CN216622964U - 用于晶圆显影的半自动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于晶圆显影的半自动装置。所述用于晶圆显影的半自动装置包括：机架，所述机架上设置有导轨；显影液槽，所述显影液槽设置在所述机架上，且与所述导轨活动配合，且能够沿所述导轨运动；晶圆装载单元，所述晶圆装载单元至少用于承载晶圆；第一驱动单元，与所述晶圆装载单元传动连接，并至少用于驱使所述晶圆装载单元于第一方向运动；第二驱动单元，与所述晶圆装载单元传动连接，并至少用于驱使所述晶圆装载单元于第二方向运动。本实用新型提供的用于晶圆显影的半自动装置结构简单，易于操作，可实现量化工艺参数、提高生产效率。

Description

用于晶圆显影的半自动装置

技术领域

本实用新型涉及一种晶圆显影装置，特别涉及一种用于晶圆显影的半自动装置，属于半导体制造技术领域。

背景技术

芯片光刻工艺一般包括曝光及图形转移等工艺过程，其中曝光大体可分为清洗、表面处理、光刻胶旋涂、前烘、曝光及显影等步骤。显影是在曝光区域在化学性质上与未曝光的区域不同，在特定的化学溶液中选择性的保留曝光区域(负胶)或者未曝光区域(正胶)，从而获得最终所需的光刻胶结构的过程。

现有的显影装置存在以下缺点：一方面自动化程度较低，工艺参数无法量化，生产效率低，另一方面，显影过程需要用到碱性化学溶液，碱性化学溶液若操作不当易发生安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于晶圆显影的半自动装置，以克服现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种用于晶圆显影的半自动装置，所述用于晶圆显影的半自动装置包括：

机架，所述机架上设置有导轨；

显影液槽，所述显影液槽设置在所述机架上，且与所述导轨活动配合，且能够沿所述导轨运动；

晶圆装载单元，所述晶圆装载单元至少用于承载晶圆；

第一驱动单元，与所述晶圆装载单元传动连接，并至少用于驱使所述晶圆装载单元于第一方向运动；

第二驱动单元，与所述晶圆装载单元传动连接，并至少用于驱使所述晶圆装载单元于第二方向运动。

作为优选，所述第一驱动单元包括气缸，所述气缸固设于所述机架第一位置，所述气缸的输出端与第二驱动单元连接。

作为优选，所述第二驱动单元还包括电机、联轴器和第一连接件，所述电机与所述第一驱动单元固定连接，所述电机的输出端连接有所述联轴器，所述联轴器与所述第一连接件固定连接；其中，所述第一连接件用于固定所述晶圆装载单元。

作为优选，所述第二驱动单元还包括支撑板，所述电机固定设置于支撑板上，所述支撑板与气缸的输出端固定连接。

作为优选，所述晶圆装载单元内部可拆卸设有多个晶圆承载盘，所述晶圆承载盘用于固定所述晶圆。

作为优选，所述晶圆装载单元内沿第三方向间隔设置多个晶圆承载盘。

作为优选，所述晶圆装载单元设有第二连接件，所述第二连接件与所述第一连接件可拆卸连接。

作为优选，所述晶圆装载单元的晶圆取放口处设置有活动部件，所述活动部件能够开合设置于所述晶圆装载单元的一侧。

作为优选，所述晶圆装载单元呈长方体状。

作为优选，所述用于晶圆显影的半自动装置还包括显影液槽，所述显影液槽用于放置有显影液。

作为优选，所述显影液槽设于所述机架的第二位置。

作为优选，所述机架底部固设有防渗槽，所述防渗槽位于所述显影液槽的一侧。

作为优选，所述用于晶圆显影的半自动装置还包括控制组件，所述控制组件设于所述机架上。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

1.本实用新型实施例提供的用于晶圆显影的半自动装置结构简单，易于操作，可实现量化工艺参数、提高生产效率。

2.本实用新型实施例提供的用于晶圆显影的半自动装置，降低人力成本，同时避免碱性化学溶液对操作人员造成安全事故。

3.本实用新型实施例提供的用于晶圆显影的半自动装置，可更换不同尺寸的晶圆装载单元以匹配不同尺寸的晶圆，对不同尺寸的晶圆进行显影工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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为本实用新型一典型实施例中提供的一种用于晶圆显影的半自动装置的正视图；

图2为本实用新型一典型实施例中提供的一种用于晶圆显影的半自动装置的侧视图；

图3为本实用新型一典型实施例中提供的一种用于晶圆显影的半自动装置中第二驱动单元的结构示意图；

图4为本实用新型一典型实施例中提供的一种用于晶圆显影的半自动装置中晶圆装载单元的结构示意图；

附图标记说明：1、机架；2、第二驱动单元；201、电机；202、联轴器；203、第一连接件；3、晶圆装载单元；301、第二连接件；302、把手；303、活动部件；304、晶圆承载盘；4、显影液槽；5、导轨；6、防渗槽；7、第一驱动单元；8、支撑板。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1，本实施例提供的一种用于晶圆显影的半自动装置，所述用于晶圆显影的半自动装置包括机架1，其中机架1设置有气动系统和电动系统。

