晶圆电镀设备的前端装置的制作方法

本技术属于半导体设备领域，具体涉及一种晶圆电镀设备的前端装置。

背景技术：

1、晶圆电镀设备一般包括前端装置、电镀装置、清洗烘干装置，其中前端装置用于晶圆在晶圆电镀加工前后的自动化处理，具体的，前端装置用于自动自晶圆盒中逐片取出晶圆并寻边校准后送入各工序中进行加工，也用于将完成电镀加工的晶圆逐片寻边校准后再存入晶圆盒中。

2、目前，现有的前端装置一般包括形成有窗口的机架、与窗口相对接且用于装载晶圆盒的装载机、设置在机架内并用于移动晶圆的机械手、设置在机架内的校准器，加工时，机械手通过窗口自晶圆盒内逐片取出晶圆并送入校准器进行寻边校准，然后机械手将完成校准的晶圆送入电镀装置中进行电镀加工。

3、然而，在实际加工过程中，上述前端装置存在以下缺陷：

4、1、在机械手移动晶圆或者校准器对晶圆进行寻边校准中，通常采用多个夹爪在晶圆周向上形成夹持，因此晶圆会受到周向的夹紧力，容易导致晶圆边缘的变形或者损坏；同时，在校准中，夹爪容易对晶圆边缘造成遮挡，影响校准器的检测，导致晶圆校准精度低；

5、2、每次需要将一片晶圆送入电镀装置中以后，机械手才能进行下一片晶圆的取料和校准，效率低，难以匹配批量生产的需求。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的晶圆电镀设备的前端装置。

2、为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

3、一种晶圆电镀设备的前端装置，其包括具有窗口的机架、与窗口对接并用于装载晶圆盒的装载机、分别设置在机架内的取放机械手和校准器，前端装置还包括设置在机架内的暂存架，其中暂存架上形成有多个晶圆暂存区，多片晶圆能够对应放置在多个暂存区内；校准器包括寻边模组、定位座，其中定位座的顶部设有第一吸盘，晶圆水平定位在定位座的顶部时，第一吸盘吸附在晶圆的底面；取放机械手具有取放端部，其中取放端部上设有与晶圆边缘相切的靠栅部、第二吸盘，晶圆水平放置在取放端部上时，晶圆自边缘抵靠靠栅部，第二吸盘吸附在晶圆的底面，且取放机械手能够在定位座、暂存区、装载机之间转载晶圆。

4、根据本实用新型的一个具体实施和优选方面，多个暂存区上下对齐设置，每片晶圆能够自暂存架的一侧水平插入对应的暂存区内。在此，保证晶圆能够以平移姿态在各个位置之间平稳移动，操作简单、方便。

5、优选地，暂存架包括上下间隔设置的架板、连接在上下架板之间的侧架、上下间隔分布在侧架上的多个支撑模块，其中每相邻两个支撑模块、侧架之间形成单个暂存区。

6、具体的，侧架包括多根竖直延伸的架杆，每个支撑模块包括对应固定设置在多根架杆上的多个支撑块，暂存时，每片晶圆自边缘抵靠架杆上、自底面支撑在对应的多个支撑块上。在此，暂存时，能够减少暂存架与晶圆之间的接触面积，避免晶圆存入或取出时表面磨损。

7、根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，前端装置还包括升降调节部件，升降调节部件连接在暂存架的底部并用于驱动暂存架升降调节。在此，可以根据实际晶圆的取放料需求设置暂存架的高度，这样一来，更有利于晶圆在前端装置与电镀装置或者清洗装置之间转载的衔接度，保证晶圆高效、平稳移动。

8、根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，定位座能够绕着竖直中心线转动设置，寻边模组设置在定位座的一侧并形成有寻边缺口，晶圆吸附在第一吸盘上时，晶圆的中心线与定位座的竖直中心线重合，且晶圆的边缘位于寻边缺口内。

9、优选地，寻边模组能够沿着晶圆的径向往复运动设置。在此，能够适用不同规格的晶圆的寻边校准。

10、根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，取放机械手包括具有取放端部的本体、用于驱动本体水平运动的第一驱动件、用于驱动本体升降运动的第二驱动件。

11、优选地，定位座呈圆柱状，本体上形成避让定位座的弧形避让口，晶圆转载至定位座上时，定位座的顶部自下而上插入避让口并与本体的上表面齐平。在此，晶圆自机械手转载至定位座上时，能够便于晶圆中心线与定位座中心线的对位，从而提升寻边校准的精度。

12、优选地，第二驱动件为竖直延伸的升降气缸，第一驱动件包括自一端转动连接在升降气缸伸缩端部的第一驱动臂、转动连接在第一驱动臂另一端的第二驱动臂，本体转动连接在第二驱动臂上。

