CN114843181B - 控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备 - Google Patents
控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114843181B CN114843181B CN202210786740.7A CN202210786740A CN114843181B CN 114843181 B CN114843181 B CN 114843181B CN 202210786740 A CN202210786740 A CN 202210786740A CN 114843181 B CN114843181 B CN 114843181B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- control method
- place
- liquid level
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 133
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 69
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 43
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 20
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 9
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 277
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备,其中控制方法包括:在晶圆清洗中出现异常导致晶圆停止移动后,根据执行机构的参数判断晶圆位置;根据不同的晶圆位置,给出相应的异常处理提示或者自动执行晶圆倒传、晶圆提升或晶圆传输。
Description
技术领域
本发明涉及化学机械抛光后处理技术领域,尤其涉及一种控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备。
背景技术
集成电路(Integrated Circuit,IC)是信息技术产业发展的核心和命脉。集成电路一般通过在硅晶圆上相继沉积导电层、半导体层或绝缘层而形成。从而使晶圆表面沉积有填料层形成的薄膜。制造工艺中,需要持续平坦化填料层直到露出图案化的顶表面,以在凸起图案之间形成导电路径。
化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization, CMP)是集成电路IC制造中获得全局平坦化的一种超精密表面加工工艺。随着集成电路制造技术的发展,对晶圆表面缺陷的控制越来越严格。在晶圆制造过程中,晶圆表面会吸附颗粒或有机物等污染物而产生大量缺陷,需要后处理工艺去除这些缺陷。
在晶圆清洗过程中,如果出现报警或异常情况,晶圆清洗中途突然停止,此时晶圆还未完全移出液面,晶圆在停止位置处很容易出现三相线不稳定,造成晶圆停止位置处出现残余水膜或水滴,出现废片情况;并且,在设备停机后,一般是在解决报警等故障问题后,再继续执行正常的清洗,在此过程中,如果不及时对晶圆进行处理,使晶圆长时间暴露在空气中的话,会对晶圆表面的集成电路图案造成不良影响,甚至可能会破坏图案结构。
发明内容
本发明实施例提供了一种控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备,旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本发明实施例的第一方面提供了一种应用于晶圆后处理的控制方法,包括:
在晶圆清洗中出现异常导致晶圆停止移动后,根据执行机构的参数判断晶圆位置;
根据不同的晶圆位置,给出相应的异常处理提示或者自动执行晶圆倒传、晶圆提升或晶圆传输。
本发明实施例的第二方面提供了一种晶圆倒传方法,包括:
接收倒传指令后,判定晶圆所处位置和机构所处状态;
根据预设判定条件和预存倒传逻辑,匹配出最佳倒传逻辑;
按照所述最佳倒传逻辑,执行倒传动作。
本发明实施例的第三方面提供了一种后处理装置,包括:
清洗槽,用于容纳清洗晶圆的液体;
马兰戈尼干燥装置,设置在清洗槽上部并位于清洗槽内的液面之上,用于在晶圆从液体中提升的过程中向晶圆表面附着的弯液面区域喷射干燥气体以进行马兰戈尼干燥;
晶圆提升装置,用于提升浸没于液体中的晶圆,其设置为执行如上所述的晶圆倒传方法。
