CN103252705A - 化学机械抛光设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化学机械抛光设备。所述化学机械抛光设备包括：用于存放晶圆的晶盒装载装置；用于放置晶圆的晶圆过渡装置；第一机械手；化学机械抛光机；晶圆清洗装置，晶圆清洗装置包括具有第一容纳腔的第一本体、设在第一容纳腔内第一晶圆支撑组件和设在第一本体上的晶圆清洗组件；晶圆刷洗装置，晶圆刷洗装置包括具有第二容纳腔的第二本体以及设在第二容纳腔内的晶圆刷洗组件和第二晶圆支撑组件；晶圆干燥装置，晶圆干燥装置包括具有第三容纳腔的第三本体以及设在第三容纳腔内的晶圆干燥组件和第三晶圆支撑组件；和第二机械手。根据本发明实施例的化学机械抛光设备具有清洗效果好等优点。

Description

化学机械抛光设备

技术领域

本发明涉及一种化学机械抛光设备。

背景技术

现有的化学机械抛光设备存在清洗效果差的缺陷。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种化学机械抛光设备。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种化学机械抛光设备。所述化学机械抛光设备包括用于存放晶圆的晶盒装载装置；用于放置晶圆的晶圆过渡装置；用于将晶圆从所述晶盒装载装置搬运到所述晶圆过渡装置的第一机械手，所述第一机械手设在所述晶盒装载装置与所述晶圆过渡装置之间；化学机械抛光机；晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置包括具有第一容纳腔的第一本体、设在所述第一容纳腔内竖直地支撑晶圆的第一晶圆支撑组件和设在所述第一本体上的晶圆清洗组件，所述第一容纳腔的第一侧壁上设有沿左右方向贯通所述第一容纳腔的第一侧壁的第一槽口；晶圆刷洗装置，所述晶圆刷洗装置包括具有第二容纳腔的第二本体以及设在所述第二容纳腔内的晶圆刷洗组件和竖直地支撑晶圆的第二晶圆支撑组件，所述第二容纳腔的第一侧壁上设有沿左右方向贯通所述第二容纳腔的第一侧壁的第二槽口；晶圆干燥装置，所述晶圆干燥装置包括具有第三容纳腔的第三本体以及设在所述第三容纳腔内的晶圆干燥组件和竖直地支撑晶圆的第三晶圆支撑组件，所述第三容纳腔的第一侧壁上设有沿左右方向贯通所述第三容纳腔的第一侧壁的第三槽口，所述第三容纳腔的第二侧壁上设有沿左右方向贯通所述第三容纳腔的第二侧壁的第四槽口；和用于在所述晶圆过渡装置、所述化学机械抛光机、所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置之间搬运晶圆的第二机械手，所述第二机械手设在所述晶圆过渡装置、所述化学机械抛光机、所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置之间。

根据本发明实施例的化学机械抛光设备通过在所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置内设置可竖直地支撑晶圆的所述第一晶圆支撑组件、所述第二晶圆支撑组件和所述第三晶圆支撑组件，从而在清洗、刷洗和干燥所述晶圆时使所述晶圆处于竖直工作状态，清洗掉的污染物和颗粒可以沿着所述晶圆的两个表面（所述晶圆的两个表面是指所述晶圆的两个圆形侧面，以下同）竖直地流下，而不会留在所述晶圆的两个表面上，由此可以大大地提高所述晶圆的清洗效果，避免了清洗不彻底和二次污染的可能。

而且，根据本发明实施例的化学机械抛光设备通过设置沿左右方向贯通所述第一容纳腔的第一侧壁的第一槽口、沿左右方向贯通所述第二容纳腔的第一侧壁的第二槽口、沿左右方向贯通所述第三容纳腔的第一侧壁的第三槽口和沿左右方向贯通所述第三容纳腔的第二侧壁的第四槽口，从而可以从所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置的侧面竖直地取放所述晶圆，晶圆传输机构（所述第一机械手和所述第二机械手及其驱动装置）上的污染物和颗粒不会进入到所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置的内部，避免了对所述晶圆的污染。因此，根据本发明实施例的化学机械抛光设备具有清洗效果好等优点。

