TWI828351B - 一種晶圓分選設備和晶圓分選方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種晶圓分選設備和晶圓分選方法。晶圓分選設備包括：第一分選區，該第一分選區包括晶圓輸入介面和第一晶圓收集介面；中轉區，與該第一分選區鄰接；第一機械手，設置於該第一分選區，配置為將輸入至該晶圓輸入介面的晶圓移動至該第一晶圓收集介面和該中轉區中的至少一處；第二分選區，與該中轉區鄰接，該第二分選區包括多個第二晶圓收集介面；第二機械手，設置於該第二分選區，配置為將該中轉區的晶圓移動至該多個第二晶圓收集介面中的至少一個第二晶圓收集介面。本發明實施例減少了不合格晶圓對於晶圓載具的佔用，提高了晶圓分選的便利性。
Description
本發明屬於半導體加工技術領域，尤其關於一種晶圓分選設備和晶圓分選方法。
晶圓在生產過程中，需要根據晶圓是否合格將晶圓分選，其中合格晶圓進入後續流程，不合格晶圓通常包括多種不同狀態的晶圓，針對不同的晶圓需要進行不同方式的處理，因此需要進一步對不合格晶圓進行分裝，相關技術中的晶圓分選方式通常在同一區域內對合格和不合格的晶圓進行分選，且分裝為合格和不合格兩種，針對不合格晶圓來說，不同狀態的不合格晶圓需要分別分裝，然而承載晶圓的載具僅支持單項流轉，這導致分裝不同狀態的不合格晶圓時會佔用大量的載具，使用較為不便。
本發明實施例提供一種晶圓分選設備和晶圓分選方法，以解決晶圓分裝時不合格晶圓佔用大量載具的問題。
本發明實施例提供了一種晶圓分選設備，包括：
第一分選區，該第一分選區包括晶圓輸入介面和第一晶圓收集介面；
中轉區，與該第一分選區鄰接；
第一機械手，設置於該第一分選區，配置為將輸入至該晶圓輸入介面的晶圓移動至該第一晶圓收集介面和該中轉區中的至少一處；
第二分選區，與該中轉區鄰接，該第二分選區包括多個第二晶圓收集介面；
第二機械手，設置於該第二分選區，配置為將該中轉區的晶圓移動至該多個第二晶圓收集介面中的至少一個第二晶圓收集介面。
在一些實施例中，該第一分選區還包括抽樣晶圓收集介面，該第一機械手還用於將輸入至該晶圓輸入介面的晶圓移動至該抽樣晶圓收集介面。
在一些實施例中，該多個第二晶圓收集介面包括清洗晶圓介面、拋光晶圓介面、研磨晶圓介面和報廢晶圓介面中的一項或多項。
在一些實施例中，該晶圓分選設備還包括清洗元件，該第一分選區還設置有清洗元件，該清洗元件配置為在該第一機械手將晶圓移動至該中轉區之後，清洗該第一機械手。
在一些實施例中，該晶圓分選設備還包括隔離元件，該隔離元件設置於該中轉區和該第一分選區之間，該隔離元件配置為在該第一機械手向該中轉區移動晶圓時開啟，在該第一機械手向該中轉區移動晶圓後關閉。
本發明實施例還提供了一種晶圓分選方法，應用以上任一項所述之晶圓分選設備，該方法包括以下步驟：
獲取輸入至該晶圓輸入介面的目標晶圓的狀態；
若該目標晶圓為合格晶圓，則通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該第一晶圓收集介面；
若該目標晶圓為不合格晶圓，則通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該中轉區。
在一些實施例中，該不合格晶圓包括待清洗晶圓、待拋光晶圓、待研磨晶圓和報廢晶圓中的至少一種；
該通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該中轉區之後，該方法還包括：
若該目標晶圓為待清洗晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至清洗晶圓介面；
若該目標晶圓為待拋光晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至拋光晶圓介面；
若該目標晶圓為待研磨晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至研磨晶圓介面；
若該目標晶圓為報廢晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至報廢晶圓介面。
在一些實施例中，該通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該中轉區之後，該方法還包括：
