去胶机台及其控制方法与流程

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1.本技术涉及半导体技术领域,具体而言,涉及一种去胶机台及其控制方法。


背景技术:

2.现有的去胶机台多采用单片式的晶圆传输。在装入晶圆的过程中,去胶机台内部与大气连通,在晶圆装入完成之后,需要对去胶机台进行抽真空处理,以便对晶圆进行后续传送和加工工艺,再次装入晶圆时,去胶机台又恢复到大气状态。但去胶机台在大气状态和真空状态之间切换需要花费较长时间,单片式的晶圆传输导致去胶机台需要频繁切换状态,大大降低了去胶机台的整体工作效率。同时,现有去胶机台为了保证抽真空效率,会设置多套抽真空设备分别对不同腔室进行抽真空,但由于不同腔室需要抽真空的时段不同,且抽真空操作对应的时长在整个工艺过程中的占比较低,导致各抽真空设备大部分时间处于闲置状态,造成了很大的资源浪费,也提高了去胶机台的制造成本。


技术实现要素:

3.本技术的目的包括提供一种去胶机台及其控制方法,其能够在降低去胶机台制造成本的基础上最大限度提高去胶机台的整体工作效率。
4.本技术的实施例可以这样实现:
5.第一方面,本技术提供一种去胶机台,去胶机台包括第一晶圆输入腔室、第二晶圆输入腔室、晶圆工艺调度腔室、第一去胶腔室、第二去胶腔室和冷却腔室;
6.第一晶圆输入腔室用于装入晶圆盒,晶圆盒中包括多片晶圆;第一晶圆输入腔室与第二晶圆输入腔室连通,第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室通过隔板隔离或连通,第二晶圆输入腔室内部设置有晶圆盒传送装置,用于将晶圆盒输入晶圆工艺调度腔室;
7.晶圆工艺调度腔室还通过开关门分别与第一去胶腔室、第二去胶腔室和冷却腔室连接,晶圆工艺调度腔室内设置有用于调度晶圆的机械手;
8.第一去胶腔室、第二去胶腔室、晶圆工艺调度腔室和第二晶圆输入腔室分别通过各自连接的第一真空调节气路与主气路连接,主气路与真空泵连接,主气路与各第一真空调节气路的连接处设置有第一电控阀,用于控制主气路与各第一真空调节气路的通断,以对目标腔室进行抽真空或解除真空操作。
9.在可选的实施方式中,第一去胶腔室、第二去胶腔室、晶圆工艺调度腔室和第二晶圆输入腔室还分别通过各自连接的第二真空调节气路与主气路连接,主气路与各第二真空调节气路的连接处设置有第二电控阀,用于控制主气路与各第二真空调节气路的通断,以在对应的第一真空调节气路不可用的情况下通过对应的第二真空气路对目标腔室进行抽真空或解除真空操作。
10.在可选的实施方式中,各第一真空调节气路和各第二真空调节气路中均设置有用于过滤杂质的可拆卸过滤器,在可拆卸过滤器两侧分别设置有用于检测气路中气压值的第一压力传感器和第二压力传感器;主气路中设置有可拆卸催化剂盒,催化剂盒用于氧化去
胶工艺生成的一氧化碳,主气路中还设置有用于检测一氧化碳浓度的气体传感器。
11.在可选的实施方式中,第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室之间连接有气压平衡气路,气压平衡气路中设置有用于控制气路通断的第三电控阀,气压平衡气路用于连通第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室,以使第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室气压平衡。
12.在可选的实施方式中,晶圆工艺调度腔室为箱体结构,晶圆工艺调度腔室的四个侧面分别与第二晶圆输入腔室、第一去胶腔室、第二去胶腔室和冷却腔室连接;第一晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室位于同一高度,第二晶圆输入腔室设置于第一晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室下侧。
13.第二方面,本技术提供一种去胶机台的控制方法,控制方法应用于上述去胶机台,控制方法包括:
14.步骤s1,响应于工艺开始触发信号,控制第一晶圆输入腔室的大门打开,控制第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室之间的隔板关闭,同时对晶圆工艺调度腔室进行抽真空;
15.步骤s2,在检测到晶圆盒传入第一晶圆输入腔室的情况下,控制第一晶圆输入腔室的大门关闭,并对第二晶圆输入腔室进行抽真空直至第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室的气压满足预设要求;
16.步骤s3,打开第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室之间的隔板,控制第二晶圆输入腔室中的晶圆盒传送装置将第一晶圆输入腔室中的晶圆盒经第二晶圆输入腔室送入晶圆工艺调度腔室;
17.步骤s4,基于预设工艺流程对晶圆盒中的晶圆进行工艺。
18.在可选的实施方式中,基于预设工艺流程对晶圆盒中的晶圆进行工艺,具体包括:
19.步骤s41,基于预设工艺流程控制晶圆工艺调度腔室内的机械手将晶圆盒中的目标晶圆送入第一去胶腔室中进行初次去胶;
20.步骤s42,在目标晶圆完成初次去胶且第一去胶腔室完成抽真空的情况下,控制机械手将目标晶圆送入第二去胶腔室中进行二次去胶;
21.步骤s43,在目标晶圆完成二次去胶且第二去胶腔室完成抽真空的情况下,控制机械手将目标晶圆送入冷却腔室中进行冷却;
22.步骤s44,在目标晶圆完成冷却的情况下,控制机械手将目标晶圆取回晶圆盒中的初始位置。
23.在可选的实施方式中,控制方法还包括:
24.步骤s5,在晶圆盒中的全部晶圆完成工艺的情况下,控制第二晶圆输入腔室中的晶圆盒传送装置将晶圆工艺调度腔室中的晶圆盒经第二晶圆输入腔室送入第一晶圆输入腔室;
