本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶舟。

背景技術(shù)：

在化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)工藝中，晶圓通過(guò)研磨機(jī)臺(tái)上的機(jī)械臂(robot)傳輸?shù)窖心C(jī)臺(tái)進(jìn)行平坦化，以及將完成CMP工藝的晶圓從研磨機(jī)臺(tái)卸載并轉(zhuǎn)移，因此機(jī)械臂的精準(zhǔn)度與晶圓的成品率息息相關(guān)。

當(dāng)機(jī)械臂出現(xiàn)不可逆的破損時(shí)，在更換過(guò)機(jī)械臂后，需要對(duì)更換后的機(jī)械臂進(jìn)行位置的校準(zhǔn)，校準(zhǔn)過(guò)程包括兩部分：一部分是對(duì)機(jī)械臂傳輸時(shí)精準(zhǔn)度的校準(zhǔn)，通常是工作人員根據(jù)機(jī)械臂插入晶舟中夾取晶圓的位置是否合適來(lái)評(píng)估，但是，由于機(jī)臺(tái)內(nèi)部是一個(gè)相對(duì)昏暗的密閉的狹小空間，這給工作人員進(jìn)行觀察校準(zhǔn)帶來(lái)了諸多不便，造成機(jī)械臂的校準(zhǔn)耗時(shí)耗力，效率較低；另一部分是對(duì)機(jī)械臂上進(jìn)行水平校準(zhǔn)，以確保機(jī)械臂夾取晶圓時(shí)維持晶圓處于水平狀態(tài)，通常采用液體水平儀進(jìn)行校準(zhǔn)，然而液體水平儀依賴于工作人員的人眼分辨進(jìn)行判定，因此該方法精準(zhǔn)度可靠性差，機(jī)械臂的水平校準(zhǔn)的精準(zhǔn)度不高。

針對(duì)上述問(wèn)題，尋求一種機(jī)械臂校準(zhǔn)行之有效的方法成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種晶舟，以解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械臂的校準(zhǔn)效率及精準(zhǔn)度低的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種晶舟，用于校準(zhǔn)機(jī)械臂，所述晶舟包括：頂板、與所述頂板相對(duì)設(shè)置的底板以及連接于所述頂板和所述底板之間的擋板，所述擋板上設(shè)置有層疊分布的多個(gè)晶圓放置槽；所述頂板面向所述底板的一側(cè)設(shè)置有激光接收裝置，至少一個(gè)所述晶圓放置槽上設(shè)置有三個(gè)以上的激光發(fā)射裝置，至少一個(gè)所述晶圓放置槽上容置有一晶圓，并且，所述激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光經(jīng)所述晶圓的表面反射后由所述激光接收裝置接收。

可選的，在所述的晶舟中，還包括用于增強(qiáng)所述晶圓放置槽內(nèi)亮度的光線增強(qiáng)裝置，所述光線增強(qiáng)裝置設(shè)置于所述晶圓放置槽內(nèi)。

可選的，在所述的晶舟中，每個(gè)所述晶圓放置槽內(nèi)設(shè)置有多個(gè)光線增強(qiáng)裝置。

可選的，在所述的晶舟中，每個(gè)所述晶圓放置槽內(nèi)的多個(gè)光線增強(qiáng)裝置均勻分布。

可選的，在所述的晶舟中，所述光線增強(qiáng)裝置為L(zhǎng)ED光源。

可選的，在所述的晶舟中，還包括用于限制晶圓插入所述晶圓放置槽的深度的防撞裝置，所述防撞裝置設(shè)置于所述晶圓放置槽的底部。

可選的，在所述的晶舟中，所述防撞裝置為一墊片。

可選的，在所述的晶舟中，所述擋板包括第一擋板以及與所述第一擋板相對(duì)設(shè)置的第二擋板，所述第一擋板上設(shè)置有層疊分布的多個(gè)第一晶圓放置凹槽，所述第二擋板上設(shè)置有層疊分布的多個(gè)第二晶圓放置凹槽，所述第一晶圓放置凹槽與同層的第二晶圓放置凹槽共同構(gòu)成晶圓放置槽。

可選的，在所述的晶舟中，同一層的晶圓放置槽的第一晶圓放置凹槽和第二晶圓放置凹槽上均設(shè)置有所述激光發(fā)射裝置。

可選的，在所述的晶舟中，同一層的晶圓放置槽的第一晶圓放置凹槽和第二晶圓放置凹槽各自設(shè)置有兩個(gè)以上的激光發(fā)射裝置。

可選的，在所述的晶舟中，所述第一晶圓放置凹槽上設(shè)置的激光發(fā)射裝置位于第一晶圓放置凹槽的邊緣位置且朝向晶圓方向。

可選的，在所述的晶舟中，所述第二晶圓放置凹槽上設(shè)置的激光發(fā)射裝置位于第二晶圓放置凹槽的邊緣位置且朝向晶圓方向。

可選的，在所述的晶舟中，所述激光接收裝置設(shè)置有至少一個(gè)狀態(tài)顯示燈，所述狀態(tài)顯示燈具有第一色和第二色；當(dāng)所述機(jī)械臂完成水平校準(zhǔn)時(shí)，所有的狀態(tài)顯示燈均顯示第一色；當(dāng)所述機(jī)械臂未完成水平校準(zhǔn)時(shí)，至少部分狀態(tài)顯示燈顯示第二色。

