本發(fā)明涉及晶圓生產(chǎn)，特別涉及晶圓清洗機(jī)。

背景技術(shù)：

1、晶圓清洗是半導(dǎo)體制造過程中一個至關(guān)重要的步驟，用于去除晶圓表面上的污染物和雜質(zhì)。晶圓清洗的質(zhì)量直接影響到半導(dǎo)體器件的性能和良品率。但目前的晶圓清洗設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布局不合理、集成度不高，造成清洗效率低，清洗效果差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決晶圓清洗的問題，本發(fā)明提出晶圓清洗機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單、布局合理、清洗效率高。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，設(shè)計晶圓清洗機(jī)，包括晶圓上下料裝置及清洗裝置,所述晶圓上下料裝置包括晶圓上下料工位及晶圓傳送裝置，所述晶圓傳送裝置包括晶圓對齊裝置，所述晶圓傳送裝置位于所述晶圓上下料工位與所述晶圓清洗裝置之間，所述晶圓對齊裝置位于清洗裝置的清洗槽內(nèi)，所述晶圓傳送裝置適用于將晶圓送至對齊裝置上并進(jìn)行清洗。

3、在某些實施方式中，所述晶圓上下料裝置包括外殼，所述外殼內(nèi)部通過隔板分為前后兩個腔室，分別為第一腔室和第二腔室；所述第二腔室內(nèi)設(shè)置晶圓傳送裝置，所述第一腔室內(nèi)設(shè)置開盒裝置，所述隔板上設(shè)置有門板，所述門板打開時，所述第一腔室和所述第二腔室連通；所述第一腔室外側(cè)用于放置花籃的放置臺，所述外殼上設(shè)有拿取窗口，所述拿取窗口處設(shè)有可開合的隔板，所述隔板打開時，所述放置臺和所述第一腔室連通，所述上下料裝置還包括：可在所述第一腔室內(nèi)活動的拿取機(jī)械手，所述拿取機(jī)械手用于將花籃抓取至開盒裝置位置。

4、在某些實施方式中，所述晶圓傳送裝置包括用于傳送水平狀態(tài)晶圓的水平傳送機(jī)械手，所述水平傳送機(jī)械手包括夾爪，所述夾爪包括兩個可相對移動的夾片，所述夾片上設(shè)置有用于限定晶圓移動的數(shù)組限位組件，每一組限位組件包括數(shù)個分別位于兩個所述夾片上的用于卡止所述晶圓邊緣的限位凸起，調(diào)節(jié)兩個相對的所述夾片的間距從而使得不同組所述限位組件的所述限位凸起卡止所述晶圓的邊緣，不同所述限位組件的所述限位凸起的高度不同，相對所述晶圓位于內(nèi)側(cè)的限位凸起高度小于位于外側(cè)的限位凸起高度。

5、在某些實施方式中，所述晶圓對齊裝置包括驅(qū)動模組，其設(shè)置在相互平行的多片晶圓的下方，包括與所述晶圓的缺口形狀相匹配的限位轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在限位轉(zhuǎn)軸下方通過摩擦驅(qū)動所述限位轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動轉(zhuǎn)軸；第一支撐模組，包括至少一條第一支撐轉(zhuǎn)軸，當(dāng)所述晶圓的缺口未卡住所述限位轉(zhuǎn)軸時，所述第一支撐轉(zhuǎn)軸與所述限位轉(zhuǎn)軸共同支撐所述晶圓；第二支撐模組，包括至少一條第二支撐轉(zhuǎn)軸，當(dāng)所述晶圓的缺口卡住所述限位轉(zhuǎn)軸時，所述第二支撐轉(zhuǎn)軸與所述限位轉(zhuǎn)軸共同支撐所述晶圓。

6、在某些實施方式中，每組所述限位組件包括位于每個所述夾片根部的所述限位凸起及位于所述夾片前端部的所述限位凸起。

7、在某些實施方式中，所述限位凸起包括凸臺及位于所述凸臺上的用于卡止所述晶圓邊緣的限位柱。

8、在某些實施方式中，還包括用于傳送直立狀態(tài)晶圓的直立傳送機(jī)械手，所述直立傳送機(jī)械手包括用于傳送直立狀態(tài)晶圓的承托組件，所述承托組件包括至少兩個用于承托所述晶圓的承托架，不同的所述承托架由升降裝置控制在相對的升降運(yùn)動，每個所述承托架包括數(shù)個用于共同支撐所述晶圓邊緣的支撐體，所述支撐體上端部設(shè)置有供所述晶圓邊緣插入的插槽，每個所述承托架上至少兩個所述支撐體的所述插槽位于所述晶圓圓心的兩側(cè)。

