堆疊布局的半導(dǎo)體設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)和加工領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種采用堆疊方式布局腔室的半導(dǎo)體設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)達(dá)地區(qū)的房價(jià)和地價(jià)也水漲船高。這一嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的經(jīng)營者和管理者造成的制約效應(yīng)體現(xiàn)的非常明顯:因?yàn)閺氖掳雽?dǎo)體生產(chǎn)和制造往往需要專門建造標(biāo)準(zhǔn)極高的潔凈室，用“寸土寸金”來形容潔凈室的建造和使用成本可以說是毫不夸張。本就昂貴的潔凈室造價(jià)，在這樣的背景之下，無異于雪上加霜。如果能夠提高對(duì)潔凈室單位面積的利用率，從半導(dǎo)體設(shè)備的角度考量，即如果半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商購置的加工和生產(chǎn)設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，那么這樣的設(shè)備無疑將在激烈的市場競爭中為廠商帶來長久的經(jīng)濟(jì)利益。
[0003]另一方面，雖然人們的確希望半導(dǎo)體設(shè)備在合理情況下盡可能少的占用潔凈室的空間，但這并不意味著人們愿意用犧牲單個(gè)機(jī)臺(tái)的產(chǎn)能的方式去換取設(shè)備占地面積的減小。如果一臺(tái)半導(dǎo)體設(shè)備具有非常小的占地面積，但卻產(chǎn)能低下，那么這樣的設(shè)備同樣無法得到市場的青睞。
[0004]為此，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小但卻具有高產(chǎn)能的半導(dǎo)體設(shè)備在行業(yè)中的優(yōu)勢地位不言而喻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了能夠設(shè)計(jì)出緊湊而高產(chǎn)的半導(dǎo)體機(jī)型，本發(fā)明提出了一種新的堆疊布局的半導(dǎo)體設(shè)備，將多個(gè)工作腔室相互堆疊并對(duì)稱排布，并使用兩個(gè)工藝機(jī)器人相互配合來完成晶圓的傳遞和取放，從而在高產(chǎn)和占地面積兩個(gè)方面都達(dá)到了明顯的優(yōu)化效果。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施了如下的技術(shù)方案:
[0007]—種堆疊布局的半導(dǎo)體設(shè)備，包括前端模組和后方機(jī)臺(tái)，
[0008]所述前端模組用于容置和取放晶圓，所述前端模組中具有第一工藝機(jī)器人；
[0009]所述后方機(jī)臺(tái)用于安放多個(gè)工作腔室，所述后方機(jī)臺(tái)中具有第二工藝機(jī)器人；
[0010]其中，所述第一工藝機(jī)器人在前端模組和第二工藝機(jī)器人之間傳遞晶圓，所述第二工藝機(jī)器人在第一工藝機(jī)器人和各個(gè)工作腔室之間傳遞晶圓；所述多個(gè)工作腔室在水平方向上分布在所述第二工藝機(jī)器人的左、右兩側(cè)，在豎直方向上相互上下堆疊排布。
[0011]進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體設(shè)備中總共具有兩個(gè)工藝機(jī)器人。
[0012]進(jìn)一步地，所述后方機(jī)臺(tái)包括向所述工作腔室內(nèi)供給藥液的原料管路和為所述半導(dǎo)體設(shè)備提供電力支持的電氣控制系統(tǒng)。
[0013]優(yōu)選地，所述原料管路和電氣控制系統(tǒng)被集成到所述多個(gè)工作腔室的后方，位于所述后方機(jī)臺(tái)的最末端。
[0014]優(yōu)選地，所述第一工藝機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式包括旋轉(zhuǎn)、升降和平移。
[0015]優(yōu)選地，所述第二工藝機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式包括旋轉(zhuǎn)、升降和平移。
[0016]優(yōu)選地，所述工作腔室在所述第二工藝機(jī)器人的左、右兩側(cè)對(duì)稱分布。
[0017]進(jìn)一步地，所述后方機(jī)臺(tái)的背面以及兩個(gè)側(cè)面開設(shè)有維護(hù)門。
[0018]可選地，所述工作腔室的數(shù)量為四個(gè)、六個(gè)、八個(gè)或十六個(gè)。
[0019]可選地，所述后方機(jī)臺(tái)內(nèi)具有供所述第二工藝機(jī)器人移動(dòng)的通道，所述多個(gè)工藝腔室對(duì)稱分布于所述通道的兩側(cè)。
