CN114433533B - 光刻胶收集杯清洗设备及光刻胶收集杯清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光刻胶收集杯清洗设备，该光刻胶收集杯清洗设备包括清洗液喷嘴、旋转装置、清洁组件和控制器，其中，清洗液喷嘴用于喷洒清洗液；旋转装置包括转轴和与转轴连接的旋转盘，旋转盘位于清洗液喷嘴的上方，用于将清洗液溅射到待清洗的光刻胶收集杯的内侧；清洁组件设置在旋转盘内，清洁组件设置成随旋转盘的转动伸出，以清洁光刻胶收集杯；控制器分别与转轴和清洗液喷嘴通信连接。本实施例中清洗液和清洁组件均能够对光刻胶收集杯进行清洗，提高了清洁效果和清洁效率，避免了残余光刻胶因清洗不到位导致的影响后续产品良率。

Description

光刻胶收集杯清洗设备及光刻胶收集杯清洗方法

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种光刻胶收集杯清洗设备及光刻胶收集杯清洗方法。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

光刻工艺是半导体制造过程中重要的环节之一，光刻工艺中首先需要在衬底基板上涂布光刻胶以形成光刻胶层，再对涂布有光刻胶的衬底基板进行烘烤后，将衬底基板置于曝光设备中进行曝光，最后通过显影工艺进行显影，从而在衬底基板上形成光刻图形。

其中，光刻胶涂布的方法是将衬底基板放置在光刻胶涂布设备的载台上，光刻胶喷嘴向衬底基板的上表面中央喷涂光刻胶，载台转动带动衬底基板旋转，在离心力的作用下，光刻胶覆盖整个衬底基板上表面，形成光刻胶层，在该过程中，部分光刻胶会被甩到载台外侧的光刻胶收集杯中，需要对光刻胶收集杯中的残余光刻胶进行清理。现有的针对光刻胶收集杯的清理方法通常是在设备定期维护时进行清洗，但光刻胶收集杯中的残余光刻胶处理不及时，在下一次光刻胶涂布时，残余光刻胶会溅落到衬底基板的边缘造成缺陷，影响后续产品的良率。

发明内容

本发明的第一方面提出了一种光刻胶收集杯清洗设备，所述光刻胶收集杯清洗设备包括：

清洗液喷嘴，用于喷洒清洗液；

旋转装置，所述旋转装置包括转轴和与所述转轴连接的旋转盘，所述旋转盘位于所述清洗液喷嘴的上方，用于将所述清洗液溅射到待清洗的光刻胶收集杯的内侧；

清洁组件，所述清洁组件设置在所述旋转盘内，所述清洁组件设置成随所述旋转盘的转动伸出，以清洁所述光刻胶收集杯；

控制器，所述控制器分别与所述转轴和所述清洗液喷嘴通信连接。

本发明的第二方面提出了一种光刻胶收集杯清洗方法，该光刻胶收集杯清洗方法通过如上所述的光刻胶收集杯清洗设备来实施，所述光刻胶收集杯清洗方法包括如下步骤：

启动清洗液喷嘴，控制转轴带动旋转盘转动；

控制所述旋转盘的转速，使清洁组件伸出所述旋转盘；

控制所述清洁组件与所述光刻胶收集杯接触，使所述清洁组件随所述旋转盘转动清洁所述光刻胶收集杯。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为根据本发明实施方式的光刻胶收集杯清洗设备第一状态(清洁组件的端部伸出)的结构示意图；

图2为图1中清洁组件和旋转盘俯视方向的示意图；

图3为根据本发明实施方式的光刻胶收集杯清洗设备第二状态(清洁组件完全伸出)的结构示意图；

图4为图3中清洁组件和旋转盘俯视方向的示意图；

图5为根据本发明实施方式的光刻胶收集杯清洗方法的流程图。

附图标记如下：

100、光刻胶收集杯清洗设备；

10、光刻胶收集杯；

21、转轴；22、旋转盘；221、容纳腔；222、出口；

30、清洗液喷嘴；31、清洗液；

40、清洁组件；41、刷头；42、弹簧；

50、光刻胶。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解的是，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反的，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图4所示，根据本发明的实施方式，本发明第一方面提出了一种光刻胶收集杯清洗设备100，该光刻胶收集杯清洗设备100包括清洗液喷嘴30、旋转装置、清洁组件40和控制器，其中，清洗液喷嘴30用于喷洒清洗液31；旋转装置包括转轴21和与转轴21连接的旋转盘22，旋转盘22位于清洗液喷嘴30的上方，用于将清洗液31溅射到待清洗的光刻胶收集杯10的内侧；清洁组件40设置在旋转盘22内，清洁组件40设置成随旋转盘22的转动伸出，以清洁光刻胶收集杯10；控制器分别与转轴21和清洗液喷嘴30通信连接。

