CN113843235A - 晶圆盒清洗装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆盒清洗装置及其控制方法，晶圆盒清洗装置包括腔体、旋转架和清洗组件，腔体内限定出清洗腔，旋转架可转动地设于清洗腔内，且用于固定晶圆盒，清洗组件设于腔体，清洗组件具有清洗区域，且用于向清洗区域喷清洗液，清洗组件在第一状态下的喷液量大于在第二状态下的喷液量，控制方法包括以下步骤：旋转架带动晶圆盒以使晶圆盒相对清洗区域转动，判断晶圆盒清洗装置是否满足预设条件，预设条件为清洗区域内具有晶圆盒的至少部分；如果是，则清洗组件切换至第一状态，如果否，则清洗组件切换至第二状态。根据本发明的晶圆盒清洗装置的控制方法，可以在保证晶圆盒清洗效果的前提下，节省清洗液的用量，降低清洗成本。

Description

晶圆盒清洗装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及晶圆盒清洗技术领域，尤其是涉及一种晶圆盒清洗装置及其控制方法。

背景技术

在半导体生产中，晶圆盒主要起到放置和输送晶圆(或称为硅片)的作用，直接影响晶圆的表面质量，为了保证晶圆盒内部环境洁净、避免晶圆盒污染晶圆，需要在放入晶圆之前对晶圆盒进行清洗。然而，相关技术中，完成晶圆盒的清洗需要耗费较多的清洗液，且整个清洗过程耗时较长、清洗效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种晶圆盒清洗装置的控制方法，所述晶圆盒清洗装置的控制方法可以在保证晶圆盒清洗效果的前提下，节省清洗液的用量，降低清洗成本。

本发明还提出一种晶圆盒清洗装置。

根据本发明第一方面实施例的晶圆盒清洗装置的控制方法，所述晶圆盒清洗装置用于清洗晶圆盒，且包括腔体、旋转架和清洗组件，所述腔体内限定出清洗腔，所述旋转架可转动地设于所述清洗腔内，且用于固定所述晶圆盒，所述清洗组件设于所述腔体，所述清洗组件具有清洗区域，且用于向所述清洗区域喷清洗液，所述清洗组件具有第一状态和第二状态，所述清洗组件在所述第一状态下的喷液量大于在所述第二状态下的喷液量，所述控制方法包括：所述旋转架带动所述晶圆盒以使所述晶圆盒相对所述清洗区域转动，判断所述晶圆盒清洗装置是否满足预设条件，所述预设条件为所述清洗区域内具有所述晶圆盒的至少部分；如果是，则所述清洗组件切换至所述第一状态，如果否，则所述清洗组件切换至所述第二状态。

根据本发明实施例的晶圆盒清洗装置的控制方法，通过在晶圆盒清洗过程中判断晶圆盒清洗装置是否满足预设条件，并根据判断结构调整清洗组件的状态，使得在清洗区域内具有晶圆盒的至少部分时，清洗组件采用较大的喷液量对晶圆盒进行清洗，在清洗区域内没有晶圆盒时，清洗组件采用较小的喷液量，从而可以在保证晶圆盒清洗效果的前提下，有效节省清洗液的用量，节约资源，降低清洗成本。

在一些实施例中，在所述第一状态下，所述清洗组件开启，在所述第二状态下，所述清洗组件关闭；或者，在所述第一状态和所述第二状态下，所述清洗组件均开启，且所述清洗组件在所述第一状态下的喷液压力大于在所述第二状态下的喷液压力。

在一些实施例中，所述旋转架适于安装N个所述晶圆盒，N≥1，且N为正整数，N≥2时，N个所述晶圆盒沿所述旋转架的周向间隔设置，在所述旋转架的横截面上，以所述旋转架的转动轴线的正投影为圆心，所述清洗区域对应的圆心角小于相邻两个所述晶圆盒之间的区域对应的圆心角。

在一些实施例中，所述旋转架具有预设角度位置，所述晶圆盒清洗装置包括角度检测结构，所述角度检测结构用于检测所述旋转架的转动角度，所述旋转架自所述预设角度位置转动第一角度，则判断所述晶圆盒清洗装置不满足所述预设条件，所述旋转架继续转动第二角度，则判断所述晶圆盒清洗装置满足所述预设条件，直至所述旋转架继续转动第三角度，则判断所述晶圆盒清洗装置再次不满足所述预设条件，其中，在所述旋转架的横截面上，以所述旋转架的转动轴线的正投影为圆心，所述第二角度和所述第三角度之和为360°/N。

在一些实施例中，所述晶圆盒清洗装置包括探测结构，所述探测结构用于探测所述晶圆盒，且所述探测结构的探测方向与所述清洗组件的喷射方向相同，所述探测结构探测到所述晶圆盒时，则判断所述晶圆盒清洗装置满足所述预设条件，所述探测结构未探测到所述晶圆盒，则判断所述晶圆盒清洗装置不满足所述预设条件。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：所述清洗组件切换至所述第一状态时，所述旋转架以第一转速段内的转速转动，所述清洗组件切换至所述第二状态时，所述旋转架以第二转速段内的转速转动，所述第二转速段内的最小转速大于所述第一转速段内的最大转速。

在一些实施例中，所述清洗组件切换至所述第一状态时，所述旋转架以第一转速匀速转动，所述清洗组件切换至所述第二状态时，所述旋转架先自所述第一转速加速至第二转速、再自所述第二转速减速，直至所述清洗组件再次切换至所述第一状态时，所述旋转架减速至所述第一转速。

