CN114446836A - 一种晶圆分选设备和晶圆分选方法 - Google Patents

一种晶圆分选设备和晶圆分选方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种晶圆分选设备和晶圆分选方法。晶圆分选设备包括：第一分选区，所述第一分选区包括晶圆输入接口和第一晶圆收集接口；中转区，与所述第一分选区邻接；第一机械手，设置于所述第一分选区，配置为将输入至所述晶圆输入接口的晶圆移动至所述第一晶圆收集接口和所述中转区中的至少一处；第二分选区，与所述中转区邻接，所述第二分选区包括多个第二晶圆收集接口；第二机械手，设置于所述第二分选区，配置为将所述中转区的晶圆移动至所述多个第二晶圆收集接口中的至少一个第二晶圆收集接口。本发明实施例减少了不合格晶圆对于晶圆载具的占用，提高了晶圆分选的便利性。

Description

一种晶圆分选设备和晶圆分选方法
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种晶圆分选设备和晶圆分选方法。
背景技术
晶圆在生产过程中，需要根据晶圆是否合格将晶圆分选，其中合格晶圆进入后续流程，不合格晶圆通常包括多种不同状态的晶圆，针对不同的晶圆需要进行不同方式的处理，因此需要进一步对不合格晶圆进行分装，现有的晶圆分选方式通常在同一区域内对合格和不合格的晶圆进行分选，且分装为合格和不合格两种，针对不合格晶圆来说，不同状态的不合格晶圆需要分别分装，然而承载晶圆的载具仅支持单项流转，这导致分装不同状态的不合格晶圆时会占用大量的载具，使用较为不便。
发明内容
本发明实施例提供一种晶圆分选设备和晶圆分选方法，以解决晶圆分装时不合格晶圆占用大量载具的问题。
本发明实施例提供了一种晶圆分选设备，包括：
第一分选区，所述第一分选区包括晶圆输入接口和第一晶圆收集接口；
中转区，与所述第一分选区邻接；
第一机械手，设置于所述第一分选区，配置为将输入至所述晶圆输入接口的晶圆移动至所述第一晶圆收集接口和所述中转区中的至少一处；
第二分选区，与所述中转区邻接，所述第二分选区包括多个第二晶圆收集接口；
第二机械手，设置于所述第二分选区，配置为将所述中转区的晶圆移动至所述多个第二晶圆收集接口中的至少一个第二晶圆收集接口。
在一些实施例中，所述第一分选区还包括抽样晶圆收集接口，所述第一机械手还用于将输入至所述晶圆输入接口的晶圆移动至所述抽样晶圆收集接口。
在一些实施例中，所述多个第二晶圆收集接口包括清洗晶圆接口、抛光晶圆接口、研磨晶圆接口和报废晶圆接口中的一项或多项。
在一些实施例中，所述晶圆分选设备还包括清洗组件，所述第一分选区还设置有清洗组件，所述清洗组件配置为在所述第一机械手将晶圆移动至所述中转区之后，清洗所述第一机械手。
在一些实施例中，所述晶圆分选设备还包括隔离组件，所述隔离组件设置于所述中转区和所述第一分选区之间，所述隔离组件配置为在所述第一机械手向所述中转区移动晶圆时开启，在所述第一机械手向所述中转区移动晶圆后关闭。
本发明实施例还提供了一种晶圆分选方法，应用以上任一项所述的晶圆分选设备，所述方法包括以下步骤：
获取输入至所述晶圆输入接口的目标晶圆的状态；
若所述目标晶圆为合格晶圆，则通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述第一晶圆收集接口；
若所述目标晶圆为不合格晶圆，则通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述中转区。
在一些实施例中，所述不合格晶圆包括待清洗晶圆、待抛光晶圆、待研磨晶圆和报废晶圆中的至少一种；
所述通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述中转区之后，所述方法还包括：
若所述目标晶圆为待清洗晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至清洗晶圆接口；
若所述目标晶圆为待抛光晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至抛光晶圆接口；
若所述目标晶圆为待研磨晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至研磨晶圆接口；
若所述目标晶圆为报废晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至报废晶圆接口。
在一些实施例中，所述通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述中转区之后，所述方法还包括：
控制所述第一机械手移动至清洗组件；
通过所述清洗组件清洗所述第一机械手。
在一些实施例中，所述通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述第一晶圆收集接口之前，包括：
根据预设抽样晶圆确定合格晶圆中的抽样晶圆；
若所述目标晶圆为抽样晶圆，则将所述目标晶圆移动至抽样晶圆收集接口。
本发明实施例的晶圆分选设备，通过设置中转区，能够将不合格晶圆移动至中转区，并进一步在第二分选区对晶圆进行进一步分选，这一过程中，减少了不合格晶圆对于晶圆载具的占用，晶圆分选的便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的晶圆分选设备的结构示意图；
