一种单片式晶圆清洗工艺中的高速传输方法及其装置与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种单片式晶圆清洗工艺中的高速传输方法及其装置。


背景技术：

2.目前，单片式晶圆清洗是常见的晶圆清洗方法，进而衍生有专用的单片式晶圆清洗装置，而在单片式晶圆清洗工艺中，传输方式亦占有一席之地，故而，亟需一种单片式晶圆清洗工艺中的高速传输方法及其装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种单片式晶圆清洗工艺中的高速传输方法及其装置。
4.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
5.本发明的第一方面是提供一种单片式晶圆清洗工艺中的高速传输方法，包括：
6.将腔室的压力维持于预设压力；通过第一抓取结构将第一晶圆从过渡腔室传输至清洗腔室，通过第二抓取结构将第二晶圆从前一工序传输至过渡腔室，通过第三抓取结构将第三晶圆从清洗腔室传输至干燥腔室，通过第四抓取结构将第四晶圆从干燥腔室传输至后一工序。
7.优选地，将腔室的压力维持于预设压力的过程包括：
8.向所述腔室内注入氮气，同时对所述腔室进行真空排气，当所述腔室的压力达到所述预设压力时，记录当前的真空排气速率，并按所记录的真空排气速率继续真空排气，将所述腔室的压力维持于所述预设压力。
9.优选地，抓取结构传输晶圆的过程包括：
10.z方向导轨在x方向导轨上滑动，直至抓手结构与晶圆在x方向上重合；所述抓手结构在y方向导轨上滑动，直至所述抓手结构与所述晶圆在y方向上重合；所述y方向导轨在所述z方向导轨上滑动，直至所述抓手结构完成所述晶圆的抓取；
11.所述y方向导轨在所述z方向导轨上滑动，直至所述晶圆离开腔室的底面；所述z方向导轨在所述x方向导轨上滑动，直至所述晶圆传输至预设位置；
12.所述y方向导轨在所述z方向导轨上滑动，直至所述晶圆接触所述腔室的底面；所述抓手结构松放所述晶圆，所述y方向导轨在所述z方向导轨上滑动，直至所述抓手结构完成所述晶圆的传输。
13.优选地，所述第一抓取结构以及所述第二抓取结构设于第一x方向导轨上；所述第三抓取结构以及所述第四抓取结构设于第二x方向导轨上。
14.优选地，所述第一x方向导轨与所述第二x方向导轨相对设置。
15.本发明的第二方面是提供一种基于如上所述高速传输方法的装置，包括：
16.第一x方向导轨，沿x方向设置；
17.第一z方向导轨，与所述第一x方向导轨连接，并与所述第一x方向导轨垂直且能够沿着所述第一x方向导轨的轴向方向移动；
18.第一y方向导轨，与所述第一z方向导轨连接，并与所述第一z方向导轨垂直且能够沿着所述第一z方向导轨的轴向方向移动；
19.第一抓手结构，与所述第一y方向导轨连接，并与所述第一y方向导轨垂直且能够沿着所述第一y方向导轨的轴向方向移动；
20.第二z方向导轨，与所述第二x方向导轨连接，并与所述第二x方向导轨垂直且能够沿着所述第二x方向导轨的轴向方向移动；
21.第二y方向导轨，与所述第二z方向导轨连接，并与所述第二z方向导轨垂直且能够沿着所述第二z方向导轨的轴向方向移动；
22.第二抓手结构，与所述第二y方向导轨连接，并与所述第二y方向导轨垂直且能够沿着所述第二y方向导轨的轴向方向移动；
23.第二x方向导轨，沿x方向设置，并与所述第一x方向导轨相对设置；
24.第三z方向导轨，与所述第三x方向导轨连接，并与所述第三x方向导轨垂直且能够沿着所述第三x方向导轨的轴向方向移动；
25.第三y方向导轨，与所述第三z方向导轨连接，并与所述第三z方向导轨垂直且能够沿着所述第三z方向导轨的轴向方向移动；
26.第三抓手结构，与所述第三y方向导轨连接，并与所述第三y方向导轨垂直且能够沿着所述第三y方向导轨的轴向方向移动；
27.第四z方向导轨，与所述第四x方向导轨连接，并与所述第四x方向导轨垂直且能够沿着所述第四x方向导轨的轴向方向移动；
28.第四y方向导轨，与所述第四z方向导轨连接，并与所述第四z方向导轨垂直且能够沿着所述第四z方向导轨的轴向方向移动；
