CN116690413A - 一种晶圆处理系统以及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种晶圆处理系统以及处理方法,其中,所述晶圆处理系统,包括:至少两个研磨装置,对晶圆分别进行研磨工序;清洗装置,位于相邻两个研磨装置之间,为前一次研磨工序后的所述晶圆进行清洗工序;所述清洗装置包括多个支撑部件和多个第一液压装置,所述支撑部件用于支撑所述晶圆,每个支撑部件与一个第一液压装置连接,所述第一液压装置驱动所述支撑部件进行垂直方向的气缸运动。
Description
技术领域
本公开涉及化学机械研磨制程工艺,尤其涉及一种晶圆处理系统以及处理方法。
背景技术
半导体元件由微细的电路线以高密度集成而制造,因此,在晶圆表面进行与此相应的精密的平坦研磨。为了更精密地进行晶圆的研磨,进行机械式研磨与化学式研磨并行的化学机械式研磨工序(CMP工序)。
但是现行化学机械研磨工序中,晶圆在研磨后会残留研磨液颗粒和副产物,刮伤晶圆,以及存在机台利用率和产能不高的问题。
发明内容
有鉴于此,本公开实施例提供一种晶圆处理系统以及处理方法。
根据本公开实施例的第一方面,提供了一种晶圆处理系统,包括:
至少两个研磨装置,对晶圆分别进行研磨工序;
清洗装置,位于相邻两个研磨装置之间,为前一次研磨工序后的所述晶圆进行清洗工序;
所述清洗装置包括多个支撑部件和多个第一液压装置,所述支撑部件用于支撑所述晶圆,每个支撑部件与一个第一液压装置连接,所述第一液压装置驱动所述支撑部件进行垂直方向的气缸运动。
在一些实施例中,所述支撑部件包括滑动组件,所述滑动组件包括滑动台、滚动轴和滚轮,所述滑动台通过所述滚动轴与所述滚轮连接,所述滚轮用于支撑所述晶圆。
在一些实施例中,所述每个支撑部件与一个第一液压装置连接,所述第一液压装置驱动所述支撑部件进行垂直方向的气缸运动,包括:
所述第一液压装置与所述滑动台连接,用于驱动所述滑动台进行垂直方向的气缸运动,从而带动滚轮进行垂直方向的气缸运动。
在一些实施例中,所述第一液压装置包括第一液压模块,所述第一液压模块通过第一导杆与所述滑动台连接,所述第一液压模块上安装有第一气管,所述第一气管上安装有第一开关;
所述滑动台内设置有第一卡控件;所述第一导杆与所述第一卡控件连接,所述第一卡控件用于限制所述滑动台进行垂直方向的气缸运动的距离。
在一些实施例中,所述清洗装置还包括多个第二液压装置,所述第二液压装置与所述滑动台连接,用于驱动所述滑动台进行水平方向的气缸运动,从而带动所述滚轮进行水平方向的气缸运动。
在一些实施例中,所述第二液压装置包括第二液压模块,所述第二液压模块通过第二导杆与所述滑动台连接,所述第二液压模块上安装有第二气管,所述第二气管上安装有第二开关;
所述滑动台内设置有第二卡控件;所述第二导杆与所述第二卡控件连接,所述第二卡控件用于限制所述滑动台进行水平方向的气缸运动的距离。
在一些实施例中,所述清洗装置还包括:驱动部件,所述驱动部件连接至所述滑动台,用于驱动所述滚轮进行旋转运动。
在一些实施例中,所述清洗装置还包括:
擦洗部件,包括位于所述滚轮的围设区域上方的上擦洗组件和位于所述滚轮的围设区域下方的下擦洗组件中的至少一种;所述上擦洗组件和所述下擦洗组件用于清洗所述晶圆;
清洗液供给部件,包括位于所述滚轮的围设区域上方的上清洗液供给组件和位于所述滚轮的围设区域下方的下清洗液供给组件中的至少一种,用于在所述上擦洗组件和所述下擦洗组件清洗所述晶圆期间,向所述晶圆提供清洗液。
在一些实施例中,还包括:
主清洗装置,对完成全部研磨工序的晶圆进行主清洗工序;
干燥装置,对完成主清洗工序的晶圆进行干燥工序。
在一些实施例中,所述研磨装置包括研磨头,所述研磨头实现晶圆在研磨装置和清洗装置之间的装载和卸载。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种晶圆处理方法,所述晶圆处理方法包括:
提供晶圆;
所述晶圆在第一研磨装置上进行第一次研磨工序;
