Cmp机台联动方法及系统
阅读说明:本技术 Cmp机台联动方法及系统 (CMP machine table linkage method and system ) 是由 奚达 郭志田 瞿治军 夏金伟 于 2020-12-23 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种CMP机台联动方法及系统,涉及半导体制造领域。该CMP机台联动系统包括至少2个CMP机台、至少1个缓冲腔室;相邻的2个CMP机台通过1个缓冲腔室连接;每个缓冲腔室包括2个屏蔽门,一个屏蔽门对准第i个CMP机台的机械手,另一个屏蔽门对准第i+1个CMP机台的机械手;i为大于等于1的整数;缓冲腔室内设置有晶圆架,晶圆架用于放置晶圆;解决了故障CMP机台内放置的晶圆容易报废的问题;达到了及时将故障CMP机台中的晶圆放入合适的环境,联动相邻CMP机台对取出的晶圆进行及时处理,避免晶圆报废的效果。(The application discloses a CMP (chemical mechanical polishing) machine table linkage method and system, and relates to the field of semiconductor manufacturing. The CMP machine table linkage system comprises at least 2 CMP machine tables and at least 1 buffer chamber; the adjacent 2 CMP machine tables are connected through 1 buffer chamber; each buffer chamber comprises 2 shielding doors, one shielding door is aligned with the manipulator of the ith CMP machine, and the other shielding door is aligned with the manipulator of the (i + 1) th CMP machine; i is an integer of 1 or more; a wafer frame is arranged in the buffer chamber and used for placing wafers; the problem that wafers placed in a fault CMP machine are easy to scrap is solved; the effect of timely putting the wafer in the failed CMP machine station into a proper environment, linking the adjacent CMP machine stations to timely process the taken wafer and avoiding wafer scrapping is achieved.)
技术领域
本申请涉及半导体制造领域,具体涉及一种CMP机台联动方法及系统。
背景技术
CMP(chemical mechanical polishing,化学机械抛光)是目前集成电路制造过程中对晶圆表面进行全局平坦化的工艺。CMP制程被广泛应用在集成电路制造的各个阶段,比如,前段制程中的STI-CMP,后段制程中的ILD-CMP、W-CMP、Cu-CMP等。
在Cu-CMP阶段,如果CMP机台出现故障警报,机台就会停止工作,如果机台的冲洗腔室无法立刻恢复运行,由于Cu比较活泼,覆盖有Cu的晶圆长期暴露,机台中的晶圆将会报废。
发明内容
为了解决相关技术中的问题,本申请提供了一种CMP机台联动方法及系统。该技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种CMP机台联动系统,包括至少2个CMP机台、至少1个缓冲腔室;
相邻的2个CMP机台通过1个缓冲腔室连接;
其中,每个缓冲腔室包括2个屏蔽门,一个屏蔽门对准第i个CMP机台的机械手,另一个屏蔽门对准第i+1个CMP机台的机械手;i为大于等于1的整数;
缓冲腔室内设置有晶圆架,晶圆架用于放置晶圆。
可选的,缓冲腔室内设置有喷嘴,喷嘴连接输液管,输液管用于输送晶圆保护液。
可选的,当相邻的2个CMP机台的结构呈非镜像对称时,缓冲腔室内设置有传送装置,传送装置用于移动晶圆架;
晶圆架的底部固定在基座上,基座的底部连接在传送装置上。
可选的,在每个CMP机台中,机械手位于冲洗腔室和磨片腔室之间。
