CN102527582A - 一种用于清洗圆片的喷头及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种清洗圆片的喷头，包括一纵长状的主体部及位于主体部一侧的有机溶剂吸附材料和毛细管喷嘴，毛细管喷嘴可喷射出用于清洗圆片的有机溶剂，而有机溶剂吸附材料与主体部之间设有喷孔，该喷孔可喷射出有机溶剂并浸润有机溶剂吸附材料。该喷头可以对圆片同时进行背清和去边程序，且清洗效果不受圆片转动速度的影响。

Description

一种用于清洗圆片的喷头及其方法
技术领域
本发明涉及半导体生产工艺技术领域，尤其涉及一种用于清洗圆片的喷头及其方法。
背景技术
现代半导体制造工艺一般包括喷胶、匀胶、去边、背清等步骤。其中喷胶就是在完整的圆片表面(正面或顶面)涂覆一层光刻胶，但是在光刻胶涂布过程中，部分光刻胶可能由于表面张力的作用而移动至圆片边缘或者由于圆片旋转而蔓延至圆片背面，这将在圆片随后的工艺过程中造成缺陷甚至引起异常。
由于圆片边缘和背面不应存在光刻胶，因此就需要有去边和背清两个步骤。
图1展示的就是目前半导体生产中常用的涂胶设备的示意图，其包括马达1及与马达1相连的圆片真空吸盘2，圆片3置放于真空吸盘2上，而正面去边胶喷嘴5和背清喷嘴4分别位于圆片3的上下两侧且靠近圆片3的边缘处。也就是说目前业界一般都采用两个喷嘴来分别实现去边和背清两个步骤，而喷嘴喷出的有机溶剂可以有效地清洗光刻胶。
背清就是在圆片匀胶结束后由安装于圆片下侧的背清喷嘴喷出有机溶剂去清洗圆片背面的光刻胶，但是其清洗效果受到有机溶剂的供液压力和圆片旋转速度的影响，因而会存在清洗不干净或者有机溶剂沿圆片边缘蔓延到圆片正面的现象。图2展示的就是圆片3速度过高时，由背清喷嘴4喷出的有机溶剂40会被过早地甩出圆片3，因而不能很好地清洗圆片3背面的光刻胶。当圆片3转速过低时，例如图3所示，由背清喷嘴4喷出的有机溶剂40可能会沿圆片3背面蔓延至圆片3的正面，从而破坏圆片3表面形成的光刻胶薄膜。
去边就是在圆片匀胶结束后由安装于圆片上侧的去边喷嘴喷出有机溶剂去清洗圆片边缘的光刻胶，但是当去边喷嘴在喷射位置和等待位置之间移动时，部分有机溶剂可能会滴到圆片正面，这将造成去边胶异常。
为了解决上述问题，很有必要提供一种改进的清洗圆片的喷头及其方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种改进的清洗圆片的喷头及其方法，其可以简化现有清洗圆片的喷头及其方法。
本发明的目的通过提供以下技术方案实现：一种用于清洗圆片的喷头，包括一纵长状的主体部及位于主体部一侧的有机溶剂吸附材料和毛细管喷嘴，毛细管喷嘴可喷射出用于清洗圆片的有机溶剂，而有机溶剂吸附材料与主体部之间设有喷孔，该喷孔可喷射出有机溶剂并浸润有机溶剂吸附材料。
相应地，本发明还提供了一种利用上述喷头清洗圆片的方法，包括步骤：
在圆片喷胶及匀胶程序之后清洗所述喷头；
将所述喷头升至圆片的背面的下方，让毛细管喷嘴与圆片的背面接触，而有机溶剂吸附材料与圆片的边缘接触且部分重叠；
在保持圆片转动的情况下，毛细管喷嘴喷出有机溶剂至圆片的背面，同时所述有机溶剂吸附材料被所述喷孔喷射出有机溶剂浸润从而清洗圆片的边缘；