控制該第一機械手移動至清洗元件；
通過該清洗元件清洗該第一機械手。
在一些實施例中，該通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該第一晶圓收集介面之前，包括：
根據預設抽樣晶圓確定合格晶圓中的抽樣晶圓；
若該目標晶圓為抽樣晶圓，則將該目標晶圓移動至抽樣晶圓收集介面。
本發明實施例的晶圓分選設備，通過設置中轉區，能夠將不合格晶圓移動至中轉區，並進一步在第二分選區對晶圓進行進一步分選，這一過程中，減少了不合格晶圓對於晶圓載具的佔用，晶圓分選的便利性。
為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。
在本發明實施例的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明實施例和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本發明實施例的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發明實施例中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的具通常知識者而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明實施例中的具體含義。
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，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。不衝突的情況下，下述實施例及實施例中的特徵可以相互組合。基於本發明中的實施例，本領域具通常知識者在沒有作出進步性創作前提下所獲取的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在晶圓生產的後段製程，主要分為預清洗、量測、最終清洗、分選和包裝步驟。其中晶圓分選設備是按照量測設備所判定的結果來進行晶圓的分選處理，即一整盒的晶圓上分選機之後，按照晶圓的品質等級不一樣，會被分到不同的載具中（載具為晶圓傳送盒（front opening unified pod，FOUP）或者晶圓包裝盒（Front Opening Shipping Box，FOSB））來給予區分處置。
被分選後的晶圓主要包括合格晶圓（可以直接用於後續生產加工的晶圓），報廢晶圓（不達標直接報廢的晶圓），以及重製的晶圓（通過重製處理有機會成為合格品的晶圓）。
其中重製晶圓又分為3大類，重製清洗晶圓，重製拋光晶圓，重製研磨晶圓。所以晶圓分選設備的下載口（Unloader）很多，每次開始分選需要準備大量的載具來接不同類型的重製晶圓。
由於不同料號的重製晶圓不能混裝，因此，即使一個載具沒有被填滿，也不能用繼續於下一個料號重製晶圓的裝載，必須要上載新的載具，這樣，重製產品佔用了大量的載具，而且大部分的載具都沒有被裝滿。
同時，目前晶圓分選設備在分選過程中都是在同一個設備上來完成，處在同一個內環境，設備在運行的時候，機械手臂根據產品不同的等級，會移動至不同載具點位進行傳送，往復的機械運動，會給品質好的產品帶來品質汙染風險。
本發明實施例提供了一種晶圓分選設備和應用於該晶圓分選設備的晶圓分選方法。
如圖1所示，在一個實施例中，該晶圓分選設備包括第一分選區100、中轉區200和第二分選區300。該晶圓分選設備還包括第一機械手101和第二機械手301。
第一分選區100包括晶圓輸入介面和第一晶圓收集介面，其中，晶圓輸入介面用於輸入待分選的晶圓，晶圓輸入介面的數量可以為一個或多個，多個晶圓輸入介面可以對應不同料號的晶圓，也可以對應相同料號的晶圓以提高晶圓上載速度。
示例性地，本實施例中，介面1和介面2可以是晶圓輸入介面，介面3可以是第一晶圓收集介面。
中轉區200與第一分選區100鄰接，第一機械手101設置於第一分選區100，第一機械手101配置為將輸入至晶圓輸入介面的晶圓移動至第一晶圓收集介面和中轉區200中的至少一處。
