CN1312953A - 晶片清洁装置 - Google Patents

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奥利弗·戴维·琼斯
吉姆·韦尔
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Abstract

提供一种垂直方位的清洁晶片的方法与装置,该装置包括一个第一刷子以及离开第一刷子水平放置的第二刷子。在清洁之后卸下晶片的过程中,晶片垂直地处于第一与第二刷子之间并在一对滚子上,在第一与第二刷子之间的区域的上方垂直放置的指端接触晶片的一个边缘并因此使晶片处于精确的卸载位置,在该位置上晶片的传送机器人臂按已编程序咬住/松开晶片,从而,晶片被机器人臂可靠地并重复地咬住。

Description

晶片清洁装置
本发明一般地涉及半导体的处理，更具体地涉及一种清洁晶片的方法与装置。
半导体的制造过程需安晶片，典型的是硅晶片，该硅晶片是无微粒的，由于半导体工业趋向于处理大直径晶片，例如300毫米(mm)直径的晶片，因而从晶片上去除微粒就变得困难了，特别是，晶片清洁过程必须有效地从与大直径晶片相关的较大的晶片表面面积上去除微粒，进一步，晶片清洁过程必须在晶片上不作用过分的力的情况下清洁晶片，因为较大直径的晶片比较小直径的晶片具有较小的机械强度。
根据本发明，提供一种清洁垂直方位的晶片的方法与装置，在一个实施中，该装置包括一个第一刷子和一个离开第一刷子水平放置的第二刷子，第一刷子与第二刷子限定了刷子之间的一个区域，垂直处于由第一与第二刷子限定的区域的下面是一对滚子，在安装时，晶片由机器人臂垂直地放在第一与第二刷子之间的区域并放在一对滚子上。
装置进一步包括垂直地处于由第一与第二刷子限定的区域上的指端，在晶片由机器人臂放到一对滚子上之后，移动指端使之接触晶片的一个边缘并因此保持晶片处在安装卸下的位置，然后机器人臂从装置上撤出。
然后第一与第二刷子移动到与晶片的第一与第二表面接触，即被闭合，然后将指端移离晶片的边缘以便松开晶片，然后当以一种液体清洁晶片时旋转第一刷子、第二刷子和晶片。在清洁之后，再移动指端以便接触晶片的边缘因此夹持晶片，然后第一与第二刷子移回离开晶片，即打开，机器人臂再插入装置以抓住晶片，然后指端移离晶片的边缘以释放晶片同时由机器人臂将晶片从装置中取出。
在另一可选的实施例中，取代将指端移离晶片的边缘以便释放晶片并允许晶片旋转，指端是能够转动的V形槽滚子，根据此可选的实施例，当晶片被旋转并清洁时指端保持与晶片的边缘接触。
在任一实施例中，为在安装/拆卸过程中可靠地夹持晶片，一对滚子和指端具有V形槽同时晶片牢固地夹持在这些槽的顶点中。重要的是，晶片由一对滚子与指端夹持在准确的安装/拆卸位置，在该位置上机器人臂按程序抓紧/放松晶片。因而，晶片被机器人臂可靠地并重复地抓住，减少平均循环时间以及与晶片处理相关的制造成本，进一步，装置很好地适用于具有一双或单个装有末端操纵器或边缘抓取器的机器人臂。
除去晶片的第一和第二表面，装置也可以清洁晶片的边缘。根据此实施例，指端可以是一个晶片擦洗垫，通过保持晶片擦洗垫靠住晶片边缘，当清洗过程中旋转晶片时，当第一与第二刷子擦洗第一与第二晶片表面时，晶片擦洗垫擦洗晶片边缘，在此状态下，可以增强从晶片上去除微粒。
本发明的这些和其它目的，特征与优点从以下结合附图的详细描述中将更显而易见。
附图的简单描述
图1是包括根据本发明的一对晶片清洁器的晶片清洁系统的立体图。
图2是晶片清洁器中的一个的部分顶视图。
图3是晶片清洁器的部分前视图。
图4是晶片清洁器的部分立体图。
图5是晶片清洁器的部分侧视图。