本发明实施例的第四方面提供了一种晶圆加工设备,其特征在于,包括:缓存模块、传输模块和加工模块,其中,加工模块包括化学机械抛光单元以及多个清洗装置和如上所述的后处理装置。
本发明实施例的第五方面提供了一种晶圆加工设备,其特征在于,包括:缓存模块、传输模块、加工模块和控制模块,其中,加工模块包括化学机械抛光单元以及多个清洗装置和后处理装置,所述控制模块和所述后处理装置配合作业以实现如上所述的控制方法。
本发明实施例的有益效果包括:不仅能够有效降低后处理装置出现异常情况时晶圆废片的风险,而且能够保证晶圆保持润湿状态,实现晶圆保护,还能够提升***的智能化程度,提高工作效率,优化用户体验。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述,本发明的优点将变得更清楚和更容易理解,但这些附图只是示意性的,并不限制本发明的保护范围,其中:
图1为本发明一实施例提供的晶圆加工设备的示意图;
图2为本发明一实施例提供的后处理装置的结构示意图;
图3至图6示出了晶圆提升装置提升晶圆的过程;
图7示出了两个在位传感器的位置;
图8为本发明一实施例提供的控制方法的流程图;
图9为本发明一实施例提供的晶圆倒传方法的流程图;
图10为本发明一实施例提供的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图,对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思;这些说明均是解释性和示例性的,不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是,除非特别予以说明,为了便于理解,以下对本发明具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。
此外,还需要说明的是,本申请中使用的例如前、后、上、下、左、右、顶、底、正、背、水平、垂直等表示方位的术语仅仅是为了便于说明,用以帮助对相对位置或方向的理解,并非旨在限制任何装置或结构的取向。
为了说明本发明所述的技术方案,下面将参考附图并结合实施例来进行说明。
在本申请中,化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing)也称为化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization),晶圆(wafer)也称为晶片、硅片、基片或基板(substrate),其含义和实际作用等同。
如图1所示,本发明一实施例提供的晶圆加工设备100包括:缓存模块110、两个加工模块120和前端模块150。
缓存模块110可以设置有多层,多层缓存模块110可以同时缓存多片晶圆。
加工模块120用于抛光晶圆,两个加工模块120可以独立工作。每个加工模块120都可以包括:抛光单元121、第一机械手122、传输单元123、第二机械手124和清洗单元125。
如图1所示,晶圆加工设备100包括四个抛光单元121,抛光单元121可以为化学机械抛光单元。当晶圆加工设备100工作时,晶圆可以进入四个抛光单元121中的任意一个或多个进行抛光,完成一步或多步抛光后,将晶圆送回传输单元123。如图1所示,每个抛光单元121可以包括:抛光盘211、抛光头212和装卸平台213,两个抛光单元121的装卸平台213均邻近第二机械手124设置。
如图1所示,两个加工模块120的抛光单元121之间可以形成有传输模块130,传输单元123均可以设置在传输模块130内。传输单元123可以在第一机械手122和第二机械手124之间传输晶圆。第一机械手122在缓存模块110和传输单元123之间以及传输单元123和清洗单元125之间运动。第二机械手124用于为抛光单元121传输晶圆。
如图1所示,每个清洗单元125可以包括:清洗模块251、干燥模块252、竖直缓存模块253和翻转模块254,清洗模块251、干燥模块252、竖直缓存模块253和翻转模块254并排布置。其中,清洗模块251可以由多种清洗装置实现,例如刷洗式、旋转式等。干燥模块252可以由后处理装置实现。
如图1所示,每个清洗单元125还可以包括:第三机械手255和第四机械手256,第三机械手255在清洗模块251和竖直缓存模块253的上方移动,第四机械手256在清洗模块251、干燥模块252和翻转模块254的上方移动。
如图1所示,两个加工模块120的清洗单元125之间留有布置空间140,两个第一机械手122和缓存模块110设置在布置空间140内。
