CN113050391A - 涂覆有uv胶的元器件的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涂覆有UV胶的元器件的回收方法，利用弱碱性溶剂浸泡待回收的涂覆有UV胶的元器件；其中的元器件的表面包覆有由底层包裹材料形成的纳米级薄层，UV胶固化在所述纳米级薄层外；所述弱碱性溶剂用于溶解所述底层包裹材料；然后通过超声清洗去除所述UV胶，以回收所述元器件。利用本发明，能够在不损伤元器件的基础上简单高效的去除元器件表面的UV胶层，提高元器件的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及微电子生产过程中的UV胶应用技术领域，更为具体地，涉及一种涂覆有UV胶的元器件的回收方法。
背景技术
在微纳加工中需要使用UV胶实现晶圆及其他元器件的粘接固定，但由于晶圆在微纳加工产品中占据较高的成本，且微纳加工过程中总是存在大量的压印不良的问题而导致产品的报废，因此，有效去除报废晶圆上的UV胶材以使晶圆再利用是行业中一直探讨的问题。
现有技术中并无专门的针对微纳加工中UV紫外胶的去除方法，不过参考业内光刻胶的去除方法主要为以下几种：
1、等离子刻蚀，将涂覆在表面的胶材与等离子体发生反应，缓慢腐蚀掉，此种方法刻蚀效率较低。
2、高温灰化，通过加热升高到较高温度，使表面的有机分子断链，形成小分子挥发掉，最后剩余灰分用溶液清洗掉。该方法要求的实现工艺条件较为复杂，首先需要600-800℃的高温强处理条件加热4-6小时，另外需再配备一台清洗装置进行辅助清洗，整个流程处理时间长，仅用于实验小批量验证，不适合生产。
3、强碱或强氧化性溶剂处理，目前市面上常用此种方法，通过配置一定浓度KOH溶液或者通过配置一定比例的浓硫酸与双氧水，对晶圆表面上的高分子进行腐蚀断链，裂解成小分子进行溶解去除。此种方法相较前述高温灰化发简单，但仍是一种强处理条件，很多处理溶剂为强腐蚀或高毒性溶剂对人体损害较大。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种涂覆有UV胶的元器件的回收方法，以有效去除报废晶圆以及其他涂覆有UV胶的元器件上的UV胶材，以使晶圆/元器件得到再利用。
作为本发明的一个方面，提供一种涂覆有UV胶的元器件的回收方法，包括：利用弱碱性溶剂浸泡待回收的涂覆有UV胶的元器件；其中，在所述元器件的表面包覆有由底层包裹材料形成的纳米级薄层，所述UV胶固化在所述纳米级薄层外；所述弱碱性溶剂用于溶解所述底层包裹材料；通过表层清洗去除所述UV胶，回收所述元器件。
另一方面，本发明还提供一种UV胶的涂覆方法，包括：
将底层包裹材料涂覆到元器件表面；
将涂覆有底层包裹材料的元器件烘烤后，在紫外灯下曝光，使涂覆在所述元器件表面的底层包裹材料形成纳米级薄层；
在所述纳米级薄层外旋涂UV胶。
在一方面，本发明提供一种UV胶的去除方法，用于去除利用前述的UV胶的涂覆方法涂覆的UV胶的元器件上的UV胶，包括：
将涂覆UV胶的元器件放置在含有5-13％浓度的磷酸钠、2-7％的油酸钠、5-10％的碳酸钠以及70-82％的水溶液中浸泡；
将浸泡过后的元器件放置在超声波清洗槽中进行超声波清洗；
将清洗过后的元器件进行烘烤处理。
从上面的技术方案可知，本发明提供的涂覆有UV胶的元器件的回收方法、UV胶的涂覆方法以及UV胶的去除方法，通过提前在元器件表面增加可快速溶解的底层包裹材料，然后再涂覆UV胶，从而在去除UV胶时，能够通过针对行的溶剂快速溶解底层的包裹材料，使“顶层”产品UV胶“整面去除”，元器件按表面几乎无残留，不会在重复利用时旋涂产生影响；另外选用的弱碱性溶剂对元器件表面几乎没有损伤，提高了元器件的利用率。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的涂覆有UV胶的元器件的回收方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例的UV胶的涂覆方法流程示意图；
图3为根据本发明实施例的UV胶的去除方法流程示意图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