根据本发明第二方面实施例的晶圆盒清洗装置，包括：腔体，所述腔体内限定出清洗腔；旋转架，所述旋转架可转动地设于所述清洗腔内，且用于固定所述晶圆盒；清洗组件，所述清洗组件设于所述腔体，所述清洗组件具有清洗区域，且用于向所述清洗区域喷清洗液，所述清洗组件具有第一状态和第二状态，所述清洗组件在所述第一状态下的喷液量大于在所述第二状态下的喷液量；识别组件，所述识别组件用于在所述旋转架带动所述晶圆盒转动时判断所述晶圆盒清洗装置是否满足预设条件，在所述识别组件判断所述晶圆盒清洗装置满足所述预设条件时所述清洗组件切换至所述第一状态，在所述识别组件判断所述晶圆盒清洗装置不满足所述预设条件时所述清洗组件切换至所述第二状态，所述预设条件为所述清洗区域内具有所述晶圆盒的至少部分。

根据本发明实施例的晶圆盒清洗装置，通过设置识别组件以判断晶圆盒清洗装置是否满足预设条件，清洗组件根据识别组件的判断结构切换至对应状态，使得在清洗区域内具有晶圆盒的至少部分时，清洗组件采用较大的喷液量对晶圆盒进行清洗，在清洗区域内没有晶圆盒时，清洗组件采用较小的喷液量，从而可以在保证晶圆盒清洗效果的前提下，有效节省清洗液的用量，节约资源，且在整个清洗过程中，可以大致节约资源约1/4左右，降低清洗成本，保证晶圆盒品质，从而保证晶圆品质。

在一些实施例中，在所述第一状态下，所述清洗组件开启，在所述第二状态下，所述清洗组件关闭；或者，在所述第一状态和所述第二状态下，所述清洗组件均开启，且所述清洗组件在所述第一状态下的喷液压力大于在所述第二状态下的喷液压力。

在一些实施例中，所述旋转架适于安装N个所述晶圆盒，N≥1，且N为正整数，N≥2时，N个所述晶圆盒沿所述旋转架的周向间隔设置，在所述旋转架的横截面上，以所述旋转架的转动轴线的正投影为圆心，所述清洗区域对应的圆心角小于相邻两个所述晶圆盒之间的区域对应的圆心角，所述识别组件包括角度检测结构，所述角度检测结构用于测量所述旋转架的转动角度，以根据所述旋转架的转动角度判断所述晶圆盒清洗装置是否满足所述预设条件；或者，所述识别组件包括探测结构，所述探测结构的探测方向与所述清洗组件的喷射方向相同，所述探测结构用于探测所述晶圆盒，且根据是否探测到所述晶圆盒判断所述晶圆盒清洗装置是否满足所述预设条件。

在一些实施例中，所述晶圆盒清洗装置还包括：调速组件，所述调速组件用于调整所述旋转架的转速，且在所述清洗组件由所述第一状态切换至所述第二状态时，所述调速组件先增大所述旋转架的转速、再减小所述旋转架的转速。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的晶圆盒清洗装置的控制方法流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的晶圆盒清洗装置的控制方法流程图；

图3是根据本发明再一个实施例的晶圆盒清洗装置的控制方法流程图；

图4是根据本发明实施例一的晶圆盒清洗装置的示意图；

图5是图4中所示的晶圆盒清洗装置的另一个示意图；

图6是图4中所示的晶圆盒清洗装置的清洗过程示意图；

图7是根据本发明实施例二的晶圆盒清洗装置的示意图；

图8是根据本发明实施例三的晶圆盒清洗装置的示意图；

图9是图8中所示的晶圆盒清洗装置的另一个示意图；

图10是根据本发明实施例四的晶圆盒清洗装置的示意图。

附图标记：

晶圆盒清洗装置100、晶圆盒101、清洗区域R、

腔体1、清洗腔10、

旋转架2、清洗组件3、

识别组件4、角度检测结构41、探测结构42、

调速组件5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面，参考附图，描述根据本发明实施例的晶圆盒清洗装置100的控制方法。其中，晶圆盒清洗装置100用于清洗晶圆盒101。

如图4和图5所示，晶圆盒清洗装置100包括腔体1、旋转架2和清洗组件3。

腔体1内限定出清洗腔10，旋转架2可转动地设于清洗腔10内，且旋转架2用于固定晶圆盒101，则晶圆盒101可以跟随旋转架2转动，便于保证晶圆盒101的全面清洗，有利于消除“清洗死角”，则晶圆盒清洗装置100可以形成为旋转式片盒清洗装置。例如，旋转架2上可以固定一个或多个晶圆盒101，当旋转架2固定多个晶圆盒101时，晶圆盒清洗装置100可以对多个晶圆盒101同时进行清洗，提升清洗效率。

清洗组件3设于腔体1，清洗组件3具有清洗区域R，且清洗组件3用于向清洗区域R喷清洗液，则清洗液可以对位于清洗区域R内的晶圆盒101进行有效清洗。其中，清洗组件3具有第一状态和第二状态，且清洗组件3可在第一状态和第二状态之间切换，清洗组件3在第一状态下的喷液量大于在第二状态下的喷液量。

如图1-图3所示，晶圆盒清洗装置100的控制方法包括：旋转架2带动晶圆盒101以使晶圆盒101相对清洗区域R转动，判断晶圆盒清洗装置100是否满足预设条件；如果是，则清洗组件3切换至第一状态，如果否，则清洗组件3切换至第二状态。其中，预设条件为清洗区域R内具有晶圆盒101的至少部分。

