CN112420574B - 一种可隔离防护晶圆的晶圆处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，包括用于对晶圆进行处理的处理装置和用于驱动晶圆下降以进入到处理装置工作处的升降装置，包括隔挡装置，隔挡装置与处理装置工作处对应的部位设置有上下贯通的开口，以使得升降装置能够驱动晶圆通过该开口在隔挡装置上侧与隔挡装置下侧的处理装置工作处之间来回运输，开口设置有封闭门。通过隔挡装置进行上下隔离，以在工作过程中，有效地阻止晶圆上掉落的液体落在隔挡装置下侧的处理装置或其它晶圆上，提高了加工环境的清洁度、进而提高晶圆成品率。当封闭门打开时，升降装置可以上下传输晶圆。所以能够有效地提高晶圆处理环境的清洁度，进而提高晶圆成品率。
Description
技术领域
本发明涉及芯片加工技术领域，更具体地说，涉及一种可隔离防护晶圆的晶圆处理装置。
背景技术
目前，化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization,CMP)设备大多数采用的都是湿法工艺，传输过程中会有各类残液从晶圆表面滴落到其他工艺环境内，而这种情况会影响整个产品处理工艺，影响机台的工作效率和晶圆的成品率。为克服此不足，现有技术中，每个模组会设置有独立的防护装置，但是这将会导致成本高、装卸区域未得到防护、滴落在各区防护隔离装置上的残渍又不容易集中处理等问题。
综上所述，如何有效地提高加工环境的清洁度、进而提高晶圆成品率，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，该可隔离防护晶圆的晶圆处理装置可以有效地提高加工环境的清洁度、进而提高晶圆成品率。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，包括用于对晶圆进行处理的处理装置和用于驱动所述晶圆下降以进入到所述处理装置工作处的升降装置，包括隔挡装置，所述隔挡装置与所述处理装置工作处对应的部位设置有上下贯通的开口，以使得所述升降装置能够驱动所述晶圆通过该开口在所述隔挡装置上侧与所述隔挡装置下侧的所述处理装置工作处之间来回运输，所述开口设置有封闭门。
在该可隔离防护晶圆的晶圆处理装置中，在应用时，当升降装置所固定的晶圆运动到隔挡装置上方，此时封闭门关闭，此时晶圆与处理装置开始横向相对移动。在横向相对移动过程中，当晶圆上残留的液体下落时，因为封闭门关闭，会掉落在封闭门上，而不会掉落至封闭门下侧的处理装置之间，也不会掉落在处理装置的机身上。而当晶圆需要与下侧的处理装置进行交互时，封闭门打开，升降装置可以驱动晶圆穿过开口进入到处理装置工作处进行晶圆处理。在该可隔离防护晶圆的晶圆处理装置中，通过隔挡装置进行上下隔离，以在工作过程中，有效地阻止晶圆上掉落的液体落在隔挡装置下侧的处理装置或其它晶圆上，且设置开口，当封闭门打开时，升降装置可以上下传输晶圆。综上所述，该可隔离防护晶圆的晶圆处理装置能够有效地提高加工环境的清洁度、进而提高晶圆成品率。
优选地，所述升降装置驱动所述晶圆下降时，所述封闭门能够打开，而在驱动所述晶圆上升至复位时所述封闭门能够关闭。
优选地，所述封闭门与所述隔挡装置沿水平方向滑动连接以实现开闭。
优选地，所述封闭门的一侧边沿与所述开口的对应一侧口沿转动连接以能够通过转动实现开闭。
优选地，包括多个所述处理装置，还包括沿多个所述处理装置排列方向驱动升降装置移动的运输装置，所述隔挡装置设置有多个与各个所述处理装置相对应的开口。
优选地，至少一组所述处理装置为用于对所述晶圆进行清洗的清洗模组。
优选地，至少一组所述处理装置为抛光装置，所述抛光装置包括用于承载晶圆的装卸台，抛光部能够活动至避开与所述装卸台相对应的所述开口。
优选地，所述抛光装置还包括能够绕竖直轴线转动的摆臂或传递晶圆的机械手，所述抛光部安装在所述摆臂或机械手上。
优选地，包括依次并列设置的抛光工作区、晶圆过渡区和晶圆传输区，至少一组所述处理装置为抛光处理装置，所述抛光处理装置能够用于对位于所述抛光工作区的晶圆抛光处理，所述晶圆过渡区设置有传输装置，所述晶圆传输区设置有所述开口以及所述封闭门，所述传输装置能够将所述抛光工作区的晶圆传递至所述晶圆传输区对应所述开口下方。
优选地，所述隔挡装置呈长条型，依次设置有多个所述开口。
优选地，所述隔挡装置呈圆盘装置，多个所述开口周向分布。
优选地，还包括用于对所述隔挡装置上侧的晶圆进行喷液体湿润的润湿装置，所述润湿装置安装在所述隔挡装置上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的局部结构示意图；
