[发明专利]断裂晶片回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于在清洁环境内处理基片（如用于半导体的硅晶片、太阳能电池以及其它应用）的系统和方法。更具体地，本发明涉及用于处理断裂基片（特别是断裂硅晶片）的系统和方法。

背景技术

用于制造半导体晶片的现有系统一般利用主机架，其周围安装多个处理室。其它系统特别是用于太阳能电池制造的系统的结构与线路系统中的类似，其中以线性模式进行从一个室到下一个室的基片运输。不考虑使用的结构，在某些点处晶片必须从大气环境转换为真空环境。这是为了将晶片导入真空处理室如化学蒸汽淀积(CVD)、等离子体提高化学蒸汽淀积(PECVD)、物理汽相沉积系统(PVD)等。

在用于制造集成电路的许多系统中，晶片逐一地从室移至室。另一方面，用于太阳能电池制造的许多线性系统利用其上放置多个硅晶片的托盘。托盘可以线性模式从室移至室，或晶片能被单独地移动和放置在固定的托盘上，这样每个室内同时在一个托盘例如64个规格为125mm*125mm的基片上处理许多硅晶片。

可以理解，这些系统按照严格的处理规程在清洁的房屋内操作。但是，处理过程中或运输过程中系统内都偶尔发生晶片的断裂。这种断裂产生碎片、颗粒和灰尘，这可造成污染并且导致制造中断。一般地，当发生这种断裂时，系统不得不停止且被拆卸从而进行手工清除。这种中断从制造业生产量的角度看是损失惨重的，并且还需要手工作业进行清除。在太阳能电池制造中对系统生产量的影响是尤其严重的，其中通常每个系统的生产量都在每小时近1-3000个晶片。

发明内容

包括下面对本发明的概述从而提供对本发明的某些方面和特征的基本了解。该概述是对本发明的广泛综述并且并非意图等同于本发明的关键或重要元件或限定本发明的范围。它的目的仅为以简化形式提出本发明的某些观点，对下面将进行的详述的序言。

本发明的不同实施例提供了用于检测、回收和清除断裂基片的系统和方法。本发明的实施例特别适用于使用托盘上承载的硅晶片的制造系统。本发明的实施例能够从制造系统内移除断裂晶片和颗粒而不需要拆卸系统和不需手工作业。

根据本发明主题的不同实施例，提供一种用于基片处理系统内的断裂基片可移除系统，包括：具有入口的抽吸头；用于将抽吸头移至断裂基片位置的放置机构；抽吸泵；以及将抽吸头连接至抽吸泵的挠性软管。帽罩位于抽吸头入口处，并且在帽罩底部提供台阶延伸部/止挡延伸部（setback extensions）以使气流进入入口且阻止从托盘至帽罩的热传导。多个可移动针围绕抽吸头入口延伸出以使晶片破碎为更小的碎片以便于清除。头部放置机构可被构造为提供沿一个方向线性运动的第一台架和提供沿垂直方向线性运动的第二台架。可选地，头部放置机构可被构造为提供旋转运动的可旋转枢轴和提供线性运动的臂。停放和处理站使得不使用抽吸头时能够停放抽吸头，并且使得能处理被抽吸头移除的碎片。光学传感器如数字式摄像机连接于控制器以检测断裂晶片，并监视和/或控制放置机构从而将抽吸头放置在断裂晶片位置上方，并且确认在操作后断裂晶片是否已经成功地被移除。

根据本发明的实施例，公开了用于在制造系统中从支撑多个晶片的支撑板移除断裂晶片碎片的方法，包括：分析光信号以确定多个晶片之一是否断裂；当确定断裂晶片占据了支撑板上的位置时，将支撑板传输至交换站，将抽吸头放置在断裂晶片的位置上方，并且触发抽吸泵从而移除断裂晶片碎片。可选地，当确定断裂晶片占据了支撑板上的位置时，支撑板被移至第二光学传感器的位置从而验证在支撑板上有断裂晶片。在另一个实施例中，分析进来的晶片以确定在处理前晶片是否断裂或损坏。可疑的晶片从进入托盘被移除从而最小化在处理设备内晶片断裂的可能性。

本发明的其它方面和特征将根据此处所述的不同实施例的描述更为清楚，并且其处于所附权利要求限定的本发明的范围和精神内。

附图说明

图1A和1B是示出用于实施本发明实施例的系统结构示例的主要部件的一般示意图。

图2A和2B是示出根据本发明实施例的系统结构的主要部件的一般示意图，示出安装在图1A和1B所示的系统的工厂接口上方的断裂基片回收系统。

图2C示出另一个实施例，示出线性排列的两个处理室以及带有设置在这两个处理室之间的断裂晶片回收系统的翻转站。

图3A是根据本发明实施例的断裂晶片回收系统的主要部件的一般示意图。

图3B是根据本发明另一实施例的断裂晶片回收系统的主要部件的一般示意图。

图4是进一步示出图3A和3B所示的断裂晶片回收系统的其它元件的一般示意图。