CN117316812A - 一种晶圆清洗机及晶圆搬运的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种晶圆清洗机及晶圆搬运的方法，晶圆清洗机，包括第一清洗腔体、第二清洗腔体、安装平台、三轴机械手，所述三轴机械手安装在所述安装平台上，所述三轴机械手能够在所述第一清洗腔体和所述第二清洗腔体之间移动。本发明的有益效果是：本发明能够提升产能，同时减少异物灰尘。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆加工技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗机及晶圆搬运的方法。
背景技术
目前现有的晶圆清洗机多腔体的搬送机械手设计包括:
第一种方式：如图1所示，机械手2支fork或4支fork，走行轴皮带传送，直进直出，取放搬送晶圆。
第二种方式：如图2所示，机械手2支fork或4支fork，走行轴+垂直轴线性马达，直进直出，取放搬送晶圆。
现有技术的缺陷如下：
第一种方式，多次动作节点，搬送时间长；容易发尘，产生异物。
第二种方式，多次动作节点，搬送时间长、影响产能。
目前搬送流程为：(1)buffer取放片→(2)move→(3)清洗腔体A取放片→(4)stepping→(5)清洗腔体B取放片→(6)move→(7)buffer取放片。两个腔体的取放片，即会有一次stepping，占动作流程的1/6，又搬送动作为产能瓶颈，即影响产能的16％。
发明内容
本发明提供了一种晶圆清洗机，包括第一清洗腔体、第二清洗腔体、安装平台、三轴机械手，所述三轴机械手安装在所述安装平台上，所述三轴机械手能够在所述第一清洗腔体和所述第二清洗腔体之间移动。
作为本发明的进一步改进，所述三轴机械手的根部安装在所述安装平台上，且所述三轴机械手的根部能够在所述安装平台上旋转。
作为本发明的进一步改进，所述第一清洗腔体和/或所述第二清洗腔体内安装有侦测***，所述侦测***用于破片侦测及晶圆位置侦测。
作为本发明的进一步改进，所述第一清洗腔体和所述第二清洗腔体内安装有喷嘴，所述喷嘴包括喷嘴本体，所述喷嘴本体设有至少两个输入口，在输入口位置设有流量控制阀，所述喷嘴本体内部设有螺纹。
作为本发明的进一步改进，所述喷嘴本体内部设有温度控制模块，所述温度控制模块用于对药液的温度进行控制。
作为本发明的进一步改进，所述流量控制阀为两个，两个流量控制阀分别为第一流量控制阀和第二流量控制阀，所述输入口为两个，两个输入口分别为第一输入口和第二输入口，所述第一流量控制阀安装在所述第一输入口位置处，所述第二流量控制阀安装在所述第二输入口位置处。
作为本发明的进一步改进，药液经由所述第一输入口和第二输入口流入所述喷嘴本体内部，所述药液由两种溶液混合而成，第一种溶液为硝酸和氢氟酸，第二种溶液为去离子水；晶圆由硅材料制成，硝酸与硅反应成SiO2，SiO2再被氢氟酸反应成氟硅酸溶解于水中，药液的质量百分比为：硝酸68.9％、氢氟酸0.8％、去离子水30.3％。
作为本发明的进一步改进，药液由两种溶液混合而成，第一种溶液为盐酸或氨水，第二种溶液为过氧化氢，盐酸+过氧化氢的水溶液的标准配比为HCl/H2O2/H2O，比例为：1:1:6至1:2:8；氨水+过氧化氢的水溶液的标准配比为NH4OH/H2O2/H2O，比例为：1:1:5至1:2:7。
作为本发明的进一步改进，该晶圆清洗机还包括导轨，所述安装平台安装在所述导轨上，且所述安装平台能够在所述导轨上移动。
本发明还公开了一种使用本发明晶圆清洗机进行晶圆搬运的方法，在进行晶圆搬运时，使安装平台位于第一清洗腔体和第二清洗腔体的中间位置，通过三轴机械手实现晶圆在第一清洗腔体和第二清洗腔体之间的搬运。
本发明的有益效果是：本发明能够提升产能，同时减少异物灰尘。
附图说明
图1是现有的晶圆搬送方法1示意图；
