其优点是操作简便、对设备要求低、易于实现大批量生产，并且刻蚀的选择性也好。
现有的湿法刻蚀机台主要包括：处理槽、干燥槽及设置于所述处理槽和所述干燥槽上方用于搬运晶圆的搬运机械臂，从而实现搬运机械臂搬运晶圆先后进出处理槽，进行干燥处理后，完成湿法刻蚀。但是在设计初始综合考虑到成本，功能和空间利用等各方面因素，通常的湿法刻蚀机台只会配备一到两个干燥槽，一旦干燥槽出现故障，若短时间内无法修复故障，那么已经进入酸槽或水槽开始制程的晶圆将得不到及时干燥，从而影响制程，严重时会导致晶圆报废，降低了成品率及工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆转移装置及其应用方法，以解决使用现有技术中干燥槽出现故障后，存在已经进入酸槽或水槽开始制程的晶圆将得不到及时干燥，影响制程，导致成品率及工作效率低的问题。
为解决所述技术问题，本发明提供一种晶圆转移装置，所述晶圆转移装置包括：本体、设置于所述本体上的第一对接附件、设置于所述本体内的工作槽，所述工作槽中承载有隔离液；
所述第一对接附件将所述本体与存在故障的机台对接，所述晶圆从存在故障的机台被转移至所述工作槽的隔离液中后，所述本体与存在故障的机台解除对接，所述本体将晶圆转移至正常的机台上。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述工作槽包括内槽及设置于所述内槽相对两侧的外槽，所述内槽中的液体装满后会溢出至所述外槽中。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述本体包括与所述工作槽连接的处理管路，用于将所述工作槽中的隔离液进行排出或过滤，所述处理管路上设置有若干排水阀。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述本体包括与所述工作槽连通的供气管路，用于向所述工作槽中的隔离液通入预定气体。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述供气管路上设置有若干气动阀、流量调节阀及压力表。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述隔离液为纯水。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述预定气体为二氧化碳。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述本体包括与供气管路连接的驱动气体管路，用于为所述供气管路上的气动阀提供驱动气体。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述驱动气体管路上设置有若干气动阀、流量调节阀及压力表。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述驱动气体为氮气或压缩干燥空气。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，还包括设置于所述本体内的储水槽，所述储水槽将储存的隔离液注入所述工作槽中。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述第一对接附件包括：锁扣、对接轨道及套接于所述对接轨道上的伸缩管。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，还包括与所述本体连接的位移部件，用于改变所述本体的位置。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述位移部件为万向轮。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，还包括储能装置，用于为所述本体提供能源。
可选的，在所述的晶圆转移装置中，所述能源包括驱动气体、隔离液及弱电。
本发明还提供一种湿法刻蚀机台，所述湿法刻蚀机台包括：机台本体、设置于机台本体内的处理槽和干燥槽、设置于所述处理槽和所述干燥槽上方用于搬运晶圆的搬运机械臂，其特征在于，所述湿法刻蚀机台还包括：如权利要求1～16中任一项所述的晶圆转移装置、设置于机台本体上的第二对接附件和活动挡板，所述第二对接附件与第一对接部件相匹配，所述活动挡板的位置相对所述机台本体的体壁移动，以构成所述搬运机械臂将所述机台本体内的晶圆转移到所述机台本体外的通路。
可选的，在所述的湿法刻蚀机台中，所述第二对接附件为锁扣。
本发明还提供一种晶圆转移装置的应用方法，所述晶圆转移装置的应用方法包括：
将隔离液注入工作槽中；
利用第一对接附件将本体与存在故障的机台对接，以使晶圆转移至所述工作槽的隔离液中；
将所述第一对接附件与存在故障的机台解除对接，所述本体将晶圆转移至正常的机台上。
可选的，在所述的晶圆转移装置的应用方法中，在将隔离液注入工作槽中之前，还包括以下步骤：
将本体与一储能装置对接，以从所述储能装置获取所述本体所需的能源。
