CN114895539B - 一种芯片光刻设备 - Google Patents

一种芯片光刻设备 Download PDF

Info

Publication number
CN114895539B
CN114895539B CN202210548641.5A CN202210548641A CN114895539B CN 114895539 B CN114895539 B CN 114895539B CN 202210548641 A CN202210548641 A CN 202210548641A CN 114895539 B CN114895539 B CN 114895539B
Authority
CN
China
Prior art keywords
claw
positioning mechanism
mask
matched
discharging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210548641.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114895539A (zh
Inventor
吕波
胡超
周沃坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuhai Cordy Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Zhuhai Cordy Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuhai Cordy Electronic Technology Co ltd filed Critical Zhuhai Cordy Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202210548641.5A priority Critical patent/CN114895539B/zh
Publication of CN114895539A publication Critical patent/CN114895539A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114895539B publication Critical patent/CN114895539B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/70741—Handling masks outside exposure position, e.g. reticle libraries
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/7075—Handling workpieces outside exposure position, e.g. SMIF box
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7034—Leveling
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7049—Technique, e.g. interferometric
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Library & Information Science (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种芯片光刻设备，旨在提供一种加工效率高及能够降低劳动强度的芯片光刻设备。本发明包括曝光机构至少一个光刻模组，所述光刻模组包括粗定位机构、精定位机构、印制找平机构、过渡台及下料中转台，所述粗定位机构及所述下料中转台均与上下料机构配合，所述粗定位机构、所述精定位机构、所述过渡台及所述下料中转台围设于双爪旋转取放料机构的外部，所述印制找平机构可移动至所述精定位机构处，所述印制找平机构及所述精定位机构可同时移动至所述曝光机构处。本发明应用于光刻机的技术领域。

Description

一种芯片光刻设备
技术领域
本发明涉及光刻机的技术领域，特别涉及一种芯片光刻设备。
背景技术
