晶圆片装卸装置的制作方法

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种晶圆片装卸装置。

背景技术：

半导体集成电路芯片制造过程中，化学机械抛光工艺(cmp)，在整个集成电路制造过程中有多次应用。其中晶圆装卸机构作为化学机械抛光设备的关键传输部件，具有高可靠的传输精度是必要条件之一。

为满足高产量制程，多盘多头的抛光结构正逐渐显示出其重要意义。多头多盘抛光结构中，不同工位的晶圆装卸载机构与相应的抛光头之间进行对准时，由于运动误差或加工精度限制不可避免的在位置上存在差异，导致工作效率降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供种晶圆片装卸装置，以改善现有技术中存在多头多盘抛光结构中，不同工位的晶圆装卸载机构与相应的抛光头之间进行对准时，由于运动误差或加工精度限制不可避免的在位置上存在差异的技术问题。

本发明提供的一种晶圆片装卸装置包括：载片台、定位补偿机构、第一驱动机构、第二驱动机构、第一调节机构和第二调节机构；

所述载片台设在所述定位补偿机构上，所述第一驱动机构设置在所述第二驱动机构的上方，所述第二驱动机构能够驱动所述定位补偿机构向靠近或远离保持环的一端运动，所述第一驱动机构与所述载片台连接，所述第一调节机构和所述第二调节机构设置在所述第一驱动机构和所述第二驱动机构之间，所述第一调节机构和所述第二调节机构用于调节所述第一驱动机构横向和纵向的位置，以使所述载片台能够准确的将晶圆从保持环内卸下或将晶圆安装到保持环内。

进一步地，所述第一调节机构包括第一调节块和第一驱动件；

所述第一调节块设置所述第二驱动机构的顶端，所述第一驱动件设置在所述第一调节块的侧面，所述第一驱动件能够驱动所述第一调节块带动所述第二调节机构横向移动。

进一步地，所述第二调节机构包括第二调节块和第二驱动件；

所述第二调节块设置所述第一驱动机构的下端，所述第二驱动件设置在所述第二调节块的侧面，所述第二驱动件能够驱动所述第一调节块带动所述一驱动机构纵向移动。

进一步地，还包括防水机构和液体收集机构；

所述防水机构的一端与所述定位补偿机构的底端连接，所述防水机构的另一端与所述液体收集机构连接，所述第二驱动机构设置在所述液体收集机构的下端。

进一步地，所述防水机构包括防水外套和防水内套；

所述防水内套套设在所述防水外套中，且所述防水内套能够相对所述防水外套移动，所述第一调节机构、第二调节机构和所述第一驱动机构设置在所述防水外套和防水内套中。

进一步地，所述液体收集机构包括液体收集盘；

所述液体收集盘上设置在所述防水内套远离所述防水外套的一端，所述液体收集盘上设置有用于所述第二驱动机构穿过的第一通孔及多个第一排水孔，多个所述第一排水孔均匀分布在所述第一通孔的周向，用于将所述液体收集盘收集的液体排出。

进一步地，所述液体收集盘上设置有凹槽，所述第一通孔及多个第一排水孔均设置在所述凹槽中，所述凹槽中还设有多个第二排水孔，多个所述第二排水孔设置在所述凹槽底部的边缘，所述第一通孔设置在所述凹槽的中心。

进一步地，所述凹槽呈喇叭型，且所述凹槽向远离所述定位补偿机构的一端延伸。

进一步地，所述防水机构还包括多个防水中间套；

多个所述防水中间套设置在所述防水外套和防水内套之间，且相邻的两个所述防水中间套滑动连接。

进一步地，所述晶圆片装卸装置还包括第三定位块，所述第三定位块设置在所述第一调节块和所述第二驱动机构的顶端之间。

本发明实施例提供的一种晶圆片装卸装置包括：载片台、定位补偿机构、第一驱动机构、第二驱动机构、第一调节机构和第二调节机构；所述载片台设在所述定位补偿机构上，所述第一驱动机构设置在所述第二驱动机构的上方，所述第二驱动机构能够驱动所述定位补偿机构向靠近或远离保持环的一端运动，所述第一驱动机构与所述载片台连接，所述第一调节机构和所述第二调节机构设置在所述第一驱动机构和所述第二驱动机构之间，所述第一调节机构和所述第二调节机构用于调节所述第一驱动机构横向和纵向的位置，以使所述载片台能够准确的将晶圆从保持环内卸下或将晶圆安装到保持环内。采用上述的方案，在第一驱动机构和第二驱动机构之间设置有第一调节机构和第二调节机构，第一调节机构和第二调节机构能够调节第一驱动机构横向和纵向的位置，这样第一驱动机构的位置即可调整，就能够保障载片台与晶圆抵接的位置，以改善现有技术中存在多头多盘抛光结构中，不同工位的晶圆装卸载机构与相应的抛光头之间进行对准时，由于运动误差或加工精度限制不可避免的在位置上存在差异的技术问题。