13、此外，第一吸盘和第二吸盘分别有多个，且分别圆周阵列分布。在此，能够有效提升晶圆的吸附稳定性。

14、由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

15、现有技术的晶圆电镀设备前端装置存在晶圆在外力夹持下容易变形或损坏、以及加工效率低的缺陷，而本申请对前端装置的结构进行整体设计，巧妙解决现有技术的不足，采取该前端装置后，取放机械手通过窗口自晶圆盒上逐片取晶圆，其中由取放机械手的取放端部上的靠栅部抵靠晶圆的边缘、第二吸盘吸附在晶圆的底面实现晶圆的抓取；取放机械手将抓取的晶圆转载至定位座上，由第一吸盘实现晶圆的吸附定位，并由寻边模组对晶圆实施寻边校准；完成校准的晶圆再由取放机械手转载至暂存架上逐片暂存，以供后续加工工序取用，因此，与现有技术相比，本实用新型一方面通过设置靠栅部和吸盘，便于机械手精准定位和抓取晶圆，有效避免晶圆变形或损坏，同时不会对晶圆边缘造成遮挡，有效提高晶圆的校准精度；另一方面通过设置暂存架，能够同时存放多片完成校准并待加工的晶圆，便于后续加工工序直接取用，从而提升晶圆在各工序之间转载的衔接度，有效提升加工效率。

技术特征：

1.一种晶圆电镀设备的前端装置，其包括具有窗口的机架、与所述窗口对接并用于装载晶圆盒的装载机、分别设置在所述机架内的取放机械手和校准器，其特征在于：所述前端装置还包括设置在所述机架内的暂存架，其中所述暂存架上形成有多个晶圆暂存区，多片晶圆能够对应放置在多个所述暂存区内；所述校准器包括寻边模组、定位座，其中所述定位座的顶部设有第一吸盘，晶圆水平定位在所述定位座的顶部时，所述第一吸盘吸附在所述晶圆的底面；所述取放机械手具有取放端部，其中所述取放端部上设有与晶圆边缘相切的靠栅部、第二吸盘，所述晶圆水平放置在所述取放端部上时，所述晶圆自边缘抵靠所述靠栅部，所述第二吸盘吸附在所述晶圆的底面，且所述取放机械手能够在所述定位座、所述暂存区、所述装载机之间转载晶圆。

2.根据权利要求1所述的晶圆电镀设备的前端装置，其特征在于：多个所述暂存区上下对齐设置，每片所述晶圆能够自所述暂存架的一侧水平插入对应的所述暂存区内。

3.根据权利要求2所述的晶圆电镀设备的前端装置，其特征在于：所述暂存架包括上下间隔设置的架板、连接在上下所述架板之间的侧架、上下间隔分布在所述侧架上的多个支撑模块，其中每相邻两个所述支撑模块、所述侧架之间形成单个所述暂存区。

4.根据权利要求3所述的晶圆电镀设备的前端装置，其特征在于：所述侧架包括多根竖直延伸的架杆，每个所述支撑模块包括对应固定设置在多根所述架杆上的多个支撑块，暂存时，每片晶圆自边缘抵靠所述架杆上、自底面支撑在对应的所述多个支撑块上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的晶圆电镀设备的前端装置，其特征在于：所述前端装置还包括升降调节部件，所述升降调节部件连接在所述暂存架的底部并用于驱动所述暂存架升降调节。

6.根据权利要求1所述的晶圆电镀设备的前端装置，其特征在于：所述定位座能够绕着竖直中心线转动设置，所述寻边模组设置在所述定位座的一侧并形成有寻边缺口，所述晶圆吸附在所述第一吸盘上时，所述晶圆的中心线与所述定位座的竖直中心线重合，且所述晶圆的边缘位于所述寻边缺口内。

7.根据权利要求6所述的晶圆电镀设备的前端装置，其特征在于：所述寻边模组能够沿着所述晶圆的径向往复运动设置。

8.根据权利要求1所述的晶圆电镀设备的前端装置，其特征在于：所述取放机械手包括具有所述取放端部的本体、用于驱动所述本体水平运动的第一驱动件、用于驱动所述本体升降运动的第二驱动件。

9.根据权利要求8所述的晶圆电镀设备的前端装置，其特征在于：所述定位座呈圆柱状，所述本体上形成避让所述定位座的弧形避让口，所述晶圆转载至所述定位座上时，所述定位座的顶部自下而上插入所述避让口并与所述本体的上表面齐平；和/或，所述第二驱动件为竖直延伸的升降气缸，所述第一驱动件包括自一端转动连接在所述升降气缸伸缩端部的第一驱动臂、转动连接在所述第一驱动臂另一端的第二驱动臂，所述本体转动连接在所述第二驱动臂上。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的前端装置，其特征在于：所述第一吸盘和第二吸盘分别有多个，且分别圆周阵列分布。

技术总结本技术涉及的晶圆电镀设备的前端装置，其包括具有窗口的机架、与窗口对接并用于装载晶圆盒的装载机、分别设置在机架内的取放机械手和校准器，前端装置还包括设置在机架内的暂存架。本技术一方面通过设置靠栅部和吸盘，便于机械手精准定位和抓取晶圆，有效避免晶圆变形或损坏，同时不会对晶圆边缘造成遮挡，有效提高晶圆的校准精度；另一方面通过设置暂存架，能够同时存放多片完成校准并待加工的晶圆，便于后续加工工序直接取用，从而提升晶圆在各工序之间转载的衔接度，有效提升加工效率。技术研发人员：孙雪峰,肖凌峰受保护的技术使用者：晟盈半导体设备（江苏）有限公司技术研发日：20231030技术公布日：2024/7/4