图6是根据本发明的使用过程中晶片清洁器的前视图。
图7是由于旋转刷子的偏心度表示晶片垂直位置的晶片清洁器的前视图。
根据本发明，提供了一种清洁垂直方位的晶片的方法与装置，在下图中所示的几个元件基本上是类似的，因此使用相同的标号代表类似的元件。
图1是根据本发明的包括晶片清洁器14,16的晶片清洁系统8的立体图，晶片清洁系统8包括机器人臂10，湿缓冲单元12，晶片清洁器14、16，旋转干燥单元18，和抛光盒20。
机器人臂10具有用真空吸持晶片的端部操作器11，如图1所示，端部操作器11能从臂11A处在臂11B分开水平放置的水平位置旋转到臂11A处在臂11B之上的垂直位置，湿缓冲单元12包括许多在其中保持晶片的水平槽，典型的是，湿缓冲单元12具有喷雾器，该喷雾器向晶片上喷液体以保持前一晶片处理工序，如晶片抛光，的晶片潮湿。以下将详细描述的晶片清洁器14和16，除去例外，基本上是相同的。在此实施例中，晶片清洁器14中使用与晶片清洁器16不同的擦洗溶液。旋转干燥单元18通过在高速下旋转晶片以干燥晶片，在1996年7月15日申请的琼斯的申请序号#08/680,739中将进一步描述旋转干燥单元18，此处全部参考它并予以结合，抛光盒20具有许多保持已抛光的晶片的槽。
在使用过程中，机器人臂10从湿缓冲单元12中取出一片水平方位的晶片(当它从缓冲单元12中取出时，晶片的周边22如图1所示)，然后机器人臂10旋转晶片90°到垂直方位并将晶片插入晶片清洁器14的垂直槽24中，晶片在晶片清洁器14(以下描述的)中处理之后，机器人臂10通过槽24从晶片清洁器14中移出晶片，此顺序与晶片清洁器16一起重复，然后晶片由机器人臂10旋转90°，然后晶片被水平地装入旋转干燥单元18，最后从旋转干燥单元18装到抛光盒20中。
图2是根据本发明的晶片清洁器14的部分顶视图，如图示，晶片清洁器14包括一个具有槽24的壳23，通过该槽24晶片被插入晶片清洁器14中，槽24装有一打开和关闭槽24的门27，晶片清洁器14进一步包括第一旋转刷26和第二旋转刷28，刷子26、28由聚乙烯醇(PVA)泡沫制成，虽然其它材料诸如尼龙、钼丝或包有抛光垫材料的芯轴也可以使用。在一个实施例中，刷子26、28是日本KANEBO制造的聚乙烯醇(PVA)泡沫，刷子26、28彼此分开水平放置。
处于刷子26、28之间并由刷子26、28限定的是一区域30，在区域30之下垂直放置的是第一滚子32与第二滚子34，滚子32、34分别具有围绕滚子周边沿伸的V形槽36、38。
刷子26、28分别安装在轴40、42的第一端上，旋转的联轴器41、43分别安装在轴40、42的第二端上，轴40、42分别有在那儿形成的并允许液体从旋转的联轴器41、43经轴40、42流出的中心腔，进一步，轴40、42在分别安装刷子26、28的轴40、42的区域中具有穿孔，穿孔允许液体从轴40、42分别散布到刷子26、28，如在Vail等的在此共同申请的并通过参考其全部而结合的申请序号#[代理人案号#M-5921]中更详细讨论。
晶片清洁器14进一步包括许多喷咀，特别是，近似处于并在刷子26之上的是第一组喷咀56，类似地，近似处于并在刷子28之上的是第二组喷咀58，在使用过程中，第一和第二组喷咀56、58分别向处于刷子26、28之间的晶片喷射液体，在一个实施例中，第一与第二组喷咀56、58分别向处于刷子26、28之间的晶片喷射液体。在一个实施例中，第一与第二组喷咀56、58的每一组包括三个单独的喷咀虽然其它数目的喷咀，例如4个，也可以使用。
通过驱动皮带45、47伺服电机44、46分别连接到轴40、42的第二端上的皮带轮上，类似的，轴42装入轴承52和54中。
