[發(fā)明專利]一種用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的機(jī)械手及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110249046.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN112614802B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈凌寒;周智鵬;張志軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州眾硅電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/677
• 分類號(hào): H01L21/677
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 牛亭亭

1.一種用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的機(jī)械手，其特征在于，包括布置于清洗單元的上方或下方的X軸滑軌（1）、至少一個(gè)Z軸滑軌（2）、設(shè)置于Z軸滑軌（2）的滑塊上的搬取裝置，所述Z軸滑軌（2）設(shè)置于所述X軸滑軌（1）的滑塊上做水平方向移動(dòng)，所述搬取裝置帶有旋轉(zhuǎn)功能以實(shí)現(xiàn)將晶圓放置到清洗單元的旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）上；所述搬取裝置為拾取裝置（4），所述拾取裝置（4）上設(shè)有大弧面（401）、小弧面（402）和溝槽（403），所述大弧面（401）的直徑大于晶圓（5）的直徑，所述小弧面（402）的直徑小于晶圓（5）的直徑，所述溝槽（403）用于裝夾晶圓（5），所述溝槽（403）的深度大于晶圓（5）的厚度；所述溝槽（403）周向上設(shè)有弧形開口（404），所述弧形開口（404）用于避開水平方向取放晶圓（5）時(shí)的晶圓（5）托架，所述弧形開口（404）的數(shù)量根據(jù)甩旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）的限位柱（7）個(gè)數(shù)以及與所述拾取裝置（4）的位置關(guān)系而變化；所述拾取裝置（4）的開口兩側(cè)均設(shè)有曲面（405）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的機(jī)械手，其特征在于，靠近所述旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）一側(cè)的Z軸滑軌（2）的滑塊上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3），所述搬取裝置與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的機(jī)械手，其特征在于，至少一個(gè)所述Z軸滑軌（2）與對(duì)應(yīng)的X軸滑軌（1）的滑塊獨(dú)立設(shè)置或共享設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的機(jī)械手，其特征在于，所述曲面（405）上設(shè)有角度向外張開的斜口。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的機(jī)械手，其特征在于，所述曲面（405）上方還設(shè)有弧形缺口（406）。

6.一種用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于，包括以下步驟：

S11：X軸滑軌（1）的滑塊帶動(dòng)遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）一側(cè)的Z軸滑軌（2）滑動(dòng)至最遠(yuǎn)側(cè)工藝腔（10）上方，Z軸滑軌（2）上的滑塊帶動(dòng)搬取裝置將晶圓抓取并傳輸?shù)角逑垂に噮^(qū)第一個(gè)工藝腔（10）內(nèi)；

S12：待第一道清洗工藝完成后，搬取裝置向下移動(dòng)，完成晶圓垂直方向上的取片，對(duì)應(yīng)Z軸滑軌（2）上的滑塊帶動(dòng)搬取裝置上升到預(yù)設(shè)位置，X軸滑軌（1）上的滑塊驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)Z軸滑軌（2）上的搬取裝置，將晶圓放到第二個(gè)工藝腔（10）內(nèi)；

S13：按照步驟S11至步驟S12在多個(gè)工藝腔（10）內(nèi)進(jìn)行晶圓傳送，直至完成最后一個(gè)工藝腔（10）的清洗；

S14：緊鄰旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）一側(cè)的Z軸滑軌（2）上的滑塊帶動(dòng)搬取裝置向下移動(dòng)至最后一個(gè)工藝腔（10），搬取裝置完成對(duì)晶圓垂直方向上的取片，并利用搬取裝置的旋轉(zhuǎn)功能將晶圓水平放置到旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）內(nèi)，完成晶圓的清洗過(guò)程。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的方法，其特征在于，所述搬取裝置的數(shù)量為1個(gè)，步驟S11中所述遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）一側(cè)的Z軸滑軌（2）上的滑塊帶動(dòng)的搬取裝置和步驟S14中所述緊鄰旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）一側(cè)的Z軸滑軌（2）上的滑塊帶動(dòng)的搬取裝置為相同結(jié)構(gòu)的搬取裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于CMP清洗單元搬運(yùn)晶圓的方法，其特征在于，所述搬取裝置的數(shù)量至少為3個(gè)，步驟S14由緊鄰旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）一側(cè)的1個(gè)搬取裝置執(zhí)行，步驟S11至步驟S13由除了所述緊鄰旋轉(zhuǎn)甩干機(jī)構(gòu)（6）一側(cè)的1個(gè)搬取裝置外的其他搬取裝置一起執(zhí)行。