一种提高生产效率的涂胶显影机的制作方法

本发明涉及半导体器件的加工设备，尤其涉及一种提高生产效率的涂胶显影机。

背景技术：

1、涂胶/显影设备是在光刻工艺中与光刻机配合作业的重要设备。在曝光前，由涂胶机进行光刻机的涂覆；而后是光刻机对光刻胶进行曝光；在曝光后由显影设备进行光刻图案的显影。

2、现有outline涂胶显影机的结构大体可分为晶圆盒站、多功能模块、工艺处理单元，如图1所示：

3、晶圆盒站包含晶圆盒放置平台、盒站机械臂，盒站放置平台用于放置晶圆盒，晶圆盒内层叠有若干晶圆，盒站机械臂用于将晶圆盒中的晶圆取出，或将晶圆放入到晶圆盒中；

4、多功能模块包括冷板塔，冷板塔中的冷板用于对晶圆进行冷却降温；

5、工艺处理单元包括热处理单元、工艺机械臂、处理液工艺单元；

6、热处理单元为若干个热板层叠放置的结构，用于对晶圆进行加热烘烤，使晶圆表面材料性质改变或溶剂挥发；

7、工艺机械臂，为一可在x/y/z/方向上移动或转动，用于在冷却塔、热处理单元、处理液工艺单元间传递晶圆；

8、处理液工艺单元，主要包括涂胶工艺单元、显影工艺单元，涂胶工艺单元与显影工艺单元均为将晶圆放置在旋转支撑上，在旋转过程中涂覆光刻胶/显影液，使处理液涂满所需的晶圆表面。

9、一个完整的涂胶工艺流程为：

10、1.晶圆盒进入晶圆盒站，晶圆盒站机械臂将晶圆取出，送入到冷板塔；

11、2.工艺机械臂将晶圆取出，送入到涂胶单元，晶圆在涂胶单元内由旋转支撑抓取并旋转，喷嘴涂覆光刻胶，使光刻胶在晶圆表面旋涂完整；

12、3.晶圆旋涂后，由工艺机械臂将晶圆送入到热板中，在热板内进行烘烤；

13、4.烘烤完成后，由工艺机械臂将晶圆送入到冷板中进行冷却；

14、5.冷却完成后，将晶圆进行边缘曝光处理，然后送入到光刻机中进行曝光工艺；当涂胶显影机与光刻机连接时，直接送入接口站，光刻机从接口站获取晶圆，又或者如示意图所示，无接口站结构，将晶圆送入到晶圆盒，由外部结构转移到光刻机中进行曝光；

15、6.曝光完成后的晶圆由工艺机械臂将晶圆送入到涂胶显影机中的处理液工艺单元进行显影工艺；

16、7.显影完成后，由工艺机械臂将晶圆放入热板进行烘烤；

17、8.烘烤完成后，由工艺机械臂将晶圆送入到冷板中进行冷却。

18、现有由于光刻机产能的提升(比如公开号为:cn104966685a的中国专利公开了一种通过提高涂布效率进而提高产能的技术)，而涂胶显影机作为光刻机的配套设备，其产能必然要跟随着提升。现有技术中，为了增加产能，工艺单元的数量逐步增加，增加后的工艺单元处理数量大于两个晶圆盒提供的数量，这样，晶圆盒的数量就制约了涂胶显影机的产能。

19、并且由于厂区的平面面积是有限的，提高整个厂区的产能，必然要增加单位面积内的产能，而现有技术中将冷却塔集成中转单元trs的功能，导致两侧位置空余，造成空间上的浪费。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种提高生产效率的涂胶显影机。

2、本发明提出的一种提高生产效率的涂胶显影机，包括工作台，所述工作台上设有盒站单元、工艺单元，所述工艺单元包括位于所述盒站单元同侧的第一机械臂、工艺处理机构、热处理结构、冷却结构和胶柜，所述工艺处理机构和所述热处理结构相对且所述热处理结构和所述工艺处理机构之间形成活动空间，所述第一机械臂设置在所述活动空间内并用于移动晶圆；

3、盒站单元包括放置台，所述放置台在竖直方向至少设有两组放置槽，每组所述放置槽内均设有用于放置晶圆的晶圆盒；

4、至少两组所述热处理结构呈一行分布在所述工作台上，所述冷却结构设置在相邻的两个所述热处理结构之间，且冷却结构与热处理结构处于同一行；

5、至少两组所述工艺处理机构呈一行分布在所述工作台上，所述胶柜设置在所述相邻的两组所述工艺处理机构之间，且胶柜和工艺处理机构处于同一行。

6、优选地，所述工作台上还设有中转单元和第二机械臂，所述中转单元设置在所述活动空间并位于所述第二机械臂和所述第一机械臂之间，所述第二机械臂用于将所述盒站单元中的晶圆移动至所述中转单元，所述第一机械臂将所述中转单元和所述工艺单元上的晶圆进行转移。