图2是现有的晶圆搬送方法2示意图；
图3是本发明的结构示意图；
图4是喷嘴结构示意图。
具体实施方式
如图3所示，本发明公开了一种晶圆清洗机，包括第一清洗腔体101、第二清洗腔体102、安装平台103、三轴机械手104，所述三轴机械手104安装在所述安装平台103上，所述三轴机械手104能够在所述第一清洗腔体101和所述第二清洗腔体102之间移动。
所述三轴机械手104的根部安装在所述安装平台103上，且所述三轴机械手104的根部能够在所述安装平台103上旋转。
第一清洗腔体101和第二清洗腔体102是用来清洗晶圆的腔体，第一清洗腔体101和第二清洗腔体102里面安装有多支喷嘴，旋转chuck，支撑PIN，药液回收分层沟槽等。
所述第一清洗腔体101和/或所述第二清洗腔体102内安装有侦测***，所述侦测***用于破片侦测及晶圆位置侦测。
该晶圆清洗机还包括导轨105，所述安装平台103安装在所述导轨105上，且所述安装平台103能够在所述导轨105上移动。
三轴机械手104具有三关节，通过三关节可以实现三轴机械手104在有限的空间内延伸及收缩。
所述第一清洗腔体101和所述第二清洗腔体102内安装有喷嘴，如图4所示，所述喷嘴包括喷嘴本体1，所述喷嘴本体1设有至少两个输入口，在输入口位置设有流量控制阀。
所述喷嘴本体1内部设有螺纹。
所述喷嘴本体1内部设有温度控制模块，所述温度控制模块用于对药液的温度进行控制。可以藉由稳定化性的药液加热，混合不稳定化性的药液，通过温度控制模块在喷嘴本体1内快速的加热，达到精密的温度控制，减少药液蒸发量，及减少管路组件的消耗腐蚀。
作为喷嘴的优选实施例，所述流量控制阀为两个，两个流量控制阀分别为第一流量控制阀和第二流量控制阀，所述输入口为两个，两个输入口分别为第一输入口2和第二输入口3，所述第一流量控制阀安装在所述第一输入口2位置处，所述第二流量控制阀安装在所述第二输入口3位置处。
作为本发明的一个实施例，药液经由所述第一输入口2和第二输入口3流入所述喷嘴本体1内部，所述药液由两种溶液混合而成，第一种溶液为酸液或碱液(例如，第一种溶液为硝酸和氢氟酸)，第二种溶液为去离子水。通过本发明的喷嘴，可以在晶圆清洗工艺前，以精密的流量控制阀的调配，达到特定浓度，晶圆由硅材料制成，硝酸(HNO3)与硅(Si)可以反应成SiO2，SiO2再被氢氟酸(HF)反应成氟硅酸(H2SiF6)溶解于水中带走，亦即硅表面可以被此药液反应而成倒角。在该实施例中，药液的质量百分比为：硝酸68.9％、HF0.8％、去离子水30.3％。
作为本发明的另一个实施例，药液经由所述第一输入口2和第二输入口3流入所述喷嘴本体1内部，所述药液由两种溶液混合而成，第一种溶液为盐酸或氨水，第二种溶液为过氧化氢。氨水+过氧化氢的药液，该药液能够去除硅晶圆表面异物，氨水+过氧化氢的水溶液，一般称为SC1，标准配比为NH4OH/H2O2/H2O，比例为：1:1:5至1:2:7。盐酸+过氧化氢的药液，该药液能够去除硅晶圆表面金属离子，盐酸+过氧化氢的水溶液，一般称为SC2，标准配比为HCl/H2O2/H2O，比例为：1:1:6至1:2:8。通过本发明的喷嘴，可以在晶圆清洗工艺前，以精密的流量控制阀的调配，达到SC-1药液的特定浓度，以进行最佳洗净效果。
因为本发明的喷嘴本体1内部设有螺纹，所以，当两种溶液进入喷嘴本体1内后，在螺纹的辅助下，两种溶液可以快速混合成药液。
在本发明中，通过第一流量控制阀和第二流量控制阀能够控制第一种溶液和第二种溶液流入喷嘴本体1内部的流量，从而制成指定浓度的药液。
本发明的喷嘴，可以快速对应不同制程及制程问题，同时协助新制程开发，缩短药液调配时间，减少药液测试用量，提高设备稼动比例，降低工程生产成本。
本发明还公开了一种使用本发明晶圆清洗机进行晶圆搬运的方法，在进行晶圆搬运时，使安装平台103位于第一清洗腔体101和第二清洗腔体102的中间位置，通过三轴机械手104实现晶圆在第一清洗腔体101和第二清洗腔体102之间的搬运。
