TW202314909A - 用於有角基板的去塗層裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於去除有角基板（2）塗層的裝置，該裝置包括退塗頭（3.1、3.2）和調動設施（5），該退塗頭（3.1、3.2）應當可在工作路徑上沿著該基板（2）的基板縱向邊緣（4.1、4.2、4.3、4.4）移動。

Description

用於有角基板的去塗層裝置
本發明係關於一種如請求項1前言所述的裝置和一種相關方法。
此類裝置已經為人所熟知，並且以多種多樣的形式和設計被人們所使用。例如，DE 10 2012 103 330 A1揭露一種用於去除基板塗層的裝置。
彼等基板，比如晶圓或電路板，係為了各種應用或加工步驟而做了塗層。在大多數情況下，基板的整個表面都上了塗層。然而對於特定的應用情況，在基板的邊緣區域不需要塗層。通常，僅部分地並且要非常均勻地對基板進行塗層是非常麻煩的。因此，普遍的做法是給基板做全部塗層，然後再去除預先指定邊緣區域內的塗層。
相較而言，給圓形基板去塗層比較容易。較佳地，將噴嘴以一定距離對準將要被去除的邊緣區域，然後當基板在噴嘴的下方旋轉時，藉助於由噴嘴流出的溶液介質去除塗層。即使在去除塗層速度的要求提高時，這也是可行的。
然而對於有角基板，比如矩形的、方形的或者三角形的基板，以此種方式快速去塗層卻幾乎是不可能的。
此外，基板上的塗層可由不同的層組成，該等不同的層具有不同的溶解度或者甚至僅可以蝕刻方式去除。僅僅使用一個噴嘴去除不同的層並不容易。
本發明的任務
本發明的目的是克服先前技術的缺點。特別是提供一種裝置，藉由該裝置可快速去除任何形式基板上的塗層。其中，除了節省時間，應當實現至少穩定的去塗層品質。其中的要求是，要在不到一分鐘的時間內對基板進行去塗層，並且要能將基板頂部和/或底部的不同漆層和/或金屬層去除。
任務的解決方案
根據請求項1和10的特徵導致解決上述任務。
根據本發明的用於為有角基板去塗層的裝置和方法係用於從光伏技術領域或者電腦晶片製造領域的基板上去除所謂的光刻膠和/或金屬。該裝置和該方法並不限定於這兩個領域，但是是特別為其設計的。若是提及對基板進行去塗層，則是指對基板的頂部和/或底部進行去塗層。去塗層的概念在此還包括脫漆和其它用於去除層或漆層或金屬層或類似物的術語。
其中使用了具有相應噴嘴的所謂的退塗頭。所塗敷的抗蝕劑和/或所塗敷的金屬（在基板邊緣區域內的則必須去除，以便能夠進行下一步處理），通常是以液體形式或者，在金屬情況下，以電鍍或蒸鍍方式塗敷到承載板上以及在乾燥製程之後形成固態表面。應用於退塗頭中的溶液介質和/或腐蝕劑通常適合將要被去除的塗層。
根據本發明的去塗層裝置特別為有角基板和不太圓的晶圓（平板）在去塗層時所需要。此類基板的尺寸比如可達到2000 mm x 2000 mm。但是，其它的尺寸也是可以考慮的。然而，圓形基板自然也可用於本發明。其中，該裝置包括退塗頭和調動設施。作為有角基板命名的基板不是圓的。如果有一個基板基本上是四角形且帶有圓角邊緣，那也是有角基板的示例。
退塗頭具有噴嘴，溶液介質和/或腐蝕劑在工作位置上藉由該噴嘴被施加到基板上。相應的介質用於去除基板上的油漆或金屬，即塗層。其中，特別要均勻去除有角基板邊緣區域內的油漆和/或金屬。
