传送不同污染程度硅片的导片机的制作方法

本实用新型属于半导体集成电路的设备和工艺，具体涉及一种传送不同污染程度硅片(采用前端开启式硅片传送盒FOUP装载)的导片机。

背景技术：

在整个半导体制造设备(FAB)中，在不同硅片处理工具或设备的装载端口之间通常通过硅片载体来分批地传送和存储多个硅片，常见的是前端开启式硅片传送盒(FOUP)。这种工具通常执行多种使用在IC芯片制造中的工艺，如光刻、蚀刻、材料/膜沉积、固化、退火、检查或其它工艺。

目前在FAB中，通常利用导片机传送前端开启式硅片传送盒中的硅片，而业界使用的导片机主要传送特定一种污染程度的硅片或者将某种低污染程度的硅片传送至某种高污染程度硅片中。硅片按照不同的污染程度装载在相对应污染等级的FOUP中，故现有FOUP的污染等级分为FE、BE、NI、CU和HK，其中CU的污染程度最高，FE的污染程度最低，BE、NI和HK的污染程度相同且介于CU和FE之间。导片机按照FOUP污染等级不同设定机台PIN角，按PIN角将FOUP分为非CU的FOUP和CU的FOUP，非CU的FE、BE、NI和HK的FOUP对应PIN角设为一致。由于FE、BE、NI和HK的PIN角一致，因此无法从物理角度上进行区分，容易造成人员误操作，例如目前使用FE的导片机传送污染程度BE的硅片就时有发生误操作。

日常使用FOUP传输硅片的流程如图1所示，可以发现因污染等级种类偏多导致需要多台导片机才能满足FAB的硅片传送要求。然而，FAB中不同污染等级的硅片传送需求量不一样，这就造成机台的使用率存在较大差别，有的机台使用率较高，有的机台使用率较低，机台较难管控，影响机台使用率。并且，导片机的设定污染程度不同，在操作过程中极易出现失误操作。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种传送不同污染程度硅片的导片机，可以解决现有导片机多机台使用率差别大以及传送过程极易发生误操作的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的传送不同污染程度硅片的导片机，所述不同污染程度的硅片装在相对应的晶圆盒中，每个晶圆盒具有一个ID信息，所述ID信息包括晶圆盒的污染类型，所述导片机包括控制单元、晶圆盒识别单元、多个硅片传送手臂，所述晶圆盒识别单元和硅片传送手臂均与控制单元电性连接，所述晶圆盒识别单元通过晶圆盒的ID信息判断晶圆盒的污染程度并传输至控制单元中，每个硅片传送手臂可滑动地设于一个传送手臂导轨上。

较佳的，所述晶圆盒的ID信息为条形码或二维码，所述晶圆盒识别单元为读码器。

较佳的，所述导片机还设有清洗单元，包括清洗单元主体、酒精喷嘴和氮气喷嘴，所述清洗单元主体设有供液管道和供气管道，所述酒精喷嘴通过供液管道与供液装置相连，所述氮气喷嘴通过供气管道与供气装置相连。进一步的，所述供液管道和供气管道上均设有闸阀，所述闸阀由控制单元控制。

在上述结构中，所述硅片传送手臂包括FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂。

较佳的，所述FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂对应的各传送手臂导轨并列排布。

进一步的，所述FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂位于相同高度。

进一步的，每个硅片传送手臂的每一侧都设有酒精喷嘴和氮气喷嘴。

在上述结构中，所述FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂对应的各传送手臂导轨嵌套排布。

较佳的，所述FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂位于相同高度。进一步的，每个硅片传送手臂的每一侧都设有酒精喷嘴和氮气喷嘴。

较佳的，所述FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂沿竖直方向分布。进一步的，所述酒精喷嘴和氮气喷嘴设于最上方的硅片传送手臂的每一侧。