由于在光刻胶涂布的过程中，部分光刻胶50会残留在光刻胶收集杯10的内侧，若不及时清理，会在后续的光刻胶涂布过程中反溅到晶圆上，造成晶圆缺陷，因此本实施例提出的光刻胶收集杯清洗设备100用于清洗光刻胶收集杯10内侧残留的光刻胶50。

本实施例中清洗液喷嘴30和旋转盘22均位于光刻胶收集杯10的内侧，在对光刻胶收集杯10进行清洗时，清洗液喷嘴30需要向旋转盘22喷洒清洗液31，旋转盘22在转动过程中，会将清洗液31甩动溅射到光刻胶收集杯10的内侧待清洗的部位，从而实现对残余光刻胶50的清洗，设置在旋转盘22内的清洁组件40能够在旋转盘22转动时伸出旋转盘22，清洁组件40通过与光刻胶收集杯10上待清洗的部位接触和摩擦，实现对光刻胶收集杯10的清洁。

具体地，如图1所示，清洗液喷嘴30设置在旋转盘22的下方，向旋转盘22的底部喷洒清洗液31，示例性地，本实施例还可以设置有用于安装清洗液喷嘴30的支架，支架安装在旋转盘22的下方，清洗液喷嘴30可以固定连接在支架上。本实施例中清洗液喷嘴30喷洒的清洗液31可以包括去胶液、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl pyrrolidone，简称NMP)、盐酸、硝酸、氢氟酸、柠檬酸、草酸、氨水、双氧水、四甲基氢氧化铵中的一种或多种，本实施例对清洗液31的具体成分不作限定，可以根据实际需求进行选择。

本实施例中，旋转装置包括转轴21和与转轴21连接的旋转盘22，可以理解的，转轴21在驱动机构的带动下转动，例如，转轴21与步进电机电连接，在步进电机的驱动下，转轴21转动，并带动与其连接的旋转盘22转动。需要说明的是，旋转盘22可以与转轴21之间可以设置为固定连接，也可以设置为可拆卸连接。示例性地，旋转盘22与转轴21可拆卸连接，当需要对光刻胶收集杯10进行清洗时，工作人员将旋转盘22连接在转轴21上，当清洗工作完成后，工作人员可以将旋转盘22从转轴21上拆卸。

旋转盘22在旋转的过程中，能够将底部的清洗液31溅射到光刻胶收集杯10的内侧，即溅射到光刻胶收集杯10的待清洁的部位，使清洗液31与待清洁部位上的残留光刻胶50接触，从而溶解残留的光刻胶50，实现对光刻胶收集杯10的清洁。在此基础上，本实施例在旋转盘22内部设置有清洁组件40，用于配合清洗液31对光刻胶收集杯10进行清洗。

具体地，如图1和图2所示，在初始状态下，即光刻胶收集杯清洗设备100未工作时，清洁组件40可以完全位于旋转盘22内，以节省空间；如图3和图4所示，当开始工作时，清洁组件40伸出旋转盘22，示例性地，可以是控制器控制清洁组件40伸出，也可以是清洁组件40在旋转盘22转动时受力被甩出。伸出旋转盘22的清洁组件40与光刻胶收集杯10的内侧接触，随着旋转盘22的转动，清洁组件40与光刻胶收集杯10不断摩擦，同时旋转盘22将清洗液31溅射到光刻胶收集杯10上，同时对光刻胶收集杯10进行清洗，从而提高了清洁效果。

综上所述，本实施例提出的光刻胶收集杯清洗设备100通过在光刻胶收集杯10内侧分别设置转轴21、旋转盘22和清洗液喷嘴30，旋转盘22在转轴21的带动下转动，清洗液喷嘴30喷洒的清洗液31能够被转动中的旋转片溅射到光刻胶收集杯10的待清洗的部位上；通过在旋转盘22内设置清洁组件40，使清洁组件40在旋转盘22转动时伸出，并与光刻胶收集杯10的内侧接触，清洁组件40随旋转盘22转动，从而与光刻胶收集杯10之间产生摩擦，从而实现了对光刻胶收集杯10清洁的目的。由此，本实施例中清洗液31和清洁组件40均能够对光刻胶收集杯10进行清洗，提高了清洁效果和清洁效率，避免了残余光刻胶50因清洗不到位导致的影响后续产品良率。