9、在某些實施方式中，還包括用于將所述晶圓水平及直立狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的晶圓翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述晶圓翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)組件和設(shè)置在所述翻轉(zhuǎn)組件上的晶圓定位架，所述晶圓定位架上設(shè)置有供所述晶圓插入的定位槽，所述翻轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)動使得所述晶圓定位架的定位槽的槽口在水平方向上朝向所述水平傳送機(jī)械手或使得所述晶圓定位架的定位槽的槽口豎直朝上；所述晶圓定位架具有供所述承托組件上下伸縮穿過的出入空間，所述定位槽的槽口豎直朝上時，所述承托組件穿過所述出入空間向上將所述晶圓定位架內(nèi)的所述晶圓向上頂起。

10、在某些實施方式中，所述晶圓定位架包括至少兩個相對設(shè)置的晶圓固定輥，所述晶圓固定輥周向設(shè)置有至少兩組所述定位槽，每組所述定位槽沿所述晶圓固定輥軸向間隔排布，所述晶圓固定輥由轉(zhuǎn)動裝置控制轉(zhuǎn)動，從而使得所述晶圓插入不同組定位槽。

11、在某些實施方式中，所述清洗裝置包括清洗槽及用于在清洗槽及直立傳送機(jī)械手之間傳送晶圓的晶圓移動機(jī)械手，所述晶圓移動機(jī)械手設(shè)置有上下升降用夾持所述晶圓的夾頭；所述清洗槽內(nèi)設(shè)置有用于托舉所述晶圓的托架，所述托架由升降裝置控制升降，從而通過所述托架將所述晶圓從所述清洗槽拖出或托入。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

13、本發(fā)明通過晶圓上下料裝置、晶圓傳送裝置、晶圓對齊裝置及清洗裝置的合理布局、配合工作，使得晶圓的清潔效率高，保證清潔質(zhì)量。本發(fā)明通過在傳送裝置上設(shè)置不同部分用于分別接觸清洗前后的晶圓實現(xiàn)固定或夾持，從而避免交叉污染。通過設(shè)置晶圓翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及實現(xiàn)對晶圓狀態(tài)的調(diào)節(jié)，以便于在不同的設(shè)備間傳送。通過設(shè)置夾頭清洗槽實現(xiàn)對夾頭的清洗，從而避免夾頭對清洗后的晶圓的污染。在清洗槽中設(shè)置晶圓托舉裝置，避免夾頭伸進(jìn)清洗槽。