具体的，气动系统和电动系统可以设置在机架1的内部，也可以设置在机架1外侧。

优选的，气动系统和电动系统设于机架1顶部，以便电动系统和气动系统与第一驱动单元和第二驱动单元连接。第一驱动单元与晶圆装载单元传动连接，第一驱动单元用于驱使晶圆装载单元于第一方向运动，第一方向为竖直方向。第二驱动单元与晶圆装载单元传动连接，第二驱动单元用于驱使晶圆装载单元于第二方向运动，第二方向为旋转方向。

具体的，第一驱动单元7的固定端固定设于机架1上，其中，第一驱动单元可以设置在机架顶部或侧壁位置，且在第一驱动单元预设位置处留有足够的升降空间。

具体的，第一驱动单元7可以是气缸，通过气缸推动实现升降。或者，第一驱动单元可以是丝杆，通过转动丝杆来实现升降。或者，第一驱动单元可以是通过链条传动实现升降等。

具体的，第一驱动单元7与气动系统和电动系统连接，通过操作气动系统或电动系统以驱动第一驱动单元7。

具体的，第二驱动单元2设置于第一驱动单元7的自由端，通过第一驱动单元7的自由端的升降进一步带动第二驱动单元2升降。

具体的，第二驱动单元2可以是电机、转动气缸或采用齿轮的第二驱动单元等。

具体的，第二驱动单元2与气动系统和电动系统连接，通过控制气动系统和电动系统控制第二驱动单元2运动。

需要注意的是，第二驱动单元2和第一驱动单元7可以同步驱动，也可以单独对其中一个机构进行驱动。

具体的，第二驱动单元2的转动端可拆卸连接有晶圆装载单元3，其中，晶圆装载单元3可以通过挂载的连接方式连接在第二驱动单元2的转动端；晶圆装载单元3可以通过卡接的方式连接在第二驱动单元2的转动端；晶圆装载单元3可以通过夹装的方式夹装在第二驱动单元2的转动端。

具体的，晶圆装载单元3和第二驱动单元2的转动端采用可拆卸的连接方式，以便于更换不同尺寸晶圆装载单元3以匹配不同尺寸的晶圆。同时，以便于从取下的晶圆装载单元3中取出或装入晶圆。

具体的，第二驱动单元2带动晶圆装载单元3转动为了将显影液均匀地涂覆到晶圆表面上，使显影液和光刻胶进行充分的反应。

具体的，晶圆装载单元3的表面应设置有通孔，通过通孔将晶圆装载单元3的内部和外部连通，使得显影液能够进入晶圆装载单元3内部，涂覆在晶圆表面。

具体的，晶圆装载单元3内可以装载有一个晶圆或多个晶圆。

例如：在晶圆装载单元3内的中心部可装载一个晶圆。

在晶圆装载单元3内沿竖直方向间隔设置多个晶圆。比如，在晶圆装载单元3内沿竖直方向等间距间隔设置3个晶圆。此时，一次可以对三个晶圆进行同时显影。

具体的，位于晶圆装载单元3升降方向设有显影液，当晶圆装载单元3位移到第一位置处时，晶圆装载单元3内部的晶圆完全没入显影液内，保证晶圆表面能够涂覆显影液。其中，第一位置可以是晶圆装载单元升降的终止位置。

具体的，第一驱动单元7优选气缸，其中，气缸固设于机架的第一位置，第一位置为机架靠近顶部位置处，气缸的伸缩端设置有第二驱动单元2。

具体的，第二驱动单元还包括电机201、联轴器202和第一连接件203，其中，电机201与第一驱动单元7的自由端连接，通过第一驱动单元7带动电机201升降移动，电机201的输出端连接有联轴器202，联轴器202与第一连接件203连接，通过电机201转动进一步带动第一连接件203转动，其中，第一连接件203和晶圆装载单元3可拆卸连接设置。

具体的，电机优选无刷电机。无刷电机具有无电刷、低干扰，噪音低运转流畅以及寿命长等优点。

具体的，操作人员可通过控制板改变电机转动方向、转速、加速度及运行时间等工艺参数，以对应不同的光刻胶厚度。

具体的，转动结构2还包括支撑板8，支撑板的一端与第一驱动单元7的自由端连接，支撑板8上固定安装有电机201。

具体的，晶圆装载单元3内部可拆卸设置多个晶圆承载盘304，其中，晶圆承载盘用于承载晶圆，一个晶圆承载盘304可以承载一个晶圆或多个晶圆。

具体的，晶圆承载盘304沿第三方向间隔设在晶圆装载单元3的内部。

具体的，第三方向可以是第一驱动单元的升降方向，也可以是与升降方向垂直的方向。

例如：晶圆承载盘的两侧可以设置有挂耳，通过挂耳和晶圆装载单元3的配合以间隔晶圆承载盘。

例如：也可以在晶圆装载单元3内部设置卡接槽，通过卡接槽卡接晶圆承载盘，实现晶圆承载盘在晶圆装载单元3内部的间隔设置。

具体的，晶圆装载单元3上设置有第二连接件301，其中，第二连接件301和第一连接件203配合设置。

具体的，第二连接件301和第一连接件203为可拆卸连接。

例如：第一连接件203为一种挂孔，第二连接件301为挂钩，通过挂钩挂到挂孔上实现可拆卸连接。

优选的，第一连接件203为夹爪，且夹爪上设置有多个槽孔，第二连接件301设有卡位件，卡位件的个数、位置应该和槽孔对应。保证第二连接件301和第一连接件203卡接牢固和便于拆卸。