则清洗组件3在晶圆盒清洗装置100满足预设条件时的喷液量大于在晶圆盒清洗装置100不满足预设条件时的喷液量，换言之，当判断清洗区域R内具有晶圆盒101的至少部分时，清洗组件3可以有效清洗晶圆盒101，清洗组件3的喷液量为a，当判断清洗区域R内没有晶圆盒101时，清洗组件3无法有效清洗晶圆盒101，清洗组件3的喷液量为b，b＜a，从而在保证晶圆盒101的清洗效果的前提下，节省整个清洗过程中的清洗液的用量，以节约资源，降低晶圆盒101的清洗成本，例如清洗液为水时，可以节省水资源。

其中，喷液量可以理解为，单位时间内清洗组件3喷向清洗区域R的流体量，则在清洗区域R内具有晶圆盒101的至少部分时清洗组件3喷向清洗区域R的流体量大于在清洗区域R内没有晶圆盒101时清洗组件3喷向清洗区域R的流体量。

需要说明的是，在本申请的描述中，“清洗液”应作广义理解，例如清洗液可以为水、或蒸汽、或水与蒸汽的混合液、或清洗剂等等，只需保证清洗液可以对晶圆盒101进行清洗以去除晶圆盒101的脏污即可；例如，清洗液可以为超纯水(又称UP水，指电阻率达到18MΩ*cm(25℃)的水)。

由此，相对于一些技术中，在晶圆盒的整个清洗过程中，旋转架始终匀速转动，且清洗组件始终保持一定的喷液量，即在旋转架转动过程中，清洗组件的喷液量不变，导致清洗液用量消耗较大；本发明的晶圆盒清洗装置100的控制方法，通过在晶圆盒101清洗过程中判断晶圆盒清洗装置100是否满足预设条件，并根据判断结构调整清洗组件3的状态，使得在清洗区域R内具有晶圆盒101的至少部分时，清洗组件3采用较大的喷液量对晶圆盒101进行清洗，在清洗区域R内没有晶圆盒101时，清洗组件3采用较小的喷液量，从而可以在保证晶圆盒101清洗效果的前提下，有效节省清洗液的用量，节约资源，且在整个清洗过程中，可以大致节约资源约1/4左右，降低清洗成本，保证晶圆盒101品质，从而保证晶圆品质。

可选地，清洗组件3可以为一个或多个；多个清洗组件3的清洗区域R可以相同、也可以不同，多个清洗组件3采用的清洗液可以相同、也可以不同。

可以理解的是，当清洗组件3为多个，且多个清洗组件3的清洗区域R不同时，有利于实现晶圆盒101的全面清洗，保证清洗效果。

在一些实施例中，在第一状态下，清洗组件3开启，此时清洗组件3的喷液量大于0，在第二状态下，清洗组件3关闭，此时清洗组件3的喷液量为0，从而便于保证清洗组件3在第一状态下的喷液量大于在第二状态下的喷液量；此时，当判断晶圆盒清洗装置100满足预设条件时，则清洗组件3开启，保证清洗组件3有效清洗晶圆盒101，实现晶圆盒101的清洁，当判断晶圆盒清洗装置100不满足预设条件时，则清洗组件3关闭，以进一步减少清洗过程中的清洗液的用量。

当然，本申请不限于此；在另一些实施例中，在第一状态和第二状态下，清洗组件3均开启，则清洗组件3在第一状态和第二状态下的喷液量均大于0，而清洗组件3在第一状态下的喷液压力大于在第二状态下的喷液压力，同样可以保证清洗组件3在第一状态下的喷液量大于在第二状态下的喷液量；此时，当判断晶圆盒清洗装置100满足预设条件时，则清洗组件3采用第一压力喷清洗液，保证清洗组件3有效清洗晶圆盒101，当判断晶圆盒清洗装置100不满足预设条件时，则清洗组件3采用第二压力喷清洗液，第二压力小于第一压力，例如第一压力为高压，第二压力为常压，保证清洗液有效去除晶圆盒101表面的脏污，有利于提升清洗组件3对晶圆盒101的清洗效果，同样可以减少清洗过程中清洗液的用量，且在一定程度上，可以节省清洗时间，提升清洗效率。

在一些实施例中，如图1-图2所示，旋转架2适于安装N个晶圆盒101，N≥1，且N为正整数，则旋转架2上可以安装一个或多个晶圆盒101。N≥2时，N个晶圆盒101沿旋转架2的周向间隔设置，在旋转架2的横截面上，以旋转架2的转动轴线的正投影为圆心，清洗区域R对应的圆心角小于相邻两个晶圆盒101之间的区域对应的圆心角，则在旋转架2带动N个晶圆盒101转动的过程中，必然会存在所有晶圆盒101均未位于清洗区域R内的情况，此时清洗组件3切换至第二状态，以节约用水，而且N个晶圆盒101可以依次且循环经过清洗区域R，以实现N个晶圆盒101同时清洗。

此外，由于清洗区域R对应的圆心角小于相邻两个晶圆盒101之间的区域对应的圆心角，可以降低对清洗组件3的布置要求以及数量要求等，便于清洗组件3满足清洗区域R的设置。其中，旋转架2的周向为绕旋转架2的转动轴线的方向，且旋转架2的周向与旋转架2的轴向垂直。

可以理解的是，在旋转架2的横截面上，以旋转架2的转动轴线的正投影为圆心，清洗区域R对应的圆心角可以小于、或等于、或大于晶圆盒101对应的圆心角。

例如，在旋转架2的横截面上，以旋转架2的转动轴线的正投影为圆心，清洗区域R对应的圆心角小于或等于晶圆盒101对应的圆心角，此时清洗区域R较小，有利于减少清洗组件3的数量，便于降低清洗组件3的布置要求。