第二方面,本申请实施例提供了一种CMP机台联动方法,应用于第一方面所示的CMP机台联动系统,该方法包括:
当第i个CMP机台发生腔室故障时,控制缓冲腔室上对准第i个CMP机台的屏蔽门开启,通过第i个CMP机台的机械手将CMP机台内的晶圆取出;
通过第i个CMP机台的机械手将晶圆放入缓冲腔室内的晶圆架上。
可选的,当缓冲腔室内放置有晶圆时,控制缓冲腔室内的喷嘴向晶圆喷淋晶圆保护液。
可选的,该方法还包括:
当第i个CMP机台的腔室故障解除后,控制第i个CMP机台的机械手从缓冲腔室内取出晶圆,并将取出的晶圆送入第i个CMP机台内。
可选的,该方法还包括:
在第i个CMP机台的腔室故障未解除时,第i+1个CMP机台的机械手从缓冲腔室内取出晶圆,并将取出的晶圆送入第i+1个CMP机台内。
可选的,当相邻的2个CMP机台的结构呈非镜像对称时,在CMP机台的机械手从缓冲腔室内取出晶圆之前,该方法还包括:
检测晶圆架是否靠近需拿取晶圆的机械手;
若检测到晶圆架不靠近需拿取晶圆的机械手,则控制缓冲腔室内的传输装置将放置有晶圆的晶圆架传送至预定位置,预定位置为靠近待拿取晶圆的机械手的位置。
本申请技术方案,至少包括如下优点:
通过在2个相邻的CMP机台之间设置缓冲腔室,当CMP机台出现故障停止运行时,利用CMP机台的机械手将腔室内的晶圆取出,放入缓冲腔室内,解决了故障CMP机台内放置的晶圆容易报废的问题;达到了及时将故障CMP机台中的晶圆放入合适的环境,联动相邻CMP机台对取出的晶圆进行及时处理,避免晶圆报废的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请
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申请的一些实施方式,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是本申请实施例提供的一种CMP机台联动系统的结构框图;
图2是本申请实施例提供的一种缓冲腔室的示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种缓冲腔室的示意图;
图4是本申请实施例提供的一种相邻的2个CMP机台联动时的示意图;
图5是本申请实施例提供的另一种相邻的2个CMP机台联动时的示意图;
图6是本申请实施例提供的一种CMP机台联动方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,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申请和简化描述,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申请的限制。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。
在本申请的描述中,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,也可以是电气连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。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申请中的具体含义。
此外,下面所描述的本申请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。
本申请实施例提供了一种CMP机台联动系统,该系统包括至少2个CMP机台,至少一个缓冲腔室。
相邻的2个CMP机台通过一个缓冲腔室连接。每个缓冲腔室包括2个屏蔽门。
每个屏蔽门均可打开、关闭。
如图1所示,第i个CMP机台11和第i+1个CMP机台12之间设置有一个缓冲腔室13。缓冲腔室13的一个屏蔽门对准第i个CMP机台的机械手,缓冲腔室13的另一个屏蔽门对准第i+1个CMP机台的机械手。
i为大于等于1的整数。
当对准第i个CMP机台的屏蔽门打开时,第i个CMP机台的机械手可以进入缓冲腔室内;当对准第i+1个CMP机台的屏蔽门打开时,第i+1个CMP机台的机械手可以进入缓冲腔室内。
当CMP机台的机械手不需要进出缓冲腔室时,缓冲腔室的2个屏蔽门常闭,缓冲腔室内环境与外部环境隔绝。
缓冲腔室内设置有晶圆架,晶圆架用于放置晶圆。
晶圆在缓冲腔室内利用晶圆架单层或多层摆放,晶圆呈水平状态或竖直状态。
在一个例子中,如图2所示,晶圆23水平摆放在晶圆架21上。
在另一个例子中,如图3所示,晶圆23竖直摆放在晶圆架31上。
当CMP机台出现腔室故障时,利用CMP机台的机械手将腔室内的晶圆取出,放入缓冲腔室内,为了保护缓冲腔室内的晶圆,缓冲腔室13内设置有喷嘴24,如图2和图3所示。喷嘴24连接输液管,输液管用于输送晶圆保护液。