完成圆片清洗后，将所述喷头下降并清洗喷头。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：喷头的结构比较简单，并且可以同时进行去边和背清程序，这将简化圆片制造的工艺流程，另外，喷头对圆片的清洗效果并不受圆片转速的影响。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是目前半导体生产中常用的涂胶设备的示意图。
图2是目前背清时圆片转速过高引起有机溶剂被过早甩出的示意图。
图3是目前背清时圆片转速过低引起有机溶剂蔓延到圆片正面的示意图。
图4是本发明清洗圆片的喷头使用于涂胶设备的示意图，此时涂胶设备处于非工作状态。
图5是本发明清洗圆片的喷头的俯视图。
图6是本发明清洗圆片的喷头处于工作状态时的示意图。
图7是本发明清洗圆片的喷头的第二实施方式。
具体实施方式
以下参照附图用优选实施方式来说明本发明的实现过程和本质内容所在。
如图4和图5所示，本发明的清洗圆片的喷头10包括一纵长的主体部100及位于主体部100一侧的有机溶剂吸附材料101和毛细管喷嘴102。主体部100由刚性材料做成，从而保证了喷头10具有一定的强度。而有机溶剂吸附材料101和毛细管喷嘴102由软性材料做成，从而避免了刮伤圆片3。有机溶剂吸附材料101位于喷头10的最外侧，其由吸湿效果较佳的材料制成。有机溶剂吸附材料101与主体部100之间设置有喷孔，该喷孔一般设置在有机溶剂吸附材料101底部，有机溶剂吸附材料101可以被喷孔喷射出的有机溶剂浸润，需要指出的是，喷孔喷射出的有机溶剂仅能将有机溶剂吸附材料101浸润。毛细管喷嘴102呈长条状且靠近有机溶剂吸附材料101，其一般由3～5排毛细管交错排列形成，其中靠近有机溶剂吸附材料101的毛细管喷出的有机溶剂同样可以被有机溶剂吸附材料101吸收，从而保证了有机溶剂不会过度蔓延。
图4展示了本发明的清洗圆片的喷头10处于非工作状态的示意图。圆片3处于圆片真空吸盘2之上并且由马达带动实现转动，而喷头10安装于圆片3下方靠近边缘处。喷头10的纵长长度小于圆片3的半径，但是大于圆片真空吸盘2的边缘至圆片3的边缘的距离，因此，毛细管喷嘴102处于圆片3的正下方，并且可以完整地清洗圆片3的背面，而有机溶剂吸附材料101位于圆片3的边缘处且部分凸伸出圆片3的边缘。当清洗圆片的喷头10处于非工作状态时，喷头10靠近圆片3但是并没有与圆片3发生接触，因此，喷头10并不会影响圆片3的喷胶及匀胶过程。
图6展示了本发明的清洗圆片的喷头10处于工作状况的示意图。在圆片3的喷胶和匀胶过程结束后，光刻胶6会覆盖圆片3的上表面31，而部分光刻胶6会蔓延至圆片3的边缘32及背面33。此时，喷头10开始准备工作，清洗前喷头10先供应有机溶剂，有机溶剂从喷头10中溢出，清洗喷头10，溢出的有机溶剂并不会喷射到圆片3的背面33。然后，喷头10向上移动靠近圆片3，此时，长条状的毛细管喷嘴102向上抬起和圆片3的背面33接触，其中最外侧的靠近有机溶剂吸附材料101的毛细管距离圆片3的边缘距离应该在1mm以上，而有机溶剂吸附材料101部分与圆片3的边缘32重合。圆片3以低速转动，毛细管喷嘴102喷出有机溶剂清洗圆片3的背面33，同时喷孔也向有机溶剂吸附材料101喷射出有机溶剂，浸润吸附材料101从而清洗圆片3的边缘32。当然，最外侧的靠近有机溶剂吸附材料101的毛细管喷出的有机溶剂也有部分会被有机溶剂吸附材料101所吸附，从而防止有机溶剂蔓延至圆片3的上表面31。此时，喷头10喷出有机溶剂会对圆片3造成一定的向上接触压力，但是圆片真空吸盘2仍能提供足够的吸附力从而保证圆片3的位置稳定。