CN117790364A - 一种晶圆分类方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种晶圆分类方法及装置，涉及晶圆制造技术领域。其包括机架，机架内设有移动组件及中转组件，移动组件用于移动晶圆，中转组件用于对待分类晶圆进行预处理；机架的侧面设有晶圆储存组件，用于放置所述待分类晶圆与完成预处理的晶圆。通过将晶圆容器分成初始晶圆容器和目标晶圆容器，并对所有的晶圆容器进行序号的编制；然后基于序号确认初始晶圆容器，并取出其内部的待分类晶圆，并获得待分类晶圆的分类要求，基于分类要求可以至少获得目标晶圆容器的序号；接着对取出的待分类晶圆进行预处理，将预处理后的待分类晶圆放入目标晶圆容器内，实现晶圆分类过程的自动化，提高了晶圆分类的效率。

Description

一种晶圆分类方法及装置

技术领域

本申请涉及晶圆制造技术领域，具体涉及一种晶圆分类方法及装置。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片。

目前，由于制造晶圆的工序较多，一般一片晶圆的制造的需要整个产业链协同配合。因此常会出现一家企业中会出现多种不同制造商或不同品质等差异的晶圆。故该企业在出货前需要将晶圆片按照要求进行分类，在分类前通常会将晶圆放置在统一的容器内，便于搬运晶圆，但是业内通常采用人工分拣或者使用部分设备协同人工分拣，无法应对大量的晶圆，导致晶圆分类效率较低。

因此，亟需一种可提高晶圆分类效率的技术。

发明内容

本申请提供了一种晶圆分类方法，可以解决现有技术中晶圆分类依赖人工而导致晶圆分类效率较低的问题。

为解决上述一个或多个技术问题，本申请采用的技术方案是：

第一方面，本申请提供了一种晶圆分类方法，包括：

获取初始晶圆容器的序号；

基于所述初始晶圆容器的序号，从该所述初始晶圆容器内取出待分类晶圆，并获取取出的所述待分类晶圆的分类要求；

其中，所述分类要求至少包括取出的所述待分类晶圆与其对应的目标晶圆容器的序号；

对取出的所述待分类晶圆进行预处理；

基于所述分类要求将预处理后的所述待分类晶圆移动至所述目标晶圆容器内。

进一步的，所述获取初始晶圆容器的序号包括：

获取晶圆装载装置的编号，其中，所述晶圆装载装置至少有两个；

将晶圆容器放置在对应的所述晶圆装载装置上，以获取所述晶圆容器的序号；

建立所述晶圆装载装置的编号与所述晶圆容器的序号的关联；

指定所述晶圆装载装置以获得所述初始晶圆容器。

进一步的，所述预处理包括：

对取出的所述待分类晶圆进行导正对中。

进一步的，所述初始晶圆容器与所述目标晶圆容器的序号相同或不同。

进一步的，所述分类要求包括：

取出的所述待分类晶圆与其对应的编码，以及对应的所述目标晶圆容器的序号。

进一步的，所述预处理包括：

获取取出的所述待分类晶圆的所述编码；

其中，所述编码至少包括制造信息；

建立所述待分类晶圆的编码与所述目标晶圆容器的序号的关联。

进一步的，所述方法还包括：

利用自动搬运设备移动装有完成分类的晶圆的晶圆容器至目标地点。

进一步的，所述自动搬运设备包括AGV或OHT。

进一步的，所述获取取出的所述待分类晶圆的编码包括：

基于所述初始晶圆容器的序号获取所述待分类晶圆的刻码角度；

基于所述刻码角度寻找所述待分类晶圆的编码。

第二方面，本申请还提供了一种晶圆分类装置，该装置包括：

机架；

移动组件，设于所述机架内，用于移动晶圆；

中转组件，设于所述机架内，用于对待分类晶圆进行预处理；

晶圆储存组件，设于所述机架的侧面，用于放置所述待分类晶圆与完成预处理的晶圆。

根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

通过将晶圆容器分成初始晶圆容器和目标晶圆容器，并对所有的晶圆容器进行序号的编制；然后基于序号确认初始目标晶圆容器，并取出其内部的待分类晶圆，并获得待分类晶圆的分类要求，基于分类要求可以至少获得目标晶圆容器的序号；接着对取出的待分类晶圆进行预处理，将预处理后的待分类晶圆放入目标晶圆容器内，实现晶圆分类过程的自动化，提高了晶圆分类的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的晶圆分类装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的晶圆分类装置内部结构的示意图；

