CN220543851U - 用于涂胶显影设备的片盒模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于涂胶显影设备的片盒模块，包括旋转式片盒装载单元、层间机械手和片盒窗口，N个旋转式片盒装载单元关于对称轴对称分布于所述层间机械手的两侧，N为任意大于1的整数；所述片盒模块的一侧用于与工艺模块对接，所述对称轴位于由所述片盒模块指向所述工艺模块的直线；所述旋转式片盒装载单元用于装载晶圆传送盒；所述层间机械手用于将晶圆送入晶圆传送盒或从所述晶圆传送盒取出；N个片盒窗口一一对应朝向所述N个旋转式片盒装载单元；所述片盒窗口的内径大于所述晶圆传送盒的外径。该片盒模块用于提升涂胶显影工艺的产能。

Description

用于涂胶显影设备的片盒模块

技术领域

本实用新型涉及晶圆处理领域，尤其涉及一种用于涂胶显影设备的片盒模块。

背景技术

现有半导体加工的光刻工艺中，涂胶设备、光刻设备和显影设备分别完成光刻胶涂布工艺流程、光刻工艺流程以及显影工艺流程。随着半导体加工工艺水平的提升，市场主流将涂胶显影设备与光刻设备连接在一起从而完成整套光刻工艺流程，其中通常把涂胶工艺流程和显影工艺流程集成在同一设备上，同时需要涂胶显影设备的产能大于光刻设备的产能。

目前，涂胶显影设备中的晶圆在不进行工艺时存放于片盒装载单元(load port)，由于现有技术中的片盒装载单元距离工艺层较远，机械手往返传送晶圆时行程大，需耗费的时间长，因此会导致涂胶显影设备的产能不足。因此，亟需一种新型的用于涂胶显影设备的片盒模块以改善上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于涂胶显影设备的片盒模块，该片盒模块用于提升涂胶显影工艺的产能。

本实用新型提供一种用于涂胶显影设备的片盒模块，包括旋转式片盒装载单元、层间机械手和片盒窗口，N个旋转式片盒装载单元关于对称轴对称分布于所述层间机械手的两侧，N为任意大于1的整数；所述片盒模块的一侧用于与工艺模块对接，所述对称轴位于由所述片盒模块指向所述工艺模块的直线；所述旋转式片盒装载单元用于装载晶圆传送盒；所述层间机械手用于将晶圆送入晶圆传送盒或从所述晶圆传送盒取出；N个片盒窗口一一对应朝向所述N个旋转式片盒装载单元；所述片盒窗口的内径大于所述晶圆传送盒的外径。

本实用新型的方法有益效果为：本实用新型通过设置N个旋转式片盒装载单元关于对称轴对称分布于所述层间机械手的两侧，便于层间机械手直接从旋转式片盒装载单元中取待处理的晶圆，也便于层间机械手将已处理的晶圆放入旋转式片盒装载单元。本实用新型通过设置N个片盒窗口一一对应朝向所述N个旋转式片盒装载单元，便于从旋转式片盒装载单元拿取晶圆传送盒，也便于将晶圆传送盒放置到相应的旋转式片盒装载单元，因此有利于提升涂胶显影设备的产能。

可选的，所述片盒模块内还设有片盒缓存位和片盒机械手；所述片盒缓存位用于装载晶圆传送盒；所述片盒机械手用于将所述晶圆传送盒从所述片盒缓存位转移至所述旋转式片盒装载单元，或将所述晶圆传送盒从所述旋转式片盒装载单元转移至所述片盒缓存位。

可选的，还包括穿墙单元，所述穿墙单元的第一端设于所述片盒模块内，所述穿墙单元的第二端设于所述工艺模块内；所述工艺模块设有若干工艺层；所述穿墙单元与所述工艺层一一对应设置；每个所述穿墙单元包括第一穿墙机械手和第二穿墙机械手，同一个穿墙单元中的第一穿墙机械手和第二穿墙机械手用于反向传输晶圆。

可选的，所述层间机械手用于将晶圆传送盒中的晶圆送至第一穿墙机械手，所述第一穿墙机械手用于将所述晶圆向工艺模块传输；或者，所述第二穿墙机械手用于将所述晶圆向片盒模块传输；所述层间机械手用于将第二穿墙机械手中的晶圆送至晶圆传送盒。