25.步骤s6,控制第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室之间的隔板关闭以实现隔离,并对第二晶圆输入腔室进行解除真空操作直至第二晶圆输入腔室中的气压达到第一预设值时打开第一晶圆输入腔室的大门;
26.步骤s7,在检测到新的晶圆盒传入第一晶圆输入腔室的情况下,控制第一晶圆输入腔室的大门关闭,并对第二晶圆输入腔室进行抽真空直至第二晶圆输入腔室的气压满足
预设要求时跳转执行步骤s3。
27.在可选的实施方式中,对第二晶圆输入腔室进行解除真空操作,具体包括:
28.在第二晶圆输入腔室中的真空度大于或等于预设真空度阈值的情况下,采用第一抽速对第二晶圆输入腔室进行充气,在第二晶圆输入腔室中的真空度小于真空度阈值的情况下,采用第二抽速对真空度阈值进行充气,其中,第一抽速小于第二抽速。
29.在可选的实施方式中,对第二晶圆输入腔室进行抽真空直至第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室的气压满足预设要求,具体包括:
30.步骤s21,判断晶圆工艺调度腔室是否完成抽真空,若是,执行步骤s22;若否,跳转执行步骤s23;
31.步骤s22,控制晶圆工艺调度腔室对应的第一真空调节气路关闭,同时控制第二晶圆输入腔室对应的第一真空调节气路导通以对第二晶圆输入腔室进行抽真空,直至第二晶圆输入腔室的气压达到第二预设值时控制气压平衡气路导通以使第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室气压平衡;
32.步骤s23,判断晶圆工艺调度腔室与第二晶圆输入腔室的气压差是否小于预设阈值,若是,控制气压平衡气路导通,同时控制第二晶圆输入腔室对应的第一真空调节气路导通以同时对第二晶圆输入腔室和晶圆工艺调度腔室进行抽真空直至第二晶圆输入腔室和第二晶圆输入腔室的气压达到第三预设值;若否,跳转执行步骤s21。
33.本技术提供的去胶机台及其控制方法,去胶机台包括第一晶圆输入腔室、第二晶圆输入腔室、晶圆工艺调度腔室、第一去胶腔室、第二去胶腔室和冷却腔室;第一晶圆输入腔室用于装入晶圆盒,晶圆盒中包括多片晶圆;第一晶圆输入腔室与第二晶圆输入腔室连通,第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室通过隔板隔离或连通,第二晶圆输入腔室内部设置有晶圆盒传送装置,用于将晶圆盒输入晶圆工艺调度腔室,能够利用晶圆盒装载多片晶圆送入去胶机台进行批量加工,降低了去胶机台切换状态的频次,提高了机台的工作效率,晶圆工艺调度腔室还通过开关门分别与第一去胶腔室、第二去胶腔室和冷却腔室连接,晶圆工艺调度腔室内设置有用于调度晶圆的机械手,能够进行高效的晶圆调度,进一步提升机台工作效率;第一去胶腔室、第二去胶腔室、晶圆工艺调度腔室和第二晶圆输入腔室分别通过各自连接的第一真空调节气路与主气路连接,主气路与真空泵连接,主气路与各第一真空调节气路的连接处设置有第一电控阀,用于控制主气路与各第一真空调节气路的通断,以对目标腔室进行抽真空或解除真空操作,能够在保证晶圆加工效率的基础上最大限度缩减抽真空设备,降低去胶机台的制造成本。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
35.图1为本技术提供的去胶机台的第一视角的结构示意图;
36.图2为图1中沿剖切线a-a的剖视图;
37.图3为本技术提供的去胶机台的第二视角的结构示意图;
38.图4为图3中沿剖切线b-b的剖视图;
39.图5为本技术提供的去胶机台的气路连接示意图;
40.图6为本技术提供的去胶机台的控制方法的流程示意图;
41.图7为本技术提供的对晶圆盒中的晶圆进行工艺的流程示意图;
42.图8为本技术提供的更换晶圆盒的流程示意图;
43.图9为本技术提供的对第二晶圆输入腔室进行抽真空的流程示意图。
44.图标:100-去胶机台;110-第一晶圆输入腔室;120-第二晶圆输入腔室;121-传送装置;130-晶圆工艺调度腔室;131-机械手;140-第一去胶腔室;150-第二去胶腔室;160-冷却腔室;170-晶圆盒;180-主气路;190-第一真空调节气路;200-真空泵;210-气压平衡气路。
具体实施方式
45.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
47.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
48.在本技术的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,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技术的限制。
49.此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术的实施例中的特征可以相互结合。
51.参见图1至图5,本技术实施例提供了一种去胶机台100,去胶机台100包括第一晶圆输入腔室110、第二晶圆输入腔室120、晶圆工艺调度腔室130、第一去胶腔室140、第二去胶腔室150和冷却腔室160;
52.第一晶圆输入腔室110用于装入晶圆盒170,晶圆盒170中包括多片晶圆;第一晶圆输入腔室110与第二晶圆输入腔室120连通,第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130通过隔板(图中未示出)隔离或连通,第二晶圆输入腔室120内部设置有晶圆盒170传送装置121,用于将晶圆盒170输入晶圆工艺调度腔室130;
