CN209070303U - 涂胶***及堆叠式涂胶显影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体加工技术领域，公开了一种涂胶***及堆叠式涂胶显影设备，具体的，涂胶***包括并列设置的多层涂胶单元，多层涂胶单元分别包括支撑台，所述支撑台上设置有吐胶机构以及腔体机构。本实用新型采用并列分层的布局形式，合理利用了纵向空间；且同一涂胶单元多个涂胶腔体可以共用一个吐胶臂，在涂胶工艺站能够接收多个待加工晶圆的条件下，合理匹配工艺生产速率，使得整体***简单化，并降低了整体设备的占地面积。同时，涂胶单元的腔体机构能够在抽拉组件的作用下拉出支撑台，方便了腔体机构的保养维护、维修等。

Description

涂胶***及堆叠式涂胶显影设备

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其是涉及一种涂胶***及堆叠式涂胶显影设备。

背景技术

现有技术中，半导体晶片加工中的光刻工艺制程是由涂胶机、光刻机、显影机分别对晶片完成光刻胶涂布、光刻以及显影作业。

由于半导体晶片加工工艺中，制程工序多而复杂，为了节约成本，在单台设备产能方面往往要求比较高，这就对机台整体性能提出了更高的要求，比如设备结构简单化、占用空间小等。

进一步，随着半导体晶片加工工艺水平的提升，技术人员提出了将涂胶显影设备与光刻机连接在一起来实现整个光刻工艺过程的装置***，这种装置***使得能够提高光刻工艺的生产效率，但是由于装置***内的各个工艺工作站均是依次水平布置在地面上，连接成一个整体装置***时需要很大的占地空间，很多厂房由于面积的限制，难以采用该种方案。尤其是，由于光刻机的价格远高于涂胶显影设备，因此该种方式中的涂胶显影设备必须要尽量匹配或高于光刻机的产能，相应的一套光刻机需要配备多个涂胶显影设备的单元数，这也意味着涂胶显影装置***要做得很大，然而涂胶显影设备的占地面积毕竟有限，所以相同产能配置前提下较小的设备占地面积无疑是一个迫切需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种涂胶***，以解决现有技术中存在的涂胶显影设备结构复杂且占用空间大的技术问题。

本实用新型的目的还在于提供一种堆叠式涂胶显影设备，以解决现有技术中存在的涂胶显影设备结构复杂且占用空间大的技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种涂胶***，所述***包括并列设置的多层涂胶单元，多层涂胶单元分别包括支撑台，所述支撑台上设置有吐胶机构以及腔体机构；

所述腔体机构包括多个涂胶腔体以及支撑所述涂胶腔体的底座，所述多个涂胶腔体依次间隔布置，所述多个腔体机构通过底座支撑设置在所述支撑台上，且所述底座与所述支撑台之间设置有滑动抽拉组件；

所述吐胶机构包括吐胶臂以及吐胶水平移动轴，所述吐胶水平移动轴固定在所述支撑台上，且所述吐胶水平移动轴设置在涂胶腔体的一侧，所述吐胶水平移动轴的轴向与所述多个涂胶腔体依次布置的方向相同；所述吐胶臂滑动连接在所述吐胶水平移动轴上，所述吐胶臂能够在所述多个涂胶腔体之间滑动。

进一步地，所述腔体机构包括三个涂胶腔室，所述三个涂胶腔室形状大小相同，且所述三个涂胶腔室的中心在同一直线上，三个涂胶腔室依次均布。

进一步地，所述涂胶腔室内设置有承片台以及晶圆顶出组件；

所述承片台用于支撑待加工晶圆；所述晶圆顶出组件能够将涂胶后的待加工晶圆顶起，以方便拿取待加工晶圆。

进一步地，所述涂胶腔室为圆形。

进一步地，所述吐胶臂上面向所述涂胶腔室设置有喷嘴；

所述***还包括喷嘴保湿盒，所述喷嘴保湿盒设置在所述支撑台上，所述吐胶臂的喷嘴能够放置在所述喷嘴保湿盒内。

进一步地，所述***还包括多个切边臂，所述切边臂固定在所述涂胶腔室侧边的所述支撑台上，且所述切边臂与所述涂胶腔室一一对应设置。

进一步地，还包括废液排出组件，所述废液排出组件包括排液通道以及多个排液孔，所述排液孔与所述涂胶腔室一一对应设置，排液孔设置在所述涂胶腔室的底部，所述排液通道设置在所述支撑台上，所述排液通道通过所述排液孔连通多个涂胶腔室，且所述排液通道的末端设置有液体接口。