在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，旋转盘22内设置有容纳腔221，清洁组件40设置在容纳腔221内，旋转盘22上设置有供清洁组件40伸出的出口222，出口222与容纳腔221连通。如图1和图3所示，旋转盘22内部具有容纳腔221，清洁组件40与容纳腔221的内壁连接，当光刻胶收集杯清洗设备100不工作时，清洁组件40完全位于容纳腔221内；当光刻胶收集杯清洗设备100工作时，旋转盘22转动，清洁组件40受到离心力，自与容纳腔221连通的出口222朝光刻胶收集杯10上的待清洁部位伸出，直至与待清洁部位接触，并在旋转盘22的带动下对光刻胶收集杯10进行清洁。

在本发明的一些实施例中，清洁组件40包括至少一个清洁刷，清洁刷与容纳腔221的内壁连接，清洁刷设置成沿旋转盘22的径向伸出。需要说明的是，如图2和图4所示，旋转盘22设置为圆盘，容纳腔221设置在旋转盘22内，连接在容纳腔221内的清洁组件40可以包括一个清洁刷，也可以包括多个清洁刷，清洁刷沿旋转盘22的径向伸出，例如，当清洁刷设置为多个时，多个清洁刷可以绕旋转盘22的圆心均匀排布。

进一步地，清洁刷包括弹性件和刷头41，弹性件的一端与容纳腔221的内壁连接，弹性件的另一端与刷头41连接。如图1和图3所示，清洁刷包括弹性件，示例性地，弹性件可以设置为弹簧42，弹簧42的一端与容纳腔221的内壁连接，具体可以设置为固定连接，以保证清洁刷与旋转盘22之间连接的可靠性；刷头41连接在弹簧42的另一端，朝向光刻胶收集杯10，用于在旋转盘22转动时伸出旋转盘22与光刻胶收集杯10接触。

本实施例中通过设置弹性件，如弹簧42，利用了弹簧42的弹性，如图3和图4所示，使弹簧42可以在受到旋转盘22的离心力时被拉伸，从而使清洁组件40整体伸出旋转盘22，可以理解的，如图1所示，当旋转盘22停止转动或旋转盘22的转速低于某个值时，由于离心力的减小，弹簧42会回缩，从而使清洁组件40整体回缩到容纳腔221内。

在本发明的一些实施例中，刷头41设置为铁氟龙刷头41或海绵刷头41。需要说明的是，铁氟龙指聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE)，是以四氟乙烯作为单体聚合制得的聚合物。铁氟龙具有抗酸抗碱、抗大多数有机溶剂的特点，因此，本实施例将铁氟龙作为刷头41材料，可以防止刷头41被清洗液31腐蚀。当然，刷头41还可以设置为海绵刷头41，海绵刷头41吸水性较强，容易吸收部分清洗液31，从而便于清洁光刻胶收集杯10。

在本发明的一些实施例中，清洗液喷嘴30设置成可朝伸出旋转盘22的刷头41喷洒清洗液31。示例性地，如图1所示，清洗液喷嘴30安装在支架上，当旋转盘22低速转动时，刷头41的端部部分伸出，此时清洗液喷嘴30能够将清洗液31喷洒到刷头41的端部，从而将刷头41浸湿，浸湿后的刷头41清洁效果更好，由此，进一步提高了光刻胶收集杯清洗设备100整体的清洁效果和清洁效率。

进一步地，在一种可能的实施方式中，旋转盘22的底部还可以设置有用于露出部分刷头41的窗口(图中未示出)，以使清洗液31进入窗口浸湿刷头41。

另外，根据本发明的实施方式，如图5所示，本发明第二方面提出了一种光刻胶收集杯清洗方法，该光刻胶收集杯清洗方法通过第一方面提出的光刻胶收集杯清洗设备100来实施，光刻胶收集杯清洗方法包括如下步骤：

启动清洗液喷嘴30，控制转轴21带动旋转盘22转动；具体可以在启动清洗液喷嘴30后启动转轴21，也可以同时启动。

控制旋转盘22的转速，使清洁组件40伸出旋转盘22；本步骤中通过控制转盘的转速，使转速达到设定的值，清洁组件40受到离心力后伸出旋转盘22，直至与光刻胶收集杯10上的待清洁部位接触。