53.如图2所示,传送装置121包括可旋转以及上下伸缩的传送轴,传送轴的末端设置有晶圆盒170承载部,当有晶圆盒170装入第一晶圆输入腔室110时,可控制传送轴向上收缩,以通过晶圆盒170承载部承载晶圆盒170,然后控制传送轴向下伸长并旋转以使晶圆盒
170对准晶圆工艺调度腔室130的入口(即隔板对应区域),再控制传送轴向上收缩,即可将晶圆盒170输入晶圆工艺调度腔室130。由于第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130通过隔板隔离或连通,因此在工艺开始前或工艺过程中输入晶圆盒170时,可以控制隔板使晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室130隔离,避免对晶圆工艺调度腔室130中的环境配置或工艺过程造成影响,最大限度保证机台的工作效率。可以理解的是,晶圆盒170中的晶圆数量可以在条件允许的情况下尽量多的设置,以最大限度降低去胶机台100状态切换的频次,从而尽可能提高机台的工作效率。
54.晶圆工艺调度腔室130还通过开关门分别与第一去胶腔室140、第二去胶腔室150和冷却腔室160连接,晶圆工艺调度腔室130内设置有用于调度晶圆的机械手131,基于此,能够在保证晶圆正常工艺的基础上最大化晶圆的调度效率,进而提高机台的整体工作效率。需要注意的是,考虑到现有的去胶工艺仅对晶圆进行一次去胶工艺,但在实际工艺过程中,由于工艺环境等因素的限制,导致晶圆去胶不彻底,影响后续工艺。基于此,本技术实施例的去胶机台100设置两个去胶腔室(即第一去胶腔室140和第二去胶腔室150),以对晶圆进行两次去胶工艺,最大限度确保晶圆的去胶质量,避免去胶不彻底造成晶圆良品率低的问题。
55.第一去胶腔室140、第二去胶腔室150、晶圆工艺调度腔室130和第二晶圆输入腔室120分别通过各自连接的第一真空调节气路190与主气路180连接,主气路180与真空泵200连接,主气路180与各第一真空调节气路190的连接处设置有第一电控阀,用于控制主气路180与各第一真空调节气路190的通断,以对目标腔室进行抽真空或解除真空操作。
56.基于前述内容可知,现有去胶机台100为了保证抽真空效率,会设置多套抽真空设备分别对不同腔室进行抽真空,但由于不同腔室需要抽真空的时段不同,且抽真空操作对应的时长在整个工艺过程中的占比较低,导致各抽真空设备大部分时间处于闲置状态,造成了很大的资源浪费,也提高了去胶机台100的制造成本,针对该问题,本技术实施例结合不同腔室需要抽真空的时段不同的特点,为第一去胶腔室140、第二去胶腔室150、晶圆工艺调度腔室130和第二晶圆输入腔室120分别设置第一真空调节气路190,并将各第一真空调节气路190与主气路180连接,主气路180再与真空泵200连接,通过在主气路180与各第一真空调节气路190的连接处设置用于控制主气路180与各第一真空调节气路190的通断的第一电控阀,即可精准地对目标腔室进行抽真空或解除真空操作。基于此,仅通过一个真空泵200即可实现各腔室的抽真空或解除真空操作,在保证机台正常运行的情况下大大降低了机台的制造成本。可以理解的是,真空泵200采用同时具备抽气和充气功能的真空泵200。
57.本技术实施例提供的去胶机台100,去胶机台100包括第一晶圆输入腔室110、第二晶圆输入腔室120、晶圆工艺调度腔室130、第一去胶腔室140、第二去胶腔室150和冷却腔室160;第一晶圆输入腔室110用于装入晶圆盒170,晶圆盒170中包括多片晶圆;第一晶圆输入腔室110与第二晶圆输入腔室120连通,第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130通过隔板隔离或连通,第二晶圆输入腔室120内部设置有晶圆盒170传送装置121,用于将晶圆盒170输入晶圆工艺调度腔室130,能够利用晶圆盒170装载多片晶圆送入去胶机台100进行批量加工,降低了去胶机台100切换状态的频次,提高了机台的工作效率,晶圆工艺调度腔室130还通过开关门分别与第一去胶腔室140、第二去胶腔室150和冷却腔室160连接,晶圆工艺调度腔室130内设置有用于调度晶圆的机械手131,能够进行高效的晶圆调度,进一步提
升机台工作效率;第一去胶腔室140、第二去胶腔室150、晶圆工艺调度腔室130和第二晶圆输入腔室120分别通过各自连接的第一真空调节气路190与主气路180连接,主气路180与真空泵200连接,主气路180与各第一真空调节气路190的连接处设置有第一电控阀,用于控制主气路180与各第一真空调节气路190的通断,以对目标腔室进行抽真空或解除真空操作,能够在保证晶圆加工效率的基础上最大限度缩减抽真空设备,降低去胶机台100的制造成本。
58.基于上述实施例,第一去胶腔室140、第二去胶腔室150、晶圆工艺调度腔室130和第二晶圆输入腔室120还分别通过各自连接的第二真空调节气路与主气路180连接,主气路180与各第二真空调节气路的连接处设置有第二电控阀,用于控制主气路180与各第二真空调节气路的通断,以在对应的第一真空调节气路190不可用的情况下通过对应的第二真空气路对目标腔室进行抽真空或解除真空操作。
59.具体的,考虑到晶圆去胶工艺产生的废气中可能包括固体杂质,同时空气中也会包括粉尘等固体杂质,在对腔室进行抽真空或解除真空时,随着固体杂质的不断积累,可能导致第一真空调节气路190堵塞,同时,气路中相应设备的老化或故障也可能导致第一真空调节气路190不可用。针对该问题,为了保证去胶机台100工作的稳定性,本技术实施例进一步为各腔室设置与主气路180连接的第二真空调节气路,与第一真空调节气路190类似的,主气路180与各第二真空调节气路的连接处设置有第二电控阀,用于控制主气路180与各第二真空调节气路的通断,以在对应的第一真空调节气路190不可用的情况下通过对应的第二真空气路对目标腔室进行抽真空或解除真空操作。基于此,能够最大限度保证去胶机台100正常运行,避免第一真空调节气路190不可用导致机台整体工作效率降低的问题。
