CN106292204A - 一种匀胶显影装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种晶圆加工设备，具体地说是一种全自动的匀胶显影装置，包括热处理单元、机械手、加工单元、对中单元、片盒单元和工作台，其中机械手设置于工作台中部，加工单元分设于机械手的左右两侧且同侧的加工单元叠放设置，对中单元和片盒单元设于机械手前侧，热处理单元设于机械手后侧，晶圆通过机械手依次送至各个单元中；加工单元设有真空吸盘、废液杯、移动臂、转动臂、移动臂驱动机构、转动臂驱动机构、单元送风系统和单元排风系统，移动臂通过移动臂驱动机构调整位置，转动臂通过转动臂驱动机构调整位置，单元送风系统的送风接口和单元排风系统的排风接口均设有风量调节板。本发明占地面积大大减小，晶圆加工效率显著提高。

Description

一种匀胶显影装置

技术领域

本发明涉及一种晶圆加工设备，具体地说是一种全自动的匀胶显影装置。

背景技术

随着LED行业的不断发展，随之而来的行业竞争压力也不断增大，对于生产企业来说，有效控制晶圆单片加工的成本是企业保持行业竞争力的必要条件之一，要降低晶圆单片加工成本，势必要求匀胶显影装置产能进一步提高，比如加工晶圆尺寸由原来的2寸向4～6寸转变，另外随着行业发展，在匀胶显影装置产能进一步提高的同时，生产企业对于匀胶显影装置的占地面积、装置的稳定性和工艺可靠性也提出了更加严格的要求，比如要求装置的占地面积尽可能小，装置的稳定性和工艺可靠性要求更好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对4～6寸晶圆匀胶显影工艺的匀胶显影装置，通过合理布局提高产能，减小装置占地面积，并且加工单元在不改变任何机械结构的前提下实现晶圆的匀胶或显影工艺，大大提高晶圆加工效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种匀胶显影装置，包括热处理单元、机械手、加工单元、对中单元、片盒单元和工作台，其中机械手设置于工作台的中部，加工单元分设于机械手的左右两侧且同侧的加工单元叠放设置，对中单元和片盒单元设于机械手前侧，热处理单元设于机械手后侧，晶圆通过机械手依次送至各个单元中；

所述加工单元设有真空吸盘、废液杯、移动臂、转动臂、移动臂驱动机构、转动臂驱动机构、箱体、单元送风系统和单元排风系统，其中废液杯、移动臂驱动机构和转动臂驱动机构均安装在箱体上侧，移动臂和转动臂上均设有喷嘴，且移动臂通过所述移动臂驱动机构调整位置，转动臂通过所述转动臂驱动机构调整位置，真空吸盘设置于废液杯中部，单元送风系统设于废液杯上方，单元排风系统集成于废液杯中，单元送风系统的送风接口和单元排风系统的排风接口设有可抽拉的风量调节板。

所述箱体上侧面设有安装板，所述移动臂驱动机构安装在所述安装板上，所述移动臂驱动机构包括气动滑台、移动臂驱动电机和同步带，所述气动滑台与所述安装板滑动连接，移动臂安装在所述气动滑台的上端并通过所述气动滑台驱动升降，所述气动滑台下端与所述同步带的一侧相连，移动臂驱动电机驱动所述同步带转动。

所述箱体上侧面设有安装板，所述转动臂驱动机构安装在所述安装板上，所述转动臂驱动机构包括转动臂驱动电机、转动臂升降气缸、同步带、连接臂和立柱，所述转动臂安装在所述立柱上，所述立柱上设有带轮，转动臂驱动电机通过所述同步带与立柱上的带轮相连，转动臂升降气缸的缸杆端部通过连接臂与所述立柱的底端相连。

