切边晶圆定位系统、切边晶圆定位方法及晶圆清洗机与流程

1.本发明涉及晶圆制造技术领域，具体涉及一种切边晶圆定位系统、切边晶圆定位方法及晶圆清洗机。


背景技术：

2.集成电路制造工艺过程通常是指将导体、半导体、绝缘层以一定的工艺顺序沉积在特定的基板(如硅晶圆)上。在制造工艺过程中，晶圆在经过全局平坦化处理后需要进行清洗，需要从平坦化的加工设备移送至清洗设备。而设备间的传送装置常使用前后机械式夹取的夹爪进行晶圆抓取，夹爪前端有两个支撑点，后端有两个支撑点。进行抓取动作时后端的两个支撑点向前移动，通过四个支撑点固定晶圆。进行放置动作时后端的两个支撑点向后移动，四个支撑点打开放开晶圆。对于切边晶圆(即有切边的晶圆)，如果切边没有避开四个支撑点，会导致无法正确抓取晶圆或放置在干燥模组的晶圆产生倾斜，晶圆在旋转过程中飞出和崩碎。因此，需要寻一种装置及方法，能够将切边定位在固定位置，使得传送装置的机械手可以将其平稳取走并水平放置于下一加工设备中。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的缺陷，本发明提供一种切边晶圆定位系统、切边晶圆定位方法及晶圆清洗机，以将切边晶圆的切边能够固定在预设位置。
4.本发明提供一种切边晶圆定位系统，包括：旋转支撑单元，用于支撑切边晶圆以及驱动切边晶圆转动；旋转支撑单元包括至少四个主支撑辊轮和至少两个辅助支撑辊轮；全部主支撑辊轮和全部辅助支撑辊轮共同围成一圆形的晶圆支撑区；晶圆支撑区的圆周与各主支撑辊轮和各辅助支撑辊轮的侧边相切；其中以两相邻主支撑辊轮的轴心和该两相邻主支撑辊轮所在一侧的辅助支撑辊轮的轴心作为顶点，形成三角形的检测区；检测单元，用于检测切边位置；检测单元包括发射端和接收端，发射端适于发射连续的直线形检测束；接收端适于接收检测束，检测检测束的检测参数；检测束位于检测区内，且与晶圆支撑区所在平面垂直；控制单元，电连接旋转支撑单元和检测单元；控制单元用于驱动旋转支撑单元转动切边晶圆，驱动发射端发射检测束，驱动接收端接收并检测检测束；控制单元还用于根据检测参数是否变化，确定检测束所在位置处是否为切边位置，并根据切边位置，控制旋转支撑单元将切边晶圆的切边转动至预设位置。
5.可选的，检测束为水，发射端为喷射装置，接收端为压力传感器，检测参数为压力。
6.可选的，检测束为激光，发射端为激光发射器，接收端为激光接收器，检测参数为光强。
7.可选的，检测单元的数量为多个。
8.可选的，检测单元还包括反射镜，反射镜用于反射检测束，发射端和接收端为同一装置。
9.可选的，检测单元还包括反射镜，反射镜用于反射检测束，发射端和接收端为朝向
不同角度的不同装置。
10.本发明还提供一种切边晶圆定位方法，使用本发明提供的切边晶圆定位系统，包括以下步骤：控制单元控制旋转支撑单元驱动切边晶圆在支撑区内转动；控制单元驱动检测单元中的发射端发射检测束，驱动接收单元接收检测束，检测检测参数；控制单元根据检测参数是否变化，确定检测束所在位置处是否为切边位置，并根据切边位置，控制旋转支撑单元将切边晶圆的切边转动至预设位置。
11.可选的，切边晶圆定位方法包括以下步骤：检测单元发射检测束，接收单元持续接收检测束，检测检测参数；控制单元根据检测参数是否变化判断切边晶圆的状态是否变化；若切边晶圆的状态未发生变化，则控制单元控制旋转支撑单元继续驱动切边晶圆转动；若切边晶圆的状态发生变化，则控制单元控制旋转支撑单元停止切边晶圆转动。
12.可选的，切边晶圆定位方法包括以下步骤：检测单元发射检测束，接收单元持续接收检测束，检测检测参数；控制单元根据检测参数是否变化判断切边晶圆的状态是否变化；若切边晶圆的状态未发生变化，则控制单元控制旋转支撑单元继续驱动切边晶圆转动；若切边晶圆的状态发生变化，则控制单元控制旋转支撑单元继续驱动切边晶圆转动直至切边晶圆的状态恢复至发生变化前的状态，控制单元控制旋转支撑单元停止切边晶圆转动。
13.本发明还提供一种晶圆清洗机，包括本发明提供的的切边晶圆定位系统。