附图说明

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。

图1为本发明提供的晶圆片装卸装置的结构示意图；

图2为本发明提供的晶圆片装卸装置整体驱动部的结构示意图；

图3为本发明提供的晶圆片装卸装置防水机构的结构示意图；

图4为本发明提供的晶圆片装卸装置液体收集机构的结构示意图；

图5为本发明提供的晶圆片装卸装置的定位补偿机构的结构示意图；

图6为本发明提供的晶圆片装卸装置的载片台的结构示意图。

图标：100-载片台；200-定位补偿机构；300-第二驱动机构；400-防水机构；500-液体收集机构；600-第一调节机构；700-第二调节机构；800-第一驱动机构；110-基盘；120-挠曲调节盘；130-接触盘；140-喷射机构；141-第一喷嘴；142-第二喷嘴；143-第三喷嘴；210-安装台；220-导向块；230-阻尼件；410-防水外套；420-防水内套；510-凹槽；520-第一排水孔；530-第二排水孔。

具体实施方式

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。

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。

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。

图1为本发明提供的晶圆片装卸装置的结构示意图；图2为本发明提供的晶圆片装卸装置整体驱动部的结构示意图。如图1和2所示，本发明提供的一种晶圆片装卸装置包括：载片台100、定位补偿机构200、第一驱动机构800、第二驱动机构300、第一调节机构600和第二调节机构700；

所述载片台100设在所述定位补偿机构200上，所述第一驱动机构800设置在所述第二驱动机构300的上方，所述第二驱动机构能够驱动所述定位补偿机构200向靠近或远离保持环的一端运动，所述第一驱动机构800与所述载片台100连接，所述第一调节机构600和所述第二调节机构700设置在所述第一驱动机构800和所述第二驱动机构300之间，所述第一调节机构600和所述第二调节机构700用于调节所述第一驱动机构800横向和纵向的位置，以使所述载片台100能够准确的将晶圆从保持环内卸下或将晶圆安装到保持环内。

本实施例中，在第一驱动机构800和第二驱动机构300之间设置有第一调节机构600和第二调节机构700，第一调节机构600和第二调节机构700能够调节第一驱动机构800横向和纵向的位置，这样第一驱动机构800的位置即可调整，就能够保障载片台100与晶圆抵接的位置，以改善现有技术中存在多头多盘抛光结构中，不同工位的晶圆装卸载机构与相应的抛光头之间进行对准时，由于运动误差或加工精度限制不可避免的在位置上存在差异的技术问题。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述第一调节机构600包括第一调节块和第一驱动件；

所述第一调节块设置所述第二驱动机构300的顶端，所述第一驱动件设置在所述第一调节块的侧面，所述第一驱动件能够驱动所述第一调节块带动所述第二调节机构700横向移动。

进一步地，所述第二调节机构700包括第二调节块和第二驱动件；

所述第二调节块设置所述第一驱动机构800的下端，所述第二驱动件设置在所述第二调节块的侧面，所述第二驱动件能够驱动所述第一调节块带动所述一驱动机构纵向移动。

其中，第一调节机构600和第二调节机构700的结构相同，可分别为气缸、丝杆滑块、导轨滑块等。

本实施例中，第一驱动件包括第一调节件块和第一驱动件，第一驱动件驱动第一调节块带动于第二调节块横向移动，第二驱动件能够带动第一驱动机构800纵向移动，从而第一驱动机构800即可横向移动也可纵向移动，以实现对载片台100的位置的调整。

图3为本发明提供的晶圆片装卸装置防水机构的结构示意图。如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步地，还包括防水机构400和液体收集机构500；

所述防水机构400的一端与所述定位补偿机构200的底端连接，所述防水机构400的另一端与所述液体收集机构500连接，所述第二驱动机构300设置在所述液体收集机构500的下端。

本实施例中，防水机构400的设置用于保障第一调节机构600、第二调节机构700和第一驱动均不会被损坏，液体收集机构500能够将使用过的液体进行收集，防止第二驱动机构300被损坏，降低整体装置工作时的危害产生的机率。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述防水机构400包括防水外套410和防水内套420；

所述防水内套420套设在所述防水外套410中，且所述防水内套420能够相对所述防水外套410移动，所述第一调节机构600、第二调节机构700和所述第一驱动机构设置在所述防水外套410和防水内套420中。

进一步地，所述防水机构400还包括多个防水中间套；

多个所述防水中间套设置在所述防水外套410和防水内套420之间，且相邻的两个所述防水中间套滑动连接。

本实施例中，多个防水中间套设置在所述防水外套410和防水内套420之间，第一调节机构600、第二调节机构700和第一驱动均设置在防水外套410、防水中间套和防水内套420中，防水外套410、防水中间套和防水内套420之间能够相对滑动，以保障第一调节机构600、第二调节机构700和第一驱动均不被液体侵蚀。

