CN206727061U - 半导体晶圆清洗设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种半导体晶圆清洗设备，该半导体晶圆清洗设备包括用于存放晶圆的盒站单元、用于清洗从所述盒站单元取出的晶圆的清洗单元以及能够旋转且用于在所述盒站单元和所述清洗单元之间传送晶圆的传送机器人，所述盒站单元和所述清洗单元围绕所述传送机器人布置。通过将如上所述的盒站单元和清洗单元围绕用于在盒站单元和清洗单元之间传送晶圆的传送机器人布置，从而使得半导体晶圆清洗设备的整体结构布置紧凑、设备占地面积小且提高传送机器人介于盒站单元和清洗单元之间的晶圆传送效率。

Description

半导体晶圆清洗设备

技术领域

本公开涉及半导体晶圆清洗技术领域，具体地，涉及一种半导体晶圆清洗设备。

背景技术

随着半导体晶圆制程工艺技术的发展，对各个例如抛光等制程前的晶圆表面清洁度要求越来越高，各种半导体晶圆清洗设备随之产生。但现有的半导体晶圆清洗设备其结构不紧凑而占地面积大、造成净化间面积和使用上的浪费，同时还具有难以维护的问题。

实用新型内容

本公开解决的问题是提供一种布置紧凑的半导体晶圆清洗设备。

为了实现上述目的，本公开提供一种半导体晶圆清洗设备，该半导体晶圆清洗设备包括用于存放晶圆的盒站单元、用于清洗从所述盒站单元取出的晶圆的清洗单元以及能够旋转且用于在所述盒站单元和所述清洗单元之间传送晶圆的传送机器人，所述盒站单元和所述清洗单元围绕所述传送机器人布置。

可选地，所述半导体晶圆清洗设备包括用于对中从所述盒站单元中取出的晶圆的对中单元，所述盒站单元为两个且分别位于所述对中单元的上方两侧。

可选地，两个所述盒站单元相对于所述对中单元和所述传送机器人的中心延伸线相互对称布置。

可选地，所述清洗单元为两个且分别对称布置在所述传送机器人的两侧。

可选地，两个所述盒站单元和两个所述清洗单元位于同一平面且呈梯形布置，两个所述盒站单元位于上底边的两个顶点位置，两个所述清洗单元位于下底边的两个顶点位置。

可选地，两个所述盒站单元和两个所述清洗单元呈等腰梯形布置。

可选地，所述对中单元位于所述上底边的中心位置，所述传送机器人位于所述下底边的中心位置。

可选地，以所述传送机器人的旋转轴为基准，所述传送机器人分别与所述盒站单元和所述清洗单元之间的间距相等。

可选地，以所述盒站单元和所述清洗单元为一组清洗模块，在竖直方向上间隔布置有两组所述清洗模块，且两组所述清洗模块均通过所述传送机器人传送晶圆。

可选地，所述清洗单元包括用于定位晶圆并带动晶圆作离心旋转的支撑台以及用于向晶圆针状喷射清洗液的喷射装置。

通过上述技术方案，即，通过将如上所述的盒站单元和清洗单元围绕用于在盒站单元和清洗单元之间传送晶圆的传送机器人布置，从而使得半导体晶圆清洗设备的整体结构布置紧凑、设备占地面积小且提高传送机器人介于盒站单元和清洗单元之间的晶圆传送效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为根据本公开具体实施方式的半导体晶圆清洗设备的布置结构示意图。

附图标记说明

1 盒站单元 2 清洗单元

3 传送机器人 4 对中单元

5 支撑台 6 喷射装置

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，本公开提供一种半导体晶圆清洗设备，该半导体晶圆清洗设备包括用于存放晶圆的盒站单元1、用于清洗从所述盒站单元1取出的晶圆的清洗单元2以及能够旋转且用于在所述盒站单元1和所述清洗单元2之间传送晶圆的传送机器人3，所述盒站单元1和所述清洗单元2围绕所述传送机器人3布置。通过将如上所述的盒站单元1和清洗单元2围绕用于在盒站单元1和清洗单元2之间传送晶圆的传送机器人3布置，从而使得半导体晶圆清洗设备的整体结构布置紧凑、设备占地面积小且提高传送机器人3介于盒站单元1和清洗单元2之间的晶圆传送效率。