图2是本发明一实施例中载具的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。不冲突的情况下，下述实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在晶圆生产的后段工艺，主要分为预清洗、量测、最终清洗、分选和包装步骤。其中晶圆分选设备是按照量测设备所判定的结果来进行晶圆的分选处理，即一整盒的晶圆上分选机之后，按照晶圆的品质等级不一样，会被分到不同的载具中(载具为FOUP或者FOSB)来给予区分处置。
被分选后的晶圆主要包括合格晶圆(可以直接用于后续生产加工的晶圆)，报废晶圆(不达标直接报废的晶圆)，以及返工的晶圆(通过返工处理有机会成为合格品的晶圆)。
其中返工晶圆又分为3大类，返工清洗晶圆，返工抛光晶圆，返工研磨晶圆。所以晶圆分选设备的下载口(Unloader)很多，每次开始分选需要准备大量的载具来接不同类型的返工晶圆。
由于不同料号的返工晶圆不能混装，因此，即使一个载具没有被填满，也不能用继续于下一个料号返工晶圆的装载，必须要上载新的载具，这样，返工产品占用了大量的载具，而且大部分的载具都没有被装满。
同时，目前晶圆分选设备在分选过程中都是在同一个设备上来完成，处在同一个内环境，设备在运行的时候，机械手臂根据产品不同的等级，会移动至不同载具点位进行传送，往复的机械运动，会给质量好的产品带来品质污染风险。
本发明实施例提供了一种晶圆分选设备和应用于该晶圆分选设备的晶圆分选方法。
如图1所示，在一个实施例中，该晶圆分选设备包括第一分选区100、中转区200和第二分选区300。该晶圆分选设备还包括第一机械手101和第二机械手301。
第一分选区100包括晶圆输入接口和第一晶圆收集接口，其中，晶圆输入接口用于输入待分选的晶圆，晶圆输入接口的数量可以为一个或多个，多个晶圆输入接口可以对应不同料号的晶圆，也可以对应相同料号的晶圆以提高晶圆上载速度。
示例性的，本实施例中，接口1和接口2可以是晶圆输入接口，接口3可以是第一晶圆收集接口。
中转区200与第一分选区100邻接，第一机械手101设置于第一分选区100，第一机械手101配置为将输入至晶圆输入接口的晶圆移动至第一晶圆收集接口和中转区200中的至少一处。
第二分选区300与中转区200邻接，第二分选区300包括多个第二晶圆收集接口。在一些实施例中，多个第二晶圆收集接口包括清洗晶圆接口、抛光晶圆接口、研磨晶圆接口和报废晶圆接口中的一项或多项，以分别用于回收待清洗晶圆、待抛光晶圆、待研磨晶圆和报废晶圆。进一步的，清洗晶圆接口、抛光晶圆接口、研磨晶圆接口的数量均可以设置多个，以分别对应不同料号的晶圆。报废晶圆接口的数量可以为一个或多个，不同料号的报废晶圆可以分别回收，也可以统一回收。
示例性的，接口A和接口B作为清洗晶圆接口，接口C和接口D作为抛光晶圆接口，接口E和接口F作为研磨晶圆接口，接口G和接口H作为报废晶圆接口。
第二机械手301设置于第二分选区300，第二机械手301配置为将中转区200的晶圆移动至多个第二晶圆收集接口中的至少一个第二晶圆收集接口。
在本发明的一些实施例中，提供的晶圆分选方法，包括以下步骤：
获取输入至所述晶圆输入接口的目标晶圆的状态；
若所述目标晶圆为合格晶圆，则通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述第一晶圆收集接口；
若所述目标晶圆为不合格晶圆，则通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述中转区。
本实施例中，首先将需要分选的晶圆输入(或称上载)至晶圆输入接口，然后通过第一机械手101对输入的晶圆进行分选，将合格的晶圆移动至第一晶圆收集接口进行收集、包装，将不合格晶圆移动至中转区200。
进一步的，对于移动至中转区200的不合格晶圆，还通过以下方式进行处理：
若所述目标晶圆为待清洗晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至清洗晶圆接口；
若所述目标晶圆为待抛光晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至抛光晶圆接口；
若所述目标晶圆为待研磨晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至研磨晶圆接口；
若所述目标晶圆为报废晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至报废晶圆接口。
本实施例中，设置了多个针对不同的不合格晶圆的第二晶圆收集接口，以分别回收不同的不合格晶圆，这样，位于每一第二晶圆收集接口的载具可以在填充满之后再更换载具，提高了载具的利用率，减少了对于载具的占用。
在一些实施例中，第一分选区100还包括抽样晶圆收集接口，第一机械手101还用于将输入至晶圆输入接口的晶圆移动至抽样晶圆收集接口。示例性的，接口4可以作为抽样晶圆收集接。
在一些实施例中，所述通过所述第一机械手101将所述目标晶圆移动至所述第一晶圆收集接口之前，包括：
根据预设抽样晶圆确定合格晶圆中的抽样晶圆；
若所述目标晶圆为抽样晶圆，则将所述目标晶圆移动至抽样晶圆收集接口。
本实施例中，还需要对合格晶圆进行抽样检测，对于合格晶圆来说，本实施例中进一步确定待检测的抽样晶圆，将其移动至抽样晶圆收集接口，以进行抽样检测。
