一种半导体加工设备的制作方法

本技术涉及半导体加工的领域，尤其是涉及一种半导体加工设备。

背景技术：

1、晶圆在加工过程中需要经过多次的化学蚀刻和清洗，晶圆在每步蚀刻后均需清洗以祛除晶圆表面的污染物。晶圆在清洗时，通常需要将蚀刻后晶圆批量放入晶圆盒内，并将晶圆盒运输至半导体清洗装置处，通过机械手将晶圆盒内的晶圆取出并放入半导体清洗腔室内通过水流喷射晶圆表面进行清洗，最后机械手将清洗好的晶圆再运回晶圆盒内。在将晶圆放置在清洗腔室内时，需要尽可能确保晶圆位于清洗腔室的中间位置，因为如果晶圆位置发生较大偏移，晶圆在清洗过程中就可能因为受力不均而产生破片的现象，从而加大晶圆的生产成本。

2、为了确保晶圆在清洗腔室中尽可能处于中间的位置，现有技术中通常采用置中机构对晶圆置中，即在机械手将晶圆放置在清洗腔室内之前，先将晶圆放置在置中机构上进行置中，使得机械手在拿取置中后的晶圆时能使得晶圆位于机械手中心位置，以提高晶圆位于清洗腔室中间的位置的精确程度。

3、然每片晶圆再清洗之前均需要放入置中装置内进行置中，一个晶圆成品之前均需要经过多次清洗，置中装置固然能增加晶圆处于清洗腔室的位置精确度，但也使得晶圆清洗工序变得复杂化，延长了晶圆的清洗时间，降低了晶圆的清洗效率。

技术实现思路

1、为了简化晶圆的清洗步骤，缩短晶圆的清洗时间，从而提高晶圆的加工效率，本技术提供一种半导体加工设备。

2、本技术提供的一种半导体加工设备采用如下的技术方案：

3、一种半导体加工设备，包括清洗机构和位于清洗机构一侧的晶圆盒，所述清洗机构和晶圆盒之间设有机械手，所述晶圆盒包括开口正对机械手的支撑方盒以及安装于支撑方盒内腔壁上的支撑隔板，所述支撑隔板沿竖直方向间隔设置有多个，所述支撑隔板上端面设置有夹持组件，所述夹持组件设置有多组且分别与多个支撑隔板一一连接，所述夹持组件包括多个围绕支撑方盒的竖向中心线周向间隔布设的调整夹板，所述支撑方盒内设置有用于驱动多个夹持组件内的调整夹板沿靠近或远离支撑方盒竖向中心线的方向一同水平滑动的驱动组件。

4、通过采用上述技术方案，当机械手在拿取晶圆盒内的晶圆进入清洗机构时，在机械手伸入晶圆盒内之前，先对晶圆盒内的全部晶圆进行统一整理，通过驱动组件带动调整夹板一同沿靠近支撑方盒中心处的方向水平移动，调整夹板在移动的过程中能够与偏移位置的晶圆接触并推动晶圆进行移动以调整晶圆位置，直至晶圆盒内全部晶圆的轴线重合，从而对晶圆盒内的晶圆进行统一置中，随后机械手按照指定的移动轨迹进入晶圆盒内拿取晶圆时，无需再将晶圆放在独立的置中装置中进行逐一置中，从而简化了晶圆的清洗步骤，缩短了晶圆的清洗时间，从而提高晶圆的加工效率。

5、优选的，所述支撑方盒竖直布设的内腔壁上均水平开设有供调整夹板滑动插入的导向滑槽，同一组所述夹持组件内的多个调整夹板距离支撑方盒竖向中心线的水平距离相同，多组夹持组件沿竖直方向相对间隔布设。

6、通过采用上述技术方案，为了尽可能确保能够一次性使晶圆盒内的晶圆进行置中，多个夹持组件沿竖直方向相对间隔布设，以便于驱动组件对夹持组件进行统一驱动，使得晶圆盒内的晶圆在水平面上的移动轨迹相同，以便于位于晶圆盒内的全部晶圆的轴线重合实现全部置中。