可选的，还包括穿墙窗口；所述穿墙窗口的内径大于所述晶圆；所述穿墙窗口用于容置所述第一穿墙机械手或所述第二穿墙机械手。

可选的，还包括层间窗口；每个所述第一穿墙机械手和每个所述第二穿墙机械手均对应设置有不同的层间窗口。

可选的，所述N个旋转式片盒装载单元中包括第一旋转式片盒装载单元和第二旋转式片盒装载单元；第一旋转式片盒装载单元的数量为2，关于对称轴对称分布于所述层间机械手的两侧，所述第一旋转式片盒装载单元上装载设有第一晶圆传送盒；所述层间机械手用于将第一晶圆传送盒中的晶圆送至第一穿墙机械手；第二旋转式片盒装载单元的数量为2，关于对称轴对称分布于所述层间机械手的两侧，所述第二旋转式片盒装载单元上装载设有第二晶圆传送盒；所述层间机械手用于将晶圆从第二穿墙机械手传送到第二晶圆传送盒内。

可选的，所述层间机械手和所述层内机械手均设置有若干末端执行器；在抓取晶圆时，位于所述对称轴同侧的若干末端执行器互相靠近；在释放晶圆时，位于所述对称轴同侧的若干末端执行器互相远离；在将晶圆从工艺单元或圆传送盒中取出时，位于所述对称轴不同侧的末端执行器互相靠近；在将晶圆送入工艺单元或圆传送盒中时，位于所述对称轴不同侧的末端执行器互相远离。

可选的，所述末端执行器的数量为4，4个末端执行器呈对称状设置于所述对称轴的两侧。

可选的，所述旋转式片盒装载单元包括活动连接的载台和转板；所述载台与所述片盒窗口相对固定；所述转板用于驱动所述晶圆传送盒相对于所述载台转动。

可选的，所述旋转式片盒装载单元滑动连接有窗板；当所述层间机械手靠近所述旋转式片盒装载单元时，所述窗板滑动至开启状态；当所述层间机械手远离所述旋转式片盒装载单元时，所述窗板滑动至闭合状态。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种涂胶显影设备的俯视结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种涂胶显影设备的片盒模块的立体结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种设有转板的旋转式片盒装载单元的结构示意图。

图中标号：

101、片盒缓存位；102、旋转式片盒装载单元；1021、载台；1022、转板；1023、连接销；1024、窗板；103、片盒机械手；104、片盒窗口；105、穿墙窗口；106、层间窗口；107、隔板；3、层间机械手；301、晶圆传送盒；311、第一末端执行器；312、第二末端执行器；313、第三末端执行器；314、第四末端执行器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，如图1-2所示，本实用新型提供用于涂胶显影设备的片盒模块；包括旋转式片盒装载单元102和层间机械手3。所述旋转式片盒装载单元102用于装载晶圆传送盒301；所述层间机械手3用于将晶圆送入晶圆传送盒301或从所述晶圆传送盒301取出；所述片盒模块的第一方向侧用于与工艺模块对接；示例性的，所述工艺模块包括竖直排列的3层工艺层。

一些具体的实施例中，2个旋转式片盒装载单元102关于对称轴对称分布于所述层间机械手3的两侧；再一些具体的实施例中，4个旋转式片盒装载单元102关于对称轴对称分布于所述层间机械手3的两侧；值得说明的是，旋转式片盒装载单元102的数量可以为任意正整数。

值得说明的是，本实施例可以设置N个旋转式片盒装载单元102关于对称轴对称分布于所述层间机械手3的两侧，N为任意正整数，便于层间机械手3直接从旋转式片盒装载单元102中取待处理的晶圆，也便于层间机械手3将已处理的晶圆放入旋转式片盒装载单元102。本实施例通过设置N个片盒窗口104一一对应朝向所述N个旋转式片盒装载单元102，便于从旋转式片盒装载单元拿取晶圆传送盒301，也便于将晶圆传送盒301放置到相应的旋转式片盒装载单元102，因此有利于提升涂胶显影设备的产能。

如图2所示，在一些实施例中，所述片盒模块内还设有片盒缓存位101和片盒机械手103；所述片盒机械手103设于所述片盒缓存位101和所述旋转式片盒装载单元102之间。所述片盒缓存位101用于装载晶圆传送盒301；所述片盒机械手103用于将所述晶圆传送盒301从所述片盒缓存位101转移至所述旋转式片盒装载单元102。另一些实施例中，所述片盒机械手103用于将所述晶圆传送盒301从所述旋转式片盒装载单元102转移至所述片盒缓存位101。

具体的，片盒缓存位101设置为8个，呈上下2层设置于片盒模块内。旋转式片盒装载单元102设置为4个，呈上下2层设置于片盒模块内。当所述片盒机械手103沿第一方向运动时，用于将所述晶圆传送盒301从所述片盒缓存位101转移至所述旋转式片盒装载单元102。当所述片盒机械手103沿第二方向运动时，用于将所述晶圆传送盒301从所述旋转式片盒装载单元102转移至所述片盒缓存位101。当所述片盒机械手103沿第三方向或第四方向运动时，用于对同一层的正片盒缓存位101。当所述片盒机械手103沿第五方向或第六方向运动时，用于对正不同层的正片盒缓存位101。

