專利名稱：一種晶圓位置校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓位置校準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械界面(SMIF，StandardMechanical Interface)技術(shù)是以“隔
離技術(shù)”概念為中心。隔離技術(shù)指在通過(guò)將晶圓封閉在一個(gè)超潔凈的環(huán)境中，同時(shí)放寬 對(duì)這個(gè)封閉環(huán)境以外的潔凈度要求來(lái)防止產(chǎn)品被污染。SMIF由三部分組成，用來(lái)封閉在 制造過(guò)程中存儲(chǔ)和運(yùn)輸盒裝半導(dǎo)體晶圓的集裝箱，即標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械界面晶圓盒(SMIF-Pod)； 用來(lái)打開(kāi)SMIF-Pod的輸入輸出裝置，即裝載端口；和通過(guò)工藝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)裝載端口整合 的超潔凈封閉式小型環(huán)境。操作員通過(guò)人工將SMIF-Pod送至裝載端口 ；裝載端口自動(dòng) 打開(kāi)SMIF-Pod，除去盒子，并將其置于小型環(huán)境中。然后，內(nèi)建于小型環(huán)境中的一個(gè)晶 圓處理裝置就會(huì)移動(dòng)每片晶圓，使其與制程工藝系統(tǒng)接觸。一旦制程步驟完成，晶圓就 被放回盒子和SMIF-Pod，操作員人工再將其送往下一個(gè)步驟。美國(guó)MRC (Materials Research Corporation)公司的 IV system 儀器是在對(duì)晶圓采用
物理氣相沉積的濺射工藝中使用，并沒(méi)有應(yīng)用SMIF技術(shù)。因?yàn)椋绹?guó)MRC公司的IV system儀器中包括傳輸系統(tǒng)，該傳輸系統(tǒng)的晶圓盒和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械界面中的晶圓盒結(jié)構(gòu)是不 同的，在該傳輸系統(tǒng)中使用開(kāi)放式晶圓盒(opencassette)。美國(guó)MRC公司的IV system儀器中傳輸系統(tǒng)包括基座、機(jī)械臂(robot)、機(jī)械手 (blade)、夾具(clamp)、推動(dòng)器(pusher)和開(kāi)放式晶圓盒(opencassette)。圖1是一種立式狀態(tài)的開(kāi)放式晶圓盒結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，開(kāi)放式晶圓盒10 的兩側(cè)內(nèi)部設(shè)有多個(gè)平行的插槽口可水平容置多個(gè)晶圓，開(kāi)放式晶圓盒10的第一側(cè)13、 第二側(cè)14和底部19均有暴露在空氣中的開(kāi)口，開(kāi)放式晶圓盒10第一側(cè)13的開(kāi)口比第二 側(cè)14的開(kāi)口大，可供晶圓11的載出和載入操作。推動(dòng)器設(shè)置在以基座為圓心的徑向位置上，所述推動(dòng)器可以是一個(gè)或者是若干 個(gè)，一個(gè)推動(dòng)器的上面可以放置一個(gè)開(kāi)放式晶圓盒，此時(shí)的開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)和底 部同時(shí)被安裝在所述推動(dòng)器上，這樣開(kāi)放式晶圓盒可以隨推動(dòng)器的移動(dòng)呈現(xiàn)兩種狀態(tài)， 分別為躺式狀態(tài)和立式狀態(tài)。圖1所示的開(kāi)放式晶圓盒10呈立式狀態(tài)，此狀態(tài)為向該開(kāi)放式晶圓盒10載出晶 圓11時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)的開(kāi)放式晶圓盒10的第一側(cè)13開(kāi)口與基座相對(duì)。躺式狀態(tài)的開(kāi)放式晶圓盒與立式狀態(tài)的開(kāi)放式晶圓盒互呈90度。所述躺式狀態(tài) 為向開(kāi)放式晶圓盒載入晶圓時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)的開(kāi)放式晶圓盒的第一側(cè)開(kāi)口朝上，向晶圓 盒載入晶圓時(shí)，晶圓根據(jù)自身的重力作用導(dǎo)致晶圓的邊緣抵到該晶圓盒的第二側(cè)?；显O(shè)置有可升降并且能夠360度自由旋轉(zhuǎn)的機(jī)械臂、在機(jī)械臂的頂端設(shè)置 有可伸縮并且能夠360度自由旋轉(zhuǎn)的機(jī)械手，所述機(jī)械手在美國(guó)MRC公司的IV system儀 器傳輸過(guò)程中起到承載晶圓的作用，圖2A-圖2C是本實(shí)施例MRC IV system儀器的傳輸 裝置中的機(jī)械手吸取晶圓的過(guò)程示意圖，如圖2A所示，機(jī)械手23的一面設(shè)置有多個(gè)氣孔(圖未示)，在機(jī)械手23吸取晶圓21的同時(shí)，氣孔釋放氣體，在機(jī)械手23的不吸取晶圓 21的一面還設(shè)置有可伸縮的夾具22。如圖2B所示，機(jī)械手23主要以空氣動(dòng)力學(xué)的原理 將晶圓21吸取至機(jī)械手23的一面，如圖2C所示，當(dāng)機(jī)械手23依靠空氣動(dòng)力學(xué)原理將晶 圓21吸取后還需要夾具22向開(kāi)放式晶圓盒的方向移動(dòng)(如圖2C箭頭所示的方向)并將 晶圓21夾住以進(jìn)一步固定，可以使從開(kāi)放式晶圓盒中載出的晶圓21在機(jī)械手23上更加 穩(wěn)定和牢固。