TWI823141B - 可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置 - Google Patents
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Abstract
一種可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，包括用於對晶圓進行處理的處理裝置和用於驅動晶圓下降以進入到處理裝置工作處的升降裝置，可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置還包括隔擋裝置，隔擋裝置與處理裝置工作處對應的部位設置有上下貫通的開口，以使得升降裝置能夠驅動晶圓通過該開口在隔擋裝置上側與隔擋裝置下側的處理裝置工作處之間來回運輸，開口設置有封閉門。
Description
本發明涉及芯片加工技術領域，特別涉及一種可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置。
目前，化學機械平坦化（Chemical Mechanical Planarization, CMP）設備大多數採用的都是濕法工藝，傳輸過程中會有各類殘液從晶圓表面滴落到其他工藝環境內，而這種情況會影響整個產品處理工藝，影響機台的工作效率和晶圓的成品率。為克服此不足，現有技術中，每個模組會設置有獨立的防護裝置，但是這將會導致成本高、裝卸區域未得到防護、滴落在各區防護隔離裝置上的殘漬又不容易集中處理等問題。
綜上所述，如何有效地提高加工環境的清潔度、進而提高晶圓成品率，是目前本領域技術人員急需解決的問題。
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置可以有效地提高加工環境的清潔度、進而提高晶圓成品率。
為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，包括用於對晶圓進行處理的處理裝置和用於驅動所述晶圓下降以進入到所述處理裝置工作處的升降裝置。該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置還包括隔擋裝置，所述隔擋裝置與所述處理裝置工作處對應的部位設置有上下貫通的開口，以使得所述升降裝置能夠驅動所述晶圓通過該開口在所述隔擋裝置上側與所述隔擋裝置下側的所述處理裝置工作處之間來回運輸，所述開口設置有封閉門。
在該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置中，在應用時，當升降裝置所固定的晶圓運動到隔擋裝置上方，此時封閉門關閉，此時晶圓與處理裝置開始橫向相對移動。在橫向相對移動過程中，當晶圓上殘留的液體下落時，因為封閉門關閉，會掉落在封閉門上，而不會掉落至封閉門下側的處理裝置之間，也不會掉落在處理裝置的機身上。而當晶圓需要與下側的處理裝置進行交互時，封閉門打開，升降裝置可以驅動晶圓穿過開口進入到處理裝置工作處進行晶圓處理。在該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置中，通過隔擋裝置進行上下隔離，以在工作過程中，有效地阻止晶圓上掉落的液體落在隔擋裝置下側的處理裝置或其它晶圓上，且設置開口，當封閉門打開時，升降裝置可以上下傳輸晶圓。綜上所述，該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置能夠有效地提高加工環境的清潔度、進而提高晶圓成品率。
優選地，所述升降裝置驅動所述晶圓下降時，所述封閉門能夠打開，而在驅動所述晶圓上升至復位時所述封閉門能夠關閉。
優選地，所述封閉門與所述隔擋裝置沿水平方向滑動連接以實現開閉。
優選地，所述封閉門的一側邊沿與所述開口的對應一側口沿轉動連接以能夠通過轉動實現開閉。
優選地，該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置包括多個所述處理裝置，還包括沿多個所述處理裝置排列方向驅動升降裝置移動的運輸裝置，所述隔擋裝置設置有多個與各個所述處理裝置相對應的開口。
優選地，至少一組所述處理裝置為用於對所述晶圓進行清洗的清洗模組。
優選地，至少一組所述處理裝置為拋光裝置，所述拋光裝置包括用於承載晶圓的裝卸台以及拋光部，所述拋光部能夠活動至避開與所述裝卸台相對應的所述開口。
優選地，所述拋光裝置還包括能夠繞豎直軸線轉動的擺臂或傳遞晶圓的機械手，所述拋光部安裝在所述擺臂或機械手上。
優選地，該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置包括依次並列設置的拋光工作區、晶圓過渡區和晶圓傳輸區，至少一組所述處理裝置為拋光處理裝置，所述拋光處理裝置能夠用於對位於所述拋光工作區的晶圓拋光處理，所述晶圓過渡區設置有傳輸裝置，所述晶圓傳輸區設置有所述開口以及所述封閉門，所述傳輸裝置能夠將所述拋光工作區的晶圓傳遞至所述晶圓傳輸區對應所述開口下方。