另外，根据本发明上述实施例的化学机械抛光设备还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一晶圆支撑组件和所述第二晶圆支撑组件中的每一个包括：第一驱动轮和第二驱动轮；电机，所述电机设在所述第一本体上且与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮相连用于驱动所述第一驱动轮和所述第二驱动轮旋转；压轮，所述压轮与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮协作支撑所述晶圆且将所述晶圆沿竖直方向定向；和压轮驱动件，所述压轮驱动件设在所述第一本体上且与所述压轮相连以驱动所述压轮上下移动。

这样在清洗所述晶圆、刷洗所述晶圆和干燥所述晶圆时所述晶圆可以沿竖直方向定向，因此从所述晶圆上清洗和刷洗下来的颗粒和化学药剂会随着清洗液（例如去离子水）一起沿所述晶圆的两个表面竖直地向下流动，而不会留在所述晶圆的两个表面上，从而可以大大地提高所述晶圆的洁净度。

根据本发明的一个实施例，所述晶圆干燥组件包括：水箱，所述水箱可上下移动地设在所述第三本体上，所述水箱的顶壁上设有沿上下方向贯通所述顶壁的槽口用于通过晶圆；水箱驱动件，所述水箱驱动件设在所述第三本体上且与所述水箱相连以便驱动所述水箱上下移动；和IPA干燥系统，所述IPA干燥系统设在所述水箱上用于干燥所述晶圆。所述晶圆干燥组件具有结构简单、干燥效果好等优点。

根据本发明的一个实施例，所述第三晶圆支撑组件包括：支架，所述支架设在所述第三本体上；下夹持爪支架，所述下夹持爪支架为L形，所述下夹持爪支架的竖直肢与所述支架相连且所述竖直肢的下端伸入所述水箱内；第一上夹持爪和第二上夹持爪；上夹持爪驱动件，所述上夹持爪驱动件设在所述支架和所述下夹持爪支架中的一个上且与所述第一上夹持爪和所述第二上夹持爪相连以便驱动所述第一上夹持爪和所述第二上夹持爪上下移动；和下夹持爪，所述下夹持爪设在所述下夹持爪支架的水平肢上，其中所述下夹持爪与所述第一上夹持爪和第二上夹持爪协作支撑所述晶圆且将所述晶圆沿竖直方向定向。

根据本发明的一个实施例，所述晶圆清洗组件包括：第一兆声喷头和第二兆声喷头，所述第一兆声喷头和所述第二兆声喷头在所述晶圆的轴向上间隔开地设在所述第一容纳腔内以便分别用于清洗所述晶圆的两个表面；和兆声喷头驱动件，所述兆声喷头驱动件设在所述第一本体上且与所述第一兆声喷头和所述第二兆声喷头相连以便驱动所述第一兆声喷头和所述第二兆声喷头沿所述晶圆的径向平移。

根据本发明的一个实施例，所述晶圆刷洗组件包括第一毛刷和第二毛刷，所述第一毛刷和所述第二毛刷相对地且间隔开地设置以便分别用于刷洗所述晶圆的两个表面。由此所述晶圆刷洗组件具有结构简单、刷洗效果好等优点。

根据本发明的一个实施例，所述化学机械抛光设备还包括机架，所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置设在所述机架上，其中所述晶圆刷洗装置位于所述晶圆清洗装置的下游侧，所述晶圆干燥装置位于所述晶圆刷洗装置的下游侧。由此可以更加方便地、稳固地对所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置进行安装。

根据本发明的一个实施例，所述晶圆刷洗装置为两个，一个所述晶圆刷洗装置位于所述晶圆清洗装置的下游侧，另一个所述晶圆刷洗装置位于一个所述晶圆刷洗装置的下游侧且位于所述晶圆干燥装置的上游侧，所述化学机械抛光机为多个，多个所述化学机械抛光机并排设置。通过设置两个所述晶圆刷洗装置，可以先后对所述晶圆进行两次刷洗，从而可以进一步提高所述晶圆的洁净度。

根据本发明的一个实施例，所述第一机械手和所述第二机械手中的每一个为包括基座和安装在所述基座上的手臂。

根据本发明的一个实施例，所述基座可移动地设置，所述手臂为两个且每个所述手臂为关节手臂。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的俯视图；