图4为本发明提供的晶圆片装卸装置液体收集机构的结构示意图。如图4所示，在上述实施例的基础上，进一步地，所述液体收集机构500包括液体收集盘；

所述液体收集盘上设置在所述防水内套420远离所述防水外套410的一端，所述液体收集盘上设置有用于所述第二驱动机构300穿过的第一通孔及多个第一排水孔520，多个所述第一排水孔520均匀分布在所述第一通孔的周向，用于将所述液体收集盘收集的液体排出。

进一步地，所述液体收集盘上设置有凹槽510，所述第一通孔及多个第一排水孔520均设置在所述凹槽510中，所述凹槽510中还设有多个第二排水孔530，多个所述第二排水孔530设置在所述凹槽510底部的边缘，所述第一通孔设置在所述凹槽510的中心。

进一步地，所述凹槽510呈喇叭型，且所述凹槽510向远离所述定位补偿机构200的一端延伸。

其中，第一排水孔520和第二排水孔530的数量相同，均为四个。

本实施例中，在凹槽510上设置有多个第一排水孔520和第二排水孔530，第二排水孔530的位置高于第一排水孔520的位置，以保障在凹槽510中的液体能够快速的排出干净。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述晶圆片装卸装置还包括第三定位块，所述第三定位块设置在所述第一调节块和所述第二驱动机构300的顶端之间。

本实施例中，第三定位块的设置能够使第一调节块设置的稳定性更高。

图5为本发明提供的晶圆片装卸装置的定位补偿机构的结构示意图。如图5所示，在上述实施例的基础上，进一步地，所述定位补偿机构200包括安装台210、多个导向块220和多个所述阻尼件230；

多个所述导向块220均匀分布在所述安装台210的边沿，所述导向块220和所述安装台210之间设置有至少一个阻尼件230，所述阻尼件230的一端与所述导向块220靠近所述安装台210的一端连接，所述阻尼件230的另一端用于与所述安装台210的表面连接。

其中，阻尼件230可为弹簧、弹性销或缓冲器。

本实施例中，在导向块220靠近安装台210的一端设置有至少一个阻尼件230，第二驱动机构300带动安装台210到预定的高度，以使导向块220的顶端与保持环的边沿抵接，此时，阻尼件230受力被压缩，当保持环被磨损后，阻尼件230能够推动导向块220向上移动一定的距离，以使导向块220的顶端与保持环接触，以保障整体装置的正常运行。

图6为本发明提供的晶圆片装卸装置的载片台的结构示意图。如图6所示，在上述实施例的基础上，进一步地，载片台100包括：基盘110、挠曲调节盘120和多个接触盘130；

所述挠曲调节盘120设置在所述基盘110的中心，多个所述接触盘130沿所述挠曲调节盘120的周向均匀分布，且所述挠曲调节盘120的高度小于所述接触盘130的高度，多个所述接触盘130用于承载晶圆，以降低晶圆与载片台100之间的表面张力。

本实施例中，在基盘110表面上方设置有多个接触盘130，且接触盘130设置在基盘110的边沿，晶圆设置在接触盘130上，这样能够减晶圆与载片台100的接触面积，继而降低晶圆和载片台100之间的液体存有量，以使晶圆与载片台100之间的表面张力减小，从而缓解现有技术中存在液体存在于晶圆载片台100及晶圆之间时，会存在较大的液体表面张力，当装卸载表面存在抛光废弃物或抛光工艺液体时，会对不同的晶圆片之间造成交叉污染的技术问题，在将晶圆安装在接触盘130上时，晶圆的中心可能会产生挠曲变形，在晶圆产生挠曲变形时，位于载片台中部的挠曲调节盘120与周边接触盘130之间的高度差异，可以容许晶圆片产生可接受的变形。进而防止晶圆片产生破裂。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述基盘110上设置有多组流体喷射机构140；

多组流体喷射机构140均匀分布在所述基盘110的中心和多个所述接触盘130之间。

本实施例中，流体喷射机构140的设置能够清洗保持环内的固定装卸表面，同时为载片表面提供一个湿润的环境，从而降低晶圆在装卸过程中交叉污染的情况。

在上述实施例的基础上，进一步地，每组所述流体喷射机构140包括第一喷嘴141、第二喷嘴142和第三喷嘴143；

所述基盘110表面上设置有第一连接口、第二连接口和第三连接口，所述第一连接口、第二连接口和所述第三连接口分别用于和所述第一喷嘴141、第二喷嘴142和第三喷嘴143连接。

进一步地，所述第二喷嘴142的喷射范围为第一喷嘴141和第三喷嘴143喷射范围的2倍。

本实施例中，第一连接口、第二连接口和第三连接口分别连接相同的流体供应的管路，以保障连接在第一连接口、第二连接口和第三连接口上的第一喷嘴141、第二喷嘴142和第三喷嘴143喷射出的流体的高度相同，且第二喷嘴142的喷射范围为第一喷嘴141和第三喷嘴143喷射范围的2倍，第一喷嘴141和第三喷嘴143的喷射范围相同，以保障保持环内部固定装卸表面能够被清洗干净。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。