CN102020234A - 用于半导体制成中的喷胶处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微机电工艺中的喷胶处理技术，具体为一种半导体制成过程中使用的喷胶处理装置，它是在表面崎岖或有深孔的晶圆表面均匀涂覆光刻胶或保护隔离层的一种装置，适用于半导体领域上的三维封装。该喷胶处理装置的单元基面上方设有直线执行器，直线执行器上安装用于对晶圆喷胶的喷嘴，单元基面上设有用于放置晶圆的载片台。该装置不仅适用那些普通的光致抗腐蚀剂，同时也适用那些较高粘稠度的光致抗腐蚀剂，高粘稠度的光致抗腐蚀剂可通过稀释调配来降低其粘度，通过超声雾化喷嘴，将光致抗腐蚀剂均匀的喷洒到崎岖不平的晶圆上，确保被加工的晶圆的工艺要求。
Description
技术领域：
本发明涉及微机电(mems)工艺中的喷胶处理技术，具体为一种半导体制成过程中使用的喷胶处理装置，它是在表面崎岖或有深孔的晶圆表面均匀涂覆光刻胶或保护隔离层的一种装置，适用于半导体领域上的三维(3d)封装。
背景技术：
部分凸点封装工艺，要求在表面高度起伏的晶圆表面，或有深孔的晶圆上涂覆光刻胶或保护隔离层，这层隔离层无论是斜坡拐角处等都要求各点厚度均匀一致，而传统滴胶旋涂的工艺只能将起伏不平或深孔填满，形成一个平面，由于各点涂覆厚度不同，致使后续工艺加工制成过程中出现各种缺陷而不能满足制成要求，这是旋涂所不能实现的。
发明内容：
为了实现上述工艺，本发明提供一种半导体制成过程中使用的喷胶处理装置，该装置不仅适用那些普通的光致抗腐蚀剂，同时也适用那些较高粘稠度的光致抗腐蚀剂，高粘稠度的光致抗腐蚀剂可通过稀释调配来降低其粘度，通过超声雾化喷嘴，将光致抗腐蚀剂均匀的喷洒到崎岖不平的晶圆上，确保被加工的晶圆的工艺要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于半导体制成中的喷胶处理装置，该喷胶处理装置的单元基面上方设有直线执行器，直线执行器上安装用于对晶圆喷胶的喷嘴，单元基面上设有用于放置晶圆的载片台。
所述的喷胶处理装置，单元基面上还设有保护杯罩，载片台设置于保护杯罩内侧。
所述的喷胶处理装置，晶圆底部设置真空吸盘，真空吸盘位于载片台的中心位置。
所述的喷胶处理装置，在保护杯罩所在的单元基面下方，连有排气管道。
所述的喷胶处理装置，在载片台内设有加热装置，加热装置的连线与载片台轴上安装的导电滑环连接，加热装置的温度控制在50-110℃范围内。
所述的喷胶处理装置，在单元基面的下方，设有旋转电机，旋转电机的输出轴与用于安装载片台的载片台轴通过同步带连接，使载片台转动的角度控制在30°、45°、90°或180°。
所述的喷胶处理装置，在单元基面的下方，设有气缸，气缸与可沿载片台上的开孔升降的支架连接。
所述的喷胶处理装置，喷嘴采用超声波雾化喷嘴，超声波雾化喷嘴的内部要附加具有压力的气体，加压到雾化颗粒上，气体为N2或者是压缩空气，压力控制在0.5-2巴范围内。
所述的喷胶处理装置，直线执行器采用可以沿横向和纵向两个方向扫描移动的双轴型直线执行器。
所述的喷胶处理装置，调整直线执行器的移动距离和移动速度，控制超声波雾化喷嘴在晶圆上面的运行路径，调整直线执行器的移动速度控制在50-130mm/s，扫描间距控制在3-10mm，超声波雾化喷嘴距离晶圆的高度控制在10-30mm。
本发明的有益效果是：
1、采用本发明可以将粘度为100CP(粘度高的可通过合适的稀释剂稀释)以内的光致抗腐蚀剂通过超声雾化喷嘴雾化喷洒到晶圆上，对于表面上有深孔图型的晶圆，为了保证雾化颗粒能够到达深孔各点，可调整喷嘴压力大小，来保证雾化颗粒均匀的喷到。
2、本发明的载片台通过电机驱动转动角度，来保证个深孔斜面被喷洒到。
3、本发明的雾化喷嘴通过双轴直线驱动执行器驱动在整个晶圆上部实施喷洒，调整双轴直线执行器移动的间距，来保证喷洒的均匀性，双轴直线执行器移动的速度，可控制喷洒的膜厚厚度。
4、为了防止光致抗腐蚀剂喷洒后在晶圆上流动，在载片台内部设有加热装置，这个加热装置使胶体在喷洒到晶圆上各点迅速固化，无论顶点底角还是斜面各点，这样就确保了涂胶后的均匀性。
5、本发明结构简单巧妙，适用于所有喷胶工艺的制成。同时，也适用于一些光照掩膜的工艺制成。
附图说明：
图1是本发明的俯视图。
图2是图1的A向视图。