图3是根据本发明的晶片清洁器14的部分前视图，如图3所示，轴承52、54装在上部可移动板80上，轴承48、50装在下部可移动板82上，二电机46、44也分别装在可移动板80、82上，二电机46、44也分别装在可移动板80、82上，在使用过程中，电机44、46在反方向转动轴40、42，因而在反方向分别转动刷子26、28，通常，刷子26、28在每分钟50至1500转之间转动。
进一步，上板80连接到摆动板84的第一端84A而下板82连接到摆动板84的第二端84B，摆动板84在其中心84C处连接到壳23的部分23A上(或者可选择地连到与壳23连接的板23A上)，还有连接到部分23A上的是一个气缸86，气缸86具有一个通过压力传感器89连接到上板80上的活塞88。
通过控制加压的空气流入或流出气缸86可以控制活塞88位置，并因此可以控制刷子26、28的位置，特别是，当活塞如图3中部分地伸出时，刷子26、28处于彼此分开一个距离，然而，当活塞88缩入气缸86时(如图3中箭头所示的在向着部分23A的方向移动)，上板80也移向部分23A，由于轴42安装在上板80上，轴42与刷子也移向部分23A。
上板80向着部分23A的运动使摆动板84的第一端84A也向着部分23A运动，由于摆动板84由其中心84C处连接到部分23A，第一端84A的运动使摆动板84的第二端84B相等并反向的运动，因此，当上板80移向部分23A时，下板82则移离部分23A。由于轴40安装在下板82上，轴40和刷子26也移离部分23A，最终结果是，当活塞88缩回时，刷子26、28彼此相向移动而当活塞88伸出时(移离部分23A)，刷子26、28彼此相背移动，进一步，摆动板84确保每个刷子(26、28)的力(下面进一步描述)的垂直分量与另一刷子(28、26)大小相等而方向相反。
图4是根据本发明的晶片清洁器14的部分立体视图。如图4所示，安装到上板80上的是轴承90、92和94，通过轴承90、92运转的是第一不移动的轴，而通过轴承94运转的是第二不移动轴(为清晰起见这些轴未在图4中表示)，当气缸86的活塞88伸出和缩回以及上板移动时，上板80沿着经轴承90、92与94运转的轴滑动，在这种情况下，除去垂直于部分23A的平面处，板80不在任何方向移动，类似的轴承和轴安装到板82上，它们也在除去垂直于部分23A的平面的方向处，防止板82任何方向的移动。
图5是根据本发明的晶片清洁器14的部分侧视图，如图5所示，驱动皮带60将滚子32、34连接到滚子的电机62上去，惰轮61在驱动皮带60中积极持适当的张紧力，在使用过程中，电机62使驱动皮带60运动因而转动滚子32、34，仍如图5所示，分别经轴承90、90与94运转的是轴96和98。
图6是根据本发明的晶片清洁器14在使用过程中的部分前视图。如图6所示，放松时刷子26、28分别处于位置66、68(用假想圆表示的)，然后晶片64由机器人臂10(未表示)垂直地经过槽24插入区域30，当晶片被末端操纵器11(未表示)夹持时，刷子26,28彼此相向分别移到位置70、72，典型的是，在位置66和70以及位置68和72之间刷子26、28分别运动0.5英寸，在位置70、72，刷子26、28分别接触晶片64的第一和第二表面74、76。晶片64上的由刷子26(和刷子28)作用到晶片的力的垂直分量(垂直作用到晶片64的表面74、76形成的垂直平面上的力)被测量与控制，例如，通过测量与控制由活塞88作用到压力传感器89上的力(图3)，测量与控制由刷子26、28作用到晶片64上的力的垂直分量，通常由每个刷子作用到晶片64上的力的垂直分量小于50磅/平方英寸(PSI)，最好是5磅/平方英寸。