所述晶圆移动至清洗装置,在所述清洗装置上进行清洗工序;
所述晶圆移动至第二研磨装置,在所述第二研磨装置上进行第二次研磨工序。
在一些实施例中,所述晶圆移动至清洗装置,包括:
所述清洗装置的滚轮通过第一液压装置进行垂直方向的气缸运动移动至第一预设位置;
所述滚轮通过第二液压装置进行远离所述滚轮的围设区域中心方向的气缸运动;
研磨头从所述第一研磨装置上装载所述晶圆、并将所述晶圆卸载于所述清洗装置的滚轮上,所述滚轮通过第二液压装置进行靠近所述滚轮的围设区域中心方向的气缸运动,进而夹紧所述晶圆;
所述滚轮通过第一液压装置进行垂直方向的气缸运动移动至第二预设位置。
在一些实施例中,所述在所述清洗装置上进行清洗工序,包括:
通过与滑动台连接的驱动部件的转动,带动清洗装置的滚轮向同一方向转动,进而使所述晶圆在水平方向上进行旋转;
位于所述滚轮的围设区域上方的上清洗液供给组件和/或位于所述滚轮的围设区域下方的下清洗液供给组件向所述晶圆提供清洗液,上擦洗组件和/或下擦洗组件对所述晶圆进行清洗。
在一些实施例中,所述晶圆移动至第二研磨装置,包括:
所述清洗装置的滚轮通过第一液压装置进行垂直方向的气缸运动移动至第三预设位置;
所述滚轮通过第二液压装置进行远离所述滚轮的围设区域中心方向的气缸运动,进而松开所述晶圆;
研磨头从所述清洗装置上装载所述晶圆、并将所述晶圆卸载于所述第二研磨装置上。
在一些实施例中,还包括:
在完成第二次研磨工序后,将所述晶圆移动至主清洗装置,在所述主清洗装置上进行主清洗工序;
在完成主清洗工序后,将所述晶圆移动至干燥装置,对所述晶圆进行干燥工序。
在一些实施例中,所述清洗工序包括超声波清洗方式、化学试剂加去离子水清洗方式中的至少一种。
在一些实施例中,在完成第二次研磨工序之后,在所述主清洗装置上进行主清洗工序之前,所述晶圆处理方法还包括:
将完成第二次研磨工序的晶圆再依次进行第二次清洗工序和第三次研磨工序。
在一些实施例中,所述晶圆处理方法还包括:
在完成所述干燥工序后,将所述晶圆输送至晶圆载入埠中。
本公开实施例中,通过在至少两个研磨装置的相邻两个研磨装置之间设置清洗装置,在进入下一个研磨工序之前,先进行清洗工序,如此,既能去除研磨液和副产物的残留,减少刮伤缺陷的来源,又能节省传送的时间,提高效率和产能。并且,清洗装置的支撑部件能进行垂直方向的气缸运动,如此,能在研磨头装载或卸载晶圆时,进行空间上的调整,避免触碰其他部件,对晶圆造成损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例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公开的一些实施例,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为本公开实施例提供的晶圆处理系统的结构示意图;
图2为本公开实施例提供的清洗装置的侧视图;
图3为本公开实施例提供的清洗装置的立体图;
图4为第一次研磨工序后未加装清洗装置和加装清洗装置的晶圆表面的缺陷扫描对比图;
图5为本公开实施例提供的晶圆处理方法的流程示意图。
附图标记说明:
10-第一研磨装置;20-清洗装置;30-第二研磨装置;40-主清洗装置;50-干燥装置;60-晶圆载入埠;100-晶圆;
110-支撑部件;111-滑动台;112-滚动轴;113-滚轮;
120-第一液压装置;121-第一液压模块;122-第一导杆;123-第一气管;124-第一开关;125-第一卡控件;
130-第二液压装置;131-第二液压模块;132-第二导杆;133-第二气管;134-第二开关;135-第二卡控件;
141-上擦洗组件;142-下擦洗组件;
151-上清洗液供给组件;152-下清洗液供给组件;
160-研磨头;170-驱动部件;180-同步带。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开,而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本公开发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述;即,这里不描述实际实施例的全部特征,不详细描述公知的功能和结构。
