CN109817544B - 半导体设备加热冷却复合盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体生产中的设备，特别涉及一种半导体设备加热冷却复合盘装置。包括热盘加热区、复合盘框架、冷却盘、冷却区升降机构、冷却盘传送机构、热盘区升降机构及冷却盘区域，其中热盘加热区和冷却盘区域设置于复合盘框架内，热盘区升降机构设置于热盘加热区内，冷却区升降机构和冷却盘传送机构均设置于冷却盘区域内，冷却盘设置于冷却盘传送机构上，冷却盘传送机构用于将冷却盘在冷却盘区域与热盘加热区之间传送，冷却区升降机构用于接取晶圆。本发明热盘加热区域内烘烤完成后直接由冷却盘传送机构取走传递至冷却盘区域，减少了晶圆在传送路径上浪费的时间，较之传统机械手取送动作增加了设备处理晶圆的效率。

Description

半导体设备加热冷却复合盘装置

技术领域

本发明涉及半导体生产中的设备，特别涉及一种半导体设备加热冷却复合盘装置。

背景技术

在半导体设备中，对晶圆的加热及冷却的精准控制是必不可少的环节，针对不同制程会产生不同的工艺配方，因而对设备的功能性要求日趋提高，传统半导体设备中加热及制冷盘分别处与设备不同位置，这中间对晶圆的传递主要依靠机械手臂完成，因而会受到机械手臂本身传递时间，传送条件等的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种半导体设备加热冷却复合盘装置，该装置集合热盘与冷盘于一体，用以形成均布的光刻胶及光刻胶图形。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种半导体设备加热冷却复合盘装置，包括热盘加热区、复合盘框架、冷却盘、冷却区升降机构、冷却盘传送机构、热盘区升降机构及冷却盘区域，其中热盘加热区和冷却盘区域设置于复合盘框架内，所述热盘区升降机构设置于所述热盘加热区内，所述冷却区升降机构和所述冷却盘传送机构均设置于所述冷却盘区域内，所述冷却盘设置于所述冷却盘传送机构上，所述冷却盘传送机构用于将所述冷却盘在所述冷却盘区域与所述热盘加热区之间传送，所述冷却区升降机构用于接取晶圆。

所述冷却盘传送机构包括水平导轨和直线驱动机构Ⅰ，其中水平导轨沿靠近所述热盘加热区方向设置于所述冷却盘区域内，所述冷却盘与所述水平导轨滑动连接，所述直线驱动机构Ⅰ与所述冷却盘连接，用于驱动所述冷却盘沿所述水平导轨运动。

所述冷却区升降机构设置于所述冷却盘传送机构的下方。

所述冷却区升降机构包括顶针组件Ⅰ和直线驱动机构Ⅱ，其中直线驱动机构Ⅱ设置于所述冷却盘区域的底部、并且沿竖直方向输出动力，所述顶针组件Ⅰ设置于所述直线驱动机构Ⅱ的输出端，用于支撑晶圆。

所述顶针组件Ⅰ沿高度方向处于两个极限位置时，所述顶针组件Ⅰ的顶部分别位于所述冷却盘3的上方和下方。

所述热盘区升降机构包括顶针组件Ⅱ和直线驱动机构Ⅲ，其中直线驱动机构Ⅲ设置于所述热盘加热区的底部、并且沿竖直方向输出动力，所述顶针组件Ⅱ设置于所述直线驱动机构Ⅲ的输出端，用于支撑晶圆。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明热盘加热区域内烘烤完成后直接由冷却盘传送机构取走传递至冷却盘区域，减少了晶圆在传送路径上浪费的时间，较之传统机械手取送动作增加了设备处理晶圆的效率。

2.本发明在较短时间内使晶圆到达冷却盘区域，降低了晶圆温度下降慢及过度烘烤带来的不利因数。

3.本发明由于热盘加热区域及冷却盘区域同处于复合盘框架机构内部，减少了机械手传递过程中，设备环境对晶圆的污染可能。

4.本发明机械手在冷盘端取送晶圆，避免了热盘区域对机械手本体的温度烘烤，降低了机械手过热可能造成的一系列问题出现的可能性，提升的设备性能。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

图2为本发明的轴测图。

图中：1为热盘加热区，2为复合盘框架，3为冷却盘，4为冷却区升降机构，5为冷却盘传送机构，6为热盘区升降机构，7为冷却盘区域。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-2所示，本发明提供的一种半导体设备加热冷却复合盘装置，包括热盘加热区1、复合盘框架2、冷却盘3、冷却区升降机构4、冷却盘传送机构5、热盘区升降机构6及冷却盘区域7，其中热盘加热区1和冷却盘区域 7设置于复合盘框架2内，热盘区升降机构6设置于热盘加热区1内，冷却区升降机构4和冷却盘传送机构5均设置于冷却盘区域7内，冷却盘3设置于冷却盘传送机构5上，冷却盘传送机构5用于将冷却盘3在冷却盘区域7与热盘加热区1之间传送，冷却区升降机构4用于接取晶圆。

进一步地，冷却盘传送机构5包括水平导轨和直线驱动机构Ⅰ，其中水平导轨沿靠近热盘加热区1方向设置于冷却盘区域7内，冷却盘3与水平导轨滑动连接，直线驱动机构Ⅰ与冷却盘3连接，用于驱动冷却盘3沿水平导轨运动。