优选的，每个硅片传送手臂都包括手臂部、滑动部和驱动装置，所述驱动装置与控制单元电性连接且与滑动部连接，所述滑动部的上端与手臂部连接，滑动部的下端与传送手臂导轨滑动连接，所述滑动部在驱动装置的带动下沿传送手臂导轨往复运动。或者，所述硅片传送手臂和传送手臂导轨中的一个安装有电磁铁，另一个安装有与电磁铁配合的电磁铁或线圈，所述电磁铁和线圈均与控制单元电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：

1)本实用新型的导片机不再限制可导片的晶圆盒的污染类型，而是设有多个硅片传送手臂，可以根据硅片的传送需求调用相应污染程度的硅片传送手臂完成不同污染程度的硅片传送动作，解决了现有的导片机只能传送特定一种污染程度的硅片或者只能将低污染程度硅片传送至高污染程度的晶圆盒中的问题以及多台导片机因硅片传送量差异而造成的机台闲置利用率低的问题，提高了导片机的利用率；

2)本实用新型的导片机可以自动识别晶圆盒的污染类型，不再通过机台PIN角简单划分晶圆盒的种类，避免了污染类型FE、BE、NI和HK的PIN角一致而导致的误操作；

3)本实用新型的导片机具有自清洁功能，可以在每次完成硅片传送任务后对执行动作的硅片传送手臂进行清洗。

附图说明

图1为现有的FOUP传输的示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的俯视图。

其中附图标记说明如下：

1为传送手臂导轨；2为硅片传送手臂；3为清洗单元主体；4为酒精喷嘴；5为氮气喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型中传送不同污染程度硅片的导片机，所述不同污染程度的硅片装在相对应的晶圆盒中，每个晶圆盒具有一个ID信息，所述ID信息包括晶圆盒的污染类型(污染类型分为FE、BE、NI、CU、HK)，每种污染类型的晶圆盒中盛装对应污染程度的硅片。

所述导片机包括控制单元、晶圆盒识别单元、多个硅片传送手臂2，所述晶圆盒识别单元和硅片传送手臂2均与控制单元电性连接，所述晶圆盒识别单元通过晶圆盒的ID信息判断晶圆盒的污染程度并传输至控制单元中，每个硅片传送手臂2可滑动地安装在一个传送手臂导轨1上。

其中，所述晶圆盒的ID信息为条形码或二维码，所述晶圆盒识别单元为读码器，该读码器与控制单元电性连接。当然，本领域技术人员也可以采用其它形式，如晶圆盒的ID信息采用图片或照片，晶圆盒识别单元包括相机和图像处理单元，相机与图像处理单元连接，图像处理单元与控制单元连接，相机对晶圆盒进行拍照以采集ID信息，然后将采集到的图像信息传输至图像处理单元中，图像处理单元将处理结果传输至控制单元中。

进一步的，所述导片机还设有清洗单元，包括清洗单元主体3、酒精喷嘴4和氮气喷嘴5，所述清洗单元主体3设有供液管道和供气管道，所述酒精喷嘴4通过供液管道与供液装置相连，所述氮气喷嘴5通过供气管道与供气装置相连。

优选的，供液管道和供气管道上均设有闸阀，所述闸阀由控制单元控制。

在本实用新型中，硅片传送手臂包括FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂，每个硅片传送手臂都滑动嵌装在一个传送手臂导轨中。

其中，每个硅片传送手臂都包括手臂部、滑动部和驱动装置，所述驱动装置与控制单元电性连接且与滑动部连接，所述滑动部的上端与手臂部连接，滑动部的下端与传送手臂导轨滑动连接，所述滑动部在驱动装置的带动下沿传送手臂导轨往复运动。其中，驱动装置可以为电机也可以为气缸。

当然，硅片传送手臂和传送手臂导轨也可以采用磁悬浮结构，例如硅片传送手臂和传送手臂导轨中的一个安装有电磁铁，另一个安装有与电磁铁配合的电磁铁或线圈，所述电磁铁和线圈均与控制单元电性连接。

第一实施例

在本实施例中，FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂对应的各传送手臂导轨并列排布，也就是说，四个传送手臂导轨并列设置。