图2是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的化学机械抛光机的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的局部结构示意图；

图6是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的局部结构示意图；

图7是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的局部结构示意图；

图8是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的局部结构示意图；

图9是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的局部结构示意图；

图10是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的晶圆清洗装置的结构示意图；

图11是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的晶圆刷洗装置的结构示意图；

图12是根据本发明实施例的化学机械抛光设备的晶圆干燥装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第一”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第一特征之“上”或之“下”可以包括第一和第一特征直接接触，也可以包括第一和第一特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第一特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第一特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第一特征。第一特征在第一特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第一特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第一特征。

下面参考图1-图12描述根据本发明实施例的化学机械抛光设备10。如图1-图12所示，根据本发明实施例的化学机械抛光设备10包括用于存放晶圆800的晶盒装载装置900、用于放置晶圆800的晶圆过渡装置600、用于将晶圆800从晶盒装载装置900搬运到晶圆过渡装置600的第一机械手710、化学机械抛光机100、晶圆清洗装置200、晶圆刷洗装置300、晶圆干燥装置400和用于在晶圆过渡装置600、化学机械抛光机100、晶圆清洗装置200、晶圆刷洗装置300和晶圆干燥装置400之间搬运晶圆800的第二机械手720。

第一机械手710设在晶盒装载装置900与晶圆过渡装置600之间。晶圆清洗装置200包括具有第一容纳腔211的第一本体210、设在第一容纳腔211内竖直地支撑晶圆800的第一晶圆支撑组件和设在第一本体210上的晶圆清洗组件，第一容纳腔211的第一侧壁上设有沿左右方向贯通第一容纳腔211的第一侧壁的第一槽口212。晶圆刷洗装置300包括具有第二容纳腔311的第二本体310以及设在第二容纳腔311内的晶圆刷洗组件和竖直地支撑晶圆800的第二晶圆支撑组件，第二容纳腔311的第一侧壁上设有沿左右方向贯通第二容纳腔311的第一侧壁的第二槽口312。

晶圆干燥装置400包括具有第三容纳腔411的第三本体410以及设在第三容纳腔411内的晶圆干燥组件和竖直地支撑晶圆800的第三晶圆支撑组件。第三容纳腔411的第一侧壁上设有沿左右方向贯通第三容纳腔411的第一侧壁的第三槽口412，第三容纳腔411的第二侧壁上设有沿左右方向贯通第三容纳腔411的第二侧壁的第四槽口413。第二机械手720设在晶圆过渡装置600、化学机械抛光机100、晶圆清洗装置200、晶圆刷洗装置300和晶圆干燥装置400之间。其中，左右方向如图1中的箭头A所示，上下方向如图10-图12中的箭头B所示。

下面参照图1-图12描述利用根据本发明实施例的化学机械抛光设备10对晶圆800进行化学机械抛光的方法。

首先，利用第一机械手710从晶盒装载装置900中取出未抛光的晶圆800，并将晶圆800放到晶圆过渡装置600上。第二机械手720从晶圆过渡装置600上将晶圆800取走并放到化学机械抛光机100上，化学机械抛光机100对晶圆800进行化学机械抛光。待晶圆800抛光完毕后，第二机械手720将晶圆800取走并通过第一槽口212将晶圆800放到晶圆清洗装置200中以便对抛光后的晶圆800进行清洗。待晶圆800清洗完毕后，第二机械手720通过第二槽口312将晶圆800放到晶圆刷洗装置300中以便对晶圆800进行刷洗。待晶圆800刷洗完毕后，第二机械手720通过第三槽口412将晶圆800放到晶圆干燥装置400中以便对晶圆800进行干燥。待晶圆800干燥完毕后，第一机械手710通过第四槽口413将晶圆800从晶圆干燥装置400中取出并将晶圆800放到晶盒装载装置900中，此时对该晶圆800完成了抛光。