在一些实施例中，如图2、图5和图7所示，旋转架2具有预设角度位置，晶圆盒清洗装置100包括角度检测结构41，角度检测结构41用于检测旋转架2的转动角度，且角度检测结构41用于根据旋转架2的转动角度判断晶圆盒清洗装置100是否满足预设条件。

具体来说，旋转架2自预设角度位置转动第一角度α，则判断晶圆盒清洗装置100满足预设条件，旋转架2继续转动第二角度β，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+β，则判断晶圆盒清洗装置100不满足预设条件，直至旋转架2继续转动第三角度γ，则判断晶圆盒清洗装置100再次满足预设条件。其中，在旋转架2的横截面上，以旋转架2转动轴线的正投影为圆心，第二角度β和第三角度γ之和为360°/N，则N＝1时，上述过程中“旋转架2继续转动第三角度γ”表明该晶圆盒101再次转入清洗区域R内，N≥2时，上述过程中“旋转架2继续转动第三角度γ”表明下一个晶圆盒101转入清洗区域R内，直至旋转架2自预设角度位置转动360°，接着进入下一清洗循环过程。

可以理解的是，第一角度α可以满足α≥0°，第一角度α可以根据清洗区域R、晶圆盒100的放置位置等具体设置。

其中，在旋转架2的横截面上，以旋转架2的转动轴线的正投影为圆心，第二角度β和第三角度γ之和为360°/N，则N＝1时，上述过程中“旋转架2继续转动第三角度γ”表明该晶圆盒101再次转入清洗区域R内，N≥2时，上述过程中“旋转架2继续转动第三角度γ”表明下一个晶圆盒101转入清洗区域R内，直至旋转架2自预设角度位置转动360°并进入下一循环。

例如，在图5和图7的示例中，角度检测结构41可以设在旋转架2上，例如角度检测结构41设在旋转架2的转动轴线位置处，或者腔体1设有旋转轴，旋转轴带动旋转架2转动，角度检测结构41设在旋转轴上；清洗组件3包括第一清洗组件和第二清洗组件，第一清洗组件和第二清洗组件沿旋转架2的周向间隔设置，且第一清洗组件和第二清洗组件均设于清洗腔10的壁面上，第一清洗组件和第二清洗组件喷射清洗液时可以形成清洗区域R；清洗腔10的侧壁具有开口，开口处设有开关门以打开或关闭开口，旋转架2上可以安装四个晶圆盒101，四个晶圆盒101可以沿旋转架2的周向均匀间隔设置。

下面以在预设角度位置，其中一个晶圆盒101可以沿旋转架2的径向与开关门正对设置为例对晶圆盒101的清洗过程进行说明，本领域技术人员容易理解预设角度位置为其他状态的清洗过程。N个晶圆盒101沿旋转架101的周向均匀布置，晶圆盒101的清洗过程如下：

(1)旋转架2自预设角度位置转动(逆时针转动或顺时针转动)第一角度α，则判断晶圆盒清洗装置100不满足预设条件，第N个晶圆盒101完全离开清洗区域R，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态，旋转架2继续转动第二角度β，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+β，第一个晶圆盒101开始进入清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第一状态，以对第一个晶圆盒101进行清洗；直至旋转架2继续转动第三角度γ，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+β+γ，第一个晶圆盒101完全离开清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次不满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态。

(2)旋转架2继续转动第二角度β，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+2*β+γ，第二个晶圆盒101开始进入清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第一状态，以对第二个晶圆盒101进行清洗；直至旋转架2继续转动第三角度γ，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+2*β+2*γ，第二个晶圆盒101完全离开清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次不满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态。

(3)旋转架2继续转动第二角度β，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+3*β+2*γ，第三个晶圆盒101开始进入清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第一状态，以对第三个晶圆盒101进行清洗；直至旋转架2继续转动第三角度γ，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+3*β+3*γ，第三个晶圆盒101完全离开清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次不满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态。

(4)旋转架2继续转动以依次对第四个…第N个晶圆盒101进行清洗，直至旋转架2相对预设角度位置转动360°，而后进入下一循环并依次进行(1)-(4)。

例如，在图6的示例中，旋转架2上设有四个晶圆盒101，四个晶圆盒101沿旋转架2的周向均匀布置，并依次进行编号，在预设角度位置，其中第四个晶圆盒101可以沿旋转架2的径向与开关门正对设置，晶圆盒101的清洗过程如下：

(1)旋转架2自预设角度位置逆时针转动第一角度α＝36.25°，则判断晶圆盒清洗装置100不满足预设条件，第四个晶圆盒101完全离开清洗区域R，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态，旋转架2继续转动第二角度β＝22.5°，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+β＝58.75°，第一个晶圆盒101开始进入清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第一状态，以对第一个晶圆盒101进行清洗；直至旋转架2继续转动第三角度γ＝67.5°，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+β+γ＝126.25°，第一个晶圆盒101完全离开清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次不满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态。

(2)旋转架2继续转动第二角度β＝22.5°，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+2*β+γ＝148.75°，第二个晶圆盒101开始进入清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第一状态，以对第二个晶圆盒101进行清洗；直至旋转架2继续转动第三角度γ＝67.5°，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+2*β+2*γ＝216.25°，第二个晶圆盒101完全离开清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次不满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态。

(3)旋转架2继续转动第二角度β＝22.5°，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+3*β+2*γ＝238.75°，第三个晶圆盒101开始进入清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第一状态，以对第三个晶圆盒101进行清洗；直至旋转架2继续转动第三角度γ＝67.5°，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+3*β+3*γ＝306.25°，第三个晶圆盒101完全离开清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次不满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态。

