CN116794945A - 一种圆片边胶去除装置 - Google Patents

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陈怀熹
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Abstract

本发明公开了一种圆片边胶去除装置，涂覆光刻胶的圆片安装在所述圆片固着部件上；所述旋转控制模块用于驱动与其连接的圆片固着部件旋转，使得圆片以其轴线为中心旋转；所述抬升模块用于驱动与其连接的溶剂槽升降，实现圆片固着部件上的圆片边缘相对浸入溶剂槽内的溶剂或脱离；旋转控制模块驱动圆片持续转动，抬升模块升高液槽，使得圆片边缘保持浸入溶剂，持续浸入旋转使得圆片边缘厚胶及其侧壁残胶均可得到溶解去除。

Description

一种圆片边胶去除装置
技术领域
本发明涉及一种圆片边胶去除装置，属于半导体光刻工艺技术领域。
背景技术
半导体工艺作为微纳结构制造的基本技术手段，已从熟知的高级芯片精密制造、常规集成电路生产应用，延伸至几乎所有需要制造微纳尺寸的光电器件上，这也使得光刻工艺对象从标准尺寸的晶圆圆片，拓展到由产品自身决定的各种个性规格的基底材料，其中又以圆片最为常见。
众所周知，光刻曝光时，缩短掩模图案面与光刻胶面的间隙是获得理想图案尺寸的关键工艺之一。光刻胶在基底上旋涂时，会在基底边缘形成较厚的胶边，即边胶，特别时执行低速厚胶工艺时，基底片侧壁残胶也会很多。这导致在光刻曝光过程中，边胶会在光刻胶膜和掩模板之间作为垫高物，阻止图案面与光刻胶面的进一步贴合，从而光刻胶曝光的图案分辨率低、尺寸误差异常增大，故而去除光刻胶在基底面边缘厚胶堆积，是提高图案尺寸精度的首要措施。
商业化应用的晶圆边胶去除设备，其主要方法是将晶圆置于静止或旋转的水平夹台上，溶剂或光刻胶稀释液通过微型喷枪，以一定的倾斜角由内往外喷射作用于晶圆表面上周边胶面，边缘光刻胶被溶解，辅以往外的气流带走胶液，此法却不能有效处理晶圆侧壁上的残胶；
比如：专利CN105137727B提到一种多芯片边胶去除装置，通过对芯片边胶进行定位UV曝光、显影的方式去除边胶，此方法工艺上仅适合正性光刻胶使用，同时也无法处理基底侧壁上残胶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆片边胶去除装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案如下：
一种圆片边胶去除装置，包括：
圆片固着部件，涂覆光刻胶的圆片安装在所述圆片固着部件上；
旋转控制模块，所述旋转控制模块用于驱动与其连接的圆片固着部件旋转，使得圆片以其轴线为中心旋转；
抬升模块，所述抬升模块用于驱动与其连接的溶剂槽升降，实现圆片固着部件上的圆片边缘相对浸入溶剂槽内的溶剂或脱离。
优选的，所述溶剂槽内腔通过隔板分隔为主液槽和副液槽，所述主液槽设置有补液口，所述副液槽设置低于隔板顶部的排液口。
优选的，圆片相对垂直于溶剂槽的溶剂液面。
优选的，所述圆片固着部件包括真空发生器、圆盘以及开设在圆盘一侧的圆盘面沟槽，所述圆盘面沟槽通过真空发生器产生真空负压吸附固定所述圆片；所述圆片外径大于圆盘外径。
优选的，所述圆片固着部件还包括与圆盘同心固定连接的中空连杆；所述中空连杆一端与圆盘上的圆盘面沟槽连通，另一端与真空发生器连接。
优选的，所述旋转控制模块包括旋转轴承和气动部件，所述中空连杆旋转连接在旋转轴承上，所述气动部件与中空连杆连接用于驱动中空连杆旋转。
优选的，所述旋转轴承通过卡扣可拆卸安装在固定支架；还包括有支撑架，所述支撑架上开设有用于容纳圆盘的圆盘藏槽。
优选的，所述支撑架一侧壁以圆盘藏槽为中心设置有系列同心圆弧刻线，所述容纳圆盘置于圆盘藏槽内时，所述圆盘的圆盘面沟槽高出系列同心圆弧刻线所在面0～0.1mm。