根据本发明实施例的化学机械抛光设备10通过在晶圆清洗装置200、晶圆刷洗装置300和晶圆干燥装置400内设置可竖直地支撑晶圆的所述第一晶圆支撑组件、所述第二晶圆支撑组件和所述第三晶圆支撑组件，从而在清洗、刷洗和干燥晶圆800时使晶圆800处于竖直工作状态，清洗掉的污染物和颗粒可以沿着晶圆800的两个表面（晶圆800的两个表面是指晶圆800的两个圆形侧面，以下同）竖直地流下，而不会留在晶圆800的两个表面上，由此可以大大地提高晶圆800的清洗效果，避免了清洗不彻底和二次污染的可能。

而且，根据本发明实施例的化学机械抛光设备10通过设置沿左右方向贯通第一容纳腔211的第一侧壁的第一槽口212、沿左右方向贯通第二容纳腔311的第一侧壁的第二槽口312、沿左右方向贯通第三容纳腔411的第一侧壁的第三槽口412和沿左右方向贯通第三容纳腔411的第二侧壁的第四槽口413，从而可以从晶圆清洗装置200、晶圆刷洗装置300和晶圆干燥装置400的侧面竖直地取放晶圆800，晶圆传输机构（第一机械手710和第二机械手720及其驱动装置）上的污染物和颗粒不会进入到晶圆清洗装置200、晶圆刷洗装置300和晶圆干燥装置400的内部，避免了对晶圆800的污染。

因此，根据本发明实施例的化学机械抛光设备10具有清洗效果好等优点。

具体地，第三容纳腔411的第一侧壁与第三容纳腔411的第二侧壁可以相对。

如图10和图11所示，在本发明的一些实施例中，所述第一晶圆支撑组件和所述第二晶圆支撑组件中的每一个都可以包括第一驱动轮221、第二驱动轮222（第一驱动轮221和第二驱动轮222可以驱动所述晶圆旋转）、电机（图中未示出）、压轮（图中未示出）和压轮驱动件250。电机230可以设在第一本体210上且电机230可以与第一驱动轮221和第二驱动轮222相连用于驱动第一驱动轮221和第二驱动轮222旋转。压轮240可以与第一驱动轮221和第二驱动轮222协作支撑所述晶圆且将所述晶圆沿竖直方向定向。压轮驱动件250可以设在第一本体210上，且压轮驱动件250可以与压轮240相连以驱动压轮240上下移动。可以将晶圆800沿竖直方向定向。这样在清洗晶圆800、刷洗晶圆800和干燥晶圆800时晶圆800可以沿竖直方向定向，因此从晶圆800上清洗和刷洗下来的颗粒和化学药剂会随着清洗液（例如去离子水）一起沿晶圆800的两个表面竖直地向下流动，而不会留在晶圆800的两个表面上，从而可以大大地提高晶圆800的洁净度。

如图10所示，在本发明的一个实施例中，所述晶圆清洗组件可以包括第一兆声喷头260、第二兆声喷头270和兆声喷头驱动件280。第一兆声喷头260和第二兆声喷头270可以在晶圆800的轴向上间隔开地设在第一容纳腔211内以便可以分别用于清洗晶圆800的两个表面。兆声喷头驱动件280可以设在第一本体210上，且兆声喷头驱动件280可以与第一兆声喷头260和第二兆声喷头270相连以便可以驱动第一兆声喷头260和第二兆声喷头270沿晶圆800的径向平移。

在对晶圆800进行清洗时，可以利用第一驱动轮221和第二驱动轮222驱动晶圆800旋转。同时，兆声喷头驱动件280可以驱动第一兆声喷头260和第二兆声喷头270沿晶圆800的径向平移且第一兆声喷头260和第二兆声喷头270可以将清洗液（例如去离子水）喷到晶圆800的两个表面上。

而且在清洗晶圆800时，由于晶圆800可以旋转且第一兆声喷头260和第二兆声喷头270可以沿晶圆800的径向做直线运动，因此通过合成这两种运动，可以快速地对整个晶圆800的表面进行清洗。因此，根据本发明实施例的晶圆清洗设备10的所述晶圆清洗组件可以全面地、快速地清洗晶圆800，并且可以将晶圆800上的颗粒和化学药剂全部清洗掉，从而达到更好的清洗效果。

