CN110429047B - 一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统和装置 - Google Patents

一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及砷化镓集成电路技术领域，特别涉及一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统和装置。所述一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统，包括：参数控制单元、涂胶单元、曝光单元、显影单元、检测单元和晶舟传送单元；参数控制单元分别连接所述涂胶单元、曝光单元、显影单元、检测单元和晶舟传送单元；所述参数控制单元用于：获取不同单元的参数值，并根据不同的参数值对不同的单元发出不同的指令；所述晶舟传送单元用于：将晶片从一个单元传送至另一个单元。整个作业过程自动化，无需人工参与，不仅节约步骤，提高效率，同时也避免了一些人为操作上造成的错误。

Description

一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统和装置
技术领域
本发明涉及砷化镓集成电路技术领域，特别涉及一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统和装置。
背景技术
砷化镓集成电路(gallium arsenide integrated circuit，GaAsIC)，是指用半导体砷化镓(GaAs)器件构成的集成电路。GaAsIC主要指以GaAs半导体材料为主所制作的集成电路，其有源器件主要是金属肖特基场效应晶体管(MESFET)和结型场效应晶体管(JFET)；同时还包含了用分子束外延(MBE)和有机金属汽相沉积(MOCVD)生长的材料所制作的高电子迁移率晶体管(HEMT)和异质结双极晶体管(HBT)等器件所研制的集成电路。
砷化镓集成电路制造过程中四大制程技术：黄光、蚀刻、薄膜、背面处理，所以在晶片完成薄膜沉积后，在进行蚀刻或离子植入前都必须经过黄光制程这道步骤。黄光制程的主要功能是依照电路设计者的需求将各层次的线路图，一层层完整的已光阻成像在晶片上，以作为后续制程的图版。
如图1所示，现黄光区工艺步骤主要分为六大步骤，当晶片进入黄光区作业时每一步骤都需要人工去上片、选择参数、下片、搬运。步骤较繁琐，大大降低了效率。
发明内容
为此，需要提供一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统，用以解决现有技术中晶片进入黄光区作业每一步骤都需要人工去上片、选择参数、下片、搬运等，步骤繁琐，效率低下的问题。具体技术方案如下：
一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统，包括：参数控制单元、涂胶单元、曝光单元、显影单元、检测单元和晶舟传送单元；所述参数控制单元分别连接所述涂胶单元、曝光单元、显影单元、检测单元和晶舟传送单元；所述参数控制单元用于：获取不同单元的参数值，并根据不同的参数值对不同的单元发出不同的指令；所述涂胶单元用于：给晶片的表面均匀的涂上一层感光物质光阻；所述曝光单元用于：对涂完感光物质光阻后的晶片进行曝光；所述显影单元用于：对曝光后的晶片进行显影；所述检测单元用于：检测曝光后的晶片是否符合预设要求；所述晶舟传送单元用于：将晶片从一个单元传送至另一个单元。
进一步的，所述参数控制单元包括：机台状态模块、机台参数模块、Run货记录模块和机台信息记录模块；所述机台状态模块用于：记录不同机台的机台状态，所述机台状态包括：待机、运行、保养和异常中的一种或多种；所述机台参数模块用于：记录不同机台的参数；所述Run货记录模块用于：记录不同机台的Run历史参数，所述Run参数包括：时间、ID、参数名称和操作人中的一种或多种；所述机台信息记录模块用于：记录不同机台预设时间段内的状况参数，所述状况参数包括：保养时间、更换哪些零部件和更换光阻时间中的一种或多种。
进一步的，所述晶舟传送单元包括：可旋转抓取机械手、机械手轨道和Load/Unload单元；所述可旋转抓取机械手设置于机械手轨道上，所述可旋转抓取机械手用于：从Load/Unload单元上抓取晶片并将所述晶片搬运至不同的机台；所述涂胶单元、曝光单元、显影单元和检测单元均设置有Load/Unload单元，所述Load/Unload单元用于：搭载/卸载晶片。