29.第四抓手结构，与所述第四y方向导轨连接，并与所述第四y方向导轨垂直且能够沿着所述第四y方向导轨的轴向方向移动。
30.优选地，所述第一x方向导轨的两端分别与所述第二x方向导轨两端通过回环导轨连接。
31.优选地，所述第一x方向导轨上沿所述第一x方向导轨的轴向方向开设有第一滑动卡槽；
32.所述第一z方向导轨上设置有与所述第一滑动卡槽对应的第一凸块；
33.所述第二z方向导轨上设置有与所述第一滑动卡槽对应的第二凸块；
34.所述第一凸块以及所述第二凸块卡入所述第一滑动卡槽内，从而实现所述第一z方向导轨以及所述第二z方向导轨与所述第一x方向导轨的滑动连接；
35.所述第二x方向导轨上沿所述第二x方向导轨的轴向方向开设有第二滑动卡槽；
36.所述第三z方向导轨上设置有与所述第二滑动卡槽对应的第三凸块；
37.所述第四z方向导轨上设置有与所述第二滑动卡槽对应的第四凸块；
38.所述第三凸块以及所述第四凸块卡入所述第二滑动卡槽内，从而实现所述第三z方向导轨以及所述第四z方向导轨与所述第二x方向导轨的滑动连接。
39.优选地，z方向导轨上沿其轴向方向开设有z方向滑动卡槽；y方向导轨上设置有与
所述z方向滑动卡槽对应的z方向滑动凸块；所述z方向滑动凸块卡入所述z方向滑动卡槽内，从而实现y方向导轨与z方向导轨的滑动连接。
40.优选地，y方向导轨上沿其轴向方向开设有y方向滑动卡槽；抓手结构上设置有与所述y方向滑动卡槽对应的y方向滑动凸块；所述y方向滑动凸块卡入所述y方向滑动卡槽内，从而实现抓手结构与y方向导轨的滑动连接。
41.本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
42.本发明的高速传输方法向腔室内注入氮气，不仅能够将腔室内的压力维持于预设压力，还能够对晶圆表面的微粒作初步的分离，同时在晶圆表面形成基础的纳米级气膜；双向四抓取结构的设置，能够减少传输过程中的时间损耗，回环轨道能够使得抓取结构到达相应腔室后无需返回，进一步减少损耗；同时，向腔室内注入的氮气，将在晶圆表面形成气流场，进而抓取结构与晶圆非接触地进行传输，从而避免传输过程中的颗粒粘附。
附图说明
43.图1为本发明中单片式晶圆清洗工艺的装置结构示意图；
44.其中，附图标记包括：x方向导轨1；z方向导轨2；y方向导轨3；抓手结构4。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的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。
46.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
47.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
48.实施例1
49.本实施例提供一种单片式晶圆清洗工艺中的高速传输方法，包括：
50.将腔室的压力维持于预设压力：向所述腔室内注入氮气，同时对所述腔室进行真空排气，当所述腔室的压力达到所述预设压力时，记录当前的真空排气速率，并按所记录的真空排气速率继续真空排气，将所述腔室的压力维持于所述预设压力；
51.高速传输晶圆：通过第一抓取结构将第一晶圆从过渡腔室传输至清洗腔室，通过第二抓取结构将第二晶圆从前一工序传输至过渡腔室，通过第三抓取结构将第三晶圆从清洗腔室传输至干燥腔室，通过第四抓取结构将第四晶圆从干燥腔室传输至后一工序；
52.具体地，z方向导轨2在x方向导轨1上滑动，直至抓手结构4与晶圆在x方向上重合；所述抓手结构4在y方向导轨3上滑动，直至所述抓手结构4与所述晶圆在y方向上重合；所述y方向导轨3在所述z方向导轨2上滑动，直至所述抓手结构4完成所述晶圆的抓取；
53.所述y方向导轨3在所述z方向导轨2上滑动，直至所述晶圆离开腔室的底面；所述z方向导轨2在所述x方向导轨1上滑动，直至所述晶圆传输至预设位置；
54.所述y方向导轨3在所述z方向导轨2上滑动，直至所述晶圆接触所述腔室的底面；所述抓手结构4松放所述晶圆，所述y方向导轨3在所述z方向导轨2上滑动，直至所述抓手结