然后末端操纵器11释放晶片64，机器人臂10从晶片清洁器14上取掉末端操纵器11，槽24上的门27被关闭，如图5中很好见到的，晶片64被刷子26、28保持在第一位置6A，然后刷子26、28分别由伺服电机44、46转动，(图2、图3)。伺服电机44、46以基本相同的速度转动刷子26、28，如图6所示，刷子26顺时针转动而刷子28递时针转动，刷子26、28的这一旋转迫使晶片64(在图5中到达位置64B)分别进入滚子32、34的V形槽36、38中，这就使晶片64与滚子32、34结合，然后电机62使滚子32、34转动，转而又使晶片64转动，通常，晶片以低于500转/分的转速旋转。
然后刷子26、28由从轴40、42供应到刷子26、28的液体从内到外地冲洗，基本上在同时，第一与第二组喷咀56、58分别向刷子26、晶片64的第一表面74上和刷子28、晶片64的第二表面上喷射液体。
在一个实施例中，晶片清洁器14进一步包括分别处在第一和第二组喷咀56、58下面的第三和第四组喷咀57、59。在晶片清洁循环的第一阶段中，从喷咀57、59(或56、58)组喷射第一种液体，在晶片清洁循环的第一阶段中，从喷咀56、58(或57、59)组喷射第二种液体。例如，第一种液体可以是表面活化剂而第二种液体可以是去离子水。另一种选择，可以同时从喷咀56、57、58、59组喷射同一种液体，进一步，可以在晶片清洁循环的不同阶段中通过附加额外喷咀组喷射额外的液体。
可替换地，只有第一和第二喷咀56、58组被用到，但每一喷咀组的单个喷咀应用不同的液体。在这样的状态下，在晶片清洁循环中，选择的喷咀可在不同阶段喷出不同的液体。
液体向刷子26、28和第一与第二喷咀56、58组的流动由连接到递进管线(未表示)上的开关阀控制，该管线分别通过旋转联轴器41、43应用到轴40、42和喷咀56、58组，进一步，晶片清洁器14由一个普通的可编程逻辑控制器(PLC)控制其操作，例如由一个位于麻萨诸塞州的Hopkinton的控制技术公司生产的#2600型可编程逻辑控制器(PLC)控制。
由刷子26、28的旋转产生的在晶片64的表面74、76上的擦洗动作与经刷子26、28并由喷咀56、58组供应的液体的组合从晶片64的表面74、76上去除微粒，特别是，微粒分别由刷子26、28从表面74、76上擦掉，这些微粒由经轴40、42供应到刷子26、28的液体从刷子26、28冲洗掉。
进一步，被刷子26、28擦洗动作散落的但仍保持在晶片64的表面74、76处的微粒，被从喷咀56、58组喷射的液体从表面74、76上冲洗掉。通过垂直地放置晶片64以代替水平地放置，增强从表面74、76上清除微粒，特别是，通过垂直地放置晶片64，喷射到晶片64的表面74、76上的液体和收集到液体中的微粒由于重力具有从表面74、76上下落的趋势，反之，如果晶片64被水平放置，微粒趋于在表面74、76的周围运动且不易被清除。因此，晶片清洁器14特别适合于必须从具较大表面面积上清除微粒的较大直径的晶片，例如，晶片清洁器14非常好适合于清洁200毫米与300毫米直径的晶片。
进一步，通过垂直放置晶片64并通过同时擦洗二个表面74、76，晶片64上的机械应力为最小，这是因为由刷子26作用到晶片64上的力的垂直分量被刷子28作用到晶片64的力的垂直分量偏移了，(晶片每个刷子作用的力的垂直分量与另一刷子的大小相等方向相反)，因此，由刷子26、28作用到晶片64的最终的力基本上平行于由表面74(或表面76)形成的平面，由于在此平面中晶片64具有最大的机械强度，因此晶片清洁器很好地适用于较大直径的晶片盘，(当力作用在垂直于侧面74的平面时，较大直径的盘通常要弯曲)。