目前市场上GPP芯片光刻设备普遍为半自动光刻机，一般流程为：人工以特定位置和方向，先将晶圆放置在承片治具上，目视校准，负压固定；再放置掩模，在显微镜下，将掩模与晶圆上的晶粒校准，负压固定掩模。两组治具人工轮换，经移位后，在光刻位光刻。效率比较低下，作业员劳动强度大，长时间镜下操作，影响视力。因此目前需要研发出一种加工效率高及能够降低劳动强度的芯片光刻设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种加工效率高及能够降低劳动强度的芯片光刻设备。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括曝光机构和至少一个光刻模组，所述光刻模组包括粗定位机构、精定位机构、印制找平机构、过渡台及下料中转台，所述粗定位机构及所述下料中转台均与上下料机构配合，所述粗定位机构、所述精定位机构、所述过渡台及所述下料中转台围设于双爪旋转取放料机构的外部，所述印制找平机构可移动至所述精定位机构处，所述印制找平机构及所述精定位机构可同时移动至所述曝光机构处，所述双爪旋转取放料机构包括第一手爪及第二手爪。
进一步，所述印制找平机构包括掩膜座、激光位移传感器及光栅，所述掩膜座中设置有掩膜架，所述掩膜架上安装有掩膜，所述激光位移传感器及所述光栅均与所述掩膜配合，所述掩膜座上设置有定位槽、锁紧件及弹性件，所述掩膜架的一端设置有直槽，所述直槽上设置有与所述定位槽配合的定位柱，所述锁紧件驱动所述弹性件锁紧所述掩膜架的另一端，所述印制找平机构可沿着所述精定位机构的X轴及Z轴移动。
进一步，所述掩膜座上设置有与所述掩膜架配合的限位组件，所述限位组件包括连接在所述掩膜座两侧上的螺栓，所述掩膜架的两侧均开有限位槽，所述螺栓的头部活动配合在所述限位槽中。
进一步，所述双爪旋转取放料机构还包括手爪安装座，所述手爪安装座上设置有分割器及与所述分割器配合的气滑环，所述第一手爪及所述第二手爪配合设置在所述分割器上。
进一步，所述上下料机构包括供料片库、收料片库、入料输送线及出料输送线，所述出料输送线的一端与所述供料片库相配合，另一端与所述粗定位机构相配合，所述入料输送线的一端与所述收料片库相配合，另一端与所述下料中转台相配合。
进一步，所述入料输送线及所述出料输送线均包括呈Y向的输送线，所述输送线上滑动配合有移动座，所述移动座上设置有第三手爪，所述第三手爪的夹持端呈U形，所述供料片库及所述收料片库均包括Z轴移动模组及Y轴移动模组，所述Z轴移动模组上滑动配合有料架，所述料架上自下而上设有若干个晶圆盒，所述Y轴移动模组上配合设置有与所述晶圆盒配合的物料传感器。
进一步，所述粗定位机构包括粗定位安装座及第一相机模组，所述粗定位安装座上设置有夹爪机构及与所述夹爪机构配合的旋转吸附台，所述旋转吸附台可沿所述粗定位安装座的Z轴方向移动，所述第一相机模组位于所述旋转吸附台的上方，所述精定位机构包括真空吸附台、XYR精密对位平台、第二相机模组，所述真空吸附台设置在所述XYR精密对位平台上，所述第二相机模组位于所述真空吸附台的上方，所述真空吸附台可沿着所述曝光机构的X轴移动。
进一步，所述夹爪机构包括第一滑轨、同步带组件及夹爪本体，所述夹爪本体滑动配合在所述第一滑轨上，所述同步带组件驱动所述夹爪本体在所述第一滑轨上开合，所述同步带组件包括步进电机及同步带，所述步进电机驱动所述同步带传动，所述同步带的内侧设置有第一传动齿，所述夹爪本体上设置有与所述第一传动齿配合的第二传动齿。
进一步，所述下料中转台包括下料座，所述下料座上设置有下料驱动电机、中转台及第二滑轨，所述中转台滑动配合在所述第二滑轨上，所述下料驱动电机驱动丝杆传动，所述丝杆与所述中转台传动。
进一步，所述光刻模组的数量为两个，两个所述光刻模组均与所述曝光机构配合。
本发明的有益效果是：
相对于现有技术的不足，在本发明中，通过所述上下料机构实现自动上下料，操作员只需放入和取出整盒的晶圆，不需单片取放操作，并通过所述双爪旋转取放料机构将晶圆流转在所述粗定位机构、所述精定位机构、所述过渡台及所述下料中转台之间进行上下料，在此过程中，通过所述粗定位机构及所述精定位机构实现对晶圆的自动定位，通过所述印制找平机构实现掩膜的自动找平，进一步将晶圆及掩膜作为整体移动至所述曝光机构的曝光位上进行光刻，因此，本发明将业内光刻设备进行创新设计，提高单位产能产量，降低作业者劳动强度，改善作业环境，节约成本，使得本发明具有加工效率高及能够降低劳动强度的优点。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明另一视角的立体结构示意图；
图3是本发明的平面布局示意图；
图4是印制找平机构的立体结构示意图；
图5是印制找平机构的平面结构示意图；
图6是图5的A部分的局部放大示意图；
