一种去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法及实施装置

摘要

本发明涉及一种去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法及实施装置，该方法包括以下依序进行的步骤：步骤一：采用等离子灰化工艺去除刻蚀后基片表面上残余的光刻胶；步骤二：使用清洁胶涂覆在步骤一中的灰化后的基片的表面；步骤三：待基片表面的清洁胶风干固化后，将基片表面的清洁胶撕除。该方法及实施装置既能达到清洗的目的，又达到操作简便易行、后续工艺简单的目的。

权利要求

1.一种用于实施去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法使用的装置，其特征在于：包括柜体(10)，柜体(10)内从上到下依次设置有送风室(1)、喷胶室(2)、环状中空的风环(4)和操作台(3)，送风室(1)内设置有送风装置(12)；喷胶室(2)内设置有液腔(21)和雾腔(22)，液腔(21)位于雾腔(22)上方且与雾腔(22)相互连通，液腔(21)的底部设置有一超声波雾化装置(23)，雾腔(22)底部均匀开设有若干通孔；风环(4)位于喷胶室(2)下方外侧，风环(4)具有向内弯折且逐渐缩小的出风端(422)，风环(4)底部与送风室(1)的出风口连通，出风端(422)正对操作台(3)内一环形的通风管道(321)，通风管道(321)与送风室(1)的进风口连通；操作台(3)上固定连接有去胶装置(6)，去胶装置(6)为一包括若干格栅的方形框体，操作台(3)内部设置有一可伸入和缩回操作台(3)内的托板(7)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述风环(4)具有一竖直设置的环状的进风部(41)和一设置在进风部(41)上的与进风部(41)连通的向内弯折的环状的出风部(42)；

出风部(42)包括一弧形的连接进风部(41)的连接端(421)和连接在连接端(421)上且出风口朝下的出风端(422)；出风端(422)的出风口大小可调。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述连接端(421)和出风端(422)均包括由刚性材料制成的内层和外层，连接端(421)的内层和出风端(422)的内层固定连接，连接端(421)的外层与出风端(422)的外层通过一弧形的过渡段(423)连接，该过渡段(423)采用温敏收缩材料制成，过渡段(423)内设置有加热装置(424)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述托板(7)由液压装置(72)驱动上下伸缩。

5.一种使用权利要求4所述的装置去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

S1：将刻蚀后的基片(100)置于等离子清洗机的清洗托盘上，关闭等离子清洗机真空室门；等离子灰化工艺使用的产生等离子的气体含有氧以及辅助气体，辅助气体为氦、氖、氩、氪、氮中的一种或者几种；氧气的流量在5～50sccm；辅助气体的含量为氧气量的10～50％；

等离子的功率在50～600W；清洗时间为20～30min；

S2：将步骤S1中经灰化后的基片(100)放置在托板(7)上；

S3：启动液压装置(72)，液压装置(72)的推杆向上推动托板(7)，使得托板(7)上的基片(100)分别嵌入去胶装置(6)的格栅中，液压装置(72)停止工作；

S4：启动送风装置(12)，送风装置(12)将空气送入风环(4)内，空气从风环(4)中的出风口挤压吹出；

S5：启动超声波雾化装置(23)，将液腔(21)内的清洁胶雾化为雾状的清洁胶，雾状的清洁胶弥漫到雾腔(22)中，雾状的清洁胶被从通孔中吸出，均匀的喷涂在托板(7)上的基板(100)上，关闭超声波雾化装置(23)；

S6：启动加热装置(424)，加热过渡段(423)，改变出风端(422)朝向，风环(4)内的风吹向基片(100)表面，风干晶体表面的清洁胶，基片(100)表面的清洁胶固化形成清洁胶膜(101)，关闭加热装置(424)；

S7：再次启动液压装置(72)，液压装置(72)带动托板(7)向下运动，托板(7)与去胶装置(6)的分离，从基片(100)表面去除清洁胶膜(101)。

说明书

一种去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法及实施装置

技术领域

[0001] 本发明涉及集成电路元器件或光电领域元器件制造领域，尤其涉及一种去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法及实施装置。

背景技术

[0002] 在半导体晶片的制作工艺中，对带有光刻胶图案的图型片刻蚀是非常频繁和重要的步骤，在对带有光刻胶图案的晶片进行IBE干法刻蚀后，会残留一分部光刻胶或部分颗粒，这些残留对基片的后续加工造成一定的影响，甚至导致器件的最终缺陷。常规的光刻胶去除方法是用丙酮、酒精或其他去胶溶液进行湿法去除，专利CN200610147868.X和 CN200910241611.4分别公开了一种光刻胶的去除方法，该方法中均使用了湿法清洗工艺，该工艺中存在的缺点是工艺步骤较复杂，且操作周期较长以及对清洗废液的处理工艺较费时费力。

发明内容

[0003] 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法及实施装置。该方法及实施装置既能均匀的对基片表面进行清洁胶上胶，达到高效清洗的目的，又能达到操作简便易行、后续工艺简单的目的，并且能有效节约清洁胶，防止过量清洁胶涂覆或涂覆不均匀在后续撕除清洁胶时使基片表面受力过大或不均而损害基片表面。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0005] 一种去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

[0006] 步骤一：采用等离子灰化工艺去除刻蚀后基片表面上残余的光刻胶；

[0007] 步骤二：使用清洁胶涂覆在步骤一中的灰化后的基片的表面；

[0008] 步骤三：待基片表面的清洁胶风干固化后，将基片表面的清洁胶撕除。

[0009] 其中，步骤一中的等离子灰化工艺使用的产生等离子的气体包括氧气以及辅助气体，辅助气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氮气中的一种或者几种；等离子的功率在50～600W；氧气的流量在5～50sccm；辅助气体的含量为氧气量的10～50%。

[0010] 其中，步骤二的清洁胶的涂覆方式为刷涂、喷涂或者旋涂，清洁胶的厚度为0.1～ 0.4mm。

[0011] 一种用于实施权利要求所述的去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法使用的装置，包括柜体，柜体内从上到下依次设置有送风室、喷胶室、环状中空的风环和操作台，送风室内设置有送风装置；喷胶室内设置有液腔和雾腔，液腔位于雾腔上方且与雾腔相互连通，液腔的底部设置有一超声波雾化装置，雾腔底部均匀开设有若干通孔；风环位于喷胶室下方外侧，风环具有向内弯折且逐渐缩小的出风端，风环底部与送风室的出风口连通，出风端正对操作台内一环形的通风管道，通风管道与送风室的进风口连通；操作台上固定连接有去胶装置，去胶装置为一包括若干格栅的方形框体，操作台内部设置有一可伸入和缩回操作台内的托板。

[0012] 其中，所述风环具有一竖直设置的环状的进风部和一设置在进风部上的与进风部连通的向内弯折的环状的出风部；出风部包括一弧形的连接进风部的连接端和连接在连接端上且出风口朝下的出风端；出风端的出风口大小可调。

[0013] 其中，所述连接端和出风端均包括由刚性材料制成的内层和外层，连接端的内层和出风端的内层固定连接，连接端的外层与出风端的外层通过一弧形的过渡段连接，该过渡段采用温敏收缩材料制成，过渡段内设置有加热装置。

[0014] 其中，所述托板由液压装置驱动上下伸缩。

[0015] 一种使用权利要求所述的装置去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

[0016] S1：将刻蚀后的基片置于等离子清洗机的清洗托盘上，关闭等离子清洗机真空室门；等离子灰化工艺使用的产生等离子的气体含有氧以及辅助气体，辅助气体为氦、氖、氩、氪、氮中的一种或者几种；氧气的流量在5～50sccm；辅助气体的含量为氧气量的10～50%；等离子的功率在50～600W；清洗时间为20～30 min；

[0017] S2：将步骤S1中经灰化后的基片放置在托板上；

[0018] S3：启动液压装置，液压装置的推杆向上推动托板，使得托板上的基片分别嵌入去胶装置的格栅中，液压装置停止工作；

[0019] S4：启动送风装置，送风装置将空气送入风环内，空气从风环中的出风口挤压吹出；

[0020] S5：启动超声波雾化装置，将液腔内的清洁胶雾化为雾状的清洁胶，雾状的清洁胶弥漫到雾腔中，雾状的清洁胶被从通孔中吸出，均匀的喷涂在托板上的基板上，关闭超声波雾化装置；

[0021] S6：启动加热装置，加热过渡段，改变出风端朝向，风环内的风吹向基片表面，风干晶体表面的清洁胶，基片表面的清洁胶固化形成清洁胶膜，关闭加热装置；

[0022] S7：再次启动液压装置，液压装置带动托板向下运动，托板与去胶装置的分离，从基片表面去除清洁胶膜。

[0023] 本发明具有如下有益效果：

[0024] 该方法及实施装置既能达到清洗的目的，又达到操作简便易行、后续工艺简单的目的。

附图说明

[0025] 图1为本发明的立体结构示意图；

[0026] 图2为本发明的整体结构示意图；

[0027] 图3为本发明的柜体的内部结构示意图；

[0028] 图4为本发明的风环的立体结构示意图；

[0029] 图5为本发明的风环的出风端初始状态示意图；

[0030] 图6为图5中A部分的放大结构示意图；

[0031] 图7为本发明的风环的出风端张开状态示意图；

[0032] 图8为本发明的托板嵌入去胶装置中的状态示意图；

[0033] 图9为本发明的托板收回到凸台中的状态示意图；

[0034] 图10为本发明的去胶装置、托板和基片的位置关系的俯视示意图。

[0035] 附图标记说明：

[0036] 100-基片、101-清洁胶膜、10-柜体、20-柜门、200-观察窗、201-送风控制按钮、202-雾化控制按钮、203-加热控制按钮、204-升降控制按钮、30-柜脚、1-送风室、11-空气过滤装置、12-送风装置、2-喷胶室、21-液腔、22-雾腔、23-超声波雾化装置、3-操作台、31-凸台、32-底台、321-通风管道、4-风环、40-第一连通管、41-进风部、42-出风部、421-连接端、
422-出风端、423-过渡段、424-加热装置、5-分离装置、50-第二连通管道、51-外壳、52-冷凝片、6-去胶装置、7-托板、71-把手、72-液压装置。

具体实施方式

[0037] 以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

[0038] 一种用于去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

[0039] 步骤一：采用等离子灰化工艺去除刻蚀后基片表面上残余的光刻胶；

[0040] 步骤二：使用清洁胶涂覆在步骤一中的灰化后的基片的表面；

[0041] 步骤三：待基片表面的清洁胶固化后，将基片表面的清洁胶撕除。

[0042] 具体的，步骤一中的等离子灰化工艺使用的产生等离子的气体包括氧气以及辅助气体，辅助气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氮气中的一种或者几种；等离子的功率在50～600W，优选为100～300W；氧气的流量在5～50sccm；辅助气体的含量为氧气量的10～50%。

[0043] 具体的，步骤二的清洁胶的涂覆方式为刷涂、喷涂或者旋涂；清洁胶的厚度优选0.1～ 0.4mm。

[0044] 具体实施例如下：

[0045] 实施例一 ：

[0046] 一种用于去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

[0047] 第一步：将刻蚀后的基片置于等离子清洗机的清洗托盘上，关闭等离子清洗机的真空室门，选择等离子灰化工艺气体为氧气和氦气，其中氧气的流量为20sccm，氦气的流量为6sccm，等离子的功率为150W，清洗时间为20min；清洗结束后，将基片从离子清洗机中取出，并于室温下自然冷却；

[0048] 第二步：将冷却后的基片放在百级洁净净化台上，用毛刷蘸取少量first contact清洁胶轻轻刷涂在基片表面，使其形成一层清洁胶的薄膜；

[0049] 第三步：将基片置于百级洁净净化台下风干20min；风干后，从基片边缘将固化后的清洁胶膜慢慢撕去，然后用氮气枪轻吹基片表面，备用。

[0050] 实施例二：

[0051] 一种用于去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

[0052] 第一步：将刻蚀后的基片置于等离子清洗机的清洗托盘上，关闭等离子清洗机的真空室门，选择等离子灰化工艺气体为氧气和氖气，其中氧气的流量为15sccm，氖气的流量为5sccm，等离子的功率为120W，清洗时间为20min；清洗结束后，将基片从离子清洗机中取出，并于室温下自然冷却；

[0053] 第二步：将冷却后的基片置于旋涂机的吸盘上，用滴管取适量的first contact清洁胶滴在基片中心，于3000rpm转速下旋涂20s；

[0054] 第三步：旋涂结束后将基片取下置于百级洁净净化台下风干20min；风干后，从基片边缘将固化后的清洁胶膜慢慢撕去，然后用氮气枪轻吹基片表面，备用。

[0055] 实施例三：

[0056] 一种用于去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

[0057] 第一步：将刻蚀后的基片置于等离子清洗机的清洗托盘上，关闭等离子清洗机的真空室门，选择等离子灰化工艺气体为氧气和氦气，其中氧气的流量为15sccm，氩气的流量为2sccm，等离子的功率为100W，清洗时间为30min；清洗结束后，将基片从离子清洗机中取出，并于室温下自然冷却；

[0058] 第二步：将冷却后的基片放在百级洁净净化台下，用毛刷蘸取少量first contact清洁胶轻轻刷涂在基片表面，使其形成一层清洁胶的薄膜；

[0059] 第三步：将基片置于百级洁净净化台下风干30min；从边缘慢慢将固化后的清洁胶膜慢慢撕去，然后用氮气枪轻吹基片表面，备用。

[0060] 实施例四：

[0061] 一种用于去除刻蚀后基片表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

[0062] 第一步：将刻蚀后的基片置于等离子清洗机的清洗托盘上，关闭等离子清洗机的真空室门，选择等离子灰化工艺气体为氧气和氖气，其中氧气的流量为10sccm，氖气的流量为3sccm，氩气的流量为2sccm，等离子的功率为150W，清洗时间为30min；清洗结束后，将基片从等离子清洗机中取出，并于室温下自然冷却；

[0063] 第二步：将冷却后的基片置于旋涂机的吸盘上，用滴管取适量的first contact清洁胶滴在基片，于2000rpm转速下旋涂30s；

[0064] 第三步：旋涂结束后将基片取下放在百级洁净净化台下进行风干约30min；从边缘慢慢将固化后的清洁胶膜慢慢撕去，然后用氮气枪轻吹基片表面，备用。

[0065] 一种专用于去除刻蚀后基片100表面光刻胶的装置，如图1所示，包括方形的柜体10，柜体10一侧铰接有柜门20，柜门20上设置有可观察柜体10内部的观察窗200；柜体10的底部设置有支撑柜体10的柜脚30；柜体10与人齐高，便于操作。

[0066] 如图2至图3所示，柜体10内的上部设置有送风室1，送风室1的上端中部开设有进风口，送风室1的两端开设有出风口；进风口处设置有空气过滤装置11，空气过滤装置11对进入到送风室1的空气进行过滤，以给柜体10内部提供无尘无菌的环境；送风室1内设置有送风装置12，送风装置12的送风风量可调节；本实施例中，送风装置12为鼓风机，送风装置12和空气过滤装置11均与一设置在柜门20上的送风控制按钮201电信号连接，送风控制按钮201控制送风装置12和空气过滤装置11同时启动和关闭。

[0067] 柜体10内在送风室1的下方设置有喷胶室2；喷胶室2内通过隔板将喷胶室2分隔为液腔21和雾腔22，液腔21的上部与雾腔22连通，本实施例中，液腔21设置在喷胶室2的一侧的中部，喷胶室2内除液腔21外的其他空间均为雾腔22；液腔21的底部设置有一超声波雾化装置23；超声波雾化装置23与一设置在柜门20上的雾化控制按钮202电信号连接，雾化控制按钮202控制超声波雾化装置23启动和关闭；雾腔22的底部均匀开设有若干通孔。将FIRST CONTACT清洁胶盛放在液腔21内，超声波雾化装置23利用电子高频震荡，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将FIRST CONTACT清洁胶液体打散产生自然飘逸的雾状清洁胶，雾状清洁胶从液腔21弥漫到雾腔22，并通过通孔扩散出去。

[0068] 柜体10内在喷胶室2的下方设置有操作台3；操作台3为倒“T”型，具体的，所述操作台3包括中部的凸台31和环绕设置在凸台31外周的底台32；凸台31高于底台32。

[0069] 底台32上在喷胶室2的下方的外侧设置有环状的中空的风环4，风环4的横截面为圆形、椭圆形或者长圆形。如图4至图7所示，风环4具有一竖直设置的环状的进风部41和一设置在进风部41上的与进风部41连通的向内弯折的环状的出风部42；出风部42包括一弧形的连接进风部41的连接端421和连接在连接端421上且具有一个出风口朝下的出风端422；出风端422的出风口大小可调，本实施例中，连接端421和出风端422均包括由刚性材料制成的内层和外层，连接端421的内层和出风端422的内层固定连接，连接端421的外层与出风端
422的外层通过一弧形的过渡段423连接，该过渡段423可调节出风端422外层与出风端422内层之间的间距，具体的，该过渡段423采用温敏收缩材料制成，过渡段423内设置有加热装置424，通过加热装置424的加热使得温敏收缩材料制成的过渡段423受热膨胀，从而带动出风端422的外层远离出风端422的内层，加大出风端422内外层之间的间距；具体的，加热装置424为电热丝。优选的，如图6所示，该过渡段423包括由内到外依次设置且相互粘合的第一层和第二层，第一层和第二层均采用温敏收缩材料制成，第一层和第二层内分别设置有第一电热丝和第二电热丝，第一电热丝的电阻大于第二电热丝的电阻，这样对第一电热丝和第二电热丝通以同样电流时，第一电热丝加热的第一层的温度高于第二电热丝加热的第二层的温度，第一层的伸展程度要大于第二层的伸展程度，这样第二层就会对第一层有一抓取力使得第一层伸展程度更大，进一步加大出风端422内外层之间的间距。加热装置424与一设置在柜门20上的加热控制按钮203电信号连接，加热控制按钮203控制加热装置424启动和关闭。

[0070] 风环4底部通过若干第一连通管40与送风室1的出风口连通。

[0071] 初始状态时，风环4的出风端422的间距由靠近连接端421侧往出风口侧逐渐缩小；这样送入到风环4底部的空气经逐渐缩小的出风端422后从出风口吹出，空气的流速会倍增，在风环4的出口端下部和凸台31的外侧形成一个环形的风圈，在风圈的内部形成一负压区，从而使得喷胶室2的雾状的清洁胶被吸出。

[0072] 底台32上在风环4的内侧设置有环形的通风管道321，通风管道321的进风端贯通底台32上表面与外部连通且正对风环4的出风口；通风管道321的出风端422通过第二连通管道50与送风室1的进风口连通。优选的，第二连通管道50的竖直段上竖直设置有用于分离空气和雾状清洁胶的分离装置5；分离装置5包括外壳51，外壳51内的相对的两侧壁上交错设置有冷凝片52；本实施例中，冷凝片52呈波浪型且倾斜向上设置，下端可拆卸连接在外壳51的内壁上，上端延伸至外壳51内的中部且相互交错；这样，当空气与雾状的清洁胶的混合气体进入到分离装置5中时，空气绕过冷凝片52被抽回到送风室1中，而雾状的清洁胶因为冷凝片52的作用冷凝在冷凝片52上，起到净化循环空气的作用。当冷凝片52上的清洁胶凝结到一定厚度时，冷凝片52可取出，撕去其上的清洁胶膜层，即可重复利用。