60.基于上述实施例,各第一真空调节气路190和各第二真空调节气路中均设置有用于过滤杂质的可拆卸过滤器,在可拆卸过滤器两侧分别设置有用于检测气路中气压值的第一压力传感器和第二压力传感器;主气路180中设置有可拆卸催化剂盒,催化剂盒用于氧化去胶工艺生成的一氧化碳,主气路180中还设置有用于检测一氧化碳浓度的气体传感器。
61.具体的,基于前述实施例可知,晶圆去胶工艺产生的废气中可能包括固体杂质,同时空气中也会包括粉尘等固体杂质,在对腔室进行抽真空或解除真空时,随着固体杂质的不断积累,可能导致第一真空调节气路190堵塞。并且废气中的固体杂质可能对环境造成不利影响,而空气中的固体杂质也可能对晶圆工艺造成不利影响。针对该问题,本技术实施例进一步在各第一真空调节气路190和各第二真空调节气路中均设置用于过滤杂质的可拆卸过滤器,以避免气路堵塞,同时避免废气中的固体杂质被排放到空气中,也避免空气中的固体杂质进入去胶机台100。相应的,本技术实施例在可拆卸过滤器两侧分别设置用于检测气路中气压值的第一压力传感器和第二压力传感器,以基于可拆卸过滤器两侧的气压值确定是否需要更换过滤器,可以理解的是,随着过滤器不断对杂质进行过滤,其通过性将逐渐降低,进而导致抽真空或解除真空的效率降低,而通过性降低的直观体现就是过滤器两侧的气压值不同。基于该原理,即可准确确定过滤器的更换时机,避免对机台的工作效率造成影响。
62.更进一步的,现有的去胶机台100在晶圆去胶工艺结束之后会直接将去胶腔室中的废气排到大气中。但去胶工艺生成的废气中包括一氧化碳,而一氧化碳为有毒气体且易燃易爆,贸然排入空气中将带来不可估量的安全隐患。针对该问题,本技术实施例在主气路
180中设置可拆卸催化剂盒,催化剂盒用于氧化去胶工艺生成的一氧化碳以将其转换为二氧化碳,避免造成安全隐患。同时,主气路180中还设置有用于检测一氧化碳浓度的气体传感器,以基于一氧化碳浓度判断催化剂盒是否需要更换。可以理解的是,气体传感器设置于催化剂盒与真空泵200之间的气路中,以便准确确定催化剂盒对一氧化碳的处理效果。
63.基于上述实施例,第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间连接有气压平衡气路210,气压平衡气路210中设置有用于控制气路通断的第三电控阀,气压平衡气路210用于连通第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130,以使第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130气压平衡。
64.具体的,考虑到第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130的目标真空度会有差异,而当两个腔室存在气压差(即气压不平衡)时,将导致隔板难以开启,基于此,本技术实施例在第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间连接气压平衡气路210,气压平衡气路210中设置有用于控制气路通断的第三电控阀,基于此,通过控制第三电控阀开启可以使气压平衡气路210连通第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130,以使第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130快速达到气压平衡,以便打开隔板并将晶圆盒170输入晶圆工艺调度腔室130,保证了晶圆盒170的传输效率,进而保证了机台的整体工作效率。
65.基于上述实施例,晶圆工艺调度腔室130为箱体结构,晶圆工艺调度腔室130的四个侧面分别与第二晶圆输入腔室120、第一去胶腔室140、第二去胶腔室150和冷却腔室160连接;第一晶圆输入腔室110与晶圆工艺调度腔室130位于同一高度,第二晶圆输入腔室120设置于第一晶圆输入腔室110与晶圆工艺调度腔室130下侧。
66.具体的,如图2-4所示,晶圆工艺调度腔室130优选采用箱体结构,晶圆工艺调度腔室130的四个侧面分别与第二晶圆输入腔室120、第一去胶腔室140、第二去胶腔室150和冷却腔室160连接,第一晶圆输入腔室110与晶圆工艺调度腔室130位于同一高度,第二晶圆输入腔室120设置于第一晶圆输入腔室110与晶圆工艺调度腔室130下侧,基于此,能够保证各腔室以最紧凑的方式排布,进而缩短工艺过程中晶圆的移动路径,以最大限度提高晶圆的加工效率。进一步的,晶圆盒170优选为多个,相应的,第一去胶腔室140、第二去胶腔室150和冷却腔室160中优选包括多个工位(例如图4所示的两个工位),基于此,能够在一次工艺过程中同时对多片晶圆进行去胶和冷却,进一步提升晶圆的加工效率。
67.本技术还提供了一种去胶机台100的控制方法,控制方法应用于前述实施例的去胶机台100,图6为本技术提供的去胶机台100的控制方法的流程示意图,如图6所示,控制方法包括:
68.步骤s1,响应于工艺开始触发信号,控制第一晶圆输入腔室110的大门打开,控制第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板关闭,同时对晶圆工艺调度腔室130进行抽真空;
69.步骤s2,在检测到晶圆盒170传入第一晶圆输入腔室110的情况下,控制第一晶圆输入腔室110的大门关闭,并对第二晶圆输入腔室120进行抽真空直至第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130的气压满足预设要求;
