CN101740325A - 半导体基材清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导体基材清洁装置，特别是一种用于半导体工艺中自半导体基材及掩模表面去除污染物质的装置。该清洁装置包含：一工作平台；一基座，是由两个互相平行的垂直基板组成，垂直基板具有一底端及一顶端，垂直基板的底端设置于工作平台上；以及一活动式清洁单元，枢设于基座其两个垂直基板的顶端，其中活动式清洁单元至少具有一细长形出口，用以传送一流体至一半导体基材或一掩模的一表面。

Description

半导体基材清洁装置

技术领域

本发明涉及一种半导体基材清洁装置及掩模清洁装置，特别是一种用于半导体工艺中自半导体基材及掩模表面去除污染物质的装置。

背景技术

在半导体工艺中，半导体基材或掩模的清洁是很重要的步骤。在清洁时需针对半导体基材或掩模表面残留的有机物质、污染物、化学残留物等，都必须有效率且彻底的清洁，否则被污染过的掩模在后续的工艺中会造成产品良率(yield)的严重损失。

请参考图1所示，是现有一种掩模清洁装置的侧面示意图。此掩模清洁装置100是通过一设置于旋转平台110上的水平式掩模固定单元120来固定掩模R，再通过一活动式清洗喷嘴130，以产生强力的水流或气流冲击掩模R的表面。然而，这样的喷嘴130设计所喷出的水流或气流其面积有限，很明显地，仅清洁掩模R的其中一表面就花费相当长的时间，且当要清洁掩模R另一表面时，需将掩模R重新翻面并加以固定及再次清洁，是相当耗时及不安全。而且，在清洁过程中，由于旋转平台110必须通过水平旋转产生离心力以使得微粒或污染物不易附着，当旋转平台110其转速提高时，掩模R是有可能因此而脱落，造成掩模R边缘的破裂。

有鉴于此，本发明所提供的半导体基材清洁装置及掩模清洁装置，乃针对先前技术加以改良者。

发明内容

鉴于发明背景中，所述的现有掩模清洁装置的缺点及问题，本发明的主要目的在于提供一种半导体基材及掩模清洁装置，是将喷嘴设计成一细长形开口，能使流体均匀且大量的喷出，故可有效地将半导体基材及掩模其表面的微粒或污染物去除，以提高半导体工艺其良率。

本发明的另一目的在于提供一种半导体基材及掩模清洁装置，清洁装置其喷嘴设计是一细长形开口，能使流体均匀且大量的喷出，以减少清洁所花费的时间。

本发明的又一目的在于提供一种半导体基材及掩模清洁装置，清洁装置其喷出的流体其方向是可调整角度的，故可依照微粒或污染物的特性、半导体基材及掩模其尺寸或材质的不同，而来调整清洁装置其喷出的流体至最佳的喷出角度。

本发明的再一目的在于提供一种半导体基材及掩模清洁装置，清洁装置可同时清洁掩模其两表面，以彻底且快速的方式完成清洁的动作，争取更多时效。

本发明的又再一目的在于提供一种半导体基材及掩模清洁装置，其包含至少一回收装置，可立即地回收喷出的流体及掉落的微粒或污染物质，以避免掉落的微粒或污染物质再次吸附到半导体基材及掩模表面。

本发明提供的半导体基材或掩模清洁装置，包括一工作平台、一基座及一活动式清洁单元，上述基座，是由两个互相平行的垂直基板组成，垂直基板具有一底端及一顶端，垂直基板的底端是设置于工作平台上，而垂直基板的顶端是枢设有活动式清洁单元，其中活动式清洁单元至少具有一细长形出口，用以传送一流体至一半导体基材或一掩模的一表面。

此外，本发明的清洁装置亦可以包含有两个活动式清洁单元，在活动式清洁单元的间是具有一空间以容置一掩模，以允许清洁装置同时清洁掩模其两个表面。

有关本发明的特征与实作，兹配合图示作最佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1是现有一种掩模清洁装置的侧面示意图；