当然，有机溶剂吸附材料101也可以是由合适软硬度的长方体结构形成，前提是不会对圆片3造成损伤。在喷头10向上压力的作用下，有机溶剂吸附材料101的内侧和圆片3的背面33的外围接触，而外侧和圆片3的边缘32接触，这样不仅可以保证有机溶剂不会从边缘32蔓延至圆片3的上表面31，也可以让有机溶剂吸附材料101同时处理去边和背清的工作。在清洗工作结束后，喷头10会向下移动，然后喷出有机溶剂清洗喷头10，当然，溢出的有机溶剂并不会喷射到圆片3的背面33。
图7展示了本发明的清洗圆片的喷头10的另一实施方式，为了减小喷头10对圆片3的背面33和边缘32的接触压力，有机溶剂吸附材料101设置了一个与圆片3的边缘32形状相匹配的容纳部103。该容纳部103可以承接圆片3的背面33的外围和边缘32，且可以保证有机溶剂不会流到圆片3的上表面31。
本发明的清洗圆片的喷头10将目前业界采用的上下喷嘴改进为单一喷头，简化了喷头结构，并且可以同时进行去边和背清程序，也简化了圆片制造的工艺流程。更为重要的是，本发明的清洗圆片的喷头10对圆片的清洗效果并不受圆片转速的影响。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims (10)

1.一种用于清洗圆片的喷头，其特征在于：包括一主体部及位于主体部一侧的有机溶剂吸附材料以及用于喷射清洗圆片有机溶剂的毛细管喷嘴，所述有机溶剂吸附材料与主体部之间设有用于喷射出有机溶剂并浸润有机溶剂附材料的喷孔。
2.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述毛细管喷嘴呈长条状，由3～5条毛细管交错排列形成。
3.如权利要求2所述的喷头，其特征在于：所述有机溶剂吸附材料贴近圆片边缘，所述毛细管喷嘴贴近圆片下方，靠近有机溶剂吸附材料的毛细管喷出的有机溶剂有部分会被有机溶剂吸附材料所吸附。
4.如权利要求3所述的喷头，其特征在于：所述有机溶剂吸附材料由具有吸湿效果的材料制成。
5.一种圆片清洗方法，包括步骤：
a.在圆片喷胶及匀胶程序之后清洗喷头，所述喷头包括有机溶剂吸附材料以及用于喷射清洗圆片有机溶剂的毛细管喷嘴；
b.将所述喷头升至圆片下方，让毛细管喷嘴与圆片的背面接触，而有机溶剂吸附材料与圆片的边缘接触且部分重叠；
c.在保持圆片转动的情况下，毛细管喷嘴喷出有机溶剂至圆片的背面，同时所述有机溶剂吸附材料被所述喷孔喷射出有机溶剂浸润从而清洗圆片的边缘。
6.如权利要求5所述的圆片清洗方法，其特征在于：在步骤a中所述喷头并不会与所述圆片接触。
7.如权利要求5所述的圆片清洗方法，其特征在于：在步骤b和步骤c中所述有机溶剂吸附材料不仅与所述圆片的边缘接触，并且与圆片背面的外围接触。
8.如权利要求7所述的圆片清洗方法，其特征在于：在步骤c中，所述有机溶剂吸附材料可以吸附毛细管喷嘴喷出的有机溶剂并防止有机溶剂蔓延至圆片的上表面。
9.如权利要求8所述的圆片清洗方法，其特征在于：还包括步骤d，完成圆片清洗后，将所述喷头下降并清洗喷头，在步骤a和步骤d中，所述喷头喷出的有机溶剂不会蔓延至圆片的上表面。
10.如权利要求5至9中任一项所述的圆片清洗方法，其特征在于：所述喷头的有机溶剂吸附材料设置有与圆片的边缘形状相匹配的容纳部。
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