晶圆质量筛选系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种晶圆质量筛选系统，包括安装有多个支撑脚(2)的装载台(3)，所述每个支撑脚(2)的上端或者下端安装有压力传感器(4)，所述压力传感器(4)电连接有中央处理单元(5)，所述中央处理单元(5)还电连接有干机械手(7)和湿机械手(8)。本实用新型专利技术晶圆质量筛选系统，应用于半导体制造技术，在CMP制程工艺之前对晶圆的质量进行筛选。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造
，具体的讲是涉及一种晶圆质量筛选系统。
技术介绍
在半导体制程工艺过程中，化学机械研磨CMP工艺兼具有研磨性物质的机械式研 磨与酸碱溶液的化学式研磨两种作用，可以使晶圆表面达到全面性的平坦化，以便进行薄 膜沉积的工艺步骤。在CMP制程工艺中，研磨头被用来将晶圆压在研磨垫上并带动晶圆旋转。在进行 研磨时，由研磨颗粒所构成的浆料会被置于晶圆与研磨垫之间。在CMP制程工艺中，晶圆的 质量是关键参数，由于晶圆的密度相同，则晶圆的重量与厚度成正比。即较薄的晶圆，其重 量较轻；较厚的晶圆，其重量较大。因此，较薄的晶圆重量较小，当将较薄的晶圆在CMP工艺 中进行研磨时，由于晶圆在研磨过程中，为了使晶圆表面的达到平坦化的效果，晶圆的厚度 就会变得更薄，则晶圆很容易被研磨头所施的压力和晶圆的应力作用而碎裂。一旦晶圆碎 裂，不仅这片碎裂的晶圆不能使用，而且还要对CMP制程工艺的设备进行清理，从而影响了 CMP制程工艺设备的正常使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供了一种在CMP制程工艺之前对晶圆的质 量进行筛选的晶圆质量筛选系统。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是一种晶圆质量筛选系统，包括 安装有多个支撑脚的装载台，所述每个支撑脚的上端安装有压力传感器，所述压力传感器 电连接有中央处理单元，所述中央处理单元还电连接有干机械手和湿机械手。进一步的，所述中央处理单元采用PLC控制系统。进一步的，所述中央处理单元采用单片机控制系统。进一步的，所述中央处理单元与干机械手之间还连接有设备控制器。进一步的，所述中央处理单元与湿机械手之间还连接有设备控制器。此种方案的工作原理如下当晶圆通过干机械手放置在装载台的支撑脚上时，由 于支撑脚的上端安装有压力传感器，即压力传感器直接与晶圆接触，则压力传感器就会采 集到晶圆的压力信号，传输给中央处理单元，中央处理单元将电压信号转换为电压信号与 中央处理单元预先设定的极限电压信号标准电压信号进行比较。当晶圆的电压信号大于标 准电压信号时，中央处理单元或者设备控制器控制湿机械手将晶圆从装载台取走，放入CMP 制程工艺设备上；当晶圆的电压信号小于标准电压信号时，中央处理单元或者设备控制器 发出信号给干机械手，则干机械手将晶圆取出，放入不合格的晶圆盒中，而不进入CMP制程 工艺中。本技术的另一技术方案是一种晶圆质量筛选系统，包括安装有多个支撑脚 的装载台，所述每个支撑脚的下端安装有压力传感器，所述压力传感器电连接有中央处理单元，所述中央处理单元还电连接有干机械手和湿机械手。进一步的，所述中央处理单元采用PLC控制系统。进一步的，所述中央处理单元采用单片机控制系统。进一步的，所述中央处理单元与干机械手之间还连接有设备控制器。进一步的，所述中央处理单元与湿机械手之间还连接有设备控制器。此种方案的工作原理如下当晶圆通过干机械手放置在装载台的支撑脚上时，支 撑脚由于受到晶圆的重力作用而向下压位于支撑脚下端的压力传感器，则压力传感器就会 采集到晶圆的压力信号，传输给中央处理单元，中央处理单元将电压信号转换为电压信号 与中央处理单元预先设定的极限电压信号标准电压信号进行比较。当晶圆的电压信号大于 标准电压信号时，中央处理单元或者设备控制器控制湿机械手将晶圆从装载台取走，放入 CMP制程工艺设备上；当晶圆的电压信号小于标准电压信号时，中央处理单元或者设备控 制器发出信号给干机械手，则干机械手将晶圆取出，放入不合格的晶圆盒中，而不进入CMP 制程工艺中。