CN110161804A - 涂胶显影设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体加工技术领域，公开了一种涂胶显影设备，所述涂胶显影设备包括片盒单元、增粘工艺单元、涂胶显影工艺单元、接口单元和热处理工艺单元。所述涂胶显影工艺单元内设置有第一显影工艺机械手、第二显影工艺机械手以及涂胶工艺机械手，且所述第一显影工艺机械手、所述第二显影工艺机械手以及所述涂胶工艺机械手在所述涂胶显影单元内上下排列设置，一方面，合理利用了纵向空间，使得结构紧凑，减小了占地面积，另一方面有利于合理利用光刻机的产能，提高了工作效率。本发明还提供了一种涂胶显影系统。

Description

涂胶显影设备及系统

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，尤其是涉及一种涂胶显影设备及系统。

背景技术

光刻(photoetching)是通过一系列生产步骤，将晶片表面薄膜的特定部分除去的工艺，通过光刻工艺过程，最终在晶片上保留的是特征图形部分。

目前，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，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系统，这种装置系统使得能够提高光刻工艺的生产效率，但是由于装置系统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系统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系统要做得很大，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，且涂胶显影设备无法很好的匹配光刻机的产能，效率低。

因此，有必要提供一种新型的涂胶显影设备及系统以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种涂胶显影设备及系统，以解决现有技术中存在的涂胶显影设备占地面积大和效率低的技术问题。

本发明提供了一种涂胶显影设备，所述涂胶显影设备包括片盒单元、增粘工艺单元、涂胶显影工艺单元、接口单元和热处理工艺单元，所述增粘工艺单元设置于所述片盒单元的一侧，所述涂胶显影工艺单元和所述热处理工艺单元均设置于所述增粘工艺单元和所述接口单元之间，所述涂胶显影工艺单元内设置有第一显影工艺机械手、第二显影工艺机械手以及涂胶工艺机械手，且所述第一显影工艺机械手、所述第二显影工艺机械手以及所述涂胶工艺机械手在所述涂胶显影单元内上下排列设置。

本发明的有益效果在于：所述第一显影工艺机械手、所述第二显影工艺机械手以及所述涂胶工艺机械手在所述涂胶显影单元内上下排列设置，一方面合理利用了纵向空间，使得结构紧凑，减小了占地面积，另一方面有利于合理利用光刻机的产能，提高了工作效率。

优选地，所述片盒单元设置有片盒卸装料机械手以及片盒组，所述片盒卸装料机械手设置于所述片盒组与所述增粘工艺单元之间。

进一步优选地，所述片盒组包括多个片盒。

进一步优选地，所述增粘工艺单元包括增粘工艺塔、第一上下层输送机械手和热处理输送机械手，所述第一上下层输送机械手设置于所述增粘工艺塔的一侧，所述热处理输送机械手设置于所述增粘工艺塔的另一侧。

进一步优选地，所述增粘工艺塔包括增粘模块和中转模块，所述中转模块包括上中转模块和下中转模块，所述上中转模块设置于所述增粘模块的上侧，所述下中转模块设置于所述增粘模块的下侧。

进一步优选地，所述涂胶显影工艺单元还包括涂胶显影工艺塔，所述热处理工艺单元包括热处理工艺塔，所述第一显影工艺机械手、所述第二显影工艺机械手以及所述涂胶工艺机械手设置在所述涂胶显影工艺塔与所述热处理工艺塔之间。

进一步优选地，所述热处理工艺塔包括阵列均匀分布的多个模块装载位，每个模块装载位中均设有加热模块或制冷模块。

进一步优选地，所述涂胶显影工艺塔包括涂胶模块组和显影模块组，所述涂胶模块组设置于所述显影模块组的下侧。

进一步优选地，所述涂胶模块组包括多个垂直分布的涂胶模块，所述涂胶模块包括胶臂、涂胶水平移动座、第一模块底座和多个涂胶腔室，所述涂胶腔室和涂胶水平移动座均设置于所述第一模块底座的上侧，所述胶臂与所述涂胶水平移动座滑动连接，所述胶臂与所述涂胶水平移动座垂直，且所述胶臂平行于所述涂胶腔室所在的平面。