控制清洁组件40与光刻胶收集杯10接触，使清洁组件40随旋转盘22转动清洁光刻胶收集杯10。需要说明的是，在此过程中，需要控制器持续控制转速，保证清洁组件40与光刻胶收集杯10充分接触，从而通过摩擦清洁光刻胶收集杯10。

进一步地，控制旋转盘22的转速，使清洁组件40伸出旋转盘22的步骤中，包括：

控制旋转盘22的转速低于设定值，控制清洗液喷嘴30朝清洁组件40喷洒清洗液31，浸湿清洁组件40；本步骤中，旋转盘22的转速较低，清洁组件40仅端部伸出，控制清洗液喷嘴30喷洒清洗液31，从而将清洁组件40的端部浸湿，便于提高清洁组件40的清洁效果和清洁效率。此外，需要说明的是，在光刻胶收集杯清洗设备100不工作时，可以控制清洗液喷嘴30对清洁组件40定期喷洒清洗液31，防止清洁组件40中的刷头41硬化，避免在清洁时对光刻胶收集杯10造成磨损。

控制旋转盘22的转速高于设定值，使浸湿后的清洁组件40全部伸出旋转盘22。本步骤中，设定值可以根据实际情况进行设定，控制器控制旋转盘22的转速不断增加，当清洁组件40伸出旋转盘22并与光刻胶收集杯10充分接触后，控制器可以控制旋转盘22的转速持续不变，也可以控制转速在一定范围内匀速增加，从而保证清洁组件40充分清洁光刻胶收集杯10。

在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (5)

1.一种光刻胶收集杯清洗设备，其特征在于，包括：

清洗液喷嘴，用于喷洒清洗液；

旋转装置，所述旋转装置包括转轴和与所述转轴连接的旋转盘，所述旋转盘位于所述清洗液喷嘴的上方，用于将所述清洗液溅射到待清洗的光刻胶收集杯的内侧；

清洁组件，所述清洁组件设置在所述旋转盘内，所述清洁组件设置成随所述旋转盘的转动伸出，以清洁所述光刻胶收集杯；

控制器，所述控制器分别与所述转轴和所述清洗液喷嘴通信连接；

所述旋转盘内设置有容纳腔，所述清洁组件设置在所述容纳腔内，所述旋转盘上设置有供所述清洁组件伸出的出口，所述出口与所述容纳腔连通；

所述清洁组件包括至少一个清洁刷，所述清洁刷与所述容纳腔的内壁连接，所述清洁刷设置成沿所述旋转盘的径向伸出；

所述清洁刷包括弹性件和刷头，所述弹性件的一端与所述容纳腔的内壁连接，所述弹性件的另一端与所述刷头连接；

所述清洗液喷嘴设置成可朝伸出所述旋转盘的刷头喷洒清洗液；

所述旋转盘的底部设置有用于露出所述刷头的窗口，以使所述清洗液进入所述窗口浸湿所述刷头；

当所述旋转盘低速转动时，所述刷头的端部部分伸出所述窗口，所述清洗液喷嘴将所述清洗液喷洒到所述刷头的端部。

2.根据权利要求1所述的光刻胶收集杯清洗设备，其特征在于，所述弹性件设置为弹簧。

3.根据权利要求1所述的光刻胶收集杯清洗设备，其特征在于，所述刷头设置为铁氟龙刷头或海绵刷头。

4.一种光刻胶收集杯清洗方法，该光刻胶收集杯清洗方法通过如权利要求1至3任一项所述的光刻胶收集杯清洗设备来实施，其特征在于，所述光刻胶收集杯清洗方法包括如下步骤：

启动清洗液喷嘴，控制转轴带动旋转盘转动；

控制所述旋转盘的转速，使清洁组件伸出所述旋转盘；

控制所述清洁组件与所述光刻胶收集杯接触，使所述清洁组件随所述旋转盘转动清洁所述光刻胶收集杯。

5.根据权利要求4所述的光刻胶收集杯清洗方法，其特征在于，控制所述旋转盘的转速，使清洁组件伸出所述旋转盘的步骤中，包括：

控制所述旋转盘的转速低于设定值，控制所述清洗液喷嘴朝所述清洁组件喷洒清洗液，浸湿所述清洁组件；

控制所述旋转盘的转速高于设定值，使浸湿后的所述清洁组件伸出所述旋转盘。