进一步的，还包括扫码器；所述扫码器用于：读取晶片编号，获取所述晶片对应的参数，并上传所述晶片对应的参数至所述参数控制单元。
进一步的，所述检测单元还包括：CDM、Overlay和OMS；所述CDM用于：关键尺寸量测；所述Overlay用于：套合度量测；所述OMS用于：检测晶片外观是否符合预设要求。
为解决上述技术问题，还提供了一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化装置，具体技术方案如下：
一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化装置，包括：涂胶机台、曝光机台、显影机台、检测机台和晶舟传送装置；所述涂胶机台用于：给晶片的表面均匀的涂上一层感光物质光阻；所述曝光机台用于：对涂完感光物质光阻后的晶片进行曝光；所述显影机台用于：对曝光后的晶片进行显影；所述检测机台用于：检测曝光后的晶片是否符合预设要求；所述晶舟传送装置用于：将晶片从一个机台传送至另一个机台。
进一步的，所述晶舟传送装置包括：可旋转抓取机械手、机械手轨道和Load/Unload单元；所述可旋转抓取机械手设置于机械手轨道上，所述可旋转抓取机械手用于：从Load/Unload单元上抓取晶片并将所述晶片搬运至不同的机台；所述涂胶机台、曝光机台、显影机台和检测机台均设置有Load/Unload单元，所述Load/Unload单元用于：搭载/卸载晶片。
进一步的，所述检测机台还包括：CDM、Overlay和OMS；所述CDM用于：关键尺寸量测；所述Overlay用于：套合度量测；所述OMS用于：检测晶片外观是否符合预设要求。
本发明的有益效果是：参数控制单元分别连接所述涂胶单元、曝光单元、显影单元、检测单元和晶舟传送单元，通过参数控制单元获取不同单元的参数值，并根据不同的参数值对不同的单元发出不同的指令；同时使用晶舟传送单元用于：将晶片从一个单元传送至另一个单元。整个作业过程自动化，无需人工参与，不仅节约步骤，提高效率，同时也避免了一些人为操作上造成的错误。
附图说明
图1为背景实施方式所述现有黄光区工艺的步骤示意图；
图2为具体实施方式所述一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统的模块示意图；
图3为具体实施方式参数控制单元的模块示意图；
图4为具体实施方式机台状态模块示意图；
图5为具体实施方式机台参数模块示意图；
图6为具体实施方式Run货记录模块示意图；
图7为具体实施方式机台信息记录模块示意图；
图8为具体实施方式晶舟传送单元模块示意图；
图9为具体实施方式黄光区自动化机台俯视图；
图10为具体实施方式一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化装置的俯视图。
附图标记说明：
200、砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统，
201、参数控制单元，
202、涂胶单元，
203、曝光单元，
204、显影单元，
205、检测单元，
206、晶舟传送单元，
2011、机台状态模块，
2012、机台参数模块，
2013、Run货记录模块，
2014、机台信息记录模块，
2061、可旋转抓取机械手，
2062、机械手轨道，
2063、Load/Unload单元。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图2至图9，在本实施方式中，一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统主要包括软件和硬件两个部分，其中软件部分可运行在具有可视化界面的终端上，如常见的PC，并用于发出指令对硬件部分进行控制(在本实施方式中，软件部分通信连接硬件部分)，在本实施方式中，对应软件部分将其描述为参数控制单元201。
以下对一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统200的具体实施方式展开说明：
一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统200，包括：参数控制单元201、涂胶单元202、曝光单元203、显影单元204、检测单元205和晶舟传送单元206；所述参数控制单元201分别连接所述涂胶单元202、曝光单元203、显影单元204、检测单元205和晶舟传送单元206；所述参数控制单元201用于：获取不同单元的参数值，并根据不同的参数值对不同的单元发出不同的指令；所述涂胶单元202用于：给晶片的表面均匀的涂上一层感光物质光阻；所述曝光单元203用于：对涂完感光物质光阻后的晶片进行曝光；所述显影单元204用于：对曝光后的晶片进行显影；所述检测单元205用于：检测曝光后的晶片是否符合预设要求；所述晶舟传送单元206用于：将晶片从一个单元传送至另一个单元。
参数控制单元201分别连接所述涂胶单元202、曝光单元203、显影单元204、检测单元205和晶舟传送单元206，通过参数控制单元201获取不同单元的参数值，并根据不同的参数值对不同的单元发出不同的指令；同时使用晶舟传送单元206用于：将晶片从一个单元传送至另一个单元。整个作业过程自动化，无需人工参与，不仅节约步骤，提高效率，同时也避免了一些人为操作上造成的错误。
进一步的，请参阅图3，在本实施方式中，所述参数控制单元201包括：机台状态模块2011、机台参数模块2012、Run货记录模块2013和机台信息记录模块2014；所述机台状态模块2011用于：记录不同机台的机台状态，所述机台状态包括：待机、运行、保养和异常中的一种或多种；所述机台参数模块2012用于：记录不同机台的参数；所述Run货记录模块2013用于：记录不同机台的Run历史参数，所述Run参数包括：时间、ID、参数名称和操作人中的一种或多种；所述机台信息记录模块2014用于：记录不同机台预设时间段内的状况参数，所述状况参数包括：保养时间、更换哪些零部件和更换光阻时间中的一种或多种。以下对这四个模块具体展开说明：
如图4所示，所述机台状态包括：待机、运行、保养和异常中的一种或多种。当有货到达，机台全部处于待机时可以直接Run货；当保养、异常时，参数控制单元201会发出自动Hold货指令，并告知工程师现对应机台的状况。
需要说明的是图4中的机台Coating即对应本实施方式上述提及的涂胶单元202，机台Exposure对应曝光单元203，机台Developing对应显影单元204，检测单元205则对应机台CDM、机台Overlay和机台OMS。
如图5所示，所述机台参数模块2012用于：记录不同机台的参数；如图所示，所述机台参数模块2012可把黄光区所有机台Recipe name汇整成一个总Recipe name，在Run货时，只需选择一次Recipe即可。
如图6所示，所述Run货记录模块2013用于：记录不同机台的Run历史参数，所述Run参数包括：时间、ID、参数名称和操作人中的一种或多种。以此方便后续的追踪查询。
如图7所示，所述机台信息记录模块2014用于：记录不同机台预设时间段内的状况参数，所述状况参数包括：保养时间、更换哪些零部件和更换光阻时间中的一种或多种。主要是用来记录不同机台的近期状况，方便后续晶片出现异常时进行异常判定。
进一步的，在本实施方式中，还包括扫码器；所述扫码器用于：读取晶片编号，获取所述晶片对应的参数，并上传所述晶片对应的参数至所述参数控制单元201。具体可采用如下方式：当黄光区机台都处于正常时，利用扫码器读取晶片编号，机台参数模块2012自动判别此批晶片Run货的参数，并记录Run货时间及Run货时系统选用的参数等等。
进一步的，当检测单元205检测到晶片超规时，参数控制单元201会自动Hold货，并停止黄光区系统作业，待工程师理清原因后，可解除异常报警，黄光区系统继续作业。
如图8所示，在本实施方式中，所述晶舟传送单元206包括：可旋转抓取机械手2061、机械手轨道2062和Load/Unload单元2063；所述可旋转抓取机械手2061设置于机械手轨道2062上，所述可旋转抓取机械手2061用于：从Load/Unload单元2063上抓取晶片并将所述晶片搬运至不同的机台；所述涂胶单元202、曝光单元203、显影单元204和检测单元205均设置有Load/Unload单元2063，所述Load/Unload单元2063用于：搭载/卸载晶片。
如图9所示，当有晶片需要在黄光区作业时，参数控制单元201选择完Recipe name把货放在涂胶单元202对应的Load，机台机械手拿取晶片进行光阻涂布作业，涂布完毕后，机台机械手把晶片放置在涂胶单元202对应的Unload，这时候可旋转抓取机械手2061和机械手轨道2062一起配合将晶片送至下一站机台进行作业，以此类推，直至晶片作业完毕Overlay。Overlay作业完毕后，可直接把晶圆取下，送至显微镜OMS去检查，显微镜检查完毕后，整段黄光工艺制程。
进一步的，在本实施方式中，所述检测机台还包括：CDM、Overlay和OMS；所述CDM用于：关键尺寸量测；所述Overlay用于：套合度量测；所述OMS用于：检测晶片外观是否符合预设要求。
