一种半导体加工用晶圆涂胶机的制作方法

文档序号:37970668发布日期:2024-05-13 12:18阅读:115来源:国知局

本发明涉及半导体领域的涂胶设备,尤其涉及一种半导体加工用晶圆涂胶机。


背景技术:

1、在半导体的制造过程中,晶圆涂胶是一个关键步骤,主要用于光刻工艺,它是集成电路制造的核心环节之一,在晶圆涂胶的步骤中,会在硅晶圆表面均匀地涂覆一层光刻胶,这层胶具有感光特性。

2、目前,通常是利用涂胶机以旋转涂布的方式将光刻胶涂覆在晶圆表面,即驱动晶圆进行高速旋转,同时将光刻胶滴在晶圆顶面的中央位置,利用离心力将胶液甩出,使胶液被拉伸并在晶圆表面形成一层薄膜,然后逐渐趋于均匀分布,多余的胶液会因为离心力过大而被甩离晶圆表面。但是现有的涂胶机存在一定的缺陷:

3、1、当晶圆在旋转将胶液甩出时,由于胶液是以不规则的移动路径在晶圆表面进行扩散,所以胶液无法一次性完全覆盖晶圆表面,此时需要持续在晶圆表面滴加胶液,直至胶液完全覆盖晶圆表面,如此将会产生大量的多余胶液被甩离晶圆表面,而无法再次使用,由于光刻胶成本较高,消耗量较大,导致半导体芯片的成本较高;

4、2、在放置晶圆时,人工难以准确地将晶圆放置在旋转中心上,所以晶圆在转动时,由于晶圆表面各处的离心力不同,会导致胶液分布不均匀,实现的涂胶效果较差;

5、3、现有的涂胶机通常只能对一个晶圆进行涂胶,在晶圆批量涂胶的过程中,实现的涂胶效率较低。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供一种半导体加工用晶圆涂胶机,能克服现有的涂胶机在对晶圆进行涂胶时,不仅涂胶效果较差、涂胶效率较低,而且成本较高的缺点。

2、本发明的技术实施方案为:一种半导体加工用晶圆涂胶机,包括有工作台、控制面板、吸附旋转组件和滴胶组件,还包括有放料罐ⅰ、弧形框、电动推杆、滑动架、刮板、弧形挡板、橡胶滚轮和上料机构,放料罐ⅰ连接于工作台顶面,多组弧形框对称连接于放料罐ⅰ内,电动推杆对称连接于放料罐ⅰ上,滑动架连接于电动推杆的伸缩杆上,且滑动架滑动贯穿放料罐ⅰ侧面,刮板连接于弧形框侧面,弧形挡板间隔均匀连接于滑动架上,且弧形挡板位于弧形框内,橡胶滚轮转动连接于弧形挡板上,上料机构用于将晶圆放置于各个吸附旋转组件上,随后关闭放料罐ⅰ能使弧形框包裹在晶圆外侧,再通过电动推杆驱动滑动架往靠近晶圆的方向移动,能带动弧形挡板和橡胶滚轮同步移动,以推动晶圆在吸附旋转组件上进行移动居中,随后吸附旋转组件能吸附住晶圆并带动晶圆旋转,滴胶组件能将光刻胶滴在晶圆顶面的中央位置,利用离心力将胶液甩出,弧形挡板能挡住被甩出的胶液,使被甩出的胶液能暂时停留在晶圆顶面边缘处,随后胶液随晶圆继续转动能沿着刮板往靠近晶圆中心位置蔓延,直至胶液完全覆盖晶圆表面。

3、更为优选的是,弧形框上还包括有密封圈,密封圈对称连接于弧形框端部,以使同组的两个弧形框转动闭合时,密封圈能对同组的两个弧形框之间进行密封。

4、更为优选的是,上料机构包括有放料框ⅰ、机械臂、驱动电机ⅰ、连接方杆、取料吸盘和收展组件,放料框ⅰ放置于工作台顶面,且放料框ⅰ内间隔均匀开有用于放置晶圆的放置槽,机械臂安装于工作台顶面,驱动电机ⅰ连接于机械臂端部,连接方杆连接于驱动电机ⅰ的输出轴上,多个取料吸盘间隔滑动连接于连接方杆上,通过机械臂能控制多个取料吸盘同步移动至放料框ⅰ内的晶圆底面,随后取料吸盘能吸住晶圆底面,以带动晶圆移动远离放料框ⅰ,收展组件用于驱动多个取料吸盘沿连接方杆的轴向移动展开,以使相邻两个取料吸盘之间的间距能适配相邻两个吸附旋转组件之间的间距,随后通过机械臂能控制取料吸盘将晶圆放置于各个吸附旋转组件上。

5、更为优选的是,收展组件包括有驱动电机ⅱ、绕线轮、拉绳和连接绳,驱动电机ⅱ连接于连接方杆上端,绕线轮连接于驱动电机ⅱ的输出轴上,拉绳连接绕线轮和最上侧的取料吸盘,连接绳连接于相邻的两个取料吸盘侧面之间,以使驱动电机ⅱ驱动绕线轮转动对拉绳进行收卷,能带动最上侧的取料吸盘沿着连接方杆进行上升,通过连接绳能带动其余取料吸盘依次沿着连接方杆进行上升。