在此，对于盒站单元1和清洗单元2的布置数量以及结构并公开并不作限定，可以根据晶圆的不同类型、采用的化学机械式清洗、超音波清洗、高速气流微粒清洗等不同清洗方式的实际需求来具体设计。此外，传送机器人3能够实现如下传送路径，即，传送机器人3从盒站单元1取出晶圆后可以传送至清洗单元2进行清洗，之后将完成清洗的清洗单元2上的晶圆再次传送至盒站单元1。但本公开并不限定于此，传送机器人3也可以根据实际需要来设计成将完成清洗的清洗单元2中的晶圆传送至后续工序中。

可选地，所述半导体晶圆清洗设备包括用于对中从所述盒站单元1中取出的晶圆的对中单元4，所述盒站单元1为两个且分别位于所述对中单元4的上方两侧。在此通过布置两个盒站单元1，使得半导体晶圆清洗设备对一个盒站单元1内的全部晶圆完成清洗作业后，无需停机而连续性地继续对另一个盒站单元1内的晶圆进行清洗作业，从而提高了设备整体的清洗作业效率。另外，传送机器人3通过从盒站单元1取出晶圆后送入对中单元4进行对中，从而当传送机器人3将对中后的晶圆传送至清洗单元2时，使得晶圆的中心与清洗单元2中用于支撑并定位晶圆的支撑台的中心保持一致，从而晶圆被送入清洗单元2后直接进行清洗作业。但本公开并不限定于此，例如，传送机器人3可以从盒站单元1取出晶圆后直接传送至清洗单元2中并在清洗单元2实现晶圆的对中作业。此外，对中单元4布置在盒站单元1的下方，在此，可以通过如下方式实现，即，所述盒站单元1、清洗单元2、传送机器人3以及对中单元4安装在一个作业平台上，其中，盒站单元1在高度方向上高于对中单元4和清洗单元2，又或者，盒站单元1和清洗单元2在高度方向上高于对中单元4。对此，本公开并不作特别限定。

可选地，两个所述盒站单元1相对于所述对中单元4和所述传送机器人3的中心延伸线相互对称布置。由此，使得传送机器人3分别与两个盒站单元1之间的间距、以及对中单元4分别与两个盒站单元1之间的间距相等，从而便于编制传送机器人3对盒站单元1和对中单元4的传送路径，使得传送机器人3的控制程序简单化。但本公开并不限定于此，可以根据实际安装需要来具体设计传送机器人3、盒站单元1以及对中单元4的布置位置。

可选地，所述清洗单元2为两个且分别对称布置在所述传送机器人3的两侧。在此，两个所述清洗单元2可以采用相同的结构，或者也可以采用不同的结构以根据不同清洗需求来选择性地使用两个清洗单元2中的一者，或者可以依次通过各个清洗单元2来更深层地清洗晶圆。对此本公开不作限定，可以根据实际需要来具体设计清洗单元2的结构、以及使用方式。在此，可选地，两个清洗单元2采用相同的结构，其中，两个所述清洗单元2与各个盒站单元1各自对应布置，由此可以将一个盒站单元1和对应布置的一个清洗单元2作为一组而用作出现故障或维修时的备用清洗设备，同时还能够简化控制传送机器人3的编制程序。

可选地，两个所述盒站单元1和两个所述清洗单元2位于同一平面且呈梯形布置，两个所述盒站单元1位于上底边的两个顶点位置，两个所述清洗单元2位于下底边的两个顶点位置。由此，通过如上所述布置紧凑的结构使得传送机器人3能够在预设角度范围内进行旋转而在盒站单元1和清洗单元2等各个单元之间平滑地传送晶圆，由此在将如上所述结构的半导体晶圆清洗设备适用于晶圆生产工序时能够实现高自动化的生产。

可选地，两个所述盒站单元1和两个所述清洗单元2呈等腰梯形布置。此时，可选地，所述对中单元4位于所述上底边的中心位置，所述传送机器人3位于所述下底边的中心位置。由此传送机器人3能够在180°旋转角度范围内进行旋转而在盒站单元1、对中装置4以及清洗单元2之间实现晶圆的高效率及智能化传送，此时，当两个盒站单元1以及两个清洗单元2各自采用相同的结构的情况下，以各自对应布置的盒站单元1和清洗单元2为一组模块，则两组模块相对于传送机器人3和两个盒站单元1的中心连线相互对称，使得传送机器人3针对两组模块的传送路径也相互对称，从而能够使得对于传送机器人3的控制更为简单化。