本发明的一实施例中，直线驱动机构Ⅰ采用气缸或电缸。

晶圆通过冷却盘传送机构5由冷却盘区域7进入热盘加热区1内，保证机械手装置不会被热盘加热区1内的温度影响，造成温度上升进而影响工艺质量。

进一步地，冷却区升降机构4设置于冷却盘传送机构5的下方。冷却区升降机构4包括顶针组件Ⅰ和直线驱动机构Ⅱ，其中直线驱动机构Ⅱ设置于冷却盘区域7的底部、并且沿竖直方向输出动力，顶针组件Ⅰ设置于直线驱动机构Ⅱ的输出端，用于支撑晶圆。

当顶针组件Ⅰ沿高度方向处于两个极限位置时，顶针组件Ⅰ的顶部分别位于冷却盘3的上方和下方，顶针组件Ⅰ的顶部高于冷却盘3方便接取晶圆，低于冷却盘3方便将晶圆放到冷去盘3上后，避让冷却盘3的运动。

本发明的一实施例中，直线驱动机构Ⅱ采用气缸或电缸。

进一步地，热盘区升降机构6包括顶针组件Ⅱ和直线驱动机构Ⅲ，其中直线驱动机构Ⅲ设置于热盘加热区1的底部、并且沿竖直方向输出动力，顶针组件Ⅱ设置于直线驱动机构Ⅲ的输出端，用于支撑晶圆。

本发明的一实施例中，直线驱动机构Ⅲ采用气缸或电缸。

本发明的工作原理是：

机械手臂将晶圆传递至冷却盘区域7的上方，放置于冷却区升降机构4 上，冷却区升降机构4下降使晶圆置于冷却盘区域7的冷却盘3上，再利用冷却盘传送机构5将晶圆传递至热盘区升降机构6上，热盘区升降机构6下降使晶圆置于热盘加热区域1内，待晶圆烘烤完成后，热盘区升降机构6上升，冷却盘传送机构5进入热盘加热区域1内取走晶圆，回到冷却盘区域3 内，冷却区升降机构4下降使晶圆处于冷却盘区域3内，待晶圆温度稳定后，升起冷却区升降机构4托举晶圆，等待机械手臂取走晶圆，完成复合盘整个工艺动作。热盘加热区域1及冷却盘区域7同处于复合盘框架2内部，可整体维护、安装及运行。

本发明提供的一种半导体加热冷却复合盘结构，主要应用于涂胶显影设备领域，获得均布的光刻胶图形。冷却盘与加热盘处于同一工艺单元区域内，冷却盘体延固定气缸导轨通道，运送晶圆进出热盘区域，通过顶针升降机构实现晶圆在冷、热盘区域的交换。在晶圆加热烘烤后能够在短时间内冷却晶圆，实现了对晶圆温度的精准控制，使之能够完成更加复杂的工艺生产。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种半导体设备加热冷却复合盘装置，其特征在于，包括热盘加热区(1)、复合盘框架(2)、冷却盘(3)、冷却区升降机构(4)、冷却盘传送机构(5)、热盘区升降机构(6)及冷却盘区域(7)，其中热盘加热区(1)和冷却盘区域(7)设置于复合盘框架(2)内，所述热盘区升降机构(6)设置于所述热盘加热区(1)内，所述冷却区升降机构(4)和所述冷却盘传送机构(5)均设置于所述冷却盘区域(7)内，所述冷却盘(3)设置于所述冷却盘传送机构(5)上，所述冷却盘传送机构(5)用于将所述冷却盘(3)在所述冷却盘区域(7)与所述热盘加热区(1)之间传送，所述冷却区升降机构(4)用于接取晶圆；

所述冷却盘传送机构(5)包括水平导轨和直线驱动机构Ⅰ，其中水平导轨沿靠近所述热盘加热区(1)方向设置于所述冷却盘区域(7)内，所述冷却盘(3)与所述水平导轨滑动连接，所述直线驱动机构Ⅰ与所述冷却盘(3)连接，用于驱动所述冷却盘(3)沿所述水平导轨运动。

2.根据权利要求1所述的半导体设备加热冷却复合盘装置，其特征在于，所述冷却区升降机构(4)设置于所述冷却盘传送机构(5)的下方。

3.根据权利要求2所述的半导体设备加热冷却复合盘装置，其特征在于，所述冷却区升降机构(4)包括顶针组件Ⅰ和直线驱动机构Ⅱ，其中直线驱动机构Ⅱ设置于所述冷却盘区域(7)的底部、并且沿竖直方向输出动力，所述顶针组件Ⅰ设置于所述直线驱动机构Ⅱ的输出端，用于支撑晶圆。

4.根据权利要求3所述的半导体设备加热冷却复合盘装置，其特征在于，所述顶针组件Ⅰ沿高度方向处于两个极限位置时，所述顶针组件Ⅰ的顶部分别位于所述冷却盘(3)的上方和下方。

5.根据权利要求1所述的半导体设备加热冷却复合盘装置，其特征在于，所述热盘区升降机构(6)包括顶针组件Ⅱ和直线驱动机构Ⅲ，其中直线驱动机构Ⅲ设置于所述热盘加热区(1)的底部、并且沿竖直方向输出动力，所述顶针组件Ⅱ设置于所述直线驱动机构Ⅲ的输出端，用于支撑晶圆。

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