本发明将取放片位置设定在第一清洗腔体101和第二清洗腔体102的中间，就可以取代目前主流的搬送方式，减少一次移动，让产能提升1/6，同时减少异物发尘。现有的动作流程为(1)buffer取放片→(2)move→(3)第一清洗腔体101取放片→(4)stepping→(5)第二清洗腔体102取放片→(6)move→(7)buffer取放片，利用本发明可以减少步骤(4)，安装平台103无需移动，让动作流程由六步骤减为五步骤，增加16％晶圆清洗产能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种晶圆清洗机，其特征在于，包括第一清洗腔体(101)、第二清洗腔体(102)、安装平台(103)、三轴机械手(104)，所述三轴机械手(104)安装在所述安装平台(103)上，所述三轴机械手(104)能够在所述第一清洗腔体(101)和所述第二清洗腔体(102)之间移动。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗机，其特征在于，所述三轴机械手(104)的根部安装在所述安装平台(103)上，且所述三轴机械手(104)的根部能够在所述安装平台(103)上旋转。
3.根据权利要求1所述的晶圆清洗机，其特征在于，所述第一清洗腔体(101)和/或所述第二清洗腔体(102)内安装有侦测***，所述侦测***用于破片侦测及晶圆位置侦测。
4.根据权利要求1所述的晶圆清洗机，其特征在于，所述第一清洗腔体(101)和所述第二清洗腔体(102)内安装有喷嘴，所述喷嘴包括喷嘴本体(1)，所述喷嘴本体(1)设有至少两个输入口，在输入口位置设有流量控制阀，所述喷嘴本体(1)内部设有螺纹。
5.根据权利要求4所述的晶圆清洗机，其特征在于，所述喷嘴本体(1)内部设有温度控制模块，所述温度控制模块用于对药液的温度进行控制。
6.根据权利要求4所述的晶圆清洗机，其特征在于，所述流量控制阀为两个，两个流量控制阀分别为第一流量控制阀和第二流量控制阀，所述输入口为两个，两个输入口分别为第一输入口(2)和第二输入口(3)，所述第一流量控制阀安装在所述第一输入口(2)位置处，所述第二流量控制阀安装在所述第二输入口(3)位置处。
7.根据权利要求4所述的晶圆清洗机，其特征在于，药液经由所述第一输入口(2)和第二输入口(3)流入所述喷嘴本体(1)内部，所述药液由两种溶液混合而成，第一种溶液为硝酸和氢氟酸，第二种溶液为去离子水；晶圆由硅材料制成，硝酸与硅反应成SiO2，SiO2再被氢氟酸反应成氟硅酸溶解于水中，药液的质量百分比为：硝酸68.9％、氢氟酸0.8％、去离子水30.3％。
8.根据权利要求4所述的晶圆清洗机，其特征在于，药液由两种溶液混合而成，第一种溶液为盐酸或氨水，第二种溶液为过氧化氢，盐酸+过氧化氢的水溶液的标准配比为HCl/H2O2/H2O，比例为：1:1:6至1:2:8；氨水+过氧化氢的水溶液的标准配比为NH4OH/H2O2/H2O，比例为：1:1:5至1:2:7。
9.根据权利要求1至8任一项所述的晶圆清洗机，其特征在于，该晶圆清洗机还包括导轨(105)，所述安装平台(103)安装在所述导轨(105)上，且所述安装平台(103)能够在所述导轨(105)上移动。
10.一种使用权利要求1至9任一项所述晶圆清洗机进行晶圆搬运的方法，其特征在于：在进行晶圆搬运时，使安装平台(103)位于第一清洗腔体(101)和第二清洗腔体(102)的中间位置，通过三轴机械手(104)实现晶圆在第一清洗腔体(101)和第二清洗腔体(102)之间的搬运。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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