美國(guó)MRC公司的IV system儀器中傳輸系統(tǒng)的工作過(guò)程分為四個(gè)步驟，分別為，(1)該傳輸系統(tǒng)中其中一個(gè)空的開(kāi)放式晶圓盒隨推動(dòng)器的移動(dòng)至躺式狀態(tài)，所述 “空的開(kāi)放式晶圓盒”是指在開(kāi)放式晶圓盒兩側(cè)的卡槽中沒(méi)有晶圓。(2)機(jī)械臂帶動(dòng)機(jī)械手將需要進(jìn)行物理氣相沉積工藝的晶圓放入所述開(kāi)放式晶圓 盒中指定插槽處。具體過(guò)程為當(dāng)機(jī)械臂帶動(dòng)著承載晶圓的機(jī)械手將晶圓移至所述開(kāi)放式晶圓盒指 定插槽處后，再次依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理使機(jī)械手釋放晶圓，與此同時(shí)夾具松開(kāi)晶圓，此 時(shí)的晶圓受重力的影響其邊緣接觸至開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)，并且各晶圓的部分邊緣已 經(jīng)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口處露出。(3)當(dāng)符合要求的晶圓都被機(jī)械手載入至該開(kāi)放式晶圓盒的指定插槽處后，推動(dòng) 器將該開(kāi)放式晶圓盒由躺式狀態(tài)移動(dòng)至立式狀態(tài)。(4)機(jī)械臂再次帶動(dòng)機(jī)械手將所述開(kāi)放式晶圓盒中指定插槽處的晶圓載出至物理 氣相沉積工藝處，直到該開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓都被載出至物理氣相沉積的工藝當(dāng)中。 具體過(guò)程為當(dāng)機(jī)械臂帶動(dòng)著沒(méi)有承載晶圓的機(jī)械手移至所述開(kāi)放式晶圓盒的指定插槽處 的上方后，依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理使機(jī)械手吸取放置在指定插槽處的晶圓，與此同時(shí)機(jī)械 手不吸取晶圓面上方的夾具夾緊晶圓，夾具夾緊晶圓的過(guò)程首先為該夾具產(chǎn)生一個(gè)向開(kāi) 放式晶圓盒的水平推力來(lái)推動(dòng)晶圓，然后再將晶圓夾緊。此時(shí)的晶圓會(huì)在機(jī)械手上更加 穩(wěn)定和牢固。推動(dòng)器將放置有晶圓的開(kāi)放式晶圓盒由躺式狀態(tài)移動(dòng)至立式狀態(tài)，此時(shí)的晶圓 的邊緣接觸至開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)，并且各晶圓的部分邊緣已經(jīng)從開(kāi)放式晶圓盒的第 二側(cè)開(kāi)口處露出(如圖3A所示)，當(dāng)機(jī)械臂帶動(dòng)機(jī)械手伸入開(kāi)放式晶圓盒中并將所述開(kāi) 放式晶圓盒中的某個(gè)晶圓載出之前，需要機(jī)械手上的夾具夾緊晶圓，夾具夾緊晶圓的時(shí) 候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向開(kāi)放式晶圓盒方向的水平推力來(lái)水平推動(dòng)晶圓，使得該晶圓繼續(xù)向開(kāi)放 式晶圓盒第二側(cè)的方向移動(dòng)，這樣使原本邊緣已接觸開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)邊緣的晶圓對(duì) 開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)邊緣產(chǎn)生一個(gè)撞擊力，此撞擊力將會(huì)嚴(yán)重的損壞晶圓，并且使晶 圓的雜質(zhì)參數(shù)PD(Partide)明顯增大，造成晶圓的生產(chǎn)良率下降。所述雜質(zhì)參數(shù)PD是衡 量晶圓潔凈度的參數(shù)，即以單位面積的晶圓最大允許的顆粒數(shù)即粒子計(jì)數(shù)濃度來(lái)衡量。 理想潔凈度的晶圓是在超真空中，粒子計(jì)數(shù)濃度為0，因此，晶圓的雜質(zhì)參數(shù)PD越小， 晶圓的潔凈度就越好，晶圓越符合生產(chǎn)要求。例如，美國(guó)MRC 公司的 IV system 的說(shuō)明書(shū)《OEMGroup—MRC—Eclipse— Presentation》中，詳細(xì)介紹了該儀器的傳輸系統(tǒng)操作的具體步驟，并不能解決當(dāng)機(jī)械臂 帶動(dòng)機(jī)械手伸入開(kāi)放式晶圓盒中并將所述開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓載出之前，由于機(jī)械手 上的夾具夾緊晶圓時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向開(kāi)放式晶圓盒方向的水平推力來(lái)水平推動(dòng)晶圓，使原本邊緣已接觸開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)邊緣的晶圓對(duì)該開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)邊緣產(chǎn)生一個(gè) 撞擊力，此撞擊力將會(huì)嚴(yán)重的損壞上述晶圓，并使晶圓的雜質(zhì)參數(shù)PD(Partide)明顯增 大，造成晶圓的生產(chǎn)良率下降的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種晶圓位置校準(zhǔn)裝置，來(lái)減少晶圓的雜質(zhì) 參數(shù)PD(particle)，并提高晶圓的生產(chǎn)良率。