特別較佳地，以直線或射流的形式施加溶液介質和/或腐蝕劑。使用噴嘴就有此類好處，即由噴嘴距離基板的一個邊緣的遠近可決定待去除區域的寬度。較佳地，自一個邊緣起要去除一個+/- 20 μm的區域。此外有利地是，可在不損傷基板的情況下去除塗層。另外有利地是，藉由選擇適宜的溶液介質和/或腐蝕劑和射流壓力可完全去除塗層。
在典型的實施例中，噴嘴適合排放介質射流使得：介質射流在氮氣射流中被導引，直至碰觸到需要去除的塗層。從而有這個好處：即介質射流非常穩定以及排除了微小的飛濺物。由此將更精確地去除基板上的塗層區域。
退塗頭可在工作路徑上沿著基板的縱向邊緣移動。在這裡，可移動是指退塗頭可在第一方向上來回移動。
在先前技術中，退塗頭是靜態佈置以及通常是圓形的基板旋轉著地保持在退塗頭的下方和/或上方，從而可對基板邊緣區域去塗層。此種方法對於有角基板的去塗層沒有多大意義，因為總是針對角落區域而非基板的縱向邊緣去塗層。
還提供了調動設施，其中該調動設施與退塗頭在或電路（Entweder-Oder-Schaltung）中相互連接。其中，或者是退塗頭在工作中移動，或者是調動設施旋轉基板，使得基板的另一基板縱向邊緣與退塗頭的工作路徑建立有效連接。
也可在退塗頭的往和返的移動之間啟動調動設施。因此，可在往前移動的過程中對基板的第一縱向邊緣進行去塗層。一旦調動設施使得基板的另一縱向邊緣和退塗頭的工作路徑有效連接起來，則可利用退塗頭的返回移動，對基板的另一縱向邊緣去塗層。但是，在調動設施將基板的另一基板縱向邊緣和退塗頭的工作路徑有效連接起來之前，也可根據油漆和/或金屬來結束退塗頭的往返移動。
為了進一步提高效率，還可考慮在裝置中設置另一個包括另一個退塗頭的工作路徑。此處有利的是，可以進一步提高效率。
如果退塗頭和另一個退塗頭同時工作也是有利的。藉由此種方式，相對的基板縱向邊緣分別以相同的方式同時受到應力，此則大體上簡化了基板的穩定性，並且將對齊基板的時間減半。
此外可規定，退塗頭和另一個退塗頭可方向一致地或方向相反地移動。「方向一致」在這裡表示，兩個退塗頭平行地進行相同的往返運動。「方向相反」表示，當一個退塗頭往前移動時，另一個退塗頭返回移動。此處有利地是，該結構可以以更加節省空間的方式佈置於裝置之中。在兩個退塗頭以相反方向工作的情形下，該兩個退塗頭的饋電線在裝置太窄的外殼內相互阻礙的危險較小。
此外可在裝置上設置懸臂。對懸臂的設計是，帶有氣體擠壓件。氣體擠壓件則設置為排氣口或排氣嘴。在工作位置上，懸臂分別在相關退塗頭的另一側沿著待退塗層的基板滑動。如果懸臂在另一側沒有實現穩定性，則較薄的基板可能會變形。為此，懸臂包括氣體擠壓件。氣體擠壓件形成一股穩定氣流。歸根結底，氣體擠壓件是一個排氣口，該排氣口設置在懸臂中以及如此設置，使得基板在退塗頭的另一側被施加氣流以及因此而穩定。
「薄」表示，基板可具有小於1 mm的厚度。當然，本發明並不限於此，因為也可提供具有幾毫米厚度的基板。
此外，也可在每個退塗頭中設置一個以上的噴嘴。以此種方式，反過來又可以有利地減少基板退塗層的工作時間。此外也可藉由不同的噴嘴施加不同的溶液介質、腐蝕劑、水和/或氣體或氣體混合物，這些物質可以以不同方式消除、水洗或弄乾基板塗層中可能出現的不同的層。