可以理解的是,晶圆加工设备100中的任一装置或模块发生故障时都可能导致整个晶圆加工设备100停机,从而有可能造成某一装置在运行中途突然暂停,使晶圆处于不稳定的中间状态,需要采取相应地处理措施。
如图2所示,本发明一实施例提供的用于提拉干燥的后处理装置包括清洗槽1、液体喷淋装置2、马兰戈尼干燥装置3、晶圆支撑装置4、晶圆提升装置5和晶圆限位装置6。
清洗槽1,用于容纳清洗晶圆的液体。该液体可以为去离子水。
液体喷淋装置2,设置在清洗槽1上部并位于清洗槽1内的液面之下,用于在晶圆向下移动浸入液体的过程中向晶圆表面喷淋液体以对晶圆进行冲洗;具体地,液体喷淋装置2包括一对相对的喷淋水管,该对喷淋水管之间限定了第一端口11。
马兰戈尼干燥装置3,与液体喷淋装置2平行、设置在清洗槽1上部并位于清洗槽1内的液面之上,用于在晶圆从液体中提升的过程中,向晶圆表面附着的弯液面区域喷射干燥气体,以利用马兰戈尼(Marangoni)效应使晶圆表面的附着物按照与提升方向相反的方向从晶圆表面剥离从而实现晶圆表面干燥。具体地,马兰戈尼干燥装置3包括一对相对的喷气杆,该对喷气杆之间限定了第二端口12。
晶圆支撑装置4,安装在清洗槽1内部下方,用于支撑晶圆并在第一定向和第二定向之间摆动以接收通过第一端口11沿第一定向进入清洗槽1内的晶圆并使晶圆通过第二端口12沿第二定向移出清洗槽1。
晶圆提升装置5,用于从液体中沿第二定向提升浸没于其中的晶圆。
晶圆限位装置6,安装在清洗槽1内部,用于在晶圆沿第二定向上升的过程中在液面下对晶圆两侧进行限位。
如图2所示,在一个实施例中,液体喷淋装置2中的一对喷淋水管设置在清洗槽1上部并位于清洗槽1内的液面之下,每个喷淋水管上均设置有多个喷嘴成为一组。当机械手通过第一端口11沿第一定向下放晶圆至清洗槽1内时,两个喷淋水管的两组喷嘴相对向晶圆两个表面喷水,以对晶圆进行冲洗。
如图2所示,在一个实施例中,马兰戈尼干燥装置3包括:用于在晶圆从清洗液面倾斜升起的过程中向晶圆第一表面附着的弯液面喷射干燥气体的第一喷气杆31、以及向晶圆第二表面附着的弯液面喷射干燥气体的第二喷气杆32,其中,所述弯液面为气液固三相交界区域。
如图2所示,在一个实施例中,晶圆支撑装置4包括晶圆托架41和用于驱动晶圆托架41在第一定向和第二定向之间摆动的偏转驱动机构42。在图2所示示例中,至少晶圆托架41安装在清洗槽1中,偏转驱动机构42至少部分地安装在清洗槽1外部。晶圆托架41可以具有至少两个定向(alignment),即第一定向和第二定向,其中第一定向与清洗槽1的第一端口11对准,第二定向与第二端口12对准。晶圆托架41可以包括弓形托臂,并且弓形托臂的轮廓优选形成90°~180°的圆弧。偏转驱动机构42包括摆动轴,摆动轴在晶圆倾斜驱动电机的驱动下旋转,弓形托臂与摆动轴连接以随摆动轴摆动。当机械手沿第一定向把晶圆放在弓形托臂上之后,通过晶圆倾斜驱动电机控制摆动轴、弓形托臂和晶圆摆动至第二定向以使晶圆朝向第二端口12。
如图3至图6所示,在一个实施例中,晶圆提升装置5包括:
顶升机构51,用于支撑位于液体中的晶圆底端进行提升;
随动机构52,用于在顶升机构51将晶圆提升至第一位置时抵接位于液面上的晶圆干燥边缘并随同晶圆移动以进行晶圆定位;
夹紧机构53,用于在顶升机构51与随动机构52协同将晶圆提升至第二位置时夹紧位于液面以上的晶圆干燥边缘两侧继续提升晶圆直至脱离液面;
其中,在夹紧机构53夹紧晶圆后顶升机构51停止上升以脱离晶圆,第二位置高于第一位置。
如图3所示,晶圆从晶圆支撑装置4转移至顶升机构51时晶圆处于最低位,顶升机构51从最低位沿第二定向提升晶圆。如图4所示,在晶圆通过第二端口12时马兰戈尼干燥装置3的两个干燥杆对晶圆表面进行干燥。如图4所示,当顶升机构51将晶圆提升至第一位置时晶圆上侧的干燥边缘抵住随动机构52,以使随动机构52和顶升机构51分别在上下方与晶圆形成多个支撑点从而实现这两个机构配合夹持晶圆上升,提高了稳定性。如图4所示,第一位置为晶圆部分位于喷气杆上方并且至少占其直径2/3的区域位于喷气杆下方。
如图5所示,在顶升机构51与随动机构52的协同移动下将晶圆提升至第二位置时,夹紧机构53夹紧位于液面以上的晶圆干燥边缘两侧以继续提升晶圆直至晶圆脱离液面。如图5所示,第二位置为晶圆至少占其直径1/2以上的区域位于喷气杆上方。
如图6所示,在夹紧机构53夹紧晶圆后,顶升机构51停止上升从而脱离晶圆并下降至最低位,夹紧机构53与随动机构52协同移动带动晶圆继续上升,直至夹紧机构53将晶圆带至最高位,晶圆翻转为水平状态,机械手接收晶圆。
进一步,如图7所示,还设有第一在位传感器54和第二在位传感器55,用于检测晶圆是否在位。其中,第一在位传感器54安装在清洗槽1内侧壁上,位于晶圆的最低位与晶圆的第二位置之间,能够检测此位置区间的晶圆是否在位,具体地,第一在位传感器54可以设置在距离液面20-50 mm位置处。
