晶圆处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及晶圆制造领域，特别涉及一种晶圆处理装置。
【背景技术】
[0002]晶圆(Wafer)是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。对晶圆的处理一般包括对晶圆进行电镀前处理、电镀处理、清洗处理等。现有技术中，上述处理一般分散在不同的车间进行，需要工人将晶圆从一个车间运送至另一个车间，稳定性差、晶圆易损坏，且耗时耗力，效率低，劳动强度大。
[0003]在晶圆上电镀一层导电金属，并对导电金属层进行加工以制成导电线路。而晶圆生产过程中，晶圆表面会形成沟槽，还会形成盲孔。长期生产实践证明，晶圆表面的沟槽或盲孔内易储存气泡。电镀液难以到达盲孔内，由于电镀液无法到达盲孔内，因此盲孔内表面无法达到电镀要求，降低电镀品质。因此，为提高电镀质量，需要处理晶圆以去除晶圆表面的杂质及盲孔内的气泡。现有技术中，一般采用人工手持晶圆将晶圆浸泡在前处理液中，稳定性差、晶圆易损坏，处理效果差，且耗时耗力，效率低，劳动强度大。
[0004]传统的晶圆电镀设备，多采用手工将晶圆放入电镀槽内，电镀设备自动化程度低，生产效率低，稳定性差，晶圆的电镀品质差、良品率低。且现有的电镀设备多为垂直电镀设备，垂直电镀的电镀液压力较小、电镀速度慢、均匀性差。
[0005]清洗工序，即根据需要去除晶圆表面的有机物、颗粒、金属杂质、自然氧化层、石英、塑料等污染物，且不破坏晶片表面特性。如晶圆电镀后，需对晶圆进行清洗以去除晶圆表面残留的电镀液，避免电镀液对晶圆产生影响，降低晶圆品质，同时也避免电镀液对下一道工序产生污染。现有技术中，一般采用人工手持晶圆将晶圆浸泡在清洗液中，稳定性差、晶圆易损坏，清洗效果差，且耗时耗力，效率低，劳动强度大。
[0006]处理完成的晶圆需要尽快放入晶圆存储盒中进行密封存储，避免在存放过程中被空气中的灰尘、水汽等杂质二次污染，影响晶圆的品质。现有技术中，当经过前处理、电镀、清洗后的晶圆需要密封存储时，一般通过工人手动抓取晶圆存储盒的盒盖，打开第一容腔，待晶圆放入第一容腔后，再通过工人手动抓取盒盖盖住第一容腔，效率低，延长了晶圆在空气中的暴露的时间，使晶圆受到污染。工人手动操作，劳动强度大，用人成本高。
[0007]不论是从晶圆存储盒中移拿出的晶圆进入下一个工位进行加工处理，还是处理好的晶圆放入晶圆存储盒之前，晶圆都需要以一种特定的状态准确放入，才能够保证晶圆的稳定性。而现有技术中，大多通过工人手持晶圆，仅凭经验和肉眼的判断放置晶圆，放置精准度低，无法保证晶圆的稳定性，使晶圆破损的概率增大，大大降低了晶圆的品质及良品率。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种高效的晶圆处理装置。
[0009]为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0010]晶圆处理装置，其特征在于，包括:
[0011]晶圆存储盒开盖装置；所述晶圆存储盒开盖装置用于打开或关闭晶圆存储盒；
[0012]晶圆位置校准装置；所述晶圆位置校准装置用于对晶圆的位置进行校准；
[0013]晶圆电镀前处理装置；所述晶圆电镀前处理装置用于对晶圆进行电镀前处理；