另一些具体的实施例中，所述片盒模块内设有片盒窗口104。所述片盒窗口104的内径大于所述晶圆传送盒301的外径，以便于片盒机械手103驱动晶圆传送盒301通过所述片盒窗口104放置到旋转式片盒装载单元102；或便于片盒机械手103从片盒窗口104穿过，拿取旋转式片盒装载单元102上的晶圆传送盒301。

示例性的，所述片盒窗口104的宽度d1大于所述晶圆传送盒301的宽度d2,所述片盒窗口104的高度h1大于所述晶圆传送盒301的高度h2。

如图3所示，在一些实施例中，旋转式片盒装载单元102包括活动连接的载台1021和转板1022；所述载台1021与所述片盒窗口104相对固定；所述转板1022用于驱动所述晶圆传送盒相对于所述载台1021转动。

具体的，所述转板1022的顶端设有三个连接销1023，用于与晶圆传送盒的底端面配合。示例性的，所述旋转式片盒装载单元102还包括伺服电机，所述伺服电机的外壳与所述载台1021固定连接，所述伺服电机的主轴与所述转板1022固定连接，当所述伺服电机工作时，所述主轴带动转板1022、连接销1023和晶圆传送盒共同旋转90度。本示例能够使晶圆传送盒转向，适用于片盒缓存位要求的晶圆传送盒放置方向和层间窗口的朝向不同的情况。

在一些实施例中，所述旋转式片盒装载单元102滑动连接有窗板1024；当所述层间机械手3靠近所述旋转式片盒装载单元102时，所述窗板1024滑动至开启状态；当所述层间机械手3远离所述旋转式片盒装载单元102时，所述窗板1024滑动至闭合状态。

在一些实施例中，还包括穿墙单元，所述穿墙单元的第一端设于所述片盒模块内，所述穿墙单元的第二端设于工艺模块内；所述穿墙单元与所述工艺层一一对应设置；每个所述穿墙单元包括第一穿墙机械手和第二穿墙机械手，同一个穿墙单元中的第一穿墙机械手和第二穿墙机械手用于反向传输晶圆。

请参照图2，具体的，第一穿墙机械手用于将晶圆沿第一方向传送晶圆；第二穿墙机械手用于将晶圆沿第二方向传送晶圆。第一穿墙机械手和第二穿墙机械手的底端均设有隔板107，所述隔板107用于承载所述第一穿墙机械手和第二穿墙机械手。

另一些具体的实施例中，片盒模块还设有层间窗口106和穿墙窗口105；所述层间窗口106和穿墙窗口105的内径均大于所述晶圆；所述层间窗口106与上述穿墙机械手一一对应设置；层间机械手3用于从第一晶圆传送盒301中取出待处理的晶圆，驱动所述待处理的晶圆穿过所述层间窗口106至第一穿墙机械手；所述第一穿墙机械手用于带动所述待处理的晶圆从穿墙窗口105进入工艺模块。

又一些具体的实施例中，所述第二穿墙机械手用于带动已处理的晶圆从所述穿墙窗口105进入片盒模块；所述层间机械手3用于穿过所述层间窗口106从第二穿墙机械手上拿取已处理的晶圆；所述层间机械手3用于将所述已处理的晶圆送入第二晶圆传送盒301。

值得说明的是，上述第一晶圆传送盒301和第二传送盒为不同的晶圆传送盒301，所述第一晶圆传送盒301用于装载待处理的晶圆，所述第二晶圆传送盒301用于装载已处理的晶圆。这种设置能够避免已处理的晶圆和待处理的晶圆处于同一晶圆传送盒301产生的交叉污染。

参照图1，在一些实施例中，所述层间机械手3和所述层内机械手均设置有第一末端执行器311、第二末端执行器312、第三末端执行器313和第四末端执行器314；第一末端执行器311和第二末端执行器312关于所述对称轴对称；第三末端执行器313和第四末端执行器314关于所述对称轴对称。

具体的，在抓取晶圆时，第一末端执行器311和第三末端执行器313互相靠近，同时第二末端执行器312和第四末端执行器314互相靠近。在另一些具体实施例中，在释放晶圆时，第一末端执行器311和第三末端执行器313互相远离，同时第二末端执行器312和第四末端执行器314互相远离。