图2为本发明实施例提供的封闭门的滑动打开示意图；
图3为本发明实施例提供的封闭门的转动打开示意图；
图4为本发明实施例提供的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的清洗模组的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的抛光模组结构示意图；
图6为图5中的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的俯视示意图；
图7为本发明实施例提供的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的转动运输时结构示意图；
图8为本发明实施例提供的润湿装置的安装结构示意；
图9为本发明实施例提供的一种抛光处理装置与晶圆传输区被过渡区隔开时晶圆处理装置的结构示意图。
附图中标记如下：
隔挡装置1、升降装置2、封闭门3、晶圆4、清洗模组5、抛光部6、装卸台7、摆臂8、运输装置9、润湿装置10、抛光工作区11、晶圆过渡区12、晶圆传输区13、过渡区机械手14、开口15。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，以有效地解决晶圆残液掉落很难清理的问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图8，图1为本发明实施例提供的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的局部结构示意图；图2为本发明实施例提供的封闭门的滑动打开示意图；图3为本发明实施例提供的封闭门的转动打开示意图；图4为本发明实施例提供的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的清洗模组结构示意图；图5为本发明实施例提供的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的抛光模组结构示意图；图6为图5中的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的俯视示意图；图7为本发明实施例提供的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置的转动运输时结构示意图；图8为本发明实施例提供的润湿装置的安装结构示意。
在一种具体实施例中，本实施例提供了一种可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，具体的，包括处理装置、升降装置2和隔挡装置1。其中处理装置用于对晶圆4进行处理，处理方式如清洗、抛光等，具体的处理装置可以根据实际生产需要进行对应设置。
其中升降装置2，则是用于驱动晶圆4下降以进入到处理装置的工作处，以使得处理装置能够对晶圆4进行处理工作。而处理完成的晶圆4，可以是通过升降装置2驱动上升，以进入到下一处理装置处，继续进行处理工作。需要说明的是，在实际生产中，会设置运输装置9，运输装置9会驱动升降装置2与处理装置横向相对移动，可以是直接驱动升降装置2移动实现，也可以是直接驱动处理装置移动实现。
其中升降装置2可以是机械手，驱动端具有固定机构以能够固定晶圆4，而驱动端的升降可以是通过转动驱动实现，如摆臂，也可以是通过直线上下驱动实现，如上下伸缩的电缸、伸缩气压缸、伸缩液压缸等。具体的，可以根据需要进行设置，以能够驱动晶圆4穿过隔挡装置1的开口为准。
其中隔挡装置1与处理装置工作处对应的部位设置有上下贯通的开口，以使得升降装置2驱动晶圆4从隔挡装置1上侧通过该开口穿入至隔挡装置1下侧的处理装置工作处。所以开口应当略大于晶圆4，且当升降装置2需要共同穿过开口时，根据升降装置2的结构特点，开口进行避让，以保证升降装置2能够驱动晶圆4下降至处理装置的工作处。其中开口一般为矩形开口，当然也可以是圆形开口或者其它多边形开口，具体的可以根据需要进行设置。需要说明的是，其中开口还可以是无边界开口、凹槽型开口等，凹槽型开口，即开口的一侧口沿缺失。
其中开口处设置有封闭门3，以当封闭门3关闭时，封闭门3上侧的掉落的液珠不会进入到封闭门3的下侧，以起到隔挡的效果。而当封闭门3打开时，则晶圆4能够穿过该开口，由下至上，或由上至下。其中封闭门3与隔挡装置1之间活动连接方式，如可以是如当前门体一样，滑动连接或转动连接，当然还可以是折叠。具体的，可以根据需要进行设置。