进一步优选地，所述涂胶腔室的数量为3，3个所述涂胶腔室处于同一直线上，且3个所述涂胶腔室沿所述涂胶水平移动座的移动方向依次设置。

进一步优选地，所述显影模块组包括多个垂直分布的显影模块，所述显影模块包括显影水平移动座、第二模块底座、多个显影腔室和多个显影臂，所述显影腔室和所述显影水平移动座均设置于所述第二模块底座的上侧，所述显影臂与所述显影水平移动座滑动连接，所述显影臂与所述显影水平移动座垂直，且所述显影臂平行于所述显影腔室所在的平面。

进一步优选地，所述显影腔室的数量为3，3个所述显影腔室沿所述显影水平移动座的移动方向依次设置，所述显影臂的数量为2，且2个所述显影臂平行。

本发明还提供了一种涂胶显影系统，包括上述所述的涂胶显影设备以及光刻机，所述光刻机设置于所述接口单元的一侧。

本发明提供的涂胶显影系统，包括本发明提到的涂胶显影设备及光刻机。相比现有技术，本发明涂胶显影系统与本发明提供的涂胶显影设备具有相同的有益效果，通过对本发明提供的涂胶显影设备有益效果的描述完全可以获知，不再赘述。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的涂胶显影系统的俯视图；

图2为沿图1的A-A’方向的剖视图；

图3为本发明实施例提供的涂胶显影设备的增粘工艺塔示意图；

图4为本发明实施例提供的涂胶显影设备的第一增粘模块示意图；

图5为本发明实施例提供的涂胶显影设备的第一上中转模块示意图；

图6为本发明实施例提供的涂胶显影设备的热处理工艺塔示意图；

图7为图6中热处理工艺塔上设置的加热模块示意图；

图8为图6中热处理工艺塔上设置的冷却模块示意图；

图9为本发明实施例提供的涂胶显影设备的涂胶模块示意图；

图10为本发明实施例提供的涂胶显影设备的显影模块示意图；

图11为本发明实施例提供的涂胶显影设备的第一类机械手的示意图；

图12为本发明实施例提供的涂胶显影设备的第二类机械手的示意图。

图标：1-片盒单元；2-增粘工艺单元；3-涂胶显影工艺单元；4-片盒卸装料机械手；5-接口单元；6-光刻机；7-第一上下层输送机械手；8-热处理工艺塔；9-第二上下层输送机械手；10-增粘工艺塔；11-涂胶显影工艺塔；12-晶片中转塔；13-接口单元传送机械手；14-第一显影工艺机械手；15-第二显影工艺机械手；16-涂胶工艺机械手；17-热处理工艺单元；25-增粘模块；251-喷头；252-盘盖；253-加热盘；254-第一PIN针；2551-第一增粘模块；2552-第二增粘模块；2553-第三增粘模块；2554-第四增粘模块；2555-第五增粘模块；2556-第六增粘模块；26-中转模块；261-真空吸盘；262-盘座；263-真空流道；264-上中转模块；2641-第一上中转模块；2642-第二上中转模块；265-下中转模块；2651-第一下中转模块；2652-第二下中转模块；2653-第三下中转模块；2654-第四下中转模块；27-加热模块；271-热盘盖；272-加热盘；273-第二PIN针；274-冷却传送盘；28-制冷模块；281-第三PIN针；282-精密制冷盘；29-模块装载位；31-涂胶模块；311-胶臂；312-涂胶腔室；313-涂胶水平移动座；314-第一模块底座；32-显影模块；321-显影臂；322-显影腔室；323-显影水平移动座；324-第二模块底座；33-第一类机械手；331-第一竖直滑框；332-第一机械手；34-第二类机械手；341-横滑架；342-第二竖直滑框；343-第二机械手；35-热处理输送机械手。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“竖直”、“水平”、“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是可拆卸连接，也可以是固定连接，或一体连接；可以是电连接，也可以是机械连接；可以是中间媒介间接相连，也可以通过直接相连，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发明中的具体含义。

本发明提供了一种如图1所述的涂胶显影系统。参照图1，所述涂胶显影系统(图中未标示)包括涂胶显影设备(图中未标示)以及光刻机6，所述光刻机6与所述涂胶显影设备(图中未标示)的具体布置，所属领域的技术人员可以通过对涂胶显影设备实施例的描述清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述系统的结构以及工作过程等也可参照设备的实施例，在此不再赘述。