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種晶圓位置校準(zhǔn)裝置，包括推動(dòng)器和放 置在所述推動(dòng)器上的晶圓盒，所述晶圓盒具有供取放晶圓的第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對(duì) 的第二側(cè)，所述晶圓位置校準(zhǔn)裝置還包括晶圓位置校準(zhǔn)件，在所述晶圓盒中放置有晶圓 時(shí)，所述晶圓位置校準(zhǔn)件放置在所述晶圓盒的第二側(cè)并推動(dòng)所述晶圓盒的晶圓，以校準(zhǔn) 所述晶圓在晶圓盒中的位置。可選的，所述晶圓位置校準(zhǔn)件放置在所述推動(dòng)器上?？蛇x的，還包括至少一個(gè)對(duì)所述晶圓位置校準(zhǔn)件進(jìn)行限位的限位件，設(shè)置在所 述晶圓盒的第二側(cè)，且固定在所述推動(dòng)器上?？蛇x的，所述晶圓位置校準(zhǔn)件為L(zhǎng)型，其高度為所述晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器 上的放置位置至晶圓盒頂端的垂直距離，寬度為所述晶圓盒的第二側(cè)寬度的1/2士40%?？蛇x的，所述晶圓位置校準(zhǔn)件的長(zhǎng)邊與短邊的交接處放置在所述推動(dòng)器的與所 述晶圓盒中心對(duì)應(yīng)的位置，所述限位件為一個(gè)，固定在所述推動(dòng)器的與所述晶圓盒中心 對(duì)應(yīng)的位置?？蛇x的，所述晶圓位置校準(zhǔn)件為H型，其高度為所述晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器 上的放置位置至晶圓盒頂端的垂直距離，寬度小于或等于所述晶圓盒的第二側(cè)寬度的二 分之一?？蛇x的，所述晶圓位置校準(zhǔn)件放置在所述推動(dòng)器的與所述晶圓盒中心對(duì)應(yīng)的位 置，所述限位件為二個(gè)，固定在所述推動(dòng)器的與所述晶圓位置校準(zhǔn)件的兩條長(zhǎng)邊的放置 位置對(duì)應(yīng)的位置。可選的，所述晶圓盒晶圓盒還具有相對(duì)的兩側(cè)面，以形成第一側(cè)的開(kāi)口和第二 側(cè)的開(kāi)口，所述相對(duì)的兩側(cè)面分別設(shè)有多個(gè)插槽，以供放置對(duì)應(yīng)數(shù)量的晶圓?？蛇x的，所述晶圓盒的第一側(cè)的開(kāi)口大于第二側(cè)的開(kāi)口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供了一種晶圓位置校準(zhǔn)裝置，推動(dòng)并校準(zhǔn)開(kāi)放 式晶圓盒中放置好的晶圓的位置，使開(kāi)放式晶圓盒中放置好的晶圓邊緣不接觸該開(kāi)放式 晶圓盒的第二側(cè)邊緣，解決了當(dāng)機(jī)械臂帶動(dòng)機(jī)械手伸入開(kāi)放式晶圓盒中并將所述開(kāi)放式 晶圓盒中的晶圓載出之前，避免晶圓邊緣與開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)邊緣側(cè)撞擊而損壞晶 圓，并且減小了該晶圓的雜質(zhì)參數(shù)PD(Partide),提高晶圓的生產(chǎn)良率和節(jié)約生產(chǎn)成本。

圖1是現(xiàn)有的立式狀態(tài)的開(kāi)放式晶圓盒實(shí)施例的示意圖；圖2A至圖2C是現(xiàn)有的MRC IV system儀器的傳輸裝置中的機(jī)械手吸取晶圓的 過(guò)程實(shí)施例示意圖；[0031]圖3A是本實(shí)用新型一實(shí)施例中采用晶圓位置校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)開(kāi)放式晶圓盒中晶圓 位置前的狀態(tài)示意圖。圖3B是本實(shí)用新型一實(shí)施例中采用晶圓位置校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)開(kāi)放式晶圓盒中晶圓 位置后的狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種晶圓位置校準(zhǔn)裝置，利用該裝置來(lái)校準(zhǔn)晶圓在開(kāi) 放式晶圓盒中的位置，避免了開(kāi)放式晶圓盒中晶圓的邊緣碰撞該開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè) 邊緣，解決了當(dāng)機(jī)械臂帶動(dòng)機(jī)械手伸入開(kāi)放式晶圓盒中并將所述開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓 載出之前，晶圓受損的問(wèn)題，并且減小了該晶圓的雜質(zhì)參數(shù)PD(Partide)。本實(shí)用新型實(shí)施例的晶圓位置校準(zhǔn)裝置包括推動(dòng)器、放置在所述推動(dòng)器上的 晶圓盒和晶圓位置校準(zhǔn)件。所述晶圓盒具有供取放晶圓的第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對(duì)的 第二側(cè)；在所述晶圓盒中放置有晶圓時(shí)，所述晶圓位置校準(zhǔn)件放置在所述晶圓盒的第二 側(cè)并推動(dòng)所述晶圓盒的晶圓，以校準(zhǔn)所述晶圓在晶圓盒中的位置。限位件固定在推動(dòng)器上，所述推動(dòng)器上設(shè)置有晶圓盒，即晶圓盒的底面與推動(dòng) 器的上表面接觸。所述限位件固定在所述晶圓盒底面的開(kāi)口處，并且所述限位件外側(cè)邊 緣與晶圓盒第二側(cè)面在同一個(gè)水平面上，與所述晶圓盒中水平放置好的晶圓面垂直，所 述放置在晶圓盒中的晶圓都平行。晶圓位置校準(zhǔn)件放置在推動(dòng)器上，推動(dòng)晶圓直到抵住 限位件，這樣依靠限位件和晶圓盒的頂端對(duì)晶圓位置校準(zhǔn)件進(jìn)行限位，使得晶圓位置校 準(zhǔn)件可以將晶圓校準(zhǔn)至合適的位置。在其他實(shí)施例中，固定在推動(dòng)器上的限位件可以有 一個(gè)或者是多個(gè)，也可以沒(méi)有限位件，如果推動(dòng)器上沒(méi)有固定限位件時(shí)，通過(guò)控制晶圓 位置校準(zhǔn)件的推動(dòng)程度把晶圓推到合適位置，使晶圓邊緣不接觸晶圓盒的第二側(cè)邊緣。