在附图中,为了清楚,层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白,当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本公开教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时,并不表明本公开必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本公开,将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构,以便阐释本公开的技术方案。本公开的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本公开还可以具有其他实施方式。
在一些实施例中,本公开的发明人在研究中发现,在半导体化学机械研磨工艺流程中,由于晶圆在研磨过程中,前一个研磨盘制程工艺后,研磨完成后残留的研磨液颗粒和副产物,会随晶圆带到下一个研磨盘,从而形成刮伤缺陷的来源,这些刮伤一旦形成,就是不可逆的过程,最终会影响良率。而且通常在研磨工艺结束后,会使用高压水清洗研磨垫后再对晶圆进行水抛光,去除残留研磨液和副产物,但是在水抛过程中,由于晶圆表面残留的研磨颗粒和副产物,晶圆也会产生一定量的刮伤。
因此,在半导体化学机械研磨工艺流程中,有一种方式能降低刮伤缺陷,就是把两盘研磨工艺分成两次进行,一个研磨盘制程工艺完成后,经过清洗(Cleaner)、干燥后出机台进入晶圆载入埠,再次进入机台进行第二盘进行化学机械研磨,而后再次经过清洗(Cleaner)、干燥后出机台进入晶圆载入埠,这种方法可以有效降低刮伤缺陷,但是会降低机台利用率和产能。因为晶圆额外被机器手传送到干燥台以及干燥工序的总的时间约为1min。
基于此,本公开实施例提供了一种晶圆处理系统,图1为本公开实施例提供的晶圆处理系统的结构示意图,图2为本公开实施例提供的清洗装置的侧视图,图3为本公开实施例提供的清洗装置的立体图。
参见图1至图3,所述晶圆处理系统包括:至少两个研磨装置,对晶圆100分别进行研磨工序;清洗装置20,位于相邻两个研磨装置之间,为前一次研磨工序后的所述晶圆100进行清洗工序;所述清洗装置20包括多个支撑部件110和多个第一液压装置120,所述支撑部件110用于支撑所述晶圆100,每个支撑部件110与一个第一液压装置120连接,所述第一液压装置120驱动所述支撑部件110进行垂直方向的气缸运动。
本公开实施例中,通过在至少两个研磨装置的相邻两个研磨装置之间设置清洗装置,在进入下一个研磨工序之前,先进行清洗工序,如此,既能去除研磨液和副产物的残留,减少刮伤缺陷的来源,又能节省传送的时间,提高效率和产能。并且,清洗装置的支撑部件能进行垂直方向的气缸运动,如此,能在研磨头装载或卸载晶圆时,进行空间上的调整,避免触碰其他部件,对晶圆造成损伤。
如图4所示,通过对在第一次研磨工序后未加装清洗装置和加装清洗装置的晶圆表面进行缺陷扫描,可以看出,本公开实施例中,通过两个研磨装置之间的清洗装置,晶圆表面研磨液颗粒和副产物明显降低,颗粒和副产物数量减少大概85%,减少了第二次研磨工序刮伤缺陷的来源。
在一实施例中,所述清洗工序包括超声波清洗方式、化学试剂加去离子水清洗方式中的至少一种。
具体地,超声波清洗时,清洗功率的调节范围为400W-800W,清洗时间控制在20s-50s。清洗时,常用的溶液包括:TMAH溶液,溶液浓度小于0.1%,温度范围在25℃-35℃;SC1(氨水、双氧水以及水的混合物),温度范围在20℃-80℃;氨水溶液,浓度小于或等于2wt%,温度范围在25℃-35℃;一些商用CMP清洗化学溶液(Post Clean Chemical),例如FujimiPL6502(酸性)、Dupont PCMP5670(碱性)等清洗溶液,前述溶液均为本领域常用的溶液,均可通过商购获得。
