[发明专利]一种曝光机自动上下片装置

说明书

本发明公开了一种曝光机自动上下片装置，包括传送机械手、第一装片卡槽、第二装片卡槽、自动对平边装置与曝光机，所述传送机械手设置在所述曝光机前端，所述第一装片卡槽设置在所述传送机械手左侧，所述自动对平装置设置在所述传送机械手与所述曝光机之间，所述传送机械手适于将所述第一装片卡槽中的晶元输送至所述自动对平装置中，由所述自动对平边装置将晶圆输送至所述曝光机中进行曝光，该曝光机自动上下片装置取代了现有人工取片与放片的方式，有效避免人工取放晶元时出现误操作状况的发生，同时节省人力。

技术领域

本发明涉及曝光机技术领域，尤其涉及一种曝光机自动上下片装置。

背景技术

光刻工艺在整个半导体工艺过程中十分重要，光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、成品率和成本有着重要影响，同时光刻工艺复杂，大部分光刻仍需手动完成，自动化程度较低。

双面对准曝光技术的主要原理是在晶圆一个表面进行光刻，制备出图形，然后再对另一面进行光刻步骤，在曝光对准时需要对晶圆上下同时对准，以使得晶圆上下表面的定位标记准确套合。该种曝光机采用双面对准，而最终的曝光方式与传统的单面曝光机相同，在双面对准时，要求晶圆已经制备出图形的一面朝下放在真空吸盘上，真空吸盘上有吸气口吸住晶圆以达到固定晶圆位置的功能。在真空吸盘上有两个缺口上下通透，用于真空吸盘下方的摄像显微镜晶圆下表面上的定位标记。上表面上的显微镜用于观察掩模板上的定位标记。上下显微镜中的图像通过摄像头传输到显示器中，光刻操作人员通过水平移动平台调整晶圆位置使上下显微镜中的图形进行对准。对准后可进行曝光，以达到双面图形的制备。该方法用于较大尺寸晶圆的双面光刻，图形制备完成后将晶圆划成多个小器件，定位标记所在区域可以弃用，不影响各器件性能。但器件几何尺寸固定且尺寸较小的器件(如光刻表面直径十几毫米圆柱形光学器件)在使用双面对准过程中存在着诸多困难。如器件在光刻载物台上放好后下方显微镜很难观察到，由于器件z轴存在一定的加工误差以及岛礁的存在，单纯对准器件边缘的做法也会使得双面对准失去了应有的精度，同时双面对准工序复杂，自动化程度较低。

目前市场上主流的双面曝光机受双面对准影响多为手动上下片，即先手动将晶圆放到取料真空吸盘上，利用取料真空吸盘吸住，然后将取料真空吸盘推进曝光机的，通过手动控制曝光机的中的真空吸盘将取料真空吸盘上的晶圆吸住，然后将取料真空吸盘推出，往取料真空吸盘上放第二片晶圆，然后将取料真空吸盘再次推入曝光机的，进行两片晶圆的对准操作。这极大的降低了生产效率以及对平边精度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种曝光机自动上下片装置，取代了现有人工取片与放片的方式，有效避免人工取放晶元时出现误操作状况的发生，同时节省人力。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种曝光机自动上下片装置，包括传送机械手、第一装片卡槽、第二装片卡槽、自动对平边装置与曝光机，所述传送机械手设置在所述曝光机前端，所述第一装片卡槽设置在所述传送机械手左侧，所述自动对平装置设置在所述传送机械手与所述曝光机之间，所述传送机械手适于将所述第一装片卡槽中的晶元输送至所述自动对平装置中，由所述自动对平边装置将晶圆输送至所述曝光机中进行曝光，所述自动对平边装置包括激光找平器、第一真空吸盘、第一真空吸盘驱动装置、导轨与上片机械手，所述第一真空吸盘适于吸附由所述传送机械手输送至所述自动对平装置中的晶元，所述第一真空吸盘驱动装置适于驱动晶元转动，以使所述激光找平器对准设置在晶元侧面的平边，当激光找平器对准设置在晶元侧面的平边时，所述上片机械手适于将第一真空吸盘上晶元取下，并沿所述导轨运动至所述曝光机，由所述曝光机对晶元进行曝光。

进一步地，所述传送机械手包括驱动电机、第一机械臂、第二机械臂与取片叉，所述第一机械臂第一端与可转动地安装于所述驱动电机上，第二端与所述第二机械臂的第一端转动连接，所述取片叉可转动地安装于所述第二机械臂第二端。

进一步地，还包括用于存放曝光后晶元的第二装片卡槽。