[0020]本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體設(shè)備，被分為前端模組和后方機(jī)臺(tái)前、后兩大部分，前端模組主要負(fù)責(zé)裝載晶圓，后方機(jī)臺(tái)安裝了工作腔室，并將整個(gè)設(shè)備的供給和電力系統(tǒng)集成于后方機(jī)臺(tái)的末端，從而最大限度的減小了占地面積。兩個(gè)工藝機(jī)器人分別服務(wù)于前端模組和后方機(jī)臺(tái)，彼此之間相互配合又互不影響，能夠高效地完成傳送晶圓的任務(wù)，有利于設(shè)備廣能的提聞。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明所述半導(dǎo)體設(shè)備具體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明所述半導(dǎo)體設(shè)備具體實(shí)施例的正視圖；
[0023]圖3是本發(fā)明所述半導(dǎo)體設(shè)備具體實(shí)施例的后視圖；
[0024]圖4是本發(fā)明所述半導(dǎo)體設(shè)備具體實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0025]圖5是本發(fā)明所述半導(dǎo)體設(shè)備具體實(shí)施例的背面打開后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明所述半導(dǎo)體設(shè)備具體實(shí)施例的工藝機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是本發(fā)明所述半導(dǎo)體設(shè)備又一實(shí)施例的簡明示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下述具體實(shí)施例將結(jié)合附圖進(jìn)一步揭示本發(fā)明的要旨和實(shí)質(zhì):
[0029]附圖1-5揭示了本發(fā)明具體實(shí)施例的外部特征。
[0030]其中，圖1是該具體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。該半導(dǎo)體設(shè)備主要包括前端模組101和后方機(jī)臺(tái)102兩大部分。前端模組101包含有4個(gè)裝載端口 103，主要用于放置晶圓。同時(shí)，在前端模組101的中部，安裝設(shè)置有第一工藝機(jī)器人106。后方機(jī)臺(tái)102主要用于容置工作腔室以及供液和控制系統(tǒng)，是該半導(dǎo)體設(shè)備的主要工作區(qū)域。相應(yīng)的，在后方機(jī)臺(tái)102的中部安裝設(shè)置有第二工藝機(jī)器人107。由于外部結(jié)構(gòu)的遮擋，圖中僅標(biāo)出了第一工藝機(jī)器人106和第二工藝機(jī)器人107在設(shè)備中所處的具體位置。其中，第一工藝機(jī)器人106和第二工藝機(jī)器人107均能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)和平移，并能上下升降。第一工藝機(jī)器人106負(fù)責(zé)在裝載端口 103和第二工藝機(jī)器人107之間傳遞和取放晶圓，而第二工藝機(jī)器人107則負(fù)責(zé)在各個(gè)工作腔室之間以及工作腔室和第一工藝機(jī)器人106之間傳遞晶圓。該第一工藝機(jī)器人106以及第二工藝機(jī)器人107在它們的手臂處具有吸附能力，能夠在靠近晶圓上方位置后吸附并抓取晶圓，從而帶動(dòng)晶圓運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)的目標(biāo)位置，其運(yùn)行的軌跡可以受電腦程序控制。在傳遞晶圓的過程中，第一工藝機(jī)器人106和第二工藝機(jī)器人107相互配合，互不影響，精確而高效地完成了外界與設(shè)備之間以及設(shè)備內(nèi)部各個(gè)機(jī)構(gòu)之間晶圓交換任務(wù)。同時(shí)，由于該設(shè)備所使用的工藝機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方式比較全面，所以配備兩臺(tái)工藝機(jī)器人就現(xiàn)有工藝來說已經(jīng)足夠。雖然增加更多的機(jī)器人有可能進(jìn)一步提高工作效率，但工藝機(jī)器人價(jià)格昂貴，目前的市價(jià)大約在6-7萬美金，所以不宜在設(shè)備中設(shè)置過多，應(yīng)盡量用較少的工藝機(jī)器人完成更多的傳遞任務(wù)。在前端模組101的右側(cè)，設(shè)置有操作平臺(tái)105和顯示面板104，二者連接至電氣控制系統(tǒng)。顯示面板104方便操作人員觀察設(shè)備內(nèi)部各個(gè)機(jī)構(gòu)的工作狀況，操作平臺(tái)105是操作人員輸入指令控制工藝過程的命令輸入端口。進(jìn)一步地，為了工作人員操控更加順暢，顯示面板104和操作平臺(tái)105能夠繞軸旋轉(zhuǎn)，使工作人員可以在不同位置進(jìn)行操作。
[0031]圖2給出了本發(fā)明具體實(shí)施例的正視圖。結(jié)合圖1和圖2，當(dāng)?shù)谝还に嚈C(jī)器人106需要抓取晶圓時(shí)，第一工藝機(jī)器人106先下降至與裝載端口 103位于同一水平面內(nèi)，之后第一工藝機(jī)器人106旋轉(zhuǎn)一定角度，對(duì)準(zhǔn)其中一個(gè)裝載端口 103，然后向前進(jìn)動(dòng)伸出機(jī)械手，抓取晶圓后收縮回原來位置；進(jìn)一步地，第一工藝機(jī)器人106上升至與第二工藝機(jī)器人107同一高度，機(jī)械手轉(zhuǎn)向第二工藝機(jī)器人107，將晶圓移交給第二工藝機(jī)器人107，從而完成晶圓由前端模組101向后方機(jī)臺(tái)102傳遞的