所述涂胶显影设备为堆叠式，也即其是一种堆叠式涂胶显影装置。具体如图1所示，所述涂胶显影设备(图中未标示)具有热处理工艺单元17以及依次水平设置的片盒单元1、增粘工艺单元2、涂胶显影工艺单元3、接口单元5，所述热处理工艺单元17布置在所述涂胶显影工艺单元3的一侧，也即可理解为，所述热处理工艺单元17与所述涂胶显影工艺单元3是设置在装置大致同一水平位置的两侧。

其中，所述热处理工艺单元17通常也称为热处理工艺站，所述片盒单元1通常也称为片盒站，所述增粘工艺单元2通常也称为增粘工艺站，所述涂胶显影工艺单元3通常也称为涂胶显影工艺站，所述接口单元5通常也称为接口站。

图2为沿图1所示的A-A’方向的剖视图。

如图1和图2所示，所述片盒单元1用于涂胶显影设备上的待加工晶片的装载与卸载工作；所述增粘工艺单元2用于对所述待加工晶片进行增粘工艺；所述涂胶显影工艺单元内从上到下依次设置有第一显影工艺机械手14、第二显影工艺机械手15以及涂胶工艺机械手16，所述涂胶工艺机械手16用于为增粘工艺后的待加工晶片完成涂胶工艺，所述第一显影工艺机械手14和所述第二显影工艺机械手15均可用于运送曝光之后的所述待加工晶片以完成显影工艺；所述接口单元5用于与光刻机6联机交互涂胶工艺后和曝光之后的所述待加工晶片。

所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15以及所述涂胶工艺机械手16均是本领域技术人员根据现有技术能够合理选择的工业机器人。晶片也称为晶圆。

本发明涂胶显影设备的涂胶显影工艺单元从上到下依次设置第一显影工艺机械手14、第二显影工艺机械手15以及涂胶工艺机械手16，显影以及涂胶工艺机械手上下设置，合理利用了纵向空间，使得整体装置紧凑，占地面积小；其次，两台显影工艺机械手、一台涂胶工艺机械手16的配置方式，合理利用了所述光刻机6的产能，提高了设备的工作效率。

同样的，所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15以及所述涂胶工艺机械手16均是本领域技术人员根据现有技术能够合理选择的工业机器人。

可以理解的是，本发明实施例中所述涂胶显影设备的各个工艺单元之间优选采用机械手实现所述待加工晶片的自动输送，下面结合附图具体介绍本发明实施例涂胶显影设备的各工作单元的一种优选布置形式。

如图1所示，所述片盒单元1包括片盒组(图中未标示)和一个片盒卸装料机械手4，所述片盒组包括多个片盒，所述片盒单元1有片盒存储以及自行搬运片盒的功能，所述片盒设置在所述片盒单元1外侧，负责与工厂自动化系统完成晶片的装载与卸载工作，片盒可采用本领域公知技术实现。所述片盒卸装料机械手4布置在所述片盒组与所述增粘工艺单元2之间，负责完成所述片盒内待加工晶片向整机输送，并将已加工晶片传输回所述片盒。其中，片盒卸装料机械手4也是本领域技术人员根据需要选择的工业机器人。

图3为图1所示的涂胶显影设备的增粘工艺塔的示意图。

如图1和图3所示，所述增粘工艺单元2包括第一上下层输送机械手7、增粘工艺塔10和热处理输送机械手35，所述第一上下层输送机械手7设置于所述增粘工艺塔的前侧，所述热处理输送机械手35设置于所述增粘工艺塔10的后侧，其中，所述增粘工艺塔10用于完成晶片的增粘工艺，所述增粘工艺塔10为层叠布置，其装载有增粘模块25和中转模块26，所述中转模块26包括上中转模块264和下中转模块265，所述上中转模块264包括第一上中转模块2641和第二上中转模块2642，所述下中转模块265包括从上至下依次设置的第一下中转模块2651、第二下中转模块2652、第三下中转模块2653和第四下中转模块2654，且所述第一上中转模块2641、所述第二上中转模块2642、所述第一下中转模块2651、所述第二下中转模块2652、所述第三下中转模块2653和所述第四下中转模块2654的结构均相同，所述增粘模块25包括从上至下依次设置的第一增粘模块2551、第二增粘模块2552、第三增粘模块2553、第四增粘模块2554、第五增粘模块2555和第六增粘模块2556，且所述第一增粘模块2551、所述第二增粘模块2552、所述第三增粘模块2553、所述第四增粘模块2554、所述第五增粘模块2555和所述第六增粘模块2556结构均相同。所述第一上下层输送机械手7和所述热处理输送机械手35也都是本领域技术人员根据需要选择的工业机器人。