第二在位传感器55安装在晶圆提升装置5的底座上,位于晶圆的第一位置与晶圆的最高位之间的位置,能够检测此位置区间的晶圆是否在位,具体地,第二在位传感器55设置在高于喷气杆10-30 mm位置处。
需要解释的是,这里所说的晶圆的最低位是指晶圆从晶圆支撑装置4转移至顶升机构51时晶圆所处的位置,晶圆的第一位置是指当顶升机构51将晶圆提升至晶圆上边缘抵住随动机构52时晶圆所处的位置,晶圆的第二位置是指晶圆上升至夹紧机构53刚刚夹紧晶圆边缘时晶圆所处的位置,晶圆的最高位是指夹紧机构53带晶圆上升至顶端晶圆准备翻转时晶圆所处的位置。
上述后处理装置出现报警或异常情况时,晶圆的运动停止,如果此时晶圆还未完全移出液面,待设备维护重新运行后,如果继续移出晶圆会在停止位置处出现水痕,故需要将晶圆重新放入清洗槽1中重新进行清洗干燥。
为了处理出现异常的情况,本发明提供了以下几种实施例:
实施例一
如图8所示,本发明实施例提供了一种应用于后处理的控制方法,包括:
步骤S81,在晶圆清洗中出现异常导致晶圆停止移动后,根据执行机构的参数判断晶圆位置;具体地,根据各机构的电机编码器数据可知机构当前的具体移动位置,从而得到晶圆位置。
步骤S82,根据不同的晶圆位置,给出相应的异常处理提示或者自动执行晶圆倒传、晶圆提升或晶圆传输。
具体包括:
1)若所述晶圆位置为晶圆已经完全移出液面,则提示操作人员可以直接移走晶圆或者自动执行晶圆传输;
2)若所述晶圆位置为晶圆在液面下且靠近液面或者晶圆部分脱离液面,则提示操作人员可以执行晶圆倒传或者自动执行晶圆倒传,以使晶圆重新浸入液面以下;进一步,当提示操作人员可以执行晶圆倒传之后,若等待一段时间仍未接收到反馈,例如未检测到操作人员操作,则自动执行晶圆倒传。具体地,控制顶升机构、随动机构和夹紧机构协同工作,将晶圆倒回最低位,从而实现晶圆倒传。
3)若所述晶圆位置为晶圆在液面下且靠近最低位,则提示操作人员可以继续执行提拉干燥步骤或者自动执行晶圆提拉干燥。
本发明实施例能够在发生异常时快速处理,避免晶圆长时间暴露在空气中,或者尽快移走晶圆运至晶圆盒内储存,或者将晶圆重新浸泡,实现了晶圆保护。
实施例二
如图9所示,本发明实施例提出一种应对提拉异常报警后的晶圆倒传方法,包括:
步骤S91,接收倒传指令后,判定晶圆所处位置和机构所处状态;其中,晶圆所处位置指晶圆处在晶圆提升装置5上的位置,也可以反映顶升机构51、随动机构52和夹紧机构53的机构所处状态。
具体地,利用第一在位传感器54、第二在位传感器55检测晶圆是否在位,并结合顶升机构51、随动机构52和夹紧机构53中的各机构的电机参数,判断晶圆所处的位置。
步骤S92,根据预设判定条件和预存倒传逻辑,匹配出最佳倒传逻辑。
由于晶圆从最高位回到最低位的过程中涉及多个机构,且有机构之间的交接过程;晶圆所处的位置不同,晶圆倒传回最低位用到的机构不同,所以需要根据不同的状态执行不同的倒传逻辑。
步骤S93,按照所述最佳倒传逻辑,执行倒传动作。
具体地,利用晶圆当前所处的位置,控制顶升机构51、随动机构52和/或夹紧机构53带着晶圆反向移动,直至晶圆回到初始位置,待***恢复正常后重新执行清洗干燥过程。
本发明实施例通过提前在***中预设多种倒传逻辑和判定条件,在触发一键倒传指令后,***会自动判定晶圆所处位置和机构所处状态,匹配出最佳倒传逻辑,并执行倒传动作。本发明实施例能够在发生异常时快速处理,保证晶圆保持润湿状态,实现晶圆保护,解决了人为操作导致的晶圆碎片或者晶圆不干的问题,能够实现无风险的晶圆倒传过程。
在执行倒传之前,晶圆和各个机构可能处于不同的状态,需要执行不同的倒传方案,具体包括:
第1实施方案
当第一在位传感器54检测到有晶圆在位,且第二在位传感器55未检测到有晶圆在位,且顶升机构51的电机运动位置参数小于第一参考点,如图4所示,顶升机构51电机运动位置的第一参考点为随动件刚开始运动时顶升机构51电机的位置,说明晶圆当前处于仅被顶升机构51提升的状态,即图3中所示状态,执行以下操作进行倒传:
控制顶升机构51带着晶圆回到最低位;
待***恢复正常后,重新执行晶圆清洗干燥。
第2实施方案
当第一在位传感器54检测到有晶圆在位,且第二在位传感器55检测到有晶圆在位,且顶升机构51的电机运动位置参数大于或等于第一参考点且小于第二参考点,如图5所示,顶升机构51电机运动位置的第二参考点为夹紧机构53刚开始运动时顶升机构51电机的位置,说明晶圆当前处于被顶升机构51提升,且随动机构52抵接位于液面上的晶圆干燥边缘,即图4中所示状态,执行以下操作进行倒传:
控制顶升机构51带着晶圆下降直至晶圆回到最低位,同时随动机构52随着晶圆回到其随动初始位置;