在晶片64已经被擦洗一预定的时间间隔之后，一般30至120秒且典型的是45秒，到刷子26、28及喷咀56、58组的液体被关闭，基本上是同时，滚子32、34与刷子26、28的转动就停止，盖在槽口24上的门被打开，机器人臂10将末端操纵器11插入槽口24同时末端操作器11咬住晶片64，然后，刷子26、28分别移回到位置66、68，晶片清洁器14现在准备处理另一个晶片。
对一较大直径晶片的一个难题是由于刷子26、28的偏心(不均匀性产生的垂直位移，图7是表示由于刷子26、28的偏心度的晶片64的垂直位移的晶片清洁器14的前视图，如图7所示，晶片64以从中心位置64C既可向用位置64D表示的左边又可以向用位置64E表示的右边垂直地移动。重要的是，当臂移向较大直径晶片诸如300毫米直径晶片时，晶片的垂直位移增加任何给定的刷子26、28偏心度的量。
晶片6的垂直位移降低了末端操纵器11咬住晶片64的可靠性，如图7所示，作为一个例子当晶片64处于位置64D时，末端操纵器11的臂11A在臂11B之前与晶片64接触，在这种情况下，当真空施加到末端操纵器11以吸住并保持晶片64时，臂11B与晶片64之间缺少紧密接触阻碍了臂11B与晶片之间真空密封的形成。用普通的末端操纵器技术检测此真空泄漏(例如通过检测真空管线的故障，该管经连接到末端操纵器11上以达到适当的低于大气的压力)，因而，晶片64与末端操纵器11的结合失灵同时末端操纵器11从晶片64移离。然后，顺序再着手试图使晶片64与末端操纵器11咬合。
根据本发明，机器人臂10可以具有一单臂末端操纵器以便移动晶片64。为说明，取代具有臂11A和11B的末端操纵器11，可以使用仅有单臂，例如仅有臂11A，的末端操纵器。但是，如图7所示，即使使用具有单臂的末端操纵器，真空也能从由于臂11A与晶片64之间的不对准引起的分离102而泄漏，使晶片的咬合循环终止。因而，晶片64的位移增加了平均晶片循环时间，因此降低产量并增加晶片的加工成本。
为防止晶片64的位移，回到图6，可以使用一指尖110来对准晶片64，典型的是，指尖110由一种化学活泼性较低的微粒产生的材料构成，诸如聚偏氟乙稀(PVDF)。指尖110是典型的带有切入一侧的V形槽的块状，虽然也可以使用其它带有V形槽的形状，在一个实施例中，指尖110是一个具有V形槽112的滚子。
当指尖110是处于如图6所示的夹持位置时，晶片64分别夹持在V形槽112、和36、38的顶峰114和116、118之间，因此被刷子26、28擦洗之后，也就是当刷子26、28和晶片64停止转动之后，确保每片晶片64处于相同的位置。
再参考图5，指尖110连接在指形件120的末端，或者可选择与指形件120的末端为一整体。指形件120的基底部分122，与指尖110相对，装在轴124上。通过轴124的旋转，指尖110在释放位置120A与夹持位置120B之间运动。
如图2和6所示，轴124的旋转由一转动驱动器126控制，例如一气动旋转驱动器。驱动器126安装在内壳128的外面，该内壳限定一个在其中清洁晶片64的腔。轴124处于被并可旋转地夹持在内壳128的两端(或者通过一个或多个安装到内壳128与的轴承)，轴124垂直于刷子26、28的纵轴线并平行于由刷子26、28的中心线所确定的平面400。指尖110垂直地处于刷子26、28之间的区域30之上。为了确定指形件120并因此指尖110的确切位置，一个或多个传感器可用于感知轴124的位置，由指尖110在夹持位置120B作用到晶片64上的力通过控制供应到驱动器126上的空气压力来控制，通常，由指尖110作用到晶片64上的力小于将引起晶片弯曲的力的大小，表示的是1磅或小于它。