(4)旋转架2继续转动第二角度β＝22.5°，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+4*β+3*γ＝328.75°，第四个晶圆盒101开始进入清洗区域R，判断晶圆盒清洗装置100再次满足预设条件，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第一状态，以对第四个晶圆盒101进行清洗；直至旋转架2相对预设角度位置转动360°，而后进入下一循环并依次进行(1)-(4)。

由此，如果在第二状态下，清洗组件3关闭，此时并未消耗清洗液，则通过采用上述步骤，旋转架2旋转一周，清洗组件3处于关闭状态时、旋转架2转动的角度之和应为：(58.75°-36.25°)+(148.75°-126.25°)+(238.75°-216.25°)+(328.75°-306.25°)＝90°，也就是说，在旋转架2旋转一周的过程中，清洗组件3处于关闭状态时旋转架2转动的角度占旋转架2旋转一周所对应的角度的1/4；那么如果旋转架2在旋转过程中保持匀速转动，且在第一状态下，清洗组件3保持恒定的喷液量，则旋转架2旋转一周时，相对于清洗组件始终打开的方案而言，本申请的上述方案可以节省1/4清洗液量，例如清洗液为水时，可以节省25％的用水量。

举例来说，以每组晶圆盒清洗用水时间20分钟，每分钟耗水量30L计算，清洗组件始终打开，则每组晶圆盒清洗用水量约为：20*30＝600L；而本申请的上述方案的用水量为600*0.25＝150L。如果每天清洗20组晶圆盒，每台晶圆盒清洗装置100每天可节约用水量约为150L*20＝3吨，每月可节约用水量约为90吨。

当然，清洗组件3还可以包括第三清洗组件，第三清洗组件设在旋转架2的转动轴线处，且第三清洗组件可以大致沿旋转架2的径向向外喷清洗液。其中，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第一状态时，第三清洗组件也切换至第一状态，第一清洗组件和第二清洗组件均切换至第二状态时，第三清洗组件也切换至第二状态；当然，第三清洗组件的切换逻辑不限于此。

在一些实施例中，如图3和图8-图10所示，晶圆盒清洗装置100包括探测结构42，探测结构42的探测方向与清洗组件3的喷射方向相同，探测结构42用于探测晶圆盒101，且探测结构42用于根据是否探测到晶圆盒101来判断晶圆盒清洗装置100是否满足预设条件。具体来说，探测结构42探测到晶圆盒101时，表明晶圆盒101的至少部分位于清洗区域R内，判断晶圆盒清洗装置100满足预设条件，清洗组件3切换至第一状态，探测结构42未探测到晶圆盒101时，表明晶圆盒101并未位于清洗区域R内，判断晶圆盒清洗装置100不满足预设条件，则清洗组件3切换至第二状态。

可选地，在图8-图10的示例中，探测结构42可以设在清洗组件3的喷嘴处，当探测结构42探测到晶圆盒101时，表明晶圆盒101遮挡了探测结构42的探测信号，则晶圆盒101位于清洗组件3的喷射路径上，晶圆盒101的至少部分位于清洗区域R内；当探测结构42未探测到晶圆盒101时，表明晶圆盒101未遮挡探测结构42的探测信号，则晶圆盒101不在清洗组件3的喷射路径上，晶圆盒101不在清洗区域R内。

可选地，探测结构42可以为红外装置，红外装置可以通过红外信号来探测晶圆盒101。

在一些实施例中，控制方法还包括：清洗组件3切换至第一状态时，旋转架2以第一转速段内的转速转动，清洗组件3切换至第二状态时，旋转架2以第二转速段内的转速转动，第二转速段内的最小转速大于第一转速段内的最大转速，从而在清洗区域R内没有晶圆盒101时，清洗组件3无法有效清洗到晶圆盒101，在该过程中通过设置旋转架2的转速较大，以使旋转架2快速经过“空档期”，减少晶圆盒101未被有效清洗的时间，有利于节约清洗时长，提升清洗效率，从而提升晶圆盒清洗装置100的产能。

可以理解的是，清洗组件3切换至第一状态时，旋转架2可以以第一转速段内的转速匀速转动、或变速转动，清洗组件3切换至第二状态时，旋转架2可以以第二转速段内的转速匀速转动、或变速转动。

可选地，清洗组件3切换至第一状态时，旋转架2以第一转速匀速转动，便于保证晶圆盒101整体清洗效果，清洗组件3切换至第二状态时，旋转架2先自第一转速加速至第二转速、再自第二转速减速，直至清洗组件3再次切换至第一状态时，旋转架2减速至第一转速，便于使得清洗组件3在第一状态和第二状态之间切换时，旋转架2转速的调整具有良好的连贯性。

可以理解的是，在清洗组件3保持第二状态的整个过程中，旋转架2的转动过程可以包括加速阶段和减速阶段，在加速阶段，旋转架2自第一转速加速至第二转速，在减速阶段，旋转架2自第二转速减速至第一转速，加速阶段的加速度与减速阶段的加速度的绝对值可以相等、也可以不等；而本申请不限于此，例如，在清洗组件3保持第二状态的整个过程中，旋转架2的转动过程除了包括加速阶段和减速阶段，还可以包括匀速阶段，在匀速阶段，旋转架2以第二转速匀速转动。

其中，在清洗区域R内没有晶圆盒101时，设置旋转架2的转速较大，以使旋转架2快速经过“空档期”，通过合理设置旋转架2的转速可以节约旋转架2经过“空档期”的旋转时间约50％；当“空档期”对应的角度占据整圈角度的1/4时，则旋转架2旋转一周可节约旋转时间约为25％*50％＝12.5％，即旋转架2旋转一周，本申请相较于始终匀速转动的方案而言，可节约12.5％的时间。举例来说，相关技术中旋转架始终匀速转动，需要20分钟方可达到预期清洗效果，则本申请可以仅需17.5分钟即可达到相同清洗效果，减小了“空档期”的清洗时间，有效提升了清洗效率。

