CN210956605U - 去胶机台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种去胶机台，包括：前端模块，设有对准台和机械臂；待去胶晶圆通过所述机械臂从外部储片盒中移入对准台，对准后再移入去胶腔体内；去胶工艺模块，设有去胶腔体，用于执行去胶工艺；其中，所述前端模块还设有晶圆传送室，所述晶圆传送室内设有冷却组件；去胶腔体内完成去胶工艺后的晶圆，通过所述机械臂移入所述冷却组件，并在冷却后移入外出储片盒。上述去胶机台能够快速冷却高温晶圆，使去胶工艺的处理效率提高。

Description

去胶机台

技术领域

本实用新型涉及半导体工艺设备，特别是涉及一种去胶机台。

背景技术

在半导体工艺中，光刻是比较常用的工艺步骤，光刻过程一般要使用光刻胶来形成所需的图形，在光刻完成后又要将剩余的光刻胶去除，此时就需要用到去胶机台。去胶的原理是使光刻胶发生化学反应并挥发。

用于深孔刻蚀后的去胶工艺，要将光刻胶去除干净就需要用到高温制程(180～270℃)，但一般的刻蚀后去胶则不需要这么高的温度，所以很多去胶机台未考虑晶圆高温工艺完成后传回储片盒将对晶圆本身及储片盒造成损伤的问题(通过实验得出：180℃去胶工艺完成后直接传回储片盒，晶圆表面温度约150℃；270℃去胶工艺完成后直接传回储片盒，晶圆表面温度约240℃)。

传统的解决方案是通过修改去胶机台的设定,去胶工艺完成后在前端模块的机械臂上停留60秒冷却后再传回储片盒。这会使去胶工艺制约整个晶圆的处理效率。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够提高去胶效率的去胶机台。

一种去胶机台，包括：

晶圆传送室，设有对准台和机械臂；

去胶工艺模块，设有去胶腔体，用于执行去胶工艺；

其中，所述晶圆传送室内还设有对完成去胶工艺后的晶圆进行冷却的冷却组件。

在其中一个实施例中，所述冷却组件有两个以上。

在其中一个实施例中，所述冷却组件包括：

底座；

支撑柱，设于所述底座上；

冷却盘，设于所述支撑柱上，用于放置去胶后的晶圆。

在其中一个实施例中，所述冷却盘为高热传导盘。

在其中一个实施例中，所述冷却盘为金属盘。

在其中一个实施例中，所述冷却盘为铝盘。

在其中一个实施例中，所述冷却盘上开设冷却槽。

在其中一个实施例中，所述冷却槽为多个同心圆环。

在其中一个实施例中，还包括晶圆升举单元，用于驱动晶圆上下移动。

在其中一个实施例中，所述前端模块中还设有风扇。

在其中一个实施例中，还包括冷却气流组件，用于向所述冷却槽内吹入冷却气流。

在其中一个实施例中，所述冷却气流组件包括：

气源，用于提供冷却气体；

输气管，出气端穿过所述冷却盘进入所述冷却槽，进气端与所述气源连通。

上述去胶机台，通过在晶圆传送室内设置冷却组件，使去胶工艺完成后的晶圆先被冷却组件冷却后再传回储片盒，该冷却过程为主动式冷却，比传统的在自然冷却方式更加快速。同时，有效地利用了晶圆传送室的空间，节省了去胶腔室的空间。

附图说明

图1为去胶机台结构简图；

图2为多个冷却组件的示意图；

图3为冷却组件的立体示意图；

图4为冷却盘的俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

图1为去胶机台的结构简图(俯视)。去胶机台10包括晶圆传送室100和去胶工艺模块200。晶圆传送室100用于与外部储片盒20对接，将待处理的晶圆送入去胶工艺模块200或者从去胶工艺模块中取出放回储片盒20。其中，待处理的晶圆是上一光刻工艺完成后，需要去胶的晶圆。

晶圆传送室100内可设置对准台110、机械臂120和冷却腔室130。待去胶晶圆通过所述机械臂120从外部储片盒20中移入对准台110(转移过程t1)，待去胶晶圆在对准台110上调整好位置后，再移入去胶腔体210内(转移过程t2)。去胶工艺模块200设有去胶腔体210，用于在其中执行去胶工艺。本实施例的去胶工艺涉及把待去胶晶圆加热到180℃以上，适用于深孔刻蚀工艺后光刻胶较难去除的去胶。该类去胶工艺结束后，晶圆的温度通常都会比较高，例如150℃以上。

所述冷却腔室130内设有冷却组件140；去胶腔体210内完成去胶工艺后的晶圆，通过所述机械臂120移入所述冷却组件140(转移过程t3)，并在冷却后移入外部储片盒20(转移过程t4)。

图1所示的去胶工艺模块200设有2个去胶腔体210，可以同时或交错执行2道去胶工序。机械臂120可以设置为在平台上移动，并具有360°可旋转角度。方便取片或放片。

上述去胶机台，通过在晶圆传送室内设置冷却组件，使去胶工艺完成后的晶圆先被冷却组件冷却后再传回储片盒，该冷却过程为主动式冷却，比传统的在自然冷却方式更加快速。同时，有效地利用了晶圆传送室的空间，节省了去胶腔室的空间。

如图1所示，冷却腔室130设置在与对准台110相对的位置，这个位置可以比较有效地使用晶圆传送室100的空间，同时使得工艺过程中晶圆的传送更加流畅。

在其中一个实施例中，所述冷却组件140可以设置两个以上。如图2所示，多个冷却组件140在垂直方向上间隔设置，每个冷却组件140用于冷却一片晶圆。两个冷却组140之间的垂直间隔以能够放入晶圆为准。对应的，机械臂120设置为可以在竖直方向上调整取片或放片的高度，例如上下方向的转动或者上下方向上的滑动轨道等。多个冷却组件140能够进一步提高晶圆的冷却效率。在其他实施例中，冷却组件140的布置不限于在垂直方向上间隔设置，也可以在同一水平面上排列，视晶圆传送室100的空间以及晶圆尺寸而定。