所述真空吸盘吸附晶圆时通过设置于箱体内的电机驱动旋转。

在箱体上侧面，在所述废液杯旁设有润湿盒，所述移动臂的喷嘴在加工单元不进行匀胶或显影工艺时浸入所述润湿盒中。

所述箱体的一侧设有可拉开的单元门，所述单元门上设有差压表、真空表和调速阀。

所述加工单元为匀胶单元，所述移动臂上配置多路光刻胶，所述转动臂上配置一路去边液。

所述加工单元为显影单元，所述移动臂上配置多路显影液，所述转动臂上配置一路定影液。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明的各个单元环设于机械手周围，晶圆通过机械手依次送至所述各个单元中，且本发明的加工单元在不改变任何机械结构的前提下，可实现四寸和六寸晶圆的匀胶或显影工艺，大大提高晶圆加工效率。

2、本发明的加工单元叠放设置，并配合机械手运行速度实现产能的进一步提高，同时使得装置占地面积大大缩小。

3、本发明的每个加工单元均设有独立的单元送风系统和单元排风系统，送风接口和排风接口可通过风量调节板实现手动调整风量。

4、本发明各单元采用模块化设计，更换维修方便，任意单元出现故障不影响其他单元正常运行。

附图说明

图1为本发明的主视图，

图2为图1中本发明的俯视图，

图3为图1中的加工单元内部结构示意图，

图4为图3中的加工单元内部去掉单元送风系统后的示意图，

图5为图4中的转动臂驱动机构的结构示意图。

其中：1为热处理单元；2为机械手；3为加工单元；4为对中单元；5为片盒单元；6为润湿盒；7为真空吸盘；8为移动臂；9为废液杯；10为转动臂；11为差压表；12为真空表；13为调速阀；14为单元门；15为单元送风系统；16为送风接口；17为风量调节板；18为排风接口；19为风量调节板；20为气动滑台；21为移动臂驱动电机；22为同步带；23为安装板；24为转动臂驱动电机；25为转动臂升降气缸；26为同步带；27为连接臂；28为连接块；29为工作台；30为安装座；31为箱体；32为立柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～2所示，本发明包括热处理单元1、机械手2、加工单元3、对中单元4、片盒单元5和工作台29，其中机械手2设置于工作台29的中部，所述热处理单元1、加工单元3、对中单元4、片盒单元5均安装在工作台29上并且环设于所述机械手2周围，装置工作时，晶圆通过机械手2依次送至所述各个单元，其中如图2所示，加工单元3分设于所述机械手2的左右两侧，且如图1所示，所述加工单元3叠放设置，本实施例中共设有四个加工单元3，加工单元3两两叠放分设于机械手2左右两侧，这样可配合机械手2运行速度实现产能的进一步提高，另外加工单元3叠放设置也使得装置占地面积大大缩小，在工作台29上设有一安装座30，对中单元4和片盒单元5设于所述安装座30上，所述安装座30和热处理单元1分设于所述机械手2的前后两侧。

所述热处理单元1设有三列六层共计18个工位，可根据工艺要求调整冷盘、热盘数量，从而达到进一步提高产能的目的，对中单元4利用双作用气缸动作完成晶圆对中动作，可同时满足四寸和六寸晶圆的对中功能，另外对中单元4设计有吸盘，可防止晶圆在等待机器人取走时发生侧移，片盒单元5可盛放标准四寸及六寸片盒，并可通过传感器判断所盛放片盒型号，所述机械手2配置有两个陶瓷手指，所述陶瓷手指利用真空吸附四寸或六寸晶圆，以完成晶圆在各工艺单元间取送任务。所述热处理单元1、机械手2、对中单元4和片盒单元5均为本领域公知技术。