根据本发明的此实施例，晶片64置入晶片清洁器中，被清洁并随之卸下。参考图5和6，刷子26、28初始分别处在位置66、68，即是打开的，而指尖110则处于释放位置120A，然后晶片64由机器人臂10(未示出)垂直地经过槽口24插入区域30到第一位置64A，然后机器人臂10将晶片64放低分别进入滚子32、34的V形槽36、38中，即进入位置64B。
然后驱动驱动器126以便将指尖110从释放位置120A转动到夹持位置120B，因而，指尖110的V形槽112压在晶片64的边缘22上，如在这里使用的，晶片边缘22是在晶片表面74、76之间延伸的晶片外圆周边缘。然后机器人臂10释放晶片64并移出晶片清洁器14，门27关闭，刷子26、28彼此相向分别移动到位置70、72，即被闭合，再驱动驱动器126以便将指尖110从夹持位置120B移回到释放位置120A，然后旋转刷子26、28和晶片64，然后液体经轴40、42和喷咀56、58和/或57、59供应，如上所述，以便清洁晶片64。
在清洁之后，再驱动驱动器126以便将指尖110从释放位置120A移动到夹持位置120B，因而，如参考图7所描述的，由于晶片64的垂直位移，晶片64的边缘典型地在距顶峰114一偏心距离与V形槽112接触，然后刷子26、28分别被移回到位置66、68，即被打开。由于刷子26、28被打开，晶片64沿V形槽112滑到顶峰114，由于驱动器126被迫使限制，晶片64沿V形槽滑动并压指尖110靠住晶片64。应该理解，由于晶片64沿V形槽112滑到顶峰114稍稍向下移动110指尖。因而，指尖110当刷子26、28被打开时可以在夹持位置120B稍稍移动。
由于落在顶峰114，晶片64夹持在准确位置，在该位置机器人臂10已编好程序抓住晶片64，即分别在V形槽112、36、38的顶峰114、116、118之间。
然后门27被打开，机器人臂10插上咬住晶片64的末端操纵器11，再驱动驱动器126以便将指尖11从夹持位置120B转动到释放位置120A，然后机器人臂10将晶片64从位置64B向上移动到位置64A，然后移出清洁器14，现在晶片清洁器14准备处理另一晶片。
应该理解，在另一可选实施例中，可以使用其它机构以便控制指尖110A的位置，便如，取代如上所述的在由晶片64所确定的平面中移动指尖110A，指尖110A可绕枢轴转动或者在垂直于由晶片64确定的平面之中或与其夹一角度的平面中移动，即从晶片64的两侧74、76。
在一可选的实施例中，一指尖110A(基本与以上讨论的指尖110相同)可以安装在如图5中所示的空气驱动气缸132的活塞130的末端，空气驱动的气缸132位于内壳128之外并装在内壳128上同时活塞130经内壳128延伸。指尖110A垂直地处于刷子26、28之间的区域30的上方。
根据这一实施例，在安装与卸下的过程中，控制气缸132来伸出和缩回活塞130以便将指尖110A从释放位置130A移动到夹持位置130B，从而释放和夹持晶片64，指尖110A作用到晶片64上的力是由控制提供到气缸132的空气压力来控制，另外，其处理基本上与关于对指120和指尖110描述的相似。
在任一实施例中，指尖110(110A)可以是能旋转的类似于滚子32、34的V形槽的滚子，根据此可选实施例，当清洁过程中晶片64被转动时，指尖110(110A)可保持在夹持位置120B(130B)。反之，当指尖110(110A)制成有V形槽的块状时，指尖110(110A)在清洁过程中应缩回到释放位置120A(130A)以便允许晶片64旋转。在所有其它方面，其处理基本上与上述的处理类似。
