一种曝光机前端系统及其操作方法与流程

本发明涉及半导体制造设备，具体涉及一种曝光机前端系统及其操作方法。

背景技术：

1、半导体制造工厂中，晶圆(wafer)或面板(panel)通常需要在生产线上不同的工艺模块之间进行高效地传输和定位，而设备前端装置正是这一任务的关键装备，是连接物料搬运系统与晶圆(或面板)处理系统的桥梁，是晶圆(或面板)生产线不可或缺的组成部分。

2、现有针对面板运输的生产线通常是在曝光设备前端采用机械手进行面板基材的传输，将基材叉取运输到拍板机构进行预对准，然后从拍板机构叉取到曝光机曝光台面上。该操作方式一方面需集成在曝光机内部，没有一整套集成取料、收料、输送、预对准及搬运为一体的独立系统；另一方面一次只能取一片基材，整体效率较低。

3、由此可见，研究一种面板基材的取料、收料、输送、预对准及搬运一体化的高效率的曝光机前端系统至关重要。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种曝光机前端系统，包括具有容纳室的外壳主体，所述外壳主体内集成有：

2、基材装载模块，用于待曝光作业的取片和曝光完成的收片，所述基材装载模块包括取料单元和收料单元，所述取料单元和收料单元间隔分布在所述外壳主体内部同侧；

3、基材预对准模块，用于对待曝光作业的基材进行位置定位，所述基材预对准模块位于所述取料单元和收料单元之间；以及

4、基材输送模块，所述基材输送模块与所述基材装载模块相对设置，所述基材输送模块包括基材搬运机构，所述基材搬运机构可沿既定的轨迹及距离进行运动，使基材在所述取料单元、基材预对准模块以及收料单元之间传递运输。

5、进一步的，所述取料单元和收料单元关于所述外壳主体的中轴线对称分布，且分别设置有两个料篮，所述料篮沿竖直方向按设定距离进行往复移动。

6、进一步的，所述料篮呈凸字形门洞状结构，所述料篮设置在所述取料单元和/或收料单元的顶部的基板上。

7、进一步的，所述取料单元和收料单元均设置有料篮位置固定件、料篮位置监控传感器以及料篮高度控制组件，其中：

8、所述料篮位置固定件分布在所述基板上以限制所述料篮在所述基板上的位置；

9、所述料篮位置监控传感器设置在所述料篮的正下方以检测所述料篮与料篮位置监控传感器的距离；

10、所述料篮高度控制组件置于所述料篮竖直方向下方且与所述料篮连接以控制所述料篮沿竖直方向运动的高度。

11、进一步的，所述料篮高度控制组件包括第一电机和丝杆总成，所述丝杆总成与所述料篮固定连接，所述第一电机驱动所述丝杆总成沿竖直方向位移进而推动所述料篮沿竖直方向移动。