待***恢复正常后,重新执行晶圆清洗干燥。
第3实施方案
当第一在位传感器54检测到有晶圆在位,且第二在位传感器55检测到有晶圆在位,且顶升机构51的电机运动位置参数大于或等于第二参考点且小于或等于第三参考点,夹紧机构53的电机运动位置参数小于或等于第一参考点,其中,如图5所示,顶升机构51电机运动位置的第三参考点为夹紧机构53刚好夹紧晶圆时顶升机构51电机的位置,夹紧机构53电机运动位置的第一参考点为夹紧机构53刚夹紧晶圆时夹紧机构53电机的位置;此时说明晶圆当前处于被顶升机构51提升,且随动机构52抵接位于液面上的晶圆干燥边缘,且夹紧机构53即将或刚好夹持住晶圆上端干燥部分,即图5中所示状态,执行以下操作进行倒传:
控制夹紧机构53执行放片动作;
控制顶升机构51带着晶圆下降直至晶圆回到最低位,同时随动机构52随着晶圆回到其随动初始位置;
控制夹紧机构53回到夹紧初始位置;
待***恢复正常后,重新执行晶圆清洗干燥。
第4实施方案
当第一在位传感器54未检测到有晶圆在位,且第二在位传感器55检测到有晶圆在位,且夹紧机构53的电机运动位置参数大于第一参考点且小于第二参考点,如图6所示,夹紧机构53的电机运动位置第二参考点为晶圆底端刚好离开液面时夹紧机构53电机的位置,说明晶圆当前上端干燥部分被夹紧机构53夹持,且随动机构52抵接位于液面上的晶圆干燥边缘,且晶圆还未完全出液面,执行以下操作进行倒传:
控制顶升机构51运动到理论交接点;
控制夹紧机构53运动到理论交接点;其中,如图5所示,理论交接点为顶升机构51带着晶圆上升至夹紧机构53刚好夹住晶圆的位置;
控制夹紧机构53执行放片动作;
控制顶升机构51带着晶圆下降直至晶圆回到最低位,同时随动机构52随着晶圆回到其随动初始位置;
控制夹紧机构53回到夹紧初始位置;
待***恢复正常后,重新执行晶圆清洗干燥。
实施例三
如图10所示,后处理装置在发生异常时执行以下步骤:
(1)当发生设备异常情况时,其中异常包括停机、报警、卡顿等情况,判断晶圆位置,给出相应的异常处理提示;
(2)若晶圆位置处于第一状态,第一状态为晶圆已经完全移出液面,则提示操作人员可以直接移走晶圆或者自动执行晶圆传输;
(3)若晶圆位置处于第三状态,第三状态为晶圆在液面下且靠近最低位,则提示操作人员可以继续执行提拉干燥步骤或者自动执行晶圆提拉干燥;其中,晶圆在液面下是指晶圆完全浸没的液体中,晶圆靠近最低位是指晶圆底端距最低位距离小于等于30mm。
(4)若晶圆位置处于第二状态,第二状态为晶圆在液面下且靠近液面或者晶圆部分脱离液面,则提示操作人员可以执行晶圆倒传或者自动执行晶圆倒传;其中,晶圆在液面下且靠近液面是指晶圆完全浸没在液体中且晶圆顶端距液面的距离小于等于35mm。
由于在正常提拉干燥时晶圆刚刚出液的速度需要满足3~10mm/s,加速度需要满足10~100mm/s2,也就是说晶圆出液时的速度不能太低,速度太低达不到良好的清洗干燥效果。因此,如果设备异常是发生在晶圆距液面较近时停止移动,如果重启后直接上升,在出液时难以达到所需的速度、加速度,因此当晶圆距液面较近时若发生异常,重新启动后,需要将晶圆倒传回到最低位,再执行提拉干燥。
(5)当晶圆倒传完成,晶圆已经回到最低位之后,判断设备状态,以确定是否可以重新执行清洗干燥;
(6)若设备已经恢复正常,则可以执行清洗干燥;若设备仍异常,则等待一定时间后返回步骤(5)重新判断。
基于以上实施例,本发明不仅能够有效降低后处理装置出现异常情况时晶圆废片的风险,而且能够保证晶圆保持润湿状态,实现晶圆保护,还能够提升***的智能化程度,提高工作效率,优化用户体验。
在本发明的一个实施例中,晶圆加工设备还包括控制模块,控制模块可以包括:处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现如图8所示的方法步骤。所述控制装置是指具有数据处理能力的终端,包括但不限于计算机、工作站、服务器,甚至是一些性能优异的智能手机、掌上电脑、平板电脑、个人数字助理(PDA)、智能电视(Smart TV) 等。控制装置上一般都安装有操作***,包括但不限于:Windows操作***、LINUX操作***、安卓(Android)操作***、Symbian操作***、Windows mobile操作***、以及iOS操作***等等。以上详细罗列了控制装置的具体实例,本领域技术人员可以意识到,控制装置并不限于上述罗列实例。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是,为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构,各附图之间并未按照相同的比例绘制,相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (16)