以下結(jié)合附圖來(lái)對(duì)實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明，圖3A和圖3B是本實(shí)施例中采用晶圓 位置校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)晶圓盒(以開(kāi)放式晶圓盒為例)中晶圓位置的前后狀態(tài)示意圖。如圖3A所示，晶圓位置校準(zhǔn)裝置包括推動(dòng)器(圖未示)、放置在所述推動(dòng)器 上的開(kāi)放式晶圓盒32和晶圓位置校準(zhǔn)件36。所述晶圓盒32具有供取放晶圓31的第一側(cè) 33和與所述第一側(cè)33相對(duì)的第二側(cè)34。本實(shí)施例中，在推動(dòng)器上固定一個(gè)限位件35，固定在所述推動(dòng)器的與所述晶圓 盒32中心對(duì)應(yīng)的位置，即所述限位件35固定在開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)34與推動(dòng)器放置 開(kāi)放式晶圓盒的表面的交界線段的中點(diǎn)處，此時(shí)的限位件35的外側(cè)面與開(kāi)放式晶圓盒的 第二側(cè)34共面。在其它實(shí)施例中，所述限位件也可以固定在所述交界線段的三分之一至 三分之二處的范圍內(nèi)。所述限位件的材料可以是金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、復(fù)合材料等材 料，在本實(shí)施例中，限位件35采用特氟龍(Teflon或PTFE)材料。特氟龍材料是由四氟 乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤(rùn)滑 不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。能在+250°C至-180°C的溫度下長(zhǎng)期工作，除熔 融金屬鈉和液氟外，能耐其它一切化學(xué)藥品，在王水中煮沸也不起變化。特氟龍材料相 對(duì)于其他材料價(jià)格更便宜和實(shí)用。本實(shí)施例中，限位件的底部采用膠體被直接粘貼到所 述推動(dòng)器的表面。[0040]晶圓位置校準(zhǔn)件36的有效作用范圍即有效高度為晶圓位置校準(zhǔn)件36在推動(dòng)器上 的放置位置至開(kāi)放式晶圓盒32頂端的垂直距離。晶圓位置校準(zhǔn)件的高度可以大于或等于 上述有效高度即可，這樣可以保證開(kāi)放式晶圓盒中所有放置好的晶圓都能被晶圓校準(zhǔn)件 36校準(zhǔn)到。具體過(guò)程為，上述美國(guó)MRC公司的IV system儀器中傳輸系統(tǒng)的工作過(guò)程有 四個(gè)步驟，在第三個(gè)步驟和第四個(gè)步驟之間，即當(dāng)美國(guó)MRC公司的IV system的傳輸系 統(tǒng)的機(jī)械臂帶動(dòng)機(jī)械手伸入開(kāi)放式晶圓盒中并將所述開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓載出之前， 需要機(jī)械手上的夾具夾緊晶圓，在夾緊晶圓之前，晶圓的邊緣已經(jīng)接觸至開(kāi)放式晶圓盒 的第二側(cè)邊緣，并且晶圓的部分邊緣已經(jīng)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口處露出。夾具夾 緊晶圓的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)水平向開(kāi)放式晶圓盒方向的推力來(lái)水平推動(dòng)晶圓，使得晶圓繼 續(xù)向開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)的方向移動(dòng)，這樣使原本邊緣已接觸開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)的晶 圓對(duì)開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)邊緣產(chǎn)生一個(gè)撞擊力，所述晶圓位置校準(zhǔn)件是夾具夾緊晶圓之 前應(yīng)用的，具體如圖3B所示，晶圓位置校準(zhǔn)件36受一個(gè)水平推力F的作用被水平推至所 述限位件35處，并且晶圓位置校準(zhǔn)件36接觸所述開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)34頂端，晶圓 位置校準(zhǔn)件36無(wú)法向水平推力F的方向繼續(xù)移動(dòng)，此時(shí)的所述開(kāi)放式晶圓盒中的所有晶 圓31受到晶圓位置校準(zhǔn)件36水平推力的作用，同時(shí)向開(kāi)放式晶圓盒的第一側(cè)33移動(dòng)至 合適位置。這樣夾具夾緊晶圓31的時(shí)候即使產(chǎn)生的一個(gè)向開(kāi)放式晶圓盒方向的推力來(lái)水 平推動(dòng)晶圓31，開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓31邊緣也不會(huì)接觸開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)34邊 緣，這樣開(kāi)放式晶圓盒中晶圓31的邊緣對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)34邊緣也不會(huì)產(chǎn)生一個(gè) 撞擊力。