图3为一个实施例的冷却组件的结构示意图。该所述冷却组件140包括底座142、支撑柱144以及冷却盘146。

底座142是整个冷却组件140的支撑部件，其可以是晶圆传送室100中的一个安装平面，也可以是一个额外的支撑板。当底座142是一个额外的支撑板时，冷却组件140就可以形成一个完整的可方便拆卸的模块。支撑柱144设于所述底座142上，与底座142固定连接或形成一体结构。冷却盘146设于所述支撑柱142上，用于放置去胶后的晶圆。所述冷却盘146为高热传导盘，当冷却盘146与温度尚高的晶圆接触时，能将晶圆的热量快速传导过来，并快速散热。进一步地，所述冷却盘146可以为金属盘，金属通常都具有较高的热传导率。进一步地，所述冷却盘146可以为铝盘。铝材料具有较低的价格，且热传导率也很高。

在其中一个实施例中，如图4所示，所述冷却盘146上开设冷却槽148。在图示4中，所述冷却槽148包含多个同心圆环形槽。在一个应用场景中，冷却盘146的直径为240mm,厚度为20mm；最小的开槽直径为60mm,每个冷却槽的深度为15mm；环形间隔4mm，环深4mm。多个冷却槽148可以连通或者不连通。在其他实施例中，冷却槽148还可以是其他形状。所述晶圆传送室100中还设有风扇(图未示)。该风扇可以是晶圆传送室100中本身就设置的环境风扇，也可以是额外设置的风扇。通过冷却盘146的热传导以及风扇的风冷，能够将晶圆快速冷却。

采用上述结构的冷却组件146，对采用高温去胶后的晶圆，其在冷却组件146中冷却10秒左右即可达到放回储片盒20而不会损坏晶圆或储片盒的温度。相比传统的自然冷却所需要的60秒左右的时间，冷却时间大大减少。

在其中一个实施例中，如图3所示，还包括晶圆升举单元150，用于驱动晶圆上下移动。当晶圆移动到冷却盘146时，晶圆升举单元150先上升以托举晶圆，然后缓慢下降使晶圆与冷却盘146贴合。当晶圆从冷却盘146移出时，晶圆升举单元150先上升以托举晶圆，晶圆被机械臂120取走后，再缓慢下降复位。晶圆升举单元150包括穿过冷却盘146且可升降的升举针脚152。驱动升举针脚152升降的机构设于前述的支撑柱144内，该机构可以是例如活塞和气缸。升举针脚152的长度可以是40mm左右长。由于晶圆的厚度较小，在冷却盘146上取放时不方便。增加晶圆升举单元150，可以使机械臂120更方便取放晶圆。

在其中一个实施例中，还包括冷却气流组件，用于向所述冷却槽148内吹入冷却气流。如图3所示，所述冷却气流组件包括气源162和输气管164。气源162用于提供冷却气体。输气管162的出气端穿过所述冷却盘146进入所述冷却槽，进气端与所述气源162连通。冷却气体从出气端输出后，沿所述冷却槽148在整个冷却盘146中流动，带走热量。本实施例中，冷却气体可以采用低温氮气(N2)。氮气一方面容易制备，同时也可以使空间中的氧含量降低，减少晶圆或冷却盘的氧化。在其他实施例中，还可以采用其他气体。

当采用多个冷却组件140时，可以仅使用一个气源162为多个冷却气流组件160供气。进一步地，可以在输气管162的通道上设置控制阀，由控制模块分别控制。该控制模块可以是例如UPC控制系统。

需要说明的是，上述实施例的去胶机台是在传统机台的基础上进行的改造，解决了传统机台在高温去胶工艺下不能快速冷却晶圆的问题。使得改造后的机台也能够实现快速的高温去胶。不仅免去了购置新的机台，节省成本，也提高了效率。同时，需要对传统的去胶机台中控制软件的晶圆传递路径进行相应的修改，该修改属于机台配置，由机台提供的配置功能即可实现。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种去胶机台，包括：

晶圆传送室，设有对准台和机械臂；

去胶工艺模块，设有去胶腔体，用于执行去胶工艺；

其中，所述晶圆传送室内还设有对完成去胶工艺后的晶圆进行冷却的冷却组件。

2.根据权利要求1所述的去胶机台，其特征在于，所述冷却组件有两个以上。

3.根据权利要求1所述的去胶机台，其特征在于，所述冷却组件包括：

底座；

支撑柱，设于所述底座上；

冷却盘，设于所述支撑柱上，用于放置去胶后的晶圆。

4.根据权利要求3所述的去胶机台，其特征在于，所述冷却盘为金属盘。

5.根据权利要求3所述的去胶机台，其特征在于，所述冷却盘为铝盘。

6.根据权利要求3所述的去胶机台，其特征在于，所述冷却盘上开设冷却槽。

7.根据权利要求6所述的去胶机台，其特征在于，所述冷却槽为多个同心圆环。

8.根据权利要求3所述的去胶机台，其特征在于，还包括晶圆升举单元，用于驱动晶圆上下移动。

9.根据权利要求6或7所述的去胶机台，其特征在于，还包括冷却气流组件，用于向所述冷却槽内吹入冷却气流。

10.根据权利要求9所述的去胶机台，其特征在于，所述冷却气流组件包括：

气源，用于提供冷却气体；

输气管，出气端穿过所述冷却盘进入所述冷却槽，进气端与所述气源连通。

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