图7是印制找平机构部分结构的立体结构示意图；
图8是掩膜座的立体结构示意图；
图9是掩膜架的立体结构示意图；
图10是双爪旋转取放料机构的立体结构示意图；
图11是双爪旋转取放料机构第一状态的平面结构示意图；
图12是双爪旋转取放料机构第二状态的平面结构示意图；
图13是双爪旋转取放料机构第三状态的平面结构示意图；
图14是双爪旋转取放料机构第四状态的平面结构示意图；
图15是双爪旋转取放料机构第五状态的平面结构示意图；
图16是上下料机构的平面结构示意图；
图17是输送线、移动座及第三手爪的立体结构示意图；
图18是供料片库及收料片库的立体结构示意图；
图19是粗定位机构及精定位机构的立体结构示意图；
图20是粗定位机构的立体结构示意图；
图21是粗定位机构的平面结构示意图；
图22是粗定位机构另一视角的平面结构示意图；
图23是下料中转台的立体结构示意图。
附图标记如下：
1、曝光机构；2、光刻模组；3、粗定位机构；4、上下料机构；5、精定位机构；6、印制找平机构；7、过渡台；8、下料中转台；9、双爪旋转取放料机构；10、掩膜座；11、掩膜架；12、掩膜；13、定位槽；15、锁紧件；16、弹性件；17、直槽；18、定位柱；19、限位组件；20、螺栓；21、限位槽；22、手爪安装座；23、分割器；24、气滑环；25、第一手爪；26、第二手爪；27、供料片库；28、收料片库；29、入料输送线；30、出料输送线；31、输送线；32、移动座；33、第三手爪；34、Z轴移动模组；35、Y轴移动模组；36、料架；37、晶圆盒；38、物料传感器；39、粗定位安装座；40、第一相机模组；41、夹爪机构；42、旋转吸附台；43、真空吸附台；44、XYR精密对位平台；45、第二相机模组；46、第一滑轨；47、同步带组件；48、夹爪本体；49、步进电机；50、同步带；51、第一传动齿；52、下料座；53、下料驱动电机；54、中转台；55、第二滑轨；56、移动工作台。
具体实施方式
如图1至图3所示，在本实施例中，本发明包括曝光机构1和至少一个光刻模组2，所述光刻模组2包括粗定位机构3、精定位机构5、印制找平机构6、过渡台7及下料中转台8，所述粗定位机构3及所述下料中转台8均与上下料机构4配合，所述粗定位机构3、所述精定位机构5、所述过渡台7及所述下料中转台8围设于双爪旋转取放料机构9的外部，所述印制找平机构6可移动至所述精定位机构5处，所述印制找平机构6及所述精定位机构5可同时移动至所述曝光机构1处，所述双爪旋转取放料机构9包括第一手爪25及第二手爪26。所述过渡台7能够与所述精定位机构5同时移动。
具体地，所述光刻模组2还包括一个移动工作台56，所述印制找平机构6设置在所述移动工作台56上，所述移动工作台56驱动所述印制找平机构6移动至所述曝光机构1的下方，需要说明的是，所述光刻模组2的数量可以为一个、两个或者若干个，当所述光刻模组2的数量可为两个以上时，可共用一个所述曝光机构1进行光刻操作，一个光刻模组2进行光刻时，另一个光刻模组2进行上下料及校准，从而实现并行工作，轮流曝光，提高曝光光源的利用率。
相对于现有技术的不足，在本发明中，通过所述上下料机构4实现自动上下料，操作员只需放入和取出整盒的晶圆，不需单片取放操作，并通过所述双爪旋转取放料机构9将晶圆流转在所述粗定位机构3、所述精定位机构5、所述过渡台7及所述下料中转台8之间进行上下料，在此过程中，通过所述粗定位机构3及所述精定位机构5实现对晶圆的自动定位，通过所述印制找平机构6实现掩膜的自动找平，进一步将晶圆及掩膜作为整体移动至所述曝光机构1的曝光位上进行光刻，因此，本发明将业内光刻设备进行创新设计，提高单位产能产量，降低作业者劳动强度，改善作业环境，节约成本，使得本发明具有加工效率高及能够降低劳动强度的优点。
如图4至图9所示，在某些实施例中，所述印制找平机构6包括掩膜座10、激光位移传感器及光栅，所述掩膜座10中设置有掩膜架11，所述掩膜架11上安装有掩膜12，所述激光位移传感器及所述光栅均与所述掩膜12配合，所述掩膜座10上设置有定位槽13、锁紧件15及弹性件16，所述掩膜架11的一端设置有直槽17，所述直槽17上设置有与所述定位槽13配合的定位柱18，所述锁紧件15驱动所述弹性件16锁紧所述掩膜架11的另一端，所述印制找平机构6可沿着所述精定位机构5的X轴及Z轴移动，需要说明的是，所述弹性件16为弹簧柱塞，所述定位柱18为球头销，所述定位槽13为弧形定位槽；所述定位柱18及所述定位槽13的数量均为两个，所述锁紧件15及所述弹性件16的数量均为两个，所述锁紧件15为锁紧气缸；在所述弹性件16的弹力作用下，所述掩膜架11的一端通过所述定位柱18定位于所述定位槽13中，使得所述掩膜架11能够多自由度调整。
