[发明专利]一种用于CMP清洗单元搬运晶圆的机械手及方法

权利要求书

1.一种用于CMP清洗单元搬运晶圆的机械手，其特征在于，包括布置于清洗单元的上方或下方的X轴滑轨（1）、至少一个Z轴滑轨（2）、设置于Z轴滑轨（2）的滑块上的搬取装置，所述Z轴滑轨（2）设置于所述X轴滑轨（1）的滑块上做水平方向移动，所述搬取装置带有旋转功能以实现将晶圆放置到清洗单元的旋转甩干机构（6）上；所述搬取装置为拾取装置（4），所述拾取装置（4）上设有大弧面（401）、小弧面（402）和沟槽（403），所述大弧面（401）的直径大于晶圆（5）的直径，所述小弧面（402）的直径小于晶圆（5）的直径，所述沟槽（403）用于装夹晶圆（5），所述沟槽（403）的深度大于晶圆（5）的厚度；所述沟槽（403）周向上设有弧形开口（404），所述弧形开口（404）用于避开水平方向取放晶圆（5）时的晶圆（5）托架，所述弧形开口（404）的数量根据甩旋转甩干机构（6）的限位柱（7）个数以及与所述拾取装置（4）的位置关系而变化；所述拾取装置（4）的开口两侧均设有曲面（405）。

2.根据权利要求1所述的用于CMP清洗单元搬运晶圆的机械手，其特征在于，靠近所述旋转甩干机构（6）一侧的Z轴滑轨（2）的滑块上设置有旋转机构（3），所述搬取装置与所述旋转机构（3）连接。

3.根据权利要求1所述的用于CMP清洗单元搬运晶圆的机械手，其特征在于，至少一个所述Z轴滑轨（2）与对应的X轴滑轨（1）的滑块独立设置或共享设置。

4.根据权利要求1所述的用于CMP清洗单元搬运晶圆的机械手，其特征在于，所述曲面（405）上设有角度向外张开的斜口。

5.根据权利要求4所述的用于CMP清洗单元搬运晶圆的机械手，其特征在于，所述曲面（405）上方还设有弧形缺口（406）。

6.一种用于CMP清洗单元搬运晶圆的方法，应用于权利要求1至5任意一项所述的机械手，其特征在于，包括以下步骤：

S11：X轴滑轨（1）的滑块带动远离旋转甩干机构（6）一侧的Z轴滑轨（2）滑动至最远侧工艺腔（10）上方，Z轴滑轨（2）上的滑块带动搬取装置将晶圆抓取并传输到清洗工艺区第一个工艺腔（10）内；

S12：待第一道清洗工艺完成后，搬取装置向下移动，完成晶圆垂直方向上的取片，对应Z轴滑轨（2）上的滑块带动搬取装置上升到预设位置，X轴滑轨（1）上的滑块驱动对应Z轴滑轨（2）上的搬取装置，将晶圆放到第二个工艺腔（10）内；

S13：按照步骤S11至步骤S12在多个工艺腔（10）内进行晶圆传送，直至完成最后一个工艺腔（10）的清洗；

S14：紧邻旋转甩干机构（6）一侧的Z轴滑轨（2）上的滑块带动搬取装置向下移动至最后一个工艺腔（10），搬取装置完成对晶圆垂直方向上的取片，并利用搬取装置的旋转功能将晶圆水平放置到旋转甩干机构（6）内，完成晶圆的清洗过程。

7.根据权利要求6所述的用于CMP清洗单元搬运晶圆的方法，其特征在于，所述搬取装置的数量为1个，步骤S11中所述远离旋转甩干机构（6）一侧的Z轴滑轨（2）上的滑块带动的搬取装置和步骤S14中所述紧邻旋转甩干机构（6）一侧的Z轴滑轨（2）上的滑块带动的搬取装置为相同结构的搬取装置。

8.根据权利要求7所述的用于CMP清洗单元搬运晶圆的方法，其特征在于，所述搬取装置的数量至少为3个，步骤S14由紧邻旋转甩干机构（6）一侧的1个搬取装置执行，步骤S11至步骤S13由除了所述紧邻旋转甩干机构（6）一侧的1个搬取装置外的其他搬取装置一起执行。