较佳的，FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂位于相同高度。优选的，每个硅片传送手臂的每一侧都设有酒精喷嘴和氮气喷嘴，以便对执行动作的对应硅片传送手臂进行清洗和吹干。

第二实施例

在本实施例中，FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂对应的各传送手臂导轨嵌套排布，也就是说，四个传送手臂导轨的宽度不同，相对应地，硅片传送手臂的滑动部下端的跨度不同。

其中，FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂位于相同高度。

进一步的，每个硅片传送手臂的每一侧都设有酒精喷嘴和氮气喷嘴。

第三实施例

在本实施例中，FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂对应的各传送手臂导轨也嵌套排布，与第二实施例不同的是，本实施例的FE硅片传送手臂、HK硅片传送手臂、BE硅片传送手臂和CU硅片传送手臂沿竖直方向分布，即分布在不同高度处，如图2所示。进一步的，所述酒精喷嘴4和氮气喷嘴5设于最上方的硅片传送手臂的每一侧，如图3所示。

在本实用新型中，当某种FOUP放置于导片机上，导片机先利用晶圆盒识别单元通过ID信息自动识别FOUP的污染类型，然后再由控制单元根据识别到的FOUP污染类型以及需要完成的传片任务选择硅片传送手臂。

如果传片任务是将与前述FOUP污染类型相同的硅片传送至该FOUP中，那么导片机的控制单元会调用相应污染程度的硅片传送手臂，如果传片任务是将某种低污染程度的硅片传送至高污染程度的前述FOUP中，此时控制单元则调用与硅片污染程度相对应的低污染程度的硅片传送手臂，例如需要将污染类型FE的硅片传送至污染类型BE的FOUP中，此时调用的即为污染程度FE的硅片传送手臂。

需要说明的是，由于NI的污染程度与BE的污染程度相同，故在本申请中未设置NI硅片传送手臂，当然，本领域技术人员也可以根据需要设置。当需要传送污染程度为NI的硅片时，可以根据传送需要使用BE硅片传送手臂或FE硅片传送手臂。例如，需要将NI硅片传送至污染类型相同的FOUP时，采用BE硅片传送手臂，而将NI硅片清洗干净传回FE FOUP时则采用FE硅片传送手臂。

控制单元调用相应的硅片传送手臂时，由控制单元控制该硅片传送手臂在传送手臂导轨上向前移动，完成传片任务，然后控制单元控制硅片传送手臂复位。

当传片结束后，导片机中供液管道上的闸阀在控制单元的驱动下打开，酒精喷嘴对完成传片任务的硅片传送手臂进行清洗，清洗完毕后，控制单元关闭供液管道的闸阀，并打开供气管道的闸阀，氮气喷嘴开启，通过大流量的氮气吹干被清洗的硅片传送手臂，一定时间后，控制单元关闭供气管道的闸阀，之后等待下一次传输任务。

需要说明的是，硅片传送手臂的结构和形状如图3所示，本实用新型采用Y型，本领域技术人员可以在此基础上根据需要选择，故在此不作限定。

本实用新型的导片机不再限制可导片的晶圆盒的污染类型，而是设有多个硅片传送手臂，可以根据硅片的传送需求调用相应污染程度的硅片传送手臂完成不同污染程度的硅片传送动作，解决了现有的导片机只能传送特定一种污染程度的硅片或者只能将低污染程度硅片传送至高污染程度的晶圆盒中的问题以及多台导片机因硅片传送量差异而造成的机台闲置利用率低的问题，提高了导片机的利用率。而且，导片机可以自动识别晶圆盒的污染类型，不再通过机台PIN角简单划分晶圆盒的种类，避免了污染类型FE、BE、NI和HK的PIN角一致而导致的误操作。

此外，本实用新型的导片机具有自清洁功能，可以在每次完成硅片传送任务后对执行动作的硅片传送手臂进行清洗。

以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，该实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不局限于上述实施方式。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员对硅片传送手臂的形状、结构以及分布形式以及硅片传送手臂与传送手臂导轨之间的连接形式等做出的等效置换和改进，均应视为在本实用新型所保护的技术范畴内。