用于ic芯片或mems器件的全流程生產(chǎn)工作站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種制造集成電路(IC)芯片或微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件的生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種能夠用于IC芯片或MEMS器件的全流程生產(chǎn)工作站。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，集成電路IC和MEMS器件的生產(chǎn)是一項(xiàng)高投資、高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)、高收益的產(chǎn)業(yè)。在IC芯片和MEMS器件的生產(chǎn)中涉及到的工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備很多，這些生產(chǎn)設(shè)備放置在幾千到上萬(wàn)平米空間的“無(wú)塵室”中，需要幾十到幾百個(gè)的高素質(zhì)專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行操作維護(hù)。昂貴的生產(chǎn)設(shè)備、大規(guī)模無(wú)塵車間的建設(shè)和維護(hù)決定了一條整體生產(chǎn)線的建設(shè)需要幾億到十幾億的投資，從而導(dǎo)致IC芯片和MEMS器件的生產(chǎn)成本居高不下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于IC芯片或MEMS器件的全流程生產(chǎn)工作站，能夠顯著降低設(shè)備和維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種用于IC芯片或MEMS器件的全流程生產(chǎn)工作站，包括一個(gè)無(wú)塵的人機(jī)交換腔，用于人工取放工件和控制工作站運(yùn)行；智能傳輸腔，用于傳輸工件到各個(gè)工藝流程腔;一個(gè)或多個(gè)工藝流程腔，設(shè)置在智能傳輸腔的傳輸線路上，由中心運(yùn)輸腔和圍繞中心運(yùn)輸腔設(shè)置的多個(gè)衛(wèi)星腔組成，其中，中心運(yùn)輸腔與智能傳輸腔連接，其內(nèi)部設(shè)置能夠在各個(gè)衛(wèi)星腔內(nèi)取放工件的自動(dòng)抓取設(shè)備，所述衛(wèi)星腔能夠完成設(shè)定的工件生產(chǎn)工藝流程;所述智能傳輸腔、中心運(yùn)輸腔和衛(wèi)星腔內(nèi)的工作環(huán)境和運(yùn)行次序通過(guò)智能控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)控制。
[0005]優(yōu)選地，所述工作站是單層結(jié)構(gòu)，工件通過(guò)平行智能傳輸腔進(jìn)行傳送。
[0006]優(yōu)選地，所述工作站是多層結(jié)構(gòu)，工件在同一層內(nèi)通過(guò)平行智能傳輸腔進(jìn)行傳送，工件在層與層之間的通過(guò)上下智能傳輸腔進(jìn)行上下傳送。
[0007]優(yōu)選地，人機(jī)交換腔設(shè)置在第一層。
[0008]優(yōu)選地，所述工件是IC芯片或MEMS器件的原料或半成品或成品。
[0009]優(yōu)選地，每個(gè)工藝流程腔中配備的衛(wèi)星腔的個(gè)數(shù)可以為2、3、4、5、6、7或8。
[0010]優(yōu)選地，所述工作站可應(yīng)用于IC芯片和MEMS器件的生產(chǎn)和封裝，所述衛(wèi)星腔完成的生產(chǎn)工藝是鍵合、焊接、光刻、涂布、顯影、ICP、CVD、PVD、離子注入、清洗、檢測(cè)、分析中的一種或多種。
[0011 ]優(yōu)選地，所述自動(dòng)抓取設(shè)備是機(jī)器人或者機(jī)械手。
[0012]優(yōu)選地，所述智能控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在人機(jī)交換腔內(nèi)的，根據(jù)需要將智能傳輸腔、中心運(yùn)輸腔和衛(wèi)星腔設(shè)置為真空、惰性氣體或大氣環(huán)境。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型存在以下技術(shù)效果:
[0014]I)采用多功能衛(wèi)星腔組成的工藝流程腔來(lái)完成IC和MEMS器件的生產(chǎn)、檢測(cè)、封裝等工藝流程，不同功能的衛(wèi)星腔可以根據(jù)需要任意組合，在各個(gè)工藝流程腔內(nèi)自由傳送，與線性生產(chǎn)線相比，可以省略完成重復(fù)工序的設(shè)備，顯著降低設(shè)備占用面積;此外，所述腔體之間密封連接，與外界環(huán)境隔離，因此在整個(gè)工作站中只需幾平米至幾十平米高無(wú)塵的人機(jī)交換腔，工作腔體則可以放置在低成本、低潔凈、低維護(hù)的普通廠區(qū)，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用將大幅降低;再者，本實(shí)用新型的全流程生產(chǎn)工作站可以實(shí)現(xiàn)行業(yè)的理想工作條件，即一片或多片空白晶圓放入工作站，等待I?10天后，完整的IC芯片或MEMS器件生產(chǎn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)“原料到器件”全自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。上述多種因素將從根本上降低IC或者M(jìn)EMS器件的生產(chǎn)成本；
