用于IC芯片或MEMS器件的全流程生产工作站制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于IC芯片或MEMS器件的全流程生产工作站，包括一个无尘的人机交换腔，用于人工取放工件和控制工作站运行；智能传输腔，用于传输工件到各个工艺流程腔；一个或多个工艺流程腔，设置在智能传输腔的传输线路上，由中心运输腔和围绕中心运输腔设置的多个卫星腔组成，其中，中心运输腔与智能传输腔连接，其内部设置能够在各个卫星腔内取放工件的自动抓取设备，所述卫星腔能够完成设定的工件生产工艺流程；所述智能传输腔、中心运输腔和卫星腔内的工作环境和运行次序通过设置在人机交换腔内的智能控制机构进行系统控制。所述工作站设计成多层结构，能够极大程度的减少设备占用面积和维护费用，同时提高生产效率，从根本上降低IC或者MEMS器件的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制造集成电路（IC）芯片或微机电系统（MEMS）器件的生产设备，具体涉及一种能够用于IC芯片或MEMS器件的全流程生产工作站。
技术介绍
众所周知，集成电路IC和MEMS器件的生产是一项高投资、高技术、高风险、高收益的产业。在IC芯片和MEMS器件的生产中涉及到的工艺流程和生产设备很多，这些生产设备放置在几千到上万平米空间的“无尘室”中，需要几十到几百个的高素质专业人员对其进行操作维护。昂贵的生产设备、大规模无尘车间的建设和维护决定了一条整体生产线的建设需要几亿到十几亿的投资，从而导致IC芯片和MEMS器件的生产成本居高不下。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于IC芯片或MEMS器件的全流程生产工作站，能够显著降低设备和维护成本，提高生产效率。本技术采用的技术方案为：一种用于IC芯片或MEMS器件的全流程生产工作站，包括一个无尘的人机交换腔，用于人工取放工件和控制工作站运行；智能传输腔，用于传输工件到各个工艺流程腔；一个或多个工艺流程腔，设置在智能传输腔的传输线路上，由中心运输腔和围绕中心运输腔设置的多个卫星腔组成，其中，中心运输腔与智能传输腔连接，其内部设置能够在各个卫星腔内取放工件的自动抓取设备，所述卫星腔能够完成设定的工件生产工艺流程；所述智能传输腔、中心运输腔和卫星腔内的工作环境和运行次序通过智能控制机构进行系统控制。优选地，所述工作站是单层结构，工件通过平行智能传输腔进行传送。优选地，所述工作站是多层结构，工件在同一层内通过平行智能传输腔进行传送，工件在层与层之间的通过上下智能传输腔进行上下传送。优选地，人机交换腔设置在第一层。优选地，所述工件是IC芯片或MEMS器件的原料或半成品或成品。优选地，每个工艺流程腔中配备的卫星腔的个数可以为2、3、4、5、6、7或8。优选地，所述工作站可应用于IC芯片和MEMS器件的生产和封装，所述卫星腔完成的生产工艺是键合、焊接、光刻、涂布、显影、ICP、CVD、PVD、离子注入、清洗、检测、分析中的一种或多种。优选地，所述自动抓取设备是机器人或者机械手。优选地，所述智能控制机构设置在人机交换腔内的，根据需要将智能传输腔、中心运输腔和卫星腔设置为真空、惰性气体或大气环境。与现有技术相比，本技术存在以下技术效果：1）采用多功能卫星腔组成的工艺流程腔来完成IC和MEMS器件的生产、检测、封装等工艺流程，不同功能的卫星腔可以根据需要任意组合，在各个工艺流程腔内自由传送，与线性生产线相比，可以省略完成重复工序的设备，显著降低设备占用面积；此外，所述腔体之间密封连接，与外界环境隔离，因此在整个工作站中只需几平米至几十平米高无尘的人机交换腔，工作腔体则可以放置在低成本、低洁净、低维护的普通厂区，设备维护费用将大幅降低；再者，本技术的全流程生产工作站可以实现行业的理想工作条件，即一片或多片空白晶圆放入工作站，等待1～10天后，完整的IC芯片或MEMS器件生产出来，实现“原料到器件”全自动化生产，提高生产效率。上述多种因素将从根本上降低IC或者MEMS器件的生产成本；2）将全流程工作站设计成多层结构，各个工艺流程腔之间通过水平和竖直智能传输腔进行传输，能够进一步降低设备占用面积，减少厂房占用和维护面积，从而进一步降低成本。附图说明图1是本技术实施例1的平面结构示意图；图2是本技术实施例2的平面结构示意图；图3是本技术实施例3的结构示意图；图4是本技术实施例3中上下智能传输腔的侧视图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。本技术实施例中所提供的图示仅以示意方式说明，所以仅显示与本技术有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制。实施例1：参见图1，是一种全流程生产工作站，可以应用于IC芯片和MEMS器件的生产、检测和分析，该工作站是单层、直线式的，主要包括：无尘的人机交换腔10，用于人工取放工件和控制工作站运行，所述工件可以是IC芯片或MEMS器件的原料、半成品或成品。