12、进一步的，所述基材预对准模块包括基准定位件、定位驱动件、基材放置托板以及支撑架，其中：

13、所述基准定位件、定位驱动件和基材放置托板设有两组，且并列设置在所述支撑架的顶部；

14、所述基材放置托板与所述支撑架的顶部形成的空间内设置有至少两个所述基准定位件，所述基准定位件沿所述基材放置托板的拐角方向突出并列设置；

15、所述定位驱动件位于在所述基材放置托板的一侧并驱动所述基准定位件移动。

16、进一步的，所述基材输送模块还包括支撑组件和输送驱动组件，其中：

17、所述支撑组件竖直方向的顶部设置有所述输送驱动组件；

18、所述输送驱动组件上方转动连接有所述基材搬运机构，所述输送驱动组件驱动所述基材搬运机构沿既定的轨迹及距离进行运动。

19、进一步的，所述输送驱动组件包括电缸、导轨和中空旋转平台，其中：

20、所述电缸和导轨安装在所述支撑组件的顶部，所述导轨平行设置；

21、所述导轨上设置有可滑动的固定板，所述固定板顶部安装有中空旋转平台，所述中空旋转平台可圆周180°旋转，所述固定板背离所述中空旋转平台的一面安装有伺服电机。

22、进一步的，所述基材搬运机构包括基材搬运平台、第二电机、传送带单元以及牙叉组件，其中：

23、所述基材搬运平台两侧设置有所述传送带单元；

24、所述基材搬运平台上设置有两组牙叉组件，每组所述牙叉组件配置有所述第二电机；

25、所述牙叉组件包括牙叉固定件、牙叉和牙叉导轨；

26、所述牙叉具有开口端，且远离开口端的一端固定在所述牙叉固定件上，所述牙叉开口端设置有真空吸附孔以吸附叉送基材进行传送运输；

27、所述牙叉和牙叉固定件设置在所述牙叉导轨上，所述传送带单元转动带动所述牙叉固定件和牙叉沿着牙叉导轨作直线运动。

28、进一步的，所述外壳主体包括外壳框架，所述外壳框架内部沿竖直方向的顶端设置有净化空气的ffu模块。

29、一种曝光机前端系统的操作方法，所述操作方法应用于所述的曝光机前端系统，所述方法具体包括以下步骤：

30、s1、启动系统，一组所述牙叉从取料单元取基材一；

31、s2、所述牙叉将所述基材一运送到所述基材预对准模块进行预对准；

32、s3、所述基材一经预对准后，所述牙叉吸附所述基材一，经所述中空旋转平台旋转180°后，将所述基材一叉送到曝光机进行曝光；

33、s4、所述基材一曝光过程中，另一组所述牙叉从取料单元取基材二；

34、s5、所述牙叉将所述基材二运送到所述基材预对准模块进行预对准；

35、s6、所述基材二经预对准后，两组所述牙叉分别吸附所述基材二和曝光完成的基材一，经所述中空旋转平台旋转180°后，分别将所述基材二叉送到曝光机进行曝光，将所述基材一叉送至收料单元进行收片；

36、s7、循环步骤s4至s6，进行剩余基材的曝光作业。

37、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

38、本发明提供的曝光机前端系统通过集成有基材装载模块、基材预对准模块以及基材输送模块，实现面板基材的取料、收料、输送、预对准及搬运的一体化；且一次性取放两片基材进行曝光作业，将曝光效率提高一倍，从而提高了整体的生产效率。

技术特征：

1.一种曝光机前端系统，其特征在于，包括具有容纳室的外壳主体(100)，所述外壳主体(100)内集成有：

2.根据权利要求1所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述取料单元(200)和收料单元(300)关于所述外壳主体(100)的中轴线对称分布，且分别设置有两个料篮(210)，所述料篮(210)沿竖直方向按设定距离进行往复移动。

3.根据权利要求2所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述料篮(210)呈凸字形门洞状结构，所述料篮(210)设置在所述取料单元(200)和/或收料单元(300)顶部的基板上。

4.根据权利要求3所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述取料单元(200)和收料单元(300)均设置有料篮位置固定件(220)、料篮位置监控传感器(230)以及料篮高度控制组件(240)，其中：

5.根据权利要求4所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述料篮高度控制组件(240)包括第一电机(241)和丝杆总成(242)，所述丝杆总成(242)与所述料篮(210)固定连接，所述第一电机(241)驱动所述丝杆总成(242)沿竖直方向位移进而推动所述料篮(210)沿竖直方向移动。

6.根据权利要求1所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述基材预对准模块(400)包括基准定位件(401)、定位驱动件(402)、基材放置托板(403)以及支撑架(404)，其中：

7.根据权利要求1所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述基材输送模块(500)还包括支撑组件(510)和输送驱动组件(520)，其中：

8.根据权利要求7所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述输送驱动组件(520)包括电缸(521)、导轨(522)和中空旋转平台(524)，其中：

9.根据权利要求7所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述基材搬运机构(530)包括基材搬运平台(531)、第二电机(533)、传送带单元(532)以及牙叉组件，其中：

10.根据权利要求1所述的曝光机前端系统，其特征在于，所述外壳主体(100)包括外壳框架(101)，所述外壳框架(101)内部沿竖直方向的顶端设置有净化空气的ffu模块(600)。

11.一种曝光机前端系统的操作方法，其特征在于，所述操作方法应用于权利要求1-10任一项所述的曝光机前端系统，所述方法具体包括以下步骤：

技术总结本发明公开一种曝光机前端系统及其操作方法，包括具有容纳室的外壳主体，所述外壳主体内集成有基材装载模块，所述基材装载模块包括取料单元和收料单元，所述取料单元和收料单元间隔分布在所述外壳主体内部同侧；基材预对准模块，所述基材预对准模块位于所述取料单元和收料单元之间；以及基材输送模块，所述基材输送模块与所述基材装载模块相对设置，所述基材输送模块包括基材搬运机构，所述基材搬运机构可沿既定的轨迹及距离进行运动，使基材在所述取料单元、基材预对准模块以及收料单元之间传递运输。实现面板基材的取料、收料、输送、预对准及搬运的一体化；且一次性取放两片基材进行曝光作业，提高了整体的生产效率。技术研发人员：叶飞受保护的技术使用者：合肥芯碁微电子装备股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5