CN113495436B - 一种光电子元件智能制造的光刻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光电子元件智能制造的光刻机，结构包括：控制柜、加工仓、工作台板、托座、晶圆、恒净装置，加工仓内有曝光组件以及机械手，托座固定在机械手上，晶圆放置在托座上，恒净装置环绕设在工作台板的通孔周围，恒净装置由吸附仓、固定座、净尘组件所组成，固定座固定在工作台板的通孔上，吸附仓嵌入工作台板的通孔并固定在固定座的内壁上，净尘组件固定在固定座的顶端，本发明通过活动喷环将气泳环提供的洁净的气体喷出，对晶圆表面以及晶圆上部分区域进行气流冲刷，然后利用负压腔壳内产生负压向内吸气，将晶圆上方的污染物向负压腔壳内吸附到滤网上，保持晶圆表面以及晶圆上部分区域的整洁。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件制造领域，具体的是一种光电子元件智能制造的光刻机。
背景技术
在光刻类设备工作时，光从曝光组件的投影物镜顶部入射，经物镜组调节后对待测产品进行曝光处理，一些光刻机通过机械手上的托盘来承接晶圆，当托盘上的晶圆光刻完成时，机械手便可带动托盘和晶圆移动出来，工作人员在此时进行上下料操作；
在以上步骤中，会存在如下情况：1、加工仓的曝光组件内，顶部物镜通常直接暴露在光刻类设备内部环境中，其入光面尤其容易受到化学分子污染和颗粒污染等，这些污染物容易在加工仓内飘散沉降，落到晶圆上；2、机械手的移动带动晶圆连通加工仓的内外部，而机械手的移动会造成金属磨损和润滑油摩擦挥发，从而对晶圆造成化学分子污染和颗粒污染等。
以上两种情况均会造成晶圆表面收到污染，降低整个晶圆的光透过率，降低成像效果，进而影响晶圆产品的质量，但现有设备中没有针对该问题进行解决的机构或设备，而通过人工来清理，受操作人员的熟练度等因素的影响较大，使得清理效果各不相同，难以存在统一量化的标准。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种光电子元件智能制造的光刻机。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种光电子元件智能制造的光刻机，其结构包括：控制柜、加工仓、工作台板、托座、晶圆、恒净装置，所述控制柜固定在加工仓的左侧，所述加工仓内有曝光组件以及机械手，所述工作台板水平设置在加工仓内且位于曝光组件的下方，所述工作台板上设有梯台轮廓状的通孔，所述托座固定在机械手上且顶在工作台板的通孔上，所述晶圆放置在托座上，所述恒净装置环绕设在工作台板的通孔周围，所述恒净装置由吸附仓、固定座、净尘组件所组成，所述固定座呈环形，所述固定座固定在工作台板的通孔上，所述固定座的内壁直径与工作台板的通孔的直径相等，所述吸附仓嵌入工作台板的通孔并固定在固定座的内壁上，所述净尘组件固定在固定座的顶端，所述恒净装置的各个部件的中心均位于工作台板通孔的轴线上。
优选的，所述吸附仓的结构包括：负压腔壳、滤网、气口，所述负压腔壳呈圆管状且内部为空腔，所述负压腔壳顶端与固定座的顶端持平，所述气口设在负压腔壳内侧的顶端，所述滤网设在负压腔壳内部的中段，所述负压腔壳底部的外侧环绕设有负压气管，所述负压气管与外部的负压泵相连接，所述负压气管的水平高度低于滤网的水平高度，通过负压泵吸气，使负压腔壳内产生负压，从而通过气口向内吸气，将晶圆上方的污染物向负压腔壳内吸附到滤网上。
