CN104362123A - 一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具及方法，包括涂胶机、活动挡板、挡板支架、旋转平台、去胶滴管；所述旋转平台顶部固定基片，所述旋转平台底部与涂胶机相连，所述挡板支架与旋转平台轴相连接；所述活动挡板位于基片上方并固定在挡板支架上，活动挡板宽度尺寸较基片尺寸小；所述去胶滴管位于活动挡板上方。本发明很好的解决了方形基片边缘堆胶难去除问题，通过增加活动挡板增加了基片的利用率，节省了大量的生产成本；此工艺方法具有操作简单可行，经济效益明显，具有很好的推广使用价值。

Description

一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具及方法

技术领域

本发明涉及集成电路工艺技术领域，特别涉及一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具，还涉及一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法。

背景技术

光刻工艺在整个薄膜电路制作工艺过程中的工序繁杂性，使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、成品率和成本有着重要影响。所以，对光刻工艺的稳定性进行研究对保证产品质量有着重要的意义。而光刻胶的涂覆作为光刻工艺的第一步，直接影响着后续工艺和最终图形的质量。涂胶的目的是在基片表面建立薄的、均匀的、并且没有缺陷的光刻胶膜。常用的光刻胶涂覆方法有喷淋涂覆和旋涂涂覆。喷淋涂覆在涂胶匀性、平整度及效率等方面都要逊于旋涂涂覆。因此目前行业中薄膜电路制作主要采用旋涂涂覆的方式来实现光刻胶的涂覆。

旋转涂胶一般先用吸盘吸附基片，然后把几立方厘米的光刻胶滴在基片的中心先低速摊胶，直到光刻胶覆盖了基片的大部分。然后使吸盘会很快的加速到一个事先定好的速度。在加速过程中，离心力会使光刻胶向基片边缘部扩散并且甩走多余的光刻胶，只把平整均匀的光刻胶薄膜留在基片表面。在光刻胶被分散开之后，高速旋转还会维持一段时间以便使光刻胶干燥。同样旋涂涂覆也存在一重大缺陷，就是基片边缘堆胶问题。涂胶后基片边缘会堆积较厚的光刻胶，涂胶转速越低，光刻胶粘度越高，基片边缘光刻胶堆积就越严重。边缘堆胶在后续的光刻加工过程中，会带来光刻掩膜胶版的污染及造成曝光时光衍射等问题，严重影响电路加工品质甚至造成制品报废。

对于圆形基片边缘堆胶，目前常用的解决方法是在涂胶后，再增加一步去胶液旋转喷淋的步骤，以去除基片边缘的堆胶。具体过程如图1所示，采用旋转平台9上的真空吸盘吸附基片8，通过设置在基片边缘上方位置的去胶滴管1喷淋去胶液2，同时旋转真空吸盘，这样去胶液就会带走基片边缘的光刻胶11，实现基片边缘堆胶的去除。

现有方法存在的主要问题是：采用边缘喷洒去胶液，旋转去胶的方法对于圆形基片边缘的去胶效果非常好。但是如果用于方形基片的去胶，就会带来基片浪费不经济的问题。由于去胶时基片是做旋转运动，而去胶滴管固定不变，这样去胶后就会使方形基片只有中间圆形部分可以利用，造成基片利用率偏的问题。例如直径为50mm的圆基片和边长为50mm的方形基片，去胶部分为距离边缘为1mm，通过计算圆形基片利用率为92.16％，方形基片利用率为72.4％。可以看出，采用此去胶方法，方形基片利用率非常低。这就相应的增加生产成本，降低了经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具及方法，解决方形基片边缘堆积光刻胶难以去除的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具，包括涂胶机、活动挡板、挡板支架、旋转平台、去胶滴管；