此處也應當考慮這種可能性，即在退塗頭的往返移動過程中，可使用帶有不同溶液介質和/或腐蝕劑的不同噴嘴。由此比如可設想，使第一噴嘴在退塗頭往前移動期間排放第一溶液介質/腐蝕劑，使另一噴嘴在退塗頭返回移動期間排放另一種溶液介質/腐蝕劑以及使第三噴嘴在退塗頭重新往前移動期間排放第三溶液介質/腐蝕劑，以此類推。當然也要考慮到，讓所有噴嘴僅在退塗頭往前移動期間和/或返回移動期間排放不同的溶液介質/腐蝕劑，即使這看起來不太實際。 在典型實施例中，本裝置還包括抽吸裝置。由此則有這個好處，即從基板彈離的溶液介質和/或腐蝕劑沒有落到環境或製程環境中去，而是可以被吸走，可能被處理以及在某些情況下可重複使用。抽吸裝置的另一個好處是，從基板上剝離的塗層也可被吸走以及不會進入製程環境。抽吸裝置為此較佳地配備有罩蓋。罩蓋歸根到底就是用於防止溶液介質和/或腐蝕劑和/或剝離塗層飛濺的額外保護裝置。
此外還配備了感測器監控。在工作過程的品質保證中實行感測器監控。
此外，請求保護一種根據本發明對有角基板去塗層的方法。該方法同樣使用了退塗頭和調動設施，其中退塗頭沿著基板的基板縱向邊緣在工作路徑上移動，以及調動設施接著使得基板的另一個基板縱向邊緣和退塗頭的工作路徑有效連接。為此，退塗頭和調動設施具有或電路。這意味著，或者退塗頭工作，或者調動設施工作。這不排除退塗頭在往前移動期間進行退塗層。隨後，調動設施可以藉由將基板旋轉90度來將基板的另一基板縱向邊緣帶入退塗頭的工作路徑。然後，再次隨後，在返回移動過程中對基板的另一縱向邊緣進行退塗層。比如藉由這種方式也可進一步提高效率。
在根據本發明的方法中也可以使用另一退塗頭，該另一退塗頭同時在另一工作路徑中對基板的另一基板縱向邊緣進行去塗層。如果退塗頭和另一個退塗頭同時工作則是很有利的。其中，退塗頭在它的工作路徑上移動以及另一退塗頭在其自身的另一工作路徑上移動。
此外，退塗頭和另一退塗頭方向一致或方向相反地移動。「方向一致」在此表示，退塗頭和另一退塗頭平行於彼此在一個方向上移動。「方向相反」在此表示，一個退塗頭比如完整實施往前運動，而另一退塗頭在同一時間執行返回運動。在本發明框架下，「同時」或「在同一時間」意味著應該包括小小的時間延遲。在幾乎不可察覺的時間窗口中的時間延遲被等視於同時或同一時間。如果兩個退塗頭以不同速度移動並且同時到達各自工作路徑的起點或終點，這也同樣適用。
還應該可以依次或同時在基板頂部和底部對基板或基板邊緣進行退塗層。
在退塗層過程中或工作過程中或在工作位置上，懸臂在基板的另一側移動，該懸臂要麼是與相關的相應退塗頭實質性連接，要麼是作為本裝置的一部分獨立於退塗頭而在工作位置上在基板的另一側一同移動，以及在退塗頭的平面上，總是使氣體或氣體混合物從一側流向基板縱向邊緣的正在基板的另一側由退塗頭處理的部分。這是很有利的，因為藉由這種方式實現了基板的或基板縱向邊緣的正在進行去塗層的區域的穩定。
在本案情況下，則設想和闡釋了關於一個或兩個退塗頭的使用。然而，本發明還應當涵蓋多於兩個的退塗頭的設置。那麼，例如也可以設置三個或四個退塗頭，或對於有著多於四個側面縱向邊緣的基板也可以設置多於四個的退塗頭。然後僅需要以某種方式切換這些退塗頭，使其在往前和返回移動期間不受干擾。
此外，藉助於本發明應當可以為特別是具有ABF塗層（Ajinomoto合成膜）或者其它樹脂類塗層的四邊形基板去掉塗層。為此，提供例如具有ABF塗層的四邊形基板。用塑膠薄膜（在ABF的情況下，該塑膠薄膜由PET製成）如此黏貼彼等基板，使得塗層幾乎被完全蓋住。在薄膜外面，則通常有幾毫米的邊緣保持空閒以及不被薄膜覆蓋。藉由使用薄膜黏貼例如用ABF做塗層的區域，一些ABF被向外擠壓以及於是在薄膜下面膨脹起來。必須去除這些多餘的塗層材料。
以下製程步驟用於去除邊緣上的殘餘塗層：
使用溶液介質（在ABF的情況下，該溶液介質例如是MEK=甲基乙基酮：丁酮）低壓浸泡塗層。