有利的是，在准确的安装/卸下位置指尖110(110A)夹持晶片64，在该位置上机器人臂10已经编好程序以便咬住晶片64，即分别处在V形槽112、36、38的顶峰114、116、118之间。因而，晶片可靠地和可重复地被末端操纵器11咬住，降低了平均循环时间和与晶片处理相关的制造成本。进一步，指尖110(110A)的使用很好地适合于用双臂末端操纵器，诸如图1中所示的末端操纵器11，可选择地，可以使用单臂的末端操纵器。
作为进一步可选择的，指尖110(110A)可以使用晶片边缘抓取器以代替常规的末端操纵器，特别是，晶片边缘抓取器以边缘22咬住晶片64，而且不接触晶片表面74、76，因此减少或消除污染晶片表面74、76的可能性。为了边缘抓取器能够咬住晶片边缘22，刷子26、28移动到位置66、68，即被打开，重要的是，晶片64被指尖110(110A)夹持在适当地方允许使用晶片边缘抓取器的代替常规的末端操纵器。
在某些制造过程中，有可能希望清洁晶片表面74、76以及晶片边缘22。为实现此要求，取代图6中所示的V形槽的晶片夹持器，指尖110(或110A)可以是晶片擦洗垫，例如可以是聚乙烯醇(PVA)泡沫、尼龙、钼丝或抛光垫材料制成的垫。根据此实施例，在清洁过程中，当晶片64旋转时，指尖110(110A)保持在夹持位置120B(130B)上，因此，当刷子26、28分别擦洗晶片表面74、76时，指尖110(110A)擦洗晶片的边缘，因此加强了从晶片64上去除微粒。
在一个实施例中，晶片清洁器同时有具有V形槽的晶片夹持器与晶片边缘擦洗垫，例如，参考图5，指尖110可以是V形槽的晶片夹持器，而指尖110A可以是晶片边缘擦洗垫或者反过来，在另一可选例子中，可以使用二个或多个V形槽的夹持器以夹持晶片，例如，指尖110与110A二者均可用于夹持晶片。
参考图1，通过顺序地使用二个晶片清洁器14、16、晶片可以使用二种不同的溶液擦先与漂清，在一个实施例中，例如，在晶片清洁器14中的擦洗液体是一种氨溶液或从Valtec或Allied可用的表面活化剂，在晶片清洁器16中的擦洗液体是去离子的水，这种安排特别有利。因为从晶片清洁器14中残留下的微粒通过在晶片清洁器16中水的漂洗容易地被去除。然而在另一可选实施例中，使用其它的擦洗液体在晶片清洁器14或16的任一个中，例如使酸或碱性的溶液，进一步，应该理解，可以使用仅单一的晶片清洁器或者可以使用几个晶片清洁器。
虽然参考不同的实施例描述了本发明，但是，本领域的技术人员将意识到，在形式与细节上可以进行一些改变而不偏离本发明的精神原则与范围，例如，晶片可以是通常的圆形硅晶片玻璃晶片、陶瓷晶片、氧化物晶片、钨晶片，虽然也可使用其它形式的晶片。进一步，虽然工作参数不同的值已经提供了，诸如循环时间、刷子的旋转速度、晶片的旋转速度以及刷子作用到晶片上的力的垂直分量，但是应该理解，这些值仅仅为了说明，而其它的值根据特殊的应用也可使用。进一步，虽然叙述了此处具有V形槽的指尖，但应该理解，可以使用具有其它特征的指尖诸如具有槽口或缺口。因此，本发明仅受以下权利要求的限制。

Claims (24)

1、一种基片清洁装置包括：
第一刷子；
水平放置与所述第刷子分开的第二刷子，所述第一刷子与第二刷子之间限定一个区域；
在由所述第一刷子与所述第二刷子限定的所述区域的下面垂直放置的第一滚子与第二刷子；
以及在由所述第一刷子与所述第二刷子限定的所述区域的上面垂直放置的指尖。
2、如权利要求1所述的基片清洁装置，其特征在于：所述指尖在一侧具有第一V形槽。
3、如权利要求2所述的基片清洁装置，其特征在于：所述第一滚子具有第二V形槽而所述第二滚子具有第三V形槽，所述第一V形槽、所述第二V形槽和所述第三V形槽限定一基片安装/卸下位置。