请参阅图10，在本实施方式中，一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化装置的具体实施方式如下：
一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化装置，包括：涂胶机台、曝光机台、显影机台、检测机台和晶舟传送装置；所述涂胶机台用于：给晶片的表面均匀的涂上一层感光物质光阻；所述曝光机台用于：对涂完感光物质光阻后的晶片进行曝光；所述显影机台用于：对曝光后的晶片进行显影；所述检测机台用于：检测曝光后的晶片是否符合预设要求；所述晶舟传送装置用于：将晶片从一个机台传送至另一个机台。
晶舟传送装置通过接收指令将晶片从一个机台传送至下一个机台，整个作业过程自动化，无需人工参与，不仅节约步骤，提高效率，同时也避免了一些人为操作上造成的错误。
进一步的，所述晶舟传送装置包括：可旋转抓取机械手、机械手轨道和Load/Unload单元；所述可旋转抓取机械手设置于机械手轨道上，所述可旋转抓取机械手用于：从Load/Unload单元上抓取晶片并将所述晶片搬运至不同的机台；所述涂胶机台、曝光机台、显影机台和检测机台均设置有Load/Unload单元，所述Load/Unload单元用于：搭载/卸载晶片。
如图9所示，当有晶片需要在黄光区作业时，机台机械手拿取晶片进行光阻涂布作业，涂布完毕后，机台机械手把晶片放置在涂胶机台对应的Unload，这时候可旋转抓取机械手和机械手轨道一起配合将晶片送至下一站机台进行作业，以此类推，直至晶片作业完毕Overlay。Overlay作业完毕后，可直接把晶圆取下，送至显微镜OMS去检查，显微镜检查完毕后，整段黄光工艺制程。
进一步的，所述检测机台还包括：CDM、Overlay和OMS；所述CDM用于：关键尺寸量测；所述Overlay用于：套合度量测；所述OMS用于：检测晶片外观是否符合预设要求。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统，其特征在于，包括：参数控制单元、涂胶单元、曝光单元、显影单元、检测单元和晶舟传送单元；
所述参数控制单元分别连接所述涂胶单元、曝光单元、显影单元、检测单元和晶舟传送单元；
所述参数控制单元用于：获取不同单元的参数值，并根据不同的参数值对不同的单元发出不同的指令；
所述涂胶单元用于：给晶片的表面均匀的涂上一层感光物质光阻；
所述曝光单元用于：对涂完感光物质光阻后的晶片进行曝光；
所述显影单元用于：对曝光后的晶片进行显影；
所述检测单元用于：检测曝光后的晶片是否符合预设要求；
所述晶舟传送单元用于：将晶片从一个单元传送至另一个单元；
所述参数控制单元包括：机台状态模块、机台参数模块、Run货记录模块和机台信息记录模块；
所述机台状态模块用于：记录不同机台的机台状态，所述机台状态包括：待机、运行、保养和异常中的一种或多种；
所述机台参数模块用于：记录不同机台的参数；
所述Run货记录模块用于：记录不同机台的Run历史参数，所述Run参数包括：时间、ID、参数名称和操作人中的一种或多种；
所述机台信息记录模块用于：记录不同机台预设时间段内的状况参数，所述状况参数包括：保养时间、更换哪些零部件和更换光阻时间中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统，其特征在于，
所述晶舟传送单元包括：可旋转抓取机械手、机械手轨道和Load/Unload单元；
所述可旋转抓取机械手设置于机械手轨道上，所述可旋转抓取机械手用于：从Load/Unload单元上抓取晶片并将所述晶片搬运至不同的机台；
所述涂胶单元、曝光单元、显影单元和检测单元均设置有Load/Unload单元，所述Load/Unload单元用于：搭载/卸载晶片。
3.根据权利要求1所述的一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统，其特征在于，还包括扫码器；
所述扫码器用于：读取晶片编号，获取所述晶片对应的参数，并上传所述晶片对应的参数至所述参数控制单元。
4.根据权利要求1所述的一种砷化镓集成电路制造黄光区自动化系统，其特征在于，所述检测单元还包括：CDM、Overlay和OMS；
所述CDM用于：关键尺寸量测；
所述Overlay用于：套合度量测；
所述OMS用于：检测晶片外观是否符合预设要求。
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