CN114618852A

CN114618852A - 一种半导体加工用除胶机及除胶方法

Info

Publication number: CN114618852A
Application number: CN202210533387.1A
Authority: CN
Inventors: 江志祥
Original assignee: Jiangsu Pubei Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Pubei Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2022-05-17
Filing date: 2022-05-17
Publication date: 2022-06-14
Anticipated expiration: 2042-05-17
Also published as: CN114618852B

Abstract

本发明公开了一种半导体加工用除胶机及除胶方法，涉及半导体除胶领域，包括箱体外壳，所述箱体外壳内部滑动连接有滑动块，所述箱体外壳内部安装有真空泵，所述真空泵与所述滑动块之间连接有气压波纹管，所述滑动块内部设置有喷嘴，所述滑动块顶部设置有限位盘，所述限位盘顶部滑动连接有滑块，所述滑块内部开设有一对与所述喷嘴配合的过槽。本发明通过真空泵负压带动滑动块移动，移动过程中等离子气体随着喷嘴的移动对晶片进行喷涂，并在滑动块复位时通过空气进行残留清除，且可通过重复步骤进行深度吹扫，避免了传统干式除胶法残留较多的弊端。

Description

一种半导体加工用除胶机及除胶方法

技术领域

本发明涉及半导体除胶领域，具体为一种半导体加工用除胶机及除胶方法。

背景技术

光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，由感光树脂、增感剂和溶剂3种主要成分组成的对光敏感的混合液体，在光刻工艺过程中，用作抗腐蚀涂层材料，半导体材料在表面加工时，若采用适当的有选择性的光刻胶，可在表面上得到所需的图像，光刻胶按其形成的图像分类有正性、负性两大类，在光刻胶工艺过程中，涂层曝光、显影后，曝光部分被溶解，未曝光部分留下来，该涂层材料为正性光刻胶，如果曝光部分被保留下来，而未曝光被溶解，该涂层材料为负性光刻胶。

半导体在加工后需要进行除胶作业，去胶的方法包括湿法去胶和干法去胶，在湿法去胶中又分为有机溶剂去胶和无机溶剂去胶，使用有机溶剂去胶，主要是使光刻胶溶于有机溶剂中，从而达到去胶的目的，有机溶剂去胶中使用的溶剂主要有丙酮和芳香族的有机溶剂，无机溶液去胶的原理是利用光刻胶本身也是有机物的特点，通过使用一些无机溶剂，将光刻胶中的碳元素氧化称为二氧化碳，这样就可以把光刻胶从硅片的表面除去，干法去胶则是利用等离子体将光刻胶去除，以使用氧等离子为例，硅片上的光刻胶通过在氧等离子体中发生化学反应，生成的气态物和水可以由真空系统抽走。

但由于干法去胶存在反应残留物的玷污问题，因此干法去胶与湿法去胶经常搭配使用，操作起来较为麻烦，需要在干法去胶处理完毕后再施加湿法去胶工艺，而湿法去胶由于无机溶液会腐蚀半导体，因此对溶液要求较高，进而导致成本较高。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种半导体加工用除胶机及除胶方法，以解决晶片去胶工艺中干法去胶残留多、湿法去胶成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体加工用除胶机，包括箱体外壳，所述箱体外壳内部滑动连接有滑动块，所述箱体外壳内部安装有真空泵，所述真空泵与所述滑动块之间连接有气压波纹管，所述滑动块内部设置有喷嘴，所述滑动块顶部设置有限位盘，所述限位盘顶部滑动连接有滑块，所述滑块内部开设有一对与所述喷嘴配合的过槽。

通过采用上述技术方案，设置的滑动块带动喷嘴移动，通过真空泵对气压波纹管及箱体外壳内部进行抽真空，通过气压波纹管配合真空泵，进而带动滑动块移动，通过喷嘴对晶片进行气体的喷涂，通过限位盘限制滑块的移动范围，通过过槽与喷嘴配合，进而切换喷涂介质。

