一种静电消除系统及晶圆清洗过程中消除静电的方法

摘要

本发明属于半导体技术领域，公开了一种静电消除系统及晶圆清洗过程中消除静电的方法。所述静电消除系统包括导电机械手，导电机械手连接机械人，机械人接地；所述导电机械手包括阳极氧化铝手臂，阳极氧化铝手臂上嫁接铝合金手臂。所述晶圆清洗过程中消除静电的方法包括如下步骤：将静电消除系统的导电机械手配置在晶圆清洗台的传送室内，传送室连接清洗处理室，利用导电机械手将半导体晶圆插入到处理室进行清洗，清洗完后将半导体晶圆从处理室中取出。本发明方法可以解决晶片在清洗过程中的脏污，提高晶圆的良率以及清洗效率。

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种静电消除系统及晶圆清洗过程中消除静电的方法。

背景技术

半导体领域现有的清洗机台用于输送半导体晶圆的机械手主要为陶瓷机械手臂。具体地，该机械手将半导体晶圆插入到处理室，或者将半导体晶圆从处理室中取出。传送室连结于处理室。机械手配置在该传送室内。利用机械手使半导体晶圆在传送室与处理室之间移动。在移动的过程中晶圆与机械手臂来回摩擦产生静电颗粒，由于陶瓷手臂不导电，颗粒集聚在陶瓷手臂上，陶瓷手臂与晶圆接触的过程中静电颗粒一部分传输在晶圆表面上，造成晶圆表面脏污，降低了晶圆生产的良率，同时增加晶圆生产成本。因此，如何消除晶圆运输过程中产生的静电，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

专利CN 1851893 A公开了一种用于消除静电的系统，包括一机械手臂、设置在机械手臂前端的夹爪、一设置在机械手臂上的连杆组，以及一设置在连杆组.上的静电消除器。静电消除器可借由连杆组在一固定范围内往复移动，以消除静电。但该系统增加了机械手臂的结构复杂性，增加了机械故障的发生率。

专利CN 101415290A公开了一种静电消除装置及塑料产品表面消除静电的方法，所述静电消除装置包括机械手、控制系统以及设置于机械手的离子化空气发生装置。机械手包括机械手臂及与该机械手臂相连的夹持部。离子化空气发生装置包括离子化空气输出端。控制系统分别与机械手臂和离子化空气发生装置相连，用于分别控制机械手、夹持待处理物件的同时使离子化空气发生装置向待处理物件喷射离子化空气，以消除静电。该静电消除装置，可方便快捷的消除产品表面静电。所述消除静电的方法包括以下步骤：利用控制系统控制机械手使其夹持部夹取产品，同时控制系统控制离子化空气发生装置，使离子化空气发生装置朝向产品表面喷射离子化空气，以去除产品表面静电。该装置及方法同样增加了机械手臂的结构复杂性，存在机械故障率高的问题。

专利CN 1848375A公开了一种在晶片刻蚀设备中彻底释放晶片静电的方法，提出了一种利用氩气起辉的离子导电性彻底清除静电的方法。但该方法并不适用于晶圆通过机械手运输过程中的静电消除。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种静电消除系统。

本发明的再一目的在于提供一种晶圆清洗过程中消除静电的方法。本发明方法可以解决晶片在清洗过程中的脏污，提高晶圆的良率以及清洗效率。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种静电消除系统，包括导电机械手，导电机械手连接机械人，机械人接地；所述导电机械手包括阳极氧化铝手臂，阳极氧化铝手臂上嫁接铝合金手臂。

进一步地，所述铝合金手臂通过金属螺栓嫁接于阳极氧化铝手臂前端。

进一步地，所述铝合金手臂和阳极氧化铝手臂上均设有一凹槽，凹槽内放置真空管，凹槽上方黏贴铝箔片。

一种晶圆清洗过程中消除静电的方法，包括如下步骤：

将上述静电消除系统的导电机械手配置在晶圆清洗台的传送室内，传送室连接清洗处理室，利用导电机械手将半导体晶圆插入到处理室进行清洗，清洗完后将半导体晶圆从处理室中取出。

进一步地，所述导电机械手通过真空吸住半导体晶圆在传送室与清洗处理室之间移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过在阳极氧化铝手臂上嫁接铝合金手臂，阳极氧化铝与铝合金材质本身为导电材质，可以消除在机械手运输晶圆的过程中产生的静电颗粒，取代机械人上的陶瓷手臂，当机械手取放晶圆传递的过程中摩擦生电使颗粒集聚，由于阳极氧化铝与铝合金材质是导电材质，机械手产生静电后由铝合金材质传走，静电颗粒无法集聚在机械手臂上，与晶圆接触的过程中没有在晶圆表面形成脏污。解决晶片在清洗过程中的脏污，提高晶圆的良率，以及清洗效率。

(2)本发明的阳极氧化铝手臂可以采用废旧机台拆下的阳极氧化铝手臂，通过与铝合金材质手臂嫁接在一起能够在新型机台上使用，且阳极氧化铝手臂较为昂贵，通过重复利用及嫁接铝合金材质手臂可节约设备成本资金。铝合金材质手臂最主要的作用就是延长阳极氧化铝手臂，且两者相连导电。

(3)铝合金材质手臂可根据具体的实施案例调整长度，利用六角螺孔连接也进一步的方便连接与拆卸，运用灵活多变。

附图说明

图1为本发明实施例中导电机械手的阳极氧化铝手臂和铝合金手臂的结构示意图。图中编号说明如下：1-阳极氧化铝手臂，2-六角螺孔，3-铝合金手臂，4-真空管，5-铝箔片。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例的一种静电消除系统，包括导电机械手，导电机械手连接机械人，机械人接地；所述导电机械手包括阳极氧化铝手臂和铝合金手臂，阳极氧化铝手臂和铝合金手臂上设有对应的六角螺孔，阳极氧化铝手臂和铝合金手臂可通过上述六角螺孔采用金属六角螺栓连接。所述导电机械手的阳极氧化铝手臂和铝合金手臂的结构示意图如图1所示。所述铝合金手臂和阳极氧化铝手臂上均设有一凹槽，凹槽内放置真空管，凹槽上方黏贴铝箔片。

一种晶圆清洗过程中消除静电的方法，包括如下步骤：

将上述静电消除系统的导电机械手配置在晶圆清洗台的传送室内，传送室连接清洗处理室，利用导电机械手将半导体晶圆插入到处理室进行清洗，清洗完后将半导体晶圆从处理室中取出。在晶圆运输过程中通过真空管传输的真空将晶圆吸住，在晶圆运输过程中取放会在阳极氧化铝手臂前端产生静电，阳极氧化铝手臂前端产生的静电通由阳极氧化铝手臂和铝合金手臂上黏贴的铝箔片传导到机械人上后传导到地上，在传导的过程中静电慢慢消除，来达到消除静电颗粒在晶圆表面聚集造成的晶圆缺陷，提高晶圆的生产效率。

采用本实施例的方法对晶圆进行清洗后脏污占比控制在0.1％～0.2％范围，而采用现有陶瓷机械手臂对晶圆进行清洗后脏污占比为1.2％。本发明方法能有效解决晶片在清洗过程中的脏污，提高晶圆的良率以及清洗效率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。