經過浸泡階段之後，可藉助於扇形噴嘴用高壓射流將已溶解的、但黏滑油膩的塗層材料清除，這樣就還僅有保留在薄膜下的塗層。
在此方法中，低壓噴嘴和高壓噴嘴合併成一個噴嘴頭。在第一步中，僅打開低壓噴嘴以及施加溶液介質進行溶解。等待約15秒種之後（在ABF的情況下），則在第二個工序中藉助於高壓扇形噴嘴而清除塗層。根據塗層材料和塗層厚度，作用時間可能有所不同。即便使用這個方法，也可能出現同時對基板頂部和底部退塗層的情況。
圖1和圖2展示了一個用於對有角基板2進行退塗層的裝置1。退塗層包括去除塗層，尤其是去除基板2表面上的以及當前特別是基板2的邊緣區域12的光刻膠和/或金屬。
可能的基板的例子是方形晶圓、矩形晶圓、多邊形晶圓、薄膜板、電路板或類似物。
裝置1目前包括兩個退塗頭3.1和3.2，該兩個退塗頭可在各自如箭頭10和11所示的工作路徑中沿著基板2的一個縱向邊緣4.1或4.2移動。即是說，退塗頭3.1和3.2可在X方向和Y方向上沿著箭頭10和11移動。然而，也應當可以在Z方向上移動退塗頭3.1和3.2。因此，可以設置退塗頭3.1或3.2和基板2的表面之間的距離，但是也可以設置退塗頭3.1或3.2和相應的基板縱向邊緣4.1或4.2之間的距離。退塗頭3.1和3.2的可調性和可移動性藉由未詳細展示的調節裝置而實現。
裝置1此外還包括用於停止、就位和/或對齊基板2的調動設施5。調動設施5在圖1中是以虛線示出。它使得基板2能在當前情況下在箭頭6的方向上旋轉90度，藉此基板2的另一個縱向邊緣4.3或4.4可以和退塗頭3.1或3.2的工作路徑實現有效連接。
退塗頭3.1或3.2和調動設施5具有未詳細示出的或電路。該或電路使得，或者退塗頭3.1或3.2沿著基板縱向邊緣4.1和4.2或4.3和4.4在各自的工作路徑上移動，或者調動設施5旋轉基板2。因此，各個元件不會相互妨礙。
此外，兩個退塗頭3.1和3.2在較佳相反的方向上工作。然而在本發明的框架下，這兩個退塗頭3.1和3.2在相同方向上的移動也包括在內。然而，這僅在以下條件下才有可能，即：基板2足夠大，從而使得沿著相應的基板縱向邊緣為相應的退塗頭3.1和3.2保留了足夠的空間。
裝置1此外還包括懸臂7，該懸臂7在工作位置上分別被安置在基板2的和退塗頭3.1或3.2相對的一側。懸臂7配備有用於基板2的氣體擠壓件8。一股穩定氣流藉由該氣體擠壓件朝著基板2的方向排出。因為基板2通常可能設計得非常薄（不到1毫米），如果基板具有較大面積，則可能在加工過程中拱起或向下彎曲。由此可能會在待退塗層區域出現不平整的地方。為防止此種現象發生，則由氣體擠壓件8朝著基板2的方向排出穩定流。最終藉由氣體擠壓件8，穩定氣流在退塗頭3.1或3.2的另一側流向基板2，從而基板得以穩定並被拉平，由此可實現對基板2均勻地去塗層。
為了退塗層，每個退塗頭3.1和3.2具有一個以上的噴嘴9，較佳5至6個。
此外，裝置1具有未詳細示出的感測器監控，較佳用於保證品質。
參照圖1和圖2，根據本發明的裝置的操作原理解釋如下：
將待退塗層的基板2放置於調動設施5上以及藉由一個未詳細示出的吸盤保持住。將兩個退塗頭3.1和3.2以先前所確定的到基板縱向邊緣4.1或4.2的距離定位在兩個相對的基板縱向邊緣4.1和4.2上，更確切地說，一方面它們是彼此呈對角線排列。另一方面，退塗頭3.1和3.2的噴嘴9必須以之前所確定的到基板2表面的距離以及特別是到基板2的待退塗層區域的距離排列。