所述加工单元3为匀胶单元或显影单元，如图3～4所示，所述加工单元3设有真空吸盘7、废液杯9、移动臂8、转动臂10、移动臂驱动机构、转动臂驱动机构、箱体31、单元送风系统15和单元排风系统，其中废液杯9安装在箱体31上侧面，真空吸盘7设置于所述废液杯9中部，晶圆通过机械手2送入加工单元3后即通过所述真空吸盘7吸附，所述真空吸盘7通过设置于箱体31内的电机驱动可带动晶圆形成0～6000rpm的旋转，在废液杯9旁设有润湿盒6，移动臂8通过所述移动臂驱动机构驱动由润湿盒6上方移动至晶圆中心上方，并通过所述移动臂驱动机构调整高度，转动臂10通过所述转动臂驱动机构驱动旋转至晶圆中心上方，并通过所述转动臂驱动机构调整高度，工艺过程中产生的废液由废液杯9收集流入厂务排废系统，每个加工单元3均设有独立的单元送风系统15和单元排风系统，所述单元送风系统15设置于废液杯9上方，所述单元排风系统集成于废液杯9中，所述单元送风系统15和单元排风系统均为本领域的公知技术，如图3所示，本发明在单元送风系统15的送风接口16处设有风量调节板17，通过手动抽拉所述风量调节板17改变送风接口16的开口面积即实现送风风量的手动调节，单元排风系统的排风接口18处也设有一个风量调节板19，通过手动抽拉所述风量调节板19改变排风接口16的开口面积即实现排风风量的手动调节。如图4所示，在箱体31的一侧设有可拉开的单元门14，单元内部部件需要维修更换时，拉开所述单元门14可方便维修，在所述单元门14上设有差压表11和真空表12，排风风量可以通过风量控制板19手动调节并通过所述差压表11监测，真空吸盘7吸附晶圆的真空值由所述真空表12监测。

如图4所示，在箱体31上侧面，在所述废液杯9的一侧设有一安装板23，移动臂驱动机构和转动臂驱动机构均安装在所述安装板23上，其中移动臂驱动机构包括气动滑台20、移动臂驱动电机21和同步带22，在所述安装板23上设有滑轨，所述气动滑台20上设有滑块，所述气动滑台20即通过所述滑块和滑轨滑动安装在所述安装板23上，移动臂8的一端安装在所述气动滑台20的上端，另一端为自由端并设有喷嘴，所述气动滑台20下端通过一个连接块28与所述同步带22的一侧固连，移动臂驱动电机21驱动所述同步带22转动并带动所述气动滑台20和移动臂8水平移动，所述气动滑台20控制所述移动臂8升降，当所述加工单元3为匀胶单元时，所述移动臂8上配置多路光刻胶，当所述加工单元3为显影单元时，所述移动臂8上配置多路显影液，当加工单元3不进行匀胶或显影工艺时，移动臂8的喷嘴浸入所述润湿盒6中以防止胶头中液体凝固阻塞胶头。

如图5所示，所述转动臂驱动机构包括转动臂驱动电机24、转动臂升降气缸25、同步带26、连接臂27和立柱32，所述转动臂10的一端安装在所述立柱32上，另一端为带有喷嘴的自由端，所述立柱32上设有带轮，转动臂驱动电机24通过所述同步带26与立柱32上的带轮相连，从而驱动立柱32带动所述转动臂10旋转，转动臂升降气缸25的缸杆端部通过连接臂27与所述立柱32的底端相连，转动臂升降气缸25的缸杆伸缩即带动所述立柱32升降，进而带动所述转动臂10升降。当加工单元3为匀胶单元时，所述转动臂10上配置一路去边液，当加工单元3为显影单元时，所述转动臂10上配置一路定影液。如图4所示，在单元门14上设有多个调速阀13，加工单元3内的各个气动件的升降速度通过所述调速阀13控制。

本发明的工作原理为：

本发明的热处理单元1、加工单元3、对中单元4、片盒单元5均安装在工作台29上并且环设于机械手2周围，晶圆通过机械手2依次送至所述各个单元中，所述加工单元3叠放设置，并配合机械手2运行速度实现产能的进一步提高，同时也使得装置占地面积缩小。