图3为本申请实施例提供的晶圆分类方法的流程图。

附图标记：1、机架；2、移动组件；21、机械手；3、中转组件；31、预对准组件；4、晶圆储存组件；41、晶圆装载装置。

具体实施方式

下面将对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如背景技术所述，目前大部分企业都是采用人工分拣或使用部分设备协同人工分拣，在面对产量巨大的晶圆时，普通的人工分拣或者人工分拣结合部分设备的分拣方式无法及时对晶圆进行分类，导致晶圆的分类效率低下。

为解决现有技术中的上述一个或多个技术问题，本申请创造性的提出了一种晶圆分类方法，首先获得初始晶圆容器的序号，然后基于该序号寻找到该初始晶圆容器，并取出其中的待分类晶圆，然后获取该待分类晶圆的分类要求；接着对该待分类晶圆进行预处理，然后基于分类要求将预处理后的待分类晶圆移动至目标晶圆容器内，从而完成对晶圆的分类，实现晶圆分类过程的自动化，从而提高对晶圆分类的效率。

下面结合附图和各个实施例，对本申请的方案进行详细介绍。

实施例1

本申请实施例1提供了一种晶圆分类装置。参照图1及图2所示，该装置包括具有内部空间的机架1，其整体上呈长方体状，内部空间内设有机械手21及预对准组件31，机械手21及预对准组件31沿机架1的长度方向依次设置。机架1外侧设有至少两组晶圆装载装置41，用于放置晶圆容器。

其中，预对准组件31可对晶圆进行自动化光学检测以及编码读取，并对晶圆进行寻边导正或寻找Notch(缺口)进行导正对中。

晶圆的编码包括生产制造信息。

进一步的，晶圆装载装置41有四个，分为两个一组，两组分别布置于机架1宽度方向的两侧，以节省装置占据空间并适应日渐扩大的晶圆产量。

优选的，机械手21设于四个晶圆装载装置41的中心位置，便于将晶圆输送至对应的晶圆装载装置41处，从而缩短将晶圆放在对应晶圆容器内的时间，提升晶圆分类效率。

该装置还包括控制模块，用于控制预对准组件31、机械手21及晶圆装载装置41，控制模块包括设置在机架1外侧的操作单元，便于用户对设备进行操作。

用户在对晶圆进行分类时，将分类要求填入工单中，然后将工单导入控制模块内，然后控制模块读取工单。接着开启设备后，对应的晶圆装载装置41打开，机械手21伸入对应的晶圆装载装置41上的晶圆容器内，以取出待分类的晶圆，然后将待分类的晶圆放在预对准组件31上，预对准组件31通过旋转晶圆以对晶圆进行寻边导正，并可以读取晶圆的编码，然后获得晶圆的生产信息。与工单中记录的信息进行比对，然后再相应的晶圆装载装置41打开闸门，以与机架1内部连通，然后机械手21将预对准组件31上的待分类晶圆移动至此时打开闸门的晶圆装载装置41处，并将待分类晶圆放入该晶圆装载装置41对应的晶圆容器，从而完成一片晶圆的分类，分类过程全程自动化，提高了晶圆分类的效率。

实施例2

对应于上述实施例1，本申请还提供了一种晶圆分类装置。其中，本实施例中，与上述实施例1相同或类似的内容，可以参考上述介绍，后续不再赘述。参照图1及图2所示，该装置包括：机架1、移动组件2、中转组件3及晶圆储存组件4；移动组件2及中转组件3皆设于机架1内，晶圆储存组件4设于机架1的侧面。

其中，移动组件2用于移动晶圆，中转组件3用于对待分类晶圆进行预处理，而晶圆储存组件4则用于放置待分类晶圆与完成预处理的晶圆。

具体地，晶圆储存组件4上包括放置平台，用于放置晶圆容器，放置平台内置有识别模块，可以识别晶圆容器的序号等信息；晶圆储存组件4与机架1的侧边贴合，且其贴合机架1的一侧设置有自动闸门，当移动组件2需要取该处的晶圆时，自动闸门受到装置控制打开，其他状态下自动闸门则处于关闭状态。

示例性地，晶圆储存组件4有四个，可分别设定编号A、B、C及D；然后将每个晶圆储存组件4的放置平台上放置有一个晶圆容器，分别设定序号为1、2、3及4，并分别建立A与1，B与2，C与3，D与4之间的对应关系。在启动装置后，根据控制模块中工单要求，利用移动组件2将不同晶圆容器之间的晶圆进行转移，亦可以将同一容器内的晶圆移动至该容器内的其他层。在寻找晶圆容器时，因其与晶圆储存储存组件之间建立了关联，移动组件2只需找到晶圆储存组件4处即可，然后打开对应的自动闸门。在本实施例中，晶圆容器为前开式晶圆传送盒，其开放的一侧朝向自动闸门，便于移动组件2取走晶圆容器内的晶圆。