7、优选的，所述驱动组件包括驱动件和多个驱动滑杆，所述驱动滑杆竖直布设且分别与同一组夹持组件内的调整夹板一一连接，同一个所述驱动滑杆固定连接于多组夹持组件内沿竖直方向相对应的调整夹板，所述支撑方盒上开设有供驱动滑杆滑动的驱动滑槽，所述驱动件用于带动多个驱动滑杆一同沿靠近或远离支撑方盒竖向中心线的方向水平滑动。

8、通过采用上述技术方案，通过驱动件带动多个驱动滑板同时沿靠近支撑方盒中心处水平滑动，从而实现带动多个调整夹板同步滑动的效果。

9、优选的，所述驱动件包括驱动电机、驱动齿轮以及多个分别与驱动滑杆一一连接的驱动齿条，所述驱动电机安装在支撑方盒底部且输出轴与驱动齿轮同轴连接，所述驱动齿轮转动安装于支撑方盒内且驱动齿轮的轴线和支撑方盒的竖向中心线重合，多个所述驱动齿条均与驱动齿轮啮合。

10、通过采用上述技术方案，当驱动电机带动驱动齿轮正向转动时，通过多个驱动齿条和驱动齿轮啮合，由于驱动齿轮的轴线和支撑方盒的中心线重合，从而带动多个驱动滑杆沿靠近支撑方盒中心同步移动。

11、优选的，所述调整夹板正对支撑方盒竖向中心线的端面上设置有夹持气垫，所述夹持气垫沿靠近或远离支撑方盒竖向中心线的方向水平收缩和舒张，所述支撑方盒内设置有连通夹持气垫的气流管道以及与气流管道连接的第一气泵装置，所述第一气泵装置用于对夹持气垫进行充气和放气。

12、通过采用上述技术方案，当调整夹板推动晶圆移动时，晶圆在支撑隔板上滑动，为了降低调整夹板在推动晶圆时对晶圆的损害，调整夹板通过夹持气垫从而与晶圆接触。在对晶圆进行置中时，需要通过第一气泵对夹持气垫进行充气，随后调整夹板开始沿靠近支撑方盒的竖向中心线的方向滑动，由于夹持气垫具有弹性，能够降低在推动晶圆时对晶圆的损伤，对晶圆进行保护。

13、优选的，所述夹持气垫包括伸缩气囊，所述伸缩气囊的轴线水平指向支撑方盒的竖向中心线且伸缩气囊一端与调整夹板固定连接，所述伸缩气囊内沿自身轴线方向设有若干个相互连通可伸缩的伸缩腔室。

14、通过采用上述技术方案，在对伸缩气囊进行充气时，伸缩气囊沿靠近支撑方盒的竖向中心线方向伸展。当对伸缩气囊进行排气时，伸缩气囊沿远离支撑方盒的竖向中心线方向收缩，从而限定夹持气垫的伸展收缩方向，同时降低夹持气垫在充气或者放气时对晶圆的损伤。

15、优选的，所述支撑方盒内设置有控制装置，所述控制装置包括控制主板，所述驱动组件和第一气泵装置均与控制主板电连接；

16、当驱动组件驱动调整夹板沿靠近支撑方盒竖向中心线的方向滑动之前，控制主板控制第一气泵装置对夹持气垫进行充气，使得夹持气垫伸展舒张；

17、当驱动组件停止驱动调整夹板沿靠近支撑方盒竖向中心线的方向滑动后，控制主板控制第一气泵装置对夹持气垫进行排气，使得夹持气垫收缩。

18、通过采用上述技术方案，控制主板在控制驱动件带动调整夹板滑动之前，控制主板控制第一气泵装置对夹持气垫进行充气，随后控制主板控制驱动件带动调整滑板沿靠近支撑方盒的竖向中心线的方向滑动，期间充好气的夹持气垫与晶圆抵触并推动晶圆移动，当全部的晶圆和对应的夹持气垫都抵触时，控制主板通过驱动件控制调整夹板停止滑动，随后控制主板通过控制第一气泵装置对夹持气垫进行排气，夹持气垫排气后收缩远离晶圆，以便于晶圆被拿离晶圆盒，同时降低夹持气垫收缩时与晶圆产生接触的概率。

