半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備的製作方法

2023-06-10 22:46:51 1

專利名稱：半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體晶圓製造技術領域，尤其涉及一種半導體晶圓傳遞及工藝前預 處理設備。
背景技術：
目前國際上半導體設備都需要這種半導體晶圓傳遞及工藝前預處理這一功能。大 部分設備廠商均因此環節結構設計缺陷，影響到後續晶圓產出率和良品率。當前大部分廠 商設備內部布局及相關部件功能的缺少，使得機械手效率低，相關部件功能的缺少，影響設 備內部環境的恆定及適宜的環境，導致晶圓良品率低。

發明內容
(一)要解決的技術問題本發明所要解決的技術問題是提供一種半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備， 該設備功能齊全，機械手效率高，可提高晶圓產出率及良品率。( 二 )技術方案為解決上述問題，本發明提供了一種半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，該設 備包括晶圓倉儲盒，設置於設備前面，置於晶圓裝載埠上，用於承載半導體晶圓；機械手， 設置於設備內部，用於從設置於設備背面的輸入輸出存儲裝置以及晶圓校正裝置抓取半導 體晶圓，放置於所述晶圓倉儲盒上，以及從所述晶圓倉儲盒上抓取半導體晶圓，放置於所述 輸入輸出存儲裝置上或所述晶圓校正裝置上，所述機械手可水平轉動，還可沿機械手導軌 沿水平以及豎直方向平動；晶圓校正裝置，設置於所述輸入輸出存儲裝置正下方，用於調整 置於其上的半導體晶圓的缺口位置。其中，所述機械手為雙臂四軸機械手，包括頂部手臂，從所述輸入輸出存儲裝置 以及晶圓校正裝置抓取半導體晶圓，放置於所述晶圓倉儲盒上；底部手臂，從所述晶圓倉儲 盒上抓取半導體晶圓，放置於所述輸入輸出存儲裝置上或所述晶圓校正裝置上；掃描裝置， 設置於所述底部手臂前端，用於掃描所述晶圓倉儲盒內半導體晶圓的位置及數量，以及查 找是否存在晶片斜插、重疊、以及破損現象。其中，該設備還包括電氣控制箱，置於設備底端，控制所述機械手的運動，以及抓 取和放置半導體晶圓的動作，包括與外部設備進行動力和通信的接口。其中，所述晶圓倉儲盒豎直相對位置低於所述輸入輸出存儲裝置。其中，該設備還包括風循環過濾裝置，設置於設備頂端，與所述電氣控制箱相連， 用於維持設備內部的潔淨等級，並保證設備內部的壓力高於外部環境。其中，該設備還包括靜電消除裝置，設置於所述風循環過濾裝置下方，與所述電 氣控制箱相連，用於電離周圍空氣，產生正負離子，在垂直層流的帶動下，控制所覆蓋區域 靜電荷的數量和電子平衡。其中，該設備還包括急停開關，設置設備前面板或兩側面板上，與所述電氣控制箱相連，用於及時停止設備內部的運動及電力供給。其中，該設備還包括安全光柵，設置於設備前面板上，所述晶圓倉儲盒兩側。其中，該設備還包括四色塔燈，設置於設備前面板上，用於報警或者指示設備工 作狀態。其中，該設備還包括觸控螢幕，設置於設備側面板或者前面板上，與所述電氣控制 箱相連。(三)有益效果本發明的設備具有如下優點四軸雙臂帶軌道的機械手，提高了生產效率，雙臂可區分工藝前和工藝後晶圓的 傳送，避免交叉汙染，提高了良品率；風循環系統保證了設備內特定的潔淨等級，微正壓保證設備外部顆粒無法進入設 備內部；靜電消除裝置可保證設備內部電荷穩定，避免晶圓傳送過程中由於靜電荷的出 現，導致晶圓上電路的損壞；輸入輸出存儲裝置和晶圓校正裝置的層疊式結構，可以減少機械手運動路程，從 而提高生產率；電氣控制箱將設備內部所有與外界電力和通信的接口集中一處，有利於該設備與 其它設備進行對接。


圖1為依照本發明一種實施方式的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備正面結 構示意圖；圖2為依照本發明一種實施方式的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備背面結 構示意圖；圖3為依照本發明一種實施方式的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備俯視圖。