在本實(shí)用新型所提供的晶舟中，通過(guò)在所述頂板面向所述底板的一側(cè)設(shè)置有激光接收裝置，至少一個(gè)所述晶圓放置槽上設(shè)置有三個(gè)以上的激光發(fā)射裝置，至少一個(gè)所述晶圓放置槽上容置有一晶圓，并且，所述激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光經(jīng)所述晶圓的表面反射后由所述激光接收裝置接收，以檢測(cè)晶圓是否水平，間接判斷機(jī)械臂是否完成的水平校準(zhǔn)，進(jìn)而完成機(jī)械臂的水平校準(zhǔn)，簡(jiǎn)化了校準(zhǔn)操作，提高了機(jī)械臂校準(zhǔn)精準(zhǔn)度。

另一方面，通過(guò)在晶圓放置槽內(nèi)設(shè)置光線增強(qiáng)裝置來(lái)增強(qiáng)晶圓放置槽內(nèi)的亮度，進(jìn)而為工作人員觀察機(jī)械臂傳送晶圓于晶圓放置槽內(nèi)的情況，進(jìn)而對(duì)機(jī)械臂的傳送精準(zhǔn)度進(jìn)行校準(zhǔn)提高條件。

另一方面，通過(guò)在晶圓放置槽的底部設(shè)置防撞裝置，從而較好的限制晶圓插入所述晶圓放置槽的深度，避免晶圓插入過(guò)深與擋板接觸造成的破損。

附圖說(shuō)明

圖1a是本實(shí)用新型一實(shí)施例中晶舟的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b是本實(shí)用新型一實(shí)施例中晶舟進(jìn)行水平校準(zhǔn)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1c是圖1b中一激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光的路徑示意圖；

圖2a是本實(shí)用新型一實(shí)施例中晶舟的擋板及其局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2b是本實(shí)用新型一實(shí)施例中晶舟的單個(gè)晶圓放置槽的光線增強(qiáng)裝置工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2c是圖2b的光線平面分布示意圖；

圖3是本實(shí)用新型晶舟一實(shí)施例中擋板及其局部放大結(jié)構(gòu)另一示意圖。

圖中：

第一擋板-101；

第二擋板-102；

激光發(fā)射裝置-201、202、203、204；

激光接收裝置-208；

激光反射路徑-205、206、207、209；

激光反射點(diǎn)-210、211、212、213；

晶圓-214；

晶圓放置槽-215；

光線增強(qiáng)裝置-301、302、303、304；

防撞裝置-401。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的晶舟作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。

請(qǐng)參考圖1a，其為本實(shí)用新型的晶舟的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中的晶舟用于校準(zhǔn)機(jī)械臂，所述晶舟包括：所述晶舟包括：頂板(圖中未畫(huà))、與所述頂板相對(duì)設(shè)置的底板(圖中未畫(huà))以及連接于所述頂板和所述底板之間的擋板，所述擋板上設(shè)置有層疊分布的多個(gè)晶圓放置槽215；其特征在于，所述頂板面向所述底板的一側(cè)設(shè)置有激光接收裝置208，至少一個(gè)所述晶圓放置槽215上設(shè)置有三個(gè)以上的激光發(fā)射裝置，至少一個(gè)所述晶圓放置槽215上容置有一晶圓214，并且，所述激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光經(jīng)所述晶圓214的表面反射后由所述激光接收裝置208接收。

請(qǐng)參考圖1a及圖1b，以選取擋板上任一具有至少三個(gè)激光發(fā)射裝置的晶圓放置槽215，位于當(dāng)前晶圓放置槽215下方的另一晶圓放置槽215中放置有一晶圓214，將每個(gè)激光發(fā)射裝置看做一個(gè)點(diǎn)，利用三點(diǎn)共面的原理，在所有激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光在晶圓214上反射后的激光被激光接收裝置208接收，判斷晶圓214在晶圓放置凹槽215中的位置是否水平。由于晶圓214是否水平與傳輸晶圓214的機(jī)械臂有直接關(guān)系，機(jī)械臂校準(zhǔn)水平，則每次傳輸?shù)木A214水平，反之亦然。因此，在判斷晶圓214是否水平后，間接判斷用于輸送晶圓214的機(jī)械臂是否校準(zhǔn)水平。本實(shí)施例中，所述激光發(fā)射裝置設(shè)置于晶圓放置槽215的邊緣，以避免其發(fā)射的激光受晶圓放置槽215的遮擋，直接打到晶圓214表面。