本发明进一步设置为，所述滑块顶部设置有与所述过槽配合的空气管，所述滑块顶部设置有与所述过槽配合的等离子气体管。

通过采用上述技术方案，设置的空气管接通外部空气供应设备，通过等离子气体管接通外部等离子气体供应设备。

本发明进一步设置为，所述滑块两侧设置有与所述箱体外壳配合的翼板机构，所述箱体外壳内部上端开设有与所述翼板机构配合的滑槽。

通过采用上述技术方案，设置的翼板结构配合滑槽，进而限制滑块的移动方向。

本发明进一步设置为，所述滑动块两侧皆设置有多组相互配合的封顶板，所述封顶板底部设置有固定翼板，所述封顶板顶部开设有与所述固定翼板配合的翼板滑槽。

通过采用上述技术方案，设置的封顶板将箱体外壳内部分割成真空部分及滑动块活动部分，通过固定翼板与翼板滑槽相互配合，进而使封顶板相互移动时仍能保持连接并拥有密封性。

本发明进一步设置为，所述箱体外壳内壁设置有与所述滑动块配合的滑动轨道，所述滑动块外侧开设有与所述滑动轨道配合的固定槽。

通过采用上述技术方案，设置的滑动轨道与固定槽配合，进而限制滑动块的移动方向。

本发明进一步设置为，所述箱体外壳内部底端设置有聚水底盘，所述聚水底盘顶部设置有透水托盘，所述透水托盘顶部放置有晶片，所述聚水底盘底部设置有贯穿所述箱体外壳的回液管。

通过采用上述技术方案，设置的聚水底盘将反应后产生的液体聚集，通过透水托盘承载晶片，并使反应后产生的液体可以流至下方的聚水底盘内，通过回液管将反应后产生的液体引导至液体手机设备。

本发明进一步设置为，所述箱体外壳与所述滑动块之间连接有多组复位弹簧，所述箱体外壳内部开设有与所述真空泵配合的内腔真空吸口。

通过采用上述技术方案，设置的复位弹簧使滑动块自动复位，通过内腔真空吸口将真空泵与箱体外壳内部连通。

本发明进一步设置为，所述箱体外壳外侧铰接有门板，所述箱体外壳靠近所述门板处设置有密封圈。

通过采用上述技术方案，设置的门板方便用户存取透水托盘及晶片，通过密封圈提高门板密封性。

本发明还提供一种半导体加工用除胶方法，包括以下步骤：

步骤一：将晶片放置于透水托盘顶部，再将透水托盘放置于聚水底盘顶部，关闭门板；

步骤二：开启设备，真空泵开始工作，对气压波纹管进行抽气，同时通过内腔真空吸口对箱体外壳内部进行抽真空；

步骤三：气压波纹管内部空气被抽出，进而开始压缩收紧，从而带动滑动块移动；

步骤四：滑动块移动时带动限位盘移动，限位盘相对滑块进行滑动，当滑块滑动至限位盘的一端后，与等离子气体管配合的过槽也达到与喷嘴联通的位置，此时喷嘴开始向晶片喷射等离子气体；

步骤五：随着气压波纹管被抽真空，滑动块移动至箱体外壳内部另一端，移动过程中，等离子气体随着喷嘴的移动，对晶片进行均匀的喷涂，等离子气体对晶片顶部光刻胶进行分解，产生的气体随着真空泵的抽气而排出至外部气体回收设备，而等离子气体在反应过后产生的液体穿过透水托盘进入聚水底盘，在聚水底盘的汇聚下流进回液管，进而输送至外部液体处理设备；

步骤六：当等离子气体反应结束并全部留出，且箱体外壳内部气体抽真空外部后，真空泵将气压波纹管端口与外部阻隔开放，外部气体可以自由进入气压波纹管内部，此时复位弹簧在内部弹力的作用下拉动滑动块及气压波纹管，从而开始复位；

步骤七：随着滑动块及气压波纹管的复位，滑动块开始向初始端移动，此时限位盘相对滑块进行滑动，当滑块滑动至限位盘的初始端后，与空气管配合的过槽也达到与喷嘴联通的位置，此时喷嘴开始向晶片喷射空气，随着滑动块的移动，外部进气开始对晶片进行风压清理，将表面残留吹除；