图中，1直线执行器；2喷嘴；3保护杯罩；4载片台；5单元基面；6旋转电机；7导电滑环；8同步带；9支架；10排气管道；11真空吸盘；12载片台轴；13气缸。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-2所示，本发明喷胶处理装置主要包括：直线执行器1、喷嘴2、保护杯罩3、载片台4、单元基面5、旋转电机6、导电滑环7、同步带8、支架9、排气管道10、真空吸盘11等，单元基面5上设有保护杯罩3、载片台4、真空吸盘11，载片台4和真空吸盘11设置于保护杯罩3内侧，载片台4用于放置晶圆，晶圆底部设置真空吸盘11，真空吸盘11位于载片台4的中心位置。在单元基面5的上方设有直线执行器1，喷嘴2安装于直线执行器1上。在单元基面5的下方，设有旋转电机6、排气管道10和气缸13；其中，气缸13与支架9连接，支架9可沿载片台4上的开孔升降；旋转电机6的输出轴与用于安装载片台4的载片台轴12通过同步带8连接，同步带8通过齿轮传送，带动载片台4转动；在载片台4内设有加热装置，加热装置的连线与载片台轴12上安装的导电滑环7连接；另外，在保护杯罩3所在的单元基面5下方，连有排气管道10。
本发明的工作过程如下：
待加工的晶圆装载在由气缸驱动上升的支架9上，当装载晶圆用支架9落下后，晶圆与带有加热装置(加热装置的温度控制在50-110℃范围内)的载片台4接触，通过真空吸附的方式，真空吸盘11与晶圆紧紧吸附在一起，超声波雾化喷嘴2固定在双轴型的直线执行器1上，通过直线执行器1的驱动，可沿着x轴(横向)和y轴(纵向)两个方向扫描移动。调整直线执行器1的移动距离和移动速度，控制超声波雾化喷嘴2在晶圆上面的运行路径，该装置移动速度控制在50-130mm/s，扫描间距控制在3-10mm。
超声波雾化喷嘴2距离晶圆的高度对喷洒效果也有很大影响，该装置控制在10-30mm的高度。当超声波雾化喷嘴2在晶圆上扫描喷涂一次后，旋转电机6旋转，通过传送齿轮和同步带8传动，使载片台4转动，转动的角度控制在30°、45°、90°或180°等。由于载片台4需要加热，载片台4内部的加热装置连线是通过转动的导电滑环7连接的。为了让深孔各点都喷附上，超声波雾化喷嘴2的内部要附加具有一定压力的气体，加压到雾化颗粒上，气体为N2或者是压缩空气，压力控制在0.5-2巴(BAR)范围内。喷洒时会产生大量废气，可通过保护杯罩3下面均匀分布的废弃排气管道10排除。当喷涂完毕后，旋转电机6转动，驱动载片台4转回到原始位置，气缸驱动装载晶圆用支架9上升，托起晶圆。
Claims (10)
1.一种用于半导体制成中的喷胶处理装置，其特征在于：该喷胶处理装置的单元基面上方设有直线执行器，直线执行器上安装用于对晶圆喷胶的喷嘴，单元基面上设有用于放置晶圆的载片台。
2.按照权利要求1所述的喷胶处理装置，其特征在于：单元基面上还设有保护杯罩，载片台设置于保护杯罩内侧。
3.按照权利要求2所述的喷胶处理装置，其特征在于：晶圆底部设置真空吸盘，真空吸盘位于载片台的中心位置。
4.按照权利要求2所述的喷胶处理装置，其特征在于：在保护杯罩所在的单元基面下方，连有排气管道。
5.按照权利要求1所述的喷胶处理装置，其特征在于：在载片台内设有加热装置，加热装置的连线与载片台轴上安装的导电滑环连接，加热装置的温度控制在50-110℃范围内。
6.按照权利要求1所述的喷胶处理装置，其特征在于：在单元基面的下方，设有旋转电机，旋转电机的输出轴与用于安装载片台的载片台轴通过同步带连接，使载片台转动的角度控制在30°、45°、90°或180°。
7.按照权利要求1所述的喷胶处理装置，其特征在于：在单元基面的下方，设有气缸，气缸与可沿载片台上的开孔升降的支架连接。
8.按照权利要求1所述的喷胶处理装置，其特征在于：喷嘴采用超声波雾化喷嘴，超声波雾化喷嘴的内部要附加具有压力的气体，加压到雾化颗粒上，气体为N2或者是压缩空气，压力控制在0.5-2巴范围内。
9.按照权利要求1所述的喷胶处理装置，其特征在于：直线执行器采用可以沿横向和纵向两个方向扫描移动的双轴型直线执行器。
10.按照权利要求1所述的喷胶处理装置，其特征在于：调整直线执行器的移动距离和移动速度，控制超声波雾化喷嘴在晶圆上面的运行路径，调整直线执行器的移动速度控制在50-130mm/s，扫描间距控制在3-10mm，超声波雾化喷嘴距离晶圆的高度控制在10-30mm。
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