第二分選區300與中轉區200鄰接，第二分選區300包括多個第二晶圓收集介面。在一些實施例中，多個第二晶圓收集介面包括清洗晶圓介面、拋光晶圓介面、研磨晶圓介面和報廢晶圓介面中的一項或多項，以分別用於回收待清洗晶圓、待拋光晶圓、待研磨晶圓和報廢晶圓。進一步的，清洗晶圓介面、拋光晶圓介面、研磨晶圓介面的數量均可以設置多個，以分別對應不同料號的晶圓。報廢晶圓介面的數量可以為一個或多個，不同料號的報廢晶圓可以分別回收，也可以統一回收。
示例性地，介面A和介面B作為清洗晶圓介面，介面C和介面D作為拋光晶圓介面，介面E和介面F作為研磨晶圓介面，介面G和介面H作為報廢晶圓介面。
第二機械手301設置於第二分選區300，第二機械手301配置為將中轉區200的晶圓移動至多個第二晶圓收集介面中的至少一個第二晶圓收集介面。
在本發明的一些實施例中，提供的晶圓分選方法，包括以下步驟：
獲取輸入至該晶圓輸入介面的目標晶圓的狀態；
若該目標晶圓為合格晶圓，則通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該第一晶圓收集介面；
若該目標晶圓為不合格晶圓，則通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該中轉區。
本實施例中，首先將需要分選的晶圓輸入（或稱上載）至晶圓輸入介面，然後通過第一機械手101對輸入的晶圓進行分選，將合格的晶圓移動至第一晶圓收集介面進行收集、包裝，將不合格晶圓移動至中轉區200。
進一步的，對於移動至中轉區200的不合格晶圓，還通過以下方式進行處理：
若該目標晶圓為待清洗晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至清洗晶圓介面；
若該目標晶圓為待拋光晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至拋光晶圓介面；
若該目標晶圓為待研磨晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至研磨晶圓介面；
若該目標晶圓為報廢晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至報廢晶圓介面。
本實施例中，設置了多個針對不同的不合格晶圓的第二晶圓收集介面，以分別回收不同的不合格晶圓，這樣，位於每一第二晶圓收集介面的載具可以在填充滿之後再更換載具，提高了載具的利用率，減少了對於載具的佔用。
在一些實施例中，第一分選區100還包括抽樣晶圓收集介面，第一機械手101還用於將輸入至晶圓輸入介面的晶圓移動至抽樣晶圓收集介面。示例性地，介面4可以作為抽樣晶圓收集接。
在一些實施例中，該通過該第一機械手101將該目標晶圓移動至該第一晶圓收集介面之前，包括：
根據預設抽樣晶圓確定合格晶圓中的抽樣晶圓；
若該目標晶圓為抽樣晶圓，則將該目標晶圓移動至抽樣晶圓收集介面。
本實施例中，還需要對合格晶圓進行抽樣檢測，對於合格晶圓來說，本實施例中進一步確定待檢測的抽樣晶圓，將其移動至抽樣晶圓收集介面，以進行抽樣檢測。
在一些實施例中，晶圓分選設備還包括清洗元件，第一分選區100還設置有清洗元件，清洗元件配置為在第一機械手101將晶圓移動至中轉區200之後，清洗第一機械手101。
在一些實施例中，該通過該第一機械手101將該目標晶圓移動至該中轉區200之後，該方法還包括：
控制該第一機械手101移動至清洗元件；
通過該清洗元件清洗該第一機械手101。
本實施例中，在每一次將不合格晶圓移動至中轉區200之後，對第一機械手101進行清洗，從而避免不合格晶圓上脫落的顆粒等汙染物汙染第一機械手101後續夾持的合格晶圓。
在一些實施例中，晶圓分選設備還包括隔離元件，隔離元件設置於中轉區200和第一分選區100之間，隔離元件配置為在第一機械手101向中轉區200移動晶圓時開啟，在第一機械手101向中轉區200移動晶圓後關閉。
進一步的，在一些實施例中，還可以在中轉區200和第二分選區300之間也設置隔離元件，從而進一步減少晶圓交叉汙染的可能性。
在一些實施例中，如圖2所示，還可以在載具上設置清潔元件，具體的，載具上包括多個容納晶圓23的隔層22，清潔元件包括吹氣管20，吹氣管20在與每一隔層22對應的位置開設有吹氣孔21，通過吹氣管20與吹氣孔21相配合以實現對晶圓23的清潔。
各晶圓收集介面處可以設置底座，底座上設置有與吹氣管匹配的接頭，當底座設置在晶圓收集介面處時，吹氣管20與接頭相連接，各接頭與氣泵連接，以使得載具設置在底座上時，能夠通過氣泵向吹氣管20供氣，以清潔位於載具上的晶圓23，去除晶圓23上的水分和汙染物。
