TWI808196B - 用於噴塗基材的裝置 - Google Patents

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Abstract

一種用於噴塗基材的裝置，其包括縱向延伸的流體分配頭、具有第一和第二端的間隔件、適於噴射流體的噴嘴、以及鎖定螺母，該分配頭被連接到流體供應源並包括垂直延伸的凸緣，該間隔件的第一端被連接到分配頭的延伸凸緣，該噴嘴被連接到間隔件的第二端，該鎖定螺母包圍間隔件並固持分配頭、間隔件和噴嘴。

Description

用於噴塗基材的裝置 相關專利申請的交叉引用
本申請案基於並要求2018年6月15日提交的美國臨時專利申請案62/685,527的優先權，該案的全部內容被引用於本案中作為參考，如同在本案中各自完整地闡述一樣。
本發明涉及半導體的製造設備，尤其涉及一種高壓噴頭，該高壓噴頭包括延伸部，該延伸部允許以距離晶片表面的最佳距離來噴塗。
在半導體的製造中光阻劑的去除是一普通的過程。該過程被用來去除圖案化的光阻劑層，該光阻劑層包括沉積在圖案化的光阻劑層頂部上的任何材料。光阻劑的去除可以以一種有利的技術，以多種不同的方式來施行，如在共同擁有的美國專利案No.9,541,837中所討論的，其涉及溶劑浴浸漬和高壓噴塗的兩個連續的階段。溶劑浴溶解並使光阻劑材料鬆散，高壓噴塗將鬆散的材料從基材上移開。
當硬皮在光阻劑層的頂部上形成時，使得去除過程更具挑戰性，有時由於摻雜會發生。溶劑浴浸泡的參數，例如溶劑的濃度和浸漬的持續時間，以及噴塗的參數，例如流體壓力、噴塗配置(例如，扇形與針形)、以及噴嘴離基材的距離，都需要適當地控制以除去硬化的材料。
一般相信，目前使用中的噴霧器的柔韌性可以得到改進，使得它們可以容易地適於去除具有一範圍的不同硬度和其他特性的光阻劑層。考慮這些和其他的因素，而提出了本發明。
本發明的實施例提供一種用於噴塗基材的裝置，其包括縱向延伸的流體分配頭、具有第一和第二端的間隔件、適於噴射流體的噴嘴、以及鎖定螺母。該流體分配頭被連接到流體供應源並包括垂直延伸的凸緣，該間隔件的第一端被連接到分配頭的延伸的凸緣，該噴嘴被連接到間隔件的第二端，該鎖定螺母包圍間隔件並堅牢地固定住分配頭，間隔件和噴嘴。
噴塗裝置的一些實施例還包括用於密封分配頭和間隔件之間的界面的第一O形環。其中一些實施例包括用於密封間隔件和噴嘴之間的界面的第二O形環。
在一些實施例中，間隔件包括用來收納第一和第二O形環的座部。分配頭還可包括用來收納第一O形環的座部。
從下面的本發明的某些實施例的描述以及附圖和申請專利範圍中可以理解到這些和其他的方面、特徵和優點。
100‧‧‧噴頭
105‧‧‧分配頭部分
110‧‧‧第一流體流動導管
112‧‧‧第二流體導管
115‧‧‧臂狀凸緣
117‧‧‧O形環槽
120‧‧‧臂狀延伸部
124‧‧‧間隔件
125‧‧‧O形環槽
126‧‧‧第二環形座部
129‧‧‧相應的凸緣
128‧‧‧鎖定螺母
130‧‧‧噴嘴
132‧‧‧頂部凸緣
圖1是根據本發明的一個實施例的噴頭的橫截面圖。
圖2是根據本發明的一個實施例的噴頭的透視圖。
圖3是圖1和2中所示的噴頭的分解圖。
圖4是根據本發明的分配頭的另一實施例的橫截面圖。
本發明的實施例提供了一種適於在高壓下分配流體的噴頭，以便從晶片基材上移除材料。噴頭包括將噴霧引導到基材上的定向臂。該臂包括延伸部，該延伸部提供改進的噴塗距離範圍並且可以更靠近基材 表面。在一些實施例中，具有延伸部的噴塗臂可被定位在約0.325至約1.125英寸的高度。
圖1是根據本發明的實施例的噴頭100的橫截面圖。噴頭100適於以高壓分配流體以便從晶片基材移除材料。噴頭100包括含有第一流體流動管道110的縱向延伸的分配頭部分105分配頭105在第一縱向端部處被連接到流體供應源，並且在第二縱向端部處包括垂直延伸的臂狀凸緣115。如圖3之所示，第一縱向端部可包括第一連接器119，該第一連接器119被構造成連接到分配頭部分105的第一縱向端部並且連接到流體供應源。第一連接器119包括形成在其中的導管，該導管與第一流體流動導管110呈流體連通。
第二流體導管112在分配頭105內從第一導管110的一端穿過臂狀凸緣延伸。因此，第二流體管道112與第一流體流動管道110呈流體連通。或者，第一連接器119可以被取消，且流體供應源可以經由管道或類似物直接連接到分配頭110的第一縱向端部。例如，第一縱向端部可包括管道附接其上的管接道或類似物。
噴頭100還包括將分配頭105連接到噴嘴130的臂狀延伸部120，流體可經由噴嘴130離開噴頭。如本文之所述，臂狀延伸部120提供改變流體相對於分配頭105的位置的流體噴射部位(噴塗位置)的裝置。如本文之所述，臂狀延伸部120可以是定制的且可以具有不同的尺寸，以便容許臂狀延伸部120的長度被改變並且還可以改變流體通過其中並流到噴塗部位的導管的尺寸。
延伸部120包括在第一端處被連接到臂狀凸緣115且在第二端處被連接到噴嘴130的間隔件124，其有效地增加了分配頭105和噴嘴130之間的距離。凸緣部件、間隔件和噴嘴被中空的鎖定螺母128(覆蓋間隔件 的遠端殼體或罩套)固定和確保。在一些實施例中，鎖定螺母128緊密地圍繞著臂狀凸緣115，間隔件124和噴嘴130的頂部，以確保流體不會經由延伸部120的部件之間的接頭漏出。在某些實施例中，噴頭的所有部件由不銹鋼製成，但也可以使用其他材料。圖2是圖1中所示的噴頭100的透視圖。例如，臂狀凸緣115可以包括外螺紋，而鎖定螺母128可以包括與外螺紋配合的內螺紋，以便將鎖定螺母128連接到臂狀凸緣115上。可以使用其他技術來將鎖定螺母128連接到臂狀凸緣115上，例如，可以提供快速連接型連接器，用來將臂狀延伸部120可拆卸地連接到分配頭105上。
圖3是噴頭的分解圖，其顯示噴頭的部件如何可靠地被連接在一起的一種實施方式。如圖所示，分配頭105的臂狀凸緣115的底部放置在用作密封的第一O形環142上。O形環142又位於凹陷在間隔件124的頂表面上的環形座125上。在一些實施例中，臂狀凸緣115可包括第一O形環142的相應的環形座117，如圖4之所示，因此，O形環142可以部分地容納在環形座125內並且也位於環形座117內。環形座117因此可以是環形槽或通道的形式。在間隔件124的相對位置上是第二O形環144的第二環形座126。第二O形環144又緊密地配合在噴嘴130的上邊緣上。間隔件124和噴嘴130緊密地被封閉在鎖定螺母128內。噴嘴包括頂部凸緣132，頂部凸緣132適於位於鎖定螺母128底部的相應凸緣129上。
在操作中，延伸部允許臂移動到最佳距離，在該最佳距離處，從噴嘴130噴射的高壓噴塗從晶片移除大部分不必要的材料。在一些實施例中，間隔件124允許噴嘴130定位在約0.325英寸至約1.125英寸的範圍內，其平均值約為0.75英寸。
還應理解到，本文所述的教導可用於各種不同的應用，包括但不被限制於光阻劑的去除、金屬剝離或其他合適的材料的去除過程。一 種這樣的過程被描述於美國專利案No.9,541,837中，其整體被併入本文中作為參考。
如本文之所述，可以被使用的許多不同的替代配置。例如，O形環可以從臂狀凸緣115中移除而放置於環形座125中。如圖4之所示，O形環可以座落於淺的O形環槽117和淺的O形環槽125內。或者，O形環槽117可以更深，且O形環槽125可以被移除。另外，在另一個實施例中，間隔件(插入件)124可以被移除，且所示的鎖定螺母128可以具有較短的長度(高度)，且凹槽117可以被設置來收納安置在噴嘴130上的O形環。另外，間隔件124和鎖定螺母128可以被形成為具有任何合適的長度，藉此，密封142、144可以適當地密封相應的部件。而且，應該理解到，噴嘴130可以是任何合適的噴射類型，例如扇形噴塗、針形噴塗、高壓、低壓、或其他。
應當理解到，本文所揭露的任何結構和功能的細節不應被解釋為限制性系統和方法，而是作為用來教導本領域的技術人員的一種或多種方式，以便施行的代表性實施例和/或佈置。
應進一步理解到，所有附圖中相同的數字代表相同的元件，且並非所有實施例或佈置都需要參考附圖所描述和說明的所有部件和/或步驟。
這裡所用的術語係用於描述特定實施例的目的，而不是要限制本發明。如這裡所使用的，單數形式「一」，「一」和「該」("a","an" and "the")也包括複數形式，除非上下文另有明確的說明。將進一步理解到，在本說明書中所使用的術語「包括」和/或「包含」("comprises" and/or "comprising")係指定所述特徵、整數、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，但不排除或者添加一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元素、組件和/或其群組的存在。
這裡所使用的方位的術語僅用於約定和參考的目的，而不應解釋為限制。然而，應認識到，這些術語可以參考觀看者來使用。因此，其不暗示或推斷出任何的限制。
此外，這裡所使用的措辭和術語係為了描述的目的，不應被視為限制。本文中所使用的「包括」，「包含」，或「具有」，「含有」，「包含」("including," "comprising," or "having," "containing," "involving,")及其變化形式，係在涵蓋其後列出的項目，其等同物，及附加的項目。
雖然本發明已經參考示例性實施例被描述了，但是本領域之技術人員應理解到，在不脫離本發明的範圍的情況下，可以施行各種改變且可以用等同物來替換其元件。另外，本領域之技術人員也應理解到，使特定儀器，情況或材料適應本發明的許多修改並不脫離其基本範圍。因此，本發明並不被限制於所揭露的作為實施本發明的最佳方式的特定實施例，而是將包括落入所附的申請專利範圍的所有實施例。
100:噴頭
105:分配頭部分
110:第一流體流動導管
112:第二流體導管
115‧‧‧臂狀凸緣
120‧‧‧臂狀延伸部
124‧‧‧間隔件
128‧‧‧鎖定螺母
130‧‧‧噴嘴

Claims (14)

  1. 一種用於噴塗基材的裝置，其包括：一縱向延伸的流體分配頭，其被構造成連接到流體的供應源並包括一一體成型的向外延伸的凸緣，該流體分配頭和該向外延伸的凸緣形成為單個部件；一具有相反的一第一和一第二端的間隔件，該間隔件的該第一端設置成與該縱向延伸的流體分配頭的該向外延伸的凸緣的一暴露端鄰接；一設在該間隔件的該第二端附近的適於噴射流體的噴嘴；以及鎖定螺母，其將該間隔件封閉、直接接觸並保持定位，並牢固地將該分配頭、該間隔件和該噴嘴互相連接；其中該鎖定螺母的一第一端具有一第一區域，該第一區域具有一第一寬度並由一第一肩部所界定，該向外延伸的凸緣位於該第一區域內抵靠該第一肩部，且該鎖定螺母具有一中間區域，該間隔件設置在該中間區域中，該中間區域具有一第二寬度並由一第二肩部所界定，該噴嘴抵靠著該第二肩部，該鎖定螺母在該鎖定螺母的一第二端具有一第二區域，該中間區域設置在該第一區域和該第二區域之間，該第二區域具有一第三寬度，該鎖定螺母圍繞著該向外延伸的凸緣的一最外表面，該向外延伸的凸緣和該間隔件係彼此串聯設置，且該間隔件是完全包含在該第一肩部和該第二肩部之間的該鎖定螺母內，且其中該第一寬度、該第二寬度和該第三寬度係彼此不同。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，所述分配頭包括一第一導管及一第二導管，該第一導管沿著所述縱向延伸的流體分配頭的一底部 縱向延伸，該第二導管在所述向外延伸的凸緣內延伸並經定向垂直於所述第一導管。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其還包括一第一O形環，其用來密封該縱向延伸的流體分配頭的該向外延伸的凸緣和該間隔件的該第一端之間的一界面。