具体地，找平时，所述的印制找平机构位于所述精定位机构5的真空吸附台上方，所述锁紧件15处于松开的状态下，使得所述掩膜架11及所述掩膜12无动力下降而与所述精定位机构5的真空吸附台接触，从而实现所述掩膜12与真空吸附台的上端面平行，进一步所述锁紧件15驱动所述弹性件16锁紧所述掩膜架11，从而维持平行状态，并自动固位，最后，真空吸附台、真空吸附台上的晶圆以及印制找平机构作为整体移动至所述曝光机构1上进行光刻，从而实现所述掩膜12的接触式找平，不用借助其它面作为辅助基准，简单直接，能够快速找平，进一步，所述的印制找平机构在找平后能够沿着所述精定位机构5的Z轴移动，通过所述激光位移传感器测量所述掩膜12与晶圆之间的距离，并通过所述光栅反馈确认，可精确控制掩模与晶圆的间隙，实现半接触或无接触光刻，从而提高掩模的使用寿命，减少掩模更换次数，节约成本。
在某些实施例中，所述掩膜座10上设置有与所述掩膜架11配合的限位组件19，所述限位组件19包括连接在所述掩膜座10两侧上的螺栓20，所述掩膜架11的两侧均开有限位槽21，所述螺栓20的头部活动配合在所述限位槽21中。具体地，所述掩膜座10两侧均设置有两个螺栓20，所述掩膜架11的两侧均开有两个所述限位槽21，由于所述螺栓20的尾部连接于所述掩膜座10上，所述螺栓20的头部活动配合在所述限位槽21中，使得所述掩膜架11可相对于所述掩膜座10上下移动；此外，所述掩膜座10与的底部可以设置XYR调整平台。
如图10所示，在某些实施例中，所述双爪旋转取放料机构9还包括手爪安装座22，所述手爪安装座22上设置有分割器23及与所述分割器23配合的气滑环24，所述第一手爪25及所述第二手爪26配合设置在所述分割器23上。需要说明的是，所述第一手爪25及所述第二手爪26之间的夹角为90度，所述第一手爪25及所述第二手爪26上均设有气路，气路均通过气管与外部供气设备连通，从而实现手爪的吸附功能，所述分割器23为高精度凸轮分割器，其通过单电机驱动，控制简单，实驱动旋转双爪实现高效流转。具体的流转流程如下：
具体地，初始复位状态如图11所示，此时所述第一手爪25及所述第二手爪26分别对准所述下料中转台8及所述粗定位机构3；进一步所述双爪旋转取放料机构9空转90度，使得第一手爪25及所述第二手爪26分别对准所述粗定位机构3及所述精定位机构5并同时抓取晶圆，此时状态如图12所示；进一步所述双爪旋转取放料机构9继续转动90度，使得所述第一手爪25及所述第二手爪26分别对准所述精定位机构5及所述过渡台7，所述第一手爪25将晶圆放置于所述精定位机构5上，所述第二手爪26继续保持吸取晶圆的状态，此时状态如图13所示；进一步所述双爪旋转取放料机构9继续转动90度，使得所述第一手爪25及所述第二手爪26分别对准所述过渡台7及所述下料中转台8上，所述第二手爪26将晶圆放置于所述下料中转台8上，所述第一手爪25及所述第二手爪26均处于未抓取的状态，此时状态如图14所示；进一步所述双爪旋转取放料机构9继续转动90度复位而回到初始复位状态，此时状态如图15所示，同理，如此反复上述流程实现高效上下料，从而提高生产效率。
如图16至图18所示，在某些实施例中，所述上下料机构4包括供料片库27、收料片库28、入料输送线29及出料输送线30，所述出料输送线30的一端与所述供料片库27相配合，另一端与所述粗定位机构3相配合，所述入料输送线29的一端与所述收料片库28相配合，另一端与所述下料中转台8相配合。运料时，将待曝光晶圆整盒放入所述供料片库27中，通过所述出料输送线30将单片晶圆运输到所述粗定位机构3上，进一步通过所述双爪旋转取放料机构9将晶圆从所述粗定位机构3流转到其它工位进行定位、光刻后，进一步晶圆通过所述出料输送线30运输回所述收料片库28中，因此，通过所述供料片库27、所述收料片库28、所述入料输送线29及所述出料输送线30实现上下料，并通过所述双爪旋转取放料机构9在所述粗定位机构3、精定位机构5、所述过渡台7及下料中转台8之间流转，使得整体上下料结构整体紧凑而占用较小空间，并提高加工效率。
在某些实施例中，所述入料输送线29及所述出料输送线30均包括呈Y向的输送线31，所述输送线31上滑动配合有移动座32，所述移动座32上设置有第三手爪33，所述第三手爪33的夹持端呈U形，所述供料片库27及所述收料片库28均包括Z轴移动模组34及Y轴移动模组35，所述Z轴移动模组34上滑动配合有料架36，所述料架36上自下而上设有若干个晶圆盒37，所述Y轴移动模组35上配合设置有与所述晶圆盒37配合的物料传感器38。具体地，所述第三手爪33上设置有气路，气路通过气管连接外部供气设备，从而实现手爪的吸附功能。所述第三手爪33从所述供料片库27吸取单片晶圆，进一步将单片晶圆放置于所述粗定位机构3上；此外，通过所述物料传感器38感应所述晶圆盒37中是否有晶圆，从而进行取料。