1.一种应用于晶圆后处理的控制方法,其特征在于,包括:
在晶圆清洗中出现异常导致晶圆停止移动后,根据执行机构的参数判断晶圆位置;
根据不同的晶圆位置,给出相应的异常处理提示或者自动执行晶圆倒传、晶圆提升或晶圆传输,其中,所述异常处理提示包括提示操作人员移走晶圆或执行晶圆倒传或执行干燥步骤。
2.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
若所述晶圆位置为晶圆已经完全移出液面,则提示操作人员直接移走晶圆或者自动执行晶圆传输;
若所述晶圆位置为晶圆在液面下且靠近液面或者晶圆部分脱离液面,则提示操作人员执行晶圆倒传或者自动执行晶圆倒传;
若所述晶圆位置为晶圆在液面下且靠近最低位,则提示操作人员继续执行提拉干燥步骤或者自动执行晶圆提拉干燥。
3.如权利要求2所述的控制方法,其特征在于,当提示操作人员执行晶圆倒传之后,若等待一段时间仍未接收到反馈,则自动执行晶圆倒传。
4.如权利要求1至3任一项所述的控制方法,其特征在于,控制顶升机构、随动机构和夹紧机构协同工作,将晶圆倒回最低位,从而实现晶圆倒传。
5.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述晶圆倒传包括:
接收倒传指令后,判定晶圆所处位置和机构所处状态;
根据预设判定条件和预存倒传逻辑,匹配出最佳倒传逻辑;
按照所述最佳倒传逻辑,执行倒传动作。
6.如权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述晶圆倒传应用于晶圆提升装置,所述晶圆提升装置用于提升浸没于液体中的晶圆,所述晶圆提升装置包括:
第一在位传感器和第二在位传感器,用于检测晶圆;
顶升机构,用于支撑位于液体中的晶圆底端进行提升;
随动机构,用于在顶升机构将晶圆提升至第一位置时抵接位于液面上的晶圆干燥边缘并随同晶圆移动以进行晶圆定位;
夹紧机构,用于在顶升机构与随动机构协同将晶圆提升至第二位置时夹紧位于液面以上的晶圆干燥边缘两侧继续提升晶圆直至脱离液面;
其中,在夹紧机构夹紧晶圆后顶升机构停止上升以脱离晶圆,第二位置高于第一位置。
7.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述第一在位传感器设置在位于晶圆的最低位与晶圆的第二位置之间,所述第二在位传感器设置在位于晶圆的第一位置与晶圆的最高位之间。
8.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述晶圆的最低位是指晶圆从晶圆支撑装置转移至顶升机构时晶圆所处的位置,晶圆的第一位置是指当顶升机构将晶圆提升至晶圆上边缘抵住随动机构时晶圆所处的位置,晶圆的第二位置是指晶圆上升至夹紧机构刚刚夹紧晶圆边缘时晶圆所处的位置,晶圆的最高位是指夹紧机构带晶圆上升至顶端晶圆准备翻转时晶圆所处的位置。
9.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,利用在位传感器和机构的电机参数判断晶圆的位置;
根据所述位置控制顶升机构、随动机构和/或夹紧机构带着晶圆移动,直至晶圆回到初始位置。
10.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,当所述第一在位传感器检测到有晶圆在位,且所述第二在位传感器未检测到有晶圆在位,且所述顶升机构的电机运动位置参数小于第一参考点,执行以下操作进行倒传:
控制所述顶升机构带着晶圆回到最低位。
11.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,当所述第一在位传感器检测到有晶圆在位,且所述第二在位传感器检测到有晶圆在位,且所述顶升机构的电机运动位置参数大于或等于第一参考点且小于第二参考点,执行以下操作进行倒传:
控制所述顶升机构带着晶圆下降直至晶圆回到最低位,同时所述随动机构随着晶圆回到其随动初始位置。
12.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,当所述第一在位传感器检测到有晶圆在位,且所述第二在位传感器检测到有晶圆在位,且所述顶升机构的电机运动位置参数大于或等于第二参考点且小于或等于第三参考点,所述夹紧机构的电机运动位置参数小于或等于第一参考点,执行以下操作进行倒传:
控制所述夹紧机构执行放片动作;
控制所述顶升机构带着晶圆下降直至晶圆回到最低位,同时所述随动机构随着晶圆回到其随动初始位置;
控制所述夹紧机构回到夹紧初始位置。