图4为图3所示第一增粘模块的示意图。

如图3和图4所示，所述第一增粘模块2551包括喷头251、盘盖252、加热盘253和第一PIN针254，其中，所述加热盘253固装于所述第一增粘模块2551的模块盒体内，所述第一PIN针254可升降地设置于所述加热盘253中部，所述盘盖252可升降地设置于所述加热盘253上，在所述盘盖252中部设有所述喷头251，本实施例中，所述第一PIN针254和所述盘盖252均通过气缸驱动升降。单元工作时，晶片被传送到所述第一PIN针254上，所述第一PIN针254下降使晶片落到所述加热盘253上，同时所述盘盖252下降与所述加热盘253贴合，使所述盘盖252与所述加热盘253之间腔室形成密封空间，然后从所述喷头251中喷洒六甲基二硅胺和氮气的混合气体完成晶片的增粘工艺。所述第一增粘模块2551为本领域的公知技术，细节不再赘述。

图5为图3所示的第一上中转模块的示意图。

如图3和图5所示，所述第一上中转模块2641包括真空吸盘261和盘座262，所述真空吸盘261安装在所述盘座262上，在盘座262内设有真空流道263。所述第一上中转模块2641工作时，真空开启，晶片被吸附在所述真空吸盘261上，当晶片需要被取走时，真空关闭，晶片被所述真空吸盘261释放。所述第一上中转模块2641也是本领域公知技术，细节不再赘述。

所述涂胶显影设备工作时，如图1和图3所示，所述片盒(图中未标示)由天车(图中未标示)等送至所述片盒单元1处，由所述片盒卸装料机械手4将晶片从所述片盒中取出传送至所述增粘工艺塔10上的所述中转模块26中，而后通过所述第一上下层输送机械手7将所述中转模块26上的晶片运至所述增粘模块25中；完成增粘工艺后，所述片盒卸装料机械手4将晶片从所述增粘模块25运送至所述热处理工艺单元17中。

如图1和图2所示，所述热处理工艺单元17内设置有热处理工艺塔8，所述涂胶显影工艺单元3还设有涂胶显影工艺塔11，所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15以及所述涂胶工艺机械手16上下层叠设置在所述涂胶显影工艺塔11与所述热处理工艺塔8之间，所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15与所述涂胶工艺机械手16均置于所述热处理工艺塔8和所述涂胶显影工艺塔11之间，并靠近所述增粘工艺单元2的一端。

图6为图1所示的热处理工艺塔的示意图。图7为图6中热处理工艺塔上设置的加热模块的示意图。图8为图6中热处理工艺塔上设置的冷却模块的示意图。

如图6至图8所示，所述热处理工艺塔8上成行成列均布有多个模块装载位29，每个所述模块装载位29均可以装载加热模块27、制冷模块28中的一种，实际使用时可根据机台配置需要进行各个模块的排列组合。本实施例中，所述热处理工艺塔8的多个所述模块装载位29以四列八层的方式排列。

如图6和图7所示，所述加热模块27包括热盘盖271、加热盘272、第二PIN针273和冷却传送盘274，所述加热盘272固装于所述模块装载位29中，所述第二PIN针273可升降地设置于所述加热盘272中部，所述热盘盖271可升降地设置于所述加热盘272上，所述冷却传送盘274可水平移动。本实施例中，所述第二PIN针273和所述热盘盖271通过气缸驱动升降，所述冷却传送盘274通过电机和丝杠丝母单元驱动移动，其中丝杠通过电机驱动旋转，丝母与所述冷却传送盘274固连。所述加热模块27工作时，晶片被传递到所述冷却传送盘274上，再由所述冷却传送盘274水平运动传递到所述第二PIN针273上，然后所述第二PIN针273落下，使晶片与加热盘接触，同时所述热盘盖271落下完成加热工艺。所述加热模块27为本领域公知技术，细节不再赘述。

如图8所示，所述制冷模块28是现有公知的精密制冷单元，具体的，所述制冷模块28包括精密制冷盘282和第三PIN针281，所述第三PIN针281可升降地安装于精密制冷盘282中部，本实施中，所述第三PIN针281通过气缸驱动升降。所述制冷模块28工作时，晶片被传送到所述第三PIN针281上，然后所述第三PIN针281落下，使晶片与所述精密制冷盘282接触，完成精密制冷工艺。