70.步骤s3,打开第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板,控制第二晶圆输入腔室120中的晶圆盒170传送装置121将第一晶圆输入腔室110中的晶圆盒170经
第二晶圆输入腔室120送入晶圆工艺调度腔室130;
71.步骤s4,基于预设工艺流程对晶圆盒170中的晶圆进行工艺。
72.具体的,可以理解的是,在工艺开始之前,去胶机台100中是没有晶圆盒170的,各腔室也均出于非真空状态。启动工艺后,本技术实施例将控制去胶机台100依次进行晶圆盒170输入、工艺环境配置以及晶圆工艺操作步骤。基于此,工艺开始触发信号可以是用户手动输入的,也可以是去胶机台100的控制装置基于后台控制软件在预设时间点自动生成的,本技术实施例对此不作具体限定。接收到工艺开始触发信号后,去胶机台100的控制装置将响应于工艺开始触发信号,开始自动进行晶圆盒170输入操作,其具体步骤如下:
73.首先控制第一晶圆输入腔室110的大门打开,控制第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板关闭,同时对晶圆工艺调度腔室130进行抽真空操作,基于此,可以在晶圆盒170输入的过程中对晶圆工艺调度腔室130进行抽真空,提高工艺环境配置的效率。
74.第一晶圆输入腔室110的大门打开之后,本技术实施例将持续检测晶圆盒170是否传入第一晶圆输入腔室110,以便及时对晶圆盒170进行传输。对于晶圆盒170的检测方法,可以采用任意可行的检测方法(例如基于图像识别设备进行检测),本技术实施例对此不作具体限定。在检测到晶圆盒170传入第一晶圆输入腔室110的情况下,控制第一晶圆输入腔室110的大门关闭,并对第二晶圆输入腔室120进行抽真空直至第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130的气压满足预设要求。可以理解的是,第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130的气压满足预设要求指第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130的气压均达到需求值且两个腔室气压平衡,基于此,可以保证隔板顺利打开以便将晶圆盒170传入晶圆工艺调度腔室130,同时避免非真空环境影响后续晶圆工艺。
75.因此,在判断第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130的气压满足预设要求之后,即可打开第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板,控制第二晶圆输入腔室120中的晶圆盒170传送装置121将第一晶圆输入腔室110中的晶圆盒170经第二晶圆输入腔室120送入晶圆工艺调度腔室130。
76.确定晶圆盒170输入晶圆工艺调度腔室130之后,即可基于预设工艺流程对晶圆盒170中的晶圆进行工艺。可以理解的是,预设工艺流程中包括晶圆盒170中各晶圆的工艺顺序以及各晶圆对应的工艺步骤,基于此,本技术实施例的去胶机台100的控制装置即可生成相应的控制指令,以控制机械手131、去胶腔室和冷却腔室160协同工作,实现晶圆的有序加工。
77.本技术实施例提供的方法,包括:响应于工艺开始触发信号,控制第一晶圆输入腔室110的大门打开,控制第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板关闭,同时对晶圆工艺调度腔室130进行抽真空;在检测到晶圆盒170传入第一晶圆输入腔室110的情况下,控制第一晶圆输入腔室110的大门关闭,并对第二晶圆输入腔室120进行抽真空直至第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130的气压满足预设要求;打开第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板,控制第二晶圆输入腔室120中的晶圆盒170传送装置121将第一晶圆输入腔室110中的晶圆盒170经第二晶圆输入腔室120送入晶圆工艺调度腔室130;基于预设工艺流程对晶圆盒170中的晶圆进行工艺,能够利用晶圆盒170装载多片晶圆送入去胶机台100进行批量自动加工,降低了去胶机台100切换状态的频次,提高
了机台的工作效率。
78.基于上述实施例,图7为本技术提供的对晶圆盒170中的晶圆进行工艺的流程示意图,如图7所示,基于预设工艺流程对晶圆盒170中的晶圆进行工艺,具体包括:
79.步骤s41,基于预设工艺流程控制晶圆工艺调度腔室130内的机械手131将晶圆盒170中的目标晶圆送入第一去胶腔室140中进行初次去胶;
80.步骤s42,在目标晶圆完成初次去胶且第一去胶腔室140完成抽真空的情况下,控制机械手131将目标晶圆送入第二去胶腔室150中进行二次去胶;
81.步骤s43,在目标晶圆完成二次去胶且第二去胶腔室150完成抽真空的情况下,控制机械手131将目标晶圆送入冷却腔室160中进行冷却;
82.步骤s44,在目标晶圆完成冷却的情况下,控制机械手131将目标晶圆取回晶圆盒170中的初始位置。
83.具体的,基于前述实施例可知,本技术的去胶机台100出于保证去胶质量的考虑,设置了第一去胶腔室140和第二去胶腔室150,基于此,本技术实施例首先基于预设工艺流程控制晶圆工艺调度腔室130内的机械手131将晶圆盒170中的目标晶圆送入第一去胶腔室140中进行初次去胶,在目标晶圆完成初次去胶且第一去胶腔室140完成抽真空的情况下,控制机械手131将目标晶圆送入第二去胶腔室150中进行二次去胶。对于去胶工艺的具体操作步骤可参考现有的干法去胶工艺,本技术实施例在此不再赘述。