如图19至图22所示，在某些实施例中，所述粗定位机构3包括粗定位安装座39及第一相机模组40，所述粗定位安装座39上设置有夹爪机构41及与所述夹爪机构41配合的旋转吸附台42，所述旋转吸附台42可沿所述粗定位安装座39的Z轴方向移动，所述第一相机模组40位于所述旋转吸附台42的上方，所述精定位机构5包括真空吸附台43、XYR精密对位平台44、第二相机模组45，所述真空吸附台43设置在所述XYR精密对位平台44上，所述第二相机模组45位于所述真空吸附台43的上方，所述真空吸附台43可沿着所述曝光机构1的X轴移动。
具体地，所述旋转吸附台42可以包括旋转电机、真空发生器及旋转台，旋转电机驱动旋转台旋转，旋转台中设有气路，气路通过气管与真空发生器连通，所述旋转吸附台42通过一Z轴直线驱动模组实现在所述粗定位安装座39的Z轴方向移动，Z轴直线驱动模组可以包括驱动电机及丝杆，驱动电机驱动丝杆传动，丝杆与所述旋转吸附台42相传动，所述第一相机模组40及所述第二相机模组45均包括CCD工业相机，所述真空吸附台43内置气路，该气路于所述真空吸附台43上端面相应设有吸附口，该气路通过气管与外部供气设备连通。
粗定位时，所述夹爪机构41对放置于所述旋转吸附台42上的晶圆夹持对中后，所述旋转吸附台42通过真空吸附固定晶圆，并通过所述第一相机模组40对晶圆进行拍照，结合晶圆上的基准点特征，计算晶圆原始角度，进一步所述旋转吸附台42带动晶圆旋转，将晶圆调整到原始角度0度附近，从而完成粗定位；精定位时，将晶圆上料至所述真空吸附台43上，通过所述第二相机模组45拍照进行图像识别后，驱动所述XYR精密对位平台44将晶圆矫正至正确的位置后，通过所述真空吸附台43对晶圆进行吸附固定，从而完成精定位，因此，通过所述粗定位机构3及所述精定位机构5对晶圆进行高精度定位，将中心位置有偏差、任意角度的晶圆分两步调整至正确的位置及角度的待刻位状态，并通过所述第一相机模组40及所述第二相机模组45进行识别处理而无需人工镜下操作，且能够对4吋、5吋、6吋的晶圆通用。
在某些实施例中，所述夹爪机构41包括第一滑轨46、同步带组件47及夹爪本体48，所述夹爪本体48滑动配合在所述第一滑轨46上，所述同步带组件47驱动所述夹爪本体48在所述第一滑轨46上开合，所述同步带组件47包括步进电机49及同步带50，所述步进电机49驱动所述同步带50传动，所述同步带50的内侧设置有第一传动齿51，所述夹爪本体48上设置有与所述第一传动齿51配合的第二传动齿。需要说明的是，所述夹爪本体48为V型仿形夹爪，所述同步带50传动时，通过所述第一传动齿51与所述第二传动齿的传动而使得所述夹爪本体48夹持对中。
如图23所示，在某些实施例中，所述下料中转台8包括下料座52，所述下料座52上设置有下料驱动电机53、中转台54及第二滑轨55，所述中转台54滑动配合在所述第二滑轨55上，所述下料驱动电机53驱动丝杆传动，所述丝杆与所述中转台54传动。
在某些实施例中，所述光刻模组2的数量为两个，两个所述光刻模组2均与所述曝光机构1配合。本发明为双通道配置，一个光刻模组2进行光刻时，另一个光刻模组2进行上下料及校准，从而实现并行工作，轮流曝光，提高曝光光源的利用率，每个通道都可以单独完成完整连贯工序。
本发明的使用流程如下：
将装有待曝光晶圆的晶圆盒37放入供料片库27，料架36内的物料传感器38检测到有物料；收料片库28中放入空的晶圆盒37，并检测空的晶圆盒37放入；
从供料片库27上吸取晶圆，移载放入粗定位机构3；经夹爪机构41同步夹持对中后，旋转吸附台42真空吸附固定晶圆，第一相机模组40对晶圆进行拍照，结合晶圆上基准点特征，判定计算晶圆原始角度，旋转台旋转晶圆，将晶圆调整到原始角度0°附近；双爪旋转取放料机构9在所述粗定位机构3、所述精定位机构5、所述过渡台7及所述下料中转台8之间旋转上下料，实现先取料，后上料；下料中转台8上的已曝光晶圆，放入收料片库28中；
上料至精定位机构5上的晶圆，经第二相机模组45对晶圆拍照，图像识别处理后，驱动XYR精密对位平台44，将晶圆校正至正确位置和角度，通过真空吸附台43将晶圆吸附固定；