针对前述提出的现有光刻胶去除方法中存在的问题以及对于报废晶圆上的UV胶材的去除需求，本发明提出了一种UV胶的涂覆及去除方法，采用先涂覆溶解物质、再涂覆UV胶层的方式在元器件表面涂覆并固化UV胶，以便在去除已固化UV胶的过程中，再使用特定溶解、清洗、烘烤工艺去除元器件表面涂覆的UV胶层。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
图1为根据本发明实施例的涂覆有UV胶的元器件的回收方法的流程示意图。如图1所示，本发明提供的涂覆有UV胶的元器件的回收方法包括如下步骤：
S110：利用弱碱性溶剂浸泡待回收的涂覆有UV胶的元器件。
为了便于元器件表面UV胶的去除，本发明在对元器件进行涂胶应用前先行在元器件表面涂覆一层底层包裹材料，以将元器件表面和UV胶隔离开来，便于后续的UV胶的去除。
具体的，在元器件的表面包覆有由底层包裹材料形成的纳米级薄层，UV胶固化在所述纳米级薄层外，上述弱碱性溶剂用于溶解所述底层包裹材料，以便后续清除UV胶。
本发明中的元器件不限于晶圆，还可以包括半导体硅片、光学玻璃、ITO导电玻璃、载玻片、晶片等。为了表述的方便，以下以晶圆作为元器件的具体实施例进行本发明技术方案的说明。
S120：通过表面清洗去除元器件表面的UV胶，以回收元器件。
本发明中的表面清洗可以是超声清洗、高压喷淋清洗或者二流体清洗中的任意一种或者几种。具体的，作为示例，本发明提供的涂覆有UV胶的元器件的回收方法包括涂覆和去除两个部分，首先需要进行易去除的UV胶涂覆，再进行对涂覆的UV胶进行去除，具体流程如下。
首先需要进行易去除UV胶的底层涂覆工艺，即将不饱和聚酯作为易去除的底层包裹材料在3500～4500rpm转速下涂覆到晶圆表面，然后进行烘烤，在紫外灯下曝光，使涂覆在所述元器件表面的不饱和聚酯形成纳米级薄层，其中的烘烤温度为60-110℃，烘烤时间为1-3min。在本发明的一个优选实施例中，烘烤温度为80℃，烘烤时间为2min。
其中的不饱和聚酯为二元醇和二元酸缩合制得，二元醇可以是乙二醇、丙二醇以及1,4-丁二醇等，可以是上述其中的一种或者至少两种的组合，二元酸可以为邻苯二甲酸、丁二酸以及丁二酸酐等，也可以是上述其中的一种或者至少两种的组合。不饱和聚酯的浓度在4～10％左右。
易去除的底层包裹材料也可选用丙烯酸类单官能度其它聚合物进行使用，比如丙烯酸异葵酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯或者甲基丙烯酸缩水甘油酯等丙烯酸酯类单官能度聚合物。
该底层涂覆工艺的作用是为了后期便于溶解以去除底层上的UV胶而不伤害晶圆本身。将涂覆有不饱和聚酯的晶圆烘烤后，在紫外灯下曝光，使涂覆在晶圆表面的不饱和聚酯形成纳米级薄层。
然后旋涂产品所需要的UV胶，经紫外固化后形成包裹在纳米级薄层外的UV固化胶层。
如此，涂覆有底层包裹层和UV胶层的晶圆就可以应用到微纳加工中，如果晶圆在微纳加工产品中存在压印不良的问题而导致产品的报废，就需要对报废的产品中的晶圆进行回收再利用，此时，就需要进行晶圆表面涂覆UV胶层的去除工艺。示例如下：
将上述涂覆有底层包裹层和UV胶的晶圆放置在弱碱性溶剂中浸泡5-10min(用于溶解底层包裹层)。该弱碱性溶剂可以是含有5-13％浓度的磷酸钠、2-7％的油酸钠、5-10％的碳酸钠以及70-82％水溶液的溶剂，也可以采用含有5-13％浓度的磷酸钠、2-7％的油酸钠、5-10％的碳酸钠、2％-5％甘油、5％-11％丙二醇甲醚、5％-13％二甲基亚砜中的一种或者集中组合的水溶液。
将浸泡过后的晶圆依次放置2个在超声波清洗槽清洗，每个槽1-2min。
将清洗完后的产品在60-90℃的温度下烘烤5-15min。更为具体的，可以将清洗完后的产品在65-80℃的温度下烘烤8-10min。
根据上述实施例，本发明还提供一种UV胶的涂覆方法。图2示出了根据本发明实施例的UV胶的涂覆方法流程。如图2所示，本发明提供的UV胶的涂覆方法包括如下步骤：
S210：将不饱和聚酯涂覆到元器件表面；
S220：将涂覆有不饱和聚酯的元器件烘烤后，在紫外灯下曝光，使涂覆在元器件表面的不饱和聚酯形成纳米级薄层；
S230：在上述纳米级薄层外旋涂UV胶；
S240：对旋涂了UV胶的元器件进行曝光，使UV胶固化在纳米级薄层的外表面。