在本公开实施例中,如图1所示,所述研磨装置的个数为两个,分别为第一研磨装置10和第二研磨装置30。
如图2所示,所述支撑部件110包括滑动组件,所述滑动组件包括滑动台111、滚动轴112和滚轮113,所述滑动台111通过所述滚动轴112与所述滚轮113连接,所述滚轮113用于支撑所述晶圆100。
在本公开实施例中,如图3所示,所述支撑部件110的个数为四个,其中,每两个支撑部件之间通过同步带180进行连接,具体地,所述同步带180将两个支撑部件110的滑动台111进行连接。
所述滑动台111、滚动轴112和滚轮113之间固定连接,所述滑动台111位于导轨(图中未示出)上,可以进行水平方向的移动。
在一实施例中,如图2所示,所述每个支撑部件110与一个第一液压装置120连接,所述第一液压装置120驱动所述支撑部件110进行垂直方向的气缸运动,包括:所述第一液压装置120与所述滑动台111连接,用于驱动所述滑动台111进行垂直方向的气缸运动,从而带动滚轮113进行垂直方向的气缸运动。
具体地,所述第一液压装置120包括第一液压模块121,所述第一液压模块121通过第一导杆122与所述滑动台111连接,所述第一液压模块121上安装有第一气管123,所述第一气管123上安装有第一开关124;所述滑动台111内设置有第一卡控件125;所述第一导杆122与所述第一卡控件125连接,所述第一卡控件125用于限制所述滑动台111进行垂直方向的气缸运动的距离。
所述第一气管和所述第一开关可位于所述第一液压模块的除安装有第一导杆的任一面上。
所述第一卡控件125包括水平方向的两个平面,第一导杆122在这两个平面内移动。当所述第一导杆122从远离所述第一液压模块121的平面向靠近所述第一液压模块121的平面移动时,所述滑动台111向下移动。当所述第一导杆122从靠近所述第一液压模块121的平面向远离所述第一液压模块121的平面移动时,所述滑动台111向上移动。
目前,在一些实施例中,有的清洗装置只能进行夹紧或松开晶圆的水平方向的气缸运动,而不能进行垂直方向的气缸运动,如此,研磨头在卸载和装载晶圆的过程中,可能会因为上下空间距离上的不足,导致研磨头上的晶圆与其他部件触碰,损伤晶圆。而本公开实施例中,清洗装置的支撑部件能进行垂直方向的气缸运动,如此,能在研磨头装载或卸载晶圆时,进行空间上的调整,避免触碰其他部件,对晶圆造成损伤。
在一实施例中,所述清洗装置20还包括多个第二液压装置130,所述第二液压装置130与所述滑动台111连接,用于驱动所述滑动台111进行水平方向的气缸运动,从而带动所述滚轮113进行水平方向的气缸运动。
每个第二液压装置与一个滑动台进行连接。
具体地,所述第二液压装置130包括第二液压模块131,所述第二液压模块131通过第二导杆132与所述滑动台111连接,所述第二液压模块131上安装有第二气管133,所述第二气管133上安装有第二开关134;所述滑动台111内设置有第二卡控件135;所述第二导杆132与所述第二卡控件135连接,所述第二卡控件135用于限制所述滑动台111进行水平方向的气缸运动的距离。
所述第二气管和所述第二开关可位于所述第二液压模块的除安装有第二导杆的任一面上。
所述第二卡控件135包括垂直方向的两个平面,所述第二导杆132在这两个平面内移动。当所述第二导杆132从远离所述第二液压模块131的平面向靠近所述第二液压模块131的平面移动时,所述滑动台111向远离所述滚轮113的围设区域的中心方向移动。当所述第二导杆132从靠近所述第二液压模块131的平面向远离所述第二液压模块131的平面移动时,所述滑动台111向靠近所述滚轮113的围设区域的中心方向移动。
在一实施例中,如图3所示,所述清洗装置20还包括:驱动部件170,所述驱动部件170连接至所述滑动台111,用于驱动所述滚轮113进行旋转运动。