优选的，所述支撑架从其边缘开设有延伸至圆盘藏槽中心的连杆限位槽，且连杆限位槽与中空连杆相适配。
优选的，所述圆片的转速范围为100-500rmp。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过将涂覆光刻胶之圆片真空吸附固着于圆盘，中空连杆水平固定旋转，溶剂槽抬升使得圆片边缘浸入溶剂液面，圆片持续旋转，其边缘厚胶得到充分溶解去除，并可同步溶解清除圆片侧壁残胶。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2为本发明圆片固着部件结构示意图；
图3是本发明圆盘上的圆盘面沟槽结构示意图；
图4是本发明支撑架结构示意图；
图5是本发明支撑架一侧的连杆限位槽和系列同心圆弧刻线结构示意图。
图中附图标记表示为：
1、旋转轴承；2、中空连杆；3、气动部件；4、旋转驱动模块气管连接口；5、通孔；6、圆盘；7、圆盘面沟槽；8、溶剂槽；9、固定支架；10、圆片；11、主液槽；12、排液口；13、副液槽；14、抬升模块；15、连杆限位槽；16、圆盘藏槽；17、支撑架；18、系列同心圆弧刻线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例：如图1-5所示：
为达到圆片10竖立保持之目的，方案通过表面包含圆盘面沟槽7的平面结构的圆盘6及同轴固定于圆盘6底部的中空连杆2，真空发生器(附图中未表示出来)通过输出端通过软管与旋转接头连接，旋转接头其与中空连杆2末端连通，形成真空吸附固定放置于圆盘6上之圆片10，中空连杆2上固定至少一个与中空连杆2同心的旋转轴承1，作为中空连杆2水平放置状态时进行夹持固定和旋转；
旋转控制模块包括气动部件和中空连杆2；
气动部件3(旋转气缸或气动马达)输出端与中空连杆2末端外壁固定连接，气动部件3上设置有旋转驱动模块气管连接口4；中空连杆2具备的功能是，实现中空连杆2内部的通孔5与真空发生器导通，并作为气动旋转部件，通过压缩气体驱动中空连杆2旋转；气动部件3与旋转驱动模块连接，驱动模块通过控制压缩气体输入开关的开启或关闭，以驱动或停止中空连杆2转动，通过控制压缩气体输入压力值，使中空连杆2获得不同的转速。通过选择合适的转速，使得圆片10边缘溶剂获得足够的离心力、远离圆片10飞出；
溶剂槽8通过隔板分为主液槽11及副液槽13，主液槽11包含补液口，通过补液口对主液槽11内补充新的去边溶剂；隔板的高度即主液槽11内去边溶剂液面控制高度，副液槽13设有低于隔板顶部的排液口，以此保持主液槽11液面高度。
溶剂槽8整体置于抬升模块14的承载台上，抬升模块14(伸缩气缸或电动伸缩杆或液压油缸)竖直抬高或降低溶剂槽8，最后可使得圆片10边缘定量浸入主液槽11或脱出主液槽11的溶剂液面。
支撑架17接触水平工作台，支撑架17右侧壁开设有圆盘藏槽16和系列同心圆弧刻线18，圆盘6置于圆盘藏槽16内，优选地，此时圆盘6之圆盘面沟槽7面高出系列同心圆弧刻线18所在面0～0.1mm；挤压中空连杆2，使中空连杆2靠紧连杆限位槽15，此时中空连杆2之轴心与系列同心圆弧刻线18之圆心重合；
取已涂覆光刻胶之圆片10，光刻胶面朝上放于圆盘6之上，调整圆片10圆周与系列同心圆弧刻线18邻近弧线四周间距至均等，确认位置后开启真空发生器，圆片10吸附固着于圆盘6上；
之后将图1所示的圆片固着部件水平横放，并通过卡扣将旋转轴承1锁紧于固定支架9，启动旋转控制模块开关，调整输入气动部件3之压缩空气压力，驱动中空连杆2及圆片10定速转动，优选地，圆片转速范围为100-500Rmp；
通过抬升模块14抬高溶剂槽8，使得旋转的圆片10边缘始终接触并浸入于主液槽11之溶剂液面，保持该状态若干时长，圆片10边缘厚胶、侧壁残胶被逐渐溶解；
