一种MEMS芯片喷匀胶设备及其工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种MEMS芯片喷匀胶设备及其工艺方法，包括：设置在装配箱体上的气体供应机构以及电气控制机构，装配箱体内设置取放料区域，取放料区域设置定位轨道，定位轨道上智能机械手，智能机械手用于取放晶片，取放料区域周向设置若干个喷胶工位，喷胶工位处设置喷胶模组；喷胶模组包括：设置在安装底座上的X、Y坐标轨道，安装底座上设置喷胶区，喷胶区上放置待加工晶片，喷胶区上方设置加热软固盘，加热软固盘一侧设置防护板，防护板上设置晶片进出防护口，X、Y坐标轨道上设置超声喷头，超声喷头下方设置喷嘴。利用喷胶模组和加热机构的有效结合，有效提高喷胶的效率，提高光刻胶喷涂的精度，避免过多使用光刻胶，减少光刻胶的浪费。浪费。浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS芯片喷匀胶设备及其工艺方法


[0001]本专利技术涉及芯片加工
，尤其涉及一种MEMS芯片喷匀胶设备及其工艺方法。

技术介绍

[0002]目前，半导体晶片加工中的光刻工艺制程是由涂胶机、光刻机、显影机分别对晶片完成光刻胶涂布、光刻以及显影作业，随着半导体晶片加工工艺水平的提升，技术人员提出了将涂胶显影设备与光刻机连接在一起来实现整个光刻工艺过程的装置系统，这种装置系统使得能够提高光刻工艺的生产效率。涂胶显影设备是芯片制程中必不可少的处理设备，利用机械手实现晶片在各系统间的传输和加工，与光刻机达成完美配合从而完成晶片的光刻胶涂覆、固化、显影等工艺过程。
[0003]均胶显影设备是在光刻工序中与光刻机配套使用的完成涂胶和显影工序的设备，均胶工序是将需要的曝光胶均匀喷涂在硅片或者晶片表面上,显影工序则是将曝光后的曝光胶进行处理从而去除被曝光或者未曝光的部分。作为光刻机的输入即曝光前光刻胶涂覆和输出即曝光后图形的显影，均胶显影设备的性能不仅对细微曝光处的形成造成直接影响，而且其显影工艺的图形质量和误差控制对后续蚀刻、离子注入工艺中的图形转移结果也有着深刻的影响。涂胶显影设备是芯片制程中的核心工站，是实现半导体制程的重要环节。MEMS加工是通过集成电路制造而发展起来的，然而，MEMS制造涉及到各种材料的交流，MEMS制造技术更加个性化和多样化，被广泛应用于各种领域，制造工艺的这种多样化给在其工艺过程中实现标准化带来了困难，现制造技术缺乏标准的MEMS制造工艺。
[0004]目前，MEMS芯片制成中的均胶显影设备是使用集成电路芯片制造同样的工艺，集成电路芯片采用的均胶显影设备主要为旋转匀胶技术，旋转涂胶只针对平整的表面形貌，或者表面结构的起伏在纳米范围内，对于MEMS芯片表面形貌的起伏达到微米甚至毫米级别，涂胶厚度要求不同区域厚度不一样，特殊工艺部分区域光刻胶厚度甚至达到近1mm，这是现在限制MEMS研发中的痛点，也是限制MEMS生产效率提升的痛点。因此，亟需一种设备提高光刻胶精确喷涂晶片表面。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种MEMS芯片喷匀胶设备及其工艺方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种MEMS芯片喷匀胶设备及其工艺方法，包括：装配箱体以及设置在所述装配箱体上的气体供应机构以及电气控制机构，所述装配箱体内设置取放料区域，所述取放料区域设置定位轨道，所述定位轨道上智能机械手，所述智能机械手用于取放晶片，所述取放料区域周向设置若干个喷胶工位，所述喷胶工位处设置喷胶模组；所述喷胶模组包括：安装底座以及设置在所述安装底座上的X、Y坐标轨道，所述安装底座上方设置加热软固盘，所述加热软固盘上方设置喷胶区，所述喷胶区上放置待加工
晶片，所述加热软固盘一侧设置防护板，所述防护板上设置晶片进出防护口，所述X、Y坐标轨道上设置超声喷头，所述超声喷头下方设置喷嘴。
[0007]本专利技术一个较佳实施例中，所述X、Y坐标轨道一侧设置控制柜，所述控制柜用于控制超声喷头位置。
[0008]本专利技术一个较佳实施例中，所述加热软固盘通过固定架连接所述安装底座，所述加热软固盘上设置若干红外加热机构。
[0009]本专利技术一个较佳实施例中，所述超声喷头通过竖直轨道固定在所述X、Y坐标轨道上，且所述超声喷头与所述竖直轨道滑动连接。
[0010]本专利技术一个较佳实施例中，所述超声喷头上设置高精度流量控制阀，所述高精度流量控制阀用于控制超声喷头喷胶速度。
[0011]本专利技术一个较佳实施例中，所述装配箱体上设置对中工位，所述对中工位用于定位气体供应机构、电气控制机构以及喷胶工位。
[0012]本专利技术一个较佳实施例中，所述装配箱体前部方设置操作人机界面，且所述装配箱体上方设置警示灯。
[0013]本专利技术一个较佳实施例中，所述气体供应机构与所述电气控制机构设置在其中一个所述喷胶工位两侧。
[0014]本专利技术所采用的第二种技术方案为：步骤S1：智能机械手通过晶片进出防护口将待加工晶片放置在喷胶工位上，通过操作人机界面将程序命令传输至控制柜，控制柜调整喷嘴的X坐标和Y坐标，使喷嘴位于晶片的待喷胶区域上方。
[0015]步骤S2：通过控制柜调整喷嘴Z坐标，将光刻胶均匀喷涂在晶片表面，将光刻胶均匀喷涂在晶片表面通过高精度流量控制阀控制超声喷头喷胶速度，实现微量喷胶，与此同时，通过加热软固盘对超声喷头喷出的光刻胶进行加热。