晶圓位置校準(zhǔn)件36放置在所述推動(dòng)器的與所述開(kāi)放式晶圓盒32中心對(duì)應(yīng)的位 置，晶圓位置校準(zhǔn)件36的有效高度大于或等于晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器上的放置位置至 開(kāi)放式晶圓盒頂端的垂直距離即可，晶圓位置校準(zhǔn)件36的作用為受所述開(kāi)放式晶圓盒方 向的作用力并水平移動(dòng)至限位件35處，可以使原本放置好并且邊緣與開(kāi)放式晶圓盒的第 二側(cè)邊緣接觸的所有晶圓向開(kāi)放式晶圓盒第一側(cè)方向移動(dòng)，避免機(jī)械臂在取開(kāi)放式晶圓 盒中的晶圓時(shí)晶圓的邊緣對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)邊緣產(chǎn)生撞擊力。晶圓位置校準(zhǔn)件36的材料可以為金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、復(fù)合材料 等材料。采用晶圓位置校準(zhǔn)裝置后，美國(guó)MRC公司的IV system儀器中傳輸系統(tǒng)的工作 過(guò)程分為七個(gè)步驟，分別為，(1)該傳輸系統(tǒng)中其中一個(gè)空的開(kāi)放式晶圓盒隨推動(dòng)器的移動(dòng)至躺式狀態(tài)，所述 “空的開(kāi)放式晶圓盒”是指在開(kāi)放式晶圓盒兩側(cè)的卡槽中沒(méi)有晶圓。(2)在所述推動(dòng)器上，在推動(dòng)器上的開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)面處粘貼限位件，并且 所述限位件的外側(cè)面與開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)面共面。當(dāng)然，限位件也可以預(yù)先固定在 推動(dòng)器上。(3)機(jī)械臂帶動(dòng)機(jī)械手將需要進(jìn)行物理氣相沉積工藝的晶圓放入所述開(kāi)放式晶圓 盒中指定插槽處。具體過(guò)程為當(dāng)機(jī)械臂帶動(dòng)著承載晶圓的機(jī)械手將晶圓移至所述開(kāi)放式 晶圓盒指定插槽處后，再次依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理使機(jī)械手釋放晶圓，與此同時(shí)夾具松開(kāi) 晶圓，此時(shí)的晶圓受重力的影響其邊緣接觸至開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)，并且所有晶圓的 部分邊緣已經(jīng)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口處露出。[0047](4)當(dāng)符合要求的晶圓都被機(jī)械手載入至該開(kāi)放式晶圓盒的指定插槽處后，推動(dòng) 器將該開(kāi)放式晶圓盒由躺式狀態(tài)移動(dòng)至立式狀態(tài)。(5)把晶圓位置校準(zhǔn)件放置在所述推動(dòng)器上，在所述開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)面， 并且所述晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器上受一個(gè)向開(kāi)放式晶圓盒方向的水平推力作用被水平 推至所述限位件處，此時(shí)的晶圓位置校準(zhǔn)件接觸到了所述開(kāi)放式晶圓盒的頂部。所述開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓由于受到晶圓位置校準(zhǔn)件水平推力的作用，同時(shí)向 開(kāi)放式晶圓盒的第一側(cè)移動(dòng)。這樣夾具夾緊晶圓的時(shí)候即使產(chǎn)生的向開(kāi)放式晶圓盒方向 的推力來(lái)水平推動(dòng)晶圓時(shí)，開(kāi)放式晶圓盒中的部分晶圓邊緣也不會(huì)接觸開(kāi)放式晶圓盒的 第二側(cè)邊緣，并且晶圓的部分邊緣也不會(huì)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口處露出，這樣開(kāi) 放式晶圓盒的晶圓邊緣對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)面也不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)撞擊力，避免了晶圓 的損壞。(6)將晶圓位置校準(zhǔn)件從推動(dòng)器上移走。(7)機(jī)械臂再次帶動(dòng)機(jī)械手將所述開(kāi)放式晶圓盒中指定插槽處的晶圓載出至物理 氣相沉積工藝處，直到該開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓都被載出至物理氣相沉積的工藝當(dāng)中。具體過(guò)程為當(dāng)機(jī)械臂帶動(dòng)著沒(méi)有承載晶圓的機(jī)械手移至所述開(kāi)放式晶圓盒的指 定插槽處的上方后，依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理使機(jī)械手吸取放置在指定插槽處的晶圓，然后 夾具夾緊晶圓，夾具夾緊晶圓的過(guò)程首先為該夾具產(chǎn)生一個(gè)水平向開(kāi)放式晶圓盒方向的 推力來(lái)水平推動(dòng)晶圓，再將該晶圓夾緊。此時(shí)的晶圓在機(jī)械手上更加穩(wěn)定和牢固。由于 晶圓位置校準(zhǔn)件對(duì)晶圓位置進(jìn)行了校準(zhǔn)，因此避免了晶圓因邊緣對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的第二 側(cè)邊緣產(chǎn)生撞擊力而造成損壞。