[0015]2)將全流程工作站設(shè)計(jì)成多層結(jié)構(gòu)，各個(gè)工藝流程腔之間通過(guò)水平和豎直智能傳輸腔進(jìn)行傳輸，能夠進(jìn)一步降低設(shè)備占用面積，減少?gòu)S房占用和維護(hù)面積，從而進(jìn)一步降低成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3中上下智能傳輸腔的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0021]本實(shí)用新型實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明，所以僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制。
[0022]實(shí)施例1:參見圖1，是一種全流程生產(chǎn)工作站，可以應(yīng)用于IC芯片和MEMS器件的生產(chǎn)、檢測(cè)和分析，該工作站是單層、直線式的，主要包括:
[0023]無(wú)塵的人機(jī)交換腔10，用于人工取放工件和控制工作站運(yùn)行，所述工件可以是IC芯片或MEMS器件的原料、半成品或成品。
[0024]智能傳輸腔20，連接在人機(jī)交換腔與工藝流程腔之間或者連接在工藝流程腔之間，用于傳輸工件，在本實(shí)施例中，所述智能傳輸腔是水平智能傳輸腔21。
[0025]工藝流程腔30，設(shè)置在智能傳輸腔20的傳輸線路上，由中心運(yùn)輸腔31和圍繞中心運(yùn)輸腔設(shè)置的多個(gè)衛(wèi)星腔32組成，其中，中心運(yùn)輸腔31與水平智能傳輸腔21連接，其內(nèi)部設(shè)置機(jī)器人或者機(jī)械手等自動(dòng)抓取設(shè)備33，能夠在各個(gè)衛(wèi)星腔32內(nèi)取放工件，衛(wèi)星腔32能夠完成工件的生產(chǎn)工藝流程。在本實(shí)施例中，所述工藝流程腔的個(gè)數(shù)為2，其中一個(gè)工藝流程腔具有兩個(gè)衛(wèi)星腔，稱為兩星腔，另外一個(gè)是具有七個(gè)衛(wèi)星腔的七星腔，較少的工藝流程腔可以適用于工藝流程較少的MEMS封裝、檢測(cè)等過(guò)程。
[0026]智能控制機(jī)構(gòu)11，優(yōu)選地設(shè)置在人機(jī)交換腔10內(nèi)，可以系統(tǒng)控制工作站運(yùn)行，例如控制智能傳輸腔、中心運(yùn)輸腔和衛(wèi)星腔內(nèi)工作次序，也可以控制這些腔體的工作環(huán)境，例如根據(jù)需要設(shè)置為真空、惰性氣體或大氣環(huán)境。
[0027]本實(shí)施例的工作流程是:I)在人機(jī)交換腔10內(nèi)，人工將IC芯片或MEMS器件連托盤一起放入水平智能傳輸腔21內(nèi)；2)智能傳輸腔中進(jìn)行抽真空操作并將IC芯片或MEMS器件和托盤通過(guò)傳送履帶傳送至兩星腔中機(jī)械手33能夠覆蓋的位置;3)打開中心運(yùn)輸腔腔門，機(jī)械手33將IC芯片或MEMS器件運(yùn)輸至中心運(yùn)輸腔內(nèi)，并根據(jù)設(shè)定好的工藝流程依次將MEMS晶圓片放入兩個(gè)衛(wèi)星腔中進(jìn)行加工，需要注意的是，在放入每個(gè)衛(wèi)星腔中進(jìn)行加工前，需要將中心運(yùn)輸腔內(nèi)的環(huán)境改變成與要放入的衛(wèi)星腔內(nèi)環(huán)境一致，以免污染衛(wèi)星腔內(nèi)環(huán)境;4)將加工后的IC芯片或MEMS器件通過(guò)機(jī)械手33和智能傳輸腔傳遞至七星腔進(jìn)行下一輪加工，按照次序進(jìn)行加工再順著原來(lái)的路徑返回四星腔，在四星腔內(nèi)進(jìn)行一些重復(fù)的工藝流程后，將加工好的IC芯片或MEMS器件放入與人機(jī)交換腔相連接的智能傳輸腔，由人工取出。
[0028]本實(shí)用新型的全流程生產(chǎn)工作站，可以實(shí)現(xiàn)行業(yè)的理想工作條件，即一片或多片空白晶圓放入工作站，等待I?10天后，完整的IC芯片或MEMS器件生產(chǎn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)“原料到器件”全自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。
[0029]實(shí)施例2:參見圖2，與實(shí)施例1的區(qū)別在于:本實(shí)施例的全流程生產(chǎn)工作站是單層、循環(huán)式的。在整個(gè)工作站中，設(shè)置了兩星腔、三星腔、四星腔、五星腔，相互之間通過(guò)水平智能傳輸腔連接起來(lái)。在人機(jī)交換腔和工藝流程腔之間的智能傳輸腔是通過(guò)傳送履帶傳送到第