进一步地，还包括排风组件和电气组件；

所述排风组件包括排风通道，所述排风通道分别与所述多个涂胶腔室连通；

所述电气组件的电气接口以及所述排风通道的排风接口设置在支撑台的一端，所述液体接口设置在支撑台的另一端。

进一步地，所述***还包括搬运机器人，所述搬运机器人能够搬运待加工晶圆。

基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种堆叠式涂胶显影设备，包括依次设置的片盒站、增粘工艺站、涂胶显影工艺站以及接口站，其中，所述涂胶显影工艺站内设置有上述所述的涂胶***。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的涂胶***，所述***包括并列设置的多层涂胶单元，多层涂胶单元分别包括支撑台，所述支撑台上设置有吐胶机构以及腔体机构。本实用新型涂胶***采用并列分层的布局形式，合理利用了纵向空间；且同一涂胶单元多个涂胶腔体可以共用一个吐胶臂，在涂胶工艺站能够接收多个待加工晶圆的条件下，合理匹配工艺生产速率，使得整体***简单化，并降低了整体设备的占地面积。同时，涂胶单元的腔体机构能够在抽拉组件的作用下拉出支撑台，方便了腔体机构的保养维护、维修等。

本实用新型提供的堆叠式涂胶显影设备包括依次设置的片盒站、增粘工艺站、涂胶显影工艺站以及接口站，其中，所述涂胶显影工艺站内设置有本实用新型提供的涂胶***。本实用新型堆叠式涂胶显影设备相比现有技术，与本实用新型提供的涂胶***具有相同的有益效果，通过上文对本使用新型提供的涂胶***的有益效果的描述，也能够直观的获得，在此不再详细赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例涂胶***的俯视图；

图2为本实用新型实施例涂胶***的涂胶单元的主视图；

图3为本实用新型实施例涂胶***的涂胶单元的侧视图。

图标：1-支撑台；2-吐胶臂；3-吐胶水平移动轴；4-腔体机构； 41-涂胶腔体；42-承片台；5-切边臂；6-电气接口；7-液体接口；8- 喷嘴保湿盒；9-抽拉组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1至图3所示，本实施例提供了一种涂胶***，一般应用在堆叠式涂胶显影设备中。

所述***包括并列设置的多层涂胶单元，多层涂胶单元包括支撑台1，所述支撑台1上设置有吐胶机构以及腔体机构4。图1-3展示的是一层涂胶单元的示意图。

其中，所述腔体机构4包括多个涂胶腔体41以及支撑所述涂胶腔体41的底座，所述多个涂胶腔体41依次间隔布置，所述腔体机构4通过底座支撑设置在所述支撑台1上，且所述底座与所述支撑台1 之间设置有滑动抽拉组件9。需要说明的是，同一层涂胶单元的涂胶腔体41可以共用一个底座以及抽拉组件9，通过操作抽拉组件9可以将腔体机构4从支撑台1内拉出，以方便腔体机构4的保养以及维护。优选的，多层涂胶单元的抽拉组件9是独立设置的，这样能够在保证其他层单元正常工作的前提下，整体抽出需要维护的单元层，进行相关的检修工作，这种结构为设备组装初期单元模块化装配、设备各模块合拢上架、后期设备调整调试工作等提供了极大的便利。

需要说明的是，底座与支撑台1的滑动配合形式可以有多种，例如类似与抽拉抽屉的结构形式等。

所述吐胶机构包括吐胶臂2以及吐胶水平移动轴3，所述吐胶水平移动轴3固定在所述支撑台1上，且所述吐胶水平移动轴3设置在涂胶腔体41的一侧，所述吐胶水平移动轴3的轴向与所述多个涂胶腔体41依次布置的方向相同；所述吐胶臂2滑动连接在所述吐胶水平移动轴3上，所述吐胶臂2能够在所述多个涂胶腔体41之间滑动，也即，吐胶臂2能够在多个涂胶腔体41之间移动，以使吐胶臂2能够在各个涂胶腔室内进行涂胶作业。

需要说明的是，吐胶臂2与涂胶水平移动轴的滑动连接形式，可以采用现有技术实现，例如吐胶臂2上设置有滑块，滑块滑动连接在水平移动轴的形式。

可以理解的是，本实用新型实施例涂胶***采用多单元并列布局形式，既节省机台的整体占地空间，又提高了设备利用率，大大增加了设备的产能。

具体的，根据现有光刻胶以及涂胶显影设备的工艺要求、工艺过程以及产能匹配速率等，一般一个吐胶臂2可以在三个涂胶腔室内串行涂胶，也即如图1所示，所述腔体机构包括三个涂胶腔室，所述三个涂胶腔室形状大小相同，优选为圆形，且所述三个涂胶腔室的中心在同一直线上，三个涂胶腔室依次均布。

