CN102023487B

CN102023487B - 真空边缘夹持机构

Info

Publication number: CN102023487B
Application number: CN 201010183226
Authority: CN
Inventors: 魏猛; 胡延兵
Original assignee: Shenyang Xinyuan Microelectronics Equipment Co Ltd
Current assignee: Shenyang Core Source Microelectronic Equipment Co., Ltd.
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-05-26
Also published as: CN102023487A

Abstract

本发明涉及涂胶显影领域，具体为一种真空边缘夹持机构，用于在半导体晶片上获得均布光刻胶及光刻胶图形的涂胶显影设备。该机构设有夹持块、活塞、承片台、复位弹簧，承片台中开有活塞腔，活塞腔中设置活塞，活塞的一端设置复位弹簧于活塞腔内，活塞的另一端与夹持块连接，活塞腔与承片台下面的轴安装孔相通。本发明采用真空形式将两个夹持块向承片台中心部分夹紧，防止高速旋转时晶片脱落或飞出，同时对晶片进行对中处理，解决现有技术中晶片在进入到离心单元前都要做对中处理，整个处理过程时间长等问题。

Description

真空边缘夹持机构

技术领域

本发明涉及涂胶显影领域，具体为一种真空边缘夹持机构，用于在半导体晶片上获得均布光刻胶及光刻胶图形的涂胶显影设备。

背景技术

目前，技术先进的涂胶显影TRACK设备主要由上下料组块、工艺组块Ⅰ、工艺组块Ⅱ、接口组块等三种组块构成，其中上下料组块主要是由上下料盒、盒站机器人(或称CS-R)、架体等组成；工艺组块Ⅰ和工艺组块Ⅱ内含工艺模块有所不同，工艺模块主要有覆涂单元(或称COT/BAC/TAC)和/或显影单元(或称DEV)、工艺机器人(或称PS-R)、工艺热处理塔(或称OVEN RACK)、架体等组成，工艺热处理塔内装载了冷盘(或称CP)、热盘(或称HP及HHP)、增粘单元(或称AD)、复合热盘、其它功能单元等；接口组块主要是由接口进出料载体(或称IFS)、接口机器人(或称IF-R)、边部曝光装置(或称WEE)、进出料缓冲装置(或称IFB)、架体等组成。

根据生产工艺需求及制造商技术不同，机台内各组块、模块、单元的配置与排布有所不同，其中上下料组块、接口组块区别不大，工艺组块内的模块及单元的配置与排布各有不同的技术支持，基本出发点有四个，一是保证良好的高质量的生产技术节点，二是满足高生产产能的需求，三是具有良好的可维护性，四是性价比晶片通过盒站机器人从晶片盒传送到对中单元或中间载体，再由工艺机器人从对中单元或中间载体中取出后送到各工艺单元；经工艺处理后的晶片由工艺机器人传送到对中单元或中间载体，再由盒站机器人从对中单元或中间载体中取出后送回到晶片盒。传统的晶片在进入到离心单元(SPIN)前都要做对中处理，势必加大整个处理过程的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空边缘夹持机构，解决现有技术中存在的晶片在进入到SPIN单元前都要做对中处理，以致于加大整个处理过程的时间等问题。该机构对设备结构进行了调整，将SPIN单元的承片台(chuck)由真空吸附晶片，改为由真空带动边缘向中心运动的夹持型chuck，满足一些特殊工艺制程的要求。

本发明的技术方案是：

一种真空边缘夹持机构，该机构设有夹持块、活塞、承片台、复位弹簧，承片台中开有活塞腔，活塞腔中设置活塞，活塞的一端设置复位弹簧于活塞腔内，活塞的另一端与夹持块连接。

所述的真空边缘夹持机构，活塞腔与承片台下面的轴安装孔相通。

所述的真空边缘夹持机构，夹持块为可与承片台相贴合的弧形结构，弧形结构中心对应承片台圆心方向。

所述的真空边缘夹持机构，承片台上设置支撑柱，晶片置于支撑柱的顶部，在夹持块与晶片上缘接触部分，采用45度的斜角接触。

所述的真空边缘夹持机构，在活塞与活塞腔配合的部分装有密封圈。

所述的真空边缘夹持机构，复位弹簧设置于活塞内侧。

本发明的优点及有益效果是：

1、由于有些特殊工艺的要求，晶片反正两面都要进行涂胶与显影处理，为了不破坏晶片表面图形，要求离心单元(SPIN)的承片台(chuck)部分放弃真空吸附晶片方式，转而采用晶片边缘夹持方式固定。本发明采用真空形式将两个夹持块向chuck中心部分夹紧，防止SPIN高速旋转时晶片脱落或飞出，同时可以对晶片进行对中处理。

2、本发明的晶片在chuck上固定方式采用夹持方式，突破了涂胶显影设备传统的晶片在chuck上的真空吸附方式，防止晶片两面带有图形在吸附过程中损坏，也减少由于晶片与旋转轴不同心带来的工艺问题，成品率得以提高。

