一种晶圆撕金去胶清洗装置的制作方法

本发明涉及一种晶圆加工设备，具体地说是一种晶圆撕金去胶清洗装置。

背景技术：

现有技术中，晶圆去胶剥离金属的工序还是通过人工完成，由于传统人工去胶过程受操作人员水平、晶圆本身的图形特性等因素影响，在去胶剥离金属的过程中，晶圆极易受到污染，撕膜过程也可能对晶圆造成损坏，而且金属回收率低。另外，对于企业控制成本来说，人工去胶过程人工成本高，再加上金属回收再利用率低，这些都无形中增加了企业的负担，随着科技的进步，人工去胶方式已不能满足现代工厂的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种晶圆撕金去胶清洗装置，实现了晶圆的全自动撕金去胶，在保证工艺良率的前提下，能减少光刻胶、金属残留，大大提高金属回收效率，节约企业成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种晶圆撕金去胶清洗装置，包括浸泡单元、对中盒站单元、去胶单元、清洗单元、机器人和工作台，机器人设置于工作台中部，所述浸泡单元、对中盒站单元、去胶单元和清洗单元均设置于所述工作台上并环设于所述机器人周围，其中浸泡单元和对中盒站单元设置于机器人的前后两侧，机器人的左右两侧均设有去胶单元和清洗单元，且设置于机器人同一侧的去胶单元和清洗单元叠放设置，晶圆通过机器人依次送至各个单元中；

所述去胶单元包括去胶腔体、去胶臂、去胶夹持托盘、密封门和去胶臂移动机构，其中去胶夹持托盘设置于所述去胶腔体中，密封门和去胶臂移动机构分别设置于所述去胶腔体的两侧，去胶臂安装在所述去胶臂移动机构上，所述去胶臂伸入至去胶腔体内，所述去胶臂上装有高压去胶药液喷嘴和常压去胶药液喷嘴，在所述去胶腔体内设有金属回收管路和去胶液回收管路，去胶腔体外侧设有排风接口。

所述去胶臂移动机构包括升降气缸和摆动电缸，其中升降气缸安 装在所述摆动电缸上，去胶臂安装在所述升降气缸上。

所述清洗单元包括清洗腔体、清洗臂、摆动电缸、清洗夹持托盘、清洗喷头、氮气固定臂、去离子水固定臂、排风接口和密封门，晶圆由所述密封门送入清洗腔体中，所述清洗腔体内设置有清洗夹持托盘，在清洗腔体远离密封门的一侧设有摆动电缸，清洗臂安装在所述摆动电缸上，所述清洗臂伸入至清洗腔体中，在所述清洗臂上设有异丙醇喷嘴、去离子水喷嘴和氮气喷嘴，在所述清洗腔体内设有清洗喷头、氮气固定臂和去离子水固定臂，在清洗腔体外侧设有排风接口。

所述密封门包括回转气缸和密封门板，所述密封门板通过所述回转气缸作用打开，在所述密封门板上设有密封垫。

所述排风接口底端设有一个可抽动的调风板。

所述去胶单元设置在清洗单元上侧。

所述浸泡单元内设有2个浸泡槽。

所述金属回收管路与一个金属回收桶相连；所述去胶液回收管路与一个去胶液回收桶相连。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明的各个单元环设于机器人周围，其中位于机器人同一侧的去胶单元和清洗单元叠放设置，这使得本发明整体布局紧凑，占地面积小，晶圆通过机器人依次送至各个单元，从而实现晶圆全自动撕金去胶清洗工艺。

2、本发明的去胶单元内设有金属回收管路和去胶液回收管路，有效提高金属的回收效率和去胶液的利用率。

3、本发明在去胶单元和清洗单元上均设有密封门和可调风量的排风接口，有效防止化学药液的泄露，并且排风量通过排风表监测并且可调节大小。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1中本发明的侧视图，

图3为图1中去胶单元的结构示意图，

图4为图3中密封门机构的结构示意图，

图5为图3中排风接口的结构示意图，

图6为图1中清洗单元的结构示意图。

其中，1为浸泡单元；2为机器人；3为去胶单元；4为清洗单元；5为对中盒站单元；6为去胶腔体；7为去胶臂；8为排风接口；9为去胶夹持托盘；10为密封门；11为升降气缸；12为摆动电缸；13为 清洗臂；14为摆动电缸；15为清洗夹持托盘；16为清洗喷头；17为氮气固定臂；18为去离子水固定臂；19为清洗腔体；20为回转气缸；21为密封门板；22为密封垫；23为工作台；24为调风板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～2所示，本发明包括浸泡单元1、对中盒站单元5、去胶单元3、清洗单元4、机器人2和工作台23，机器人2设置于工作台23中部，所述浸泡单元1、对中盒站单元5、去胶单元3和清洗单元4均设置于所述工作台23上并环设于所述机器人2周围，其中浸泡单元1和对中盒站单元5设置于机器人2的前后两侧，机器人2的左右两侧均设有去胶单元3和清洗单元4，设置于机器人2同一侧的去胶单元3和清洗单元4叠放设置，且去胶单元3设置在清洗单元4上侧，所述机器人2上设有干型机械手和湿型机械手，进行撕金去胶清洗工艺时，晶圆由机器人2分别传送至所述各个单元中。所述浸泡单元1内设有2个浸泡槽，每个浸泡槽最大能同时浸泡8片晶圆，极大提升浸泡效率，能最大化满足机器人2的工艺调度，所述浸泡单元1具有加热恒温系统，通过参数设定，能使药液去胶活性达到最大。所述浸泡单元1、对中盒站单元5和机器人2均为本领域公知技术。