优选的，所述气口围绕并指向托座和晶圆，所述气口底端的水平高度低于晶圆顶部的水平高度，所述气口顶端的水平高度高于晶圆顶部的水平高度，保证了晶圆所在的水平高度范围能在负压腔壳的吸附范围内。
优选的，所述净尘组件的部件包括：气泳环、活动喷环，所述气泳环呈圆环状且内部为空腔，所述气泳环内侧设有开口，所述活动喷环呈环形且卡合在气泳环内侧的开口上，所述活动喷环与气泳环为间隙卡合，所述气泳环外侧环绕设有吹气管，所述吹气管与外部的气泵相连接，外部的气泵通过吹气管向气泳环内供气加压，然后通过活动喷环将洁净的气体喷出，对晶圆表面以及晶圆上部分区域进行气流冲刷，将污染物吹走，同时配合吸附仓将污染物吸走，保持晶圆表面以及晶圆上部分区域的整洁。
优选的，所述活动喷环侧剖视角下呈直角梯形且斜边指向活动喷环的圆心处，所述活动喷环上设有气推腔、推板、喷嘴，所述气推腔为圆弧状且设在活动喷环的外侧，所述推板设有五块且设在气推腔内侧，所述推板将气推腔均匀分隔成六部分，所述喷嘴设在活动喷环内侧且指向活动喷环的圆心，所述喷嘴设有六个且与气推腔内分隔的六部分相对应，当气泳环内充满气体时，气泳环内的气体会向气推腔内涌入，通过撞击倾斜的推板从而给活动喷环一个切向的推力，从而带动活动喷环旋转。
优选的，所述喷嘴为薄扁平状且为橡胶材质，所述喷嘴的通口呈“上端大、下端小”的形状，所述喷嘴的后端开口固定在活动喷环上且与气推腔相连通，所述喷嘴的前端开口指向活动喷环中心的晶圆，所述喷嘴前端开口的喷气范围为竖向片状，所述喷嘴喷气范围投影在晶圆上的长度大于晶圆的半径，在气泳环内的气体涌进气推腔内时，气体从薄扁平状的喷嘴喷出，使气体喷射成片状，且受活动喷环旋转带动，使得喷嘴喷出的气体对晶圆表面进行刮动，使晶圆表面的粉尘颗粒受到的风力为侧向力，从而加强清除效果。
优选的，所述推板呈闪电型的三段弯折状，所述推板的三段均不与喷嘴平行或垂直，加强了风力的推动力，同时通过三段弯折，使进入气推腔到喷嘴的风具有左右两向的冲击力，从而使喷嘴进行轻微摆动，加强晶圆表面的粉尘颗粒受到的侧向风力。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过在工作台面上设有恒净装置，利用活动喷环将气泳环提供的洁净的气体喷出，对晶圆表面以及晶圆上部分区域进行气流冲刷，然后利用负压腔壳内产生负压向内吸气，将晶圆上方的污染物向负压腔壳内吸附到滤网上，保持晶圆表面以及晶圆上部分区域的整洁。
2、本发明当气泳环内充满气体时，气泳环内的气体会向气推腔内涌入，通过撞击倾斜的推板从而给活动喷环一个切向的推力，从而带动活动喷环旋转，气体从薄扁平状的喷嘴喷出，使气体喷射成片状，且受活动喷环旋转带动，使得喷嘴喷出的气体对晶圆表面进行刮动，使晶圆表面的粉尘颗粒受到的风力为侧向力，从而加强清除效果。
3、本发明将推板设置成闪电型的三段弯折状，且推板的三段均不与喷嘴平行或垂直，加强了风力的推动力，同时通过三段弯折，使进入气推腔到喷嘴的风具有左右两向的冲击力，从而使喷嘴进行轻微摆动，加强晶圆表面的粉尘颗粒受到的侧向风力。
附图说明
图1为本发明光电子元件智能制造的光刻机的外观示意图。
图2为本发明恒净装置部件拆分的正剖结构示意图。
图3为本发明恒净装置的部分正剖结构示意图。
图4为本发明吸附仓的俯视结构示意图。
图5为本发明净尘组件的俯视结构示意图。
图6为本发明净尘组件的三维结构示意图。
图7为本发明推板的俯视结构示意图。
图8为本发明喷嘴的正面结构示意图