所述旋转平台顶部固定基片，所述旋转平台底部与涂胶机相连，所述挡板支架与旋转平台轴相连接；

所述活动挡板位于基片上方并固定在挡板支架上，活动挡板宽度尺寸较基片尺寸少；

所述去胶滴管位于活动挡板上方。

可选地，所述活动挡板位于基片上方，通过挡板支架上加垫垫片调节与基片的距离，使活动挡板与基片距离在0.2mm-0.4mm范围内。

可选地，所述活动挡板宽度尺寸较基片尺寸少2-4mm，并居中放置在基片上方。

基于上述夹具，本发明还提供了一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法，包括以下步骤：

步骤(101)，提供一方形涂胶基片；

步骤(102)，把基片吸附在涂胶机旋转平台上方；

步骤(103)，在基片上方覆盖活动挡板；

步骤(104)，滴去胶液同时转动旋转平台去胶；

步骤(105)，旋转基片90度，再次盖上挡板；

步骤(106)，滴去胶液同时转动旋转平台去胶；

步骤(107)，移除活动挡板取下基片。

可选地，所述基片材料为纯度99.6％以上的氧化铝基片或纯度98％的氮化铝基片或石英等薄膜电路常用基片，基片的厚度范围为：0.1mm～0.65mm。

可选地，所述步骤(102)中，采用真空吸附把基片固定在旋转平台上。

可选地，所述步骤(103)中，在方形基片上方覆盖一矩形活动挡板，挡板的宽度尺寸比基片小2-4mm，居中放置，并用螺母固定在活动挡板支架上，并通过垫片调整与基片的距离，使挡板与基片的距离在0.2-0.4mm范围内。

可选地，所述步骤(104)具体为，在挡板和基片上方喷淋去胶液，同时通过马达带动旋转平台，使落在基片上的去胶液在离心力的作用下带走基片边缘的光刻胶，去除基片AC两边边缘堆胶。

可选地，所述步骤(105)具体为，移去活动挡板，去除真空吸附，取下镀膜基片，旋转基片90度，再次吸附基片，加上活动挡板。

可选地，所述步骤(106)具体为，在挡板和基片上方喷淋去胶液，同时通过马达带动旋转平台，使落在基片上的去胶液在离心力的作用下带走基片边缘的光刻胶，去除基片BD两边边缘堆胶。

本发明的有益效果是：

通过采用真空吸盘吸附基片，旋转喷淋去胶液的方法，实现基片边缘堆胶的去除，同时采用在基片上方增加挡板机构，提高了方形基片的利用率，解决了涂胶时基片边缘堆胶对后续光刻工序的影响，提高了薄膜电路的加工品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的旋转去胶方法的原理图；

图2为本发明的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具的侧视结构示意图；

图3为本发明的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具的俯视结构示意图；

图4为本发明的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法的流程图；

图5为本发明的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法的基片边缘去胶效果图；

其中：1-去胶滴管；2-去胶液；3-螺母；4-活动挡板；5-挡板支架；6-旋转平台轴；7-垫片；8-基片；9-旋转平台；10-涂胶机；11-光刻胶；12-螺母；13-真空管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具及方法，是通过采用真空吸盘吸附基片，旋转喷淋去胶液的方法，实现基片边缘堆胶的去除，同时采用在基片上方增加挡板机构，提高了方形基片的利用率，解决了涂胶时基片边缘堆胶对后续光刻工序的影响，提高了薄膜电路的加工品质。

如图2和图3所示，本发明的一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具，包括涂胶机10、活动挡板4、挡板支架5、旋转平台9、去胶滴管1。

旋转平台9顶部固定基片8，旋转平台9底部与涂胶机10相连，挡板支架5与旋转平台轴6相连接，通过螺母3固定活动挡板4，去胶滴管1位于活动挡板上方，用于喷淋去胶液。

上述涂胶机10为旋转涂胶机，转速可调，其旋转轴带真空吸附通孔。旋转平台9带真空吸孔，用于吸附固定基片8，旋转平台9真空吸孔与涂胶机10旋转轴真空吸附通孔相连接，并与涂胶机旋转轴相连接，通过螺母固定。

活动挡板4位于基片8上方并通过螺母固定在挡板支架5上，通过挡板支架5上加垫垫片7调节与基片8的距离，使活动挡板与基片距离在0.2mm-0.4mm范围内。

活动挡板4宽度尺寸较基片尺寸少，优选少2-4mm，并居中放置在基片8上方。

使用时，首先，在方形基片8上方覆盖矩形活动挡板4，活动挡板的宽度尺寸比基片小2-4mm，居中放置，并用螺母3固定在挡板支架5上，并通过垫片7调整与基片8的距离，使活动挡板4与基片8的距离在0.2-0.4mm范围内。

下一步，在活动挡板4和基片8上方喷淋去胶液2，同时通过马达带动旋转平台9，使落在基片8上的去胶液在离心力的作用下带走基片边缘的光刻胶11，达到去除基片AC两边边缘堆胶的目的。

下一步，移去活动挡板4，去除真空吸附，取下镀膜基片8，旋转基片90度，再次吸附基片，加上活动挡板4。

下一步，在活动挡板4和基片8上方喷淋去胶液，同时通过马达带动旋转平台9，使落在基片上的去胶液在离心力的作用下带走基片边缘的光刻胶，达到去除基片BD两边边缘堆胶的目的。