设备工作时，晶圆先由对中盒站单元5中取出并送至浸泡单元1浸泡，然后由机器人2的湿型机械手送至去胶单元3中进行撕金去胶工艺。如图3所示，所述去胶单元3包括去胶腔体6、去胶臂7、去胶夹持托盘9、密封门10和去胶臂移动机构，其中在去胶腔体6的一侧设有密封门10，机器人2输入晶圆时，所述密封门10打开，使机器人2将晶圆送入去胶腔体6中，机器人2退出后，所述密封门10关闭形成密闭结构，防止工艺过程中化学药液的泄露外溢以及对工厂环境的污染，去胶夹持托盘9设置于所述去胶腔体6中，晶圆即放置在所述去胶夹持托盘9上，在去胶腔体6远离所述密封门10的一侧设有去胶臂移动机构，去胶臂7安装在所述去胶臂移动机构上，并通过所述去胶臂移动机构驱动平移或升降，所述去胶臂7由去胶腔体6的上侧伸入，在去胶臂7上装有高压去胶药液喷嘴和常压去胶药液喷嘴，所述高压去胶药液喷嘴和常压去胶药液喷嘴分别与去胶液供给管路相连。进行撕金去胶作业时，首先喷洒加热恒温的高压去胶药液，金属剥离后，再喷洒常压去胶药液，高压去胶药液的压力值最大可达20MPa，具体压力值根据实际需要设定，常压去胶药液压力为压 力罐供出，压力值为0.2MPa。在工艺过程中，去胶单元3通过系统控制能对晶圆表面进行精良的撕金去胶处理，在去胶单元2的去胶腔体6内设有金属回收管路和去胶液回收管路，所述金属回收管路与一个金属回收桶相连，完成撕金去胶工艺制程后，从晶圆表面撕除下来的金属即由所述金属回收管路流至所述金属回收桶中完成金属回收，去胶液回收管路与一个去胶液回收桶相连，去胶液经所述去胶液回收管路流至所述去胶液回收桶中，并且所述去胶液回收桶中的去胶液通过一个隔膜泵作用重新注入到与去胶液供给管路相连的供液桶中，从而实现去胶液的循环使用，所述去胶液供给管路具有加热恒温系统，通过参数设定，能使药液去胶活性达到最大。

如图4所示，所述密封门10包括回转气缸20和密封门板21，所述密封门板21通过所述回转气缸20作用打开，在所述密封门板21靠近所述去胶腔体6一侧设有密封垫22以形成密闭结构。如图3所示，所述去胶臂移动机构包括升降气缸11和摆动电缸12，其中升降气缸11安装在所述摆动电缸12上，去胶臂7安装在所述升降气缸11上，升降气缸11通过所述摆动电缸12驱动带动去胶臂7平移，去胶臂7通过所述升降气缸11作用升降。去胶单元3采用上排风系统，在去胶腔体6一侧设有排风接口8，排风量通过排风表监测并且可调节大小，如图5所示，在所述排风接口8底端设有一个可抽动的调风板24，去胶单元3即通过所述调风板24改变排风接口8内的横截面积调整排风量。

晶圆完成去胶工艺后，由机器人2传送至清洗单元4，如图6所示，所述清洗单元4包括清洗腔体19、清洗臂13、摆动电缸14、清洗夹持托盘15、清洗喷头16、氮气固定臂17、去离子水固定臂18、排风接口8和密封门10，其中清洗单元4的排风接口8及密封门10结构与去胶单元3相同，晶圆通过机器人2由所述密封门10送入清洗腔体19中，清洗夹持托盘15设置于所述清洗腔体19内，晶圆送入清洗腔体19后即放置在所述清洗夹持托盘15上，在清洗腔体19远离密封门10的一侧设有摆动电缸14，清洗臂13通过一个支架安装在所述摆动电缸14上，所述清洗臂13通过所述摆动电缸14驱动平移，在所述清洗臂13上设有异丙醇喷嘴、去离子水喷嘴和氮气喷嘴，在所述清洗腔体19内设有清洗喷头16以及用于喷洗晶圆下侧的带喷头的氮气固定臂17和去离子水固定臂18，进行清洗工艺时，先喷异丙醇，再喷去离子水，然后喷氮气，在所述摆动电缸14的驱动 下，清洗单元4能够通过系统控制能对晶圆表面及背面进行清洗干燥处理，完成清洗工艺制程后，再由机器人2的干型机械手传送至对中盒站单元5。

本发明的工作原理为：

本发明包括浸泡单元1、对中盒站单元5、去胶单元3、清洗单元4和机器人2，设备工作时，晶圆先由对中盒站单元5中取出并送至浸泡单元1浸泡，，然后由机器人2的湿型机械手送至去胶单元3中进行撕金去胶工艺，完成撕金去胶工艺制程后，从晶圆表面撕除下来的金属和去胶液均可以回收再利用，完成去胶工艺后，晶圆由机器人2传送至清洗单元4，完成清洗工艺制程后，再由机器人2的干型机械手传送至对中盒站单元5。