在本发明所提供的晶圆转移装置及其应用方法中，所述晶圆转移装置包括本体、设置于所述本体上的第一对接附件、设置于所述本体内的工作槽，所述工作槽中承载有隔离液；所述第一对接附件将所述本体与存在故障的机台对接，所述晶圆从存在故障的机台被转移至所述工作槽的隔离液中后，所述本体与存在故障的机台解除对接，所述本体将晶圆转移至正常的机台上。基于本发明设计的晶圆转移装置可将存在故障的机台上的晶圆及时转移至正常的机台上，有效避免因机台上出现故障，无法对故障的机台正在处理的晶圆进行正常的处理工序，对制程造成的影响，提高了成品率及工作效率。另一方面，晶圆转移装置转移晶圆的过程中，晶圆被放置于工作槽中的隔离液中，从而有效避免空气对晶圆的污染。
附图说明
图1是本发明一实施例中晶圆转移装置的正视图；
图2是图1中本体上的第一控制面板的放大示意图；
图3是图1中储能装置上的第二控制面板的放大示意图；
图4是图1中主体的透视图；
图5是图4中储水槽的结构示意图；
图6是图4中工作槽的结构示意图；
图7是主体与储能装置对接时的示意图；
图8是本发明一实施例中晶圆转移装置的后视图；
图9是图8中本体上的第三控制面板的放大示意图；
图10是图8中本体上的第四控制面板的放大示意图；
图11是图8中储能装置上的第五控制面板的放大示意图；
图12是本发明一实施例中晶圆转移装置的气体配管图；
图13是本发明一实施例中晶圆转移装置的电路布局图；
图14是本发明一实施例中本体的供水管路配管图；
图15是本发明另一实施例中机台本体的结构示意图；
图16是本发明另一实施例中湿法刻蚀机台的结构示意图。
图中：
本体1；第一控制面板10；第三控制面板11；第四控制面板12；工作舱排水阀100；系统总排水阀101；过滤器旁路循环阀102；过滤器排水阀103；
第一对接附件2；锁扣20；对接轨道21；伸缩管22；
储水槽3；储水槽液位传感器30；储水槽补水阀31；
工作槽4；外槽40；外槽排气阀400；内槽41；内槽排气阀410；工作槽液位传感器42；工作槽补水阀43；
位移部件5；
储能装置6；第二控制面板60；第五控制面板61；
机台本体7；
第二对接附件8；
活动挡板9。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的晶圆转移装置及其应用方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1及图4，图1为本发明的晶圆转移装置的正视图；图4为主题的透视图。本发明的晶圆转移装置主要针对湿法刻蚀机台存在故障时，将晶圆从存在故障的机台转移到正常的机台上的工作，以确保晶圆可以及时有效的进行相应的工序，提高产品良率。如图图4所示，所述晶圆转移装置包括：本体1、设置于所述本体1上的第一对接附件2、设置于所述本体1内的工作槽4，所述工作槽4中承载有隔离液；所述第一对接附件2将所述本体1与存在故障的机台对接，所述晶圆从存在故障的机台被转移至所述工作槽4的隔离液中后，所述本体1与存在故障的机台解除对接，所述本体将晶圆转移至正常的机台上。由于晶圆在转移过程中，始终处于隔离液中，从而有效的避免外界环境对晶圆的影响。
本实施例中，如图4所示，所述第一对接附件2包括：锁扣20、对接轨道21及套接于所述对接轨道21上的伸缩管22。
请参考图5及图6，图5为图4中储水槽3的结构示意图；图6为图4中工作槽4的结构示意图。如图5所示，所述储水槽3包括储水槽液位传感器30，以及时获知储水槽3中液位，避免储水槽3中水过多溢出的情况。如图6所示，所述工作槽4包括内槽41、设置于所述内槽41相对两侧的外槽40及设置于所述外槽40上的工作槽液位传感器42，所述内槽41中的液体装满后会溢出至所述外槽40中，工作槽液位传感器42可以实时感测外槽40中液体的液位，有效避免外槽40出现溢出的问题，并确保内槽41中的水量达到工作需求。
进一步地，晶圆转移装置还包括设置于所述本体内的储水槽，储水槽设计为封闭的盒体，所述储水槽将储存的隔离液注入所述工作槽中，以避免工作槽中隔离液与周围空气长时间接触受到污染，提高隔离液的清洁度。
可选的，所述晶圆转移装置还包括与所述本体1连接的位移部件5，用于改变所述本体1的位置。可选的，所述位移部件5为万向轮。
请继续参考图1及图7，为了满足本体1转移晶圆所需的能量等方面的需求，本实施例中的晶圆转移装置还包括为所述本体1提供能源的储能装置6以及用于调控所述晶圆转移装置的工作状态和晶圆转移过程中所需环境的参数的控制面板，在本体1不工作时，所述储能装置6与本体1对接，为本体1提供能源，以满足后续本体1转移晶圆的需求。其中，所述能源包括氮气、纯水及24v弱电。
可选的，在所述本体1和所述储能装置6上均设置有控制面板。其中，所述环境的参数主要包括气压和水压。所述控制面板包括：压力表、压力调节阀、工作开关及工作接口。其中，所述压力表包括：CDA压力表、CO2压力表和水压表；所述压力调节阀包括CDA开关阀、CO2开关阀、水量调节阀；所述工作接口包括CDA快接接口、CO2快接接口、电源及信号线接口。
请参考图1及图8，设置于本体1上的控制面板具体包括设置于本体1正面的第一控制面板10、设置于本体1后面的第三控制面板11和第四控制面板12，下面结合这三个控制面板理解各个压力表、压力调节阀、工作开关及工作接口分布的具体位置。