在该可隔离防护晶圆的晶圆处理装置中，在应用时，当升降装置2所固定的晶圆4与处理装置横向相对移动时，此时封闭门3关闭，在横向相对移动过程中，当晶圆4上残留的液体下落时，因为封闭门3关闭，会掉落在封闭门3上，而不会掉落至封闭门3下侧两个处理装置之间，更不会掉落在处理装置的机身上。而当晶圆4需要与下侧的处理装置进行交互时，此时封闭门3打开，升降装置2可以驱动晶圆4穿过开口进入到处理装置工作处进行加工。在该可隔离防护晶圆的晶圆处理装置中，通过隔挡装置1进行上下隔离，以在运输过程中，有效地阻止晶圆4上掉落的液体落在隔挡装置的下侧的处理装置或其它晶圆上，且设置开口，当封闭门打开时，升降装置可以上下传输晶圆。综上所述，该可隔离防护晶圆的晶圆处理装置能够有效地提高加工环境的清洁度、进而提高晶圆成品率的问题。
进一步的，考虑到封闭门3开闭与升降装置2的升降驱动具有相关性，为了避免每次单独驱动封闭门3开闭，此处优选封闭门3开闭与升降装置2的升降驱动联动，以使得升降装置2驱动所述晶圆4下降时，封闭门3打开，而在驱动晶圆4上升至复位时封闭门3关闭。具体的，可以设置控制器，以在控制器向升降装置2发送控制信号时，向封闭门3发送对应的控制信号，如发送升降装置2下降信号时，同时向封闭门3发送打开信号，如发送升降装置2上升信号时，间隔预定时长，以保证升降装置2完全上升时，向封闭门3发送关闭信号。当然也可以是通过机械结构实现连通，或者通过触碰开关等检测器获取升降装置2升降信号，对应控制封闭门3开闭。
如上所述，其中封闭门3打开，可以是滑动打开，具体的封闭门3与隔挡装置1沿水平方向滑动连接以实现开闭。为了保证封闭门3遮挡效果，此处优选封闭门3位于隔挡装置1本体的上侧。还可以是使封闭门3的一侧边沿与所述开口的对应一侧口沿转动连接以能够通过转动实现打开，具体的，可以是向下转动打开，也可以是向上转动打开。
进一步的，如当设置有多个处理装置，至少一组所述处理装置为抛光装置时，对应的设置有运输装置9，以沿多个处理装置排列方向驱动升降装置2移动的运输装置9，其中隔挡装置1优选对应设置有多个与各个处理装置相对应的开口，其中隔挡装置1可以是与各个升降装置2在运输装置9运输方向上相对固定，以在运输方向上同步移动，也可以是与对应的处理装置相对固定。通过设置多个开口，以保证各个处理装置能够完成对应处理工作。需要说明的是，多个处理装置可以是沿直线依次分布，也可以是沿曲线依次分布，具体的，可以是根据需要进行设置。具体的，如可以使隔挡装置1呈长条型，依次设置有多个开口；还可以使隔挡装置1呈圆盘装置，多个所述开口呈周向分布，当然也可以不呈圆形分布，具分布形式可以根据需要进行设置。
如可以使至少一组所述处理装置为用于对所述晶圆4进行清洗的清洗模组5。为了保证清洗效果，如可以使多个清洗模组5沿运输装置9运输方向依次均匀设置，以形成多个清洗工位，为了方便进行清洗，还可以是在清洗模块处设置有装载晶圆4和卸载晶圆4的工位。
具体的，还可以使至少一组所述处理装置为抛光装置，抛光装置包括用于承载晶圆4的装卸台7和用于对装卸台7上的晶圆4进行抛光的抛光部6，其中抛光部6与所述装卸台7活动连接，以能够活动至避开与所述装卸台7相对应的所述开口，以使得在避开开口时，可以有效地避免开口处下落的残液落入到抛光部6上。其中抛光部6与装卸台7之间滑动连接，可以是直接或间接滑动连接，为了方便驱动，此处优选还包括能够绕竖直轴线转动的摆臂8，抛光部6安装在所述摆臂8上。以通过摆臂8转动，以使得抛光部6以及摆臂8均能够避开开口，以正在晶圆4装载好后，转回，以使得抛光部6能够对晶圆4进行加工。当然其中的摆臂8还可以是其它结构，如抛光装置设置有专门用于进出输送晶圆4的机械手，抛光部6不需要摆出。
对于其中的抛光装置设置，还可以其它设置方案，如附图9，附图9为本发明实施例提供的一种抛光处理装置与晶圆传输区被过渡区隔开时晶圆处理装置的结构示意图，具体的，该晶圆处理装置包括依次并列设置的抛光工作区11、晶圆过渡区12和晶圆传输区13，上述三个工作区并列方向可以是运输装置9的运输方向，还可以是沿运输方向的横向方向，具体的，可以根据需要进行设置。当存在隔挡装置1时，优选隔挡装置1位于晶圆传输区上方。如上，至少一组所述处理装置为抛光处理装置，此时抛光处理装置能够用于对位于抛光工作区11的晶圆4抛光处理，具体的抛光处理装置可以是直接安装在抛光工作区11。其中晶圆过渡区12设置有传输装置，具体的传输装置可以为一种过渡区机械手14，过渡区机械手14安装在晶圆过渡区12，而其中的晶圆传输区13设置有上述开口15以及上述封闭门3，其中过渡区机械手14能够将抛光工作区11的晶圆4传递至晶圆传输区13对应开口15处，以方便进一步从开口15处将晶圆4取出至隔挡装置1上侧，即，通过过渡区机械手14将抛光处理装置处理完成的晶圆4从抛光工作区11、经过晶圆过渡区12以移动至晶圆传输区13，以进行取放料。当然该过渡区机械手14优选还可以将对应开口15处的晶圆4传递至抛光工作区11，以在抛光工作区11由抛光处理装置进行抛光处理。其中过渡区机械手14可以是上述摆臂8或其它专门使用的传输机构。