具體實施例方式本發明提出的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，結合附圖和實施例說明如 下。如圖1-3所示，依照本發明一種實施方式的餓半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設 備由設備骨架101支撐，呈長方體櫃狀，包括晶圓倉儲盒103，設置於設備櫃的前側(圖1所示的正面)，用於承載半導體晶圓； 晶圓裝載埠102，設置於晶圓倉儲盒103下方，用於承載晶圓倉儲盒103 ；機械手203，設置 於設備內部，用於從設置於設備背面的輸入輸出存儲裝置201以及晶圓校正裝置202上抓 取處理過的半導體晶圓，放置於晶圓倉儲盒103上，以及從晶圓倉儲盒103上抓取待傳輸或 待處理的半導體晶圓，放置於輸入輸出存儲裝置201或晶圓校正裝置202上，機械手203可 水平轉動，還可沿機械手導軌204沿水平以及豎直方向平動，以到達不同位置處的警員倉 儲盒103以及輸入輸出存儲裝置201。機械手203為雙臂四軸機械手，且在豎直方向上具有較大的行程，包括
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頂部手臂，用於從輸入輸出存儲裝置201以及晶圓校正裝置202抓取處理過的半 導體晶圓，放置於晶圓倉儲盒103上；底部手臂，用於從晶圓倉儲盒103上抓取待傳遞或待處理的半導體晶圓，放置於 輸入輸出存儲裝置201上或晶圓校正裝置202上；還包括掃描裝置，設置於機械手底部手臂前端，作用是掃描晶圓倉儲盒103內的 晶圓位置和數量，查找是否有晶片斜插、兩個以上晶片重疊、晶片破損現象發生。輸入輸出存儲裝置201設置於與晶圓倉儲盒103相對的設備櫃的另一面(圖2中 所示，為圖1中的設備的背面)，用於傳輸半導體晶圓；晶圓校正裝置202，設置於所述輸入 輸出存儲裝置201正下方，用於調整置於其上的半導體晶圓的缺口位置，優選地，本實施方 式的設備具有兩個輸入輸出存儲裝置201，呈左右水平放置於設備的背面的中間位置，豎直 位置相對高於晶圓倉儲盒103。該設備還包括電氣控制箱206，置於設備底端(如圖2所示，設備底端左右側各 設置一個電氣控制箱206，控制機械手203的運動、抓取以及放置半導體晶圓的動作，包括 與外部設備進行動力和通信的接口。風循環過濾裝置106，設置於設備頂端，與電氣控制箱206相連，包括單獨的風機 以及安裝於設備頂端的兩塊過濾器，自上而下的層流，用於維持保證設備內部的特定級別 的潔淨等級，並保證設備內部的壓力微高於外部環境，以形成微正壓。靜電消除裝置205，位於風循環過濾裝置106下方，與電氣控制箱206相連，用於電 離周圍空氣，產生正負離子，在垂直層流的帶動下，控制所覆蓋區域靜電荷的數量和電子平 衡。急停開關107，設置設備的前面板或兩側面板上，與電氣控制箱206相連，可用於 及時停止設備內部的運動及電力供給。安全光柵104，設置於設備的前面板上，晶圓倉儲盒103兩側，用於放置因天車承 載晶圓倉儲盒103垂直傳輸所帶來的人身傷害。四色塔燈105，設置於設備的前面板上，用於報警或者只是設備工作狀態，帶蜂鳴。觸控螢幕207，設置於設備的側面板或前面板上，與所述電氣控制箱206相連，便於 操作該設備。以下說明本設備的工作過程，其傳輸以及前預處理包括以下步驟通過底部機械手完成的工藝晶圓裝載埠102承接設備外部來自工廠端的晶圓倉儲盒103 ；機械手203底部手臂伸向晶圓倉儲盒103，抓取晶圓(根據位置不同，機械手203 在機械手導軌204上移動)；機械手203轉向設備背面，底部手臂伸向校正晶圓裝置202或輸入輸出存儲裝置 201，放置晶圓(根據位置不同，機械手203在機械手導軌204上移動)；校正晶圓裝置202工作，讀取裝載其上的晶圓的ID並調整其缺口位置；設備以外的工藝區機械手對輸入輸出存儲裝置201和校正晶圓裝置202上的晶圓 進行抓取進行其他工藝，或將進行了其他工藝處理的晶圓放置其上。通過頂部機械手完成的工藝機械手203頂部手臂伸向輸入輸出存儲裝置201或校正晶圓裝置202，抓取晶圓(根據位置不同，機械手203在機械手導軌204上移動)；機械手203轉向晶圓倉儲盒103，頂部手臂伸向晶圓倉儲盒103，放置晶圓(根據 位置不同，機械手203在機械手導軌204上移動)。以上實施方式僅用於說明本發明，而並非對本發明的限制，有關技術領域的普通 技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有 等同的技術方案也屬於本發明的範疇，本發明的專利保護範圍應由權利要求限定。
權利要求