请参考图2，所述第一控制面板10上包括：CDA压力表、CO2压力表、系统电压表、流量调节、泵开关、系统开关、报警指示灯、工作指示灯。请参考图9，所述第三控制面板11上包括：CDA快接接口、CO2快接接口、CDA及CO2供应转换阀、CO2流量调节、电源及信号线接口、储水槽补水阀31、工作槽补水阀。请参考图10，所述第四控制面板12上包括：外槽40排水阀、内槽41排水阀、工作舱排水阀100、过滤器旁路循环阀102、过滤器排水阀103、系统总排水阀101。
图14为本体1的供水管路配管图，并结合图4及图9所示内容，为支持本体1上控制面板的控制功能，所述储水槽3的输入管路上需要设置储水槽补水阀31，所述储水槽3的输出管路上需要设置工作槽补水阀43。
请结合图14及图10，所述本体1包括与所述工作槽4连接的处理管路，用于将所述工作槽4中的隔离液进行排出或过滤，所述处理管路上设置有若干排水阀，具体的，如图14所示，本体1中工作舱的管路上需要设置工作舱排水阀100，过滤器的输出管路上需要设置过滤器排水阀103、过滤器旁路的管路上需要设置过滤器旁路循环阀102，所述内槽41的输出管路上设置有内槽排气阀410，所述外槽40的输出管路上设置有外槽排气阀400，系统总管路上设置有系统总排水阀101。
请参考图12，所述本体1包括与所述工作槽4连通的供气管路，用于向所述工作槽中的隔离液通入预定气体，以避免晶圆出现电极(galvanic)，所述供气管路上设置有若干气动阀、流量调节阀及压力表。例如，所述隔离液为纯水时，所述预定气体应选为二氧化碳气体，以将纯水变为呈酸性，有效避免晶圆出现电极。
进一步地，为了使所述供气管路上的气动阀实现开启或关闭的控制，所述本体包括与供气管路连接的驱动气体管路，所述驱动气体管路上设置有若干气动阀、流量调节阀及压力表。通过驱动气体管路为所述供气管路上的气动阀输送驱动气体，可选的，所述驱动气体为氮气或压缩干燥空气(CDA)。
为了实现能源(例如隔离液、驱动气体、预定气体和/或弱电)相关参数的控制，请参考图1及图8，所述储能装置6上的控制面板具体包括位于其正面的第二控制面板60、位于其后面的第五控制面板61。
请参考图3，所述第二控制面板60包括：CDA压力表、CO2压力表、水压表、补水开关、系统开关。请参考图11，所述第五控制面板61包括：CDA快接接口、CO2快接接口、电源及信号线接口、CDA开关阀、CO2开关阀、供水阀。
实际应用时，本体1与储能装置6之间通过线路实现两者上相应工作接口的对接，及相应参数的调节控制，具体可以结合图12及图13进行理解。由于本领域技术人员基于技术常识即可理解，此处不做过多的赘述。
为了较好的理解本发明中晶圆转移装置的工作原理以及实现晶圆转移装置的正确应用，在另一实施例中，还提供了一种晶圆转移装置的应用方法，具体步骤如下：
首先，执行步骤S1，将隔离液注入工作槽4中；
接着，执行步骤S2，利用第一对接附件2将本体1与存在故障的机台对接，以使晶圆转移至所述工作槽4的隔离液中；
接着，执行步骤S3，将所述第一对接附件2与存在故障的机台解除对接，所述本体1将晶圆转移至正常的机台上。
进一步地，在执行步骤S1之前，请参考图7，还包括将本体1与一储能装置6对接，以从所述储能装置6获取所述本体1所需的能源的步骤，以确保本体1转移晶圆过程中对于环境参数及能源的需求。
另一实施例中，请参考图15及图16，本发明还提供了一种湿法刻蚀机台，所述湿法刻蚀机台包括机台本体7、设置于机台本体7内的处理槽和干燥槽、设置于所述处理槽和所述干燥槽上方用于搬运晶圆的搬运机械臂、晶圆转移装置、设置于机台本体7上的第二对接附件8和活动挡板9，所述第二对接附件8与第一对接部件相匹配，所述活动挡板9的位置相对所述机台本体7的体壁移动，以构成所述搬运机械臂将所述机台本体7内的晶圆转移到所述机台本体7外的通路。其中，所述第二对接部件与第一对接部件相匹配连接，以实现机台本体7与本体1的稳定对接，可选的，所述第二对接附件8为锁扣。
通过对湿法刻蚀机台的机台本体7作结构设计的基础上，配备一晶圆转移装置，以避免当前湿法刻蚀机台出现故障，例如干燥槽出现故障时，通过经营转移装置将存在故障的机台上的晶圆及时的转移至正常的湿法刻蚀机台的干燥槽中进行干燥处理，有效避免因机台上干燥槽出现故障，无法对已进入酸槽或水槽开始制程的晶圆进行正常的干燥处理，使得晶圆在处理槽内侵泡时间过长对制程造成的影响，提高了成品率及工作效率。
综上，在本发明所提供的晶圆转移装置及其应用方法中，所述晶圆转移装置包括本体、设置于所述本体上的第一对接附件、设置于所述本体内的工作槽，所述工作槽中承载有隔离液；所述第一对接附件将所述本体与存在故障的机台对接，所述晶圆从存在故障的机台被转移至所述工作槽的隔离液中后，所述本体与存在故障的机台解除对接，所述本体将晶圆转移至正常的机台上。基于本发明设计的晶圆转移装置可将存在故障的机台上的晶圆及时转移至正常的机台上，有效避免因机台上出现故障，无法对故障的机台正在处理的晶圆进行正常的处理工序，对制程造成的影响，提高了成品率及工作效率。另一方面，晶圆转移装置转移晶圆的过程中，晶圆被放置于工作槽中的隔离液中，从而有效避免空气对晶圆的污染。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (20)

