專利名稱：涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)及晶片透遞傳輸工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以在半導體晶片上獲得均布光刻膠及光刻膠圖形的涂膠顯影工藝處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)及晶片傳遞工藝方法，具體為晶片盒站、工藝墻、工藝站是平行并列排布的，工藝墻內(nèi)有通透結(jié)構(gòu)的工藝單元；在工藝處理過程中，半導體晶片的傳遞是通過透過工藝墻的透遞方式進行雙向晶片的傳輸。
背景技術(shù)：
目前，涂膠顯影TRACK設(shè)備主要由涂膠單元(或稱COT)和/或顯影單元(或稱DEV)、烘爐單元(或稱OVEN)、邊部曝光裝置(或稱WEE)、工藝機器人(或稱PS-R)、臨時載體、對中單元(或稱CA)、盒站機器人(或稱CS-R)、晶片盒站等部分組成的，晶片通過盒站機器人從晶片盒傳送到對中單元或中間載體，再由工藝機器人從對中單元或中間載體中取出后送到各工藝單元；經(jīng)工藝處理后的晶片由工藝機器人傳送到對中單元或中間載體，再由盒站機器人從對中單元或中間載體中取出后送回到晶片盒。
隨著產(chǎn)能加大的要求，TRACK設(shè)備的離心單元(或稱SPIN)要增加，烘爐單元的冷盤(或稱CP)、熱盤(或稱HP及HHP)、增粘單元(或稱AD)也須相應增加，晶片進出的對中單元，及工藝機器人工作量加大。
現(xiàn)在，要滿足加大產(chǎn)能和質(zhì)量提高的要求，方法一是增加TRACK設(shè)備；方法二是設(shè)備結(jié)構(gòu)調(diào)整，在工藝段使用增加工藝機器人數(shù)量，或應用新型高效工藝機器人。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)及晶片透遞傳輸工藝，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，對設(shè)備結(jié)構(gòu)進行了調(diào)整，將工藝墻設(shè)計為通透式機構(gòu)；同時，我們更改晶片的傳送路線，采用晶片透過工藝墻多口進入工藝段，晶片在工藝段透過工藝墻多口輸出的工藝路線，滿足加大產(chǎn)能和質(zhì)量提高的需要。
本發(fā)明的功能是這樣實現(xiàn)的一種涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)，具有晶片盒站、工藝墻、工藝站，晶片盒站、工藝墻、工藝站是平行并列排布的，盒站機器人置于晶片盒站和工藝墻之間，在晶片盒站和工藝墻的之間移動，工藝機器人置于工藝墻和工藝站之間，在工藝墻和工藝站的之間移動。
所述工藝墻是由兩個或兩個以上的烘爐單元和/或晶片邊部處理單元組成的；工藝墻內(nèi)烘爐單元的子工藝單元具有通透結(jié)構(gòu)，稱為通透工藝單元，該單元有兩個相對的進出口，盒站機器人和工藝機器人都可以實施對于通透工藝單元的晶片取送。
每個烘爐單元內(nèi)分別由子工藝單元冷盤裝置、熱盤裝置、超熱盤裝置、對中裝置、增粘裝置疊加組成。
所述工藝站是由兩個或兩個以上的涂膠和/或顯影工藝單元組成的。
一種在涂膠顯影設(shè)備中晶片透遞傳輸工藝方法，晶片通過盒站機器人從晶片盒站中取出后，傳遞到工藝墻內(nèi)的通透工藝單元中，再由工藝機器人將晶片分別取出，送往其它工藝單元進行工藝處理，盒站機器人有時可以輔助工藝機器人完成晶片在工藝墻內(nèi)的某些通透工藝單元間的傳遞，經(jīng)過整個涂膠顯影工藝處理后的晶片回到工藝墻內(nèi)的通透工藝單元中，再由盒站機器人分別取出，送回晶片盒站。