如图11所示（图11未示出第二槽口312），在本发明的一个具体的实施例中，所述晶圆刷洗组件可以包括第一毛刷331和第二毛刷332，第一毛刷331和第二毛刷332可以相对地且间隔开地设置以便分别用于刷洗晶圆800的两个表面。所述晶圆刷洗组件具有结构简单、刷洗效果好等优点。

在对晶圆800进行刷洗时，可以利用第一驱动轮221和第二驱动轮222驱动晶圆800旋转。同时，第一毛刷331和第二毛刷332可以沿其轴向方向旋转以便对晶圆800的两个表面进行刷洗。

在本发明的一些示例中，如图12所示（图12未示出第三槽口412和第四槽口413），所述晶圆干燥组件可以包括水箱30、水箱驱动件40和IPA干燥系统50。水箱30可上下移动地设在第三本体410上，水箱30的顶壁32上设有沿上下方向贯通顶壁32的槽口31用于通过晶圆800。水箱驱动件40设在第三本体410上，且水箱驱动件40与水箱30相连以便驱动水箱30上下移动。IPA干燥系统50设在水箱30上用于干燥晶圆800。所述晶圆干燥组件具有结构简单、干燥效果好等优点。

如图12所示，在本发明的一些实施例中，所述第三晶圆支撑组件可以包括支架21、下夹持爪支架22、第一上夹持爪23、第二上夹持爪24、上夹持爪驱动件25和下夹持爪26。

支架21可以设在第三本体410上。下夹持爪支架22可以是L形，下夹持爪支架22的竖直肢可以与支架21相连，且竖直肢的下端可以伸入水箱30内（水箱30的顶壁32上可以设有沿上下方向贯通顶壁32的通孔用于通过竖直肢的下端）。上夹持爪驱动件25可以设在支架21和下夹持爪支架22中的一个上，且上夹持爪驱动件25可以与第一上夹持爪23和第二上夹持爪24相连以便驱动第一上夹持爪23和第二上夹持爪24上下移动。下夹持爪26可以设在下夹持爪支架22的水平肢上，其中下夹持爪26可以与第一上夹持爪23和第二上夹持爪24协作支撑晶圆800且可以将晶圆800沿竖直方向定向。

晶圆清洗装置200可以是申请号为201110452447.9的专利申请所公开的晶圆清洗装置，晶圆刷洗装置300可以是申请号为201110448814.8的专利申请所公开的晶圆刷洗装置，晶圆干燥装置400可以是申请号为201210240809.2的专利申请所公开的晶圆干燥装置。本申请全文引用申请号为201110452447.9、201110448814.8和201210240809.2的专利申请。

如图1-图3所示，在本发明的一个示例中，化学机械抛光设备10还可以包括机架201，晶圆清洗装置200、晶圆刷洗装置300和晶圆干燥装置400可以设在机架201上。其中，晶圆刷洗装置300可以位于晶圆清洗装置200的下游侧，晶圆干燥装置400可以位于晶圆刷洗装置300的下游侧。由此可以更加方便地、稳固地对晶圆清洗装置200、晶圆刷洗装置300和晶圆干燥装置400进行安装。

如图1-图3所示，有利地，晶圆刷洗装置300可以是两个，一个晶圆刷洗装置300可以位于晶圆清洗装置200的下游侧，另一个晶圆刷洗装置300可以位于一个晶圆刷洗装置300的下游侧，且另一个晶圆刷洗装置300可以位于晶圆干燥装置400的上游侧。通过设置两个晶圆刷洗装置300，可以先后对晶圆800进行两次刷洗，从而可以进一步提高晶圆800的洁净度。

如图4所示，在本发明的一些实施例中，化学机械抛光机100可以包括工作平台110、抛光盘120、修整器130、抛光液输送器140、抛光头支架、装卸平台160和抛光头170。具体而言，抛光盘120可以安装在工作平台110的上表面上，修整器130和抛光液输送器140可以分别安装在工作平台110的上表面上且邻近抛光盘120。所述抛光头支架可以安装在工作平台110的上表面上，装卸平台160可以安装在工作平台110的上表面上。抛光头170可以可旋转且可以在抛光盘120和装卸平台160之间可移动地安装在所述抛光头支架上。