实施例3

对应于上述实施例1、2，本申请还提供了一种晶圆分类方法。参照图3所示，该方法包括：

S100、获取初始晶圆容器的序号；

具体地，在开始分类之前，根据实际需要选出多个晶圆容器，并将每个晶圆容器标上对应的序号。接着将晶圆容器放在相应的位置，以备使用。然后将待分类晶圆放置在对应的晶圆容器内，将该放置有待分类晶圆的晶圆容器设定为初始晶圆容器，并获取该初始晶圆容器的序号。

其中，放置有待分类经验的晶圆容器可以有多个，但在分类时，仍需指定第一次晶圆分类过程中的初始晶圆容器的序号。而剩余的放有待分类晶圆的晶圆容器可以作为其他次的晶圆分类过程中的初始晶圆容器。

获取初始晶圆容器的序号包括：

S110、获取晶圆装载装置41的编号，其中，晶圆装载装置41至少有两个；

将晶圆容器放置在对应的晶圆装载装置41上，以获取晶圆容器的序号；

建立晶圆装载装置41的编号与晶圆容器的序号的关联；

指定晶圆装载装置41以获得初始晶圆容器。

具体地，晶圆装载装置41可依据用户需求进行模块化定制，其至少具有用于放置晶圆容器的放置平台，以及设有机架1一侧的自动闸门；放置平台内置有识别模块，当将晶圆容器放在放置平台上后，放置平台读取到晶圆容器的序号，并与该晶圆装载装置41的编号建立关联，以便后续操作时通过晶圆装载装置41直接寻找到对应的晶圆容器，在确定初始晶圆容器后，可以通过在控制逻辑中设定依据指定晶圆装载装置41编号的方式来获得初始晶圆容器。

S200、基于初始晶圆容器的序号，从该初始晶圆容器内取出待分类晶圆，并获取取出的待分类晶圆的分类要求。

其中，分类要求至少包括取出的待分类晶圆与其对应的目标晶圆容器的序号。

具体地，在获得初始晶圆容器的序号后，机械手21移动到对应的晶圆装载装置41处，该处的自动闸门提前打开，机械手21伸入初始晶圆容器内并取出对应的待分类晶圆，然后将待分类晶圆放在预对准组件31上。

需要说明的是，在抓取初始晶圆容器内的待分类晶圆时，因晶圆容器内设有多层支撑结构，每层支撑机构用于一个晶圆。机械手21在抓取晶圆时，可以指定层数；或者按照一定顺序，如由上至下逐层抓取；亦可以采取随机抓取的方式。

而获取取出的待分类晶圆的分类要求，则是可以根据实际分类需求来选择获取分类要求的顺序。既可以在取出待分类晶圆前就可以得到分类要求，也可以在取出待分类晶圆后，对待分类晶圆进行一定的信息读取后再获得分类要求；同时还可以在取出待分类晶圆前就获得部分的分类要求，并在取出待分类晶圆后对其读取一定信息后再获得剩余的分类要求。

S210、分类要求还包括：取出的待分类晶圆与其对应的编码，以及对应的目标晶圆容器的序号。

具体地，编码是晶圆生产工序中唯一的身份识别码，在分类时，建立编码与目标晶圆容器的序号之间的对应关系，便于分类时快速将晶圆放置目标晶圆容器内。

S300、对取出的待分类晶圆进行预处理；

S310、预处理包括：对取出的待分类晶圆进行导正对中；

具体地，所有的待分类晶圆在被放置在预对准组件31上时，预对准组件31都会对待分类晶圆进行导正对中，可以通过寻边导正或者寻找Notch进行导正。

其中，在分类时，初始晶圆容器与目标晶圆容器的序号相同或不同。在分类时，可以不对晶圆进行信息的获取，直接将某个晶圆容器内的晶圆移动至另一个晶圆容器内。在分类时，两者的序号相同，即将晶圆从一个晶圆容器的某一层移动至另一层；若两者的序号的不同，即将晶圆从一个晶圆容器移动至另一个晶圆容器内。

S320、预处理包括：获取取出的待分类晶圆的编码；其中，编码至少包括制造信息；

建立待分类晶圆的编码与目标晶圆容器的序号的关联。

其中，制造信息包括生产厂家信号、生产时间等。

具体地，将取出的待分类晶圆放在预对准组件31上，预对准组件31包括自动化光学检测单元，可读取待分类晶圆上设置的编码，并且建立待分类晶圆的编码与目标晶圆容器的关联，便于记录该待分类晶圆放置在何处以及将该待分类晶圆移动至相应的位置。而预对准组件31还可以对待分类晶圆进行寻边导正，即旋转晶圆直至预对准组件31找到待分类晶圆上设置的对准边。