在本實(shí)施例中，如圖3A和3B所示，所述晶圓位置校準(zhǔn)件36為L(zhǎng)型。L型晶 圓位置校準(zhǔn)件36包括兩條連接的邊(長(zhǎng)邊和短邊)，L型晶圓校準(zhǔn)件36的高度h(即長(zhǎng) 邊的長(zhǎng)度)至少為晶圓位置校準(zhǔn)件36在推動(dòng)器上放置的位置至開(kāi)放式晶圓盒頂端的垂直 距離，L型晶圓位置校準(zhǔn)件36的寬度w(即短邊的長(zhǎng)度)為所述晶圓盒的第二側(cè)寬度的 1/2士40%。在本實(shí)施例中，L型晶圓位置校準(zhǔn)件36的寬度w最佳為開(kāi)放式晶圓盒第二 側(cè)寬度的二分之一。L型晶圓位置校準(zhǔn)件36的短邊起輔助校準(zhǔn)作用，它能夠使得L型晶 圓校準(zhǔn)件36在推動(dòng)器上移動(dòng)的更加平穩(wěn)。在本實(shí)施例中，所述L型晶圓位置校準(zhǔn)件36采用不銹鋼材料。不銹鋼材料相對(duì) 于其他材料便宜和實(shí)用，并且平整不容易被污染。如圖3A-3B所示，當(dāng)用L型晶圓位置校準(zhǔn)件36校準(zhǔn)開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓31 的位置之前，晶圓31的邊緣已經(jīng)接觸至開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)34，并且晶圓的部分邊緣 已經(jīng)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口處38露出(如圖3A所示)。夾具夾緊晶圓的時(shí)候會(huì) 產(chǎn)生一個(gè)水平向開(kāi)放式晶圓盒方向的推力來(lái)水平推動(dòng)晶圓，這樣使原本邊緣已經(jīng)接觸開(kāi) 放式晶圓盒第二側(cè)邊緣的晶圓對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)邊緣產(chǎn)生一個(gè)撞擊力。在上述過(guò) 程中的夾具加緊晶圓31之前，所述L型晶圓位置較準(zhǔn)件36在推動(dòng)器上受一個(gè)水平推力F 的作用被水平推至所述限位件35處，并且晶圓位置校準(zhǔn)件36接觸到了所述開(kāi)放式晶圓盒 的頂部，所述開(kāi)放式晶圓盒中的各晶圓31由于受到晶圓位置校準(zhǔn)件36水平推力的作用， 同時(shí)向開(kāi)放式晶圓盒的第一側(cè)33移動(dòng)，使得晶圓的邊緣不會(huì)接觸開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè) 34，并且晶圓31的部分邊緣也不會(huì)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口 38處露出(如圖3B所示)，這樣夾具夾緊晶圓31的時(shí)候即使產(chǎn)生的一個(gè)向開(kāi)放式晶圓盒方向的推力來(lái)水平推 動(dòng)晶圓31，開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓31邊緣也不會(huì)接觸開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)34邊緣，晶 圓31的部分邊緣也不會(huì)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口 38處露出，這樣開(kāi)放式晶圓盒的晶 圓31的邊緣對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)34邊緣也不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)撞擊力，因此，晶圓31不 會(huì)被損壞。另外的實(shí)施例中，晶圓位置校準(zhǔn)件可以為H型，所述H型晶圓位置校準(zhǔn)件的高 度(即兩條長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度)至少為所述晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器上的放置位置至開(kāi)放式晶圓 盒頂端的垂直距離。所述H型晶圓位置校準(zhǔn)件的寬度(即中間短邊的長(zhǎng)度)小于或等于 所述晶圓盒的第二側(cè)寬度的二分之一。相應(yīng)地，推動(dòng)器上可以固定兩個(gè)限位件，分別為第一限位件和第二限位件，固 定在所述推動(dòng)器的與所述晶圓位置校準(zhǔn)件的兩條長(zhǎng)邊的放置位置對(duì)應(yīng)的位置。所述兩個(gè) 限位件的外側(cè)面分別與開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)面共面。此時(shí)的晶圓位置校準(zhǔn)件放置在所 述推動(dòng)器的與所述晶圓盒中心對(duì)應(yīng)的位置。H型晶圓位置校準(zhǔn)件的左端長(zhǎng)邊的底部接觸到所述第一限位件，H型晶圓位置校 準(zhǔn)件的右端長(zhǎng)邊底部接觸到所述第二限位件，即在H型晶圓位置校準(zhǔn)件的底部?jī)啥送瑫r(shí) 接觸兩個(gè)限位件時(shí)，所述H型晶圓位置校準(zhǔn)件的短邊并不接觸所述開(kāi)放式晶圓盒中的晶 圓，例如，晶圓位置校準(zhǔn)件的短邊可以位于兩片晶圓之間。