本实施例中，所述涂胶显影工艺塔11设有多个涂胶模块31和显影模块32，所述涂胶显影工艺塔11包括涂胶模块组(图中未标示)和显影模块组(图中未标示)，所述涂胶模块组设置于所述显影模块组的下侧，所述涂胶模块组包括多个垂直分布的涂胶模块31，所述显影模块组包括多个垂直分布的显影模块32。

本实施例中，所述涂胶显影工艺塔11可为垂直多层结构，其下部各层设有所述涂胶模块31，上部各层均设有所述显影模块32。

图9为图1所示的涂胶显影设备的涂胶模块的示意图。

如图1和图9所示，所述涂胶模块31具有3个结构相同的涂胶腔室312、胶臂311、涂胶水平移动座313和第一模块底座314。3个所述涂胶腔室312共用1个胶臂311的结构。3个所述涂胶腔室312设置于第一模块底座314上，且三个所述涂胶腔室312的中心处于同一直线上，所述第一模块底座314滑动设置在所述涂胶显影工艺塔11上，具体的，所述第一模块底座314上可设置滑轨配合的抽拉单元，以方便3个所述涂胶腔室312能够分别抽拉至所述涂胶显影工艺塔11的一侧，进行养护维修，所述以滑轨配合的抽拉单元为本领域技术人员能够想到的常规技术，在此不做赘述；所述涂胶水平移动座313设置于所述第一模块底座314上，一个所述胶臂311可移动地设置于涂胶水平移动座313上，且所述胶臂311与所述涂胶水平移动座313垂直，且所述胶臂311与所述涂胶腔室312所在平面平行，在所述胶臂311端部设有涂胶喷头(图中未标示)。

如图9所述，所述涂胶水平移动座313和3个结构相同的所述涂胶腔室312设置于所述第一模块底座314的同一面上，且3个所述涂胶腔室312的中心点连线与所述涂胶水平移动座313平行。

图10为图1所示涂胶显影设备的显影模块的示意图。

如图1和10所示，所述显影模块32具有3个结构相同的显影腔室322、两个结构相同的显影臂321、显影水平移动座323以及第二模块底座324。3个所述显影腔室322共用2个所述显影臂323。3个所述显影腔室322设置于所述第二模块底座324上，所述第二模块底座324滑动设置在涂胶显影工艺塔11上，具体的所述第二模块底座324上可设置滑轨配合的抽拉单元，以方便3个所述显影腔室322能够分别抽拉至涂胶显影工艺塔11的一侧，进行养护维修，所述以滑轨配合的抽拉单元为本领域技术人员能够想到的常规技术，在此不做赘述；所述显影水平移动座323设置于所述第二模块底座324上，2个所述显影臂321可移动地设置于所述显影水平移动座323上，2个所述显影臂321均与所述显影水平移动座323垂直，2个所述显影臂321相互平行，且平行于所述显影腔室322所在的平面，在所述显影臂321端部设有显影液喷头(图中未标示)。

如图10所示，所述显影水平移动座323和3个结构相同的所述显影腔室322设置于所述第二模块底座324的同一面上，且3个所述显影腔室322的中心点连线与所述显影水平移动座323平行。

系统工作时，如图1和图2所示，所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15以及所述涂胶工艺机械手16完成晶片在所述热处理工艺塔8和所述涂胶显影工艺塔11间的传输工作。

如图1和图2所示，所述接口单元5包括第二上下层输送机械手9、边缘曝光模块(图中未标示)、接口单元传送机械手13和晶片中转塔12，其中，所述第二上下层输送机械手9负责所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15以及所述涂胶工艺机械手16间的晶片传输工作，并且所述第二上下层输送机械手9还负责晶片向所述边缘曝光模块的传输工作，所述边缘曝光模块为本领域公知技术，在所述接口单元5外侧设有所述光刻机6，所述接口单元5传送所述机械手13负责整机与所述光刻机6间的晶片相互传输工作，所述光刻机6为本领域公知技术。

本发明的一些实施例中，所述晶片中转塔12上配置有多个塔中转模块(图中未标示)，所述塔中转模块包括上塔中转模块和下塔中转模块，所述上塔中转模块包括第一上塔中转模块和第二上塔中转模块，所述下塔中转模块包括第一下塔中转模块、第二下塔中转模块、第三下塔中转模块和第四下塔中转模块，且所述塔中转模块的结构与增粘工艺塔10上的所述中转模块26的结构相同，在此不再赘述。所述晶片中转塔12起到使晶片在所述接口单元传送机械手13、所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15以及所述涂胶工艺机械手16之间相互传递的中转作用。