19、优选的，所述控制装置还包括安装在夹持气垫上并与控制主板电连接的光电传感器，所述光电传感器用于检测夹持气垫与晶圆之间的距离；

20、当晶圆周围的所述夹持气垫和晶圆之间的距离均为0时，所述驱动组件停止驱动调整夹板沿靠近支撑方盒竖向中心线的方向滑动。

21、通过采用上述技术方案，通过光电传感器能够将检测到夹持气垫和晶圆周壁的距离变化转变为电信号传输至控制主板。当对晶圆进行统一置中时，控制主板控制驱动件带动调整夹板沿靠近支撑方盒的竖向中心线的方向滑动，夹持气垫和晶圆之间距离变小。当晶圆周围的夹持气垫均与晶圆接触时，即为当晶圆盒内的全部晶圆的轴线重合时，光电传感器将检测到晶圆和夹持气垫的距离为0时将电信号传输至控制主板，控制主板通过驱动件控制调整夹板停止滑动。

22、优选的，所述支撑隔板上设置有用于将晶圆吹升支撑隔片的背吹组件，所述背吹组件包括背吹吸嘴、背吹气管和第二气泵装置，所述背吹吸嘴的开口向上安装于支撑隔板上端面，所述背吹气管连通背吹吸嘴和第二气泵装置，所述第二气泵装置用于对背吹吸嘴进行充气和放气。

23、通过采用上述技术方案，当调整夹板带动夹持气垫一同推动晶圆移动时，为了减少晶圆在移动时与支撑隔板因摩擦产生的划痕等损伤，通过第二气泵装置向背吹吸嘴供气，使得背吹吸嘴将晶圆吹升支撑隔片，以便于晶圆后续再被夹持气垫推动时，能够尽可能减少晶圆的磨损等损伤，从而进一步对晶圆进行保护。

24、优选的，所述控制装置还包括安装在支撑隔板的上端面的压力传感器，所述压力传感器用于测量晶圆和支撑隔板在竖直方向的距离，所述第二气泵装置和压力传感器均与控制主板电连接；

25、在调整夹板沿靠近支撑方盒竖向中心线移动之前，控制主板先控制第二气泵装置对背吹吸嘴进行充气，使得背吹吸嘴开始向上喷气，晶圆升离支撑隔板。

26、通过采用上述技术方案，当调整夹板推动晶圆移动之前，控制主板控制第二气泵装置向背吹喷嘴供气，背吹喷嘴将吹动晶圆升离支撑隔板，直至压力传感器测量到晶圆升离支撑隔板后将电信号传递至控制主板，控制主板控制第二气泵装置以恒定的气压持续性向背吹喷嘴气。当夹持气垫排气收缩后，控制主板控制第二气泵装置以逐渐减小的气压向背吹喷嘴供气，晶圆逐渐下降，压力传感器测量到晶圆重新与支撑隔板接触后，第二气泵装置停止供气，以便于后续晶圆被机械手拿离晶圆盒时，能够降低晶圆在移动时由于气流冲击自身位置发生轻微变化的概率。

27、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.通过驱动组件带动调整夹板一同沿靠近支撑方盒竖向中心线的方向水平移动，调整夹板在移动的过程中推动晶圆直至全部晶圆的轴线重合，从而对晶圆盒内的晶圆进行统一置中，使得机械手拿取晶圆时，无需再将晶圆放在置中装置中进行逐一置中，从而简化了晶圆的清洗步骤，缩短了晶圆的清洗时间，从而提高晶圆的加工效率；

29、2.为了降低调整夹板在推动晶圆时对晶圆的损害，调整夹板通过夹持气垫从而与晶圆接触。由于夹持气垫具有弹性，能够降低在推动晶圆时对晶圆的损伤，对晶圆进行保护；

30、3.为了减少晶圆在移动时与支撑隔板因摩擦产生的划痕等损伤，通过第二气泵装置向背吹吸嘴供气，使得背吹吸嘴将晶圆吹升支撑隔片，以便于晶圆后续再被夹持气囊推动时，能够尽可能减少晶圆的磨损等损伤，从而进一步对晶圆进行保护。