下面以一些技术中采取的清洗方案一与本申请中的方案(以下简称“清洗方案二”)进行对比，清洗方案一为：清洗时长18min，每分钟5转，清洗组件始终喷出清洗液，则清洗过程旋转架的总旋转圈数为90圈；清洗方案二为：在“空档期”，清洗组件3关闭，旋转架2快速经过“空档期”，以使清洗时长可节约12.5％的时间，则在相同的清洗时长18min下，旋转架2的总旋转圈数为18*5/(1-0.125)≈103圈。

清洗完成后，向晶圆盒内注入干净水例如超纯水，达到预期水量后停止注水，并震荡晶圆盒使得干净水能充分接触晶圆盒内壁，以使晶圆盒内部partice溶入水中，形成待测液体，一定时间后静置，静置完成后使用粒子计算器(LPC)抽取待测液体，并量测待测液体中颗粒状况即测量水中particle数量，以此反应清洗晶圆盒的洁净度。量测结果如下表所示：

上表中的LPC(Laser particle counter)为粒子计数器，通过光散射法的侦测方式，检测流经机台内部液体中含有的particle的大小及数量，即液体粒子浓度，例如，0.5μm(ea/ml)意思是每毫升溶液中，颗粒直径大于0.5微米的粒子个数；显然，在相同清洗时间内，清洗方案二旋转周期更多，即延长了晶圆盒在有效清洗区域R内的旋转时间，缩短了晶圆盒在无效清洗区域R的旋转时间，相比于清洗方案一，颗粒含量(或非金属含量)明显降低，能够起到相对良好的清洗效果。

上表中清洗方案二相比于清洗方案一，量测其0.2um&0.5um以上颗粒浓度相对较低，即采用清洗方案二清洗的片盒内部洁净度相对较好，具有良好的清洗效果。例如，采用清洗方案一清洗的晶圆盒，0.2um以上颗粒浓度平均为13.35ea/ml，0.5um以上颗粒浓度平均为1.55ea/ml，而采用清洗方案二清洗的晶圆，0.2um以上颗粒浓度平均为7.675ea/ml，0.5um以上颗粒浓度平均为1.075ea/ml。

根据本发明第二方面实施例的晶圆盒清洗装置100，包括腔体1、旋转架2、清洗组件3和识别组件4。

如图4和图5所示，腔体1内限定出清洗腔10，旋转架2可转动地设于清洗腔10内，且旋转架2用于固定晶圆盒101，则晶圆盒101可以跟随旋转架2绕旋转架2的转动轴线转动；例如在图5的示例中，旋转架2的转动轴线沿上下方向竖直延伸。清洗组件3设于腔体1，清洗组件3具有清洗区域R，且清洗组件3用于向清洗区域R喷清洗液，清洗液可以对位于清洗区域R内的晶圆盒101进行有效清洗。其中，清洗组件3具有第一状态和第二状态，清洗组件3在第一状态下的喷液量大于在第二状态下的喷液量。

识别组件4用于在旋转架2带动晶圆盒101转动时判断晶圆盒清洗装置100是否满足预设条件，在识别组件4判断晶圆盒清洗装置100满足预设条件时清洗组件3切换至第一状态，以保证清洗组件3对晶圆盒101的清洗效果，在识别组件4判断晶圆盒清洗装置100不满足预设条件时清洗组件3切换至第二状态，从而节省晶圆盒101清洗过程中的清洗液的用量。其中，预设条件为清洗区域R内具有晶圆盒101的至少部分。

由此，根据本发明实施例的晶圆盒清洗装置100，通过设置识别组件4以判断晶圆盒清洗装置100是否满足预设条件，清洗组件3根据识别组件4的判断结构切换至对应状态，使得在清洗区域R内具有晶圆盒101的至少部分时，清洗组件3采用较大的喷液量对晶圆盒101进行清洗，在清洗区域R内没有晶圆盒101时，清洗组件3采用较小的喷液量，从而可以在保证晶圆盒101清洗效果的前提下，有效节省清洗液的用量，节约资源，且在整个清洗过程中，可以大致节约资源约1/4左右，降低清洗成本，保证晶圆盒101品质，从而保证晶圆品质。

在一些实施例中，在第一状态下，清洗组件3开启，在第二状态下，清洗组件3关闭，以便保证清洗组件3在第一状态下的喷液量大于在第二状态下的喷液量。

在另一些实施例中，在第一状态和第二状态下，清洗组件3均开启，且清洗组件3在第一状态下的喷液压力大于在第二状态下的喷液压力，同样可以保证清洗组件3在第一状态下的喷液量大于在第二状态下的喷液量。

在一些实施例中，如图4和图5所示，旋转架2适于安装N个晶圆盒101，N≥1，且N为正整数。N≥2时，N个晶圆盒101沿旋转架2的周向间隔设置，在旋转架2的横截面上，以旋转架2的转动轴线的正投影为圆心，清洗区域R对应的圆心角小于相邻两个晶圆盒101之间的区域对应的圆心角，则在旋转架2带动N个晶圆盒101转动的过程中，必然会存在所有晶圆盒101均未位于清洗区域R内的情况，此时清洗组件3切换至第二状态，以节约用水，而且N个晶圆盒101可以依次且循环经过清洗区域R，以实现N个晶圆盒101同时清洗。