具体地,驱动部件170驱动滑动台111以相同的方向旋转,带动滚轮113以相同的方向旋转,从而使晶圆进行水平旋转。所述驱动部件170的旋转速度可根据实际情况在规定范围内进行任意设置。
在一实施例中,如图1所示,所述清洗装置还包括:
擦洗部件,包括位于所述滚轮113的围设区域上方的上擦洗组件141和位于所述滚轮113的围设区域下方的下擦洗组件142中的至少一种;所述上擦洗组件141和所述下擦洗组件142用于清洗所述晶圆100;
清洗液供给部件,包括位于所述滚轮113的围设区域上方的上清洗液供给组件151和位于所述滚轮113的围设区域下方的下清洗液供给组件152中的至少一种,用于在所述上擦洗组件141和所述下擦洗组件142清洗所述晶圆100期间,向所述晶圆100提供清洗液。
在如图2和图3所示的实施例中,在滚轮的围设区域的上方和下方都设置有擦洗部件和清洗液供给部件,如此能够对晶圆的上下表面都进行清洗,减少研磨液和副产物的残留。
所述擦洗部件可以为辊式海绵,辊式海绵被压在水平旋转的晶圆上,去除晶圆上的粘附材料。
如图1所示,所述晶圆处理系统还包括:主清洗装置40,对完成全部研磨工序的晶圆100进行主清洗工序;干燥装置50,对完成主清洗工序的晶圆100进行干燥工序。晶圆在完成全部研磨工序后,再进行一次主清洗工序,能够进一步减少研磨液和副产物的残留,同时能够节省时间,提高效率和产能。
如图1所示,所述晶圆处理系统还包括:晶圆载入埠60;在所述晶圆进行研磨工序之前,所述晶圆放置于晶圆载入埠60内;在所述晶圆完成干燥工序后,将所述晶圆输送至晶圆载入埠60中。
在一实施例中,如图2所示,所述研磨装置包括研磨头160,所述研磨头160实现晶圆100在研磨装置和清洗装置20之间的装载和卸载。
本公开实施例中,直接使用研磨装置的研磨头来实现晶圆在研磨装置和清洗装置之间的装载和卸载,如此,简化了装置结构,并且使得清洗装置成为相邻研磨装置之间的中转模块。
本公开实施例适用于两盘或多盘机械研磨工艺,在研磨装置之间加装清洗装置,或者在相邻的两个研磨装置之间加装一个清洗装置,在进入下一个研磨装置前对晶圆进行清洗,减少下一研磨工序的刮伤缺陷,提高良率。
本公开实施例还提供了一种晶圆处理方法,具体请参见附图5,如图所示,所述方法包括以下步骤:
步骤501:提供晶圆;
步骤502:所述晶圆在第一研磨装置上进行第一次研磨工序;
步骤503:所述晶圆移动至清洗装置,在所述清洗装置上进行清洗工序;
步骤504:所述晶圆移动至第二研磨装置,在所述第二研磨装置上进行第二次研磨工序。
下面结合具体实施例对本公开实施例提供的晶圆处理方法再作进一步详细的说明。
首先,执行步骤501,提供晶圆100。
接着,参见图1,在执行步骤502之前,将所述晶圆100从晶圆载入埠60移动至第一研磨装置10中。
接着,执行步骤502,所述晶圆100在第一研磨装置10上进行第一次研磨工序。
接着,在完成第一次研磨工序后,执行步骤503,所述晶圆100移动至清洗装置20,在所述清洗装置20上进行清洗工序。
在一实施例中,所述晶圆100移动至清洗装置20,包括:所述清洗装置20的滚轮113通过第一液压装置120进行垂直方向的气缸运动移动至第一预设位置;所述滚轮113通过第二液压装置130进行远离所述滚轮113的围设区域中心方向的气缸运动;研磨头160从所述第一研磨装置10上装载所述晶圆100、并将所述晶圆100卸载于所述清洗装置20的滚轮113上,所述滚轮113通过第二液压装置130进行靠近所述滚轮113的围设区域中心方向的气缸运动,进而夹紧所述晶圆100;所述滚轮113通过第一液压装置120进行垂直方向的气缸运动移动至第二预设位置。
具体地,所述第一液压装置120与所述清洗装置20的滑动台111连接,驱动所述滑动台111进行垂直方向的气缸运动,从而带动滚轮113进行垂直方向的气缸运动;所述第二液压装置130也与所述滑动台111连接,驱动所述滑动台111进行水平方向的气缸运动,从而带动滚轮113进行水平方向的气缸运动。