具体的，在晶圆装载单元3的一侧设置有活动部件303，其中，活动部件303可开合设置于晶圆装载单元3的一侧。

例如：活动部件303和晶圆装载单元3铰接设置。

具体的，晶圆装载单元3可以设置成长方体形状。

具体的，活动部件303上设置有把手302，通过拉动把手302实现活动部件303的闭合情况。

具体的，机架底部设置有显影液槽4，显影液槽4内放置有显影液。

具体的，显影液槽4设置于晶圆装载单元3的正下方，保证晶圆装载单元3中的晶圆能够没入显影液槽4内部的显影液。显影液槽设于机架的第二位置，第二位置为机架的底端位置。

具体的，显影液槽4可滑动设置于机架1上。其中，机架1上设置一个或多个导轨5，将显影液槽4设置在导轨5上，使显影液槽4能够在机架1上滑动。以便于向显影液槽4内放入显影液。

具体的，机架1的底部设置防渗槽6，其中，防渗槽6可焊接于机架1上，防渗槽6位于显影液槽4的正下方。

具体的，用于晶圆显影的半自动装置设置有控制组件，控制组件设置在机架上。

具体的，控制组件包括：急停开关、机控阀、开关和控制面板等。

本实用新型的工作原理是：

工作人员根据晶圆的大小选取适合的晶圆装载单元3，首先将需要显影的晶圆放置到显影承载盘304内，随后将多个晶圆承载盘304间隔放置在晶圆装载单元3内部。将晶圆装载单元3的活动部件303闭合，防止晶圆承载盘304在显影的过程中从晶圆装载单元3中脱离。进一步将晶圆装载单元3中的第二连接件301和第二驱动单元2中的第一连接件203配合安装，使晶圆装载单元3固定在第二驱动单元2上。随后转动开关，控制第一驱动单元7带动第二驱动单元2和晶圆装载单元3向下移动，使晶圆装载单元3整个没入显影液中，然后第二驱动单元2带动晶圆装载单元3在显影液中转动，操作人员可通过控制板改变电机转动方向、转速、加速度及运行时间等工艺参数，以对应不同的光刻胶厚度。显影工艺完成后，控制第一驱动单元7带动晶圆装载单元3向上移动，晶圆装载单元3移动到合适位置后，拆下晶圆装载单元3，从中取出完成显影工艺的晶圆。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于包括：

机架，所述机架上设置有导轨；

显影液槽，所述显影液槽设置在所述机架上，且与所述导轨活动配合，且能够沿所述导轨运动；

晶圆装载单元，所述晶圆装载单元至少用于承载晶圆；

第一驱动单元，与所述晶圆装载单元传动连接，并至少用于驱使所述晶圆装载单元于第一方向运动；

第二驱动单元，与所述晶圆装载单元传动连接，并至少用于驱使所述晶圆装载单元于第二方向运动。

2.根据权利要求1所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述第一驱动单元包括气缸，所述气缸固设于所述机架第一位置，所述气缸的输出端与第二驱动单元连接。

3.根据权利要求2所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述第二驱动单元还包括电机、联轴器和第一连接件，所述电机与所述第一驱动单元固定连接，所述电机的输出端连接有所述联轴器，所述联轴器与所述第一连接件固定连接；

其中，所述第一连接件用于固定所述晶圆装载单元。

4.根据权利要求3所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述第二驱动单元还包括支撑板，所述电机固定设置于支撑板上，所述支撑板与气缸的输出端固定连接。

5.根据权利要求3所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述晶圆装载单元内部可拆卸设有多个晶圆承载盘，所述晶圆承载盘用于固定所述晶圆；和/或，所述晶圆装载单元内沿第三方向间隔设置多个晶圆承载盘。

6.根据权利要求5所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述晶圆装载单元设有第二连接件，所述第二连接件与所述第一连接件可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述晶圆装载单元的晶圆取放口处设置有活动部件，所述活动部件能够开合设置于所述晶圆装载单元的一侧；和/或，所述晶圆装载单元呈长方体状。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述用于晶圆显影的半自动装置还包括显影液槽，所述显影液槽用于放置有显影液；和/或，所述显影液槽设于所述机架的第二位置。

9.根据权利要求8所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述机架底部固设有防渗槽，所述防渗槽位于所述显影液槽的一侧。

10.根据权利要求1所述的用于晶圆显影的半自动装置，其特征在于：所述用于晶圆显影的半自动装置还包括控制组件，所述控制组件设于所述机架上。

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