本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路芯片制造，尤其是涉及一種晶圓搬運裝置及拋光系統(tǒng)、拋光工藝。

背景技術(shù)：

1、晶圓在加工過程中，需要通過晶圓裝載裝置對晶圓進行存儲和檢測，然后通過晶圓傳輸設(shè)備完成對于晶圓的傳輸，使其傳輸?shù)教囟ㄎ恢眠M行下一步的工藝加工。機械手將晶圓從晶圓盒中取出，搬運到晶圓傳輸設(shè)備中，在預(yù)對準(zhǔn)處理后傳輸至晶圓加工設(shè)備端。機械手將晶圓從晶圓盒中取出前，需要對晶圓盒內(nèi)的晶圓狀態(tài)進行有效檢測，方能確保機械手精準(zhǔn)安全的取出晶圓并進行搬運。

2、在一些特定環(huán)境下，例如干燥環(huán)境下，在拋光或清洗步驟中，前一步驟的晶圓表面粘著的污垢難以去除會增加了工作負擔(dān)。而在潮濕的條件下，晶圓表面不會粘附污垢或微塵，進而可以運輸?shù)较乱还ば虻奶幚碓O(shè)備中。因此，需要提供一種在潮濕環(huán)境下可以運行的晶圓搬運裝置及晶圓拋光系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種晶圓搬運裝置及拋光系統(tǒng)、拋光工藝，其將晶圓在流體介質(zhì)內(nèi)進行移動，保持晶圓濕潤，避免晶圓表面粘附污垢或微塵。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種晶圓搬運裝置，包括：

3、箱體，內(nèi)置有流體介質(zhì)，頂部具有開口，其至少具有第一工作位和第二工作位；

4、片盒，具有多個用于放置晶圓的腔體槽，可自所述箱體的頂部開口置于箱體內(nèi)；

5、轉(zhuǎn)移機構(gòu)，用于獲取片盒內(nèi)的晶圓并轉(zhuǎn)移至拋光區(qū)域，對應(yīng)所述第二工作位設(shè)置；

6、在所述第一工作位，所述片盒置入箱體的流體介質(zhì)內(nèi)；在第二工作位，所述轉(zhuǎn)移機構(gòu)將流體介質(zhì)內(nèi)的片盒向外輸送；

7、移動機構(gòu)，用于驅(qū)動片盒在流體介質(zhì)中、于第一工作位和第二工作位之間移動。

8、進一步的，所述第一工作位和第二工作位沿著所述箱體的長度方向間隔設(shè)置。

9、進一步的，所述移動機構(gòu)包括靠近箱體設(shè)置的軌道，可沿軌道平移的升降單元，及連接于升降單元的承托部，所述片盒置于承托部，所述軌道自第一工作位延伸至第二工作位。

10、進一步的，所述承托部具有轉(zhuǎn)動限位件，該轉(zhuǎn)動限位件具有可與片盒相鄰側(cè)壁相抵的第一限位部和第二限位部，所述第一限位部或/和第二限位部具有調(diào)節(jié)槽。

11、進一步的，所述腔體槽頂部開放，所述片盒傾斜放置，以使得腔體槽內(nèi)的晶圓傾斜設(shè)置，其與豎直方向的傾斜夾角為2-20°。

12、進一步的，所述箱體包括內(nèi)箱體和外箱體，所述片盒置于內(nèi)箱體，內(nèi)箱體的流體介質(zhì)溢流至外箱體。

13、進一步的，還包括用于監(jiān)測晶圓位置和狀態(tài)的傳感器，其發(fā)射的信號與腔體槽內(nèi)的晶圓所在平面平行或趨于平行。

14、進一步的，所述傳感器位于箱體的流體介質(zhì)以下位置，或者，所述傳感器位于流體介質(zhì)以上位置。

15、進一步的，所述傳感器和腔體槽均位于流體介質(zhì)中；或者，所述傳感器和腔體槽均位于流體介質(zhì)以外區(qū)域；或者，所述傳感器位于流體介質(zhì)以外區(qū)域，所述腔體槽位于流體介質(zhì)中。

16、進一步的，所述箱體設(shè)有液位傳感器。

17、進一步的，所述箱體的數(shù)量為兩個，其并排設(shè)置，以使得兩個箱體的第二工作位相鄰；

18、或者，

19、所述箱體的數(shù)量為兩個，其并列設(shè)置，以使得兩個箱體的第一工作位相鄰、兩個箱體的第二工作位相鄰。

20、進一步的，所述流體介質(zhì)為透明液體，該透明液體為純水，或者為氫氧化鈉溶液。

21、進一步的，所述轉(zhuǎn)移機構(gòu)至少包括基座，連接于基座的第一轉(zhuǎn)動體，第二轉(zhuǎn)動體，及用于獲取晶圓的夾爪。

22、本發(fā)明還公開了一種拋光系統(tǒng)，包括：

23、如上所述的晶圓搬運裝置；

24、拋光單元，設(shè)于拋光區(qū)域，其至少包括位于箱體同側(cè)的第一拋光單元和第二拋光單元，且該第一拋光單元和第二拋光單元的連線與所述第一工作位和第二工作位的連線平行或趨于平行。

25、進一步的，所述箱體的數(shù)量為兩個，其并排設(shè)置，以使得兩個箱體的第二工作位相鄰；

26、所述拋光單元的數(shù)量為兩個，其并排設(shè)置；或者，所述拋光單元的數(shù)量為四個，其中兩個拋光單元并排設(shè)置在兩個箱體的同一側(cè)，另外兩個拋光單元并排設(shè)置在兩個箱體的另外同一側(cè)；或者，所述拋光單元的數(shù)量為2n+2m，其中2n個拋光單元并排設(shè)置在兩個箱體的同一側(cè)，另外2m個拋光單元并排設(shè)置在兩個箱體的另外同一側(cè)，m和n相同或不相同。

27、進一步的，所述轉(zhuǎn)移機構(gòu)位于兩個箱體之間。

28、本發(fā)明又公開了一種拋光工藝，依托于所述的拋光系統(tǒng)，包括以下步驟：

29、s1，將裝有待拋光晶圓的第一片盒置入內(nèi)置有流體介質(zhì)的第一箱體內(nèi)，并將第一片盒固定安裝在第一移動機構(gòu)，此時第一片盒內(nèi)晶圓完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)，第一移動機構(gòu)位于第一工作位；

30、將裝有待拋光晶圓的第二片盒置入內(nèi)置有流體介質(zhì)的第二箱體內(nèi)，并將第二片盒固定安裝在第二移動機構(gòu)，此時第二片盒內(nèi)晶圓完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)，第二移動機構(gòu)位于第一工作位；

31、s2，第一移動機構(gòu)將第一片盒從第一工作位轉(zhuǎn)移至第二工作位，第一片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

32、第二移動機構(gòu)將第二片盒從第一工作位轉(zhuǎn)移至第二工作位，第一片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

33、s3，轉(zhuǎn)移機構(gòu)將第一片盒中位于流體介質(zhì)內(nèi)的晶圓取出、并轉(zhuǎn)移至拋光區(qū)域；

34、s4，第一片盒的晶圓完成拋光后，轉(zhuǎn)移機構(gòu)將其轉(zhuǎn)移至第一片盒內(nèi)，使得完成拋光的晶圓重新浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)；

35、s5，第一片盒內(nèi)的晶圓均完成拋光后，第一移動機構(gòu)將第一片盒從第二工作位轉(zhuǎn)移至第一工作位，第一片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

36、此時，轉(zhuǎn)移機構(gòu)將第二片盒中位于流體介質(zhì)內(nèi)的晶圓取出、并轉(zhuǎn)移至拋光區(qū)域；

37、此時，第一片盒在第一工作位與完成拋光的晶圓一起整體取出，進入下一步工藝流程，并將置有未拋光晶圓的另一片盒置入第一箱體；

38、s6，第二片盒的晶圓完成拋光后，轉(zhuǎn)移機構(gòu)將其轉(zhuǎn)移至第二片盒內(nèi)，使得完成拋光的晶圓重新浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)；

39、此時，第一移動機構(gòu)將第一片盒從第一工作位轉(zhuǎn)移至第二工作位，第一片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

40、s7，第二片盒內(nèi)的晶圓均完成拋光后，第二移動機構(gòu)將第二片盒從第二工作位轉(zhuǎn)移至第一工作位，第二片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

41、轉(zhuǎn)移機構(gòu)將更新后的另一片盒中位于流體介質(zhì)內(nèi)的晶圓取出、并轉(zhuǎn)移至拋光區(qū)域。

42、進一步的，所述步驟s2之后還包括步驟s21，檢測晶圓位于第一片盒內(nèi)腔體槽的位置，并將該位置信號傳輸至轉(zhuǎn)移機構(gòu)。

43、進一步的，所述步驟s1之后還包括步驟s11，液位傳感器檢測箱體內(nèi)液位變化，以判斷片盒內(nèi)晶圓是否完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)，和/或判斷片盒內(nèi)晶圓數(shù)量是否正確。

44、進一步的，所述步驟s1中將第一片盒置入第一箱體內(nèi)的運動軌跡投影落在第一片盒中第一工作位和第二工作位的連線上。

45、本發(fā)明公開了一種拋光工藝，依托于所述的拋光系統(tǒng)，包括以下步驟：

46、s11，將裝有待拋光晶圓的第一片盒置入內(nèi)置有流體介質(zhì)的第一箱體內(nèi)，并將第一片盒固定安裝在第一移動機構(gòu)，此時第一片盒內(nèi)晶圓完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)，第一移動機構(gòu)位于第一工作位；

47、將裝有待拋光晶圓的第二片盒置入內(nèi)置有流體介質(zhì)的第二箱體內(nèi)，并將第二片盒固定安裝在第二移動機構(gòu)，此時第二片盒內(nèi)晶圓完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)，第二移動機構(gòu)位于第一工作位；

48、s12，第一移動機構(gòu)將第一片盒從第一工作位轉(zhuǎn)移至第二工作位，第一片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

49、第二移動機構(gòu)將第二片盒從第一工作位轉(zhuǎn)移至第二工作位，第一片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

50、s13，轉(zhuǎn)移機構(gòu)將第一片盒中位于流體介質(zhì)內(nèi)的晶圓取出、并轉(zhuǎn)移至拋光區(qū)域；

51、s14，第一片盒的晶圓完成拋光后，轉(zhuǎn)移機構(gòu)將其轉(zhuǎn)移至第一片盒內(nèi)，使得完成拋光的晶圓重新浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)；

52、s15，第一片盒內(nèi)的晶圓均完成拋光后，第一移動機構(gòu)將第一片盒從第二工作位轉(zhuǎn)移至第一工作位，第一片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

53、此時，轉(zhuǎn)移機構(gòu)將第二片盒中位于流體介質(zhì)內(nèi)的晶圓取出、并轉(zhuǎn)移至拋光區(qū)域；

54、此時，第一片盒在第一工作位與完成拋光的晶圓一起整體取出，進入下一步工藝流程，并將置有未拋光晶圓的另一第一片盒置入第一箱體；

55、s16，第二片盒的晶圓完成拋光后，轉(zhuǎn)移機構(gòu)將其轉(zhuǎn)移至第二片盒內(nèi)，使得完成拋光的晶圓重新浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)；

56、此時，第一移動機構(gòu)將更新后的另一片盒從第一工作位轉(zhuǎn)移至第二工作位，另一片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

57、s17，第二片盒內(nèi)的晶圓均完成拋光后，第二移動機構(gòu)將第二片盒從第二工作位轉(zhuǎn)移至第一工作位，第二片盒內(nèi)晶圓保持在完全浸沒在流體介質(zhì)內(nèi)的狀態(tài)；

58、轉(zhuǎn)移機構(gòu)將更新后的另一片盒中位于流體介質(zhì)內(nèi)的晶圓取出、并轉(zhuǎn)移至拋光區(qū)域；

59、此時，第二片盒在第一工作位于完成拋光的晶圓一起整體取出，進入下一步工藝流程，并將置有未拋光晶圓的另一片盒置入第二箱體。

60、本發(fā)明的有益效果是：1）晶圓在第一工作位和第二工作位之間移動過程都處于流體介質(zhì)內(nèi)，保持晶圓濕潤的狀態(tài)，避免晶圓表面粘附污垢或微塵，保持晶圓良好的狀態(tài)，避免晶圓產(chǎn)生缺陷；2）通過片盒和移動機構(gòu)實現(xiàn)晶圓的移動，減少轉(zhuǎn)移機構(gòu)的運動維度，降低使用成本，而且轉(zhuǎn)移機構(gòu)專注于晶圓的取放，轉(zhuǎn)移機構(gòu)獲取晶圓的效率高，促使拋光工藝效率提升；3）晶圓隨著片盒移動至第二工作位后，轉(zhuǎn)移機構(gòu)再進行取放晶圓的動作，提高轉(zhuǎn)移機構(gòu)取放晶圓的安全性；4）拋光系統(tǒng)的兼容性強，可從一個箱體或從兩個箱體或從多個箱體將晶圓運送至拋光區(qū)域的一個拋光單元或兩個拋光單元或兩側(cè)的偶數(shù)個拋光單元，或者運送至清洗單元，可以適應(yīng)不同拋光區(qū)域的布局，靈活度高；5）兩個箱體的第二工作位相鄰布設(shè)，使得轉(zhuǎn)移機構(gòu)取放晶圓的工位相對集中，轉(zhuǎn)移機構(gòu)傳輸晶圓的連續(xù)性高，取放晶圓的效率高；6）一個箱體內(nèi)置一個片盒，避免片盒移動時由于液體的晃動影響到其他片盒里晶圓的狀態(tài)。