光刻胶清洗装置及其清洗方法与流程

1.本发明涉及半导体生产设备领域，具体涉及一种光刻胶清洗装置及应用所述光刻胶清洗装置的光刻胶清洗方法。


背景技术：

2.在半导体器件制造过程中，光刻工艺中需要将光刻胶涂敷至晶圆的表面，以进行晶圆加工。但在光刻工艺中，为使得光刻过程的顺利进行，一般添加至晶圆上光刻胶的量将会大于目标使用的量，从而导致在光刻工艺完成后，将会有多余的光刻胶残留在晶圆上，多余的光刻胶将会影响目标产品的性能，因此需要去除多余的光刻胶。
3.当前去除光刻胶的方法主要有两种，分别为干法去胶和湿法去胶。干法去胶和湿法去胶均可去除晶圆上的光刻胶，但是由于感湿膜对等离子体和剥离液较为敏感，短时间的接触便会影响感湿膜的效果，导致产品可靠性异常，因此该两种方法不适用于具有感湿膜的产品。
4.目前，为去除具有感湿膜的产品上的光刻胶主要的方法为将产品浸入溶解液中软化或溶解，待产品上的光刻胶被溶解或软化后，将产品从溶解液中取出，再通过人工手动擦除产品上的光刻胶。该去除具有感湿膜的产品上的光刻胶的方法的各个步骤均为人工手动操作，容易出现光刻胶残留在产品上或在擦拭产品上残留的光刻胶的过程中刮花产品，从而导致产品报废。且，人工操作该方法去除产品上的光刻胶工作步骤繁琐，效率低下，不适于大规模的生产制造。


技术实现要素：

5.本发明的首一目的在于提供一种光刻胶清洗装置。
6.本发明的次一目的在于提供一种光刻胶清洗方法。
7.适应本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
8.适应本发明的首一目的而提供一种光刻胶清洗装置，包括溶解箱体、升降固定台、冲洗机构以及控制单元；
9.所述溶解箱体包括用于盛装溶解液的溶解腔室；
10.所述升降固定台置于所述溶解腔室内，用于承托硅片；
11.所述冲洗机构包括冲洗喷头，该冲洗喷头置于高于所述升降固定台的上方空间处；
12.所述控制单元用于控制所述升降固定台在溶解液液面上下之间切换，且用于控制所述冲洗机构移动到使其冲洗喷头对准所述升降固定台的位置。
13.进一步的，所述控制单元被配置为先将所述升降固定台下沉至溶解液内以溶解或软化升降固定台所承托的硅片上的光刻胶，在光刻胶溶解或软化完毕后控制升降固定台浮出液面，驱动所述冲洗机构通过其冲洗喷头对准所述硅片喷射液体。
14.进一步的，所述冲洗机构还包括喷头移动组件，所述喷头移动组件用于驱动所述
冲洗喷头平移，以远离或对准所述升降固定平台。
15.具体的，所述喷头移动组件包括用于支撑所述冲洗喷头的支撑座、丝杆以及第一电机，所述支撑座上设有与所述丝杆相配合的螺孔，所述丝杆的其中一端与所述第一电机相连接，所述控制单元驱动第一电机转动，以通过丝杆带动支撑座及设置于支撑座上的冲洗喷头直线运动。
16.具体的，所述冲洗喷头设有多个喷液口，所述多个喷液口构成的喷液辐射面积大于或等于或小于所述升降固定台上所承托的硅片的表面积。
17.具体的，所述升降固定台包括固定板、用于支撑所述固定板的升降柱及升降电机，所述升降柱与所述升降电机连接，所述升降电机受所述控制单元驱动而控制升降柱带动固定板直线运动。
18.较佳的，所述升降固定台还包括用于将硅片压固于所述固定板上的压条，所述压条呈v形状，所述压条的其中一端活动设置于所述固定板的一端，另一端呈网格状以将放置于固定板上的硅片压固于所述固定板上。
19.优选的，所述固定板的形状与所述硅片的形状相适配。
20.具体的，所述冲洗机构还包括用于盛装冲洗液的溶液桶、用于连通溶液桶与冲洗喷头的软管及设置于软管上的液压泵，控制单元控制液压泵工作，以通过软管将溶液桶中的冲洗液输出至冲洗喷头。
21.适应本发明的次一目的而提供一种应用如首一目的所述的光刻胶清洗装置的光刻胶清洗方法，包括如下步骤：
22.驱动升降固定台下降至溶解液液面之下，以溶解或软化承托于所述升降固定台上的硅片上的光刻胶；
23.在预定时长后，驱动升降固定台上升，以带动承托于所述升降固定台上的溶解或软化完毕光刻胶的硅片上升至溶解液液面之上；
24.驱动所述冲洗喷头移动至所述硅片上方，驱动冲洗喷头对准所述硅片喷射液体以将硅片上残留的光刻胶冲洗清除。
25.相对于现有技术，本发明的优势如下：
26.首先，本发明的光刻胶清洗装置通过控制单元控制其各个部件，以实现自动对未清洗的硅片进行清洗，清除硅片上残留的光刻胶，使得清除硅片上的光刻胶的过程实现了自动化，提高了生产效率与良品率，适于大规模的生产应用。
27.其次，本发明的光刻胶清洗方法相较于复杂的人工去除硅片上的光刻胶，步骤简单，便于生产操作，极大的提高了生产效率。
28.再次，本发明的光刻胶清洗装置的结构简单，且成本较低，便于大规模的生产制造。
29.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
30.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
31.图1为本发明的光刻胶清洗装置的结构示意图。
32.图2为本发明的光刻胶清洗装置的电路原理框图。
33.图3为本发明的光刻胶清洗装置的压条的结构示意图。
34.图4为本发明的光刻胶清洗方法的流程示意图。
具体实施方式
35.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是实例性的，仅用于解释本发明而不能解释为对本发明的限制。
36.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
37.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
38.本发明提供了一种光刻胶清洗装置，该光刻胶清洗装置可自动去除硅片上残留的光刻胶，相较于传统的人工去除硅片上的光刻胶的方式，提高了去除硅片上残留的光刻胶的效率以及降低了废品率。所述硅片为晶圆等芯片制造材料。
39.在本发明的典型实施例中，结合图1与图2，所述光刻胶清洗装置10包括溶解箱体11、升降固定台12、冲洗机构以及控制单元14。
40.所述溶解箱体11包括溶解腔室111，所述溶解腔室111用于盛装溶解液，当将未清洗的硅片浸入溶解腔室111内的溶解液内时，溶解液将会将未清洗的硅片上的光刻胶软化或溶解。所述溶解箱体11在所述溶解腔室111的顶部位置处开设有开口，以便于将硅片等物品放置于溶解腔室111内。
41.所述升降固定台12设置于溶解箱体11的溶解腔室111内，该升降固定台12用于承托所述硅片，且所述升降固定台12可受控制单元14的控制而上升和下降。控制单元14驱动升降固定台12下降，随着升降固定台12进行下降运动，使得放置于升降固定台12的硅片可随之下降至溶解腔室111的溶解液的液面之下，以软化或溶解未清洗的硅片上的光刻胶；当未清洗的硅片上的光刻胶软化或溶解完毕后，通过控制单元14驱动升降固定台12上升，使得放置于升降固定台12上的未清洗的硅片上升至溶解液液面之上。
42.具体言之，所述升降固定台12包括固定板121、升降柱122以及升降电机123。所述固定板121设有承托面，所述硅片放置于所述承托面上，固定板121的反面(所述反面与所述
承托面的朝向相反)与所述升降柱122的其中一端相连接，所述升降柱122的另一端与所述升降电机123连接，所述升降电机123受控制单元14控制而可进行直线运动，带动升降柱122及固定板121上升和下降。所述固定板121的形状与硅片的形状相适配，以使得硅片可稳定的放置于固定板121的承托面上。优选的，硅片一般呈圆形，所述固定板121的形状与所述硅片的形状相对应，也呈圆形。
43.所述升降固定台12还包括压条124，结合图3，所述压条124用于将硅片压固于所述固定板121的承托面上。所述压条124呈v形状，压条124的其中一端活动设置于固定板121的承托面的边缘处，压条124的另一端设有呈网格状的网格片1241，所述网格片1241放置于所述硅片上，用于将硅片压固于固定板121的承托面上。通过压条124的网格片1241可减少与硅片之间的接触，避免网格片1241对硅片产生遮挡，以便于冲洗硅片。所述升降固定台12上可设置多个压条124，该多个压条124均匀设置于所述固定台上。
44.所述冲洗机构用于将完成软化或溶解的光刻胶的硅片上的残留光刻胶从硅片上冲洗干净，使得硅片上不再有光刻胶残留。
45.具体言之，所述冲洗机构包括冲洗喷头131与喷头移动组件。所述冲洗喷头131被设置于高于升降固定台12的上方空间处，该冲洗喷头131用于对完成软化或溶解的光刻胶的硅片喷射冲洗液，以将完成软化或溶解的光刻胶的硅片上残留的光刻胶冲洗清除，使得硅片上不在残留有光刻胶。
46.所述冲洗喷头131上设有多个喷液口1311，设有冲洗喷头131的多个喷液口1311喷射冲洗液所构成的喷液辐射面积小于承托于所述升降固定台12上的硅片的表面积，但冲洗喷头131的多个喷液口1311喷射冲洗液所构成的喷液辐射面的距离最大的两端的长度大于硅片的最大长度的两端的长度，以使得冲洗喷头131在喷头移动组件的带动下所喷射的冲洗液可覆盖硅片的各个区域。优选的，所述冲洗喷头131上的多个喷液口1311呈长条状分布。
47.在另一个实施例中，具有多个喷液口1311的喷射冲洗液所构成的喷液辐射面积大于或等于承托于所述升降固定台12上的硅片的表面积，以使得冲洗喷头131喷射的冲洗液可完全冲洗硅片的各个部位的光刻胶，避免有光刻胶残留在硅片上。优选的，所述冲洗喷头131上的多个喷液口1311呈长条状分布。
48.所述喷头移动组件受控制单元14控制而用于带动冲洗喷头131直线运动，使得冲洗喷头131可远离或对准承托于升降固定台12上的硅片的部分区域，从而使得冲洗喷头131在喷头移动组件的带动下可对硅片上的各个区域喷射冲洗液，以将完成软化或溶解的光刻胶的硅片上残留的光刻胶冲洗清除，使得硅片上不在残留有光刻胶。
49.具体言之，所述喷头移动组件包括支撑座132、丝杠133及第一电机134。所述支撑座132用于支撑所述冲洗喷头131，以使得冲洗喷头131可设置于高于所述升降固定台12的上方空间处。所述支撑座132上还设有螺孔，该螺孔与所述丝杠133相配合构成螺杆机构，转动所述丝杠133将驱动支撑座132沿丝杠133的轴向方向直线运动。所述丝杠133的其中一端与所述第一电机134连接，第一电机134用于驱动丝杠133转动。所述第一电机134与控制单元14电性连接，控制单元14向所述第一电机134输出驱动信号，以驱动丝杠133转动，从而使得支撑座132沿丝杠133的轴向方向直线运动，支撑座132带动冲洗喷头131直线运动，使得冲洗喷头131所喷射的冲洗液可覆盖硅片的各个部分，将完成软化或溶解光刻胶的硅片上
残留的光刻胶冲洗清除，使得硅片上不在残留有光刻胶。
50.在本发明的典型实施例中，所述冲洗机构还包括溶液桶135、软管136以及液压泵137。所述溶液桶135用于盛装所述冲洗液，所述软管136用于连通溶液桶135与冲洗喷头131，软管136其中一端插入溶液桶135中，软管136的另一端连通冲洗喷头131。所述液压泵137设置于软管136的其中一段上，所述液压泵137受控制单元14控制，而将溶液桶135中的冲洗液抽取至冲洗喷头131处，以使得冲洗喷头131喷射冲洗液。