在上述各个实施例基础上，进一步的还优选设置有润湿装置10，润湿装置10的作用在于对隔挡装置1上侧传输空间进行湿润，具体的的，是对运输通道空间中的晶圆4，进行喷液体以湿润晶圆4，以制造湿润环境防止晶圆4表面结晶。为了方便安装，具体的润湿装置10可以是安装在隔挡装置1上，而在隔挡装置1上的具体安装位置以及安装数量均可以根据需要进行设置。如可以安装在隔挡装置1的角部，具体的可以在其中两个角部均安装有润湿装置10。其中润湿装置10的具体结构，也可以根据进行设置，具体的可以包括喷头安装座和安装座上对晶圆4喷液体的喷头。其中润湿装置10可在设备运行时一直喷液体(如超纯水)，也可以只在运输晶圆4时间歇喷液体，具体设置根据需求而定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，包括用于对晶圆进行处理的处理装置和用于驱动所述晶圆下降以进入到所述处理装置工作处的升降装置，其特征在于，包括隔挡装置，所述隔挡装置与所述处理装置工作处对应的部位设置有上下贯通的开口，以使得所述升降装置能够驱动所述晶圆通过该开口在所述隔挡装置上侧与所述隔挡装置下侧的所述处理装置工作处之间来回运输，所述开口设置有封闭门，以阻止上侧的掉落的液珠进入到所述封闭门的下侧；还包括多个所述处理装置，还包括沿多个所述处理装置排列方向驱动升降装置移动的运输装置，所述隔挡装置设置有多个与各个所述处理装置相对应的开口。
2.根据权利要求1所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，所述升降装置驱动所述晶圆下降时，所述封闭门能够打开，而在驱动所述晶圆上升至复位时所述封闭门能够关闭。
3.根据权利要求2所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，所述封闭门与所述隔挡装置沿水平方向滑动连接以实现开闭。
4.根据权利要求2所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，所述封闭门的一侧边沿与所述开口的对应一侧口沿转动连接以能够通过转动实现开闭。
5.根据权利要求1-4任一项所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，至少一组所述处理装置为用于对所述晶圆进行清洗的清洗模组。
6.根据权利要求5所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，至少一组所述处理装置为抛光装置，所述抛光装置包括用于承载晶圆的装卸台，抛光部能够活动至避开与所述装卸台相对应的所述开口。
7.根据权利要求6所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，所述抛光装置还包括能够绕竖直轴线转动的摆臂或传递晶圆的机械手，所述抛光部安装在所述摆臂或机械手上。
8.根据权利要求5所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，包括依次并列设置的抛光工作区、晶圆过渡区和晶圆传输区，至少一组所述处理装置为抛光处理装置，所述抛光处理装置能够用于对位于所述抛光工作区的晶圆抛光处理，所述晶圆过渡区设置有传输装置，所述晶圆传输区设置有所述开口以及所述封闭门，所述传输装置能够将所述抛光工作区的晶圆传递至所述晶圆传输区对应所述开口。
9.根据权利要求5所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，所述隔挡装置呈长条型，依次设置有多个所述开口；或者，所述隔挡装置呈圆盘装置，多个所述开口周向分布。
10.根据权利要求5所述的可隔离防护晶圆的晶圆处理装置，其特征在于，还包括用于对所述隔挡装置上侧的晶圆进行喷液体湿润的润湿装置，所述润湿装置安装在所述隔挡装置上。
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