所述加工单元3为匀胶单元或显影单元，在加工单元3内设有真空吸盘7、废液杯9、移动臂8和转动臂10，晶圆进入加工单元3后通过所述真空吸盘7吸附，当加工单元3为匀胶单元时，所述移动臂8上配置多路光刻胶，所述转动臂10上配置一路去边液，当加工单元3为显影单元时，所述移动臂8上配置多路显影液，所述转动臂10上配置一路定影液，所述移动臂8位置和高度通过移动臂驱动机构调整，所述转动臂10位置和高度通过转动臂驱动机构调整，当加工单元3不进行匀胶或显影工艺时，移动臂8的喷嘴浸入润湿盒6中以防止胶头中液体凝固阻塞胶头。

Claims (8)

1.一种匀胶显影装置，其特征在于：包括热处理单元(1)、机械手(2)、加工单元(3)、对中单元(4)、片盒单元(5)和工作台(29)，其中机械手(2)设置于工作台(29)的中部，加工单元(3)分设于机械手(2)的左右两侧且同侧的加工单元(3)叠放设置，对中单元(4)和片盒单元(5)设于机械手(2)前侧，热处理单元(1)设于机械手(2)后侧，晶圆通过机械手(2)依次送至各个单元中；

所述加工单元(3)设有真空吸盘(7)、废液杯(9)、移动臂(8)、转动臂(10)、移动臂驱动机构、转动臂驱动机构、箱体(31)、单元送风系统(15)和单元排风系统，其中废液杯(9)、移动臂驱动机构和转动臂驱动机构均安装在箱体(31)上侧，移动臂(8)和转动臂(10)上均设有喷嘴，且移动臂(8)通过所述移动臂驱动机构调整位置，转动臂(10)通过所述转动臂驱动机构调整位置，真空吸盘(7)设置于废液杯(9)中部，单元送风系统(15)设于废液杯(9)上方，单元排风系统集成于废液杯(9)中，单元送风系统(15)的送风接口(16)和单元排风系统的排风接口(18)设有可抽拉的风量调节板。

2.根据权利要求1所述的匀胶显影装置，其特征在于：所述箱体(31)上侧面设有安装板(23)，所述移动臂驱动机构安装在所述安装板(23)上，所述移动臂驱动机构包括气动滑台(20)、移动臂驱动电机(21)和同步带(22)，所述气动滑台(20)与所述安装板(23)滑动连接，移动臂(8)安装在所述气动滑台(20)的上端并通过所述气动滑台(20)驱动升降，所述气动滑台(20)下端与所述同步带(22)的一侧相连，移动臂驱动电机(21)驱动所述同步带(22)转动。

3.根据权利要求1所述的匀胶显影装置，其特征在于：所述箱体(31)上侧面设有安装板(23)，所述转动臂驱动机构安装在所述安装板(23)上，所述转动臂驱动机构包括转动臂驱动电机(24)、转动臂升降气缸(25)、同步带(26)、连接臂(27)和立柱(32)，所述转动臂(10)安装在所述立柱(32)上，所述立柱(32)上设有带轮，转动臂驱动电机(24)通过所述同步带(26)与立柱(32)上的带轮相连，转动臂升降气缸(25)的缸杆端部通过连接臂(27)与所述立柱(32)的底端相连。

4.根据权利要求1所述的匀胶显影装置，其特征在于：所述真空吸盘(7)吸附晶圆时通过设置于箱体(31)内的电机驱动旋转。

5.根据权利要求1所述的匀胶显影装置，其特征在于：在箱体(31)上侧面，在所述废液杯(9)旁设有润湿盒(6)，所述移动臂(8)的喷嘴在加工单元(3)不进行匀胶或显影工艺时浸入所述润湿盒(6)中。

6.根据权利要求1所述的匀胶显影装置，其特征在于：所述箱体(31)的一侧设有可拉开的单元门(14)，所述单元门(14)上设有差压表(11)、真空表(12)和调速阀(13)。

7.根据权利要求1所述的匀胶显影装置，其特征在于：所述加工单元(3)为匀胶单元，所述移动臂(8)上配置多路光刻胶，所述转动臂(10)上配置一路去边液。

8.根据权利要求1所述的匀胶显影装置，其特征在于：所述加工单元(3)为显影单元，所述移动臂(8)上配置多路显影液，所述转动臂(10)上配置一路定影液。