在一些实施例中，晶圆分选设备还包括清洗组件，第一分选区100还设置有清洗组件，清洗组件配置为在第一机械手101将晶圆移动至中转区200之后，清洗第一机械手101。
在一些实施例中，所述通过所述第一机械手101将所述目标晶圆移动至所述中转区200之后，所述方法还包括：
控制所述第一机械手101移动至清洗组件；
通过所述清洗组件清洗所述第一机械手101。
本实施例中，在每一次将不合格晶圆移动至中转区200之后，对第一机械手101进行清洗，从而避免不合格晶圆上脱落的颗粒等污染物污染第一机械手101后续夹持的合格晶圆。
在一些实施例中，晶圆分选设备还包括隔离组件，隔离组件设置于中转区200和第一分选区100之间，隔离组件配置为在第一机械手101向中转区200移动晶圆时开启，在第一机械手101向中转区200移动晶圆后关闭。
进一步的，在一些实施例中，还可以在中转区200和第二分选区300之间也设置隔离组件，从而进一步减少晶圆交叉污染的可能性。
在一些实施例中，如图2所示，还可以在载具上设置清洁组件，具体的，载具上包括多个容纳晶圆23的隔层22，清洁组件包括吹气管20，吹气管20在与每一隔层22对应的位置开设有吹气孔21，通过吹气管20与吹气孔21相配合以实现对晶圆23的清洁。
各晶圆收集接口处可以设置底座，底座上设置有与吹气管匹配的接头，当底座设置在晶圆收集接口处时，吹气管20与接头相连接，各接头与气泵连接，以使得载具设置在底座上时，能够通过气泵向吹气管20供气，以清洁位于载具上的晶圆23，去除晶圆23上的水分和污染物。
这里，晶圆收集接口指的可以是上述第一晶圆收集接口、第二晶圆收集接口和抽样晶圆收集接口等。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种晶圆分选设备，其特征在于，包括：
第一分选区，所述第一分选区包括晶圆输入接口和第一晶圆收集接口；
中转区，与所述第一分选区邻接；
第一机械手，设置于所述第一分选区，配置为将输入至所述晶圆输入接口的晶圆移动至所述第一晶圆收集接口和所述中转区中的至少一处；
第二分选区，与所述中转区邻接，所述第二分选区包括多个第二晶圆收集接口；
第二机械手，设置于所述第二分选区，配置为将所述中转区的晶圆移动至所述多个第二晶圆收集接口中的至少一个第二晶圆收集接口。
2.如权利要求1所述的晶圆分选设备，其特征在于，所述第一分选区还包括抽样晶圆收集接口，所述第一机械手还用于将输入至所述晶圆输入接口的晶圆移动至所述抽样晶圆收集接口。
3.如权利要求1所述的晶圆分选设备，其特征在于，所述多个第二晶圆收集接口包括清洗晶圆接口、抛光晶圆接口、研磨晶圆接口和报废晶圆接口中的一项或多项。
4.如权利要求1所述的晶圆分选设备，其特征在于，所述晶圆分选设备还包括清洗组件，所述第一分选区还设置有清洗组件，所述清洗组件配置为在所述第一机械手将晶圆移动至所述中转区之后，清洗所述第一机械手。
5.如权利要求1所述的晶圆分选设备，其特征在于，所述晶圆分选设备还包括隔离组件，所述隔离组件设置于所述中转区和所述第一分选区之间，所述隔离组件配置为在所述第一机械手向所述中转区移动晶圆时开启，在所述第一机械手向所述中转区移动晶圆后关闭。
6.一种晶圆分选方法，其特征在于，应用于权利要求1至5中任一项所述的晶圆分选设备，所述方法包括以下步骤：
获取输入至所述晶圆输入接口的目标晶圆的状态；
若所述目标晶圆为合格晶圆，则通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述第一晶圆收集接口；
若所述目标晶圆为不合格晶圆，则通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述中转区。
7.如权利要求6所述的晶圆分选方法，其特征在于，所述不合格晶圆包括待清洗晶圆、待抛光晶圆、待研磨晶圆和报废晶圆中的至少一种；
所述通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述中转区之后，所述方法还包括：
若所述目标晶圆为待清洗晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至清洗晶圆接口；
若所述目标晶圆为待抛光晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至抛光晶圆接口；
若所述目标晶圆为待研磨晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至研磨晶圆接口；
若所述目标晶圆为报废晶圆，则通过所述第二机械手将位于所述中转区的目标晶圆移动至报废晶圆接口。
8.如权利要求6或7所述的晶圆分选方法，其特征在于，所述通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述中转区之后，所述方法还包括：
控制所述第一机械手移动至清洗组件；
通过所述清洗组件清洗所述第一机械手。
9.如权利要求6所述的晶圆分选方法，其特征在于，所述通过所述第一机械手将所述目标晶圆移动至所述第一晶圆收集接口之前，包括：
根据预设抽样晶圆确定合格晶圆中的抽样晶圆；
若所述目标晶圆为抽样晶圆，则将所述目标晶圆移动至抽样晶圆收集接口。
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