图2是本发明的一清洁装置全视图；

图3是本发明的清洁装置其基座及活动式清洁单元全视图；

图4是本发明的清洁装置其活动式清洁单元的一侧面剖视图；

图5是本发明的活动式清洁单元的另一设计；

图6是本发明的清洁装置另一实施例的示意图；及

图7是本发明的另一清洁装置全视图。

【主要元件符号说明】

工作平台10

基座20

垂直基板21，22

底端211，221

顶端212，222

内垂直基板211’，221’

外垂直基板212’，222’

活动式清洁单元30，30A，30B

细长形出口31

上盖32

下盖33

流体容置空间34

流体入口35

快速接头36

管路37

分歧块38

回收装置39

收集口391

收集空间392

回收管路393

位移机构40

存放空间50

P枢纽

R掩模

S半导体基材

具体实施方式

虽然本发明的较佳实施例揭露如下，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

首先，请参考图2，是本发明的一清洁装置的全视图。

接着，请参考图3，是本发明的清洁装置其基座及活动式清洁单元的全视图。本发明的清洁装置是用于清洁半导体基材或掩模，此清洁装置至少包含有一工作平台10、一基座20及一活动式清洁单元30，上述基座20，是由两个互相平行的垂直基板21、22组成，垂直基板21、22具有一底端211、221及一顶端212、222，垂直基板21、22的底端211、221是设置于工作平台10上，而垂直基板21、22的顶端212、222是枢设有活动式清洁单元30，其中活动式清洁单元30至少具有一细长形出口31，用以传送一流体至一半导体基材或一掩模的一表面。

上述半导体基材可以是玻璃基材、硅基材或化合物材质的基材。而其大小可以是八寸晶片、十二寸晶片、十八寸晶片、LCD基材或其它尺寸的基材。而细长形出口31所传送的流体可以是一种液体，例如：去离子水(D.I.Water)，通过此液体可将半导体基材或掩模其表面的微粒或污染物清洗干净。当然，细长形出口31所传送的流体亦可以是一种气体，例如：惰性气体、干燥冷空气、氮气或纯气体或是以上这些气体的组合，而使得半导体基材或掩模其表面的微粒或污染物经由上述气体的冲击而与半导体基材或掩模分离。此外，细长形出口31亦可以是先以液体传送至半导体基材或掩模其表面，待微粒或污染物与半导体基材或掩模分离的后，再以上述的气体传送至半导体基材或掩模其表面，以干燥残留于半导体基材或掩模表面上的液体。

接着，请参考图4，是图3的清洁装置其活动式清洁单元30的一侧面剖视图(A-A’剖示图)。从上述图3及图4可以看出，活动式清洁单元30是一近似矩形的结构，可配置于半导体基材S或掩模R其表面的一侧。活动式清洁单元30是由一具有至少一容置空间的上盖32及一具有至少一容置空间的下盖33所组成；因此，当上盖32与下盖33固接后，由于上盖32与下盖33中的容置空间是相对配置的，故可形成至少一流体容置空间34以容纳流体。且，上述流体容置空间34均具有一细长形出口31是位于上盖32的顶端，以及至少具有一流体入口35位于下盖33。而流体入口35其一端是与一快速接头36相通，很明显地，流体入口35通过流体容置空间34与细长形出口31相通。此外，快速接头36则是通过管路37与分歧块38相接，以使一流体源(如箭头所示)其流体依序经由分歧块38、管路37、快速接头36、流体入口35、流体容置空间34及细长形出口31传送到半导体基材S或掩模R的表面。特别要强调的是，细长形出口31其口径或宽度远比流体入口35或流体容置空间34其口径或宽度小；且流体容置空间34其越靠近细长形出口31时，其口径或宽度是越来越小，因此，经由此细长形出口31所喷出的流体是类似一水刀或风刀，是具有足够的压力可以分离半导体基材S或掩模R与其上的微粒或污染物。而在一较佳的实施方式中，每一流体容置空间34是设计成具有梨形曲面的构造，如图4中的虚线341所示，由于梨形曲面的构造可以降低流体容置空间34中干扰，故可使细长形出口31的压力更大。