當(dāng)用H型晶圓校準(zhǔn)件校準(zhǔn)開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓之前，晶圓的邊緣已經(jīng)接觸至 開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)邊緣，此時(shí)晶圓的部分邊緣已經(jīng)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口處 露出，夾具夾緊晶圓的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)水平向開(kāi)放式晶圓盒方向的推力來(lái)水平推動(dòng)該晶 圓，這樣使原本邊緣已經(jīng)接觸開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)邊緣的晶圓對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè) 邊緣產(chǎn)生一個(gè)撞擊力，在上述過(guò)程中的夾具夾緊晶圓之前，所述H型晶圓位置校準(zhǔn)件在 推動(dòng)器上受一個(gè)水平推力的作用被水平推至所述兩個(gè)限位件處，并且晶圓位置校準(zhǔn)件接 觸到了所述開(kāi)放式晶圓盒的頂部，此時(shí)的H型晶圓位置校準(zhǔn)件無(wú)法向開(kāi)放式晶圓盒的第 二側(cè)繼續(xù)移動(dòng)，所述開(kāi)放式晶圓盒中的所有晶圓受到H型晶圓位置校準(zhǔn)件水平推力的作 用，同時(shí)向開(kāi)放式晶圓盒的第一側(cè)移動(dòng)，使得晶圓不會(huì)接觸開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)，晶 圓的部分邊緣也不會(huì)從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口中露出，這樣夾具夾緊晶圓的時(shí)候即 使產(chǎn)生的一個(gè)向開(kāi)放式晶圓盒方向的推力來(lái)水平推動(dòng)晶圓，開(kāi)放式晶圓盒中的所有晶圓 邊緣也不會(huì)接觸開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)，所有晶圓的部分邊緣也不會(huì)從開(kāi)放式晶圓盒的 第二側(cè)開(kāi)口處露出，這樣開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓邊緣對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)邊緣也不 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)撞擊力，因此，晶圓不被損壞。在另一個(gè)實(shí)施例，推動(dòng)器上固定上述兩個(gè)限位件，而晶圓位置校準(zhǔn)件為兩個(gè)L 型晶圓位置校準(zhǔn)件組成，即為雙L型晶圓位置校準(zhǔn)件。雙L型晶圓位置校準(zhǔn)件包括的兩個(gè)L型晶圓位置校準(zhǔn)件分別為第一 L型晶圓位置 校準(zhǔn)件和第二 L型晶圓位置校準(zhǔn)件，所述兩個(gè)L型晶圓位置校準(zhǔn)件對(duì)稱，所述兩個(gè)L型 晶圓位置校準(zhǔn)件的高度(即兩個(gè)L型長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度)至少為晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器上的放 置位置至開(kāi)放式晶圓盒頂端的垂直距離。所述雙L型中的兩個(gè)L型晶圓位置校準(zhǔn)件的寬 度各為所述晶圓盒的第二側(cè)寬度10% 50%。即雙L型晶圓位置校準(zhǔn)件的第一 L型校準(zhǔn) 件的底部接觸所述第一限位件，第二 L型晶圓位置校準(zhǔn)件的底部接觸所述第二限位件，
9所述雙L型晶圓位置校準(zhǔn)件的兩個(gè)L型晶圓位置校準(zhǔn)件同時(shí)受到向開(kāi)放式晶圓盒方向且大 小相同的水平推力。所述雙L型晶圓位置校準(zhǔn)件的作用為在夾具夾緊晶圓之前，所述雙L型晶圓位置 校準(zhǔn)件在推動(dòng)器上受兩個(gè)大小和方向相同的水平推力的作用被水平推至所述兩個(gè)限位件 處，并且雙L型晶圓位置校準(zhǔn)件接觸到了所述開(kāi)放式晶圓盒的頂部，此時(shí)的雙L型晶圓位 置校準(zhǔn)件無(wú)法向開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)繼續(xù)移動(dòng)，此時(shí)的所述開(kāi)放式晶圓盒中的所有晶 圓受到雙L型晶圓位置校準(zhǔn)件水平推力的作用，同時(shí)向開(kāi)放式晶圓盒的第一側(cè)移動(dòng)，使 得晶圓邊緣不會(huì)接觸開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)，晶圓的部分邊緣也不會(huì)從開(kāi)放式晶圓盒的 第二側(cè)開(kāi)口中露出，這樣夾具夾緊晶圓的時(shí)候即使產(chǎn)生的一個(gè)向開(kāi)放式晶圓盒方向的推 力來(lái)水平推動(dòng)晶圓，使得晶圓繼續(xù)向開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)的方向移動(dòng)，開(kāi)放式晶圓盒中 的所有晶圓邊緣也不會(huì)接觸開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)邊緣，并且各晶圓的部分邊緣也不會(huì) 從開(kāi)放式晶圓盒的第二側(cè)開(kāi)口處露出，這樣開(kāi)放式晶圓盒的晶圓邊緣對(duì)開(kāi)放式晶圓盒的 第二側(cè)邊緣也不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)撞擊力，使得晶圓不被損壞。所述晶圓位置校準(zhǔn)件還可以為其它的形狀，如矩形，三角形、字母A型、字母 W型、字母Z型、字母U型等等。