进一步的，获取取出的待分类晶圆的编码包括：

基于所述初始晶圆容器的序号获取所述待分类晶圆的刻码角度；

基于所述刻码角度寻找所述待分类晶圆的编码。

具体地，一个晶圆上可能设有多个编码，一般而言，这几个编码是按照一定规律进行排布，如按照角度进行划分，即以晶圆的一条半径线为起点，然后旋转一定角度进行编码的设置，如一次旋转30度完成一次编码的记录，即晶圆所具有的刻码角度为30度、60度、90度等。同时在预对准组件31对待分类晶圆的编码进行读取时，分类装置可以提前获知该分类晶圆对应的编码在哪一角度，以避免在读取过程中出现误读编码的问题。

示例性地，初始晶圆容器与目标晶圆容器的序号相同。在此种情况下，分类装置只需对将晶圆调整位置后重新放入晶圆容器内即可。即机械手21将待分类晶圆取出后，放置在预对准组件31上后只需完成导正对中的处理后，再直接将该待分类晶圆放回原晶圆容器内。

S400、基于分类要求将预处理后的待分类晶圆移动至目标晶圆容器内。

具体地，待分类晶圆完成寻边导正及编码等信息的获取后，基于分类要求机械手21将预对准组件31上的待分类晶圆移动至目标晶圆容器处，即移动至相应的晶圆装载装置41处，相应的自动闸门提前打开，机械手21将待分类晶圆放入目标晶圆容器内，完成一个晶圆的分类，实现晶圆分类的自动化，提高了晶圆分类的效率。

进一步的，该分类方法还包括：利用自动搬运设备移动装有完成分类的晶圆的晶圆容器至目标地点。

其中，自动搬运设备包括AGV或OHT。

具体地，当一批次的所有的待分类晶圆被放置在相应的目标晶圆容器后，利用OHT将目标晶圆容器移动至目标地点，如待发货区等。然后利用OHT将新的一批的晶圆容器放在晶圆装载装置处，继续对晶圆分类，实现晶圆分类流程的自动化，提高晶圆分类效率。

以上对本申请所提供的一种晶圆分类方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“垂直”、“平行”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆分类方法，其特征在于，所述方法包括：

获取初始晶圆容器的序号；

基于所述初始晶圆容器的序号，从该所述初始晶圆容器内取出待分类晶圆，并获取取出的所述待分类晶圆的分类要求；

其中，所述分类要求至少包括取出的所述待分类晶圆与其对应的目标晶圆容器的序号；

对取出的所述待分类晶圆进行预处理；

基于所述分类要求将预处理后的所述待分类晶圆移动至所述目标晶圆容器内。

2.根据权利要求1所述的晶圆分类方法，其特征在于，所述获取初始晶圆容器的序号包括：

获取晶圆装载装置的编号，其中，所述晶圆装载装置至少有两个；

将晶圆容器放置在对应的所述晶圆装载装置上，以获取所述晶圆容器的序号；

建立所述晶圆装载装置的编号与所述晶圆容器的序号的关联；

指定所述晶圆装载装置以获得所述初始晶圆容器。

3.根据权利要求1所述的晶圆分类方法，其特征在于，所述预处理包括：

对取出的所述待分类晶圆进行导正对中。

4.根据权利要求3所述的晶圆分类方法，其特征在于，所述初始晶圆容器与所述目标晶圆容器的序号相同或不同。

5.根据权利要求1所述的晶圆分类方法，其特征在于，所述分类要求包括：

取出的所述待分类晶圆与其对应的编码，以及对应的所述目标晶圆容器的序号。

6.根据权利要求5所述的晶圆分类方法，其特征在于，所述预处理包括：

获取取出的所述待分类晶圆的所述编码；

其中，所述编码至少包括制造信息；

建立所述待分类晶圆的编码与所述目标晶圆容器的序号的关联。

7.根据权利要求1-6任一项所述的晶圆分类方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用自动搬运设备移动装有完成分类的晶圆的晶圆容器至目标地点。

8.根据权利要求7所述的晶圆分类方法，其特征在于，所述自动搬运设备包括AGV或OHT。

9.根据权利要求6所述的晶圆分类方法，其特征在于，所述获取取出的所述待分类晶圆的编码包括：

基于所述初始晶圆容器的序号获取所述待分类晶圆的刻码角度；

基于所述刻码角度寻找所述待分类晶圆的编码。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述分类方法的晶圆分类装置，其特征在于，所述装置包括：

机架；

移动组件，设于所述机架内，用于移动晶圆；

中转组件，设于所述机架内，用于对待分类晶圆进行预处理；

晶圆储存组件，设于所述机架的侧面，用于放置所述待分类晶圆与完成预处理的晶圆。