在此，可选地，以所述传送机器人3的旋转轴为基准，所述传送机器人3分别与所述盒站单元1和所述清洗单元2之间的间距相等。在具有如上所述结构的基础上，两个盒站单元1之间的间距(梯形的上底边)、各个盒站单元1与各自对应的清洗单元2之间的间距(梯形的两个侧边)、以及传送机器人3分别与各个清洗单元2、各个盒站单元1的间距均相等。换言之，上述梯形结构可以由三个具有等长度的边的等边三角形拼合而成的，由此，使得传送机器人3的手臂具有预设长度的基准值以便于晶圆传送控制程序更加简单化，例如，具体地，当需要将通过清洗单元2清洗后的晶圆返回至盒站单元1的情况下，传送机器人3在其手臂延伸长度不变的状态下从清洗单元2中抓取晶圆后传送至盒站单元1进行存放。

可选地，以所述盒站单元1和所述清洗单元2为一组清洗模块，在竖直方向上间隔布置有两组所述清洗模块，且两组所述清洗模块均通过所述传送机器人3传送晶圆。由此，在节省安装面积的基础上能够进一步提高半导体晶圆清洗设备的清洗效率。但本公开并不限定于此，可以根据实际需要来布置多组清洗模块，在此省略对其的具体说明。

可选地，所述传送机器人3具有能够旋转、升降和伸缩的手臂。由此通过如上所述的传送机器人3在盒站单元1、对中单元4、清洗单元2之间灵活地传送晶圆，并通过控制装置对传送机器人3实现智能化控制。

可选地，所述清洗单元2包括用于定位晶圆并带动晶圆作离心旋转的支撑台5以及用于向晶圆针状喷射清洗液的喷射装置6。通过传送机器人3传送至清洗单元2的晶圆在支撑台5上进行离心旋转的状态下，通过喷射装置6对晶圆针状喷射清洗液的方式实现晶圆的清洗作业，在此，可以根据研磨、抛光工艺等的不同类型来选用合适的清洗液，例如纯水、氢氧化铵等清洗液，在此并不作限定。另外，喷射装置6在喷射清洗液的过程中可以通过调整位置而可以将清洗液由晶圆边缘外逐渐切入到指定宽度(例如可以为大于半径的宽度)后再切离晶圆边缘的方式进行喷射，由此完成对晶圆的清洗作业。但本公开并不限定于此，所述清洗单元2可以根据实际需要采用其他适当的结构。

通过将如上所述的结构，即，盒站单元1和清洗单元2围绕传送机器人3布置，从而使得半导体晶圆清洗设备的整体结构布置紧凑、设备占地面积小、便于维护且提高传送机器人3介于盒站单元1和清洗单元2之间的晶圆传送效率。另外，通过一个传送机器人3实现各个单元之间的晶圆传送，从而节约设备成本。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种半导体晶圆清洗设备，其特征在于，该半导体晶圆清洗设备包括用于存放晶圆的盒站单元(1)、用于清洗从所述盒站单元(1)取出的晶圆的清洗单元(2)以及能够旋转且用于在所述盒站单元(1)和所述清洗单元(2)之间传送晶圆的传送机器人(3)，所述盒站单元(1)和所述清洗单元(2)围绕所述传送机器人(3)布置。

2.根据权利要求1所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，所述半导体晶圆清洗设备包括用于对中从所述盒站单元(1)中取出的晶圆的对中单元(4)，所述盒站单元(1)为两个且分别位于所述对中单元(4)的上方两侧。

3.根据权利要求2所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，两个所述盒站单元(1)相对于所述对中单元(4)和所述传送机器人(3)的中心延伸线相互对称布置。

4.根据权利要求2所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，所述清洗单元(2)为两个且分别对称布置在所述传送机器人(3)的两侧。

5.根据权利要求4所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，两个所述盒站单元(1)和两个所述清洗单元(2)位于同一平面且呈梯形布置，两个所述盒站单元(1)位于上底边的两个顶点位置，两个所述清洗单元(2)位于下底边的两个顶点位置。

6.根据权利要求5所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，两个所述盒站单元(1)和两个所述清洗单元(2)呈等腰梯形布置。

7.根据权利要求6所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，所述对中单元(4)位于所述上底边的中心位置，所述传送机器人(3)位于所述下底边的中心位置。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，以所述传送机器人(3)的旋转轴为基准，所述传送机器人(3)分别与所述盒站单元(1)和所述清洗单元(2)之间的间距相等。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，以所述盒站单元(1)和所述清洗单元(2)为一组清洗模块，在竖直方向上间隔布置有两组所述清洗模块，且两组所述清洗模块均通过所述传送机器人(3)传送晶圆。

10.根据权利要求1所述的半导体晶圆清洗设备，其特征在于，所述清洗单元(2)包括用于定位晶圆并带动晶圆作离心旋转的支撑台(5)以及用于向晶圆针状喷射清洗液的喷射装置(6)。