更具体的,所述滑动台111内设置有第一卡控件125;所述第一液压装置120的第一导杆122与所述第一卡控件125连接,进而限制所述滑动台111进行垂直方向的气缸运动的距离。
所述第一卡控件125包括水平方向的两个平面,第一导杆122在这两个平面内移动。当所述第一导杆122从远离所述第一液压模块121的平面向靠近所述第一液压模块121的平面移动时,所述滑动台111向下移动。当所述第一导杆122从靠近所述第一液压模块121的平面向远离所述第一液压模块121的平面移动时,所述滑动台111向上移动。
目前,在一些实施例中,有的清洗装置只能进行夹紧或松开晶圆的水平方向的气缸运动,而不能进行垂直方向的气缸运动,如此,研磨头在卸载和装载晶圆的过程中,可能会因为上下空间距离上的不足,导致研磨头上的晶圆与其他部件触碰,损伤晶圆。而本公开实施例中,清洗装置的支撑部件能进行垂直方向的气缸运动,如此,能在研磨头装载或卸载晶圆时,进行空间上的调整,避免触碰其他部件,对晶圆造成损伤。
在实际操作中,所述清洗装置20的滚轮113通过第一液压装置120进行垂直方向的气缸运动移动至第一预设位置,包括:所述滚轮113进行向上的气缸运动,移动一定距离至第一预设位置。
所述滚轮113通过第一液压装置120进行垂直方向的气缸运动移动至第二预设位置;包括:所述滚轮113进行向下的气缸运动,移动一定距离至第二预设位置。
所述滑动台111内设置有第二卡控件135;所述第二液压装置130的第二导杆132与所述第二卡控件135连接,进而限制所述滑动台111进行水平方向的气缸运动的距离。
所述第二卡控件135包括垂直方向的两个平面,所述第二导杆132在这两个平面内移动。当所述第二导杆132从远离所述第二液压模块131的平面向靠近所述第二液压模块131的平面移动时,所述滑动台111向远离所述滚轮113的围设区域的中心方向移动。当所述第二导杆132从靠近所述第二液压模块131的平面向远离所述第二液压模块131的平面移动时,所述滑动台111向靠近所述滚轮113的围设区域的中心方向移动。
在本公开实施例中,直接使用研磨头实现晶圆在研磨装置和清洗装置之间的装载和卸载,如此,简化了装置结构,并且使得清洗装置成为相邻研磨装置之间的中转模块。
在一实施例中,所述在所述清洗装置20上进行清洗工序,包括:通过与滑动台111连接的驱动部件170的转动,带动清洗装置20的滚轮113向同一方向转动,进而使所述晶圆100在水平方向上进行旋转;位于所述滚轮113的围设区域上方的上清洗液供给组件151和/或位于所述滚轮113的围设区域下方的下清洗液供给组件152向所述晶圆100提供清洗液,上擦洗组件141和/或下擦洗组件142对所述晶圆100进行清洗。
具体地,驱动部件170驱动滑动台111以相同的方向旋转,带动滚轮113以相同的方向旋转,从而使晶圆进行水平旋转。所述驱动部件170的旋转速度可根据实际情况在规定范围内进行任意设置。
在如图2和图3所示的实施例中,在滚轮的围设区域的上方和下方都设置有擦洗部件和清洗液供给部件,如此能够对晶圆的上下表面都进行清洗,减少研磨液和副产物的残留。
在一实施例中,所述清洗工序包括超声波清洗方式、化学试剂加去离子水清洗方式中的至少一种。
接着,执行步骤504,所述晶圆100移动至第二研磨装置30,在所述第二研磨装置30上进行第二次研磨工序。
在一实施例中,所述晶圆100移动至第二研磨装置30,包括:所述清洗装置20的滚轮113通过第一液压装置120进行垂直方向的气缸运动移动至第三预设位置;所述滚轮113通过第二液压装置130进行远离所述滚轮113的围设区域中心方向的气缸运动,进而松开所述晶圆100;研磨头160从所述清洗装置20上装载所述晶圆100、并将所述晶圆100卸载于所述第二研磨装置30上。
具体地,在实际操作中,所述清洗装置20的滚轮113通过第一液压装置120进行垂直方向的气缸运动移动至第三预设位置;包括:所述滚轮113进行向上的气缸运动,移动一定距离至第三预设位置。