图中：控制柜-1、加工仓-2、工作台板-3、托座-4、晶圆-5、恒净装置-6、吸附仓-61、固定座-62、净尘组件-63、负压腔壳-611、滤网-612、气口-613、气泳环-631、活动喷环-632、气推腔-6321、推板-6322、喷嘴-6323、负压气管-A、吹气管-B。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。
实施例1
如图1-图3所示，本发明提供一种光电子元件智能制造的光刻机，其结构包括：控制柜1、加工仓2、工作台板3、托座4、晶圆5、恒净装置6，所述控制柜1固定在加工仓2的左侧，所述加工仓2内有曝光组件以及机械手，所述工作台板3水平设置在加工仓2内且位于曝光组件的下方，所述工作台板3上设有梯台轮廓状的通孔，所述托座4固定在机械手上且顶在工作台板3的通孔上，所述晶圆5放置在托座4上，所述恒净装置6环绕设在工作台板3的通孔周围，所述恒净装置6由吸附仓61、固定座62、净尘组件63所组成，所述固定座62呈环形，所述固定座62固定在工作台板3的通孔上，所述固定座62的内壁直径与工作台板3的通孔的直径相等，所述吸附仓61嵌入工作台板3的通孔并固定在固定座62的内壁上，所述净尘组件63固定在固定座62的顶端，所述恒净装置6的各个部件的中心均位于工作台板3通孔的轴线上。
如图3、图4所示，所述吸附仓61的结构包括：负压腔壳611、滤网612、气口613，所述负压腔壳611呈圆管状且内部为空腔，所述负压腔壳611顶端与固定座62的顶端持平，所述气口613设在负压腔壳611内侧的顶端，所述滤网612设在负压腔壳611内部的中段，所述负压腔壳611底部的外侧环绕设有负压气管A，所述负压气管A与外部的负压泵相连接，所述负压气管A的水平高度低于滤网612的水平高度，通过负压泵吸气，使负压腔壳611内产生负压，从而通过气口613向内吸气，将晶圆上方的污染物向负压腔壳611内吸附到滤网612上。
实施例2
如图1-图3所示，本发明提供一种光电子元件智能制造的光刻机，其结构包括：控制柜1、加工仓2、工作台板3、托座4、晶圆5、恒净装置6，所述控制柜1固定在加工仓2的左侧，所述加工仓2内有曝光组件以及机械手，所述工作台板3水平设置在加工仓2内且位于曝光组件的下方，所述工作台板3上设有梯台轮廓状的通孔，所述托座4固定在机械手上且顶在工作台板3的通孔上，所述晶圆5放置在托座4上，所述恒净装置6环绕设在工作台板3的通孔周围，所述恒净装置6由吸附仓61、固定座62、净尘组件63所组成，所述固定座62呈环形，所述固定座62固定在工作台板3的通孔上，所述固定座62的内壁直径与工作台板3的通孔的直径相等，所述吸附仓61嵌入工作台板3的通孔并固定在固定座62的内壁上，所述净尘组件63固定在固定座62的顶端，所述恒净装置6的各个部件的中心均位于工作台板3通孔的轴线上。
如图3、图4所示，所述吸附仓61的结构包括：负压腔壳611、滤网612、气口613，所述负压腔壳611呈圆管状且内部为空腔，所述负压腔壳611顶端与固定座62的顶端持平，所述气口613设在负压腔壳611内侧的顶端，所述滤网612设在负压腔壳611内部的中段，所述负压腔壳611底部的外侧环绕设有负压气管A，所述负压气管A与外部的负压泵相连接，所述负压气管A的水平高度低于滤网612的水平高度，通过负压泵吸气，使负压腔壳611内产生负压，从而通过气口613向内吸气，将晶圆上方的污染物向负压腔壳611内吸附到滤网612上。
如图3、图4所示，所述气口613围绕并指向托座4和晶圆5，所述气口613底端的水平高度低于晶圆5顶部的水平高度，所述气口613顶端的水平高度高于晶圆5顶部的水平高度，保证了晶圆所在的水平高度范围能在负压腔壳611的吸附范围内。