14.本发明的有益效果在于，通过检测单元的设置，利用直线形检测束，当切边晶圆的切边缺口处位于检测区内时，接收端可持续的接收到检测束，此时为切边晶圆的第一状态；当切边晶圆的晶圆部分位于检测区内时，检测束被晶圆遮挡，接收端无法接收到检测束，检测参数发生变化，此时为切边晶圆的第二状态。如此可以通过检测参数的变化，确定晶圆此时的状态，从而可以据此继续控制切边晶圆转动，直至状态变化的临界点(例如刚刚发生变化时)，此时的切边晶圆的切边朝向一定是固定相同的。如此可以实现切边晶圆的切边定位，使得传送装置的机械手可以将其平稳取走并水平放置于下一加工设备中。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明的一实施例中切边晶圆定位系统运行时的结构示意图；
17.图2为本发明的一实施例中切边晶圆定位系统运行时某一时刻的晶元和检测单元的位置关系示意图；
18.图3为本发明的一实施例中切边晶圆定位系统中支撑区、检测单元和检测区的位置关系示意图；
19.图4a和图4b为本发明的一实施例中晶圆处于不同状态时的示意图；
20.图5为本发明的另一实施例中切边晶圆定位系统运行时的结构示意图；
21.图6a-图6d为本发明的切边晶圆定位系统的检测单元在不同实施例中的结构示意图；
22.图7为本发明的一实施例中切边晶圆定位系统执行本发明的切边晶圆定位方法时
的流程示意图；
23.图8为本发明的另一实施例中切边晶圆定位系统执行本发明的切边晶圆定位方法时的流程示意图。
24.附图标记说明：
25.1.主支撑滚轮；2.辅助支撑滚轮；3.晶圆；4.检测单元；41.发射端；42.接收端；43.反射镜；a.支撑区；b.检测区；c.切边位置。
具体实施方式
26.为了有效减少晶圆表面的缺陷，本发明提供一种晶圆研磨方法，包括以下步骤：转移晶圆至研磨垫；在研磨垫上进行第一次研磨；第一次清洗研磨垫，对研磨垫进行喷水清洗，同时调整器对研磨垫表面维持压力进行调整动作和清扫动作；在研磨垫上进行第二次研磨。
27.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.实施例1
32.参考图1-图3，本实施例提供一种切边晶圆定位系统，包括：
33.旋转支撑单元，用于支撑切边晶圆3以及驱动切边晶圆3转动。旋转支撑单元包括至少四个主支撑辊轮1和至少两个辅助支撑辊轮2。至少四个主支撑辊轮1和至少两个辅助支撑辊轮2围成一圆形的晶圆支撑区a。晶圆支撑区a的圆周与各主支撑辊轮1和各辅助支撑辊轮2的侧边相切。其中以两相邻主支撑辊轮1的轴心和该两相邻主支撑辊轮1所在一侧的辅助支撑辊轮2的轴心作为顶点，形成三角形的检测区b。以图3为例，同时参考图1，三角形的检测区b，右侧的顶点为图1中右侧的辅助支撑辊轮2的轴心，上下两个顶点为图中右侧的两个主支撑辊轮的轴心。
34.检测单元4，用于检测切边的位置。检测单元包括发射端和接收端；发射端适于发射连续的直线形检测束；接收端适于接收检测束，检测检测束的检测参数。参考图2和图3，检测束位于检测区b内，且与晶圆支撑区a所在平面垂直。
35.控制单元(图中未显示)，电连接旋转支撑单元和检测单元4。控制单元用于驱动旋转支撑单元转动切边晶圆3，驱动发射端发射检测束，驱动接收端接收并检测检测束。控制单元还用于根据检测参数是否变化，确定检测束所在位置处是否为切边位置，并根据切边位置，控制旋转支撑单元将切边晶圆的切边转动至预设位置。
36.在本实施例中，检测束为激光，发射端为激光发射器，接收端为激光接收器，检测参数为光强。
37.在其他一些实施例中，检测束可以为水，发射端为喷射装置，接收端为压力传感器，检测参数为压力。
38.本实施例提供的切边晶圆定位系统，通过检测单元的设置，利用直线形检测束，当切边晶圆的切边缺口处位于检测区b内时，接收端可持续的接收到检测束，此时为切边晶圆的第一状态。参考图4a，切边位置c位于检测单元4的左侧，此时切边位置c的右侧为切边晶圆的切边缺口处，此时为切边晶圆的第一状态。当切边晶圆的晶圆部分位于检测区b内时，检测束被晶圆遮挡，接收端无法接收到检测束，检测参数发生变化，此时为切边晶圆的第二状态。参考图4b，晶圆继续转动，切边的位置c移动到检测单元4的右上方，此时检测单元4对应的位置为切边晶圆的晶元部分，此时为切边晶圆的第二状态。如此可以通过检测参数的变化，确定切边晶圆此时的状态，从而可以据此继续控制切边晶圆转动，直至状态变化的临界点(例如刚刚发生变化时)，此时的切边晶圆的切边朝向一定是固定相同的。如此可以实现切边晶圆的切边定位，使得传送装置的机械手可以将其平稳取走并水平放置于下一加工设备中。