它們的高度至少滿足所述晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器上 的放置位置至開(kāi)放式晶圓盒的頂端，其它形狀的晶圓位置校準(zhǔn)件的高度只要滿足上述條 件也能起到校準(zhǔn)晶圓盒中晶圓位置的作用。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式 上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都 可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾， 或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的內(nèi)容，依 據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬 于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種晶圓位置校準(zhǔn)裝置，包括推動(dòng)器和放置在所述推動(dòng)器上的晶圓盒，所述晶圓 盒具有供取放晶圓的第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，其特征在于，所述晶圓位置 校準(zhǔn)裝置還包括晶圓位置校準(zhǔn)件，在所述晶圓盒中放置有晶圓時(shí)，所述晶圓位置校準(zhǔn)件 放置在所述晶圓盒的第二側(cè)并推動(dòng)所述晶圓盒的晶圓，以校準(zhǔn)所述晶圓在晶圓盒中的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓位置校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述晶圓位置校準(zhǔn)件放置在 所述推動(dòng)器上。
3.如權(quán)利要求1所述的晶圓位置校準(zhǔn)裝置，其特征在于，還包括至少一個(gè)對(duì)所述晶圓 位置校準(zhǔn)件進(jìn)行限位的限位件，設(shè)置在所述晶圓盒的第二側(cè)，且固定在所述推動(dòng)器上。
4.如權(quán)利要求3所述的晶圓位置校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述晶圓位置校準(zhǔn)件為L(zhǎng) 型，其高度為所述晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器上的放置位置至晶圓盒頂端的垂直距離，寬 度為所述晶圓盒的第二側(cè)寬度的1/2 士 40%。
5.如權(quán)利要求4所述的晶圓位置校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述晶圓位置校準(zhǔn)件長(zhǎng)邊與 短邊的交接處放置在所述推動(dòng)器的與所述晶圓盒中心對(duì)應(yīng)的位置，所述限位件為一個(gè)， 固定在所述推動(dòng)器的與所述晶圓盒中心對(duì)應(yīng)的位置。
6.如權(quán)利要求3所述的晶圓位置校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述晶圓位置校準(zhǔn)件為H 型，其高度為所述晶圓位置校準(zhǔn)件在推動(dòng)器上的放置位置至晶圓盒頂端的垂直距離，寬 度小于或等于所述晶圓盒的第二側(cè)寬度的二分之一。
7.如權(quán)利要求6所述的晶圓位置校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述晶圓位置校準(zhǔn)件放置在 所述推動(dòng)器的與所述晶圓盒中心對(duì)應(yīng)的位置，所述限位件為二個(gè)，固定在所述推動(dòng)器的 與所述晶圓位置校準(zhǔn)件的兩條長(zhǎng)邊的放置位置對(duì)應(yīng)的位置。
8.如權(quán)利要求1所述的晶圓位置校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述晶圓盒還具有相對(duì)的兩 側(cè)面，以形成第一側(cè)的開(kāi)口和第二側(cè)的開(kāi)口，所述相對(duì)的兩側(cè)面分別設(shè)有多個(gè)插槽，以 供放置對(duì)應(yīng)數(shù)量的晶圓。
9.如權(quán)利要求8所述的晶圓位置校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述晶圓盒的第一側(cè)的開(kāi)口 大于第二側(cè)的開(kāi)口。
專利摘要一種晶圓位置校準(zhǔn)裝置，包括推動(dòng)器和放置在所述推動(dòng)器上的晶圓盒，所述晶圓盒具有供取放晶圓的第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，其特征在于，所述晶圓位置校準(zhǔn)裝置還包括晶圓位置校準(zhǔn)件，在所述晶圓盒中放置有晶圓時(shí)，所述晶圓位置校準(zhǔn)件放置在所述晶圓盒的第二側(cè)并推動(dòng)所述晶圓盒的晶圓，以校準(zhǔn)所述晶圓在晶圓盒中的位置。所述晶圓位置校準(zhǔn)裝置可以避免開(kāi)放式晶圓盒中的晶圓邊緣與開(kāi)放式晶圓盒第二側(cè)邊緣撞擊而損壞晶圓，并且減小了該晶圓的雜質(zhì)參數(shù)，提高晶圓的生產(chǎn)良率和節(jié)約生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C23C14/56GK201793728SQ20102054372
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者周亮 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司