CN1428821A - 晶圆清洗装置及其刷洗总成 - Google Patents

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Abstract

一种晶圆清洗装置及其刷洗总成。为提供一种清洗效果好、使用寿命长的半导体加工设备及其部件，提出本发明，它包括工作平台、组设于工作平台上的基座、设置于基座上的右臂及刷洗总成；刷洗总成包括刷洗臂、设置于刷洗臂前端的刷洗头、连接并控制刷洗头旋转的第一步进电机、设置于基座上的容器、控制刷洗臂于清洗槽与容器之间旋转的第二步进电机、带动刷洗臂上下移动的汽缸及盛装于容器内的去离子水；容器上设有藉以震荡容器内去离子水的震荡器。

Description

晶圆清洗装置及其刷洗总成
技术领域
本发明属于半导体加工设备及其部件，特别是一种晶圆清洗装置及其刷洗总成。
背景技术
制造具有微小结构的半导体元件需要高度精确的技术。在制造过程中，灰尘等微粒可能会导致半导体元件的完成品良率降低。即使灰尘等污染源在最终并不对半导体元件的功能产生不良影响，然而仍然会导致制程上的困难度增加。因此，半导体元件应该在无尘环境中制造，半导体晶圆的表面应该被清洗，以去除在制程中产生的灰尘等微粒。
半导体晶圆的清洗步骤通常是藉由将纯水喷洒在晶圆表面上来进行，或以刷洗装置在晶圆表面刷洗。刷洗装置系藉由纯水及刷子移除灰尘等污染源，以清洗晶圆表面。
如图1所示，传统的以去离子水清洗晶圆装置100包括工作平台80、设置于工作平台80内的洗净槽10、设置于洗净槽10内的真空吸盘、与真空吸盘连接的转轴及供水器30。
作业时，将晶圆放置于真空吸盘上，藉由转轴高速旋转，以使晶圆在真空吸盘上高速旋转。
工作平台80上分别设有右臂61及左臂62。
如图1、图2所示，右臂61前端设有刷洗头16及与刷洗头16连接的步进电机41、42和汽缸43。设置于右臂61前端的刷洗头16藉由步进电机41、42及汽缸43而可自由地移动及转动。
如图1所示，左臂62前端设有喷洗头32及连接并驱动左臂62、喷洗头32转动的步进电机。
作业时，刷洗头16及右臂61在步进电机41、42及汽缸43驱动下依箭头1E方向转动，从而与设置于真空吸盘上的晶圆接触，用以来回刷洗晶圆；左臂62及其上喷洗头32在步进电机驱动下依箭头1D方向转动，并由喷洗头32将供水器30供应的离子水喷出以喷洗晶圆表面；如此，便可于洗净槽10内高速旋转的晶圆同时被以喷洗头32喷出的离子水喷洗及被刷洗头16刷洗。
如图2、图3所示，习知晶圆清洗装置刷洗总成200包括设置于右臂61顶端的刷洗臂65、设置于刷洗臂61前端的刷洗头16及连接并控制刷洗头16旋转的第一步进电机41。设置于刷洗臂65前端的刷洗头16藉由步进电机41可自由地转动。右臂61系设置于基座64上，且在基座64上设有容器50、控制刷洗臂65左右旋转的第二步进电机42及带动刷洗臂65上下移动的汽缸43。当刷洗头16位于闲置位置时，以容器50容纳刷洗头16。
如图3所示，刷洗头16包括本体161、旋转轴162及刷毛163。于本体161与旋转轴162之间形成空间164。注水管63设置于刷洗臂65上，用以在既定时间注水至空间164中。
作业时，当习知的刷洗头16刷洗完一片晶圆表面后，刷洗头16藉由第二步进电机42带动而从洗净槽10上方移动至容器50上方，再藉由汽缸43带动而下降至容器50中，此时，第一步进电机41带动刷洗头16旋转，且注水管63向刷洗头16的空间164内注水，藉此可一边在刷洗头16旋转一边从刷毛163上方及侧边注水的情况下清洗刷毛163。
然而，习知晶圆清洗装置的刷洗总成200由于只藉由注水清洗刷毛163，对于吸附性较强的微尘并不易清除；且由于刷毛163清洗并不确实，可能造成晶圆间相互污染，且影响后续晶圆微尘清除。
发明内容
本发明的目的是提供一种清洗效果好、使用寿命长的晶圆清洗装置及其刷洗总成。
本发明包括工作平台、组设于工作平台上的基座、设置于基座上的右臂及刷洗总成；刷洗总成包括刷洗臂、设置于刷洗臂前端的刷洗头、连接并控制刷洗头旋转的第一步进电机、设置于基座上的容器、控制刷洗臂于清洗槽与容器之间旋转的第二步进电机、带动刷洗臂上下移动的汽缸及盛装于容器内的去离子水；容器上设有藉以震荡容器内去离子水的震荡器。