這裡，晶圓收集介面指的可以是上述第一晶圓收集介面、第二晶圓收集介面和抽樣晶圓收集介面等。
以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。
1：介面
2：介面
3：介面
4：介面
20：吹氣管
21：吹氣孔
22：每一隔層
23：晶圓
100：第一分選區
101：第一機械手
200：中轉區
300：第二分選區
301：第二機械手
A：介面
B：介面
C：介面
D：介面
E：介面
F：介面
G：介面
H：介面
圖1是本發明一實施例提供的晶圓分選設備的結構示意圖；
圖2是本發明一實施例中載具的結構示意圖。
1：介面
2：介面
3：介面
4：介面
100：第一分選區
101：第一機械手
200：中轉區
300：第二分選區
301：第二機械手
A：介面
B：介面
C：介面
D：介面
E：介面
F：介面
G：介面
H：介面
Claims (8)
- 一種晶圓分選設備，包括：第一分選區，該第一分選區包括晶圓輸入介面和第一晶圓收集介面；中轉區，與該第一分選區鄰接；第一機械手，設置於該第一分選區，配置為將輸入至該晶圓輸入介面的晶圓移動至該第一晶圓收集介面和該中轉區中的至少一處；第二分選區，與該中轉區鄰接，該第二分選區包括多個第二晶圓收集介面；第二機械手，設置於該第二分選區，配置為將該中轉區的晶圓移動至該多個第二晶圓收集介面中的至少一個第二晶圓收集介面；該晶圓分選設備還包括隔離元件，該隔離元件設置於該中轉區和該第一分選區之間，該隔離元件配置為在該第一機械手向該中轉區移動晶圓時開啟，在該第一機械手向該中轉區移動晶圓後關閉。
- 如請求項1所述之晶圓分選設備，其中，該第一分選區還包括抽樣晶圓收集介面，該第一機械手還用於將輸入至該晶圓輸入介面的晶圓移動至該抽樣晶圓收集介面。
- 如請求項1所述之晶圓分選設備，其中，該多個第二晶圓收集介面包括清洗晶圓介面、拋光晶圓介面、研磨晶圓介面和報廢晶圓介面中的一項或多項。
- 如請求項1所述之晶圓分選設備，其中，該晶圓分選設備還包括清洗元件，該第一分選區還設置有清洗元件，該清洗元件配置為在該 第一機械手將晶圓移動至該中轉區之後，清洗該第一機械手。
- 一種晶圓分選方法，應用於如請求項1至4中任一項所述之晶圓分選設備，該方法包括以下步驟：獲取輸入至該晶圓輸入介面的目標晶圓的狀態；若該目標晶圓為合格晶圓，則通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該第一晶圓收集介面；若該目標晶圓為不合格晶圓，則通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該中轉區。
- 如請求項5所述之晶圓分選方法，其中，該不合格晶圓包括待清洗晶圓、待拋光晶圓、待研磨晶圓和報廢晶圓中的至少一種；該通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該中轉區之後，該方法還包括：若該目標晶圓為待清洗晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至清洗晶圓介面；若該目標晶圓為待拋光晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至拋光晶圓介面；若該目標晶圓為待研磨晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至研磨晶圓介面；若該目標晶圓為報廢晶圓，則通過該第二機械手將位於該中轉區的目標晶圓移動至報廢晶圓介面。
- 如請求項5或6所述之晶圓分選方法，其中，該通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該中轉區之後，該方法還包括： 控制該第一機械手移動至清洗元件；通過該清洗元件清洗該第一機械手。
- 如請求項5所述之晶圓分選方法，其中，該通過該第一機械手將該目標晶圓移動至該第一晶圓收集介面之前，包括：根據預設抽樣晶圓確定合格晶圓中的抽樣晶圓；若該目標晶圓為抽樣晶圓，則將該目標晶圓移動至抽樣晶圓收集介面。
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