1.一種半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，該設備包括晶圓倉儲盒(103)，設置於設備前面，置於晶圓裝載埠(102)上，用於承載半導體晶圓；機械手003)，設置於設備內部，用於從設置於設備背面的輸入輸出存儲裝置O01)以 及晶圓校正裝置(20 抓取半導體晶圓，放置於所述晶圓倉儲盒(10 上，以及從所述晶圓 倉儲盒(10 上抓取半導體晶圓，放置於所述輸入輸出存儲裝置(201)上或所述晶圓校正 裝置(20 上，所述機械手(20 可水平轉動，還可沿機械手導軌(204)沿水平以及豎直方 向平動；晶圓校正裝置002)，設置於所述輸入輸出存儲裝置O01)正下方，用於讀取置於其上 的半導體晶圓ID號並調整器缺口位置。
2.如權利要求1所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，所述機械 手(20 為雙臂四軸機械手，包括頂部手臂，從所述輸入輸出存儲裝置O01)以及晶圓校正裝置(202)抓取半導體晶圓， 放置於所述晶圓倉儲盒(103)上；底部手臂，從所述晶圓倉儲盒(10 上抓取半導體晶圓，放置於所述輸入輸出存儲裝 置O01)上或所述晶圓校正裝置(202)上；掃描裝置，設置於所述底部手臂前端，用於掃描所述晶圓倉儲盒(103)內半導體晶圓 的位置及數量，以及查找是否存在晶片斜插、重疊、以及破損現象。
3.如權利要求2所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，該設備還 包括電氣控制箱006)，置於設備底端，控制所述機械手Q03)的運動，以及抓取和放置半 導體晶圓的動作，包括與外部設備進行動力和通信的接口。
4.如權利要求1所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，所述晶圓 倉儲盒(10 豎直相對位置低於所述輸入輸出存儲裝置001)。
5.如權利要求3所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，該設備還 包括 風循環過濾裝置(106)，設置於設備頂端，與所述電氣控制箱(206)相連，用於維持設 備內部的潔淨等級，並保證設備內部的壓力高於外部環境。
6.如權利要求5所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，該設備還 包括靜電消除裝置005)，設置於所述風循環過濾裝置(106)下方，與所述電氣控制箱 (206)相連，用於電離周圍空氣，產生正負離子，在垂直層流的帶動下，控制所覆蓋區域靜電 荷的數量和電子平衡。
7.如權利要求3所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，該設備還 包括急停開關(107)，設置設備前面板或兩側面板上，與所述電氣控制箱(206)相連，用於 及時停止設備內部的運動及電力供給。
8.如權利要求3所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，該設備還 包括安全光柵(104)，設置於設備前面板上，所述晶圓倉儲盒(10 兩側。
9.如權利要求3所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，該設備還 包括四色塔燈(105)，設置於設備前面板上，用於報警或者指示設備工作狀態。
10.如權利要求3所述的半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，其特徵在於，該設備還 包括觸控螢幕007)，設置於設備側面板或者前面板上，與所述電氣控制箱(206)相連。
全文摘要
本發明公開了一種半導體晶圓傳遞及工藝前預處理設備，該設備包括晶圓倉儲盒(103)，設置於設備前面，置於晶圓裝載埠(102)上，用於承載半導體晶圓；機械手(203)，設置於設備內部，用於從設置於設備背面的輸入輸出存儲裝置(201)以及晶圓校正裝置(202)抓取半導體晶圓，放置於所述晶圓倉儲盒(103)上，以及從所述晶圓倉儲盒(103)上抓取半導體晶圓，放置於所述輸入輸出存儲裝置(201)上或所述晶圓校正裝置(202)上，所述機械手(203)可水平轉動，還可沿機械手導軌(204)沿水平以及豎直方向平動；晶圓校正裝置(202)，設置於所述輸入輸出存儲裝置(201)正下方，用於調整置於其上的半導體晶圓的缺口位置。本發明的設備可提高晶圓產出率及良品率。
文檔編號H01L21/00GK102110588SQ201010623948
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者張曉紅, 王銳廷, 趙宏宇 申請人:北京七星華創電子股份有限公司