本技术的有益效果是本技术晶圆质量筛选系统，在晶圆进行研磨之前， 先对晶圆的质量进行筛选，筛选出质量不合格的晶圆，使质量合格的晶圆进入研磨工艺，避 免质量不合格的晶圆进行研磨工艺后，产生碎裂，保证CMP制程工艺设备的正常使用。在判 断晶圆质量的参数时，我们以晶圆的重量判定其质量是否合格。设定一个标准值，重量大于 标准的为合格质量，重量小于标准的为不合格质量。从而完成对晶圆质量的筛选。由于晶 圆的密度相同，则晶圆的重量与厚度成正比。也就是说，较薄的晶圆，其重量较轻；较厚的晶 圆，其重量较大。在CMP制程工艺之前对晶圆的质量进行筛选后，能防止质量不合格的晶圆进入 CMP制程工艺中，即能防止晶圆的破裂，又不影响CMP制程设备的正常工作。附图说明图1是本专利技术晶圆质量筛选系统实施例1的示意图；图2是本专利技术晶圆质量筛选系统实施例2的示意图；图3是本专利技术晶圆质量筛选系统实施例3的示意图；图4是本专利技术晶圆质量筛选系统实施例4的示意图。图中所示1、晶圆，2、支撑脚，3、装载台，4、压力传感器，5、中央处理单元，6、设备 控制器，7、干机械手，8、湿机械手。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细描述实施例1 如图1所示，本技术晶圆质量筛选系统，包括安装有多个支撑脚2的装载台3， 所述每个支撑脚2的上端安装有压力传感器4，所述压力传感器4电连接有中央处理单元 5，所述中央处理单元5还电连接有干机械手7和湿机械手8。所述中央处理单元5采用PLC控制系统或者单片机控制系统。其工作原理如下当晶圆1通过干机械手7放置在装载台3的支撑脚2上时，由于支撑脚2的上端安装有压力传感器4，即压力传感器4直接与晶圆1接触，则压力传感器4 就会采集到晶圆1的压力信号，传输给中央处理单元5，中央处理单元5将压力信号转换为 电压信号与中央处理单元5预先设定的标准电压信号进行比较。当晶圆1的电压信号大于 标准电压信号时，中央处理单元5或者设备控制器6控制湿机械手8将晶圆1从装载台3 取走，放入CMP制程工艺设备上；当晶圆1的电压信号小于标准电压信号时，中央处理单元 5或者设备控制器6发出信号给干机械手7，则干机械手7将晶圆1取出，放入不合格的晶 圆盒中，而不进入CMP制程工艺。实施例2 如图2所示，本实施例是在实施例1的基础上改进而成，其区别特征在于中央处 理单元5与设备控制器6电连接，设备控制器6分别与干机械手7和湿机械手8连接。实施例1与实施例2的工作原理基本相同，其区别在于对干机械手7和湿机械手 8的控制方式。如图1所示，实施例1是通过中央处理单元5控制干机械手7和湿机械手8 的；如图2所示，实施例2是通过设备控制器6控制干机械手7和湿机械手8的。实施例3 如图3所示，本技术晶圆质量筛选系统，包括安装有多个支撑脚2的装载台3， 所述每个支撑脚2的下端安装有压力传感器4，所述压力传感器4电连接有中央处理单元 5，所述中央处理单元5还电连接有干机械手7和湿机械手8。所述中央处理单元5采用PLC控制系统或者单片机控制系统。其工作原理如下当晶圆1通过干机械手7放置在装载台3的支撑脚2上时，支撑 脚2由于受到晶圆1的重力作用而向下压位于支撑脚2下端的压力传感器4，则压力传感 器4就会采集到晶圆1的压力信号，传输给中央处理单元5，中央处理单元5将压力信号转 换为电压信号与中央处理单元5预先设定的标准电压信号进行比较。当晶圆1的电压信号 大于标准电压信号时，中央处理单元5或者设备控制器6控制湿机械手8将晶圆1从装载 台3取走，放入CMP制程工艺设备上；当晶圆1的电压信号小于标准电压信号时，中央处理 单元5或者设备控制器6发本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种晶圆质量筛选系统，其特征在于：包括安装有多个支撑脚（２）的装载台（３），所述每个支撑脚（２）的上端安装有压力传感器（４），所述压力传感器（４）电连接有中央处理单元（５），所述中央处理单元（５）还电连接有干机械手（７）和湿机械手（８）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高思玮，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31