而且，由于清洗区域R对应的圆心角小于相邻两个晶圆盒101之间的区域对应的圆心角，可以降低对清洗组件3的布置要求以及数量要求等，便于清洗组件3满足清洗区域R的设置。其中，旋转架2的周向为绕旋转架2的转动轴线的方向，且旋转架2的周向与旋转架2的轴向垂直。

在一些实施例中，如图2、图5和图7所示，识别组件4包括角度检测结构41，角度检测结构41用于测量旋转架2的转动角度，且角度检测结构41用于根据旋转架2的转动角度判断晶圆盒清洗装置100是否满足预设条件，例如旋转架2具有预设角度位置，角度检测结构41可以检测旋转架2由预设角度位置转动至当前角度位置所转动的角度。

具体来说，旋转架2自预设角度位置转动第一角度α，则判断晶圆盒清洗装置100不满足预设条件，旋转架2继续转动第二角度β，此时旋转架2相对于预设角度位置转动的角度为α+β，则判断晶圆盒清洗装置100满足预设条件，直至旋转架2继续转动第三角度γ，则判断晶圆盒清洗装置100再次不满足预设条件。其中，在旋转架2的横截面上，以旋转架2转动轴线的正投影为圆心，第二角度β和第三角度γ之和为360°/N。

当然，本申请识别组件4的设置不限于此；在一些实施例中，如图3、图8-图10所示，识别组件4包括探测结构42，探测结构42的探测方向与清洗组件3的喷射方向相同，探测结构42用于探测晶圆盒101，且探测结构42用于根据是否探测到晶圆盒101判断晶圆盒清洗装置100是否满足预设条件。

例如，探测结构42探测到晶圆盒101时，表明晶圆盒101的至少部分位于清洗区域R内，则清洗组件3切换至第一状态，探测结构42未探测到晶圆盒101时，表明晶圆盒101并未位于清洗区域R内，则清洗组件3切换至第二状态。

在图8-图10的示例中，探测结构42为红外装置，且通过红外信号来探测晶圆盒101，探测结构42设在清洗组件3的喷嘴处，当探测结构42探测到晶圆盒101时，表明晶圆盒101遮挡了探测结构42的探测信号，则晶圆盒101位于清洗组件3的喷射路径上，晶圆盒101的至少部分位于清洗区域R内；当探测结构42未探测到晶圆盒101时，表明晶圆盒101未遮挡探测结构42的探测信号，则晶圆盒101不在清洗组件3的喷射路径上，晶圆盒101不在清洗区域R内。

在一些实施例中，如图7和图10所示，晶圆盒清洗装置100还包括调速组件5，调速组件5用于调整旋转架2的转速，且在清洗组件3由第一状态切换至第二状态时，调速组件5先增大旋转架2的转速、再减小旋转架2的转速，使得旋转架2快速转动以快速经过清洗组件3无法有效清洗晶圆盒101的“空档期”，有效节约清洗时长，提升清洗效率，同时便于实现在晶圆盒101的整个清洗过程中，旋转架2转速的变化具有良好的连贯性。

在一些实施例中，晶圆盒清洗装置100还包括干燥组件，干燥组件用于烘干晶圆盒101，以在晶圆盒101清洗完成后快速实现晶圆盒101的干燥。

可选地，干燥组件可以包括气体干燥结构和/或加热结构，气体干燥结构可以通过喷嘴与清洗腔10连通以向清洗腔10喷出干燥气体，例如氮气等，加热结构可以用于加热清洗腔10内部环境温度。例如，加热结构可以为红外加热灯管。

可以理解的是，干燥组件的设置位置可以根据实际需求设置，只需保证干燥组件可以烘干晶圆盒101即可。

在一些实施例中，晶圆盒清洗装置100还包括空气过滤组件和排风组件，空气过滤组件可以将空气过滤、净化后送入清洗腔10内，以在晶圆盒清洗装置100运行过程中维护清洗腔10内部环境，保证清洗腔10内环境稳定；排风组件可以将清洗腔10内的空气抽出，例如在晶圆盒100的干燥过程中，排风组件抽出清洗腔10内的湿气，以提升晶圆盒101的干燥速度。

可选地，空气过滤组件可以为FFU。

根据本发明实施例的晶圆盒清洗装置100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种晶圆盒清洗装置(100)的控制方法，其特征在于，所述晶圆盒清洗装置(100)用于清洗晶圆盒(101)，且包括腔体(1)、旋转架(2)和清洗组件(3)，所述腔体(1)内限定出清洗腔(10)，所述旋转架(2)可转动地设于所述清洗腔(10)内，且用于固定所述晶圆盒(101)，所述清洗组件(3)设于所述腔体(1)，所述清洗组件(3)具有清洗区域(R)，且用于向所述清洗区域(R)喷清洗液，所述清洗组件(3)具有第一状态和第二状态，所述清洗组件(3)在所述第一状态下的喷液量大于在所述第二状态下的喷液量，

所述控制方法包括：

所述旋转架(2)带动所述晶圆盒(101)以使所述晶圆盒(101)相对所述清洗区域(R)转动，判断所述晶圆盒清洗装置(100)是否满足预设条件，所述预设条件为所述清洗区域(R)内具有所述晶圆盒(101)的至少部分；

如果是，则所述清洗组件(3)切换至所述第一状态，如果否，则所述清洗组件(3)切换至所述第二状态。

2.根据权利要求1所述的晶圆盒清洗装置(100)的控制方法，其特征在于，

在所述第一状态下，所述清洗组件(3)开启，在所述第二状态下，所述清洗组件(3)关闭；或者，

在所述第一状态和所述第二状态下，所述清洗组件(3)均开启，且所述清洗组件(3)在所述第一状态下的喷液压力大于在所述第二状态下的喷液压力。

3.根据权利要求1所述的晶圆盒清洗装置(100)的控制方法，其特征在于，所述旋转架(2)适于安装N个所述晶圆盒(101)，N≥1，且N为正整数，

N≥2时，N个所述晶圆盒(101)沿所述旋转架(2)的周向间隔设置，在所述旋转架(2)的横截面上，以所述旋转架(2)的转动轴线的正投影为圆心，所述清洗区域(R)对应的圆心角小于相邻两个所述晶圆盒(101)之间的区域对应的圆心角。