4、如权利要求1所述的基片清洁装置，进一步包括一指形件，所述指尖安置在所述指形件的一端。
5、如权利要求4所述的基片清洁装置，其特征在于：所述指形件包括一与指尖相对的基础部分，所述装置进一步包括：
连接在所述基础部分上的轴；以及
用于旋转所述轴的旋转驱动器，其中所述指尖由所述轴通过所述旋转驱动器的旋转在释放位置与夹持位置之间移动。
6、如权利要求5所述的基片清洁装置，其特征在于：所述轴垂直于所述第一刷子与所述第二刷子的纵向轴线。
7、如权利要求6所述的基片清洁装置，其特征在于：所述轴平行于由所述第一刷子与所述第二刷子的中心线限定的平面。
8、如权利要求1所述的基片清洁装置，进一步包括一活塞，所述指尖装在所述活塞的一端。
9、如权利要求8所述的基片清洁装置，进一步包括一个包括所述活塞的气缸，其中所述指尖被所述活塞由所述气缸引起的运动在夹持位置与释放位置之间运动。
10、如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述指尖在此是具有V形槽的第三滚子。
11、一种包括权利要求1的装置的基片清洁系统，所述系统进一步包括机器人臂。
12、如权利要求11所述的基片清洁系统，进一步包括装在机器人臂上的末端操纵器。
13、如权利要求12所述的基片清洁系统，其特征在于：所述末端操纵器是双臂末端操纵器。
14、如权利要求12所述的基片清洁系统，其特征在于：所述末端操纵器是单臂末端操纵器。
15、如权利要求11所述的基片清洁系统，进一步包括安装在所述机器人臂上的基片边缘抓取器。
16、如权利要求1所述的基片清洁装置，其特征在于：所述指尖包括基片边缘擦洗垫。
17、如权利要求16所述的基片清洁装置，其特征在于：所述垫是从包括聚烯醇泡沫、尼龙、钼丝和抛光垫材料的组中选择的。
18、如权利要求16所述的基片清洁装置，进一步包括在安装与卸下的过程中为夹持所述基片的第二指尖。
19、一种清洁基片的方法，包括以下步骤：
用装在机器人臂上的基片夹持器咬住所述基片；
将所述基片垂直地放在第一滚子与第二滚子上，所述基片处于基片安装/卸下的位置；
将指尖移到一个夹持位置，当所述指尖处在所述夹持位置时压在所述基片的一个边缘上；以及
将所述基片从所述基片夹持器中松开，其中所述第一滚子、所述第二滚子以及所述指尖夹持在所述基片安装/卸下位置的所述基片。
20、如权利要求19所述的方法，进一步包括控制力的步骤，所述指尖以该力压在所述基片的所述边缘上。
21、如权利要求19所述的方法，其特征在于：所述基片安装/卸下位置是处于第一刷子与第二刷子之间，所述方法进一步包括以下步骤：
移动所述第一刷子与所述第二刷子以接触所述基片；
移动所述指尖至释放位置，离开基片；
旋转所述第一刷子、所述第二刷子和所述基片；
将所述指尖移回到所述夹持位置；以及
将所述第一刷子和所述第二刷子移离所述基片，其中所述第一滚子、所述第二滚子及所述指尖在所述基片安装/卸下位置夹持所述基片。
22、一种清洁基片的方法，包括以下步骤：
将所述基片垂直地插入处于第一刷子与第二刷子之间的区域；
以所述第一刷子擦洗所述基片的第一表面；以第二刷子擦洗所述基片的第二表面并以一擦洗垫擦洗所述基片的边缘。
23、如权利要求22所述的方法，进一步包括在所述的插入步骤之后移动所述擦洗垫以接触所述基片的所述边缘的步骤。
24、如权利要求23所述的方法，其特征在于：所述擦洗步骤包括旋转所述第一刷子、所述第二刷子和所述基片。
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