[0014]晶圆电镀装置；所述晶圆电镀装置用于对晶圆进行电镀处理；
[0015]晶圆清洗装置；所述晶圆清洗装置用于对电镀后的晶圆进行清洗处理；
[0016]机械手；所述机械手用于将晶圆从上述一个装置运送至另一个装置。
[0017]优选地是，所述晶圆存储盒开盖装置包括:
[0018]第一支撑台；所述第一支撑台用于支撑晶圆存储盒；
[0019]盒盖抓取装置；所述盒盖抓取装置设置在所述第一支撑台的一侧，用于抓取晶圆存储盒的盒盖；所述盒盖抓取装置可相对所述第一支撑台移动。
[0020]优选地是，还包括定位装置；所述定位装置包括两个以上定位柱；所述定位柱设置在所述第一支撑台上并凸出所述第一支撑台；晶圆存储盒上设有与所述定位柱相适应的第一插孔或第一插槽；所述定位柱插入第一插槽，将晶圆存储盒定位在所述第一支撑台上的指定位置。
[0021]优选地是，还包括第一位置检测装置；所述第一位置检测装置用于检测晶圆存储盒是否位于指定的位置。
[0022]优选地是，所述第一位置检测装置包括至少一个活动块；所述活动块设置在所述第一支撑台上凸出所述第一支撑台，且可相对所述第一支撑台做升降运动；每个所述活动块的下方均设有一个开关；所述活动块下降后开启所述开关或关闭所述开关。
[0023]优选地是，还包括锁紧装置；所述锁紧装置用于将晶圆存储盒锁紧在所述第一支撑台上。
[0024]优选地是，所述锁紧装置包括挡块；所述挡块可转动地设置在所述第一支撑台上；所述挡块与所述第一支撑台之间设有空隙；还包括第一驱动装置；所述第一驱动装置驱动所述挡块转动或通过第一传动装置驱动所述挡块转动；所述第一驱动装置为第一伺服电机或第一气缸；所述挡块插入晶圆存储盒上的第一插孔内转动一定角度后，将所述晶圆存储盒限制在所述之第一支撑台上。
[0025]优选地是，还包括第一支架；所述第一支架包括第一底座和竖板；所述第一支撑台可移动地设置在所述第一底座上；所述竖板设置在所述第一底座的一侧；所述盒盖抓取装置包括盖板；所述竖板设置有第一通孔；所述盖板可拆卸地设置在所述竖板上并封住所述第一通孔；所述第一底座和所述盖板分别位于所述竖板的两侧。
[0026]优选地是，还包括第二驱动装置；所述第二驱动装置驱动所述第一支撑台相对所述第一支架移动或通过第二传动装置驱动所述第一支撑台相对所述第一支架移动；所述第二驱动装置为第二伺服电机或第二气缸。
[0027]优选地是，所述第二传动装置为第一丝杠螺母；所述第一丝杠螺母包括螺纹配合的第一丝杆和第一螺母；所述第一丝杆和所述第一螺母中的一个受所述第二驱动装置驱动转动，另一个与所述第一支撑台连接。
[0028]优选地是，还包括第一转轴；所述盖板可转动地设置在所述第一转轴上；还包括第三驱动装置；所述第三驱动装置驱动所述盖板转动或通过第三传动装置驱动所述盖板转动；所述第三驱动装置为第三伺服电机或第三气缸。
[0029]优选地是，还包括第四驱动装置；所述第四驱动装置驱动所述盖板做升降运动或通过第四传动装置驱动所述盖板做升降运动；所述第四驱动装置为第四伺服电机或第四气缸。
[0030]优选地是，还包括伸缩臂，所述伸缩臂包括套筒和伸缩杆，所述伸缩杆插置于所述套筒内并可沿所述套筒移动以调整伸缩臂的长度；所述伸缩臂下端可转动地安装于所述第一转轴上；第三驱动装置驱动伸缩臂绕第一转轴转动或通过第三传动装置驱动伸缩臂绕第一转轴转动，第四驱动装置驱动伸缩杆和套筒之一移动或通过第四传动装置驱动伸缩杆和套筒之一移动。