步骤八：当滑动块及气压波纹管复位完毕后，打开门板，将透水托盘及晶片一同取出即可。

当光刻胶厚度较大，无法一遍流程去除干净时，可反复执行步骤一至步骤七，从而完成除胶。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1、本发明通过真空泵负压带动滑动块移动，移动过程中等离子气体随着喷嘴的移动对晶片进行喷涂，并在滑动块复位时通过空气进行残留清除，且可通过重复步骤进行深度吹扫，避免了传统干式除胶法残留较多的弊端；

2、本发明通过滑动块的移动带动滑块切换等离子气体及空气，当产品可以采用湿法除胶或需要采用湿法除胶时也可直接将等离子气体管连通外部溶剂设备，从而切换到湿法除胶工艺。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图；

图2为本发明图1的A细节放大图；

图3为本发明的内部结构图；

图4为本发明的内部示意图；

图5为本发明的外部示意图；

图6为本发明的整体示意图。

图中：1、箱体外壳；2、滑动轨道；3、封顶板；4、透水托盘；5、聚水底盘；6、晶片；7、喷嘴；8、回液管；9、复位弹簧；10、滑动块；11、气压波纹管；12、固定翼板；13、翼板滑槽；14、真空泵；15、内腔真空吸口；16、门板；17、限位盘；18、滑块；19、等离子气体管；20、过槽；21、空气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种半导体加工用除胶机，如图1、图2和图4所示，包括箱体外壳1，所述箱体外壳1内部滑动连接有滑动块10，所述箱体外壳1内部安装有真空泵14，通过真空泵14对气压波纹管11及箱体外壳1内部进行抽真空，所述真空泵14与所述滑动块10之间连接有气压波纹管11，滑动块10移动时带动限位盘17移动，限位盘17相对滑块18进行滑动，当滑块18滑动至限位盘17的一端后，与等离子气体管19配合的过槽20也达到与喷嘴7联通的位置，此时喷嘴7开始向晶片6喷射等离子气体，随着气压波纹管11被抽真空，滑动块10移动至箱体外壳1内部另一端，移动过程中，等离子气体随着喷嘴7的移动，对晶片6进行均匀的喷涂，所述滑动块10内部设置有喷嘴7，所述滑动块10顶部设置有限位盘17，所述限位盘17顶部滑动连接有滑块18，所述滑块18内部开设有一对与所述喷嘴7配合的过槽20，通过过槽20与喷嘴7配合，进而切换喷涂介质。

请参阅图1，所述滑块18顶部设置有与所述过槽20配合的空气管21，通过设置的空气管21接通外部空气供应设备，所述滑块18顶部设置有与所述过槽20配合的等离子气体管19，通过等离子气体管19接通外部等离子气体供应设备。

请参阅图2，所述滑块18两侧设置有与所述箱体外壳1配合的翼板机构，所述箱体外壳1内部上端开设有与所述翼板机构配合的滑槽，翼板结构配合滑槽，进而限制滑块18的移动方向。

请参阅图2，所述滑动块10两侧皆设置有多组相互配合的封顶板3，封顶板3将箱体外壳1内部分割成真空部分及滑动块10活动部分，所述封顶板3底部设置有固定翼板12，所述封顶板3顶部开设有与所述固定翼板12配合的翼板滑槽13，滑动块10带动封顶板10移动时，固定翼板12与翼板滑槽13相互配合，进而使封顶板3相互移动时仍能保持连接并拥有密封性。

请参阅图1和图3，所述箱体外壳1内壁设置有与所述滑动块10配合的滑动轨道2，所述滑动块10外侧开设有与所述滑动轨道2配合的固定槽，滑动轨道2与固定槽配合，进而限制滑动块10的移动方向。

请参阅图1，所述箱体外壳1内部底端设置有聚水底盘5，所述聚水底盘5顶部设置有透水托盘4，所述透水托盘4顶部放置有晶片6，所述聚水底盘5底部设置有贯穿所述箱体外壳1的回液管8，等离子气体在反应过后产生的液体穿过透水托盘4进入聚水底盘5，在聚水底盘5的汇聚下流进回液管8，进而输送至外部液体处理设备。