具体的，所述涂胶腔室内设置有承片台42、晶圆顶出组件以及背喷组件等；所述承片台42用于支撑待加工晶圆；所述晶圆顶出组件能够将涂胶后的待加工晶圆顶起，以方便拿取待加工晶圆，背喷机构用于向待加工晶圆喷涂胶体的背面(面向支撑台1底面的一侧)喷涂光刻胶。

一般而言，各个涂胶腔室还应当配备切边臂5以将待加工晶圆喷涂完成后多余的胶体切下。具体的，所述切边臂5固定在所述涂胶腔室侧边的所述支撑台1上，且所述切边臂5与所述涂胶腔室一一对应设置。

需要说明的是，晶圆顶出组件、承片台42以及切边臂5均可以采用现有技术的结构形式，在此不再详细赘述。

所述吐胶臂也可采用现有技术的结构形式，其面向所述涂胶腔室设置有喷嘴；为了避免吐胶臂2在非工作状态时，喷嘴上的光刻胶风干固化后影响吐胶，本使用新型实施例涂胶***还包括喷嘴保湿盒 8，所述喷嘴保湿盒8设置在所述支撑台1上，所述吐胶臂2的喷嘴能够放置在所述喷嘴保湿盒8内。

可以理解的是，喷嘴保湿盒8的数量与吐胶臂2的数量一致，也即一层涂胶单元设置一个喷嘴保湿盒8即可，喷嘴保湿盒8内应该设置有防止喷嘴内的光刻胶固化的溶剂，喷嘴保湿盒8可设置在支撑台 1的一端，在吐胶臂2停机处于非工作状态时，将吐胶臂2的喷嘴***到喷嘴保湿盒8内。

本实用新型实施例涂胶***的每层涂胶单元还可共用排风组件、电气组件、废液排出组件。

具体的，所述废液排出组件包括排液通道以及多个排液孔，所述排液孔与所述涂胶腔室一一对应设置，排液孔设置在所述涂胶腔室的底部，所述排液通道设置在所述支撑台1上，所述排液通道通过所述排液孔连通多个涂胶腔室，且所述排液通道的末端设置有液体接口 7。

所述排风组件包括排风通道，所述排风通道分别与所述多个涂胶腔室连通。

所述电气组件的电气接口6以及所述排风通道的排风接口设置在支撑台1的第一段端，所述液体接口7设置在支撑台1的第二端，例如如图2所示的，左端为电气、排风接入空间，右端为气体、液体接入空间。

可以理解的是，本实用新型实施例涂胶***一端为电气、排风接入空间，另一端为气体、液体接入空间，这种排布从根本上做到了电液器件分离，不仅提升了单元的工艺稳定性，还为后续调试工作提供了极大便利。

同时，为了实现待加工晶圆的装卸以及搬运，本实用新型实施例涂胶***还包括搬运机器人。

本实用新型实施例涂胶***的具体工作过程为：

按照编配的工艺步骤(预先设定好的程序)，搬运机器人将第一片晶圆送至第一个涂胶腔体的承片台42之上，接着吐胶臂2移动到第一个涂胶腔体中心位置，进行吐胶动作，完毕后吐胶臂2移回到图 1或图2的左侧零位位置，第一个涂胶腔体内对晶圆进行一些列其他工艺处理；搬运机器人再将第二片晶圆送至第二个涂胶腔体的承片台 42之上，同时搬运机器人将第一个涂胶腔体做完工艺的晶圆取走，吐胶臂2移至第二个涂胶腔体中心位置，重复上述第一个涂胶腔体的工艺动作；搬运机器人再将第三片晶圆送至第三个涂胶腔体中心位置，并且取走第二个涂胶腔体做完工艺的晶圆，之后晶圆在涂胶腔***置上进行上述工艺过程。

在每个涂胶腔体对晶圆进行的工艺处理后，本实用新型实施例涂胶***就完成了一组循环的晶圆工艺处理，在此过程中，除了公共结构外，每个涂胶腔体的其他功能分别工作，互不影响；这样既能保证三个涂胶腔体的温度、湿度、压力、风速等工艺条件的一致，又能节省化学品药液的用量，同时也能大大提高每个涂胶腔体单独工艺能力，增加整个机台的产出能力。

综上所述，本实用新型实施例涂胶***的形成了多层涂胶单元并列布局形式，每层涂胶单元共三个涂胶腔体，共用一套吐胶臂、排风***、废液排出***、喷嘴保湿盒等，各个腔体中又分别配有切边臂、背喷组件、晶圆顶出组件等，这样此结构布局不仅充分利用了设备有限的横向空间，同时也提高了吐胶臂的利用效率，且共用功能部分也节省了大量的固件成本，很大程度上增加了设备的竞争力。另外此种布局能减少光刻胶和其他化学品药液的浪费，在某中意义上为企业和客户都节省了成本。