13.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,当所述第一在位传感器未检测到有晶圆在位,且所述第二在位传感器检测到有晶圆在位,且所述夹紧机构的电机运动位置参数大于第一参考点且小于第二参考点,执行以下操作进行倒传:
控制所述顶升机构运动到理论交接点;
控制所述夹紧机构运动到理论交接点;
控制所述夹紧机构执行放片动作;
控制所述顶升机构带着晶圆下降直至晶圆回到最低位,同时所述随动机构随着晶圆回到其随动初始位置;
控制所述夹紧机构回到夹紧初始位置。
14.一种后处理装置,其特征在于,包括:
清洗槽,用于容纳清洗晶圆的液体;
马兰戈尼干燥装置,设置在清洗槽上部并位于清洗槽内的液面之上,用于在晶圆从液体中提升的过程中向晶圆表面附着的弯液面区域喷射干燥气体以进行马兰戈尼干燥;
晶圆提升装置,用于提升浸没于液体中的晶圆,其设置为执行如权利要求1至13任一项所述的控制方法。
15.一种晶圆加工设备,其特征在于,包括:缓存模块、传输模块和加工模块,其中,加工模块包括化学机械抛光单元以及多个清洗装置和如权利要求14所述的后处理装置。
16.一种晶圆加工设备,其特征在于,包括:缓存模块、传输模块、加工模块和控制模块,其中,加工模块包括化学机械抛光单元以及多个清洗装置和后处理装置,所述控制模块和所述后处理装置配合作业以实现如权利要求1至13任一项所述的控制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210786740.7A CN114843181B (zh) | 2022-07-06 | 2022-07-06 | 控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210786740.7A CN114843181B (zh) | 2022-07-06 | 2022-07-06 | 控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114843181A CN114843181A (zh) | 2022-08-02 |
CN114843181B true CN114843181B (zh) | 2022-09-16 |
Family
ID=82575295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210786740.7A Active CN114843181B (zh) | 2022-07-06 | 2022-07-06 | 控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114843181B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115116903A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-27 | 华海清科股份有限公司 | 一种晶圆倒传方法和晶圆后处理*** |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102244025A (zh) * | 2010-05-11 | 2011-11-16 | 东京毅力科创株式会社 | 被处理体的输送方法和被处理体的输送装置 |
CN110098139A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-08-06 | 德淮半导体有限公司 | 晶圆监测装置及晶圆监测方法 |
CN211507583U (zh) * | 2020-07-10 | 2020-09-15 | 清华大学 | 一种晶圆后处理*** |
CN111785663A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-16 | 华海清科股份有限公司 | 一种晶圆后处理*** |
CN114121733A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 监测晶圆固定单元位置的方法及晶圆清洗机台 |
CN114597141A (zh) * | 2020-12-07 | 2022-06-07 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 批次型湿法清洗设备及使用方法 |
-
2022