通过喷嘴向晶圆架上的晶圆喷洒晶圆保护液,避免晶圆报废。
当晶圆水平摆放时,喷嘴位于晶圆的左右两侧,如图2所示;当晶圆竖直摆放时,喷嘴位于晶圆的上下两侧,如图3所示。
当相邻的2个CMP机台的结构呈镜像对称时,如图4所示,缓冲腔室13与第i个CMP机台11、第i+1个CMP机台12之间的距离相同。
当相邻的2个CMP机台的结构呈非镜像对称时,如图5所示,为了方便CMP机台的机械手拿取缓冲腔室内的晶圆,在缓冲腔室内设置传送装置,传送装置用于移动晶圆架。
如图2和图3所示,晶圆架21固定在基座22上。
当相邻的2个CMP机台的结构呈非镜像对称时,缓冲腔室内的基座22的底部连接在传送装置上,通过传送装置带动晶圆架在缓冲腔室内移动,达到移动晶圆位置的效果。
在一个例子中,传送装置为传送带。
可选的,在每个CMP机台中,机械手位于冲洗腔室和磨片腔室之间。
请参考图6,本申请实施例提供了一种CMP机台联动方法的流程图,该方法应用于如图1所示的CMP机台联动系统中,该方法至少包括如下步骤:
步骤601,当第i个CMP机台发生腔室故障时,控制缓冲腔室上对准第i个CMP机台的屏蔽门开启,通过第i个CMP机台的机械手将CMP机台内的晶圆取出。
当CMP机台发生腔室故障时,CMP机台会发出警报,并且CMP机台会停止运行。如果CMP机台的故障无法立刻恢复,CMP机台内的晶圆会出现报废的情况。
当第i个CMP机台发生腔室故障时,控制缓冲腔室对准第i个CMP机台的屏蔽门开启,同时,通过i个CMP机台的机械手将第i个CMP机台内的晶圆取出。
i为大于等于1的整数。
可选的,当第i个CMP机台的2侧均连接有缓冲腔室时,处于非满载状态的缓冲腔室的屏蔽门开启;若2个缓冲腔室均处于非满载状态,则任意一个缓冲腔室的屏蔽门开启。
步骤602,通过第i个CMP机台的机械手将晶圆放入缓冲腔室内的晶圆架上。
当第i个CMP机台的机械手将从第i个CMP机台内取出的晶圆放入缓冲腔室的晶圆架上后,第i个CMP机台的机械手从缓冲腔室内退出,缓冲腔室的屏蔽门关闭。
当CMP机台发生故障停止运行时,及时通过机械手将CMP机台内的晶圆取出,并放入缓冲腔室内,可以避免晶圆一直处在故障CMP机台中,避免晶圆长期暴露在空气中,或,避免晶圆表面长期被研磨液等化学容易侵蚀,有利于避免晶圆报废的情况出现。
在基于图6所示实施例的可选实施例中,缓冲腔室内的晶圆架上设置有喷嘴,喷嘴连接输液管,输液管用于输送晶圆保护液。当缓冲腔室内放置有晶圆时,控制缓冲腔室内的喷嘴向晶圆喷淋晶圆保护液。
在缓冲腔室内放置有晶圆时,当第i个CMP机台的腔室故障解除后,控制第i个CMP机台的机械手从缓冲腔室内取出晶圆,并将取出的晶圆送入第i个CMP机台内,第i个CMP机台根据机台的工艺流程对晶圆进行处理。需要说明的是,在CMP机台的腔室故障解除后,第i个CMP机台的机械手从缓冲腔室内取出的晶圆可能是之前第i个CMP机台送入缓冲腔室内的晶圆,也可能不是之前第i个CMP机台送入缓冲腔室内的晶圆。
在第i个CMP机台的腔室故障未解除时,第i+1个CMP机台的机械手从缓冲腔室内取出晶圆,并将取出的晶圆送入第i+1个CMP机台内;利用第i+1个CMP机台对从缓冲腔室中取出的晶圆进行处理。
当相邻的2个CMP机台的结构呈非镜像对称时,缓冲腔室内设置有传输装置,传输装置用于传送晶圆架上的晶圆,在CMP机台的机械手从缓冲腔室内取出晶圆之前,该方法还包括:
检测晶圆架是否靠近需拿取晶圆的机械手;若检测到晶圆架不靠近需拿取晶圆的机械手,则控制缓冲腔室内的传输装置将放置有晶圆的晶圆架传送至预定位置;若检测到晶圆架靠近需拿取晶圆的机械手,则控制缓冲腔室开启屏蔽门,控制CMP机台的机械手从缓冲腔室内取出晶圆。
预定位置为靠近待拿取晶圆的机械手的位置。
比如:第i+1个CMP机台的机械手将要从缓冲腔室取出晶圆,则检测缓冲腔室内的晶圆架是否靠近第i+1个CMP机台的机械手;若晶圆架不靠近第i+1个CMP机台的机械手,则控制缓冲腔室内的传输装置将放置有晶圆的晶圆架传送至预定位置,预定位置为靠近第i+1个CMP机台的机械手的位置;若晶圆架靠近第i+1个CMP机台的机械手,则控制缓冲腔室对准第i+1个CMP机台的屏蔽门开启,控制第i+1个CMP机台的机械手进入缓冲腔室拿取晶圆。
需要说明的是,对第i个CMP机台、第i+1个CMP机台、缓冲腔室的控制为自动化控制,或,操作人员手动控制,或,自动化控制与操作人员手动控制结合。
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申请创造的保护范围之中。
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