4.根据权利要求3所述的晶圆盒清洗装置(100)的控制方法，其特征在于，所述旋转架(2)具有预设角度位置，所述晶圆盒清洗装置(100)包括角度检测结构(41)，所述角度检测结构(41)用于检测所述旋转架(2)的转动角度，

所述旋转架(2)自所述预设角度位置转动第一角度，则判断所述晶圆盒清洗装置(100)不满足所述预设条件，所述旋转架(2)继续转动第二角度，则判断所述晶圆盒清洗装置(100)满足所述预设条件，直至所述旋转架(2)继续转动第三角度，则判断所述晶圆盒清洗装置(100)再次不满足所述预设条件，

其中，在所述旋转架(2)的横截面上，以所述旋转架(2)的转动轴线的正投影为圆心，所述第二角度和所述第三角度之和为360°/N。

5.根据权利要求3所述的晶圆盒清洗装置(100)的控制方法，其特征在于，所述晶圆盒清洗装置(100)包括探测结构(42)，所述探测结构(42)用于探测所述晶圆盒(101)，且所述探测结构(42)的探测方向与所述清洗组件(3)的喷射方向相同，

所述探测结构(42)探测到所述晶圆盒(101)时，则判断所述晶圆盒清洗装置(100)满足所述预设条件，所述探测结构(42)未探测到所述晶圆盒(101)，则判断所述晶圆盒清洗装置(100)不满足所述预设条件。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的晶圆盒清洗装置(100)的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

所述清洗组件(3)切换至所述第一状态时，所述旋转架(2)以第一转速段内的转速转动，所述清洗组件(3)切换至所述第二状态时，所述旋转架(2)以第二转速段内的转速转动，所述第二转速段内的最小转速大于所述第一转速段内的最大转速。

7.根据权利要求6所述的晶圆盒清洗装置(100)的控制方法，其特征在于，所述清洗组件(3)切换至所述第一状态时，所述旋转架(2)以第一转速匀速转动，所述清洗组件(3)切换至所述第二状态时，所述旋转架(2)先自所述第一转速加速至第二转速、再自所述第二转速减速，直至所述清洗组件(3)再次切换至所述第一状态时，所述旋转架(2)减速至所述第一转速。

8.一种晶圆盒清洗装置(100)，其特征在于，包括：

腔体(1)，所述腔体(1)内限定出清洗腔(10)；

旋转架(2)，所述旋转架(2)可转动地设于所述清洗腔(10)内，且用于固定所述晶圆盒(101)；

清洗组件(3)，所述清洗组件(3)设于所述腔体(1)，所述清洗组件(3)具有清洗区域(R)，且用于向所述清洗区域(R)喷清洗液，所述清洗组件(3)具有第一状态和第二状态，所述清洗组件(3)在所述第一状态下的喷液量大于在所述第二状态下的喷液量；

识别组件(4)，所述识别组件(4)用于在所述旋转架(2)带动所述晶圆盒(101)转动时判断所述晶圆盒清洗装置(100)是否满足预设条件，在所述识别组件(4)判断所述晶圆盒清洗装置(100)满足所述预设条件时所述清洗组件(3)切换至所述第一状态，在所述识别组件(4)判断所述晶圆盒清洗装置(100)不满足所述预设条件时所述清洗组件(3)切换至所述第二状态，所述预设条件为所述清洗区域(R)内具有所述晶圆盒(101)的至少部分。

9.根据权利要求8所述的晶圆盒清洗装置(100)，其特征在于，

在所述第一状态下，所述清洗组件(3)开启，在所述第二状态下，所述清洗组件(3)关闭；或者，

在所述第一状态和所述第二状态下，所述清洗组件(3)均开启，且所述清洗组件(3)在所述第一状态下的喷液压力大于在所述第二状态下的喷液压力。

10.根据权利要求8所述的晶圆盒清洗装置(100)，其特征在于，所述旋转架(2)适于安装N个所述晶圆盒(101)，N≥1，且N为正整数，

N≥2时，N个所述晶圆盒(101)沿所述旋转架(2)的周向间隔设置，在所述旋转架(2)的横截面上，以所述旋转架(2)的转动轴线的正投影为圆心，所述清洗区域(R)对应的圆心角小于相邻两个所述晶圆盒(101)之间的区域对应的圆心角，

所述识别组件(4)包括角度检测结构(41)，所述角度检测结构(41)用于测量所述旋转架(2)的转动角度，以根据所述旋转架(2)的转动角度判断所述晶圆盒清洗装置(100)是否满足所述预设条件；或者，

所述识别组件(4)包括探测结构(42)，所述探测结构(42)的探测方向与所述清洗组件(3)的喷射方向相同，所述探测结构(42)用于探测所述晶圆盒(101)，且根据是否探测到所述晶圆盒(101)判断所述晶圆盒清洗装置(100)是否满足所述预设条件。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的晶圆盒清洗装置(100)，其特征在于，还包括：

调速组件(5)，所述调速组件(5)用于调整所述旋转架(2)的转速，且在所述清洗组件(3)由所述第一状态切换至所述第二状态时，所述调速组件(5)先增大所述旋转架(2)的转速、再减小所述旋转架(2)的转速。

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