一种匀胶喷嘴保湿装置及匀胶设备的制作方法

1.本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种匀胶喷嘴保湿装置及匀胶设备。


背景技术：

2.匀胶设备是在高速旋转的基片上滴注光刻胶，以在离心力的作用下使光刻胶均匀地涂覆在基片(例如晶圆)上的一种半导体设备。光刻胶由溶剂、感光剂和树脂构成，溶剂在空气中易挥发，感光剂和树脂会因溶剂的挥发在匀胶设备的喷口(即胶嘴)处固化形成结块，结块的产生将严重影响匀胶设备的涂覆效果，因此需要对胶嘴予以保湿，以确保下次吐出光刻胶时保持畅通。
3.在现有技术中，通常采用将胶嘴浸没在含有持续流动光刻胶的容器中，以防止胶嘴发生固化。然而，该现有技术存在光刻胶浪费的缺陷。同时，胶嘴在完成一定次数的吐胶操作后，胶嘴周围可能会粘附脏污，因此需要对胶嘴予以清洗。然而对内部充满光刻胶的胶嘴进行清洗的过程不仅会导致光刻胶的浪费，还会在一定程度上增加匀胶设备的制造及使用成本。
4.有鉴于此，有必要对现有技术中的匀胶设备中所包含的对匀胶喷嘴予以保湿的装置予以改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于揭示一种匀胶喷嘴保湿装置及匀胶设备，用以实现对匀胶工艺所使用的匀胶喷嘴进行保湿，以防止胶嘴暴露于空气中因光刻胶固化而发生堵塞胶嘴的现象，并实现对胶嘴予以清洗与干燥，从而确保匀胶制程连续且可靠地予以执行。
6.为实现上述发明目的之一，本发明提供了一种匀胶喷嘴保湿装置，包括：
7.盖体，设置于所述盖体下方且具中空结构的盒体，所述盖体形成供匀胶喷嘴垂直插入的插入孔；
8.所述盒体内置竖直布置的溢流板，以通过所述溢流板将所述盒体的内部腔体划分为储液腔与保湿腔，所述盒体的侧部设置供保湿液流入储液腔的第一通孔；
9.所述匀胶喷嘴插入所述插入孔，以闭合所述保湿腔与储液腔，所述第一通孔沿竖直方向的高度位于所述储液腔中的保湿液所形成的最高液位上方。
10.作为本发明的进一步改进，所述盖体形成收容匀胶喷嘴的收容腔，所述收容腔形成于保湿腔上方并与所述保湿腔相互连通，所述收容腔的体积小于保湿腔的体积。
11.作为本发明的进一步改进，所述盖体形成环形气路及环形液路，所述收容腔的周向侧壁开设上下设置的环形布置的若干喷气孔与环形布置的若干喷液孔，所述喷气孔与环形气路连通，所述喷液孔与环形液路连通，所述环形气路形成延伸至盖体外部的第二通孔，所述环形液路形成延伸至盖体外部的第三通孔。
12.作为本发明的进一步改进，所述喷气孔与喷液孔对称排列并形成于所述收容腔的两侧。
13.作为本发明的进一步改进，所述盖体形成倾斜布置并连接所述环形气路与喷气孔的喷气通道，盖体形成水平布置并连接所述环形液路与喷液孔的喷液通道。
14.作为本发明的进一步改进，盖体设置嵌设入所述第一通孔的第一接头，嵌设入所述第二通孔的第二接头，以及嵌设入所述第三通孔的第三接头。
15.作为本发明的进一步改进，还包括：围合所述盒体的托架，所述托架与盒体活动嵌设。
16.作为本发明的进一步改进，所述保湿腔的底部形成供保湿液排出盒体的排废孔；
17.所述匀胶喷嘴保湿装置还包括：设置于所述托架下方的废液排出装置，所述托架包括部分围设于盒体底部的承托侧板、承托底板，以及对向设置于所述承托侧板外侧的安装块，所述承托底板形成与排废孔连通的第四通孔。
18.作为本发明的进一步改进，所述废液排出装置包括旋接入所述第四通孔的排废接头，以及与所述排废接头连接并竖直设置的排废管。
19.基于相同发明思想，本发明还提供了一种匀胶设备，包括：
20.如前述任一项发明创造所述的匀胶喷嘴保湿装置。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.在本技术中，当匀胶喷嘴插入盖体上方的插入孔后，以闭合保湿腔与储液腔从而形成呈封闭状态的保湿腔，第一通孔沿竖直方向的高度位于储液腔中的保湿液所形成的最高液位上方，从而使得匀胶喷嘴不会浸没在储液腔中，而通过呈封闭状态的保湿腔中由储液腔所容置的保湿液因挥发所形成的保湿气氛对匀胶喷嘴予以保湿，由此不仅有效地防止了胶嘴暴露于空气中因光刻胶固化而发生堵塞胶嘴的现象；同时，由于不需要将匀胶喷嘴接触或者浸没在保湿液中，从而节约了保湿液的使用量并有效地避免了多次对匀胶喷嘴进行保湿作业过程中对匀胶喷嘴所可能造成的交叉污染；最后，本技术所揭示的匀胶喷嘴保湿装置还实现了对匀胶喷嘴的清洗与干燥效果，从而确保了匀胶制程连续且可靠地予以执行。
附图说明
23.图1为本发明匀胶喷嘴保湿装置在一个视角中的立体图；