7、优选地，还包括移动机构所述移动机构用于带动所述中转单元向靠近或远离所述第二机械臂的方向移动，进一步增大工作效率。

8、优选地，所述中转单元上具有晶圆放置平台，至少两组所述晶圆放置平台在竖直方向分布。

9、优选地，还包括与所述热处理结构连通的连通管路，所述连通管路设置在所述第二机械臂远离所述盒站单元的一侧，所述连通管路设有两组且所述中转单元位于两组所述连通管路之间。

10、优选地，所述工艺处理机构在竖直方向至少设有两行，一行所述工艺处理机构与一组所述放置槽相对。

11、优选地，还包括电气管路，所述电气管路具有位于所述工艺处理机构上方的部分，也具有位于所述工艺处理机构下方的部分。

12、优选地，上方的工艺处理机构为涂胶部件，下方的工艺处理机构为显影部件，所述胶柜的出胶口设置成与所述涂胶部件水平的位置。

13、优选地，所述热处理结构在竖直方向至少设有两行，所述冷却结构在竖直方向也至少分布有两行。

14、优选地，所述第一机械臂至少设有两组，且至少两组所述第一机械臂在竖直方向分布，一组所述机械臂用于移动一组所述放置槽上晶圆盒内的晶圆。

15、优选地，一组所述放置槽上晶圆盒中的晶圆的工艺处理参数与另一组所述放置槽上晶圆盒中晶圆的处理工艺参数不同

16、本发明中，所提出的提高生产效率的涂胶显影机，上下层处理结构工艺区分，使得上下层满足不同的工艺；

17、紧凑的结构设计，使得涂胶显影机的占地面积减小，产能增加。

18、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。

技术特征：

1.一种提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，包括工作台(1)，所述工作台(1)上设有盒站单元、工艺单元，所述工艺单元包括位于所述盒站单元同侧的第一机械臂(2)、工艺处理机构(3)、热处理结构(4)、冷却结构(5)和胶柜(6)，所述工艺处理机构(3)和所述热处理结构(4)相对且所述热处理结构(4)和所述工艺处理机构(3)之间形成活动空间，所述第一机械臂(2)设置在所述活动空间内并用于转移晶圆；

2.根据权利要求1所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，所述工作台(1)上还设有中转单元(13)和第二机械臂(14)，所述中转单元(13)位于所述第二机械臂(14)和所述第一机械臂(2)之间，所述第二机械臂(14)用于将所述盒站单元和所述中转单元(13)中的晶圆进行传递，所述第一机械臂(2)将所述中转单元(13)和工艺单元上的晶圆进行传递。

3.根据权利要求2所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，所述中转单元(13)具有晶圆放置平台，至少两组所述晶圆放置平台在竖直方向分布。

4.根据权利要求2所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，还包括与所述热处理结构(4)连通的连通管路(15)，所述连通管路(15)设置在所述第二机械臂(14)远离所述盒站单元的一侧，所述连通管路(15)设有两组且所述中转单元(13)位于两组所述连通管路(15)之间。

5.根据权利要求1所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，所述工艺处理机构(3)在竖直方向至少设有两行，一行所述工艺处理机构(3)与一组所述放置槽(70)相对。

6.根据权利要求5所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，还包括电气管路(16)，所述电气管路(16)具有位于所述工艺处理机构(3)上方的部分，也具有位于所述工艺处理机构(3)下方的部分。

7.根据权利要求5所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，上方的工艺处理机构(3)为涂胶部件(30)，下方的工艺处理机构(3)为显影部件(31)，所述胶柜(6)的出胶口设置成与所述涂胶部件(30)水平的位置。

8.根据权利要求1所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，所述热处理结构(4)在竖直方向至少设有两行，所述冷却结构(5)在竖直方向也至少分布有两行。

9.根据权利要求1所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，所述第一机械臂(2)至少设有两组，且至少两组所述第一机械臂(2)在竖直方向分布，一组所述机械臂用于移动一组所述放置槽(70)上晶圆盒内的晶圆。

10.根据权利要求1所述的提高生产效率的涂胶显影机，其特征在于，一组所述放置槽(70)上晶圆盒中的晶圆的工艺处理参数与另一组所述放置槽(70)上晶圆盒中晶圆的处理工艺参数不同。

技术总结本发明公开了一种提高生产效率的涂胶显影机，包括工作台，所述工作台上设有盒站单元、工艺单元，工艺单元包括位于所述盒站单元同侧的第一机械臂、工艺处理机构、热处理结构、冷却结构和胶柜，第一机械臂用于移动晶圆；盒站单元包括放置台，所述放置台在竖直方向至少设有两组放置槽，每组所述放置槽内均设有用于放置晶圆的晶圆盒；至少两组热处理结构呈一行分布在工作台上，冷却结构设置在相邻的两个热处理结构之间；至少两组工艺处理机构呈一行分布在工作台上，胶柜设置在所述相邻的两组工艺处理机构之间。本发明中，所提出的涂胶显影机，上下层处理结构工艺区分，使得上下层满足不同的工艺；紧凑的结构设计，使得占地面积减小，产能增加。技术研发人员：王向东,蔡虹,徐政伟,赵明山,魏祥红,邵东受保护的技术使用者：合肥开悦半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27