实施例二

本实施例还提供一种堆叠式涂胶显影设备，包括依次设置的片盒站、增粘工艺站、涂胶显影工艺站以及接口站，其中，所述涂胶显影工艺站内设置有实施例一提供的涂胶***。

片盒站用于完成涂胶显影装置与工厂自动化***完成晶圆的装载与卸载工作；所述增粘工艺站用于对待加工晶圆进行增粘工艺；所述涂胶显影工作站用于完成涂胶工艺以及显影工艺；所述接口站用于与光刻机联机交互涂胶工艺后以及曝光之后的待加工晶圆。

涂胶***的具体结构以及工作过程可以从实施例一中获知，在此不再赘述。

本实用新型提供的堆叠式涂胶显影设备包括依次设置的片盒站、增粘工艺站、涂胶显影工艺站以及接口站，其中，所述涂胶显影工艺站内设置有本实用新型提供的涂胶***。本实用新型堆叠式涂胶显影设备相比现有技术，与本实用新型提供的涂胶***具有相同的有益效果，通过上文对本使用新型提供的涂胶***的有益效果的描述，也能够直观的获得，在此不再详细赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种涂胶***，其特征在于，所述***包括并列设置的多层涂胶单元，多层涂胶单元分别包括支撑台，所述支撑台上设置有吐胶机构以及腔体机构；

所述腔体机构包括多个涂胶腔体以及支撑所述涂胶腔体的底座，所述多个涂胶腔体依次间隔布置，所述多个涂胶腔体通过底座支撑设置在所述支撑台上，且所述底座与所述支撑台之间设置有滑动抽拉组件；

所述吐胶机构包括吐胶臂以及吐胶水平移动轴，所述吐胶水平移动轴固定在所述支撑台上，且所述吐胶水平移动轴设置在涂胶腔体的一侧，所述吐胶水平移动轴的轴向与所述多个涂胶腔体依次布置的方向相同；所述吐胶臂滑动连接在所述吐胶水平移动轴上，所述吐胶臂能够在所述多个涂胶腔体之间滑动。

2.根据权利要求1所述的涂胶***，其特征在于，所述腔体机构包括三个涂胶腔室，所述三个涂胶腔室形状大小相同，且所述三个涂胶腔室的中心在同一直线上，三个涂胶腔室依次均布。

3.根据权利要求1或2所述的涂胶***，其特征在于，所述涂胶腔室内设置有承片台以及晶圆顶出组件；

所述承片台用于支撑待加工晶圆；所述晶圆顶出组件能够将涂胶后的待加工晶圆顶起，以方便拿取待加工晶圆。

4.根据权利要求1或2所述的涂胶***，其特征在于，所述涂胶腔室为圆形。

5.根据权利要求1所述的涂胶***，其特征在于，所述吐胶臂上面向所述涂胶腔室设置有喷嘴；

所述***还包括喷嘴保湿盒，所述喷嘴保湿盒设置在所述支撑台上，所述吐胶臂的喷嘴能够放置在所述喷嘴保湿盒内。

6.根据权利要求1所述的涂胶***，其特征在于，所述***还包括多个切边臂，所述切边臂固定在所述涂胶腔室侧边的所述支撑台上，且所述切边臂与所述涂胶腔室一一对应设置。

7.根据权利要求1所述的涂胶***，其特征在于，所述***还包括废液排出组件，所述废液排出组件包括排液通道以及多个排液孔，所述排液孔与所述涂胶腔室一一对应设置，排液孔设置在所述涂胶腔室的底部，所述排液通道设置在所述支撑台上，所述排液通道通过所述排液孔连通多个涂胶腔室，且所述排液通道的末端设置有液体接口。

8.根据权利要求7所述的涂胶***，其特征在于，所述***还包括排风组件和电气组件；

所述排风组件包括排风通道，所述排风通道分别与所述多个涂胶腔室连通；

所述电气组件的电气接口以及所述排风通道的排风接口设置在支撑台的一端，所述液体接口设置在支撑台的另一端。

9.根据权利要求1所述的涂胶***，其特征在于，所述***还包括搬运机器人，所述搬运机器人能够搬运待加工晶圆。

10.一种堆叠式涂胶显影设备，其特征在于，包括依次设置的片盒站、增粘工艺站、涂胶显影工艺站以及接口站，其中，所述涂胶显影工艺站内设置有权利要求1－9任一项所述的涂胶***。