接着,所述晶圆处理方法还包括:在完成第二次研磨工序后,将所述晶圆100移动至主清洗装置40,在所述主清洗装置40上进行主清洗工序;在完成主清洗工序后,将所述晶圆100移动至干燥装置50,对所述晶圆100进行干燥工序。晶圆在完成全部研磨工序后,再进行一次主清洗工序,能够进一步减少研磨液和副产物的残留,同时能够节省时间,提高效率和产能。
在一些实施例中,在完成第二次研磨工序之后,在所述主清洗装置40上进行主清洗工序之前,所述晶圆处理方法还包括:将完成第二次研磨工序的晶圆100再依次进行第二次清洗工序和第三次研磨工序。
在其他一些实施例中,在完成第三次研磨工序后,还会进行多次清洗工序和研磨工序,具体地进行研磨工序和清洗工序的次数可依据实际情况选择。
接着,所述晶圆处理方法还包括:在完成所述干燥工序后,将所述晶圆100输送至晶圆载入埠60中。
本公开实施例中,通过在至少两个研磨装置的相邻两个研磨装置之间设置清洗装置,在进入下一个研磨工序之前,先进行清洗工序,如此,既能去除研磨液和副产物的残留,减少刮伤缺陷的来源,又能节省传送的时间,提高效率和产能。并且,清洗装置的支撑部件能进行垂直方向的气缸运动,如此,能在研磨头装载或卸载晶圆时,进行空间上的调整,避免触碰其他部件,对晶圆造成损伤。
以上所述,仅为本公开的较佳实施例而已,并非用于限定本公开的保护范围,凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种晶圆处理系统,其特征在于,包括:
至少两个研磨装置,对晶圆分别进行研磨工序;
清洗装置,位于相邻两个研磨装置之间,为前一次研磨工序后的所述晶圆进行清洗工序;
所述清洗装置包括多个支撑部件和多个第一液压装置,所述支撑部件用于支撑所述晶圆,每个支撑部件与一个第一液压装置连接,所述第一液压装置驱动所述支撑部件进行垂直方向的气缸运动。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述支撑部件包括滑动组件,所述滑动组件包括滑动台、滚动轴和滚轮,所述滑动台通过所述滚动轴与所述滚轮连接,所述滚轮用于支撑所述晶圆。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,
所述每个支撑部件与一个第一液压装置连接,所述第一液压装置驱动所述支撑部件进行垂直方向的气缸运动,包括:
所述第一液压装置与所述滑动台连接,用于驱动所述滑动台进行垂直方向的气缸运动,从而带动滚轮进行垂直方向的气缸运动。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,
所述第一液压装置包括第一液压模块,所述第一液压模块通过第一导杆与所述滑动台连接,所述第一液压模块上安装有第一气管,所述第一气管上安装有第一开关;
所述滑动台内设置有第一卡控件;所述第一导杆与所述第一卡控件连接,所述第一卡控件用于限制所述滑动台进行垂直方向的气缸运动的距离。
5.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,
所述清洗装置还包括多个第二液压装置,所述第二液压装置与所述滑动台连接,用于驱动所述滑动台进行水平方向的气缸运动,从而带动所述滚轮进行水平方向的气缸运动。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,
所述第二液压装置包括第二液压模块,所述第二液压模块通过第二导杆与所述滑动台连接,所述第二液压模块上安装有第二气管,所述第二气管上安装有第二开关;
所述滑动台内设置有第二卡控件;所述第二导杆与所述第二卡控件连接,所述第二卡控件用于限制所述滑动台进行水平方向的气缸运动的距离。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述清洗装置还包括:驱动部件,所述驱动部件连接至所述滑动台,用于驱动所述滚轮进行旋转运动。
8.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,