同時，帶有氣體擠壓件8的懸臂7被放置在基板下方不遠處或者在基板2的與退塗頭3.1或3.2相對的一側上。這樣做的目的是，使得出自氣體擠壓件8的穩定氣流可以直接流向基板2的邊緣區域12的相對側的待穩定區域。空氣非常快地通過氣體擠壓件8和基板2之間的微小空隙。這兩個元件之間的靜壓降低。於是，作用於基板2底部的壓力小於頂部。所以，基板2被頂部較大的環境壓力向下壓。
如果基板2在調動設施5上的就位以及退塗頭3.1和3.2在基板縱向邊緣4.1和4.2上的就位已經完成，則退塗頭3.1和3.2沿著基板縱向邊緣4.1和4.2在各自工作路徑上移動，在本案中則是以相反的方向，即在根據圖1所示的相應基板縱向邊緣4.1或4.2的遠端的方向上。
在退塗頭3.1和3.2沿著基板縱向邊緣4.1和4.2在各自工作路徑中移動時，與此同時，懸臂7連同氣體擠壓件8也在基板2的下方均勻地一同移動，以便氣體流向基板2，使得基板可在退塗層過程中保持均勻平整。如果基板2歪了或成了彎曲狀，就無法均勻地以及無法在所需區域去除塗層。此外，彎曲的基板將是有問題的，因為在某些情況下會去除太多或太少的材料。即是說，在退塗頭3.1和3.2沿著基板縱向邊緣4.1和4.2移動的同時對基板2進行平整，最後去掉塗層。
更進一步，在退塗頭3.1和3.2沿著基板縱向邊緣4.1和4.2在工作路徑中移動時，根據基板表面上的塗層的結構，藉由噴嘴9噴灑一種或多種溶液介質和/或腐蝕劑。噴嘴9為此和未詳細示出的介質泵以及未詳細示出的溶液或腐蝕劑儲存器相連接。介質泵較佳適用於在（低）壓力下排放溶液介質和/或腐蝕劑。同時，較佳直線也或者射流狀地排放溶液介質和/或腐蝕劑。噴嘴9為此較佳地連接到未詳細示出的壓縮空氣源或氮源。為了能夠排放溶液介質和/或腐蝕劑以及壓縮空氣流/氮氣流，噴嘴9可具有兩個未詳細示出的排放管，該兩個排放管通入彼此。較佳地，溶液介質和/或腐蝕劑由內管直線或射流狀並且是在壓力下排放。壓縮空氣流或氮氣流則由外管排放。藉由這種方式，於是溶解和清除沿著基板縱向邊4.1和4.2的塗層。
作為溶液介質，可使用合適的溶液介質、腐蝕性介質或有著研磨作用的小顆粒。
必須以不損壞基板的方式將藉由溶液介質和/或腐蝕劑去除的塗層和/或還有溶液介質和/或腐蝕劑本身從基板2上清除。對此則設置了帶有未詳細示出的罩蓋的抽吸裝置13，該抽吸裝置藉由未詳細示出的管子和未詳細示出的低壓源連接。罩蓋就是防止溶液介質和/或腐蝕劑飛濺的額外保護裝置。
當退塗頭3.1和3.2到達各自的基板縱向邊緣4.1或4.2的遠端以及對於該基板縱向邊緣4.1和4.2的退塗層過程已經結束，則退塗頭3.1和3.2在工作路徑上移動返回至各自的出發位置。調動設施5於是將基板2旋轉90度以及基板2的另一縱向邊緣4.3和4.4則與另一退塗頭的另一工作路徑有效連接，並且重複上述過程。或電路使得要麼是退塗頭3.1和3.2在工作，要麼是調動設施5在工作。一直重複上面所列步驟，直至基板2的全部所需的邊緣和/或側面都被處理，並且完全去掉塗層或至少完成所需程度的退塗層。
儘管只描述和展示了本發明的一個較佳實施例，但顯然，相關領域通常知識者可在不脫離本發明的核心和範圍的情況下添加諸多修改。
1:裝置 2:基板 3.1:退塗頭 3.2:退塗頭 4.1:基板縱向邊緣 4.2:基板縱向邊緣 4.3:基板縱向邊緣 4.4:基板縱向邊緣 5:調動設施 6:箭頭 7:懸臂 8:氣體擠壓件 9:噴嘴 10:箭頭 11:箭頭 12:邊緣區域 13:抽吸裝置