本发明中的各个机械手均为本领域技术，可在市场上外购。图11为本发明一些实施例中第一类机械手的结构示意图。参照图1和11，所述第一上下层输送机械手7、所述第二上下层输送机械手9和所述接口单元传送机械手13的结构均与第一类机械手33的结构相同。所述第一类机械手33包括第一竖直滑框331和第一机械手332，所述第一机械手332和所述第一竖直滑框331滑动连接，以在所述第一竖直滑框331上沿Z方向做上下运动，所述第一机械手332用于夹取晶片，所述第一机械手332可以沿α方向做旋转运动，所述第一机械手332可以沿S方向做伸缩运动，所述第一上下层输送机械手7、所述第二上下层输送机械手9和所述接口单元传送机械手13仅在Z方向的上下运动行程上有所区别。

图12为本发明一些实施例中第二类机械手的结构示意图。参照图1、图2和图12所示，所述片盒卸装料机械手4、所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15、所述涂胶工艺机械手16以及所述热处理输送机械手35的结构均与第二类机械手34的结构相同，所述第二类机械手34包括横滑架341、第二竖直滑框342和第二机械手343，所述第二竖直滑框342与所述横滑架341滑动连接，以在所述横滑架341上沿X方向做平移运动，所述第二机械手343与所述第二竖直滑框342滑动连接，以在所述第二竖直滑框342上沿Z方向做上下运动，所述第二机械手343用于夹取晶片，所述第二机械手343可以沿α方向做旋转运动，所述第二机械手343可以沿R方向做伸缩运动，所述片盒卸装料机械手4、所述第一显影工艺机械手14、所述第二显影工艺机械手15以及所述涂胶工艺机械手16仅在Z方向的行程和X方向的行程方面存在差异。

本发明工作时，具体过程如下：

参照图1和图3，所述片盒(图中未标示)由天车(图中未标示)送至所述片盒单元1处，并由所述片盒卸装料机械手4将晶片从所述片盒中取出传送至所述增粘工艺塔10上的所述中转模块26中，然后通过所述第一上下层输送机械手7将所述中转模块26上的晶片送至所述增粘工艺塔10上的所述第二增粘模块2552中，以完成增粘工艺；

参照图1至图3以及图7至图9，晶片完成所述增粘工艺后，所述热处理输送机械手35将晶片从所述第二增粘模块2552传送至所述热处理工艺塔8上的所述制冷模块28中制冷，晶片冷却到标定温度后，所述涂胶工艺机械手16将晶片从所述制冷模块28中取出，并传送至所述涂胶显影工艺塔11中的所述涂胶模块31中，待晶片完成光刻胶涂覆工艺后，所述涂胶工艺机械手16将晶片传送至所述热处理工艺塔8上的所述加热模块27中，待晶片加热到标定温度后，所述涂胶工艺机械手16将晶片取出并传送到所述晶片中转塔12上的所述塔中转模块中，再通过所述第二上下层输送机械手9将晶片由所述塔中转模块传送至所述边缘曝光模块中，进行边缘曝光工艺。

参照图1，晶片完成所述边缘曝光工艺后，所述第二上下层输送机械手9将晶片取出并放入所述晶片中转塔12上的所述塔中转模块中，然后晶片通过所述接口单元传送机械手13由所述塔中转模块传送至光刻机6中，进行光刻工艺。

参照图1、图2和图7，晶片完成所述光刻工艺后，所述接口单元传送机械手13将晶片由所述光刻机6传送至晶片中转塔12的所述第二下塔中转模块中，然后晶片再通过所述第二上下层输送机械手9由所述晶片中转塔12的所述第二下塔中转模块传送至所述晶片中转塔12的所述第一上塔中转模块中，所述第一显影工艺机械手14和所述第二显影工艺机械手15串行将晶片由所述晶片中转塔12的所述第一上塔中转模块中取出，并传送至所述热处理工艺塔8的所述加热模块27中。

参照图1、图2、图8和图10，待晶片在所述热处理工艺塔8的所述加热模块27中加热到标定温度后，所述第一显影工艺机械手14或所述第二显影工艺机械手15将晶片取出并传送至所述热处理工艺塔8的所述制冷模块28中，待晶片冷却到标定温度后，所述第一显影工艺机械手14或所述第二显影工艺机械手15将晶片取出并传送至所述涂胶显影工艺塔11中的所述显影模块32中进行显影工艺。