如图3、图5、图6所示，所述净尘组件63的部件包括：气泳环631、活动喷环632，所述气泳环631呈圆环状且内部为空腔，所述气泳环631内侧设有开口，所述活动喷环632呈环形且卡合在气泳环631内侧的开口上，所述活动喷环632与气泳环631为间隙卡合，所述气泳环631外侧环绕设有吹气管B，所述吹气管B与外部的气泵相连接，外部的气泵通过吹气管B向气泳环631内供气加压，然后通过活动喷环632将洁净的气体喷出，对晶圆5表面以及晶圆5上部分区域进行气流冲刷，将污染物吹走，同时配合吸附仓61将污染物吸走，保持晶圆5表面以及晶圆5上部分区域的整洁。
如图5-图8所示，所述活动喷环632侧剖视角下呈直角梯形且斜边指向活动喷环632的圆心处，所述活动喷环632上设有气推腔6321、推板6322、喷嘴6323，所述气推腔6321为圆弧状且设在活动喷环632的外侧，所述推板6322设有五块且设在气推腔6321内侧，所述推板6322将气推腔6321均匀分隔成六部分，所述喷嘴6323设在活动喷环632内侧且指向活动喷环632的圆心，所述喷嘴6323设有六个且与气推腔6321内分隔的六部分相对应，当气泳环631内充满气体时，气泳环631内的气体会向气推腔6321内涌入，通过撞击倾斜的推板6322从而给活动喷环632一个切向的推力，从而带动活动喷环632旋转。
如图7、图8所示，所述喷嘴6323为薄扁平状且为橡胶材质，所述喷嘴6323的通口呈“上端大、下端小”的形状，所述喷嘴6323的后端开口固定在活动喷环632上且与气推腔6321相连通，所述喷嘴6323的前端开口指向活动喷环632中心的晶圆5，所述喷嘴6323前端开口的喷气范围为竖向片状，所述喷嘴6323喷气范围投影在晶圆5上的长度大于晶圆5的半径，在气泳环631内的气体涌进气推腔6321内时，气体从薄扁平状的喷嘴6323喷出，使气体喷射成片状，且受活动喷环632旋转带动，使得喷嘴6323喷出的气体对晶圆5表面进行刮动，使晶圆5表面的粉尘颗粒受到的风力为侧向力，从而加强清除效果。
如图7所示，所述推板6322呈闪电型的三段弯折状，所述推板6322的三段均不与喷嘴6323平行或垂直，加强了风力的推动力，同时通过三段弯折，使进入气推腔6321到喷嘴6323的风具有左右两向的冲击力，从而使喷嘴6323进行轻微摆动，加强晶圆5表面的粉尘颗粒受到的侧向风力。
下面对本发明的工作原理做如下说明：
晶圆5的安置：将加工仓2内的机械手移动出来，将晶圆5放置在托座4上，然后机械手移动到加工仓2内，将托座4向上移动，顶在工作台板3的通孔上，从而完成晶圆5的安置；
光刻工作：通过控制柜1控制加工仓2内的曝光组件对晶圆5进行光刻操作，同时机械手控制托座4移动来进行整个晶圆5的光刻，此时工作台板3、恒净装置6跟随托座4的位置进行移动；
恒净装置6的工作：
第一步，外部的气泵通过吹气管B向气泳环631内供气加压，气泳环631内的气体向气推腔6321内涌入，通过撞击倾斜的推板6322从而给活动喷环632一个切向的推力，带动活动喷环632旋转，同时，气体从薄扁平状的喷嘴6323喷出，使气体喷射成片状，且受活动喷环632旋转带动，使得喷嘴6323喷出的气体对晶圆5表面进行刮动，使晶圆5表面的粉尘颗粒受到的风力为侧向力，对晶圆5表面以及晶圆5上部分区域进行气流冲刷；
第二步，负压泵吸气，使负压腔壳611内产生负压，从而通过气口613向内吸气，将晶圆上方的污染物向负压腔壳611内吸附到滤网612上；