1.一种晶圆转移装置，用于将晶圆从存在故障的机台转移到正常的机台上，其特征在于，包括：本体、设置于所述本体上的第一对接附件、设置于所述本体内的工作槽，所述工作槽中承载有隔离液；
所述第一对接附件将所述本体与存在故障的机台对接，所述晶圆从存在故障的机台被转移至所述工作槽的隔离液中后，所述本体与存在故障的机台解除对接，所述本体将晶圆转移至正常的机台上。
2.如权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述工作槽包括内槽及设置于所述内槽相对两侧的外槽，所述内槽中的液体装满后会溢出至所述外槽中。
3.如权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述本体包括与所述工作槽连接的处理管路，用于将所述工作槽中的隔离液进行排出或过滤，所述处理管路上设置有若干排水阀。
4.如权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述本体包括与所述工作槽连通的供气管路，用于向所述工作槽中的隔离液通入预定气体。
5.如权利要求4所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述供气管路上设置有若干气动阀、流量调节阀及压力表。
6.如权利要求4所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述隔离液为纯水。
7.如权利要求6所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述预定气体为二氧化碳。
8.如权利要求4所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述本体包括与供气管路连接的驱动气体管路，用于为所述供气管路上的气动阀提供驱动气体。
9.如权利要求8所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述驱动气体管路上设置有若干气动阀、流量调节阀及压力表。
10.如权利要求8所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述驱动气体为氮气或压缩干燥空气。
11.如权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括设置于所述本体内的储水槽，所述储水槽将储存的隔离液注入所述工作槽中。
12.如权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第一对接附件包括：锁扣、对接轨道及套接于所述对接轨道上的伸缩管。
13.如权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括与所述本体连接的位移部件，用于改变所述本体的位置。
14.如权利要求13所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述位移部件为万向轮。
15.如权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，还包括储能装置，用于为所述本体提供能源。
16.如权利要求15所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述能源包括驱动气体、隔离液及弱电。
17.一种湿法刻蚀机台，所述湿法刻蚀机台包括机台本体、设置于机台本体内的处理槽和干燥槽、设置于所述处理槽和所述干燥槽上方用于搬运晶圆的搬运机械臂，其特征在于，所述湿法刻蚀机台还包括：如权利要求1～16中任一项所述的晶圆转移装置、设置于机台本体上的第二对接附件和活动挡板，所述第二对接附件与第一对接部件相匹配，所述活动挡板的位置相对所述机台本体的体壁移动，以构成所述搬运机械臂将所述机台本体内的晶圆转移到所述机台本体外的通路。
18.如权利要求17所述的湿法刻蚀机台，其特征在于，所述第二对接附件为锁扣。
19.一种如权利要求1～16中任一项所述晶圆转移装置的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
将隔离液注入工作槽中；
利用第一对接附件将本体与存在故障的机台对接，以使晶圆转移至所述工作槽的隔离液中；
将所述第一对接附件与存在故障的机台解除对接，所述本体将晶圆转移至正常的机台上。
20.如权利要求19所述的晶圆转移装置的应用方法，其特征在于，在将隔离液注入工作槽中之前，还包括以下步骤：
将本体与一储能装置对接，以从所述储能装置获取所述本体所需的能源。
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Citations (5)

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