而上述细长形出口31其长度可约为半导体基材S或掩模R的宽度或是宽度的三分的二，以提供较大的清洁面积。且细长形出口31本身所喷出的流体与半导体基材S或掩模R被清洁表面的法向量是有一夹角，使得微粒或污染物较容易分离或脱落且能避免对半导体基材S或掩模R产生较大的正向冲击力。而上述夹角可约为25度至30度，是具有更佳的效果。此外，由于活动式清洁单元30是以枢接方式固定于基座20的两个垂直基板21、22的顶端212、222；因此，使用者是可依微粒或污染物的特性、半导体基材S或掩模R其尺寸或材质的不同，进一步通过调整活动式清洁单元30上的一枢纽P(如图3所式)使活动式清洁单元30相对于基座20倾斜一角度，以改变细长形出口31其喷出的流体与半导体基材S或掩模R被清洁表面的夹角大小。

接着，请参考图5，是本发明的活动式清洁单元30的另一设计。如图5所示，活动式清洁单元30是可进一步配置一回收装置39，用以回收细长形出口31所喷出的流体及分离的微粒或污染物，如此，可避免喷出的流体及分离的微粒或污染物造成半导体基材S或掩模R的二次污染。很明显地，此回收装置39与细长形出口31是不相通的；因此，回收装置39亦可以是跟活动式清洁单元30分离，对此本发明并不加以限制。如请图4及图5所示，回收装置39是具有一收集口391，位于活动式清洁单元30的一侧边，收集口391则向下延伸有一收集空间392及一回收管路393，是可经由一流体抽离装置(未显示于图中)，将细长形出口31所喷出的流体及分离的微粒或污染物由收集口391吸入至收集空间392内，再经由回收管路393而带离本发明的清洁装置。

如图5所示，本发明的清洁装置其基座20亦可以配置一个具有纵向或是上下调整高度的基座。此基座20其垂直基板21、22可是由一内垂直基板211’、221’及一外垂直基板212’、222’所组成，内垂直基板211’、221’是固定于工作平台10，而外垂直基板212’、222’是枢设有活动式清洁单元30，其中内垂直基板211’、221’具一滑轨以容纳外垂直基板212’、222’相对于内垂直基板211’、221’上下移动，以调整细长形出口31与半导体基材或掩模的垂直距离。当然，上述设计亦可以是以外垂直基板固定于工作平台且内垂直基板相对于外垂直基板上下移动。

其次，请参考图6，是本发明的清洁装置另一实施例的示意图。如图6所示，清洁装置是由两个活动式清洁单元30相对配置而成，其中活动式清洁单元30A是固接于工作平台10上，而活动式清洁单元30B则相对配置于活动式清洁单元30A的上方，使得这两个活动式清洁单元30A、30B上的细长形出口31亦是呈相对配置。而在这两个活动式清洁单元30的间是具有一可以容置一掩模或是半导体基板的空间，以允许清洁装置30A、30B同时清洁掩模或是半导体基板的上下两个表面。

接着，如图7所示，是本发明的另一清洁装置全视图。很明显地，活动式清洁单元30A是固接于工作平台10上，而活动式清洁单元30B则是通过一固定架13与活动式清洁单元30A呈相对配置。此外，本发明的清洁装置是配置有一位移机构40，此位移机构40是位于工作平台10上，位移机构40至少设有一固定单元(未显示于图中)以固定半导体基材或掩模且可使半导体基材或掩模水平移动于平台10上方，即移动于两个活动式清洁单元30A、30B的间，使以清洁整片半导体基材或掩模。当然，此位移机构40亦可以设计成具垂直上下移动或倾角移动，垂直上下移动是为了将半导体基材或掩模从原本的存放空间50移动到接近活动式清洁单元30的高度。而倾角移动是可在清洁半导体基材或掩模时，将半导体基材或掩模处予些许倾角，即半导体基材或掩模其表面与工作平台10其表面呈一夹角，以避免液体残留于半导体基材或掩模表面。