[0031]优选地是，所述第四传动装置为第二丝杠螺母；所述第二丝杠螺母包括螺纹配合的第二丝杆和第二螺母；所述第二丝杆和所述第二螺母中的一个受所述第四驱动装置驱动转动，另一个与所述盖板连接。
[0032]优选地是，所述盖板上设有第一吸盘；所述第一吸盘用于吸附盒盖。
[0033]优选地是，所述第一支撑台携带晶圆存储盒朝所述竖板移动后，使晶圆存储盒抵靠在竖板上；所述盖板抓取所述盒盖。
[0034]优选地是，所述晶圆位置校准装置包括:
[0035]第二支架；
[0036]支撑装置；所述支撑装置可移动地设置在所述第二支架上，用于支撑晶圆；
[0037]第二位置检测装置；所述第二位置检测装置用于检测晶圆的位置；所述支撑装置可支撑晶圆并将晶圆移动至可被所述第二位置检测装置检测到的位置；
[0038]第五驱动装置；所述第五驱动装置驱动所述支撑装置转动或通过第五传动装置驱动所述支撑装置转动；所述第五驱动装置为第五伺服电机或第五气缸；
[0039]第六驱动装置；所述第六驱动装置驱动所述支撑装置水平移动或通过第六传动装置驱动所述支撑装置水平移动；所述第六驱动装置为第六伺服电机或第六气缸。
[0040]优选地是，所述支撑装置为第一真空吸盘；所述第一真空吸盘上设有第一吸孔；所述第一吸孔与抽真空装置连通；所述抽真空装置用于将所述第一吸孔内抽真空。
[0041]优选地是，所述第六传动装置为第三丝杠螺母；所述第三丝杠螺母包括螺纹配合的第三丝杆和第三螺母；所述第三丝杆和第三螺母中的一个受所述第六驱动装置驱动转动，另一个与所述第五驱动装置连接。
[0042]优选地是，所述晶圆位置校准装置还包括第二底座；所述第三丝杆可转动地设置在所述第二底座上，受所述第六驱动装置驱动转动；所述第三螺母与所述第五驱动装置连接。
[0043]优选地是，所述晶圆位置校准装置还包括第七驱动装置；所述第七驱动装置驱动所述支撑装置做升降运动或通过第七传动装置驱动所述支撑装置做升降运动晶圆位置校准装置；所述第七驱动装置为第七伺服电机或第七气缸。
[0044]优选地是，所述第七传动装置为第四丝杠螺母；所述第四丝杠螺母包括螺纹配合的第四丝杆和第四螺母；所述第四丝杆和所述第四螺母中的一个受所述第四驱动装置驱动转动，另一个与所述第五驱动装置连接。
[0045]优选地是，所述第四丝杆可转动地安装在所述第三螺母上，受所述第七驱动装置驱动转动；所述第五驱动装置安装在所述第四螺母上。
[0046]优选地是，所述晶圆位置校准装置还包括第一控制主机；所述第二位置检测装置根据检测到的晶圆的位置向第一控制主机发送信号；所述第一控制主机控制所述第五驱动装置、第六驱动装置、第七驱动装置中的一个或多个工作，并根据所述第二位置检测装置的信号决定所述第五驱动装置、第六驱动装置、第七驱动装置中的一个或多个的工作。
[0047]优选地是，所述第二位置检测装置为光电传感器；所述光电传感器包括发射器和接收器；晶圆上开设有与所述发射器发射的光束相适应的第二通孔或缺口 ；所述光电传感器根据所述接收器是否接收到所述发射器发射出来的光束发送不同的信号；所述第一控制主机根据不同的信号控制所述第五驱动装置、第六驱动装置、第七驱动装置中的一个或多个工作。
[0048]优选地是，所述晶圆位置校准装置还包括至少两根支撑柱；所述支撑柱设置在所述第二支架上，用于支撑晶圆；所述至少两根支撑柱的上端高度相同；所述至少两根支撑柱沿圆周方向均匀分布；所述至少两根支撑柱环绕所述支撑装置；所述支撑装置可相对所述支撑柱做升降运动；所述支撑装置升降，其上表面高于或低于所述支撑柱的上端；所述支撑柱的数量为四根。