6、更为优选的是,收展组件还包括有限位挡架,限位挡架连接于取料吸盘上,限位挡架用于对连接绳进行限位,以防连接绳夹在相邻的两个取料吸盘之间。

7、更为优选的是,弧形框上还包括有清理组件,清理组件包括有收集箱、导流框、连接环和刮杆,收集箱连接于工作台侧面,导流框连接于放料罐ⅰ外侧,且导流框下端与收集箱连通,弧形框侧面开有与导流框连通的斜槽,连接环连接于吸附旋转组件上,刮杆连接于连接环侧面,且刮杆端部与弧形框内壁接触,以使吸附旋转组件在带动晶圆转动时,能驱动连接环和刮杆同步转动,刮杆能对弧形框内残留的光刻胶进行刮动,以使光刻胶能沿着斜槽和导流框流动至收集箱内进行收集。

8、更为优选的是,清理组件还包括有放置环和配重块,放置环连接于连接环远离刮杆的一侧,配重块连接于放置环内,以通过配重块的重力克服刮杆的重力。

9、更为优选的是,工作台上还包括有放料框ⅱ、放料罐ⅱ和加热板,放料框ⅱ放置于工作台顶面,放料罐ⅱ连接于工作台顶面,加热板均匀间隔连接于放料罐ⅱ内,加热板用于对涂胶后的晶圆进行加热烘干。

10、与现有技术相比,本发明具有如下优点:1、本发明通过弧形挡板能挡住晶圆上被甩出的胶液,使被甩出的胶液能暂时停留在晶圆顶面边缘处,随后胶液随晶圆继续转动能沿着刮板往靠近晶圆中心位置蔓延,直至胶液完全覆盖晶圆表面,如此不仅能避免大量的光刻胶浪费,且能对多个晶圆进行同步涂胶,提高涂胶效率。

11、2、本发明通过电动推杆驱动滑动架往靠近晶圆的方向移动,能推动晶圆在蜂窝吸盘上进行移动居中,使晶圆的圆心、蜂窝吸盘的圆心和伺服电机输出轴的轴线竖向对齐,保证涂胶效果。

12、3、本发明通过清理组件能对还未凝固的光刻胶进行出料收集,从而使光刻胶远离晶圆的涂胶环境,避免人工后续处理光刻胶时会污染晶圆的涂胶环境,保证晶圆的涂胶效果。



技术特征:

1.一种半导体加工用晶圆涂胶机,包括有工作台(1)、控制面板(2)、吸附旋转组件(3)和滴胶组件(4),其特征是,还包括有放料罐ⅰ(5)、弧形框(6)、电动推杆(7)、滑动架(8)、刮板(9)、弧形挡板(10)、橡胶滚轮(101)和上料机构,放料罐ⅰ(5)连接于工作台(1)顶面,多组弧形框(6)对称连接于放料罐ⅰ(5)内,电动推杆(7)对称连接于放料罐ⅰ(5)上,滑动架(8)连接于电动推杆(7)的伸缩杆上,且滑动架(8)滑动贯穿放料罐ⅰ(5)侧面,刮板(9)连接于弧形框(6)侧面,弧形挡板(10)间隔均匀连接于滑动架(8)上,且弧形挡板(10)位于弧形框(6)内,橡胶滚轮(101)转动连接于弧形挡板(10)上,上料机构用于将晶圆放置于各个吸附旋转组件(3)上,随后关闭放料罐ⅰ(5)能使弧形框(6)包裹在晶圆外侧,再通过电动推杆(7)驱动滑动架(8)往靠近晶圆的方向移动,能带动弧形挡板(10)和橡胶滚轮(101)同步移动,以推动晶圆在吸附旋转组件(3)上进行移动居中,随后吸附旋转组件(3)能吸附住晶圆并带动晶圆旋转,滴胶组件(4)能将光刻胶滴在晶圆顶面的中央位置,利用离心力将胶液甩出,弧形挡板(10)能挡住被甩出的胶液,使被甩出的胶液能暂时停留在晶圆顶面边缘处,随后胶液随晶圆继续转动能沿着刮板(9)往靠近晶圆中心位置蔓延,直至胶液完全覆盖晶圆表面。

2.按照权利要求1所述的一种半导体加工用晶圆涂胶机,其特征是,弧形框(6)上还包括有密封圈(61),密封圈(61)对称连接于弧形框(6)端部,以使同组的两个弧形框(6)转动闭合时,密封圈(61)能对同组的两个弧形框(6)之间进行密封。