[0016]步骤S3：智能机械手通过晶片进出防护口将加工完成的晶片取出，放置在进出料工位上。
[0017]本专利技术一个较佳实施例中，所述加热软固盘为环形状，且所述加热软固盘不同区域能够独立控制。
[0018]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：（1）本专利技术通过红外加热机构对喷涂在晶片上的光刻胶进行加热，使加热胶能够更精确地喷涂在晶片上，利用喷胶模组和加热机构的有效结合，有效提高喷胶的效率，以及提高光刻胶喷涂的精度，避免过多使用光刻胶，进而减少光刻胶的浪费。
[0019]（2）本专利技术通过控制柜控制超声喷头的X坐标、Y坐标和Z坐标，能够精准定位超声喷头的位置，提高晶片加工的合格率；同时，通过在超声喷头上设置的高精度流量控制阀，实现对超声喷头喷胶速度的精准控制，实现光刻胶的精准定量输出，光刻胶使用率显著提高，浪费率得到有效减少，提升高达90%以上，突破光刻胶成本高和厚度均匀控制难的瓶颈，可实现精准微量化，实用性强。
[0020]（3）本专利技术通过微量喷胶工艺实现线性工作范围及增量性控制胶量及稳定均匀度，可以针对MEMS及特殊集成电路制程，针对凹凸不平的晶片表面实现厚胶匀层，并可在不同区域位置快速实现光刻胶不同厚度的需求。
[0021]（4）本专利技术通过在装配箱体上设置的对中工位，能够进一步保证设备精准布局，使各个设备能够合理布置在装配箱体内，同时保证智能机械手能够精密配合各个喷胶模组，实现设备的工序进程推进，进而提高晶片加工的效率，提高产品的生产速度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，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的附图。
[0023]图1为本专利技术优选实施例的俯视图；图2为本专利技术优选实施例的正视图；图3为本专利技术优选实施例的侧视图；图4为本专利技术优选实施例喷膜组件的立体结构图；图5为本专利技术优选实施例喷膜组件的平面示意图。
[0024]具体地，110
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装配箱体，120
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进出料工位，130
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警示灯，140
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操作人机界面，150
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对中工位，160
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气体供应机构，170
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电气控制机构，18本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS芯片喷匀胶设备，包括：装配箱体以及设置在所述装配箱体上的气体供应机构以及电气控制机构，其特征在于，所述装配箱体内设置取放料区域，所述取放料区域设置定位轨道，所述定位轨道上智能机械手，所述智能机械手用于取放晶片，所述取放料区域周向设置若干个喷胶工位，所述喷胶工位处设置喷胶模组；所述喷胶模组包括：安装底座以及设置在所述安装底座上的X、Y坐标轨道，所述安装底座上方设置加热软固盘，所述加热软固盘上方设置喷胶区，所述喷胶区上放置待加工晶片，所述加热软固盘一侧设置防护板，所述防护板上设置晶片进出防护口，所述X、Y坐标轨道上设置超声喷头，所述超声喷头下方设置喷嘴。2.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片喷匀胶设备，其特征在于：所述X、Y坐标轨道一侧设置控制柜，所述控制柜用于控制超声喷头位置。3.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片喷匀胶设备，其特征在于：所述加热软固盘通过固定架连接所述安装底座，所述加热软固盘上设置若干红外加热机构。4.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片喷匀胶设备，其特征在于：所述超声喷头通过竖直轨道固定在所述X、Y坐标轨道上，且所述超声喷头与所述竖直轨道滑动连接。5.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片喷匀胶设备，其特征在于：所述超声喷头上设置高精度流量控制阀，所述高精度流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞，盈国亮，
申请(专利权)人：硅芯崟科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：