3、边缘真空夹持结构方式带来了设备结构的飞跃，本发明的设备结构满足了大规模、高产能涂胶显影工艺的生产要求。

4、本发明的结构设备，不仅可以应用于涂胶显影设备，而且可以广泛的应用于相似的旋转承片机构上，有极强的通用性。

附图说明

图1为本发明的设备结构示意图。

图2(a)-(b)为本发明的运动原理示意图。其中，图2(a)为夹持块松开晶片的过程；图2(b)为夹持块夹住晶片的过程。

图3为本发明的立体图。

图中，1晶片(wafer)；2夹持块；3支撑柱；4活塞；5密封圈；6承片台；7真空电磁阀；8复位弹簧；9活塞腔；10轴安装孔；11上沿。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述

如图1-3所示，本发明真空边缘夹持机构主要包括：夹持块2、支撑柱3、活塞4、密封圈5、承片台6、真空电磁阀7、复位弹簧8等，具体结构如下：

承片台6中开有活塞腔9，活塞腔9中设置活塞4，活塞4的一端设置复位弹簧8于活塞腔9内，活塞4的另一端与夹持块2连接，活塞腔9与承片台6下面的轴安装孔10相通，轴安装孔10装有真空电磁阀7。

本实施例中，夹持块2位于承片台6的两侧，夹持块2与活塞4为连接成一体结构，夹持块2为可与承片台6相贴合的弧形结构，所述弧形结构中心对应承片台6圆心方向。

本实施例中，在活塞4与活塞腔9配合的部分装有密封圈5。

如图1-图2所示，真空夹持晶片的过程如下：

承片台6上设置支撑柱3，晶片1置于承片台6上的支撑柱3顶部，真空电磁阀7动作，通过承片台6下面的轴安装孔10，进行抽真空，使活塞4向承片台6的中心运动；夹持块2在活塞4的带动下向心运动，将预先放置在承片台6的四个支撑柱3上的晶片1边缘夹紧，承片台6旋转完成相应工艺(如显影处理等)。

晶片1在被夹紧的同时，还可相应的做对中处理，其原理是承片台6的边缘与晶片1为大小相同的同心圆，在夹持块2向中心运动时，由于边缘的阻挡，晶片1与承片台6自然同心。这个过程可以免去传统过程中，晶片在进SPIN单元前必须进行对中处理的过程，节省了设备的运行时间。

晶片1在做对中的过程时，可能由于晶片本身或承片台6加工过程存在的误差，晶片1没有被完全夹紧，有可能在高速运动时出现松动等现象，为了防止以上情况发生，在夹持块2与晶片1上缘接触部分，采用斜角α接触(即：夹持块2顶部带有向内凹的上沿11，该上沿内表面与晶片1上缘的接触面为斜面，该斜面与水平放置晶片1的夹角为斜角α，0度＜α＜90度，本实施例为45度)，这样可以很好的解决以上问题。

完成工艺后，真空电磁阀7停止，复位弹簧8带动活塞4，夹持块2向两边运动，晶片1被释放。这样，即完成一个流程的操作。

晶片通过CS-R从晶片盒中取出，传送到对中单元(CA)，再由PS-R将晶片由CA中取出后送到各工艺单元，如CP、SPIN、HP、HHP、WEE等，在送到SPIN单元时，将晶片1放置在承片台6上的四个支撑柱顶部，设备接通chuck真空端，chuck的两个夹持块向中心运动将晶片夹持住，SPIN电机转动完成相应的涂胶或显影过程，再由PS-R将晶片送入CA单元，CS-R将晶片取出放回片盒完成整个工艺。

以上的工艺路线作为例子来说明本发明的设备机构与传输工艺，实际工艺路线可能有所不同。

由于各半导体生产厂的涂胶显影设备选型及工艺不同，本发明所提及的设备结构与加工工艺路线是解决该问题的方案之一。本发明不仅适于涂胶与显影混合加工的工艺设备，还适于单一涂胶工艺的多轨道设备、单一显影工艺的多轨道设备、清洗设备等等。

Claims

1.一种真空边缘夹持机构，其特征在于：该机构设有夹持块、活塞、承片台、复位弹簧，承片台中开有活塞腔，活塞腔中设置活塞，活塞的一端设置复位弹簧于活塞腔内，活塞的另一端与夹持块连接；夹持块为可与承片台相贴合的弧形结构，弧形结构中心对应承片台圆心方向；承片台的边缘与晶片为大小相同的同心圆；活塞腔与承片台下面的轴安装孔相通。

2.按照权利要求1所述的真空边缘夹持机构，其特征在于：承片台上设置支撑柱，晶片置于支撑柱的顶部，在夹持块与晶片上缘接触部分，采用斜角接触。

3.按照权利要求1所述的真空边缘夹持机构，其特征在于：在活塞与活塞腔配合的部分装有密封圈。

4.按照权利要求1所述的真空边缘夹持机构，其特征在于：复位弹簧设置于活塞内侧。