显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。因此需要在其附加的权利要求项的范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述申请专利范围内。

Claims (15)

1.一种半导体基材清洁装置，其特征在于包含有：

一工作平台；

一基座，是由两个互相平行的垂直基板组成，该垂直基板具有一底端及一顶端，该垂直基板的该底端是设置于该工作平台上；以及

一活动式清洁单元，枢设于该基座其两个垂直基板的该顶端，其中该活动式清洁单元至少具有一细长形出口，用以传送一流体至一半导体基材的一表面。

2.如权利要求1所述的半导体基材清洁装置，其特征在于，该流体是由下列群组中择一或组合而成：惰性气体、干燥冷空气、氮气及纯气体。

3.如权利要求1所述的半导体基材清洁装置，其特征在于，该流体是去离子水。

4.如权利要求1所述的半导体基材清洁装置，其特征在于，该活动式清洁单元的该细长形出口其长度为该半导体基材的宽度。

5.如权利要求1所述的半导体基材清洁装置，其特征在于，该活动式清洁单元其细长形出口所喷出的该流体与该半导体基材被清洁表面的法向量具有一夹角，该夹角约为25度至30度。

6.如权利要求1所述的半导体基材清洁装置，其特征在于，该活动式清洁单元进一步包含一回收装置，用以回收该细长形出口所喷出的该流体。

7.一种掩模清洁装置，其特征在于包含有：

一工作平台；

一基座，是由两个互相平行的垂直基板组成，该垂直基板具有一底端及一顶端，该垂直基板的该底端是设置于该工作平台上；以及

一活动式清洁单元，枢设于该基座其两个垂直基板的该顶端，其中该活动式清洁单元至少具有一细长形出口，用以传送一流体至一掩模的一表面，其中该活动式清洁单元的该细长形出口其长度约为该掩模的宽度2/3。

8.如权利要求7所述的掩模清洁装置，其特征在于，该流体是由下列群组中择一或组合而成：惰性气体、干燥冷空气、氮气及纯气体。

9.如权利要求7所述的掩模清洁装置，其特征在于，该流体是去离子水。

10.如权利要求7所述的掩模清洁装置，其特征在于，该活动式清洁单元其细长形出口所喷出的该流体与该掩模的该表面其法向量具有一夹角，该夹角为25度至30度。

11.如权利要求7所述的掩模清洁装置，其特征在于，该活动式清洁单元是由一上盖及一下盖所组成，该上盖固定于该下盖上方且该上盖与该下盖是形成至少一流体容置空间，其中该细长形出口是位于该上盖，而该下盖进一步包含至少一流体入口，该流体入口其一端是与一流体源相通，其另一端通过该流体容置空间与该细长形出口相通。

12.如权利要求7所述的掩模清洁装置，其特征在于，该活动式清洁单元进一步包含一回收装置，用以回收该细长形出口所喷出的该流体。

13.如权利要求7所述的掩模清洁装置，其特征在于，该基座的该垂直基板是由一内垂直基板及一外垂直基板所组成，该内垂直基板具一滑轨以容许该外垂直基板相对于该内垂直基板上下移动。

14.如权利要求7所述的掩模清洁装置，其特征在于，进一步包含一位移机构，配置于该工作平台上，该位移机构至少设有一掩模固定单元以固定该掩模且可使该掩模水平移动于该平台上方。

15.如权利要求7所述的掩模清洁装置，其特征在于，进一步包含另一活动式清洁单元，固定于该工作平台上，其中该另一活动式清洁单元亦是至少具有一细长形出口，用以传送一流体至该掩模的另一表面。

Images