参照图1、图2和图3，晶片完成所述显影工艺后，所述第一显影工艺机械手14或所述第二显影工艺机械手15将晶片取出并放入所述增粘工艺塔10的所述第一上中转模块2641中，再通过所述第一上下层输送机械手7将晶片由所述增粘工艺塔10的所述第一上中转模块2641传送至增粘工艺塔10的所述第三下中转模块2651中，最后通过所述片盒卸装料机械手4将晶片传回所述片盒中，完成单个晶片的加工过程。

系统工作时，晶片以固定的时间间隔进入涂胶显影设备完成上述晶片加工过程，以实现连续批量的晶片加工流程。

需要说明的是，本文中涉及的机械手均可理解为工业机器人，工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种涂胶显影设备，其特征在于，所述涂胶显影设备包括片盒单元、增粘工艺单元、涂胶显影工艺单元、接口单元和热处理工艺单元，所述增粘工艺单元设置于所述片盒单元的一侧，所述涂胶显影工艺单元和所述热处理工艺单元均设置于所述增粘工艺单元和所述接口单元之间，所述涂胶显影工艺单元内设置有第一显影工艺机械手、第二显影工艺机械手以及涂胶工艺机械手，且所述第一显影工艺机械手、所述第二显影工艺机械手以及所述涂胶工艺机械手在所述涂胶显影单元内上下排列设置。

2.根据权利要求1所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述片盒单元包括片盒卸装料机械手以及片盒组，所述片盒卸装料机械手设置于所述片盒组与所述增粘工艺单元之间。

3.根据权利要求2所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述片盒组包括多个片盒。

4.根据权利要求2所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述增粘工艺单元包括增粘工艺塔、第一上下层输送机械手和热处理输送机械手，所述第一上下层输送机械手设置于所述增粘工艺塔的一侧，所述热处理输送机械手设置于所述增粘工艺塔的另一侧。

5.根据权利要求4所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述增粘工艺塔包括增粘模块和中转模块，所述中转模块包括上中转模块和下中转模块，所述上中转模块设置于所述增粘模块的上侧，所述下中转模块设置于所述增粘模块的下侧。

6.根据权利要求2所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述涂胶显影工艺单元还包括涂胶显影工艺塔，所述热处理工艺单元包括热处理工艺塔，所述第一显影工艺机械手、所述第二显影工艺机械手以及所述涂胶工艺机械手设置在所述涂胶显影工艺塔与所述热处理工艺塔之间。

7.根据权利要求6所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述热处理工艺塔包括阵列均匀分布的多个模块装载位，每个模块装载位中均设有加热模块或制冷模块。

8.根据权利要求6所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述涂胶显影工艺塔包括涂胶模块组和显影模块组，所述涂胶模块组设置于所述显影模块组的下侧。

9.根据权利要求8所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述涂胶模块组包括多个垂直分布的涂胶模块，所述涂胶模块包括胶臂、涂胶水平移动座、第一模块底座和多个涂胶腔室，所述涂胶腔室和涂胶水平移动座均设置于所述第一模块底座的上侧，所述胶臂与所述涂胶水平移动座滑动连接，所述胶臂与所述涂胶水平移动座垂直，且所述胶臂平行于所述涂胶腔室所在的平面。

10.根据权利要求9所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述涂胶腔室的数量为3，3个所述涂胶腔室沿所述涂胶水平移动座的移动方向依次设置。

11.根据权利要求8所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述显影模块组包括多个垂直分布的显影模块，所述显影模块包括显影水平移动座、第二模块底座、多个显影腔室和多个显影臂，所述显影腔室和所述显影水平移动座均设置于所述第二模块底座的上侧，所述显影臂与所述显影水平移动座滑动连接，所述显影臂与所述显影水平移动座垂直，且所述显影臂平行于所述显影腔室所在的平面。

12.根据权利要求11所述的涂胶显影设备，其特征在于，所述显影腔室的数量为3，3个所述显影腔室沿所述显影水平移动座的移动方向依次设置，所述显影臂的数量为2，且2个所述显影臂平行。

13.一种涂胶显影系统，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的涂胶显影设备以及光刻机，所述光刻机设置于所述接口单元的一侧。