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的裝置，其還包括一第二O形環，其用來密封該間隔件的該第二端和該噴嘴之間的一界面。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的裝置，其中，所述間隔件包括用來分別容納該第一和該第二O形環的一第一座部和一第二座部。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的裝置，其中，所述間隔件具有形成在其中的一中心孔，且所述第一座部包括形成在該間隔件的該第一端處的一第一凹槽，而所述第二座部包括形成在該間隔件的該第二端處的一第二凹槽。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，所述鎖定螺母包括形成在其中的一中心孔、在該鎖定螺母的該第二端處圍繞該中心孔的所述第二肩部及該具有一頂部凸緣的噴嘴，該頂部凸緣抵靠該第二肩部以便支撐該噴嘴，使得該頂部凸緣完全設置在該中心孔內，而該噴嘴的一遠端部分是設置在該鎖定螺母的外側且遠離該鎖定螺母。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，所述向外延伸的凸緣包括外螺紋，且所述鎖定螺母包括與該外螺紋配合的內螺紋。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該第一寬度大於該第二寬度，且該第二寬度大於該第三寬度。
  10. 根據申請專利範圍第3項所述的裝置，其中，所述向外延伸的凸緣的一自由遠端具有形成在其中的一第一環形座部，且所述間隔件的該第一端 包括一第二環形座部，該第一O形環被收納在該第一環形座部及該第二環形座部內。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述的裝置，其中所述自由遠端包括所述向外延伸的凸緣的一底面，並且所述第一環形座部沿所述向外延伸的凸緣的該底面而開口。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述的裝置，其中所述第一環形座部包括一凹形槽，所述凹形槽形成在所述底面中並且沿著所述底面而開口。
  13. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中所述向外延伸的凸緣完全包含在所述鎖定螺母的所述第一區域內。
  14. 一種用於噴塗基材的裝置，其包括：一縱向延伸的流體分配頭，其被構造成連接到一流體供應源並包括一向外延伸的凸緣；該向外延伸的凸緣具有形成有一第一環形座部於其中的一底面，該第一環形座部包括形成在該底面中的一凹形槽，該凹形槽由一外環壁和一內環壁所界定，且該外環壁和該內環壁具有在相互平行的該外環壁和該內環壁之間延伸的一弧形頂板；一第一O形環，其設置在該外環壁和該內環壁之間的該凹形槽內；一間隔件，其具有一第一端和一第二端，該間隔件的該第一端係鄰近該縱向延伸的流體分配頭的該向外延伸的凸緣設置，該間隔件包括一第一凹入環形座與一第二凹入環形座，該第一凹入環形座形成在該第一端並圍繞形成在該間隔件中的一中心孔；該第二凹入環形座形成在該第二端並圍繞該中心孔；該第一O形環抵靠該間隔件的該第一端並設置在該第一凹入環形座內，其中所述第一凹入環形座由圍繞所述第一凹入環形座的所述間隔件的外周壁所界定，所述第一O形環位於所述第一凹入環形座中，使得所述外周壁從所述第一O形環徑向向外定位； 一第二O形環，其設置在該第二凹入環形座內；一適於噴射流體的噴嘴，其設置鄰近該間隔件的該第二端；以及一鎖定螺母，其將該間隔件封閉並保持定位，並牢固地將該縱向延伸的流體分配頭、該間隔件和該噴嘴互相連接。
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