智能传输腔20，连接在人机交换腔与工艺流程腔之间或者连接在工艺流程腔之间，用于传输工件，在本实施例中，所述智能传输腔是水平智能传输腔21。工艺流程腔30，设置在智能传输腔20的传输线路上，由中心运输腔31和围绕中心运输腔设置的多个卫星腔32组成，其中，中心运输腔31与水平智能传输腔21连接，其内部设置机器人或者机械手等自动抓取设备33，能够在各个卫星腔32内取放工件，卫星腔32能够完成工件的生产工艺流程。在本实施例中，所述工艺流程腔的个数为2，其中一个工艺流程腔具有两个卫星腔，称为两星腔，另外一个是具有七个卫星腔的七星腔，较少的工艺流程腔可以适用于工艺流程较少的MEMS封装、检测等过程。智能控制机构11，优选地设置在人机交换腔10内，可以系统控制工作站运行，例如控制智能传输腔、中心运输腔和卫星腔内工作次序，也可以控制这些腔体的工作环境，例如根据需要设置为真空、惰性气体或大气环境。本实施例的工作流程是：1）在人机交换腔10内，人工将IC芯片或MEMS器件连托盘一起放入水平智能传输腔21内；2）智能传输腔中进行抽真空操作并将IC芯片或MEMS器件和托盘通过传送履带传送至两星腔中机械手33能够覆盖的位置；3）打开中心运输腔腔门，机械手33将IC芯片或MEMS器件运输至中心运输腔内，并根据设定好的工艺流程依次将MEMS晶圆片放入两个卫星腔中进行加工，需要注意的是，在放入每个卫星腔中进行加工前，需要将中心运输腔内的环境改变成与要放入的卫星腔内环境一致，以免污染卫星腔内环境；4）将加工后的IC芯片或MEMS器件通过机械手33和智能传输腔传递至七星腔进行下一轮加工，按照次序进行加工再顺着原来的路径返回四星腔，在四星腔内进行一些重复的工艺流程后，将加工好的IC芯片或MEMS器件放入与人机交换腔相连接的智能传输腔，由人工取出。本技术的全流程生产工作站，可以实现行业的理想工作条件，即一片或多片空白晶圆放入工作站，等待1～10天后，完整的IC芯片或MEMS器件生产出来，实现“原料到器件”全自动化生产，提高生产效率。实施例2：参见图2，与实施例1的区别在于：本实施例的全流程生产工作站是单层、循环式的。在整个工作站中，设置了两星腔、三星腔、四星腔、五星腔，相互之间通过水平智能传输腔连接起来。在人机交换腔和工艺流程腔之间的智能传输腔是通过传送履带传送到第一个工艺流程腔内，而工艺流程腔之间的智能传输腔是通过工艺流程腔内的机械手或者机器人完成的工件取放来实现传输。在人机交换腔10内，人工将原料和托盘放入输入窗口41，经过一系列工艺流程腔30的加工和水平智能传输腔21的传输进入人机交换腔的输出窗口42完成整个工艺流程。实施例3：参见图3，与实施例1、2不同，本实施例所述工作站设计成多层结构，具体是上下3层工作间。其中，人机交换腔10和智能控制机构11设置在第一层工作间，便于人工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于IC芯片或MEMS器件的全流程生产工作站，其特征在于：包括一个无尘的人机交换腔，用于人工取放工件和控制工作站运行；智能传输腔，用于传输工件到各个工艺流程腔；一个或多个工艺流程腔，设置在智能传输腔的传输线路上，由中心运输腔和围绕中心运输腔设置的多个卫星腔组成，其中，中心运输腔与智能传输腔连接，其内部设置能够在各个卫星腔内取放工件自动抓取设备，所述卫星腔能够完成设定的工件生产工艺流程；所述智能传输腔、中心运输腔和卫星腔内的工作环境和运行次序通过智能控制机构进行系统控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于IC芯片或MEMS器件的全流程生产工作站，其特征在于：包括一个无尘的人机交换腔，用于人工取放工件和控制工作站运行；智能传输腔，用于传输工件到各个工艺流程腔；一个或多个工艺流程腔，设置在智能传输腔的传输线路上，由中心运输腔和围绕中心运输腔设置的多个卫星腔组成，其中，中心运输腔与智能传输腔连接，其内部设置能够在各个卫星腔内取放工件自动抓取设备，所述卫星腔能够完成设定的工件生产工艺流程；所述智能传输腔、中心运输腔和卫星腔内的工作环境和运行次序通过智能控制机构进行系统控制。
2.根据权利要求1所述的全流程生产工作站，其特征在于：所述工作站是单层结构，工件通过平行智能传输腔进行传送。
3.根据权利要求1所述的全流程生产工作站，其特征在于：所述工作站是多层结构，工件在同一层内通过平行智能传输腔进行传送，工件在层与层之间通过上下智能传输腔进行上下传送。
4.根据权利要求3所述的全流程生产工作站，其特征在于：所述人机交...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵照，
申请(专利权)人：合肥芯福传感器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34