拍平时，所述锁紧件15处于松开状态下，掩膜12下降而接触到位于精定位机构5上的晶圆，实现掩膜12与晶圆平行，进一步锁紧件15驱动弹性件16锁紧所述掩膜架11，从而维持掩膜12的平行状态；掩膜12能够相对于所述精定位机构5的Z轴上移动，经激光位移传感器测量，光栅反馈确认，实现掩膜12与晶圆的接触、半接触、无接触；
将晶圆、掩膜12作为整体，移动至曝光机构1处；曝光机构1启动曝光光源进行光刻；两个光刻模组2轮流在精校位、曝光位切换，共用一个曝光机构1，循环往复。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种芯片光刻设备，其特征在于：其包括曝光机构(1)和至少一个光刻模组(2)，所述光刻模组(2)包括粗定位机构(3)、精定位机构(5)、印制找平机构(6)、过渡台(7)及下料中转台(8)，所述粗定位机构(3)及所述下料中转台(8)均与上下料机构(4)配合，所述粗定位机构(3)、所述精定位机构(5)、所述过渡台(7)及所述下料中转台(8)围设于双爪旋转取放料机构(9)的外部，所述印制找平机构(6)可移动至所述精定位机构(5)处，所述印制找平机构(6)及所述精定位机构(5)可同时移动至所述曝光机构(1)处，所述双爪旋转取放料机构(9)包括第一手爪(25)及第二手爪(26)；
所述双爪旋转取放料机构(9)的流转流程包括：
步骤1、所述第一手爪(25)及所述第二手爪(26)分别对准所述下料中转台(8)及所述粗定位机构(3)；
步骤2、所述双爪旋转取放料机构(9)空转90度，使得第一手爪(25)及所述第二手爪(26)分别对准所述粗定位机构(3)及所述精定位机构(5)并同时抓取晶圆；
步骤3、所述双爪旋转取放料机构(9)继续转动90度，使得所述第一手爪(25)及所述第二手爪(26)分别对准所述精定位机构(5)及所述过渡台(7)，所述第一手爪(25)将晶圆放置于所述精定位机构(5)上，所述第二手爪(26)继续保持吸取晶圆的状态；
步骤4、所述双爪旋转取放料机构(9)继续转动90度，使得所述第一手爪(25)及所述第二手爪(26)分别对准所述过渡台(7)及所述下料中转台(8)上，所述第二手爪(26)将晶圆放置于所述下料中转台(8)上，所述第一手爪(25)及所述第二手爪(26)均处于未抓取的状态；
步骤5、所述双爪旋转取放料机构(9)继续转动90度复位而回到初始复位状态；
步骤6、同理，如此反复上述流程实现上下料。
2.根据权利要求1所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述印制找平机构(6)包括掩膜座(10)、激光位移传感器及光栅，所述掩膜座(10)中设置有掩膜架(11)，所述掩膜架(11)上安装有掩膜(12)，所述激光位移传感器及所述光栅均与所述掩膜(12)配合，所述掩膜座(10)上设置有定位槽(13)、锁紧件(15)及弹性件(16)，所述掩膜架(11)的一端设置有直槽(17)，所述直槽(17)上设置有与所述定位槽(13)配合的定位柱(18)，所述锁紧件(15)驱动所述弹性件(16)锁紧所述掩膜架(11)的另一端，所述印制找平机构(6)可沿着所述精定位机构(5)的X轴及Z轴移动。
3.根据权利要求2所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述掩膜座(10)上设置有与所述掩膜架(11)配合的限位组件(19)，所述限位组件(19)包括连接在所述掩膜座(10)两侧上的螺栓(20)，所述掩膜架(11)的两侧均开有限位槽(21)，所述螺栓(20)的头部活动配合在所述限位槽(21)中。
4.根据权利要求1所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述双爪旋转取放料机构(9)还包括手爪安装座(22)，所述手爪安装座(22)上设置有分割器(23)及与所述分割器(23)配合的气滑环(24)，所述第一手爪(25)及所述第二手爪(26)配合设置在所述分割器(23)上。
5.根据权利要求1－4任一项所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述上下料机构(4)包括供料片库(27)、收料片库(28)、入料输送线(29)及出料输送线(30)，所述出料输送线(30)的一端与所述供料片库(27)相配合，另一端与所述粗定位机构(3)相配合，所述入料输送线(29)的一端与所述收料片库(28)相配合，另一端与所述下料中转台(8)相配合。