84.在目标晶圆完成二次去胶且第二去胶腔室150完成抽真空的情况下,控制机械手131将目标晶圆送入冷却腔室160中进行冷却,在目标晶圆完成冷却的情况下,控制机械手131将目标晶圆取回晶圆盒170中的初始位置,至此,目标晶圆的工艺过程结束。可以理解的是,去胶机台100的控制装置会实时记录机台的整体工艺进度以及各晶圆的实时状态,基于此,可以准确的发送控制指令以对晶圆盒170中的晶圆进行有序加工。
85.本技术实施例提供的方法,基于预设工艺流程对晶圆盒170中的晶圆进行工艺,具体包括:基于预设工艺流程控制晶圆工艺调度腔室130内的机械手131将晶圆盒170中的目标晶圆送入第一去胶腔室140中进行初次去胶;在目标晶圆完成初次去胶且第一去胶腔室140完成抽真空的情况下,控制机械手131将目标晶圆送入第二去胶腔室150中进行二次去胶;在目标晶圆完成二次去胶且第二去胶腔室150完成抽真空的情况下,控制机械手131将目标晶圆送入冷却腔室160中进行冷却;在目标晶圆完成冷却的情况下,控制机械手131将目标晶圆取回晶圆盒170中的初始位置,能够保证晶圆去胶工艺的质量。
86.基于上述实施例,图8为本技术提供的更换晶圆盒的流程示意图,如图8所示,控制方法还包括:
87.步骤s5,在晶圆盒170中的全部晶圆完成工艺的情况下,控制第二晶圆输入腔室120中的晶圆盒170传送装置121将晶圆工艺调度腔室130中的晶圆盒170经第二晶圆输入腔室120送入第一晶圆输入腔室110;
88.步骤s6,控制第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板关闭以实现隔离,并对第二晶圆输入腔室120进行解除真空操作直至第二晶圆输入腔室120中的气压达到第一预设值时打开第一晶圆输入腔室110的大门;
89.步骤s7,在检测到新的晶圆盒170传入第一晶圆输入腔室110的情况下,控制第一晶圆输入腔室110的大门关闭,并对第二晶圆输入腔室120进行抽真空直至第二晶圆输入腔
室120的气压满足预设要求时跳转执行步骤s3。
90.具体的,在晶圆盒170中的全部晶圆完成工艺的情况下,则需要将完成工艺的晶圆送出去胶机台100,同时输入新的晶圆以继续进行加工。可以理解的是,晶圆盒170中的全部晶圆完成工艺指全部晶圆已完成所有的工艺步骤并返回晶圆盒170中的初始位置。基于此,在晶圆盒170中的全部晶圆完成工艺的情况下,本技术实施例进一步控制第二晶圆输入腔室120中的晶圆盒170传送装置121将晶圆工艺调度腔室130中的晶圆盒170经第二晶圆输入腔室120送入第一晶圆输入腔室110,再控制第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板关闭以实现隔离,并对第二晶圆输入腔室120进行解除真空操作直至第二晶圆输入腔室120中的气压达到第一预设值时打开第一晶圆输入腔室110的大门。对第二晶圆输入腔室120进行解除真空操作的目的是为了避免第一晶圆输入腔室110内外的压力差过大,导致第一晶圆输入腔室110大门无法打开的问题。可以理解的是,由于此时晶圆工艺调度腔室130处于真空状态,因此,在从晶圆工艺调度腔室130取出晶圆盒170后即控制第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130之间的隔板关闭以实现隔离,避免晶圆工艺调度腔室130的真空状态被破坏,从而避免后续需要对晶圆工艺调度腔室130再次进行抽真空操作。同时,当晶圆工艺调度腔室130中存在多个晶圆盒170时,基于上述操作也可以避免对其它晶圆盒170中晶圆的工艺产生影响,从而最大限度保证晶圆的加工效率。
91.打开第一晶圆输入腔室110的大门之后,去胶机台100的控制装置持续检测是否有新的晶圆盒170传入第一晶圆输入腔室110,在检测到新的晶圆盒170传入第一晶圆输入腔室110的情况下,即控制第一晶圆输入腔室110的大门关闭,并对第二晶圆输入腔室120进行抽真空直至第二晶圆输入腔室120的气压满足预设要求时跳转执行步骤s3,与步骤s2相似的,当检测到新的晶圆盒170传入第一晶圆输入腔室110之后,本技术实施例需要对第二晶圆输入腔室120进行抽真空操作,以便将晶圆盒170传入晶圆工艺调度腔室130中。可以理解的是,由于此时晶圆工艺调度腔室130已经处于真空状态,因此,仅需对第二晶圆输入腔室120进行抽真空即可。此处预设要求与前述实施例含义相同。
92.基于上述实施例,对第二晶圆输入腔室120进行解除真空操作,具体包括:
93.在第二晶圆输入腔室120中的真空度大于或等于预设真空度阈值的情况下,采用第一抽速对第二晶圆输入腔室120进行充气,在第二晶圆输入腔室120中的真空度小于真空度阈值的情况下,采用第二抽速对真空度阈值进行充气,其中,第一抽速小于第二抽速。
94.具体的,在腔室的真空度较大时,其内部环境不能发生剧烈变化,剧烈变化会破坏腔室内部的结构和仪表,基于此,本身请实施例在第二晶圆输入腔室120中的真空度大于或等于预设真空度阈值的情况下,采用第一抽速对第二晶圆输入腔室120进行充气,在第二晶圆输入腔室120中的真空度小于真空度阈值的情况下,采用第二抽速对真空度阈值进行充气,其中,第一抽速小于第二抽速,基于此,可以兼顾解除真空操作的效率和安全性。可以理解的是,抽速可以通过改变真空泵200的运行功率实现,可以通过改变电控阀的开度实现,本技术实施例对此不作具体限定。
95.本技术实施例提供的方法,对第二晶圆输入腔室120进行解除真空操作,具体包括:在第二晶圆输入腔室120中的真空度大于或等于预设真空度阈值的情况下,采用第一抽速对第二晶圆输入腔室120进行充气,在第二晶圆输入腔室120中的真空度小于真空度阈值的情况下,采用第二抽速对真空度阈值进行充气,其中,第一抽速小于第二抽速,能在确保
