[发明专利]一种晶圆传输设备、化学机械平坦化装置及晶圆传输方法

说明书

本发明公开了一种晶圆传输设备、化学机械平坦化装置及晶圆传输方法，晶圆传输设备包括用于夹持搬运晶圆的机械手和用于放置晶圆的中转台；机械手包括第一夹爪、第二夹爪、升降台、移动机构、转动机构以及控制机构；中转台包括第一中转台、第二中转台以及安装架。在传输的过程中，可以实现干湿分离，避免抛光后的晶圆所携带的抛光液等液体污染洁净的晶圆，可以提高晶圆成品率；另外，在晶圆传输的过程中，第一夹爪和第二夹爪可以同时对晶圆进行夹取或松开，也可以一者夹取晶圆，另一者同时松开晶圆，避免了单个夹爪频繁移动的过程，提高了晶圆的传输效率。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路芯片制造技术领域，更具体地说，涉及一种晶圆传输设备。此外，本发明还涉及一种包括上述晶圆传输设备的化学机械平坦化装置以及一种适用于上述晶圆传输设备的晶圆传输方法。

背景技术

化学机械抛光平坦化设备通常包括半导体设备前端模块（EFEM）、清洗单元和抛光单元。现有的一种化学机械抛光平坦化设备抛光区域和其他区域的晶圆传输是通过一个晶圆交换机构和一个机械手实现的。晶圆交换机构主要通过与机械手配合完成晶圆送出及取入，在外围设备与化学机械抛光平坦化核心部分之间发挥桥梁作用。

现有的湿环境机械手一次只能搬运一片晶圆，将已抛光晶圆取出和待抛光晶圆放入的动作需要分两次完成，晶圆交换机构一次也只能放置一片晶圆，不能同时进行晶圆在抛光区域的送出或取入工作；使晶圆的传输时间较长，传输效率低。且当晶圆经过抛光单元作业后，晶圆表面附着有抛光液体，如转运晶圆至清洗单元时间过长，抛光液体干燥附着于晶圆上，将影响晶圆的质量及成品率。

综上所述，如何提供一种可提高晶圆传输效率的晶圆传输设备，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种晶圆传输设备，晶圆中转台设置有两个，可用于分别放置干晶圆和湿晶圆，机械手设置有上夹爪和下夹爪，上夹爪和下夹爪可以分别对干晶圆和湿晶圆进行抓取，在晶圆传输的过程中，可以实现上夹爪和下夹爪的干湿分离，避免抛光之后的晶圆所携带的抛光液等液体影响洁净的晶圆，并且上夹爪和下夹爪可以同时进出中转台，减少了机械手在多模块之间搬运晶圆所需的步骤及等待时间，提高了中转效率。

本发明的另一目的是提供一种包括上述晶圆传输设备的化学机械平坦化装置以及一种适用于上述晶圆传输设备的晶圆传输方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种晶圆传输设备，包括用于夹持搬运晶圆的机械手和用于放置所述晶圆的中转台；

所述机械手包括第一夹爪、第二夹爪、用于带动所述第一夹爪和所述第二夹爪升降的升降台、用于带动所述第一夹爪和所述第二夹爪在水平面内移动的移动机构、用于使所述第一夹爪和所述第二夹爪翻转的转动机构以及用于控制所述升降台、所述移动机构、所述转动机构、所述第一夹爪和所述第二夹爪动作的控制机构；

所述中转台包括第一中转台、第二中转台以及安装架。

优选的，所述第一中转台和所述第二中转台沿竖直方向呈上下分布，所述第一夹爪和所述第二夹爪沿竖直方向呈上下分布。

优选的，所述移动机构包括用于带动所述第一夹爪移动的上机械手臂和用于带动所述第二夹爪移动的下机械手臂，所述上机械手臂和所述下机械手臂均与所述升降台连接、并由所述升降台带动所述上机械手臂和所述下机械手臂统一升降。

优选的，所述第一中转台和所述第二中转台均设置有用于限制所述晶圆放置位置并避免所述晶圆掉落的挡块。

优选的，所述第一中转台的一端转动设置于所述安装架，且所述第一中转台可向上翻转至与水平面夹角80°-90°的位置、以使所述晶圆可由上部放入所述第二中转台。

优选的，所述第一中转台滑动设置有用于支撑所述晶圆的至少一个支架，