3.按照权利要求1所述的一种半导体加工用晶圆涂胶机,其特征是,上料机构包括有放料框ⅰ(11)、机械臂(12)、驱动电机ⅰ(13)、连接方杆(14)、取料吸盘(15)和收展组件,放料框ⅰ(11)放置于工作台(1)顶面,且放料框ⅰ(11)内间隔均匀开有用于放置晶圆的放置槽(1101),机械臂(12)安装于工作台(1)顶面,驱动电机ⅰ(13)连接于机械臂(12)端部,连接方杆(14)连接于驱动电机ⅰ(13)的输出轴上,多个取料吸盘(15)间隔滑动连接于连接方杆(14)上,通过机械臂(12)能控制多个取料吸盘(15)同步移动至放料框ⅰ(11)内的晶圆底面,随后取料吸盘(15)能吸住晶圆底面,以带动晶圆移动远离放料框ⅰ(11),收展组件用于驱动多个取料吸盘(15)沿连接方杆(14)的轴向移动展开,以使相邻两个取料吸盘(15)之间的间距能适配相邻两个吸附旋转组件(3)之间的间距,随后通过机械臂(12)能控制取料吸盘(15)将晶圆放置于各个吸附旋转组件(3)上。

4.按照权利要求3所述的一种半导体加工用晶圆涂胶机,其特征是,收展组件包括有驱动电机ⅱ(16)、绕线轮(17)、拉绳(18)和连接绳(19),驱动电机ⅱ(16)连接于连接方杆(14)上端,绕线轮(17)连接于驱动电机ⅱ(16)的输出轴上,拉绳(18)连接绕线轮(17)和最上侧的取料吸盘(15),连接绳(19)连接于相邻的两个取料吸盘(15)侧面之间,以使驱动电机ⅱ(16)驱动绕线轮(17)转动对拉绳(18)进行收卷,能带动最上侧的取料吸盘(15)沿着连接方杆(14)进行上升,通过连接绳(19)能带动其余取料吸盘(15)依次沿着连接方杆(14)进行上升。

5.按照权利要求4所述的一种半导体加工用晶圆涂胶机,其特征是,收展组件还包括有限位挡架(20),限位挡架(20)连接于取料吸盘(15)上,限位挡架(20)用于对连接绳(19)进行限位,以防连接绳(19)夹在相邻的两个取料吸盘(15)之间。

6.按照权利要求1所述的一种半导体加工用晶圆涂胶机,其特征是,弧形框(6)上还包括有清理组件,清理组件包括有收集箱(21)、导流框(22)、连接环(23)和刮杆(24),收集箱(21)连接于工作台(1)侧面,导流框(22)连接于放料罐ⅰ(5)外侧,且导流框(22)下端与收集箱(21)连通,弧形框(6)侧面开有与导流框(22)连通的斜槽(62),连接环(23)连接于吸附旋转组件(3)上,刮杆(24)连接于连接环(23)侧面,且刮杆(24)端部与弧形框(6)内壁接触,以使吸附旋转组件(3)在带动晶圆转动时,能驱动连接环(23)和刮杆(24)同步转动,刮杆(24)能对弧形框(6)内残留的光刻胶进行刮动,以使光刻胶能沿着斜槽(62)和导流框(22)流动至收集箱(21)内进行收集。

7.按照权利要求6所述的一种半导体加工用晶圆涂胶机,其特征是,清理组件还包括有放置环(25)和配重块(26),放置环(25)连接于连接环(23)远离刮杆(24)的一侧,配重块(26)连接于放置环(25)内,以通过配重块(26)的重力克服刮杆(24)的重力。

8.按照权利要求1所述的一种半导体加工用晶圆涂胶机,其特征是,工作台(1)上还包括有放料框ⅱ(27)、放料罐ⅱ(28)和加热板(29),放料框ⅱ(27)放置于工作台(1)顶面,放料罐ⅱ(28)连接于工作台(1)顶面,加热板(29)均匀间隔连接于放料罐ⅱ(28)内,加热板(29)用于对涂胶后的晶圆进行加热烘干。


技术总结
本发明涉及半导体领域的涂胶设备,尤其涉及一种半导体加工用晶圆涂胶机。包括有放料罐Ⅰ、弧形框、电动推杆、滑动架、刮板、弧形挡板等,放料罐Ⅰ连接于工作台顶面,多组弧形框对称连接于放料罐Ⅰ内,电动推杆对称连接于放料罐Ⅰ上,滑动架连接于电动推杆的伸缩杆上,且滑动架滑动贯穿放料罐Ⅰ侧面,刮板连接于弧形框侧面,弧形挡板间隔均匀连接于滑动架上,且弧形挡板位于弧形框内。本发明通过弧形挡板能挡住晶圆上被甩出的胶液,使被甩出的胶液能暂时停留在晶圆顶面边缘处,随后胶液随晶圆继续转动能沿着刮板往靠近晶圆中心位置蔓延,直至胶液完全覆盖晶圆表面,如此不仅能避免大量的光刻胶浪费,且能对多个晶圆进行同步涂胶,提高涂胶效率。

技术研发人员:吴开泰,王志红,沈星
受保护的技术使用者:江苏英思特半导体科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/12
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