最后，移去活动挡板4，去除真空吸附，取下镀膜基片8，检验基片边缘去胶是否完全。

基于上述夹具，本发明还提供了一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法，如图4和图5所示，该方法包括以下步骤：

步骤101，提供一方形涂胶基片；

步骤102，把基片吸附在涂胶机旋转平台上；

步骤103，在基片上方覆盖活动挡板；

步骤104，滴去胶液同时转动旋转平台去胶；

步骤105，旋转基片90度，再次盖上挡板；

步骤106，滴去胶液同时转动旋转平台去胶；

步骤107，移除活动挡板取下基片。

上述方法中，薄膜电路基片材料为纯度99.6％以上的氧化铝基片或纯度98％的氮化铝基片或石英等薄膜电路常用基片，基片的厚度范围为：0.1mm～0.65mm。

上述步骤101中方形基片的涂胶工艺具体为，采用真空溅射镀膜的方法在上述基片8上，涂覆一层金属复合膜；然后，使用涂胶机在基片8上旋转涂覆一层光刻胶。

上述步骤102中，把基片8固定在涂胶机旋转平台上，采用真空吸附固定。

上述步骤103中，在方形基片8上方覆盖一矩形活动挡板4，活动挡板的宽度尺寸比基片小2-4mm，居中放置，并用螺母3固定在挡板支架5上，并通过垫片7调整与基片8的距离，使活动挡板4与基片8的距离在0.2-0.4mm范围内。

上述步骤104中，在活动挡板4和基片8上方喷淋去胶液2，同时通过马达带动旋转平台9，使落在基片8上的去胶液在离心力的作用下带走基片边缘的光刻胶11，达到去除基片AC两边边缘堆胶的目的。

上述步骤105中，移去活动挡板4，去除真空吸附，取下镀膜基片8，旋转基片90度，再次吸附基片，加上活动挡板4。

上述步骤106中，在活动挡板4和基片8上方喷淋去胶液，同时通过马达带动旋转平台9，使落在基片上的去胶液在离心力的作用下带走基片边缘的光刻胶，达到去除基片BD两边边缘堆胶的目的。

上述步骤g中，移去活动挡板4，去除真空吸附，取下镀膜基片8，检验基片边缘去胶是否完全。

下面结合一个具体实施例对本发明用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法进行详细说明。

步骤101，选用的薄膜电路介质基片8材料为纯度99.6％氧化铝陶瓷，尺寸为50mm×50mm方片，厚度为0.254mm。涂覆光刻胶11，涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶，其主要成分是12～25％酚醛树脂，溶剂成分是75％以上的丙二醇单甲醚醋酸酯；采用涂胶机旋转涂覆，匀胶转速为1000转/分钟。

步骤102，把基片8吸附在涂胶机旋转平台上，具体步骤包括：首先把旋转平台9的旋转平台轴6与涂胶机10转轴相连接，并通过螺母12禁锢，防止旋转时候松动；然后把基片8放置在旋转平台9上，光刻胶膜朝上，打开涂胶机真空13吸附基片，使基片牢固的吸附在旋转平台上。

步骤103，在基片8上方覆盖活动挡板4步骤，具体为：通过在挡板支架5上加垫垫片7，调节活动挡板4与基片光刻胶11间距离，使其距离为0.2-0.4mm；活动挡板4宽度尺寸为48mm，使活动挡板4位于基片8正上方中间位置；然后用螺母3把挡板固定在挡板支架5上。

步骤103，在基片8上方覆盖活动挡板4步骤，具体为：严格控制活动挡板4与基片8的距离，如果距离过大会造成去胶液腐蚀基片中间部分的光刻胶，如果距离太近容易造成活动挡板与光刻胶粘连，破坏光刻胶膜层，活动挡板位置要居中主要是防止边缘去胶不彻底。

步骤104，滴去胶液同时转动旋转平台去胶步骤，具体为：开动涂胶机器10，转速为3000转/分钟，涂胶转速不能太低，太低容易造成去胶液渗入腐蚀中心部位的光刻胶；这时通过旋转轴6，带动旋转平台9旋转，同时带动基片8旋转。

上述步骤104中，滴去胶液同时转动旋转平台去胶步骤，基片旋转后，在距离基片中心位置20-22mm处，通过去胶滴管1喷洒去胶液2。这时候去胶液就落在基片边缘去除光刻胶，在旋转离心力的作用下，把基片上的光刻胶带走。由于有挡板的阻挡，去胶液不会腐蚀挡板与基片重合部分的光刻胶。只去除边缘光刻胶，保证了去胶的准确性。本实施例采用的去胶液为丙酮，丙酮能够很好溶解RZJ-390型正性光刻胶，去胶效果十分好。