優選地，所述隔擋裝置呈長條型，依次設置有多個所述開口。
優選地，所述隔擋裝置呈圓盤裝置，多個所述開口周向分佈。
優選地，所述可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置還包括用於對所述隔擋裝置上側的晶圓進行噴液體濕潤的潤濕裝置，所述潤濕裝置安裝在所述隔擋裝置上。
本發明實施例公開了一種可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，以有效地解決晶圓殘液掉落很難清理的問題。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖1至圖8，圖1為本發明實施例提供的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的局部結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的封閉門的滑動打開示意圖；圖3為本發明實施例提供的封閉門的轉動打開示意圖；圖4為本發明實施例提供的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的清洗模組結構示意圖；圖5為本發明實施例提供的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的拋光模組結構示意圖；圖6為圖5中的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的俯視示意圖；圖7為本發明實施例提供的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的轉動運輸時結構示意圖；圖8為本發明實施例提供的潤濕裝置的安裝結構示意圖。
在一種具體實施例中，本實施例提供了一種可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，具體的，包括處理裝置、升降裝置2和隔擋裝置1。其中處理裝置用於對晶圓4進行處理，處理方式如清洗、拋光等，具體的處理裝置可以根據實際生產需要進行對應設置。
其中升降裝置2，則是用於驅動晶圓4下降以進入到處理裝置的工作處，以使得處理裝置能夠對晶圓4進行處理工作。而處理完成的晶圓4，可以是通過升降裝置2驅動上升，以進入到下一處理裝置處，繼續進行處理工作。需要說明的是，在實際生產中，會設置運輸裝置9，運輸裝置9會驅動升降裝置2與處理裝置橫向相對移動，可以是直接驅動升降裝置2移動實現，也可以是直接驅動處理裝置移動實現。
其中升降裝置2可以是機械手，驅動端具有固定機構以能夠固定晶圓4，而驅動端的升降可以是通過轉動驅動實現，如擺臂，也可以是通過直線上下驅動實現，如上下伸縮的電缸、伸縮氣壓缸、伸縮液壓缸等。具體的，可以根據需要進行設置，以能夠驅動晶圓4穿過隔擋裝置1的開口為准。
其中隔擋裝置1與處理裝置工作處對應的部位設置有上下貫通的開口，以使得升降裝置2驅動晶圓4從隔擋裝置1上側通過該開口穿入至隔擋裝置1下側的處理裝置工作處。所以開口應當略大於晶圓4，且當升降裝置2需要共同穿過開口時，根據升降裝置2的結構特點，開口進行避讓，以保證升降裝置2能夠驅動晶圓4下降至處理裝置的工作處。其中開口一般為矩形開口，當然也可以是圓形開口或者其它多邊形開口，具體的可以根據需要進行設置。需要說明的是，其中開口還可以是無邊界開口、凹槽型開口等，凹槽型開口，即開口的一側口沿缺失。
其中開口處設置有封閉門3，以當封閉門3關閉時，封閉門3上側的掉落的液珠不會進入到封閉門3的下側，以起到隔擋的效果。而當封閉門3打開時，則晶圓4能夠穿過該開口，由下至上，或由上至下。其中封閉門3與隔擋裝置1之間活動連接方式，如可以是如當前門體一樣，滑動連接或轉動連接，當然還可以是折疊。具體的，可以根據需要進行設置。
在該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置中，在應用時，當升降裝置2所固定的晶圓4與處理裝置橫向相對移動時，此時封閉門3關閉，在橫向相對移動過程中，當晶圓4上殘留的液體下落時，因為封閉門3關閉，會掉落在封閉門3上，而不會掉落至封閉門3下側兩個處理裝置之間，更不會掉落在處理裝置的機身上。而當晶圓4需要與下側的處理裝置進行交互時，此時封閉門3打開，升降裝置2可以驅動晶圓4穿過開口進入到處理裝置工作處進行加工。在該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置中，通過隔擋裝置1進行上下隔離，以在運輸過程中，有效地阻止晶圓4上掉落的液體落在隔擋裝置的下側的處理裝置或其它晶圓上，且設置開口，當封閉門打開時，升降裝置可以上下傳輸晶圓。綜上所述，該可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置能夠有效地提高加工環境的清潔度、進而提高晶圓成品率的問題。