24.图2为本发明匀胶喷嘴保湿装置在另一个视角中的立体图；
25.图3为本发明匀胶喷嘴保湿装置的主视图；
26.图4为插入匀胶喷嘴保湿装置中的两个匀胶喷嘴且匀胶喷嘴整体地嵌置于块体中的立体图；
27.图5为沿图3中a-a向的横截面示意图；
28.图6为沿图3中b-b向的横截面示意图；
29.图7为沿图2中c-c向纵向剖切盖体所形成的横截面示意图；
30.图8为在图7所示出的相同视角下块体携带两个匀胶喷嘴插入盖体顶部的插入孔，以形成呈封闭状态的保湿腔的局部横截面示意图；
31.图9为本发明匀胶喷嘴保湿装置省略示出盖体后的立体图；
32.图10为沿图2中c-c向纵向剖切盒体及托架的局部横截面示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
34.需要理解的是，在本技术中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术方案的限制。
35.参图1至图10所揭示的一种匀胶喷嘴保湿装置的一种具体实施方式。该匀胶喷嘴保湿装置在匀胶设备所设置的可旋转的匀胶喷嘴在归位后，对匀胶喷嘴进行保湿、清洗及干燥处理，或者，也可仅对匀胶喷嘴在归位后执行保湿处理，以避免由于光刻胶中的溶剂蒸发所导致的匀胶喷嘴发生固化而导致的堵塞匀胶喷嘴的情况发生。
36.匀胶设备所包含的可旋转的匀胶喷嘴整体且竖直设置于块体11中，块体11中设置竖直设置的匀胶喷嘴111与匀胶喷嘴112。下文中将匀胶喷嘴111与匀胶喷嘴112统称为“匀胶喷嘴”。块体11由上块体101与形成环形台阶的下块体102组成。匀胶喷嘴111与匀胶喷嘴112沿竖直方向整体地延伸过下块体102的下端面，并通过下块体102整体地遮蔽图7中的插入孔150，以通过块体11与盖体10及盒体20共同形成充盈因保湿液挥发所形成的保湿气体的保湿气氛，保湿气氛由保湿液挥发形成保湿蒸汽所形成，从而通过保湿气氛对匀胶喷嘴予以保湿。
37.在本实施例中，该匀胶喷嘴保湿装置，包括：盖体10，设置于盖体10下方且具中空结构的盒体20，盖体10形成供匀胶喷嘴垂直插入的插入孔150。盒体20内置竖直布置的溢流板202，以通过溢流板202将盒体20的内部腔体划分为储液腔21与保湿腔22，盒体20的侧部设置供保湿液流入储液腔21的第一通孔215。储液腔21中多余的保湿液高度高于溢流板202的最低点后可向储液腔21中予以溢流，并将溢流出来的保湿液通过排废孔23、第四通孔331及废液排出装置40予以排出。
38.匀胶喷嘴插入该呈矩形的插入孔150(沿图7中盖体10的俯视视角所形成)，以闭合保湿腔22与储液腔21，第一通孔215沿竖直方向的高度位于储液腔21中的保湿液(例如丙酮)所形成的最高液位上方。丙酮作为保湿液仅仅作为一种范例，并还可选用其他与丙酮具有类似化学性质(即常温下具有高挥发性)的有机溶剂。盒体20包括形成排废孔23的底板及竖直设置并首尾围合的四个围板201，围板201顶部形成敞口。盖板10通过四个螺丝连续贯穿盖板10并旋接入凹设于围板201顶部沿口的四个具内螺纹的盲孔予以螺接固定。
39.参图2与图10所示，盒体20的外侧设置与第一通孔215连通的第一接头214，第一接头214通过保湿液输送管道连接厂务系统或者保湿液供应罐体(未示出)。盖体10设置嵌设入第一通孔215的第一接头214，嵌设入第二通孔13的第二接头113，以及嵌设入第三通孔14的第三接头114。盖体10形成收容匀胶喷嘴的收容腔100，收容腔100呈扁平状的立方体结构并呈竖直布置，收容腔100形成于保湿腔22上方并与保湿腔22相互连通，收容腔100的体积小于保湿腔22的体积。通常的，匀胶喷嘴沿竖直方向上仅仅插入收容腔100中，且保证匀胶喷嘴的底端111a、112a位于收容腔100中。由于收容腔100的体积小于保湿腔22的体积，从而
使得储液腔21中所存储的少量的保湿液即可停止向保湿腔22中输送保湿液。同时，由于收容腔100位于保湿腔22的上方且收容腔100的体积远小于保湿腔22的体积，因此当匀胶喷嘴从插入孔150插入盖体10后，可使得两个匀胶喷嘴能够保湿液所形成的保湿液蒸汽浓度更高的区域(即收容腔100)中，从而提高了保湿液因挥发所形成的保湿液蒸汽对匀胶喷嘴的保湿效果，由此避免了匀胶喷嘴的底端111a、112a发生光刻胶固化的现象，从而确保了匀胶喷嘴反复地向晶圆表面喷射光刻胶，晶圆在旋转过程中，光刻胶平敷在晶圆表面形成一层厚度均匀的胶膜。
40.示例性地，在本实施例中，参图5与图6所示，该盖体10形成环形气路130及环形液路140，收容腔100的周向侧壁开设上下设置的环形布置的若干喷气孔132与环形布置的若干喷液孔142，喷气孔132与环形气路130连通，喷液孔142与环形液路140连通，环形气路130形成延伸至盖体10外部的第二通孔13，环形液路140形成延伸至盖体10外部的第三通孔14。喷气孔132及喷液孔142面向收容腔100的方向贯穿收容腔100的周向侧壁131。喷气孔132与喷液孔142对称排列并形成于收容腔100的两侧。盖体10形成倾斜布置并连接环形气路130与喷气孔132的喷气通道133，盖体10形成水平布置并连接环形液路140与喷液孔142的喷液通道143。喷液通道143位于收容腔100的末端形成圆形的喷液孔142。喷气通道133位于收容腔100的末端形成圆形的喷气孔132。同时，在本实施例中，喷液孔142及喷液通道143的最低点均高于环形液路140的底面，从而通过环形液路140位于喷液孔142及喷液通道143的最低点下方的环形区域贮存少量的保湿液，从而利用前述保湿液因为挥发所产生的保湿气体透过喷液通道143及喷液孔142，以在收容腔100中形成保湿气氛，从而进一步起到了该匀胶喷嘴保湿装置对匀胶喷嘴的保湿效果。
41.第一接头214用于向储液腔21中输送保湿液，保湿液填充或者部分填充储液腔21即可。第二接头113通过管道(未示出)连接氮气供应系统，第三接头114通过管道(未示出)连接纯水供应系统或者保湿液供应系统，并在电磁阀的控制下，首先导通清洗液的供应管路从而将清洗液从第三接头114导入至环形液路140，以通过位于下方的多个喷液孔142向匀胶喷嘴喷射纯水射流或者保湿液射流(即喷射清洗液)，以对匀胶喷嘴执行清洗作业。因此，实施例中的清洗液包括纯水或者保湿液。执行清洗作业的清洗液依次通过排废孔23、第四通孔331及废液排出装置40予以排出，并最终从排废管42排放至废液箱(未示出)中予以储存。清洗结束后，关闭前述清洗液的供应，并打开氮气供应管路中的电磁阀，从而将氮气导入环形气路130，以通过位于上方的多个喷气孔132对匀胶喷嘴执行干燥作业。尤其的，在本实施例中，在干燥处理完毕后，由于部分保湿液依然留存在喷液孔142中，因此使得喷液孔142处所留存的部分保湿液能够挥发形成对匀胶喷嘴起到保湿效果的保湿气氛，并在储液腔21中储存的保湿液挥发所形成的保湿气氛予以叠加，起到了对胶喷嘴的底端111a、112a底部的吐胶口中留存的部分光刻胶起到了双重保湿效果，进一步防止了匀胶喷嘴发生固化的可能性。
42.在本实施例中，两排喷气通道133平行布置并形成45度向下倾斜布置，从而形成两排向下汇聚的喷射气流，从而实现对匀胶喷嘴外侧所可能粘附的部分颗粒吹扫作业，并吹动颗粒向下掉落至保湿腔22中，并最终从排废孔23、第四通孔331及废液排出装置40予以排出，并有效地防止了吹扫下落的颗粒掉落在储液腔21中，从而保证了储液腔21中所储存的保湿液的纯度及洁净度。
43.参图1至图3、图10所示，该匀胶显影保湿装置还包括：围合盒体20的托架30，托架30与盒体20活动嵌设。结合图9所示，保湿腔22的底部形成供保湿液排出盒体20的排废孔23。该匀胶喷嘴保湿装置还包括：设置于托架30下方的废液排出装置40，托架30包括部分围设于盒体20底部的承托侧板31、承托底板33，以及对向设置于承托侧板31外侧的安装块32，承托底板33形成与排废孔23连通的第四通孔331。具体地，该废液排出装置40包括旋接入该第四通孔331的排废接头41，以及与排废接头41连接并竖直设置的排废管42。托架30通过其外侧侧壁所设置的两个安装块32固定安装于匀胶设备所含的匀胶腔罩(未示出)的外侧，并与匀胶设备的主体框架(未示出)固定连接。同时，形成排废孔23的底板形成台阶，并嵌入承托侧板31顶部所形成的台阶，并以卡接方式连接盒体20与托架30，从而实现了托架30与盒体20之间的活动连接。
44.基于前述实施例所揭示的技术方案，本实施例还揭示了一种匀胶设备。该匀胶设备包含如前述实施例所揭示的一种匀胶喷嘴保湿装置。匀胶设备中的匀胶喷嘴保湿装置的具体技术方案，参前文所述，在此不再赘述。
45.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
46.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
47.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。