请参阅图3和图4，所述箱体外壳1与所述滑动块10之间连接有多组复位弹簧9，当等离子气体反应结束并全部留出，且箱体外壳1内部气体抽真空外部后，真空泵14将气压波纹管11端口与外部阻隔开放，外部气体可以自由进入气压波纹管11内部，此时复位弹簧9在内部弹力的作用下拉动滑动块10及气压波纹管11，从而开始复位，所述箱体外壳1内部开设有与所述真空泵14配合的内腔真空吸口15，通过内腔真空吸口15将真空泵14与箱体外壳1内部连通。

请参阅图5，所述箱体外壳1外侧铰接有门板16，通过设置的门板16方便用户存取透水托盘4及晶片6，所述箱体外壳1靠近所述门板16处设置有密封圈，通过密封圈提高门板16密封性。

请参阅图1-6，一种半导体加工用除胶方法，步骤一：将晶片放置于透水托盘顶部，再将透水托盘放置于聚水底盘顶部，关闭门板；

请参阅图1-6，一种半导体加工用除胶方法，当光刻胶厚度较大，无法一遍流程去除干净时，可反复执行步骤一至步骤七，从而完成除胶。

本发明的工作原理为：先通过设置的空气管21接通外部空气供应设备，再通过等离子气体管19接通外部等离子气体供应设备，将晶片6放置于透水托盘4顶部，再将透水托盘4放置于聚水底盘5顶部，关闭门板16，开启设备，真空泵14开始工作，对气压波纹管11进行抽气，同时通过内腔真空吸口15对箱体外壳1内部进行抽真空，气压波纹管11内部空气被抽出，进而开始压缩收紧，从而带动滑动块10移动，滑动块10移动时带动限位盘17移动，限位盘17相对滑块18进行滑动，当滑块18滑动至限位盘17的一端后，与等离子气体管19配合的过槽20也达到与喷嘴7联通的位置，此时喷嘴7开始向晶片6喷射等离子气体，随着气压波纹管11被抽真空，滑动块10移动至箱体外壳1内部另一端，移动过程中，等离子气体随着喷嘴7的移动，对晶片6进行均匀的喷涂，等离子气体对晶片6顶部光刻胶进行分解，产生的气体随着真空泵14的抽气而排出至外部气体回收设备，而等离子气体在反应过后产生的液体穿过透水托盘4进入聚水底盘5，在聚水底盘5的汇聚下流进回液管8，进而输送至外部液体处理设备，当等离子气体反应结束并全部留出，且箱体外壳1内部气体抽真空外部后，真空泵14将气压波纹管11端口与外部阻隔开放，外部气体可以自由进入气压波纹管11内部，此时复位弹簧9在内部弹力的作用下拉动滑动块10及气压波纹管11，从而开始复位，随着滑动块10及气压波纹管11的复位，滑动块10开始向初始端移动，此时限位盘17相对滑块18进行滑动，当滑块18滑动至限位盘17的初始端后，与空气管21配合的过槽20也达到与喷嘴7联通的位置，此时喷嘴7开始向晶片6喷射空气，随着滑动块10的移动，外部进气开始对晶片6进行风压清理，将表面残留吹除，当滑动块10及气压波纹管11复位完毕后，打开门板16，将透水托盘4及晶片6一同取出即可，当光刻胶厚度较大，无法一遍流程去除干净时，可反复执行，从而完成除胶。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种半导体加工用除胶机，包括箱体外壳（1），其特征在于：所述箱体外壳（1）内部滑动连接有滑动块（10），所述箱体外壳（1）内部安装有真空泵（14），所述真空泵（14）与所述滑动块（10）之间连接有气压波纹管（11），所述滑动块（10）内部设置有喷嘴（7），所述滑动块（10）顶部设置有限位盘（17），所述限位盘（17）顶部滑动连接有滑块（18），所述滑块（18）内部开设有一对与所述喷嘴（7）配合的过槽（20），所述滑块（18）顶部设置有与所述过槽（20）配合的空气管（21），所述滑块（18）顶部设置有与所述过槽（20）配合的等离子气体管（19），所述滑块（18）两侧设置有与所述箱体外壳（1）配合的翼板机构，所述箱体外壳（1）内部上端开设有与所述翼板机构配合的滑槽；所述滑动块（10）两侧皆设置有多组相互配合的封顶板（3），所述封顶板（3）底部设置有固定翼板（12），所述封顶板（3）顶部开设有与所述固定翼板（12）配合的翼板滑槽（13）。