在又一些具体实施例中，在将晶圆从工艺单元或圆传送盒中取出时，第一末端执行器311和第二末端执行器312互相靠近，同时第三末端执行器313和第四末端执行器314互相靠近。在将晶圆送入工艺单元或圆传送盒中时，第一末端执行器311和第二末端执行器312互相远离，同时第三末端执行器313和第四末端执行器314互相远离。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种用于涂胶显影设备的片盒模块，其特征在于，包括旋转式片盒装载单元、层间机械手和片盒窗口，N个旋转式片盒装载单元关于对称轴对称分布于所述层间机械手的两侧，N为任意大于1的整数；所述片盒模块的一侧用于与工艺模块对接，所述对称轴位于由所述片盒模块指向所述工艺模块的直线；

所述旋转式片盒装载单元用于装载晶圆传送盒；所述层间机械手用于将晶圆送入晶圆传送盒或从所述晶圆传送盒取出；

N个片盒窗口一一对应朝向所述N个旋转式片盒装载单元；所述片盒窗口的内径大于所述晶圆传送盒的外径。

2.根据权利要求1所述的片盒模块，其特征在于，所述片盒模块内还设有片盒缓存位和片盒机械手；所述片盒缓存位用于装载晶圆传送盒；

所述片盒机械手用于将所述晶圆传送盒从所述片盒缓存位转移至所述旋转式片盒装载单元，或将所述晶圆传送盒从所述旋转式片盒装载单元转移至所述片盒缓存位。

3.根据权利要求1所述的片盒模块，其特征在于，还包括穿墙单元，所述穿墙单元的第一端设于所述片盒模块内，所述穿墙单元的第二端设于所述工艺模块内；

所述工艺模块设有若干工艺层；所述穿墙单元与所述工艺层一一对应设置；

每个所述穿墙单元包括第一穿墙机械手和第二穿墙机械手，同一个穿墙单元中的第一穿墙机械手和第二穿墙机械手用于反向传输晶圆。

4.根据权利要求3所述的片盒模块，其特征在于，所述层间机械手用于将晶圆传送盒中的晶圆送至第一穿墙机械手，所述第一穿墙机械手用于将所述晶圆向工艺模块传输；或者，

所述第二穿墙机械手用于将所述晶圆向片盒模块传输；所述层间机械手用于将第二穿墙机械手中的晶圆送至晶圆传送盒。

5.根据权利要求4所述的片盒模块，其特征在于，还包括穿墙窗口；所述穿墙窗口的内径大于所述晶圆；所述穿墙窗口用于容置所述第一穿墙机械手或所述第二穿墙机械手。

6.根据权利要求4所述的片盒模块，其特征在于，还包括层间窗口；每个所述第一穿墙机械手和每个所述第二穿墙机械手均对应设置有不同的层间窗口。

7.根据权利要求1所述的片盒模块，其特征在于，所述N个旋转式片盒装载单元中包括第一旋转式片盒装载单元和第二旋转式片盒装载单元；

第一旋转式片盒装载单元的数量为2，关于对称轴对称分布于所述层间机械手的两侧，所述第一旋转式片盒装载单元上装载设有第一晶圆传送盒；所述层间机械手用于将第一晶圆传送盒中的晶圆送至第一穿墙机械手；

第二旋转式片盒装载单元的数量为2，关于对称轴对称分布于所述层间机械手的两侧，所述第二旋转式片盒装载单元上装载设有第二晶圆传送盒；所述层间机械手用于将晶圆从第二穿墙机械手传送到第二晶圆传送盒内。

8.根据权利要求1所述的片盒模块，其特征在于，所述层间机械手和所述层内机械手均设置有若干末端执行器；

在抓取晶圆时，位于所述对称轴同侧的若干末端执行器互相靠近；在释放晶圆时，位于所述对称轴同侧的若干末端执行器互相远离；

在将晶圆从工艺单元或圆传送盒中取出时，位于所述对称轴不同侧的末端执行器互相靠近；在将晶圆送入工艺单元或圆传送盒中时，位于所述对称轴不同侧的末端执行器互相远离。

9.根据权利要求1所述的片盒模块，其特征在于，所述旋转式片盒装载单元包括活动连接的载台和转板；所述载台与所述片盒窗口相对固定；所述转板用于驱动所述晶圆传送盒相对于所述载台转动。

10.根据权利要求2所述的片盒模块，其特征在于，所述旋转式片盒装载单元滑动连接有窗板；当所述层间机械手靠近所述旋转式片盒装载单元时，所述窗板滑动至开启状态；当所述层间机械手远离所述旋转式片盒装载单元时，所述窗板滑动至闭合状态。