6.根据权利要求5所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述入料输送线(29)及所述出料输送线(30)均包括呈Y向的输送线(31)，所述输送线(31)上滑动配合有移动座(32)，所述移动座(32)上设置有第三手爪(33)，所述第三手爪(33)的夹持端呈U形，所述供料片库(27)及所述收料片库(28)均包括Z轴移动模组(34)及Y轴移动模组(35)，所述Z轴移动模组(34)上滑动配合有料架(36)，所述料架(36)上自下而上设有若干个晶圆盒(37)，所述Y轴移动模组(35)上配合设置有与所述晶圆盒(37)配合的物料传感器(38)。
7.根据权利要求1所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述粗定位机构(3)包括粗定位安装座(39)及第一相机模组(40)，所述粗定位安装座(39)上设置有夹爪机构(41)及与所述夹爪机构(41)配合的旋转吸附台(42)，所述旋转吸附台(42)可沿所述粗定位安装座(39)的Z轴方向移动，所述第一相机模组(40)位于所述旋转吸附台(42)的上方，所述精定位机构(5)包括真空吸附台(43)、XYR精密对位平台(44)、第二相机模组(45)，所述真空吸附台(43)设置在所述XYR精密对位平台(44)上，所述第二相机模组(45)位于所述真空吸附台(43)的上方，所述真空吸附台(43)可沿着所述曝光机构(1)的X轴移动。
8.根据权利要求7所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述夹爪机构(41)包括第一滑轨(46)、同步带组件(47)及夹爪本体(48)，所述夹爪本体(48)滑动配合在所述第一滑轨(46)上，所述同步带组件(47)驱动所述夹爪本体(48)在所述第一滑轨(46)上开合，所述同步带组件(47)包括步进电机(49)及同步带(50)，所述步进电机(49)驱动所述同步带(50)传动，所述同步带(50)的内侧设置有第一传动齿(51)，所述夹爪本体(48)上设置有与所述第一传动齿(51)配合的第二传动齿。
9.根据权利要求1所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述下料中转台(8)包括下料座(52)，所述下料座(52)上设置有下料驱动电机(53)、中转台(54)及第二滑轨(55)，所述中转台(54)滑动配合在所述第二滑轨(55)上，所述下料驱动电机(53)驱动丝杆传动，所述丝杆与所述中转台(54)传动。
10.根据权利要求1所述的一种芯片光刻设备，其特征在于：所述光刻模组(2)的数量为两个，两个所述光刻模组(2)均与所述曝光机构(1)配合。
CN202210548641.5A 2022-05-20 2022-05-20 一种芯片光刻设备 Active CN114895539B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210548641.5A CN114895539B (zh) 2022-05-20 2022-05-20 一种芯片光刻设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210548641.5A CN114895539B (zh) 2022-05-20 2022-05-20 一种芯片光刻设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114895539A CN114895539A (zh) 2022-08-12
CN114895539B true CN114895539B (zh) 2023-06-30

Family

ID=82724371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210548641.5A Active CN114895539B (zh) 2022-05-20 2022-05-20 一种芯片光刻设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114895539B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116449656B (zh) * 2023-04-28 2023-10-17 广东科视光学技术股份有限公司 全自动曝光系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017201715A1 (de) * 2017-02-02 2018-08-02 Ekra Automatisierungssysteme Gmbh Druckvorrichtung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2904709B2 (ja) * 1994-08-26 1999-06-14 ウシオ電機株式会社 プロキシミティ露光装置