盒站機器人在晶片盒站和工藝墻的之間傳遞晶片，工藝機器人在工藝墻和工藝站的之間傳遞晶片，工藝墻內(nèi)的通透工藝單元可以實現(xiàn)晶片的雙向傳遞流動。
本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是1、本發(fā)明的透遞傳輸工藝方式突破了涂膠顯影設(shè)備傳統(tǒng)的晶片傳輸方式，減少了晶片傳輸路徑中的“喉節(jié)”，也減少了工藝段機器人的工作工位，使得整個設(shè)備的各工藝單元活躍起來。
2、本發(fā)明透遞傳輸工藝方式帶來了設(shè)備結(jié)構(gòu)的飛躍，穿過由多個工藝單元裝置組成的工藝墻，晶片可以多口進入工藝墻，晶片也可以從工藝墻多口輸出。本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)滿足了大規(guī)模、高產(chǎn)能涂膠顯影工藝的生產(chǎn)要求。
3、應用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)備，占地面積小，有效地減少了環(huán)境對晶片在傳輸過程中的污染；透遞傳輸工藝方式的實施對于多軌道疊加生產(chǎn)注入了強心劑，有效地減少了設(shè)備的投資成本，生產(chǎn)效率得以提高。


圖1是本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1-離心單元工藝站(SPIN)、2-離心單元進風裝置(FFU及THC)、3-工藝機器人(PS-R)、4-工藝墻、5-邊部曝光裝置(WEE)、6-晶片盒站(CS)、7-盒站機器人(CS-R)、8-盒站段框架機構(gòu)、9-工藝段框架機構(gòu)、a-涂膠單元(COT)、b-顯影單元(DEV)、c-冷盤裝置(CP)、d-熱盤裝置(HP)、e-超熱盤裝置(HHP)、f-對中裝置(CA)、g-增粘裝置(AD)、h-晶片盒等。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述。
如圖1-2所示，本設(shè)備由以下幾部分組成離心單元工藝站1、離心單元進風裝置2、工藝機器人(PS-R)3、工藝墻4、邊部曝光裝置(WEE)5、晶片盒站6、盒站機器人(CS-R)7、盒站段框架機構(gòu)8、工藝段框架機構(gòu)9等。上面提及到的離心單元工藝站1是由涂膠單元(COT)a和顯影單元(DEV)b兩種工藝單元組成的，根據(jù)具體情況進行配置；工藝墻4由不同配置的烘爐單元組成的，每個烘爐單元內(nèi)分別由冷盤裝置(CP)c、熱盤裝置(HP)d、超熱盤裝置(HHP)e、對中裝置(CA)f、增粘裝置(AD)g等疊加組成，也是根據(jù)具體情況進行不同配置；晶片盒站6是由載片臺和晶片盒h組成的，數(shù)量配置是根據(jù)具體情況而定的。共知的設(shè)備操作臺，各種控制系統(tǒng)裝置，框架機構(gòu)防護板，化學品供應站等未列在圖中。晶片通過CS-R從晶片盒中取出，傳送到AD或HP，再由CS-R和/或PS-R從AD或HP中取出后送到各工藝單元，如CP、CA、SPIN、HP、HHP、WEE等，經(jīng)過涂膠顯影工藝處理后的晶片由PS-R或CS-R傳送到HP或CA，再由CS-R從HP或CA中取出后送回到晶片盒。所述SPIN為4-10個，分別是COT和DEV，為重疊放置；所述CA、HP、AD、WEE的數(shù)量根據(jù)實際情況來配置；所述WEE、COT、DEV只有一個進出口；所述AD、CP、CA、HP、HHP有相對的兩個進出口。
本實施例是以6-SPIN(2C4D)模式為例進行描述，配置為涂膠單元2個、顯影單元4個、烘爐單元6個(每個單元內(nèi)有4個工藝單元位置，其中3個AD、5個CP、4個HP、8個HHP、2個CA)、邊部曝光裝置(邊部處理單元)2個、工藝機器人和盒站機器人各1個、晶片盒站6個。
如圖1和圖2所示，當進行涂膠工藝加工時，盒站機器人(CS-R)7將從晶片盒站6中取出晶片，送到工藝墻4的對中裝置(CA)f中，工藝機器人(PS-R)3從對中裝置(CA)f的另一側(cè)進/出口將對中后的晶片取出，送到工藝墻4的增粘裝置(AD)g中，增粘處理后的晶片被工藝機器人(PS-R)3取出，送到工藝墻4的冷盤裝置(CP)c中，冷卻處理后的晶片被工藝機器人(PS-R)3取出，送到涂膠離心單元(COT)a中進行處理，涂膠處理后的晶片被工藝機器人(PS-R)3取出，送到工藝墻4的超熱盤裝置(HHP)e中，堅膜處理后的晶片被工藝機器人(PS-R)3取出，送到邊部曝光裝置(WEE)5中，曝光處理后的晶片被工藝機器人(PS-R)3取出，送到工藝墻4的超熱盤裝置(HHP)e中，后烘處理后的晶片被盒站機器人(CS-R)7從超熱盤裝置(HHP)e的另一側(cè)進/出口取出，送回到晶片盒站6中，完成單片涂膠工藝加工。
當進行顯影工藝加工時，盒站機器人(CS-R)7將從晶片盒站6中取出晶片，送到工藝墻4的熱盤裝置(HP)d中，工藝機器人(PS-R)3從熱盤裝置(HP)d的另一側(cè)進/出口將軟烘后的晶片取出，送到工藝墻4的冷盤裝置(CP)c中，冷卻處理后的晶片被工藝機器人(PS-R)3取出，送到工藝墻4的對中裝置(CA)f中，工藝機器人(PS-R)3從對中裝置(CA)f的另一側(cè)進/出口將對中后的晶片取出，送到顯影離心單元(DEV)b中進行處理，顯影處理后的晶片被工藝機器人(PS-R)3取出，送到工藝墻4的超熱盤裝置(HHP)e中，后烘處理后的晶片被盒站機器人(CS-R)7從超熱盤裝置(HHP)e的另一側(cè)進/出口取出，送回到晶片盒站6中，完成單片顯影工藝加工。
本發(fā)明熱盤、超熱盤裝置是用于涂膠前的軟烘、顯影前的預烘及顯影后的堅膜烘焙等，加熱溫度選定在85-140℃之間的一個值，超熱盤溫度是相對于熱盤溫度略高一些，也選定在85-140℃之間的一個值。
本發(fā)明冷盤裝置的作用有兩個，一是確保晶片進入涂膠、顯影、邊部處理等工藝單元前的溫度在20-25℃之間的一個值，如23℃；另一個是確保從高溫工藝單元出來的晶片，在進入到下一個工藝單元前的溫度在20-25℃之間的一個值，如23℃。
本發(fā)明對中裝置是確保晶片進入離心單元工藝站前，晶片處于相對的中心位置，在晶片放在離心單元中時，晶片的垂直中心線與離心機中心軸線重合。
本發(fā)明增粘裝置是確保晶片進入離心單元工藝站前，晶片上表面有一層薄而均勻的化學溶劑，該化學溶劑有增加膠膜與晶片沾粘作用，及與膠液有化學反應等作用。
本發(fā)明離心單元進風裝置的作用有三個，一是確保離心工藝單元內(nèi)的溫度恒定在20-25℃之間的一個值，如23℃；另一個是確保離心工藝單元內(nèi)的濕度恒定在35-65％RH之間的一個值，如45％RH；三是確保離心工藝單元內(nèi)的壓力大于其它單元。
本發(fā)明邊部曝光裝置用光學曝光原理對晶片的環(huán)狀或直線狀邊緣進行0-5mm的膠膜深曝光，以便在顯影工藝單元中去除掉多余而略微突起的膠膜。
以上的工藝路線作為例子來說明本發(fā)明的設(shè)備機構(gòu)與傳輸工藝，實際工藝路線可能有所不同。