激光接收裝置判斷晶圓是否放置水平的原理在于：根據(jù)至少三個(gè)激光發(fā)射裝置發(fā)射激光到放置水平的晶圓214表面后，在激光接收裝置208上設(shè)定理想接收位置，后續(xù)將理想接收位置作為判定晶圓214是否水平的依據(jù)。若激光經(jīng)晶圓214反射后所述激光接收裝置208接收的位置偏離理想接收位置，則晶圓214未水平；若激光經(jīng)晶圓214反射后所述激光接收裝置208接收的位置落在理想接收位置，則晶圓214放置水平。

為了較為直觀的判斷晶圓214是否水平，本實(shí)施例中的激光接收裝置208可以通過(guò)其上設(shè)置的狀態(tài)顯示燈的顯示的顏色來(lái)判斷。具體的，所述激光接收裝置208設(shè)置有至少一個(gè)狀態(tài)顯示燈，所述狀態(tài)顯示燈具有第一色和第二色，當(dāng)所述機(jī)械臂完成水平校準(zhǔn)時(shí)，所有的所述狀態(tài)顯示燈均顯示為第一色；當(dāng)所述機(jī)械臂未完成水平校準(zhǔn)時(shí)，至少部分所述狀態(tài)顯示燈顯示為第二色。所述狀態(tài)顯示燈的數(shù)量可以與激光發(fā)射裝置的數(shù)量一致，每個(gè)狀態(tài)顯示燈的顯示的顏色表征該激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光打到晶圓214上的位置是否存在傾斜(即偏離水平)，進(jìn)而對(duì)機(jī)械臂相應(yīng)位置的調(diào)節(jié)水平位置的螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂更為精細(xì)的校準(zhǔn)，提高了校準(zhǔn)精度。

具體的，如圖1b所示，當(dāng)前晶圓放置槽215上具有4個(gè)激光發(fā)射裝置201、202、203、204，4個(gè)激光發(fā)射裝置發(fā)射4個(gè)與水平方向夾角為40度的激光(具體可以參考圖1c，以激光發(fā)射裝置201為例，激光發(fā)射裝置201發(fā)射激光，通過(guò)晶圓反射后經(jīng)過(guò)激光反射路徑205，穿過(guò)晶圓的中心O的中線，直接到達(dá)激光接收裝置208接收點(diǎn)位置，其中激光接收點(diǎn)位置與晶圓214之間的垂直高度范圍為101.6mm～101.3mm。)，4個(gè)激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光打在晶圓上的激光反射點(diǎn)分別為210、211、212、213，經(jīng)晶圓反射后的激光反射路徑分別為205、206、207、209，由此可見(jiàn)，4個(gè)激光發(fā)射裝置分別通過(guò)201-213-205、202-212-206、203-211-207、204-210-209四條光路后，抵達(dá)激光接收裝置208，如果晶圓的左右或前后放置位置存在偏差，那么激光接收裝置208上預(yù)定位置就接收不到激光，激光接收裝置208上的四個(gè)指示燈有一個(gè)或多個(gè)顯示為第二色(例如紅色)，就說(shuō)明晶圓在晶圓放置凹槽中位置不是水平，此時(shí)需要調(diào)整機(jī)械臂控制水平位置的螺栓，直至激光接收裝置208上的四個(gè)指示燈顯示為第一色(例如綠色)，此時(shí)，機(jī)械臂完成水平校準(zhǔn)。

本實(shí)施例中，每個(gè)晶圓放置槽215用于放置一片晶圓，所述擋板包括第一擋板101及與所述第一擋板101相對(duì)設(shè)置第二擋板102，所述第一擋板101上設(shè)置有層疊分布的多個(gè)第一晶圓放置凹槽，所述第二擋板102上設(shè)置有層疊分布的多個(gè)第二晶圓放置凹槽，所述第一晶圓放置凹槽與同層的第二晶圓放置凹槽共同構(gòu)成該層的晶圓放置槽215。所述擋板的具體結(jié)構(gòu)包括但不局限于如圖1a中的結(jié)構(gòu)，也可以為其他結(jié)構(gòu)，只要可以為晶圓提供支撐力的同時(shí)具有容置晶圓的晶圓放置槽215即可。

為了較為細(xì)致的說(shuō)明本實(shí)用新型的晶舟的具體結(jié)構(gòu)，下面以擋板包括第一擋板101和第二擋板102為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明其余部件。