- 2022-07-06 CN CN202210786740.7A patent/CN114843181B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102244025A (zh) * | 2010-05-11 | 2011-11-16 | 东京毅力科创株式会社 | 被处理体的输送方法和被处理体的输送装置 |
CN110098139A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-08-06 | 德淮半导体有限公司 | 晶圆监测装置及晶圆监测方法 |
CN211507583U (zh) * | 2020-07-10 | 2020-09-15 | 清华大学 | 一种晶圆后处理*** |
CN111785663A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-16 | 华海清科股份有限公司 | 一种晶圆后处理*** |
CN114597141A (zh) * | 2020-12-07 | 2022-06-07 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 批次型湿法清洗设备及使用方法 |
CN114121733A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 监测晶圆固定单元位置的方法及晶圆清洗机台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114843181A (zh) | 2022-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2005119748A1 (ja) | 基板洗浄方法およびコンピュータ読取可能な記憶媒体 | |
CN114843181B (zh) | 控制方法、晶圆倒传方法、后处理装置和晶圆加工设备 | |
US11908720B2 (en) | CMP wafer cleaning equipment, wafer transfer robot and wafer flipping method | |
JP6007925B2 (ja) | 基板洗浄装置、基板洗浄方法及び記憶媒体 | |
KR101668212B1 (ko) | 액처리 방법, 액처리 장치 및 기억매체 | |
KR20170043664A (ko) | 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법 | |
TW201616259A (zh) | 加工裝置 | |
KR101883015B1 (ko) | 액 처리 장치, 액 처리 방법 및 기억 매체 | |
KR102447205B1 (ko) | 프리웨트 모듈 및 프리웨트 방법 | |
KR20110092035A (ko) | 기판 세정 장치 및 그의 제어 방법 | |
CN115116903A (zh) | 一种晶圆倒传方法和晶圆后处理*** | |
JP3673329B2 (ja) | 基板処理装置および洗浄方法 | |
US20210066099A1 (en) | Apparatus and method for processing substrate | |
KR102279765B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
JP5308054B2 (ja) | 基板処理装置 | |
KR20100046811A (ko) | 기판 처리 장치 및 방법 | |
KR20180003109A (ko) | 기판 처리 장치 및 방법 | |
JP2002164409A (ja) | 移送装置,基板処理装置及び基板処理システム | |
JP2007189139A (ja) | 基板処理装置 | |
KR20160083422A (ko) | 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법 | |
US20150050105A1 (en) | Vapor dryer module with reduced particle generation | |
KR102685189B1 (ko) | 기판 세정 장치 | |
WO2024106248A1 (ja) | 基板処理装置 | |
KR100361573B1 (ko) | 화학 기계적 연마 시스템의 브러쉬 유닛 | |
KR100846690B1 (ko) | 기판 세정 방법 및 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |