阅读说明：本技术 一种晶圆光刻胶及金属剥离工艺中的防雾气外溢装置 (wafer photoresist and antifog gas overflow device in metal stripping process ) 是由 关贺聲 王一 于 2018-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明属于晶圆制造技术领域,特别涉及一种晶圆光刻胶及金属剥离工艺中的防雾气外溢装置。包括固定防溅环、内防溅环、一级过滤装置、升降防溅环、升降防溅环驱动机构及排风管路,其中固定防溅环、内防溅环及升降防溅环由外到内依次嵌套设置、且内防溅环与固定防溅环之间留有环隙,一级过滤装置设置于内防溅环的下端,升降防溅环驱动机构与升降防溅环连接,用于驱动升降防溅环升降,排风管路与固定防溅环连接、且与内防溅环与固定防溅环之间的环隙连通。本发明具有三层过滤系统以及特有的排风流场,阻止金属碎屑进入排风管道及雾气凝结后累积在排风管道中,解决了以往剥离腔体做工艺时出现的雾气外溢,风道堵塞及金属回收率低等问题。(The invention belongs to the technical field of wafer manufacturing, and particularly relates to an anti-fog overflow device in wafer photoresist and metal stripping processes, which comprises a fixed anti-splash ring, an inner anti-splash ring, a -level filter device, a lifting anti-splash ring driving mechanism and an exhaust pipeline, wherein the fixed anti-splash ring, the inner anti-splash ring and the lifting anti-splash ring are sequentially nested from outside to inside, an annular gap is reserved between the inner anti-splash ring and the fixed anti-splash ring, the -level filter device is arranged at the lower end of the inner anti-splash ring, the lifting anti-splash ring driving mechanism is connected with the lifting anti-splash ring and is used for driving the lifting anti-splash ring to ascend and descend, and the exhaust pipeline is connected with the fixed anti-splash ring and is communicated with the annular gap between the inner anti-splash ring and the fixed anti-splash ring.)

一种晶圆光刻胶及金属剥离工艺中的防雾气外溢装置

技术领域

本发明属于晶圆制造技术领域，特别涉及一种晶圆光刻胶及金属剥离工艺的防雾气外溢装置。

背景技术

在LED行业中，晶圆加工分为几道工序，其中，剥离工艺是使用牺牲材料(例如光刻胶)在衬底(例如晶片)的表面上产生靶材料的结构(图案化)的方法。当洗去牺牲层(溶剂中的光刻胶)时，顶部的材料被剥离并与下面的牺牲层一起洗涤，该过程通常使用高温及高压溶剂剥离光刻胶及上层覆盖的贵金属(一般为金，银等)，并需要将这些贵金属进行回收再利用。一般情况下，在湿法剥离工艺过程中，由于高温高压的作用，腔体会产生大量雾气并夹杂着贵金属细屑，金属屑容易进入排风管道中不利于回收，造成管道堵塞，雾气凝结后在管道中累积，导致溶液外溢腐蚀元器件，甚至对操作人员产生危害。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种晶圆光刻胶及金属剥离工艺中的防雾气外溢装置，以解决现有剥离腔体做工艺时出现的雾气外溢，风道堵塞及金属回收率低等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种晶圆光刻胶及金属剥离工艺中的防雾气外溢装置，包括固定防溅环、内防溅环、一级过滤装置、升降防溅环、升降防溅环驱动机构及排风管路，其中固定防溅环、内防溅环及升降防溅环由外到内依次嵌套设置、且内防溅环与固定防溅环之间留有环隙，所述一级过滤装置设置于所述内防溅环的下端，所述升降防溅环驱动机构与所述升降防溅环连接，用于驱动所述升降防溅环升降，所述排风管路与所述固定防溅环连接、且与所述内防溅环与固定防溅环之间的环隙连通。

所述固定防溅环包括固定防溅环壁、固定防溅环底板及排风盒，其中固定防溅环底板设置于固定防溅环壁的下端、且与工艺腔体的单元底板密封连接，所述固定防溅环壁上沿周向设有多个排风口，各排风口处均设有二级过滤网，所述排风盒设置于所述固定防溅环壁的外侧，所述排风口位于排风盒内，所述排风管路与所述排风盒连通。

所述固定防溅环壁的外侧对称设有两个所述排风盒，两个所述排风盒通过排风管分别与两只排风管路连接。

所述排风管路与所述排风管之间的连接处设有排风过滤网，所述排风管路由下至上从工艺腔体内引出。

所述固定防溅环壁内设有与所述固定防溅环底板连接的电机扣盖。

所述内防溅环的上端通过法兰与所述固定防溅环连接。

所述一级过滤装置为一级过滤网，所述一级过滤网采用金属过滤网制成。

所述升降防溅环的顶部设有盖板，所述盖板的中心设有工艺孔。

所述升降防溅环的上端边沿与所述内防溅环的顶部之间设有密封环和设置于所述密封环上方的压片。

所述升降防溅环驱动机构包括两个升降气缸，两个升降气缸分别设置于所述升降防溅环的两侧、且输出端通过连接件均与所述升降防溅环连接。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明的排风装置中设有三层过滤装置，极大程度的阻止金属碎屑进入风道，减小风道堵塞的风险，增大金属回收率。

2.本发明内防溅环挡住固定防溅环排风口，并在两者之间形成夹层，使雾气通过内防溅环下端过滤网进入夹层后通往排风口，优化排风流场。

3.本发明升降防溅环盖板有效阻止雾气及金属屑外溢，盖板开口大小比晶圆外径大2mm至7mm，过大会使雾气溢出，过小容易刮晶圆，对其造成损伤。

4.本发明升降防溅环通过两个气缸与单元门联动升降，提高了防溅环升降的稳定性。在稳定性能够保证的前提下，可通过提高气缸的运行速度，来减少单元部件的动作时间，进而提高机台的产能。

5.本发明中雾气凝结成液体后，顺着排风管道回流到固定防溅环内排出。避免雾气凝结积液后对设备产生危害。

6.本发明通过密封环将腔体缝隙处密封，剥离过程无雾气在两个防溅环缝隙处溢出。

7.本发明在固定防溅环上开设多个对称的排风口，使腔体内流场更均匀。

8.本发明可通过更换升降防溅环盖板实现兼容处理不同尺寸的晶圆。

9.本发明的排风管中设有滤网，通过卡箍固定，定期清理及回收金属时拆掉卡箍进行清洁滤网及管道，操作方便，维护简单。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中I处放大图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明中固定防溅环及内防溅环的***视图；

图5为本发明中固定防溅环的轴测图；

图6为本发明中升降防溅环的轴测图。

其中：1为固定防溅环，2为一级过滤网，3为内防溅环，4为密封环，5为压片，6为二级过滤网，7为排风管路，8为排风过滤网，9为滤网衬垫，10为卡箍，11为升降气缸，12为单元门，13为防溅环转接板，14为盖板，15为升降防溅环，16为升降防溅环气缸，17为气缸固定板，18为防溅环连接板，19为单元底板，20为承片台，21为真空轴电机，22为电机下固定板，23为密封垫，24为工艺腔体，101为固定防溅环壁，102为固定防溅环底板，103为电机扣盖，104为排风盒，105为L型排风管，106为排风口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-4所示，本发明提供的一种晶圆光刻胶及金属剥离工艺的防雾气外溢装置，包括固定防溅环1、内防溅环3、一级过滤装置、升降防溅环15、升降防溅环驱动机构及排风管路7，其中固定防溅环1、内防溅环3及升降防溅环15由外到内依次嵌套设置、且内防溅环3与固定防溅环1之间留有环隙，一级过滤装置设置于内防溅环3的下端，升降防溅环驱动机构与升降防溅环15连接，用于驱动升降防溅环15升降，排风管路7与固定防溅环1连接、且与内防溅环3与固定防溅环1之间的环隙连通。

如图5所示，固定防溅环1包括固定防溅环壁101、固定防溅环底板102及排风盒104，其中固定防溅环底板设置于固定防溅环壁101的下端、且与工艺腔体24的单元底板19密封连接，固定防溅环壁101上沿周向设有多个排风口106，各排风口106处均设有二级过滤网6，排风盒104设置于固定防溅环壁101的外侧，排风口106位于排风盒104内，排风管路7与排风盒104连通。

固定防溅环壁101的外侧对称设有两个排风盒104，两个排风盒104通过排风管105分别与两只排风管路7连接。排风管105为L型结构，排风管路7为弯管。排风管路7与排风管105之间的连接处设有排风过滤网8，排风管路7由下至上从工艺腔体24内引出。

固定防溅环壁101内设有与固定防溅环底板102连接的电机扣盖103。内防溅环3的上端通过法兰与固定防溅环1连接。

一级过滤装置为一级过滤网2，一级过滤网2采用金属过滤网制成。

如图6所示，升降防溅环15的顶部设有盖板14，盖板14的中心设有工艺孔。升降防溅环15的上端边沿与内防溅环3的顶部之间设有密封环4和设置于密封环4上方的压片5，如图2所示。

升降防溅环驱动机构包括两个升降气缸11，两个升降气缸11分别设置于升降防溅环15的两侧、且输出端通过连接件均与升降防溅环15连接。

实施例

本发明防雾气外溢包括三层防溅环(胶杯)结构，固定防溅环底板102上部为圆环状，中心位置与电机扣盖103进行焊接，下部与单元底板19通过螺纹连接，外侧有圆环状凹槽，通过密封垫23进行密封，固定防溅环壁101焊接在固定防溅环底板102上，法兰轴向下方3至10mm处开设多个圆周均布的排风口106，使用两个排风盒104将其完全包裹焊接无缝隙，两个排风盒104上端面水平、共面，排风盒104为壳状，上端面通过螺纹将长条状的二级滤网6进行紧固，侧面竖直方向中心位置开有圆孔，将L型排风管105水平焊接在排风盒104上，并保证L型排风管105法兰垂直于水平面。在固定防溅环壁101内层，排风盒104中放置长条状的二级滤网6，使二级滤网6的表面与固定防溅环壁101内表面共面。排风管路7的法兰一端与固定防溅环1的L型排风管105法兰通过卡箍10夹紧，在两个法兰之间内置一个滤网衬垫9及排风过滤网8，另一端竖直向上，通过排风软管连接至机台上方。

内防溅环3为圆环状，轴向截面为近“T”形，上部法兰开设有四个圆周均布的锥形孔及四个圆周均布的螺纹孔，八个孔均布，通过锥形孔与固定防溅环1进行连接，在内防溅环3下端面镶嵌一级过滤网2，一级过滤网2底法兰与固定防溅环底板102重合，上端为“L”形折边，使内防溅环3下端面卡在一级过滤网2折边位置，中心位置开设有四个均布的长条口，在开口位置装10目至50目的过滤网，放入固定防溅环1中，在内防溅环3和固定防溅环1之间会形成单边6至12mm的空隙。如图2和图3所示，在内防溅环3法兰上方装圆环状防腐密封环4，并通过圆环状压条5上的四个锥形孔与内防溅环3上的螺纹孔连接将密封环4压紧，圆环上开设与升降防溅环15相对应的圆孔。

如图6所示，升降防溅环15形状与内防溅环3相似，法兰更宽，下端圆筒更长，在法兰内侧开设有四个均布的螺纹孔，外侧开设有八个对称的螺纹孔。上端面通过内侧螺纹孔装有防溅环盖板14，盖板厚度一般在1.5mm至3mm之间，中心开设有适合晶圆大小的圆及适合喷嘴运动轨迹的开口，圆开口大小比晶圆外径大2mm至7mm,过大会使雾气溢出，过小容易刮晶圆，对其造成损伤。升降防溅环15通过法兰外侧螺纹孔与防溅环转接板13及防溅环连接板18连接，防溅环转接板13与单元门12通过螺纹连接，防溅环转接板13和单元门12与升降气缸11连接，防溅环连接板18与升降防溅环气缸16通过三个呈三角形分布的螺纹孔连接，在相邻位置有三个倒三角分布的螺纹孔，通过顶丝调节升降防溅环相对位置，避免升降防溅环15与密封环4出现缝隙及升降卡顿并实现升降防溅环15与单元门12的联动升降，在升降过程可以调节气缸的进气速度，使升降防溅环15及单元门12稳定升降。在剥离工艺过程中，升降防溅环15升起，避免液体与金属飞溅到外面。升降防溅环15与在内防溅环3法兰上装有的密封环4，进行过盈或过渡配合，有效阻止雾气从升降防溅环与内防溅环的缝隙处溢出。

本发明的工作原理是：

晶圆在剥离工艺过程中，首先开启设备并进行初始化，使各个单元到初始工作位置，待晶圆放入到去胶腔体后，升降防溅环15升起，晶圆由旋转电机21吸附进行高速旋转，喷嘴在摆臂的带动下进行摆动扫描喷洒药液，在升降防溅环盖板14的作用下，使高温高压条件下产生的雾气会夹杂着金属屑充满整个腔体，若无排风，雾气将会从升降防溅环盖板14的开口处溢出，污染整个工艺单元，并使得贵金属不易收集。本发明中，雾气会从下方一级过滤网2沿着内防溅环防溅环3和固定防溅环防溅环1之间的空隙向上方二级滤网6流入排风盒104中，在这个过程中经过了两层过滤，使大部分金属屑留在固定防溅环防溅环1中，然后在进入到排风管105通过排风过滤网8，进入到排风管路7向上流出机台，最后一层过滤网目数在30至100目，过滤残留的金属屑。整个风道向上走，并经过三层过滤装置，可以有效将金属碎屑阻挡在防溅环中，在排风中的大量雾气即使凝结成液滴，也会顺着风道回流到固定防溅环1内，而不会出现风道积液的情况。

本发明提供的晶圆光刻胶及金属剥离工艺过程中所使用的防雾气外溢装置，三层过滤系统以及特有的排风流场，阻止金属碎屑进入排风管道及雾气凝结后累积在排风管道中，解决了以往剥离腔体做工艺时出现的雾气外溢，风道堵塞及金属回收率低等问题。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。