CN101241311B (zh) * 2008-03-06 2010-06-09 上海微电子装备有限公司 具有掩模台功能的基于叠加电机的物料传输系统及其方法
DE102010007970A1 (de) * 2010-02-15 2011-08-18 Suss MicroTec Lithography GmbH, 85748 Verfahren und Vorrichtung zum aktiven Keilfehlerausgleich zwischen zwei im wesentlichen zueinander parallel positionierbaren Gegenständen
CN105023869B (zh) * 2014-04-25 2018-03-02 上海微电子装备（集团）股份有限公司 半自动对准机
CN205817479U (zh) * 2016-06-24 2016-12-21 金翰阳科技（大连）股份有限公司 一种旋转体自动打磨系统
CN107378509B (zh) * 2017-09-15 2019-06-11 中国科学院自动化研究所 一种轮毂自动生产线
CN213004611U (zh) * 2020-06-12 2021-04-20 东莞领杰金属精密制造科技有限公司 侧抛光上料机
CN114077162A (zh) * 2020-08-12 2022-02-22 苏州源卓光电科技有限公司 一种光刻系统、基片交接系统及曝光方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017201715A1 (de) * 2017-02-02 2018-08-02 Ekra Automatisierungssysteme Gmbh Druckvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN114895539A (zh) 2022-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5397423A (en) Multi-head die bonding system
CN112076947A (zh) 一种粘接组装设备
CN212422486U (zh) 一种全自动表盖玻璃网印机
CN113002150B (zh) 晶片全自动网板印刷机
CN115172206B (zh) 一种晶圆生产设备及方法
CN114895539B (zh) 一种芯片光刻设备
CN116598233B (zh) 一种芯片检测分选设备
CN219484584U (zh) 一种双头芯片打标检测设备
CN115452058A (zh) 微型元件自动检测机构
CN116794936A (zh) 曝光设备和高精度图形对位的曝光方法
CN113471107B (zh) 固晶机及固晶方法
EP1196020A2 (en) Method of detecting position of printed-wiring board
CN110662414B (zh) 一种用于摄像头生产的高速精密贴装系统及方法
CN113183451A (zh) 一种产品的保护膜贴合及检测设备
CN111843251A (zh) 精密激光加工晶圆移动系统
CN114435913B (zh) 多功能摄像头组件自动化贴附设备
CN114566450B (zh) 晶圆上料装置
CN216036941U (zh) 一种ic料条精确定位移动装置
CN115394687A (zh) 一种芯片贴片机
CN212646976U (zh) 车载激光雷达自动耦合设备
CN111863697A (zh) 多用途高精度移载设备及其使用方法
US4917568A (en) Suction pick-up apparatus for electrical or electronic components
JPH0992664A (ja) チップの搭載装置
CN217655417U (zh) 一种定位机构
CN212461644U (zh) 多用途高精度移载设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant