CN104597726A - 涂胶显影机的工艺模块结构及布局方法 - Google Patents

涂胶显影机的工艺模块结构及布局方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在集成电路生产时与光刻机联线作业的涂胶显影机，具体地说是一种涂胶显影机的工艺模块结构及布局方法。包括离心处理工艺模块和热处理工艺模块，多个所述离心处理工艺模块堆砌成叠层的离心处理工艺组，多个所述热处理工艺模块堆砌成叠层的热处理工艺组，所述热处理工艺模块结构上具有双通道。涂胶站和显影站内均设有离心处理工艺组和热处理工艺组，多个所述离心处理工艺组横向平行排列，多个所述热处理工艺组纵向平行排列，涂胶站和显影站内的工艺组呈反C型布局排列，反C型布局的中心放置晶圆传送机器人。本发明工艺模块的排布合理，机台结构紧凑占地面积小，内部工艺模块具有互换性，扩展了本机的工艺适应性。

Description

涂胶显影机的工艺模块结构及布局方法
技术领域
本发明涉及在集成电路生产时与光刻机联线作业的涂胶显影机，具体地说是一种涂胶显影机的工艺模块结构及布局方法。
背景技术
在大规模集成电路生产线黄光作业区内，主要生产设备是光刻机和涂胶显影机，这两种设备是联线作业方式进行生产的。大规模集成电路生产线对涂胶显影机的要求是，适应工艺生产及高产能的要求、占地面积小、维护方便、操作便捷、运行费用低、工艺拓展窗口大。
目前，大规模集成电路生产线上，与光刻机联线作业的涂胶显影机通常是由片盒站、涂胶站、显影站、接口站等串接组成。其中，片盒站主要包括晶片盒、传片机器人；涂胶站主要包括增粘处理模块、涂胶前冷却处理模块、涂胶处理模块、涂胶后软烘处理模块、软烘后冷却处理模块、晶圆传送机器人、晶圆传输模块；显影站主要包括曝光后烘烤处理模块、显影前冷却处理模块、显影处理模块、显影后硬烘处理模块、硬烘后冷却处理模块、晶圆传送机器人、晶圆传输模块；接口站主要包括晶圆边缘曝光处理模块、晶圆传送缓存处理模块、晶圆传送机器人、晶圆传输模块。现有的涂胶显影机在机台内工艺处理模块的结构设计及工艺模块的布局上是多样式的，但是机台体积大，晶圆传送效率低，机台产能不高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种涂胶显影机的工艺模块结构及布局方法。该涂胶显影机的工艺模块结构及布局方式工艺模块的排布合理，机台结构紧凑占地面积小，内部工艺模块具有互换性，扩展了本机的工艺适应性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种涂胶显影机的工艺模块结构，包括离心处理工艺模块和热处理工艺模块，多个所述离心处理工艺模块堆砌成叠层的离心处理工艺组，多个所述热处理工艺模块堆砌成叠层的热处理工艺组，所述热处理工艺模块结构上具有双通道。
所述离心处理工艺模块包括涂胶处理模块、显影处理模块、涂抗反射打底层模块和涂抗反射层封顶模块，由所述涂胶处理模块、显影处理模块、涂抗反射打底层模块和涂抗反射层封顶模块中的至少一个模块堆砌成叠层的涂胶工艺组或显影工艺组。
所述涂胶工艺组包括涂胶工艺组I和涂胶工艺组II，其中胶工艺组I内部配置涂胶处理模块和涂抗反射打底层模块，所述涂胶工艺组II内部配置涂胶处理模块；所述显影工艺组包括显影工艺组I和显影工艺组II，所述显影工艺组I内部配置有显影处理模块和涂抗反射层封顶模块，所述显影工艺组II内部设置有显影处理模块。
所述热处理工艺模块包括增粘处理模块、涂胶前冷却处理模块、涂胶后软烘处理模块、涂抗反射层后高温烘烤处理模块、软烘后冷却处理模块、曝光后烘烤处理模块、显影前冷却处理模块、显影后硬烘处理模块及硬烘后冷却处理模，由至少一个热处理工艺模块堆砌成叠层的增粘工艺组、冷却工艺组、热板工艺组或热板冷板混合工艺组。
所述热板工艺组包括涂胶后软烘热板工艺组和显影后硬烘热板工艺组。
所述热板冷板混合工艺组包括曝光后热板及冷板混合工艺组I和曝光后热板及冷板混合工艺组II，所述曝光后热板及冷板混合工艺组I和曝光后热板及冷板混合工艺组II均包括曝光后烘烤处理模块、显影前冷却处理模块和软烘后冷却处理模块。
所述热处理工艺模块上的双通道分别为设置于热处理工艺模块两侧的晶圆进入通道和晶圆取出通道。
一种涂胶显影机的工艺模块结构的布局方法，涂胶站和显影内均设有离心处理工艺组和热处理工艺组，多个离心处理工艺组横向平行排列，多个热处理工艺组纵向平行排列，涂胶站和显影站内的工艺组呈反C型布局排列，反C型布局的中心放置晶圆传送机器人。
片盒站的片盒处到接口站处光刻机载片台为涂胶显影机作业工艺横线，所述热处理工艺组垂直于该工艺横线纵向排列，所述离心处理工艺组平行于该工艺横线横向排列。
所述离心处理工艺组占据C型的上横和下横，两组热处理工艺组占据C型的立竖，晶圆传送机器人占据反C型布局的内部中心。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明叠层堆砌的离心处理工艺组和热处理工艺组，内部工艺模块的数量可以按照需要进行增减，可以适应低成本配置涂胶显影机的需要，还可以适应提高产能的生产需要。
2.本发明热处理工艺模块的双通道功能，增加了涂胶站和显影站进出晶圆的通道，提高晶圆传送效率，提升机台产能。
3.本发明涂胶站和显影站内工艺组呈反C型布局排列，使得机台结构紧凑占地面积小，二者内部工艺模块具有互换性，扩展了本机的工艺适应性。
4.本发明涂胶显影机没有专用晶圆传输模块，去除了机台内传片瓶颈环节，减小了机台体积，提高晶圆传送效率，提升机台产能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图。
其中：1为片盒，2为热处理工艺组，3为离心处理工艺组，4为晶圆传送缓存处理组，5为片盒站机器人，6为涂胶站机器人，7为显影站机器人，8为接口站机器人，21为冷却工艺组，22为增粘工艺组，23为涂胶后软烘热板工艺组，24为显影后硬烘热板工艺组，25为曝光后热板及冷板混合工艺组，26为曝光后热板及冷板混合工艺组，31为涂胶工艺组I，32为涂胶工艺组II，33为显影工艺组I，34为显影工艺组II，41为晶圆边缘曝光处理工艺组，42为晶圆传送缓存处理工艺组，A为片盒站，B为涂胶站，C为显影站，D为接口站。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1、图2所示，本发明涂胶显影机的工艺模块结构包括离心处理工艺模块和热处理工艺模块，多个所述离心处理工艺模块堆砌成叠层的离心处理工艺组3，多个所述热处理工艺模块堆砌成叠层的热处理工艺组2，所述热处理工艺模块结构上具有双通道。
所述离心处理工艺模块包括涂胶处理模块、显影处理模块、涂抗反射打底层模块和涂抗反射层封顶模块，由所述涂胶处理模块、显影处理模块、涂抗反射打底层模块和涂抗反射层封顶模块中的至少一个模块堆砌成叠层的涂胶工艺组或显影工艺组。
所述涂胶工艺组包括涂胶工艺组I31和涂胶工艺组II32，其中胶工艺组I31内部配置涂胶处理模块和涂抗反射打底层模块，所述涂胶工艺组II32内部配置涂胶处理模块；所述显影工艺组包括显影工艺组I33和显影工艺组II34，所述显影工艺组I33内部配置有显影处理模块和涂抗反射层封顶模块，所述显影工艺组II34内部设置有显影处理模块。
所述热处理工艺模块包括增粘处理模块、涂胶前冷却处理模块、涂胶后软烘处理模块、涂抗反射层后高温烘烤处理模块、软烘后冷却处理模块、曝光后烘烤处理模块、显影前冷却处理模块、显影后硬烘处理模块及硬烘后冷却处理模，由至少一个热处理工艺模块堆砌成叠层的增粘工艺组22、冷却工艺组21、热板工艺组或热板冷板混合工艺组。
所述冷却工艺组21的内部配置的是涂胶前冷却处理模块和硬烘后冷却处理模块，所述增粘工艺组22的内部配置的是增粘处理模块。所述热板工艺组包括涂胶后软烘热板工艺组23和显影后硬烘热板工艺组24，所述涂胶后软烘热板工艺组23的内部配置的是涂胶后软烘处理模块，所述显影后硬烘热板工艺组24的内部配置的是显影后硬烘处理模块。所述热板冷板混合工艺组包括曝光后热板及冷板混合工艺组I25和曝光后热板及冷板混合工艺组II26，所述曝光后热板及冷板混合工艺组I25和曝光后热板及冷板混合工艺组II26均包括曝光后烘烤处理模块、显影前冷却处理模块和软烘后冷却处理模块。
所述热处理工艺模块上的双通道分别为晶圆进入通道和晶圆取出通道，所述晶圆进入通道和晶圆取出通道分别设置于热处理工艺模块的两侧。
所述涂胶显影机的工艺模块结构的布局方法，涂胶站B和显影站C内均设有离心处理工艺组3和热处理工艺组2，所述离心处理工艺组3横向平行排列，所述热处理工艺组2纵向平行排列。设定片盒站A的片盒处(片盒站中心点)到接口站D处光刻机载片台中心点的连线为涂胶显影机作业工艺横线，所述热处理工艺组2垂直于该工艺横线纵向排列，所述离心处理工艺组3平行于该工艺横线横向排列。如图2所示，冷却工艺组21与增粘工艺组22连成的一条直线垂直于该工艺横线，并冷却工艺组21和增粘工艺组22均纵向排列。涂胶后软烘热板工艺组23与显影后硬烘热板工艺组24连成的一条直线垂直于该工艺横线、并涂胶后软烘热板工艺组23与显影后硬烘热板工艺组24纵向排列。曝光后热板及冷板混合工艺组25与曝光后热板及冷板混合工艺组26连成的一条直线垂直于该工艺横线，并曝光后热板及冷板混合工艺组25与曝光后热板及冷板混合工艺组26纵向排列，这几组热处理工艺组是平行排列的；涂胶工艺组31与显影工艺组33保持在一条直线上横向排列、并平行于该工艺横线，涂胶工艺组32与显影工艺组34保持在一条直线上横向排列、并平行于该工艺横线，这几组离心处理工艺组是平行排列。
涂胶站B和显影站C内的工艺组呈反C型布局排列，所述离心处理工艺组3占据C型的上横和下横，两组热处理工艺组2占据C型的立竖，反C型布局的内部中心放置晶圆传送机器人。如图2所示，涂胶站B内的涂胶工艺组I31占据C型的上横，涂胶工艺组II32占据C型的下横，涂胶后软烘热板工艺组23与显影后硬烘热板工艺组24连成的一条直线占据C型的立竖，涂胶站机器人6占据C型的内部中心；显影站C内的显影工艺组I33占据C型的上横，显影工艺组II34占据C型的下横，曝光后热板及冷板混合工艺组25与曝光后热板及冷板混合工艺组26连成的一条直线占据C型的立竖，显影站机器人7占据C型的内部中心，工艺组中没有专用晶圆传输模块。本发明的涂胶站B和显影站C内工艺组呈反C型布局排列，使得机台结构紧凑、占地面积小，二者内部工艺模块可以互换，扩展了本机的工艺适应性。
离心处理工艺组3内部多个离心处理模块是叠层安装的，热处理工艺组2内部多个热处理模块也是叠层安装的。当有机台产能提升需求时，可以在高度上提升，增加离心处理模块和热处理模块的数量，就可以实现不增加机台占地面就能提高机台产能的目标。
本发明热处理工艺组2内部的热处理模块具有双通道功能，即有晶圆进入通道和取出通道。具体为：片盒站机器人5送晶圆入增粘模块，涂胶站机器人6从增粘模块的另一侧取出晶圆。另外，涂胶站机器人6送晶圆入硬烘后冷却处理模块，片盒站机器人5从硬烘后冷却处理模块的另一侧取出晶圆；涂胶站机器人6送晶圆入涂胶后软烘处理模块，显影站机器人7从涂胶后软烘处理模块的另一侧取出晶圆。另外，显影站机器人7送晶圆入显影后硬烘处理模块，涂胶站机器人6从显影后硬烘处理模块的另一侧取出晶圆；显影站机器人6送晶圆入软烘后冷却处理模块，接口站机器人8从软烘后冷却处理模块的另一侧取出晶圆。另外，接口站机器人8送晶圆入曝光后烘烤处理模块，显影站机器人6从曝光后烘烤处理模块的另一侧取出晶圆。本发明的热处理工艺模块双通道功能，增加了晶圆进出涂胶站和显影站的通道，提高晶圆传送效率，提升机台产能。本发明涂胶显影机内没有专用晶圆传输模块，去除了机台内传片瓶颈环节，减小了机台体积，提高晶圆传送效率，提升机台产能。
本发明与光刻机联线生产，其生产流程为：
涂胶工艺生产：片盒站机器人5从晶圆盒1中卸载晶圆，送入增粘工艺组22中的增粘处理模块。涂胶站机器人6从增粘工艺组22中的增粘处理模块取出晶圆，送入冷却工艺组21中的涂胶前冷却处理模块；涂胶站机器人6从冷却工艺组21中的涂胶前冷却处理模块取出晶圆，送入涂胶工艺组I31和涂胶工艺组II32中的涂胶处理模块；涂胶站机器人6从涂胶工艺组I31和涂胶工艺组II32中的涂胶处理模块取出晶圆，送入涂胶后软烘热板工艺组23中的涂胶后软烘处理模块。显影站机器人7从涂胶后软烘热板工艺组23中的涂胶后软烘处理模块取出晶圆，送入曝光后热板及冷板混合工艺组25及曝光后热板及冷板混合工艺组26中的软烘后冷却处理模块。接口站机器人8从曝光后热板及冷板混合工艺组25及曝光后热板及冷板混合工艺组26中的软烘后冷却处理模块取出晶圆，送入晶圆边缘曝光处理工艺组41中的晶圆边缘曝光处理模块；接口站机器人8从晶圆边缘曝光处理工艺组41中的晶圆边缘曝光处理模块取出晶圆，送入晶圆传送缓存处理工艺组42中的晶圆传出缓存处理模块；接口站机器人8从晶圆传送缓存处理工艺组42中的晶圆传出缓存处理模块取出晶圆，送入与涂胶显影机联线生产的光刻机的入口载片台(图中未标示)。
光刻工艺生产：涂胶后的晶圆从涂胶显影机装载到光刻机的入口载片台，光刻处理后，光刻后的晶圆放置在光刻机的出口载片台上。
显影工艺生产：接口站机器人8从与涂胶显影机联线生产的光刻机的出口载片台上(图中未标示)取出晶圆，送入曝光后热板及冷板混合工艺组25及曝光后热板及冷板混合工艺组26中的曝光后烘烤处理模块。显影站机器人7从曝光后热板及冷板混合工艺组25及曝光后热板及冷板混合工艺组26中的曝光后烘烤处理模块取出晶圆，送入曝光后热板及冷板混合工艺组25及曝光后热板及冷板混合工艺组26中的显影前冷却处理模块；显影站机器人7从曝光后热板及冷板混合工艺组25及曝光后热板及冷板混合工艺组26中的显影前冷却处理模块取出晶圆，送入显影工艺组33和显影工艺组34中的显影处理模块；显影站机器人7从显影工艺组I33和显影工艺组II34中的显影处理模块取出晶圆，送入显影后硬烘热板工艺组24中的显影后硬烘处理模块。涂胶站机器人6从显影后硬烘热板工艺组24中的显影后硬烘处理模块取出晶圆，送入冷却工艺组21中的显影后冷却处理模块。片盒站机器人5从冷却工艺组21中的显影后冷却处理模块取出显影后的晶圆，送入片盒1中装载晶圆。
通过以上涂胶工艺生产、光刻工艺生产、显影工艺生产，可以了解本发明涉及到的与光刻机联线生产的高产能涂胶显影机的整个生产工艺各个环节，以及与之匹配的机台工艺模块结构配置及结构布局形式，该形式的涂胶显影机的晶圆工艺处理及传递是高效率的，机台是高产能的。

Claims (10)

1.一种涂胶显影机的工艺模块结构，其特征在于：包括离心处理工艺模块和热处理工艺模块，多个所述离心处理工艺模块堆砌成叠层的离心处理工艺组(3)，多个所述热处理工艺模块堆砌成叠层的热处理工艺组(2)，所述热处理工艺模块结构上具有双通道。
2.按权利要求1所述的涂胶显影机的工艺模块结构，其特征在于：所述离心处理工艺模块包括涂胶处理模块、显影处理模块、涂抗反射打底层模块和涂抗反射层封顶模块，由所述涂胶处理模块、显影处理模块、涂抗反射打底层模块和涂抗反射层封顶模块中的至少一个模块堆砌成叠层的涂胶工艺组或显影工艺组。
3.按权利要求1所述的涂胶显影机的工艺模块结构，其特征在于：所述涂胶工艺组包括涂胶工艺组I(31)和涂胶工艺组II(32)，其中胶工艺组I(31)内部配置涂胶处理模块和涂抗反射打底层模块，所述涂胶工艺组II(32)内部配置涂胶处理模块；所述显影工艺组包括显影工艺组I(33)和显影工艺组II(34)，所述显影工艺组I(33)内部配置有显影处理模块和涂抗反射层封顶模块，所述显影工艺组II(34)内部设置有显影处理模块。
4.按权利要求1所述的涂胶显影机的工艺模块结构，其特征在于：所述热处理工艺模块包括增粘处理模块、涂胶前冷却处理模块、涂胶后软烘处理模块、涂抗反射层后高温烘烤处理模块、软烘后冷却处理模块、曝光后烘烤处理模块、显影前冷却处理模块、显影后硬烘处理模块及硬烘后冷却处理模，由至少一个热处理工艺模块堆砌成叠层的增粘工艺组(22)、冷却工艺组(21)、热板工艺组或热板冷板混合工艺组。
5.按权利要求4所述的涂胶显影机的工艺模块结构，其特征在于：所述热板工艺组包括涂胶后软烘热板工艺组(23)和显影后硬烘热板工艺组(24)。
6.按权利要求4所述的涂胶显影机的工艺模块结构，其特征在于：所述热板冷板混合工艺组包括曝光后热板及冷板混合工艺组I(25)和曝光后热板及冷板混合工艺组II(26)，所述曝光后热板及冷板混合工艺组I(25)和曝光后热板及冷板混合工艺组II(26)均包括曝光后烘烤处理模块、显影前冷却处理模块和软烘后冷却处理模块。
7.按权利要求1所述的涂胶显影机的工艺模块结构，其特征在于：所述热处理工艺模块上的双通道分别为设置于热处理工艺模块两侧的晶圆进入通道和晶圆取出通道。
8.一种按权利要求1-7任一项所述的涂胶显影机的工艺模块结构的布局方法，其特征在于：涂胶站(B)和显影(C)内均设有离心处理工艺组(3)和热处理工艺组(2)，多个离心处理工艺组(3)横向平行排列，多个热处理工艺组(2)纵向平行排列，涂胶站(B)和显影站(C)内的工艺组呈反C型布局排列，反C型布局的中心放置晶圆传送机器人。
9.按权利要求8所述的布局方法，其特征在于：片盒站(A)的片盒(1)处到接口站(D)处光刻机载片台为涂胶显影机作业工艺横线，所述热处理工艺组(2)垂直于该工艺横线纵向排列，所述离心处理工艺组(3)平行于该工艺横线横向排列。
10.按权利要求8所述的布局方法，其特征在于：所述离心处理工艺组(3)占据C型的上横和下横，两组热处理工艺组(2)占据C型的立竖，晶圆传送机器人占据反C型布局的内部中心。
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