39.在一些实施例中，参考图5和图6a，检测单元4的数量可以为多个，每个检测单元4各自包括一个发射端41和一个接收端42。单组检测单元的单组检测参数只能作为单点检测，查看检测区域是否有遮挡。以单点的状况作为晶圆定位成功的标志可靠程度不高。使用多组检测单元4，可以进行多点验证，判断切边晶圆的实际状态，可靠性更高。
40.在一些实施例中，参考图6b，检测单元还包括可以反射镜43，反射镜43用于反射检测束，发射端41和接收端42为同一装置。同样的，参考图6c，检测单元4的数量可以为多个，每个检测单元4各自包括一个发射端及接收端42，还各自包括一个反射镜43。发射端41和接收端42为同一装置，即，该装置同时具有发射和接收功能。如此，反射镜43侧不需要进行布线，发射端41与接收端42为同一装置(或者说在同一位置)，方便布线。此外，也可以是不设置反射镜43，利用晶圆自身作为反射镜。
41.进一步的，参考图6d，还可以是检测单元还包括可以反射镜43，反射镜43用于反射检测束，发射端41和接收端42为朝向不同角度的不同装置。通过发射与接收的角度配合，实现第2条所述的双路检测的优势。此外，也可以是不设置反射镜43，利用晶圆自身作为反射镜。
42.实施例2
43.本实施例提供一种切边晶圆定位方法，使用上述实施例1提供的切边晶圆定位系统，包括以下步骤：
44.控制单元控制旋转支撑单元驱动切边晶圆在支撑区内转动；
45.控制单元驱动检测单元中的发射端发射检测束，驱动接收单元接收检测束，检测检测参数；
46.控制单元根据检测参数是否变化，确定检测束所在位置处是否为切边位置，并根据切边位置，控制旋转支撑单元将切边晶圆的切边转动至预设位置。
47.具体的，参考图7，切边晶圆定位方法可以包括以下步骤：
48.接收到定位晶圆切边指令(将切边晶圆的切边定位至预设位置的指令)后，如晶圆不在运动状态，则控制单元控制旋转支撑单元驱动切边晶圆进行运动(转动)。
49.检测单元发射检测束，接收单元持续接收检测束，检测检测参数。控制单元根据检测参数是否变化判断切边晶圆的状态是否变化。
50.若切边晶圆的状态未发生变化，则控制单元控制旋转支撑单元继续驱动切边晶圆转动。
51.若切边晶圆的状态发生变化，则控制单元控制旋转支撑单元停止切边晶圆转动。
52.至此，定位晶圆切边指令执行完毕。
53.此外，参考图8，切边晶圆定位方法还可以包括以下步骤：
54.检测单元发射检测束，接收单元持续接收检测束，检测检测参数。控制单元根据检测参数是否变化判断切边晶圆的状态是否变化。
55.若切边晶圆的状态未发生变化，则控制单元控制旋转支撑单元继续驱动切边晶圆转动。
56.若切边晶圆的状态发生变化，则控制单元控制旋转支撑单元继续驱动切边晶圆转动直至切边晶圆的状态恢复至发生变化前的状态，控制单元控制旋转支撑单元停止切边晶圆转动。
57.至此，定位晶圆切边指令执行完毕。
58.本实施例提供的切边晶圆定位方法，使用上述实施例1提供的切边晶圆定位系统，通过检测单元的设置，利用直线形检测束，可以通过检测参数的变化，确定切边晶圆此时的状态，从而可以据此继续控制切边晶圆转动，直至状态变化的临界点(例如刚刚发生变化时)，此时的切边晶圆的切边朝向一定是固定相同的。如此可以实现切边晶圆的切边定位，使得传送装置的机械手可以将其平稳取走并水平放置于下一加工设备中。
59.实施例3
60.本实施例提供一种晶圆清洗机，包括上述实施例1提供的的切边晶圆定位系统。可应用上述实施例2的切边晶圆定位方法，对切边晶圆的切边进行定位。
61.本实施例提供一种晶圆清洗机，包括上述实施例1提供的的切边晶圆定位系统，通过检测单元的设置，利用直线形检测束，可以通过检测参数的变化，确定切边晶圆此时的状态，从而可以据此继续控制切边晶圆转动，直至状态变化的临界点(例如刚刚发生变化时)，此时的切边晶圆的切边朝向一定是固定相同的。如此可以实现切边晶圆的切边定位，使得传送装置的机械手可以将其平稳取走并水平放置于下一加工设备中。
62.本发明的技术方案已通过实施例说明如上，相信本领域技术人员已可通过上述实施例了解本发明。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。