進(jìn)一步地，同一層的晶圓放置槽215的第一晶圓放置凹槽和第二晶圓放置凹槽上均設(shè)置有所述激光發(fā)射裝置。優(yōu)選地，同一層的晶圓放置槽的第一晶圓放置凹槽和第二晶圓放置凹槽各自設(shè)置有兩個(gè)以上的激光發(fā)射裝置。所述第一晶圓放置凹槽上設(shè)置的激光發(fā)射裝置位于第一晶圓放置凹槽的邊緣位置且朝向晶圓方向。所述第二晶圓放置凹槽上設(shè)置的激光發(fā)射裝置位于第二晶圓放置凹槽的邊緣位置且朝向晶圓方向。

每個(gè)晶圓放置槽215內(nèi)設(shè)置均有光線增強(qiáng)裝置，用于增強(qiáng)晶圓放置槽215內(nèi)的亮度，從而增加整個(gè)晶舟內(nèi)部的亮度，進(jìn)而為工作人員觀察機(jī)械臂傳送晶圓于晶圓放置槽215內(nèi)的情況，進(jìn)而對(duì)機(jī)械臂的傳送精準(zhǔn)度進(jìn)行校準(zhǔn)提高條件。如圖2a所示，所述第一擋板101上第一晶圓放置凹槽內(nèi)設(shè)置有光線增強(qiáng)裝置301。

進(jìn)一步地，每個(gè)晶圓放置槽215的底部設(shè)置有多個(gè)光線增強(qiáng)裝置，每個(gè)晶圓放置槽內(nèi)的多個(gè)光線增強(qiáng)裝置均勻分布。優(yōu)選地，所述光線增強(qiáng)裝置為L(zhǎng)ED光源。如圖2b及圖2c所示，當(dāng)前選中的晶圓放置槽215中設(shè)置有4個(gè)光線增強(qiáng)裝置301、302、303、304，其中兩個(gè)光線增強(qiáng)裝置301、302分布于第一擋板101上，另外兩個(gè)光線增強(qiáng)裝置303、304分布于第二擋板102上，從而使得4個(gè)光線增強(qiáng)裝置發(fā)出的光線足以覆蓋當(dāng)前晶圓放置槽215。

為了降低成本，在盡量減少光線增強(qiáng)裝置的數(shù)量前提下，仍可以增強(qiáng)晶圓放置槽215的亮度。本實(shí)施例的晶舟采用如下兩種方案解決：1)采用鏡面反光材料制備晶圓放置槽215，光線增強(qiáng)裝置借助鏡面反光材料制備的晶圓放置槽215可以將光線反射，擴(kuò)大光線傳播范圍；2)在同一晶圓放置槽215上兩個(gè)光線增強(qiáng)裝置之間的晶圓放置槽215上涂覆反光材料，將光線增強(qiáng)裝置發(fā)出的光反射，擴(kuò)大光線傳播范圍。

進(jìn)一步地，晶舟的至少一個(gè)晶圓放置槽215的底部設(shè)置有防撞裝置，從而限制晶圓插入所述晶圓放置槽215的深度，避免晶圓插入過(guò)深與擋板接觸造成的破損，提高了產(chǎn)品良率。

如圖3所示，所述防撞裝置401設(shè)置于第二擋板102上光線增強(qiáng)裝置303的表面，當(dāng)然，防撞裝置401也可直接設(shè)置于第一擋板101上的第一晶圓放置凹槽的底部，對(duì)于防撞裝置401的數(shù)量及分布的位置可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定，這里不做限定。

綜上，在本實(shí)用新型所提供的晶舟中，通過(guò)在所述頂板面向所述底板的一側(cè)設(shè)置有激光接收裝置，至少一個(gè)所述晶圓放置槽上設(shè)置有三個(gè)以上的激光發(fā)射裝置，至少一個(gè)所述晶圓放置槽上容置有一晶圓，并且，所述激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光經(jīng)所述晶圓的表面反射后由所述激光接收裝置接收，以檢測(cè)晶圓是否水平，間接判斷機(jī)械臂是否完成的水平校準(zhǔn)，進(jìn)而完成機(jī)械臂的水平校準(zhǔn)，簡(jiǎn)化了校準(zhǔn)操作，提高了機(jī)械臂校準(zhǔn)精準(zhǔn)度。

另一方面，通過(guò)在晶圓放置槽內(nèi)設(shè)置光線增強(qiáng)裝置來(lái)增強(qiáng)晶圓放置槽內(nèi)的亮度，進(jìn)而為工作人員觀察機(jī)械臂傳送晶圓于晶圓放置槽內(nèi)的情況，進(jìn)而對(duì)機(jī)械臂的傳送精準(zhǔn)度進(jìn)行校準(zhǔn)提高條件。

另一方面，通過(guò)在晶圓放置槽的底部設(shè)置防撞裝置，從而較好的限制晶圓插入所述晶圓放置槽的深度，避免晶圓插入過(guò)深與擋板接觸造成的破損。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。