從以下對較佳實施例的說明以及根據附圖得出本發明的優點、特徵和細節；在圖式中：
圖1為裝置的示意性俯視圖，該裝置用於對有角基板進行退塗層；以及
圖2為根據圖1的裝置的示意性側視圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
1:裝置
2:基板
3.1:退塗頭
3.2:退塗頭
4.1:基板縱向邊緣
4.2:基板縱向邊緣
4.3:基板縱向邊緣
4.4:基板縱向邊緣
5:調動設施
6:箭頭
9:噴嘴
10:箭頭
11:箭頭
12:邊緣區域

Claims (14)

  1. 一種用於去除有角基板（2）的塗層的裝置，該裝置具有一退塗頭（3.1、3.2）和一調動設施（5）， 其特徵在於，該退塗頭（3.1、3.2）可沿著該基板（2）的一基板縱向邊緣（4.1、4.2、4.3、4.4）在一工作路徑中移動。
  2. 根據請求項1所述的裝置，其中，一調動設施（5）使得該基板（2）的另一基板縱向邊緣（4.1、4.2、4.3、4.4）與該退塗頭（3.1、3.2）的該工作路徑有效連接，其中該退塗頭（3.1、3.2）和該調動設施（5）具有一或電路。
  3. 根據請求項1或2所述的裝置，其中，設置具有另一個退塗頭（3.1、3.2）的另一個工作路徑。
  4. 根據請求項1至3中的一項所述的裝置，其中，該退塗頭（3.1、3.2）和該另一退塗頭（3.1、3.2）可在相同方向或相反方向上移動。
  5. 根據請求項1至4中的至少一項所述的裝置，其中，設置一懸臂（7）以及該懸臂（7）包括一氣體擠壓件（8）。
  6. 根據請求項5所述的裝置，其中，該懸臂（7）在工作位置上被安置於該基板（2）的與該退塗頭（3.1、3.2）相對的一側。
  7. 根據請求項5或6所述的裝置，其中，該懸臂（7）包括用於一穩定氣流的氣體擠壓件（8），其中該氣體擠壓件（8）被設置成使氣流在該退塗頭（3.1、3.2）的另一側流向該基板（2）。
  8. 根據請求項1至7中的至少一項所述的裝置，其中，每個退塗頭（3.1、3.2）具有一個以上的噴嘴（9）。
  9. 根據請求項1至8中的至少一項所述的裝置，其中，存在一感測器監控。
  10. 一種用一退塗頭（3.1、3.2）和一調動設施（5）去除有角基板塗層的方法，其特徵在於，該退塗頭（3.1、3.2）沿著該基板（2）的一基板縱向邊緣（4.1、4.2、4.3、4.4）在一工作路徑上移動。
  11. 根據請求項10所述的方法，其中，該調動設施（5）使得該基板（2）的另一基板縱向邊緣（4.1、4.2、4.3、4.4）與該退塗頭（3.1、3.2）的該工作路徑有效連接，其中該退塗頭（3.1、3.2）和該調動設施（5）藉由一或電路（Entweder-Oder-Schaltung）而連接。
  12. 根據請求項10或11所述的方法，其中，使該基板（2）的另一基板縱向邊緣（4.1、4.2、4.3、4.4）與另一退塗頭（3.1、3.2）的另一工作路徑有效連接。
  13. 根據請求項12所述的方法，其中，該退塗頭（3.1、3.2）和該另一退塗頭（3.1、3.2）在相同方向或相反方向上稱動。
  14. 根據請求項10至13中的至少一項所述的方法，其中，一懸臂（7）的一氣體擠壓件（8）的一穩定氣流在該退塗頭（3.1、3.2）的另一側流向該基板（2）以及使得該基板穩定。
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