上述步骤104中，滴去胶液同时转动旋转平台去胶步骤，通过旋转喷淋去胶后，很好的去除了基片AC两边有光刻堆胶，效果图5a为去胶前基片俯视图，图5b为去胶后俯视图。

步骤105，旋转基片90度，再次盖上挡板步骤，具体为：卸下螺母3取下活动挡板4；去掉涂胶机真空，把基片8从旋转平台9取下，然后旋转基片90度，打开涂胶机真空吸附13，尽量保证旋转位置准确，使基片重新固定在旋转平台9上；同时盖上活动挡板4，使基片BD边缘暴露在挡板外，拧紧螺母3固定活动挡板。

步骤106，滴去胶液同时转动旋转平台去胶步骤，具体为：再次开动涂胶机器10，转速为3000转/分钟；这时通过旋转轴6，带动旋转平台9旋转，同时带动基片8旋转；在距离基片中心位置20-22mm处，通过去胶滴管1喷洒去胶液丙酮，去除基片BD边缘部分的光刻胶如图5c所示。

步骤107，移除活动挡板取下基片步骤，具体为：卸下螺母3，取下活动挡板4，去除真空13把基片从旋转平台取下。

本发明的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具及方法，很好的解决了方形基片边缘堆胶难去除问题，通过增加活动挡板增加了基片的利用率，如上述涂胶基片，经过去胶后基片利用率为92.2％，而在不增加挡板的去胶后基片利用率为72.4％，提高基片利用率19.8％，节省了大量的生产成本；此工艺方法具有操作简单可行，经济效益明显，具有很好的推广使用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具，其特征在于，包括涂胶机、活动挡板、挡板支架、旋转平台、去胶滴管；

所述旋转平台顶部固定基片，所述旋转平台底部与涂胶机相连，所述挡板支架与旋转平台轴相连接；

所述活动挡板位于基片上方并固定在挡板支架上，活动挡板宽度尺寸较基片尺寸小；

所述去胶滴管位于活动挡板上方。

2.权利要求1所述的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具，其特征在于，所述活动挡板位于基片上方，通过挡板支架上加垫垫片调节与基片的距离，使活动挡板与基片距离在0.2mm-0.4mm范围内。

3.权利要求1所述的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的夹具，其特征在于，所述活动挡板宽度尺寸较基片尺寸少2-4mm，并居中放置在基片上方。

4.一种用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(101)，提供一方形涂胶基片；

步骤(102)，把基片吸附在涂胶机旋转平台上方；

步骤(103)，在基片上方覆盖活动挡板；

步骤(104)，滴去胶液同时转动旋转平台去胶；

步骤(105)，旋转基片90度，再次盖上挡板；

步骤(106)，滴去胶液同时转动旋转平台去胶；

步骤(107)，移除活动挡板取下基片。

5.权利要求4所述的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法，其特征在于，所述基片材料为纯度99.6％以上的氧化铝基片或纯度98％的氮化铝基片或石英等薄膜电路常用基片，基片的厚度范围为：0.1mm～0.65mm。

6.权利要求4所述的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法，其特征在于，所述步骤(102)中，采用真空吸附把基片固定在旋转平台上。

7.权利要求4所述的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法，其特征在于，所述步骤(103)中，在方形基片上方覆盖一矩形活动挡板，挡板的宽度尺寸比基片小2-4mm，居中放置，并用螺母固定在活动挡板支架上，并通过垫片调整与基片的距离，使挡板与基片的距离在0.2-0.4mm范围内。

8.权利要求4所述的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法，其特征在于，所述步骤(104)具体为，在挡板和基片上方喷淋去胶液，同时通过马达带动旋转平台，使落在基片上的去胶液在离心力的作用下带走基片边缘的光刻胶，去除基片AC两边边缘堆胶。

9.权利要求4所述的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的方法，其特征在于，所述步骤(105)具体为，移去活动挡板，去除真空吸附，取下镀膜基片，旋转基片90度，再次吸附基片，加上活动挡板。

10.权利要求4所述的用于去除方形基片光刻蚀过程中边缘堆胶的工艺，其特征在于：所述步骤(106)具体为，在挡板和基片上方喷淋去胶液，同时通过马达带动旋转平台，使落在基片上的去胶液在离心力的作用下带走基片边缘的光刻胶，去除基片BD两边边缘堆胶。