[0073] 如图8至图10所示，凸台31上固定连接有去胶装置6，本实例中，如图10所示，去胶装置6为一包括若干格栅的方形框体；在去胶装置6下方的凸台31的上表面开有让位孔；

[0074] 凸台31内部设置有一可升降的托板7，托板7上对应去胶装置6的格栅设置有若干固定基片100的吸盘；托板7靠近柜门20的一侧设置有把手71，方便托板7的取出；托板7通过一液压装置72实现升降，液压装置72包括固定在凸台31内底部的液压缸，液压缸的推杆抵靠托板7的底部，液压装置72与一设置在柜门20上的升降控制按钮204电连接，升降控制按钮204控制液压装置72的启动和关闭；上胶前，液压装置72启动，通过推杆推动托板7向上穿过凸台31上的让位孔伸出凸台31，将托板7上的基板嵌入去胶装置6的格栅中，以等待上胶。

[0075] 一种使用上述装置去除刻蚀后基片100表面光刻胶的方法，包括以下依序进行的步骤：

[0076] S1：将刻蚀后的基片100置于等离子清洗机的清洗托盘上，关闭等离子清洗机真空室门；等离子灰化工艺使用的产生等离子的气体含有氧以及辅助气体，辅助气体为氦、氖、氩、氪、氮中的一种或者几种；氧气的流量在5～50sccm；辅助气体的含量为氧气量的10～50%；等离子的功率在50～600W，优选为100～300W；清洗时间为20～30 min；

[0077] S2：打开柜门20，拉出托板7，将步骤S1中经灰化后的基片100放置在托板7上，轻轻按压基板使基板吸附在托板7的吸盘上，推回托板7，关上柜门20；

[0078] S3：启动液压装置72，液压装置72的推杆向上推动托板7，使得托板7上的基片100分别嵌入去胶装置6的格栅中，液压装置72停止工作；

[0079] S4：启动送风装置12和空气过滤装置11，空气过滤装置11过滤送风室1内的空气，送风装置12将过滤后的空气经出风口和第一连通管40道送入风环4内，从风环4中的出风口吹出；此时，风环4的出风端422逐渐缩小，吹出的空气流速倍增，在出风端422的下方即在喷胶室2的下方外侧形成一风圈，风圈内部形成一个负压区；

[0080] S5：启动超声波雾化装置23，将液腔21内的清洁胶雾化为雾状的清洁胶，雾状的清洁胶弥漫到雾腔22中，由于风环4风圈内的负压区的存在，雾状的清洁胶被从通孔中吸出，均匀的喷涂在托板7上的基板上；关闭超声波雾化装置23；

[0081] S6：启动加热装置424，加热过渡段423，过渡段423受热膨胀从而调节加大出风端422外层和出风端422内层之间的距离，扩大风环4出风口的大小，使得风环4内的风吹向基片100表面，风干晶体表面的清洁胶，使得基片100表面的清洁胶固化形成清洁胶膜101；关闭加热装置424，过渡段423冷却收缩，出风端422外层和出风端422内层之间的距离缩小，回复到初始状态；

[0082] S7：再次启动液压装置72，液压装置72的推杆向下回位，通过托板7带动基板100向下运动，由于托板7与去胶装置6的分离，清洁胶膜101被留在去胶装置6的格栅上，从而达到从基片100表面去除清洁胶膜101的目的。

[0083] S8：打开柜门20，拉出托板7，取出基片100。

[0084] 以上仅为本发明的具体实施方式，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。