降低溶剂槽8使得旋转的圆片10边缘脱离溶剂面，保持圆片10旋转，至圆片10边缘溶剂挥发完成停止旋转；松开固定支架9上的锁紧卡扣，使得旋转轴承1能够脱离固定支架9，从而实现圆片固着部件、旋转控制模块脱离固定支架9，同时，圆盘6脱离支撑架17的圆盘藏槽16，中空连杆2通过连杆限位槽15脱离支撑架17，取下圆片固着部件后直立放置，关闭真空发生器，直立放置的圆片固着部件有利于取下圆片10。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种圆片边胶去除装置，其特征在于，包括：
圆片固着部件，涂覆光刻胶的圆片(10)安装在所述圆片固着部件上；
旋转控制模块，所述旋转控制模块用于驱动与其连接的圆片固着部件旋转，使得圆片(10)以其轴线为中心旋转；
抬升模块(14)，所述抬升模块(14)用于驱动与其连接的溶剂槽(8)升降，实现圆片固着部件上的圆片(10)边缘相对浸入溶剂槽(8)内的溶剂或脱离。
2.如权利要求1所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述溶剂槽(8)内腔通过隔板分隔为主液槽(11)和副液槽(13)，所述主液槽(11)设置有补液口，所述副液槽(13)设置低于隔板顶部的排液口(12)。
3.如权利要求1所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述圆片相对垂直于溶剂槽(8)的溶剂液面。
4.如权利要求1所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述圆片固着部件包括真空发生器、圆盘(6)以及开设在圆盘(6)一侧的圆盘面沟槽(7)，所述圆盘面沟槽(7)通过真空发生器产生真空负压吸附固定所述圆片(10)；所述圆片(10)外径大于圆盘(6)外径。
5.如权利要求4所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述圆片固着部件还包括与圆盘(6)同心固定连接的中空连杆(2)；所述中空连杆(2)一端与圆盘(6)上的圆盘面沟槽(7)连通，另一端与真空发生器连接。
6.如权利要求5所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述旋转控制模块包括旋转轴承(1)和气动部件(3)，所述中空连杆(2)旋转连接在旋转轴承(1)上，所述气动部件(3)与中空连杆(2)连接用于驱动中空连杆(2)旋转。
7.如权利要求6所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述旋转轴承(1)通过卡扣可拆卸安装在固定支架(9)；还包括有支撑架(17)，所述支撑架(17)上开设有用于容纳圆盘(6)的圆盘藏槽(16)。
8.如权利要求7所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述支撑架(17)一侧壁以圆盘藏槽(16)为中心设置有系列同心圆弧刻线(18)，所述容纳圆盘(6)置于圆盘藏槽(16)内时，所述圆盘(6)的圆盘面沟槽(7)高出系列同心圆弧刻线(18)所在面0～0.1mm。
9.如权利要求7所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述支撑架(17)从其边缘开设有延伸至圆盘藏槽(16)中心的连杆限位槽(15)，且连杆限位槽(15)与中空连杆(2)相适配。
10.如权利要求9所述的一种圆片边胶去除装置，其特征在于：所述圆片(10)的转速范围为100-500rmp。
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