从而保持晶圆5表面以及晶圆5上部分区域的整洁。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种光电子元件智能制造的光刻机，其结构包括：控制柜(1)、加工仓(2)、工作台板(3)、托座(4)、晶圆(5)、恒净装置(6)，所述控制柜(1)固定在加工仓(2)的左侧，所述加工仓(2)内有曝光组件以及机械手，所述工作台板(3)设置在加工仓(2)内且位于曝光组件的下方，所述工作台板(3)上设有通孔，所述托座(4)固定在机械手上且顶在工作台板(3)的通孔上，所述晶圆(5)放置在托座(4)上，所述恒净装置(6)环绕设在工作台板(3)的通孔周围，其特征在于：
所述恒净装置(6)由吸附仓(61)、固定座(62)、净尘组件(63)所组成，所述固定座(62)固定在工作台板(3)的通孔上，所述固定座(62)的内壁直径与工作台板(3)的通孔的直径相等，所述吸附仓(61)嵌入工作台板(3)的通孔并固定在固定座(62)的内壁上，所述净尘组件(63)固定在固定座(62)的顶端，所述恒净装置(6)的各个部件的中心均位于工作台板(3)通孔的轴线上；
所述净尘组件(63)的部件包括：气泳环(631)、活动喷环(632)，所述活动喷环(632)呈环形且卡合在气泳环(631)内侧的开口上；
所述活动喷环(632)上设有气推腔(6321)、推板(6322)、喷嘴(6323)，所述气推腔(6321)为圆弧状且设在活动喷环(632)的外侧，所述推板(6322)设有五块且设在气推腔(6321)内侧，所述推板(6322)将气推腔(6321)均匀分隔成六部分，所述喷嘴(6323)设在活动喷环(632)内侧且指向活动喷环(632)的圆心，所述喷嘴(6323)设有六个且与气推腔(6321)内分隔的六部分相对应，所述喷嘴(6323)后端开口固定在活动喷环(632)上且与气推腔(6321)连通。
2.根据权利要求1所述的一种光电子元件智能制造的光刻机，其特征在于：所述吸附仓(61)的结构包括：负压腔壳(611)、滤网(612)、气口(613)，所述负压腔壳(611)呈圆管状且内部为空腔，所述气口(613)设在负压腔壳(611)内侧的顶端，所述滤网(612)设在负压腔壳(611)内部中段，所述负压腔壳(611)底部的外侧环绕设有负压气管(A)，所述负压气管(A)与外部的负压泵相连接，所述负压气管(A)的水平高度低于滤网(612)的水平高度。
3.根据权利要求2所述的一种光电子元件智能制造的光刻机，其特征在于：所述气口(613)围绕并指向托座(4)和晶圆(5)，所述气口(613)底端的水平高度低于晶圆(5)顶部的水平高度，所述气口(613)顶端的水平高度高于晶圆(5)顶部的水平高度。
4.根据权利要求1所述的一种光电子元件智能制造的光刻机，其特征在于：所述气泳环(631)呈圆环状且内部为空腔，所述气泳环(631)内侧设有开口，所述活动喷环(632)与气泳环(631)为间隙卡合，所述气泳环(631)外侧环绕设有吹气管(B)，所述吹气管(B)与外部的气泵相连接。
5.根据权利要求1所述的一种光电子元件智能制造的光刻机，其特征在于：所述喷嘴(6323)为薄扁平状且为橡胶材质，所述喷嘴(6323)前端开口指向晶圆(5)，所述喷嘴(6323)前端开口的喷气范围为竖向片状，所述喷嘴(6323)喷气范围投影在晶圆(5)上的长度大于晶圆(5)的半径。
6.根据权利要求1所述的一种光电子元件智能制造的光刻机，其特征在于：所述推板(6322)呈闪电型的三段弯折状，所述推板(6322)的三段均不与喷嘴(6323)平行或垂直。
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