進一步的，考慮到封閉門3開閉與升降裝置2的升降驅動具有相關性，為了避免每次單獨驅動封閉門3開閉，此處優選封閉門3開閉與升降裝置2的升降驅動聯動，以使得升降裝置2驅動所述晶圓4下降時，封閉門3打開，而在驅動晶圓4上升至復位時封閉門3關閉。具體的，可以設置控制器，以在控制器向升降裝置2發送控制信號時，向封閉門3發送對應的控制信號，如發送升降裝置2下降信號時，同時向封閉門3發送打開信號，如發送升降裝置2上升信號時，間隔預定時長，以保證升降裝置2完全上升時，向封閉門3發送關閉信號。當然也可以是通過機械結構實現連通，或者通過觸碰開關等檢測器獲取升降裝置2升降信號，對應控制封閉門3開閉。
如上所述，其中封閉門3打開，可以是滑動打開，具體的封閉門3與隔擋裝置1沿水平方向滑動連接以實現開閉。為了保證封閉門3遮擋效果，此處優選封閉門3位於隔擋裝置1本體的上側。還可以是使封閉門3的一側邊沿與所述開口的對應一側口沿轉動連接以能夠通過轉動實現打開，具體的，可以是向下轉動打開，也可以是向上轉動打開。
進一步的，如當設置有多個處理裝置，至少一組所述處理裝置為拋光裝置時，對應的設置有運輸裝置9，以沿多個處理裝置排列方向驅動升降裝置2移動的運輸裝置9，其中隔擋裝置1優選對應設置有多個與各個處理裝置相對應的開口，其中隔擋裝置1可以是與各個升降裝置2在運輸裝置9運輸方向上相對固定，以在運輸方向上同步移動，也可以是與對應的處理裝置相對固定。通過設置多個開口，以保證各個處理裝置能夠完成對應處理工作。需要說明的是，多個處理裝置可以是沿直線依次分佈，也可以是沿曲線依次分佈，具體的，可以是根據需要進行設置。具體的，如可以使隔擋裝置1呈長條型，依次設置有多個開口；還可以使隔擋裝置1呈圓盤裝置，多個所述開口呈周向分佈，當然也可以不呈圓形分佈，具分佈形式可以根據需要進行設置。
如可以使至少一組所述處理裝置為用於對所述晶圓4進行清洗的清洗模組5。為了保證清洗效果，如可以使多個清洗模組5沿運輸裝置9運輸方向依次均勻設置，以形成多個清洗工位，為了方便進行清洗，還可以是在清洗模塊處設置有裝載晶圓4和卸載晶圓4的工位。
具體的，還可以使至少一組所述處理裝置為拋光裝置，拋光裝置包括用於承載晶圓4的裝卸台7和用於對裝卸台7上的晶圓4進行拋光的拋光部6，其中拋光部6與所述裝卸台7活動連接，以能夠活動至避開與所述裝卸台7相對應的所述開口，以使得在避開開口時，可以有效地避免開口處下落的殘液落入到拋光部6上。其中拋光部6與裝卸台7之間滑動連接，可以是直接或間接滑動連接，為了方便驅動，此處優選還包括能夠繞豎直軸線轉動的擺臂8，拋光部6安裝在所述擺臂8上。以通過擺臂8轉動，以使得拋光部6以及擺臂8均能夠避開開口，以正在晶圓4裝載好後，轉回，以使得拋光部6能夠對晶圓4進行加工。當然其中的擺臂8還可以是其它結構，如拋光裝置設置有專門用於進出輸送晶圓4的機械手，拋光部6不需要擺出。
對於其中的拋光裝置設置，還可以其它設置方案，如圖9，圖9為本發明實施例提供的一種拋光處理裝置與晶圓傳輸區被過渡區隔開時晶圓處理裝置的結構示意圖，具體的，該晶圓處理裝置包括依次並列設置的拋光工作區11、晶圓過渡區12和晶圓傳輸區13，上述三個工作區並列方向可以是運輸裝置9的運輸方向，還可以是沿運輸方向的橫向方向，具體的，可以根據需要進行設置。當存在隔擋裝置1時，優選隔擋裝置1位於晶圓傳輸區上方。如上，至少一組所述處理裝置為拋光處理裝置，此時拋光處理裝置能夠用於對位於拋光工作區11的晶圓4拋光處理，具體的拋光處理裝置可以是直接安裝在拋光工作區11。其中晶圓過渡區12設置有傳輸裝置，具體的傳輸裝置可以為一種過渡區機械手14，過渡區機械手14安裝在晶圓過渡區12，而其中的晶圓傳輸區13設置有上述開口15以及上述封閉門3，其中過渡區機械手14能夠將拋光工作區11的晶圓4傳遞至晶圓傳輸區13對應開口15處，以方便進一步從開口15處將晶圓4取出至隔擋裝置1上側，即，通過過渡區機械手14將拋光處理裝置處理完成的晶圓4從拋光工作區11、經過晶圓過渡區12以移動至晶圓傳輸區13，以進行取放料。當然該過渡區機械手14優選還可以將對應開口15處的晶圓4傳遞至拋光工作區11，以在拋光工作區11由拋光處理裝置進行拋光處理。其中過渡區機械手14可以是上述擺臂8或其它專門使用的傳輸機構。
在上述各個實施例基礎上，進一步的還優選設置有潤濕裝置10，潤濕裝置10的作用在於對隔擋裝置1上側傳輸空間進行濕潤，具體的，是對運輸通道空間中的晶圓4，進行噴液體以濕潤晶圓4，以製造濕潤環境防止晶圓4表面結晶。為了方便安裝，具體的潤濕裝置10可以是安裝在隔擋裝置1上，而在隔擋裝置1上的具體安裝位置以及安裝數量均可以根據需要進行設置。如可以安裝在隔擋裝置1的角部，具體的可以在其中兩個角部均安裝有潤濕裝置10。其中潤濕裝置10的具體結構，也可以根據進行設置，具體的可以包括噴頭安裝座和安裝座上對晶圓4噴液體的噴頭。其中潤濕裝置10可在設備運行時一直噴液體（如超純水），也可以只在運輸晶圓4時間歇噴液體，具體設置根據需求而定。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