由于各半導體生產(chǎn)廠的涂膠顯影設(shè)備選型及工藝不同，那么加工工藝路線就不同，產(chǎn)能也就有所不同，這與設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工藝路線、物流配送管理等因素有關(guān)。因此，為滿足高產(chǎn)能的需求，考慮半導體廠凈化區(qū)域的限制，減少晶片在非工藝處理時的污染，集多軌設(shè)備于一體的大型設(shè)備就有所需要。本發(fā)明所提及的設(shè)備結(jié)構(gòu)與加工工藝路線是解決該問題的方案之一，本發(fā)明不僅適于涂膠與顯影混合加工的工藝設(shè)備，還適于單一涂膠工藝的多軌道設(shè)備與單一顯影工藝的多軌道設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)，具有晶片盒站、工藝墻、工藝站，其特征是晶片盒站、工藝墻、工藝站是平行并列排布的，盒站機器人置于晶片盒站和工藝墻之間，在晶片盒站和工藝墻的之間移動，工藝機器人置于工藝墻和工藝站之間，在工藝墻和工藝站的之間移動。
2.按權(quán)利要求1所述的涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)，其特征是所述工藝墻是由兩個或兩個以上的烘爐單元和/或晶片邊部處理單元組成的；工藝墻內(nèi)烘爐單元的子工藝單元具有通透結(jié)構(gòu)，稱為通透工藝單元，該單元有兩個相對的進出口。
3.按權(quán)利要求2所述的涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)，其特征是每個烘爐單元內(nèi)分別由子工藝單元冷盤裝置、熱盤裝置、超熱盤裝置、對中裝置、增粘裝置疊加組成。
4.按權(quán)利要求1所述的涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)，其特征是所述工藝站是由兩個或兩個以上的涂膠和/或顯影工藝單元組成的，重疊放置。
5.一種在涂膠顯影設(shè)備中晶片透遞傳輸工藝方法，其特征是晶片通過盒站機器人從晶片盒站中取出后，傳遞到工藝墻內(nèi)的通透工藝單元中，再由工藝機器人將晶片分別取出，送往其它工藝單元進行工藝處理，盒站機器人輔助工藝機器人完成晶片在工藝墻內(nèi)的通透工藝單元間的傳遞，經(jīng)過整個涂膠顯影工藝處理后的晶片由工藝機器人送回到工藝墻內(nèi)的通透工藝單元中，再由盒站機器人分別取出，送回晶片盒站。
6.按權(quán)利要求5所述的晶片透遞傳輸工藝方法，其特征是盒站機器人在晶片盒站和工藝墻的之間傳遞晶片，工藝機器人在工藝墻和工藝站的之間傳遞晶片，工藝墻內(nèi)的通透工藝單元實現(xiàn)晶片的雙向傳遞流動。
全文摘要
本發(fā)明涉及用以在半導體晶片上獲得均布光刻膠及光刻膠圖形的涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)及晶片傳輸工藝方法，涂膠顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)是由平行的晶片盒站、盒站機器人、工藝墻、工藝機器人、工藝站組成的；半導體晶片的傳輸是通過透遞傳輸方式穿過由多個工藝單元裝置組成的工藝墻，晶片可以多口進入工藝墻，晶片也可以從工藝墻多口輸出。本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)滿足了大規(guī)模、高產(chǎn)能涂膠顯影工藝的生產(chǎn)要求，應用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)備，占地面積小，有效地減少了環(huán)境對晶片在傳輸過程中的污染；透遞傳輸工藝方式的實施對于多軌道疊加生產(chǎn)注入了強心劑，有效地減少了設(shè)備的投資成本，生產(chǎn)效率得以提高。
文檔編號G03F7/38GK1904730SQ200510046939
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者胡延兵 申請人:沈陽芯源先進半導體技術(shù)有限公司