构4完成所述晶圆的传输。
55.实施例2
56.如图1所示(图中并未对各导轨/抓手结构做严格区分)，本实施例提供一种基于如实施例1所述高速传输方法的装置，包括：
57.第一x方向导轨，沿x方向设置；
58.第一z方向导轨，与所述第一x方向导轨连接，并与所述第一x方向导轨垂直且能够沿着所述第一x方向导轨的轴向方向移动；
59.第一y方向导轨，与所述第一z方向导轨连接，并与所述第一z方向导轨垂直且能够沿着所述第一z方向导轨的轴向方向移动；
60.第一抓手结构，与所述第一y方向导轨连接，并与所述第一y方向导轨垂直且能够沿着所述第一y方向导轨的轴向方向移动；
61.第二z方向导轨，与所述第二x方向导轨连接，并与所述第二x方向导轨垂直且能够沿着所述第二x方向导轨的轴向方向移动；
62.第二y方向导轨，与所述第二z方向导轨连接，并与所述第二z方向导轨垂直且能够沿着所述第二z方向导轨的轴向方向移动；
63.第二抓手结构，与所述第二y方向导轨连接，并与所述第二y方向导轨垂直且能够沿着所述第二y方向导轨的轴向方向移动；
64.第二x方向导轨，沿x方向设置，并与所述第一x方向导轨相对设置；
65.第三z方向导轨，与所述第三x方向导轨连接，并与所述第三x方向导轨垂直且能够沿着所述第三x方向导轨的轴向方向移动；
66.第三y方向导轨，与所述第三z方向导轨连接，并与所述第三z方向导轨垂直且能够沿着所述第三z方向导轨的轴向方向移动；
67.第三抓手结构，与所述第三y方向导轨连接，并与所述第三y方向导轨垂直且能够沿着所述第三y方向导轨的轴向方向移动；
68.第四z方向导轨，与所述第四x方向导轨连接，并与所述第四x方向导轨垂直且能够沿着所述第四x方向导轨的轴向方向移动；
69.第四y方向导轨，与所述第四z方向导轨连接，并与所述第四z方向导轨垂直且能够沿着所述第四z方向导轨的轴向方向移动；
70.第四抓手结构，与所述第四y方向导轨连接，并与所述第四y方向导轨垂直且能够沿着所述第四y方向导轨的轴向方向移动。
71.其中，所述第一x方向导轨的两端分别与所述第二x方向导轨两端通过回环导轨连接；
72.所述第一x方向导轨上沿所述第一x方向导轨的轴向方向开设有第一滑动卡槽；
73.所述第一z方向导轨上设置有与所述第一滑动卡槽对应的第一凸块；
74.所述第二z方向导轨上设置有与所述第一滑动卡槽对应的第二凸块；
75.所述第一凸块以及所述第二凸块卡入所述第一滑动卡槽内，从而实现所述第一z方向导轨以及所述第二z方向导轨与所述第一x方向导轨的滑动连接；
76.所述第二x方向导轨上沿所述第二x方向导轨的轴向方向开设有第二滑动卡槽；
77.所述第三z方向导轨上设置有与所述第二滑动卡槽对应的第三凸块；
78.所述第四z方向导轨上设置有与所述第二滑动卡槽对应的第四凸块；
79.所述第三凸块以及所述第四凸块卡入所述第二滑动卡槽内，从而实现所述第三z方向导轨以及所述第四z方向导轨与所述第二x方向导轨的滑动连接；
80.z方向导轨上沿其轴向方向开设有z方向滑动卡槽；y方向导轨上设置有与所述z方向滑动卡槽对应的z方向滑动凸块；所述z方向滑动凸块卡入所述z方向滑动卡槽内，从而实现y方向导轨与z方向导轨的滑动连接。
81.y方向导轨上沿其轴向方向开设有y方向滑动卡槽；抓手结构上设置有与所述y方向滑动卡槽对应的y方向滑动凸块；所述y方向滑动凸块卡入所述y方向滑动卡槽内，从而实现抓手结构与y方向导轨的滑动连接。
82.综上所述，本发明的高速传输方法向腔室内注入氮气，不仅能够将腔室内的压力维持于预设压力，还能够对晶圆表面的微粒作初步的分离，同时在晶圆表面形成基础的纳米级气膜；双向四抓取结构的设置，能够减少传输过程中的时间损耗，回环轨道能够使得抓取结构到达相应腔室后无需返回，进一步减少损耗；同时，向腔室内注入的氮气，将在晶圆表面形成气流场，进而抓取结构与晶圆非接触地进行传输，从而避免传输过程中的颗粒粘附。
83.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。