[0049]优选地是，所述晶圆电镀前处理装置包括:
[0050]处理槽；所述处理槽设有第二容腔；所述第二容腔用于存放电镀前处理液；
[0051]晶圆承载装置；所述晶圆承载装置用于承载晶圆；所述晶圆承载装置可相对所述处理槽做升降运动，承载晶圆进入或移出所述第二容腔；
[0052]晶圆电镀前处理装置第八驱动装置；所述第八驱动装置驱动所述晶圆承载装置做升降运动或者通过第八传动装置驱动所述晶圆承载装置做升降运动；所述第八驱动装置为伺服电机或步进电机。
[0053]优选地是，所述第八传动装置为丝杠螺母；所述丝杠螺母包括螺纹配合的丝杆和螺母；所述丝杆和所述螺母其中之一受所述第八驱动装置驱动旋转，另一个与所述晶圆承载装置连接带动所述晶圆承载装置升降。
[0054]优选地是，所述晶圆电镀前处理装置还包括第一支撑臂；所述第一支撑臂设置在所述处理槽的一侧；所述丝杆可转动地安装在所述第一支撑臂上，受所述第一驱动装置驱动旋转；所述螺母与所述晶圆承载装置连接。
[0055]优选地是，所述晶圆电镀前处理装置还包括导向装置；所述导向装置包括至少一个第一导轨和第一滑块；所述第一导轨设置在所述第一支撑臂上；所述第一滑块设置在所述第一导轨上，且可沿所述第一导轨移动；所述螺母与所述第一滑块连接。
[0056]优选地是，所述晶圆电镀前处理装置还包括第一横梁和第一槽盖；所述第一横梁一端与所述螺母连接，另一端与所述第一槽盖连接；所述晶圆承载装置与所述第一槽盖连接，并位于所述第一槽盖的下方；所述第八驱动装置通过所述第八传动装置驱动所述第一横梁做升降运动，通过所述第一横梁带动所述第一槽盖和所述晶圆承载装置做升降运动；所述晶圆承载装置承载晶圆进入所述第二容腔后，所述第一槽盖抵靠所述处理槽将所述第二容腔密封。
[0057]优选地是，所述第一横梁和所述第一槽盖之间设有弹性装置；所述第一槽盖抵靠所述处理槽时，所述弹性装置压缩变形。
[0058]优选地是，所述弹性装置为压缩弹簧。
[0059]优选地是，所述第一横梁上设有第一套筒；所述第一槽盖上设有第二套筒；所述第一套筒套设在所述第二套筒上；所述第一套筒和所述第二套筒可相对移动；所述第一套筒的上端设有第一挡片，用于限制所述第二套筒相对所述第一套筒向上移动的行程；所述第一套筒的内壁上设有第一台阶；所述第二套筒上设有第一凸缘；所述第一凸缘位于所述第一套筒内，所述第一台阶用于限制所述第一凸缘相对所述第一套筒向下移动的行程；所述弹性装置置于所述第二套筒内，上端抵靠所述第一挡片，下端抵靠所述第二套筒的内壁。
[0060]优选地是，所述晶圆承载装置包括第三支架和至少一个晶圆支撑结构；所述晶圆支撑结构安装在所述第三支架上，每个所述晶圆支撑结构支撑一个晶圆地设置；所述晶圆支撑结构包括第一支撑板；所述第一支撑板呈弧形；所述第一支撑板上设有至少一个挡板；所述挡板沿竖直方向延伸，并高出所述第一支撑板。
[0061]优选地是，所述晶圆支撑结构还包括第二支撑板；所述第二支撑板呈弧形；所述第二支撑板与所述第一支撑板间隔设置，并通过所述挡板与所述第一支撑板连接。
[0062]优选地是，所述挡板的个数为多个；多个所述挡板相互间隔设置。
[0063]优选地是，所述晶圆支撑结构通过销钉可转动地安装在所述第三支