具体地，所述抛光头支架可以包括水平基板151和支撑侧板152，水平基板151可以形成有在其厚度方向上贯通的凹槽153，凹槽153可以在水平基板151的纵向一端敞开且可以朝向水平纵向另一端延伸。换言之，凹槽153的一端可以敞开而另一端可以封闭。支撑侧板152可以分别与水平基板151相连且可以分别位于凹槽153的横向两侧用于支撑水平基板151，其中水平基板151的所述纵向一端可以在纵向上延伸超出支撑侧板152以构成悬臂端，所述悬臂端可以伸到抛光盘120的上方。

在本发明的一个具体示例中，如图4所示，支撑侧板152的上端可以分别与水平基板151的底面相连。两个水平基板151在横向上可以分别位于凹槽153的两侧，水平基板151的左端可以沿纵向延伸超出支撑侧板152的左侧，从而水平基板151的左端可以构成所述悬臂端。水平基板151的右端可以延伸出支撑侧板152，也可以与它们平齐。所述抛光头支架类似于跳台的形式，因此也可以称为跳台式抛光头支架。支撑侧板152的底表面可以位于同一水平面上，由此当支撑侧板152安装到化学机械抛光机100的工作平台110上时，可以保证水平基板151水平。具体地，水平基板151可以是U形，凹槽153的封闭端为弧形。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，工作平台110可以是大体矩形框体。所述抛光头支架可以安装在工作平台110上，且所述抛光头支架的水平基板151的所述悬臂端可以延伸到抛光盘120的上面。装卸平台160可以安装在工作平台110的上表面上并且可以位于所述抛光头支架的下方、两个支撑侧板152之间。例如，抛光盘120和装卸平台160的中心可以位于水平基板151上的凹槽153的纵向中心线上。

在本发明的一个示例中，如图4所示，在水平基板151的上表面上，在凹槽153的横向两侧可以设有两条平行的导轨154，抛光头170可以通过承架155支撑在导轨154上。具体地，在承架155的下方可以设有滑块，所述滑块可以移动地支撑在导轨154上。在承架155上面可以设有驱动电机156，驱动电机156的输出轴可以通过减速器与承架155下方的抛光头170相连，以便驱动抛光头170旋转。承架155可以由伺服电机157驱动沿纵向在导轨154上移动和摆动，从而使抛光头170可以分别移动到抛光盘120上方和装卸平台160上方。

化学机械抛光机100可以为多个，多个化学机械抛光机100可以并排设置。由此可以更好地对晶圆800进行化学机械抛光。

如图1-图3所示，第一机械手710和第二机械手720中的每一个可以包括基座711和安装在基座711上的手臂712。有利地，基座711可以可移动地设置，手臂712可以是为两个且每个手臂712为关节手臂。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种化学机械抛光设备，其特征在于，包括：

用于存放晶圆的晶盒装载装置；

用于放置晶圆的晶圆过渡装置；

用于将晶圆从所述晶盒装载装置搬运到所述晶圆过渡装置的第一机械手，所述第一机械手设在所述晶盒装载装置与所述晶圆过渡装置之间；

化学机械抛光机；

晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置包括具有第一容纳腔的第一本体、设在所述第一容纳腔内竖直地支撑晶圆的第一晶圆支撑组件和设在所述第一本体上的晶圆清洗组件，所述第一容纳腔的第一侧壁上设有沿左右方向贯通所述第一容纳腔的第一侧壁的第一槽口；

晶圆刷洗装置，所述晶圆刷洗装置包括具有第二容纳腔的第二本体以及设在所述第二容纳腔内的晶圆刷洗组件和竖直地支撑晶圆的第二晶圆支撑组件，所述第二容纳腔的第一侧壁上设有沿左右方向贯通所述第二容纳腔的第一侧壁的第二槽口；

晶圆干燥装置，所述晶圆干燥装置包括具有第三容纳腔的第三本体以及设在所述第三容纳腔内的晶圆干燥组件和竖直地支撑晶圆的第三晶圆支撑组件，所述第三容纳腔的第一侧壁上设有沿左右方向贯通所述第三容纳腔的第一侧壁的第三槽口，所述第三容纳腔的第二侧壁上设有沿左右方向贯通所述第三容纳腔的第二侧壁的第四槽口；和