51.结合图2，所述控制单元14用于控制所述升降固定台12的升降电机123、冲洗机构的第一电机134及液压泵137工作，以使得所述光刻胶清洗装置10的各个部件之间协调工作，从而使得光刻胶清洗装置10可自动完成对未清洗的硅片的冲洗，清除硅片上的光刻胶。在一个实施例中，所述控制单元14为单片机。
52.在一个实施例中，所述溶解液与所述冲洗液均为乙醇溶液。
53.本发明还提供了一种光刻胶清洗方法，该方法基于上文所述的光刻胶清洗装置而实施各个步骤，以使得光刻胶清洗装置可自动对未清洗的硅片进行冲洗。具体言之，结合图4，所述光刻胶清洗方法包括如下具体步骤：
54.步骤s100，驱动升降固定台下降至溶解液液面之下，以溶解或软化承托于所述升降固定台上的硅片的光刻胶：
55.当将未清洗的硅片设置于升降固定台的固定板上时，控制单元向升降电机输出下降信号，以驱动升降电机带动升降柱及固定板下降，从而使得未清洗的硅片下降至溶解箱体的溶解腔室内的溶解液的液面之下，对未清洗的硅片上的光刻胶进行软化或溶解。
56.步骤s110，在预定时长后，驱动升降固定台上升，以带动承托于所述升降固定台上的溶解或软化完毕光刻胶的硅片上升至溶解液液面之上：
57.基于光刻胶的溶解或软化时间，设定一个预定时长。在预定时长后，硅片上的光刻胶完成溶解或软化后，控制单元向升降电机输出上升信号，以驱动升降电机带动升降柱及固定板上升，从而使得完成溶解或软化的光刻胶的硅片浮出溶解液的液面之上。
58.步骤s120，驱动所述冲洗喷头移动至所述硅片上方，驱动冲洗喷头对准所述硅片喷射液体以将硅片上残留的光刻胶冲洗清除：
59.当冲洗喷头的多个喷液口喷射冲洗液所构成的喷液辐射面积小于承托于所述升降固定台上的硅片的表面积时，控制单元向第一电机输出驱动信号，使得第一电机带动支撑座及冲洗喷头对准承托于升降固定台的完成溶解或软化光刻胶的硅片的部分区域。
60.之后，控制单元控制液压泵工作，液压泵将溶液桶中的冲洗液通过软管抽取至冲洗喷头，使得冲洗喷头喷射冲洗液，对完成溶解或软化光刻胶的硅片的其中一个区域冲洗，清除该区域内的残留的软化或残留的光刻胶；
61.当完成对硅片上的其中一个区域内的光刻胶的清除后，控制单元再次控制第一电机移动对准硅片的另一个区域，之后控制液压泵抽取冲洗液，以冲洗硅片的所述另一区域；之后重复执行本步骤，直至完成对硅片上的各个区域上的光刻胶进行清除。
62.在另一个实施例中，所述步骤s13还包括另一实施方式，当多个喷液口的喷射冲洗液所构成的喷液辐射面积大于或等于承托于所述升降固定台上的硅片的表面积是，控制单元向第一电机输出驱动信号，使得第一电机带动支撑座及冲洗喷头对准承托于升降固定台的完成溶解或软化光刻胶的硅片的全部区域。之后，控制单元控制液压泵工作，液压泵将溶
液桶中的冲洗液通过软管抽取至冲洗喷头，使得冲洗喷头喷射冲洗液，对完成溶解或软化光刻胶的硅片所有区域冲洗，清除残留的软化或残留的光刻胶。
63.综上所述，本发明的光刻胶清洗装置可通过控制单元控制溶解箱体、升降固定台及冲洗机构之间相互配合工作，以自动完成对未清洗的硅片进行清洗清除硅片上残留的光刻胶，提高了生产效率与良品率，便于大规模应用。
64.本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本技术公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
65.本技术领域技术人员可以理解，本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本技术中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
66.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。