所述清洗装置还包括:
擦洗部件,包括位于所述滚轮的围设区域上方的上擦洗组件和位于所述滚轮的围设区域下方的下擦洗组件中的至少一种;所述上擦洗组件和所述下擦洗组件用于清洗所述晶圆;
清洗液供给部件,包括位于所述滚轮的围设区域上方的上清洗液供给组件和位于所述滚轮的围设区域下方的下清洗液供给组件中的至少一种,用于在所述上擦洗组件和所述下擦洗组件清洗所述晶圆期间,向所述晶圆提供清洗液。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:
主清洗装置,对完成全部研磨工序的晶圆进行主清洗工序;
干燥装置,对完成主清洗工序的晶圆进行干燥工序。
10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述研磨装置包括研磨头,所述研磨头实现晶圆在研磨装置和清洗装置之间的装载和卸载。
11.一种晶圆处理方法,其特征在于,所述晶圆处理方法包括:
提供晶圆;
所述晶圆在第一研磨装置上进行第一次研磨工序;
所述晶圆移动至清洗装置,在所述清洗装置上进行清洗工序;
所述晶圆移动至第二研磨装置,在所述第二研磨装置上进行第二次研磨工序。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
所述晶圆移动至清洗装置,包括:
所述清洗装置的滚轮通过第一液压装置进行垂直方向的气缸运动移动至第一预设位置;
所述滚轮通过第二液压装置进行远离所述滚轮的围设区域中心方向的气缸运动;
研磨头从所述第一研磨装置上装载所述晶圆、并将所述晶圆卸载于所述清洗装置的滚轮上,所述滚轮通过第二液压装置进行靠近所述滚轮的围设区域中心方向的气缸运动,进而夹紧所述晶圆;
所述滚轮通过第一液压装置进行垂直方向的气缸运动移动至第二预设位置。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
所述在所述清洗装置上进行清洗工序,包括:
通过与滑动台连接的驱动部件的转动,带动清洗装置的滚轮向同一方向转动,进而使所述晶圆在水平方向上进行旋转;
位于所述滚轮的围设区域上方的上清洗液供给组件和/或位于所述滚轮的围设区域下方的下清洗液供给组件向所述晶圆提供清洗液,上擦洗组件和/或下擦洗组件对所述晶圆进行清洗。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
所述晶圆移动至第二研磨装置,包括:
所述清洗装置的滚轮通过第一液压装置进行垂直方向的气缸运动移动至第三预设位置;
所述滚轮通过第二液压装置进行远离所述滚轮的围设区域中心方向的气缸运动,进而松开所述晶圆;
研磨头从所述清洗装置上装载所述晶圆、并将所述晶圆卸载于所述第二研磨装置上。
15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括:
在完成第二次研磨工序后,将所述晶圆移动至主清洗装置,在所述主清洗装置上进行主清洗工序;
在完成主清洗工序后,将所述晶圆移动至干燥装置,对所述晶圆进行干燥工序。
16.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
所述清洗工序包括超声波清洗方式、化学试剂加去离子水清洗方式中的至少一种。
17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,在完成第二次研磨工序之后,在所述主清洗装置上进行主清洗工序之前,所述晶圆处理方法还包括:
将完成第二次研磨工序的晶圆再依次进行第二次清洗工序和第三次研磨工序。
18.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述晶圆处理方法还包括:
在完成所述干燥工序后,将所述晶圆输送至晶圆载入埠中。
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