相应的，本发明还提供一种与上述UV胶的涂覆方法相对应的UV胶的去除方法，以去除利用上述UV胶的涂覆方法涂覆的UV胶的元器件上的UV胶。具体流程如图3所示：
S310：将涂覆UV胶的元器件放置在弱碱性溶液中浸泡，其中的弱碱性溶液为含有5-13％浓度的磷酸钠、2-7％的油酸钠、5-10％的碳酸钠、2％-5％甘油、5％-11％丙二醇甲醚、5％-13％二甲基亚砜中一种或几种组合的水溶液；
S320：将浸泡过后的元器件放置在超声波清洗槽中进行超声波清洗；
S330：将清洗过后的元器件进行烘烤处理。
从生产效率、去除的条件以及晶圆的利用率考量，本发明提供的上述涂覆有UV胶的元器件的回收方法、UV胶的涂覆方法以及UV胶的去除方法，通过预先制备UV涂覆层，能够有效提高去除效率，整体去除时间不超过30min；选用弱碱性溶剂能够快速溶解底层不饱和聚酯涂层，使“顶层”产品UV胶“整面去除”去除条件更加温和，，晶圆等元器件的表面几乎无残留，不会在重复利用时旋涂产生影响；另外选用的弱碱性溶剂对玻璃表面几乎没有损伤，提高了晶圆等元器件的利用率。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的涂覆有UV胶的元器件的回收方法、UV胶的涂覆方法以及UV胶的去除方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的涂覆有UV胶的元器件的回收方法、UV胶的涂覆方法以及UV胶的去除方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (10)
1.一种涂覆有UV胶的元器件的回收方法，包括：
利用弱碱性溶剂浸泡待回收的涂覆有UV胶的元器件；其中，在所述元器件的表面包覆有由底层包裹材料形成的纳米级薄层，所述UV胶固化在所述纳米级薄层外；所述弱碱性溶剂用于溶解所述底层包裹材料；
通过表层清洗去除所述UV胶，回收所述元器件。
2.一种UV胶的涂覆方法，其特征在于，包括：
将底层包裹材料涂覆到元器件表面；
将涂覆有底层包裹材料的元器件烘烤后，在紫外灯下曝光，使涂覆在所述元器件表面的底层包裹材料形成纳米级薄层；
在所述纳米级薄层外旋涂UV胶。
3.如权利要求1或2所述的UV胶的涂覆方法，其特征在于，
所述底层包裹材料为不饱和聚酯或丙烯酸酯类单官能度聚合物；其中，
所述不饱和聚酯为二元醇和二元酸缩合制得；且，
所述不饱和聚酯的浓度为4～10％。
4.如权利要求3所述的UV胶的涂覆方法，其特征在于，
所述二元醇为乙二醇、丙二醇以及1,4-丁二醇中的一种或者至少两种的组合；
所述二元酸为邻苯二甲酸、丁二酸以及丁二酸酐中的一种或者至少两种的组合；
所述丙烯酸酯类单官能度聚合物为丙烯酸异葵酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯或者甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或者至少两种的组合。
5.如权利要求2所述的UV胶的涂覆方法，其特征在于，在将底层包裹材料涂覆到元器件表面的过程中，
所述底层包裹材料在3500～4500rpm转速下涂覆到所述元器件的表面。
6.如权利要求2所述的UV胶的涂覆方法，其特征在于，在烘烤涂覆有底层包裹材料的元器件的过程中，烘烤温度为60-110℃，烘烤时间为1-3min。
7.一种UV胶的去除方法，用于去除利用权利要求2-6中任一项所述的UV胶的涂覆方法涂覆的UV胶的元器件上的UV胶，包括：
将涂覆UV胶的元器件放置在含有5-13％浓度的磷酸钠、2-7％的油酸钠、5-10％的碳酸钠以及70-82％的水溶液中浸泡；
将浸泡过后的元器件放置在超声波清洗槽中进行超声波清洗；
将清洗过后的元器件进行烘烤处理。
8.如权利要求7所述的UV胶的去除方法，其特征在于，
所述浸泡的时间为5-10min。
9.如权利要求7所述的UV胶的去除方法，其特征在于，
将浸泡过后的元器件依次经过两个超声波清洗槽进行清洗，每个超声波清洗槽的清洗时间为1-2min。
10.如权利要求7所述的UV胶的去除方法，其特征在于，
所述清洗过后的元器件的烘烤60-90℃，烘烤时间为5-15min。
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