一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置的制作方法

本技术涉及晶圆清洗领域，具体涉及一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置。

背景技术：

1、在半导体制造的湿法制程中，晶圆表面的清洗与杂质去除是确保半导体产品良率的关键步骤，通常采用槽式清洗机对成批的晶圆进行处理。

2、在目前的现有技术中，晶圆进入清洗机前根据前道工序的不同，通常呈现干和湿两种状态：干状态是指晶圆放置在晶盒内并保持整体干燥；湿状态则是将晶圆放置在晶盒内并整体浸泡在水或保护液中，即行业内俗称的“干进”和“湿进”。

3、与之对应的，现有的槽式清洗机通常仅配备单一类型的上料机构，要么仅支持干进上料，要么仅支持湿进上料。

4、这种单一功能的设备布局在实际生产中存在显著缺陷：当同一生产工艺流程中同时涉及干态和湿态晶圆的清洗需求时，工厂必须为此配置两台功能不同但清洗工艺相同的设备，分别负责干进清洗和湿进清洗。

5、这种做法直接导致了生产成本的显著上升，并因为重复购置机台而占用了大量昂贵的洁净室生产面积，严重限制了厂房的空间利用率。

6、此外，由于两套系统互不兼容，物料的转运与调度逻辑也变得更加复杂，无法在单台机台上实现灵活的产能分配。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，以解决现有槽式清洗设备仅支持单一上料方式，导致同一工艺下需配置多台设备从而增加生产成本和占用面积大的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：

3、一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，用于向清洗设备输送晶圆，装置包括，

4、干进系统，包括干片缓存区和第一机械手，第一机械手配置为在干片缓存区与清洗设备之间搬运晶圆；

5、湿进系统，包括湿片缓存区和第二机械手，第二机械手配置为在湿片缓存区与清洗设备之间搬运晶圆。

6、进一步的，清洗设备的入口处并排布置有第一移交工位和第二移交工位；

7、第一机械手与第二机械手的搬运行程末端分别对应第一移交工位和第二移交工位。

8、进一步的，湿片缓存区具有多个湿放水槽，湿放水槽呈矩形阵列分布，矩形阵列的其中一个排列方向平行于第二机械手的平移方向。

9、进一步的，第二机械手的末端夹持机构具有能够垂直升降的z轴自由度，以将晶圆提篮从湿放水槽中垂直提取。

10、进一步的，第二机械手具有一垂直于自身平移方向的水平伸缩自由度，以使第二机械手的末端夹持机构能够触达矩形阵列中处于远离第二机械手平移轨道一侧的湿放水槽。

11、进一步的，干进系统还包括设置在干片缓存区前端的移载机器人，移载机器人用于将外部输入的晶圆进行位姿转换并按预设方向码放在干片缓存区内。

12、进一步的，第一机械手具有在水平面内相互垂直的第一平移自由度和第二平移自由度，第一平移自由度的方向为朝向清洗设备移动的方向，第二平移自由度的方向为沿干片缓存区内的晶圆码放排列方向。

13、进一步的，第一机械手的末端夹持机构至少具有一水平旋转自由度，以在移交晶圆前调整晶圆的水平角度，从而匹配清洗设备的接料位姿以及干片缓存区的出料位姿。

14、进一步的，湿片缓存区位于清洗设备和干片缓存区之间；

15、干片缓存区和湿片缓存区之间设置有一干片取料区域，以供第一机械手在干片缓存区内沿第二平移自由度的方向平移取片。

16、进一步的，第一机械手的平移轨道和第二机械手的平移轨道在水平面内呈平行且相互间隔排列，以使第一机械手和第二机械手在同一移动方向上无机械干涉。

17、本实用新型的有益效果：

18、本实用新型通过在同一套进料装置中集成独立运行的干进系统与湿进系统，使单台清洗设备能够兼容处理干态或湿态两种不同初始状态的晶圆，从而避免了针对不同入料状态重复配置同工艺设备，降低了设备采购成本并提高了生产车间的空间利用率。

1.一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，用于向清洗设备（3）输送晶圆，其特征在于，所述装置包括，

2.根据权利要求1所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述清洗设备（3）的入口处并排布置有第一移交工位（3a）和第二移交工位（3b）；

3.根据权利要求1所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述湿片缓存区（4）具有多个湿放水槽（4a），所述湿放水槽（4a）呈矩形阵列分布，所述矩形阵列的其中一个排列方向平行于所述第二机械手（5）的平移方向。

4.根据权利要求3所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述第二机械手（5）的末端夹持机构具有能够垂直升降的z轴自由度，以将晶圆提篮从所述湿放水槽（4a）中垂直提取。

5.根据权利要求4所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述第二机械手（5）具有一垂直于自身平移方向的水平伸缩自由度，以使所述第二机械手（5）的末端夹持机构能够触达所述矩形阵列中处于远离所述第二机械手（5）平移轨道一侧的所述湿放水槽（4a）。

6.根据权利要求1或3所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述干进系统还包括设置在所述干片缓存区（1）前端的移载机器人（1a），所述移载机器人（1a）用于将外部输入的晶圆进行位姿转换并按预设方向码放在所述干片缓存区（1）内。

7.根据权利要求6所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述第一机械手（2）具有在水平面内相互垂直的第一平移自由度和第二平移自由度，所述第一平移自由度的方向为朝向所述清洗设备（3）移动的方向，所述第二平移自由度的方向为沿所述干片缓存区（1）内的晶圆码放排列方向。

8.根据权利要求7所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述第一机械手（2）的末端夹持机构至少具有一水平旋转自由度，以在移交晶圆前调整晶圆的水平角度，从而匹配所述清洗设备（3）的接料位姿以及所述干片缓存区（1）的出料位姿。

9.根据权利要求7所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述湿片缓存区（4）位于所述清洗设备（3）和所述干片缓存区（1）之间；

10.根据权利要求9所述的一种兼容干进和湿进的晶圆进料装置，其特征在于，所述第一机械手（2）的平移轨道和所述第二机械手（5）的平移轨道在水平面内呈平行且相互间隔排列，以使所述第一机械手（2）和所述第二机械手（5）在同一移动方向上无机械干涉。