1:隔擋裝置
2:升降裝置
3:封閉門
4:晶圓
5:清洗模組
6:拋光部
7:裝卸台
8:擺臂
9:運輸裝置
10:潤濕裝置
11:拋光工作區
12:晶圓過渡區
13:晶圓傳輸區
14:過渡區機械手
15:開口
圖1為本發明實施例提供的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的局部結構示意圖。
圖2為本發明實施例提供的封閉門的滑動打開示意圖。
圖3為本發明實施例提供的封閉門的轉動打開示意圖。
圖4為本發明實施例提供的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的清洗模組的結構示意圖。
圖5為本發明實施例提供的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的拋光模組結構示意圖。
圖6為圖5中的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的俯視示意圖。
圖7為本發明實施例提供的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置的轉動運輸時結構示意圖。
圖8為本發明實施例提供的潤濕裝置的安裝結構示意。
圖9為本發明實施例提供的一種拋光處理裝置與晶圓傳輸區被過渡區隔開時晶圓處理裝置的結構示意圖。
1:隔擋裝置
2:升降裝置
3:封閉門
4:晶圓
Claims (8)
- 一種可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，包括用於對晶圓進行處理的處理裝置和用於驅動所述晶圓下降以進入到所述處理裝置工作處的升降裝置，其中所述晶圓處理裝置還包括隔擋裝置，所述隔擋裝置與所述處理裝置工作處對應的部位設置有上下貫通的開口，以使得所述升降裝置能夠驅動所述晶圓通過該開口在所述隔擋裝置上側與所述隔擋裝置下側的所述處理裝置工作處之間來回運輸，所述開口設置有封閉門，所述封閉門的開閉與所述升降裝置的升降的驅動聯動，以使得所述升降裝置驅動所述晶圓下降時所述封閉門打開，而在所述升降裝置驅動所述晶圓上升至復位時所述封閉門關閉，其中所述晶圓處理裝置包括多個所述處理裝置，所述晶圓處理裝置還包括沿多個所述處理裝置排列方向驅動升降裝置移動的運輸裝置，所述隔擋裝置設置有多個與各個所述處理裝置相對應的開口，所述晶圓處理裝置還包括用於對所述隔擋裝置上側的晶圓進行噴液體濕潤的潤濕裝置，所述潤濕裝置安裝在所述隔擋裝置上。
- 如請求項1所述的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，其中所述封閉門與所述隔擋裝置沿水平方向滑動連接以實現開閉。
- 如請求項1所述的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，其中所述封閉門的一側邊沿與所述開口的對應一側口沿轉動連接以能夠通過轉動實現開閉。
- 如請求項1所述的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，其中至少一組所述處理裝置為用於對所述晶圓進行清洗的清洗模組。
- 如請求項1所述的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，其中至少一組所述處理裝置為拋光裝置，所述拋光裝置包括用於承載晶圓的裝卸台以及拋光部，所述拋光部能夠活動至避開與所述裝卸台相對應的所述開口。
- 如請求項5所述的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，其中所述拋光裝置還包括能夠繞豎直軸線轉動的擺臂或傳遞晶圓的機械手，所述拋光部安裝在所述擺臂或機械手上。
- 如請求項1所述的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，包括依次並列設置的拋光工作區、晶圓過渡區和晶圓傳輸區，至少一組所述處理裝置為拋光處理裝置，所述拋光處理裝置能夠用於對位於所述拋光工作區的晶圓拋光處理，所述晶圓過渡區設置有傳輸裝置，所述晶圓傳輸區設置有所述開口以及所述封閉門，所述傳輸裝置能夠將所述拋光工作區的晶圓傳遞至所述晶圓傳輸區對應所述開口。
- 如請求項1所述的可隔離防護晶圓的晶圓處理裝置，其中所述隔擋裝置呈長條型，依次設置有多個所述開口；或者，所述隔擋裝置呈圓盤裝置，多個所述開口周向分佈。
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