用于在所述晶圆过渡装置、所述化学机械抛光机、所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置之间搬运晶圆的第二机械手，所述第二机械手设在所述晶圆过渡装置、所述化学机械抛光机、所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置之间。

2.根据权利要求1所述的化学机械抛光设备，其特征在于，所述第一晶圆支撑组件和所述第二晶圆支撑组件中的每一个包括：

第一驱动轮和第二驱动轮；

电机，所述电机设在所述第一本体上且与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮相连用于驱动所述第一驱动轮和所述第二驱动轮旋转；

压轮，所述压轮与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮协作支撑所述晶圆且将所述晶圆沿竖直方向定向；和

压轮驱动件，所述压轮驱动件设在所述第一本体上且与所述压轮相连以驱动所述压轮上下移动。

3.根据权利要求1所述的化学机械抛光设备，其特征在于，所述晶圆干燥组件包括：

水箱，所述水箱可上下移动地设在所述第三本体上，所述水箱的顶壁上设有沿上下方向贯通所述顶壁的槽口用于通过晶圆；

水箱驱动件，所述水箱驱动件设在所述第三本体上且与所述水箱相连以便驱动所述水箱上下移动；和

IPA干燥系统，所述IPA干燥系统设在所述水箱上用于干燥所述晶圆。

4.根据权利要求1所述的化学机械抛光设备，其特征在于，所述第三晶圆支撑组件包括：

支架，所述支架设在所述第三本体上；

下夹持爪支架，所述下夹持爪支架为L形，所述下夹持爪支架的竖直肢与所述支架相连且所述竖直肢的下端伸入所述水箱内；

第一上夹持爪和第二上夹持爪；

上夹持爪驱动件，所述上夹持爪驱动件设在所述支架和所述下夹持爪支架中的一个上且与所述第一上夹持爪和所述第二上夹持爪相连以便驱动所述第一上夹持爪和所述第二上夹持爪上下移动；和

下夹持爪，所述下夹持爪设在所述下夹持爪支架的水平肢上，其中所述下夹持爪与所述第一上夹持爪和第二上夹持爪协作支撑所述晶圆且将所述晶圆沿竖直方向定向。

5.根据权利要求1所述的化学机械抛光设备，其特征在于，所述晶圆清洗组件包括：

第一兆声喷头和第二兆声喷头，所述第一兆声喷头和所述第二兆声喷头在所述晶圆的轴向上间隔开地设在所述第一容纳腔内以便分别用于清洗所述晶圆的两个表面；和

兆声喷头驱动件，所述兆声喷头驱动件设在所述第一本体上且与所述第一兆声喷头和所述第二兆声喷头相连以便驱动所述第一兆声喷头和所述第二兆声喷头沿所述晶圆的径向平移。

6.根据权利要求1所述的化学机械抛光设备，其特征在于，所述晶圆刷洗组件包括第一毛刷和第二毛刷，所述第一毛刷和所述第二毛刷相对地且间隔开地设置以便分别用于刷洗所述晶圆的两个表面。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的化学机械抛光设备，其特征在于，还包括机架，所述晶圆清洗装置、所述晶圆刷洗装置和所述晶圆干燥装置设在所述机架上，其中所述晶圆刷洗装置位于所述晶圆清洗装置的下游侧，所述晶圆干燥装置位于所述晶圆刷洗装置的下游侧。

8.根据权利要求7所述的化学机械抛光设备，其特征在于，所述晶圆刷洗装置为两个，一个所述晶圆刷洗装置位于所述晶圆清洗装置的下游侧，另一个所述晶圆刷洗装置位于一个所述晶圆刷洗装置的下游侧且位于所述晶圆干燥装置的上游侧，所述化学机械抛光机为多个，多个所述化学机械抛光机并排设置。

9.根据权利要求1所述的化学机械抛光设备，其特征在于，所述第一机械手和所述第二机械手中的每一个为包括基座和安装在所述基座上的手臂。

10.根据权利要求9所述的化学机械抛光设备，其特征在于，所述基座可移动地设置，所述手臂为两个且每个所述手臂为关节手臂。

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