2.根据权利要求1所述的一种半导体加工用除胶机，其特征在于：所述箱体外壳（1）内壁设置有与所述滑动块（10）配合的滑动轨道（2），所述滑动块（10）外侧开设有与所述滑动轨道（2）配合的固定槽。

3.根据权利要求1所述的一种半导体加工用除胶机，其特征在于：所述箱体外壳（1）内部底端设置有聚水底盘（5），所述聚水底盘（5）顶部设置有透水托盘（4），所述透水托盘（4）顶部放置有晶片（6），所述聚水底盘（5）底部设置有贯穿所述箱体外壳（1）的回液管（8）。

4.根据权利要求1所述的一种半导体加工用除胶机，其特征在于：所述箱体外壳（1）与所述滑动块（10）之间连接有多组复位弹簧（9），所述箱体外壳（1）内部开设有与所述真空泵（14）配合的内腔真空吸口（15）。

5.根据权利要求1所述的一种半导体加工用除胶机，其特征在于：所述箱体外壳（1）外侧铰接有门板（16），所述箱体外壳（1）靠近所述门板（16）处设置有密封圈。

6.实现权利要求1-5任一项所述的一种半导体加工用除胶机的除胶方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将晶片（6）放置于透水托盘（4）顶部，再将透水托盘（4）放置于聚水底盘（5）顶部，关闭门板（16）；

步骤二：开启设备，真空泵（14）开始工作，对气压波纹管（11）进行抽气，同时通过内腔真空吸口（15）对箱体外壳（1）内部进行抽真空；

步骤三：气压波纹管（11）内部空气被抽出，进而开始压缩收紧，从而带动滑动块（10）移动；

步骤四：滑动块（10）移动时带动限位盘（17）移动，限位盘（17）相对滑块（18）进行滑动，当滑块（18）滑动至限位盘（17）的一端后，与等离子气体管（19）配合的过槽（20）也达到与喷嘴（7）联通的位置，此时喷嘴（7）开始向晶片（6）喷射等离子气体；

步骤五：随着气压波纹管（11）被抽真空，滑动块（10）移动至箱体外壳（1）内部另一端，移动过程中，等离子气体随着喷嘴（7）的移动，对晶片（6）进行均匀的喷涂，等离子气体对晶片（6）顶部光刻胶进行分解，产生的气体随着真空泵（14）的抽气而排出至外部气体回收设备，而等离子气体在反应过后产生的液体穿过透水托盘（4）进入聚水底盘（5），在聚水底盘（5）的汇聚下流进回液管（8），进而输送至外部液体处理设备；

步骤六：当等离子气体反应结束并全部留出，且箱体外壳（1）内部气体抽真空外部后，真空泵（14）将气压波纹管（11）端口与外部阻隔开放，外部气体可以自由进入气压波纹管（11）内部，此时复位弹簧（9）在内部弹力的作用下拉动滑动块（10）及气压波纹管（11），从而开始复位；

步骤七：随着滑动块（10）及气压波纹管（11）的复位，滑动块（10）开始向初始端移动，此时限位盘（17）相对滑块（18）进行滑动，当滑块（18）滑动至限位盘（17）的初始端后，与空气管（21）配合的过槽（20）也达到与喷嘴（7）联通的位置，此时喷嘴（7）开始向晶片（6）喷射空气，随着滑动块（10）的移动，外部进气开始对晶片（6）进行风压清理，将表面残留吹除；

步骤八：当滑动块（10）及气压波纹管（11）复位完毕后，打开门板（16），将透水托盘（4）及晶片（6）一同取出即可。

7.根据权利要求6所述的一种半导体加工用除胶机的除胶方法，其特征在于：当光刻胶厚度较大，无法一遍流程去除干净时，可反复执行步骤一至步骤七，从而完成除胶。