解除真空操作的执行效率的基础上保证去胶机台100的安全性。
96.基于上述实施例,图9为本技术提供的对第二晶圆输入腔室120进行抽真空的流程示意图,如图9所示,步骤s2中,对第二晶圆输入腔室120进行抽真空直至第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130的气压满足预设要求,具体包括:
97.步骤s21,判断晶圆工艺调度腔室130是否完成抽真空,若是,执行步骤s22;若否,跳转执行步骤s23;
98.步骤s22,控制晶圆工艺调度腔室130对应的第一真空调节气路190关闭,同时控制第二晶圆输入腔室120对应的第一真空调节气路190导通以对第二晶圆输入腔室120进行抽真空,直至第二晶圆输入腔室120的气压达到第二预设值时控制气压平衡气路210导通以使第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130气压平衡;
99.步骤s23,判断晶圆工艺调度腔室130与第二晶圆输入腔室120的气压差是否小于预设阈值,若是,控制气压平衡气路210导通,同时控制第二晶圆输入腔室120对应的第一真空调节气路190导通以同时对第二晶圆输入腔室120和晶圆工艺调度腔室130进行抽真空直至第二晶圆输入腔室120和第二晶圆输入腔室120的气压达到第三预设值;若否,跳转执行步骤s21。
100.具体的,基于前述实施例可知,在对第二晶圆输入腔室120进行抽真空之前,真空泵200用于对晶圆工艺调度腔室130进行抽真空,而本技术的去胶机台100只设置了一台真空泵200。基于此,在对第二晶圆输入腔室120进行抽真空之前,首先需要判断晶圆工艺调度腔室130是否完成抽真空,若是,则控制晶圆工艺调度腔室130对应的第一真空调节气路190关闭,同时控制第二晶圆输入腔室120对应的第一真空调节气路190导通以对第二晶圆输入腔室120进行抽真空,直至第二晶圆输入腔室120的气压达到第二预设值时控制气压平衡气路210导通以使第二晶圆输入腔室120与晶圆工艺调度腔室130气压平衡即可。
101.若否,本技术实施例进一步判断晶圆工艺调度腔室130与第二晶圆输入腔室120的气压差是否小于预设阈值,若是,控制气压平衡气路210导通,同时控制第二晶圆输入腔室120对应的第一真空调节气路190导通以同时对第二晶圆输入腔室120和晶圆工艺调度腔室130进行抽真空直至第二晶圆输入腔室120和第二晶圆输入腔室120的气压达到第三预设值;若否,跳转执行步骤s21。基于前述实施例可知,若两腔室压力差过大,将导致对应的连通口无法正常打开,基于此,本技术实施例仅在晶圆工艺调度腔室130与第二晶圆输入腔室120的气压差小于预设阈值的情况下才会控制气压平衡气路210导通以实现两个腔室的气压平衡,同时控制第二晶圆输入腔室120对应的第一真空调节气路190导通以同时对第二晶圆输入腔室120和晶圆工艺调度腔室130进行抽真空,以最大限度保证抽真空的效率,进而保证整体工艺效率。可以理解的是,第一至第三预设值可以根据实际需要预先设定,本技术实施例对此不作具体限定。
102.以上,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征:
1.一种去胶机台,其特征在于,所述去胶机台包括第一晶圆输入腔室、第二晶圆输入腔室、晶圆工艺调度腔室、第一去胶腔室、第二去胶腔室和冷却腔室;所述第一晶圆输入腔室用于装入晶圆盒,所述晶圆盒中包括多片晶圆;所述第一晶圆输入腔室与所述第二晶圆输入腔室连通,所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室通过隔板隔离或连通,所述第二晶圆输入腔室内部设置有晶圆盒传送装置,用于将所述晶圆盒输入所述晶圆工艺调度腔室;所述晶圆工艺调度腔室还通过开关门分别与所述第一去胶腔室、所述第二去胶腔室和所述冷却腔室连接,所述晶圆工艺调度腔室内设置有用于调度晶圆的机械手;所述第一去胶腔室、所述第二去胶腔室、所述晶圆工艺调度腔室和所述第二晶圆输入腔室分别通过各自连接的第一真空调节气路与主气路连接,所述主气路与真空泵连接,所述主气路与各第一真空调节气路的连接处设置有第一电控阀,用于控制主气路与各第一真空调节气路的通断,以对目标腔室进行抽真空或解除真空操作。2.根据权利要求1所述的去胶机台,其特征在于,所述第一去胶腔室、所述第二去胶腔室、所述晶圆工艺调度腔室和所述第二晶圆输入腔室还分别通过各自连接的第二真空调节气路与主气路连接,所述主气路与各第二真空调节气路的连接处设置有第二电控阀,用于控制主气路与各第二真空调节气路的通断,以在对应的第一真空调节气路不可用的情况下通过对应的第二真空气路对目标腔室进行抽真空或解除真空操作。3.根据权利要求2所述的去胶机台,其特征在于,各第一真空调节气路和各第二真空调节气路中均设置有用于过滤杂质的可拆卸过滤器,在所述可拆卸过滤器两侧分别设置有用于检测气路中气压值的第一压力传感器和第二压力传感器;所述主气路中设置有可拆卸催化剂盒,所述催化剂盒用于氧化去胶工艺生成的一氧化碳,所述主气路中还设置有用于检测一氧化碳浓度的气体传感器。4.根据权利要求3所述的去胶机台,其特征在于,所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室之间连接有气压平衡气路,所述气压平衡气路中设置有用于控制气路通断的第三电控阀,所述气压平衡气路用于连通所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室,以使所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室气压平衡。