技術(shù)特征：

1.晶圓清洗機(jī)，其特征在于，包括晶圓上下料裝置及清洗裝置,所述晶圓上下料裝置包括晶圓上下料工位及晶圓傳送裝置，所述晶圓傳送裝置包括晶圓對齊裝置，所述晶圓傳送裝置位于所述晶圓上下料工位與所述晶圓清洗裝置之間，所述晶圓對齊裝置位于清洗裝置的清洗槽內(nèi)，所述晶圓傳送裝置適用于將晶圓送至對齊裝置上并進(jìn)行清洗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，所述晶圓上下料裝置包括外殼，所述外殼內(nèi)部通過隔板分為前后兩個腔室，分別為第一腔室和第二腔室；所述第二腔室內(nèi)設(shè)置晶圓傳送裝置，所述第一腔室內(nèi)設(shè)置開盒裝置，所述隔板上設(shè)置有門板，所述門板打開時，所述第一腔室和所述第二腔室連通；所述第一腔室外側(cè)用于放置花籃的放置臺，所述外殼上設(shè)有拿取窗口，所述拿取窗口處設(shè)有可開合的隔板，所述隔板打開時，所述放置臺和所述第一腔室連通，所述上下料裝置還包括：可在所述第一腔室內(nèi)活動的拿取機(jī)械手，所述拿取機(jī)械手用于將花籃抓取至開盒裝置位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，所述晶圓傳送裝置包括用于傳送水平狀態(tài)晶圓的水平傳送機(jī)械手，所述水平傳送機(jī)械手包括夾爪，所述夾爪包括兩個可相對移動的夾片，所述夾片上設(shè)置有用于限定晶圓移動的數(shù)組限位組件，每一組限位組件包括數(shù)個分別位于兩個所述夾片上的用于卡止所述晶圓邊緣的限位凸起，調(diào)節(jié)兩個相對的所述夾片的間距從而使得不同組所述限位組件的所述限位凸起卡止所述晶圓的邊緣，不同所述限位組件的所述限位凸起的高度不同，相對所述晶圓位于內(nèi)側(cè)的限位凸起高度小于位于外側(cè)的限位凸起高度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，所述晶圓對齊裝置包括驅(qū)動模組，其設(shè)置在相互平行的多片晶圓的下方，包括與所述晶圓的缺口形狀相匹配的限位轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在限位轉(zhuǎn)軸下方通過摩擦驅(qū)動所述限位轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動轉(zhuǎn)軸；第一支撐模組，包括至少一條第一支撐轉(zhuǎn)軸，當(dāng)所述晶圓的缺口未卡住所述限位轉(zhuǎn)軸時，所述第一支撐轉(zhuǎn)軸與所述限位轉(zhuǎn)軸共同支撐所述晶圓；第二支撐模組，包括至少一條第二支撐轉(zhuǎn)軸，當(dāng)所述晶圓的缺口卡住所述限位轉(zhuǎn)軸時，所述第二支撐轉(zhuǎn)軸與所述限位轉(zhuǎn)軸共同支撐所述晶圓。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，每組所述限位組件包括位于每個所述夾片根部的所述限位凸起及位于所述夾片前端部的所述限位凸起。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，所述限位凸起包括凸臺及位于所述凸臺上的用于卡止所述晶圓邊緣的限位柱。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，還包括用于傳送直立狀態(tài)晶圓的直立傳送機(jī)械手，所述直立傳送機(jī)械手包括用于傳送直立狀態(tài)晶圓的承托組件，所述承托組件包括至少兩個用于承托所述晶圓的承托架，不同的所述承托架由升降裝置控制在相對的升降運(yùn)動，每個所述承托架包括數(shù)個用于共同支撐所述晶圓邊緣的支撐體，所述支撐體上端部設(shè)置有供所述晶圓邊緣插入的插槽，每個所述承托架上至少兩個所述支撐體的所述插槽位于所述晶圓圓心的兩側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，還包括用于將所述晶圓水平及直立狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的晶圓翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述晶圓翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)組件和設(shè)置在所述翻轉(zhuǎn)組件上的晶圓定位架，所述晶圓定位架上設(shè)置有供所述晶圓插入的定位槽，所述翻轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)動使得所述晶圓定位架的定位槽的槽口在水平方向上朝向所述水平傳送機(jī)械手或使得所述晶圓定位架的定位槽的槽口豎直朝上；所述晶圓定位架具有供所述承托組件上下伸縮穿過的出入空間，所述定位槽的槽口豎直朝上時，所述承托組件穿過所述出入空間向上將所述晶圓定位架內(nèi)的所述晶圓向上頂起。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，所述晶圓定位架包括至少兩個相對設(shè)置的晶圓固定輥，所述晶圓固定輥周向設(shè)置有至少兩組所述定位槽，每組所述定位槽沿所述晶圓固定輥軸向間隔排布，所述晶圓固定輥由轉(zhuǎn)動裝置控制轉(zhuǎn)動，從而使得所述晶圓插入不同組定位槽。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗機(jī)，其特征在于，所述清洗裝置包括清洗槽及用于在清洗槽及直立傳送機(jī)械手之間傳送晶圓的晶圓移動機(jī)械手，所述晶圓移動機(jī)械手設(shè)置有上下升降用夾持所述晶圓的夾頭；所述清洗槽內(nèi)設(shè)置有用于托舉所述晶圓的托架，所述托架由升降裝置控制升降，從而通過所述托架將所述晶圓從所述清洗槽拖出或托入。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了晶圓清洗機(jī)，包括晶圓上下料裝置及清洗裝置,所述晶圓上下料裝置包括晶圓傳送裝置，所述晶圓傳送裝置包括晶圓對齊裝置。本發(fā)明通過晶圓上下料裝置、晶圓傳送裝置、晶圓對齊裝置及清洗裝置的合理布局、配合工作，使得晶圓的清潔效率高，保證清潔質(zhì)量。本發(fā)明通過在傳送裝置上設(shè)置不同部分用于分別接觸清洗前后的晶圓實現(xiàn)固定或夾持，從而避免交叉污染。通過設(shè)置晶圓翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及實現(xiàn)對晶圓狀態(tài)的調(diào)節(jié)，以便于在不同的設(shè)備間傳送。通過設(shè)置夾頭清洗槽實現(xiàn)對夾頭的清洗，從而避免夾頭對清洗后的晶圓的污染。在清洗槽中設(shè)置晶圓托舉裝置，避免夾頭伸進(jìn)清洗槽。

技術(shù)研發(fā)人員：左國軍,李雄朋,莊海云,饒相松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：創(chuàng)微微電子（常州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10