5.根据权利要求4所述的去胶机台,其特征在于,所述晶圆工艺调度腔室为箱体结构,所述晶圆工艺调度腔室的四个侧面分别与所述第二晶圆输入腔室、所述第一去胶腔室、所述第二去胶腔室和所述冷却腔室连接;所述第一晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室位于同一高度,所述第二晶圆输入腔室设置于所述第一晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室下侧。6.一种去胶机台的控制方法,其特征在于,所述控制方法应用于权利要求1所述的去胶机台,所述控制方法包括:步骤s1,响应于工艺开始触发信号,控制第一晶圆输入腔室的大门打开,控制第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室之间的隔板关闭,同时对所述晶圆工艺调度腔室进行抽真空;步骤s2,在检测到晶圆盒传入所述第一晶圆输入腔室的情况下,控制第一晶圆输入腔室的大门关闭,并对所述第二晶圆输入腔室进行抽真空直至所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室的气压满足预设要求;
步骤s3,打开所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室之间的隔板,控制所述第二晶圆输入腔室中的晶圆盒传送装置将所述第一晶圆输入腔室中的晶圆盒经所述第二晶圆输入腔室送入所述晶圆工艺调度腔室;步骤s4,基于预设工艺流程对所述晶圆盒中的晶圆进行工艺。7.根据权利要求6所述的去胶机台的控制方法,其特征在于,所述基于预设工艺流程对所述晶圆盒中的晶圆进行工艺,包括:步骤s41,基于预设工艺流程控制所述晶圆工艺调度腔室内的机械手将晶圆盒中的目标晶圆送入第一去胶腔室中进行初次去胶;步骤s42,在所述目标晶圆完成初次去胶且所述第一去胶腔室完成抽真空的情况下,控制所述机械手将所述目标晶圆送入第二去胶腔室中进行二次去胶;步骤s43,在所述目标晶圆完成二次去胶且所述第二去胶腔室完成抽真空的情况下,控制所述机械手将所述目标晶圆送入冷却腔室中进行冷却;步骤s44,在所述目标晶圆完成冷却的情况下,控制所述机械手将所述目标晶圆取回晶圆盒中的初始位置。8.根据权利要求7所述的去胶机台的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:步骤s5,在所述晶圆盒中的全部晶圆完成工艺的情况下,控制所述第二晶圆输入腔室中的晶圆盒传送装置将所述晶圆工艺调度腔室中的晶圆盒经所述第二晶圆输入腔室送入所述第一晶圆输入腔室;步骤s6,控制所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室之间的隔板关闭以实现隔离,并对所述第二晶圆输入腔室进行解除真空操作直至所述第二晶圆输入腔室中的气压达到第一预设值时打开所述第一晶圆输入腔室的大门;步骤s7,在检测到新的晶圆盒传入所述第一晶圆输入腔室的情况下,控制第一晶圆输入腔室的大门关闭,并对所述第二晶圆输入腔室进行抽真空直至所述第二晶圆输入腔室的气压满足预设要求时跳转执行步骤s3。9.根据权利要求8所述的去胶机台的控制方法,其特征在于,所述对所述第二晶圆输入腔室进行解除真空操作,包括:在所述第二晶圆输入腔室中的真空度大于或等于预设真空度阈值的情况下,采用第一抽速对所述第二晶圆输入腔室进行充气,在所述第二晶圆输入腔室中的真空度小于真空度阈值的情况下,采用第二抽速对所述真空度阈值进行充气,其中,所述第一抽速小于所述第二抽速。10.根据权利要求6所述的去胶机台的控制方法,其特征在于,所述对所述第二晶圆输入腔室进行抽真空直至所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室的气压满足预设要求,包括:步骤s21,判断所述晶圆工艺调度腔室是否完成抽真空,若是,执行步骤s22;若否,跳转执行步骤s23;步骤s22,控制所述晶圆工艺调度腔室对应的第一真空调节气路关闭,同时控制所述第二晶圆输入腔室对应的第一真空调节气路导通以对所述第二晶圆输入腔室进行抽真空,直至所述第二晶圆输入腔室的气压达到第二预设值时控制气压平衡气路导通以使所述第二晶圆输入腔室与所述晶圆工艺调度腔室气压平衡;
步骤s23,判断所述晶圆工艺调度腔室与所述第二晶圆输入腔室的气压差是否小于预设阈值,若是,控制气压平衡气路导通,同时控制所述第二晶圆输入腔室对应的第一真空调节气路导通以同时对所述第二晶圆输入腔室和所述晶圆工艺调度腔室进行抽真空直至所述第二晶圆输入腔室和所述第二晶圆输入腔室的气压达到第三预设值;若否,跳转执行步骤s21。

技术总结
本申请提供一种去胶机台及其控制方法,涉及半导体技术领域。去胶机台包括第一晶圆输入腔室、第二晶圆输入腔室、晶圆工艺调度腔室、第一去胶腔室、第二去胶腔室和冷却腔室;第一晶圆输入腔室用于装入晶圆盒,晶圆盒中包括多片晶圆;第一晶圆输入腔室与第二晶圆输入腔室连通,第二晶圆输入腔室与晶圆工艺调度腔室通过隔板隔离或连通,第二晶圆输入腔室用于将晶圆盒输入晶圆工艺调度腔室;第一去胶腔室、第二去胶腔室、晶圆工艺调度腔室和第二晶圆输入腔室分别通过对应的第一真空调节气路与主气路连接,主气路与各第一真空调节气路的连接处设置有第一电控阀,用于控制主气路与各第一真空调节气路的通断,能够降低制造成本,同时提高机台工作效率。机台工作效率。机台工作效率。


技术研发人员:孙文彬 石宇
受保护的技术使用者:无锡邑文微电子科技股份有限公司
技术研发日:2023.08.21
技术公布日:2023/10/11
版权声明

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