其中：
容器设有复数个向位于容器中且与去离子水分离的刷洗头喷水清洗的喷水孔。
容器设有与排水孔及与排水孔连通的排水器；排水器与容器构成排水器开启容器排水孔的电性连接。
设置于容器上复数个喷水孔连通接设经喷水孔向其内喷水的供水器；容器接设与排水器构成向排除脏污的去离子水后容器内补充洁净的去离子水电性连接的注水器。
由于本发明包括工作平台、组设于工作平台上的基座、设置于基座上的右臂及刷洗总成；刷洗总成包括刷洗臂、设置于刷洗臂前端的刷洗头、连接并控制刷洗头旋转的第一步进电机、设置于基座上的容器、控制刷洗臂于清洗槽与容器之间旋转的第二步进电机、带动刷洗臂上下移动的汽缸及盛装于容器内的去离子水；容器上设有藉以震荡容器内去离子水的震荡器。刷洗作业时，第一步进电机带动刷洗头旋转；旋转的刷洗头随藉由第二步进电机带动转动的刷洗臂转动至冼净槽上方，从而与设置于真空吸盘上高速旋转的晶圆接触，以来回刷洗晶圆；当刷洗头刷洗完成一片晶圆表面后，刷洗头随藉由第二步进电机带动转动的刷洗臂自洗净槽上方移动至容器上方；再随藉由汽缸带动的刷洗臂下降至容器中且与去离子水接触；此时启动震荡器，震荡去离子水以对刷洗头的刷毛作震荡清洗，藉以可较容易地将吸附性强的微尘振下，进而令刷毛具有较佳的洁净度，杜绝晶圆间相互污染，不仅清洗效果好，而且使用寿命长，从而达到本发明的目的。
附图说明
图1、为习知晶圆清洗装置结构示意立体图。
图2、为习知晶圆清洗装置刷洗总成结构示意立体图。
图3、为图2中A部局部放大图。
图4、为本发明晶圆清洗装置刷洗总成结构示意立体图。
图5、为图4中B部局部放大图(在离子水中)。
图6、为图4中B部局部放大图(离开离子水)。
具体实施方式
本发明晶圆清洗装置包括工作平台、组设于工作平台上的基座、设置于基座上的右臂及设置于右臂上的刷洗总成。
如图4、图5所示，本发明晶圆清洗装置刷洗总成包括刷洗臂190、设置于刷洗臂190前端的刷洗头180、连接并控制刷洗头180旋转的第一步进电机191、容器110、供水器150、排水器140、注水器170、控制刷洗臂190旋转的第二步进电机192、带动刷洗臂190上下移动的汽缸193及震荡器120。
如图5所示，刷洗头180包括本体181、旋转轴182及刷毛183。于本体181及旋转轴182之间形成空间184。注水管194设置于刷洗臂190上，用以在既定时间注水至刷洗头180的空间184中。
容器110设置于位于工作平台80上的基座64上。如图5所示，容器110中盛装有去离子水130；容器110设有复数个喷水孔111及排水孔112。
供水器150连通容器110上的喷水孔111，以向位于容器110中且与去离子水130分离的刷洗头180喷水。
排水器140与容器110排水孔112连通，并与容器110电性连接。
注水器170与排水器140电性连接。
震荡器120设置于容器110上，且震荡容器110内的去离子水130。
刷洗作业时，如图4所示，第一步进电机191带动刷洗头180旋转；旋转的刷洗头180随藉由第二步进电机192带动转动的刷洗臂190转动至冼净槽上方，从而与设置于真空吸盘上高速旋转的晶圆接触，以来回刷洗晶圆。
如图5所示，当刷洗头180刷洗完成一片晶圆表面后，刷洗头180随藉由第二步进电机192带动转动的刷洗臂190自洗净槽上方移动至容器110上方；再随藉由汽缸193带动的刷洗臂190下降至容器110中且与去离子水130接触；此时启动震荡器120，震荡去离子水130以对刷洗头180的刷毛183作震荡清洗，藉以振除刷毛183上附着较紧的微尘。
如图6所示，当刷洗头180随藉由汽缸193带动的刷洗臂190自容器110内上升，仍位于容器110中且与去离子水130分离时，关闭震荡器120，令供水器150经容器110上的喷水孔111向位于容器110中且与去离子水130分离的刷洗头180喷水，以将残留的微尘带离；与此同时，注水管194向刷洗头180的空间184内注水，以持续清洗刷毛183。
刷洗头180随藉由汽缸193带动的刷洗臂190继续自容器110内上升，并随藉由第二步进电机192带动转动的刷洗臂190自容器110上方移动至洗净槽上方，从而再次与设置于真空吸盘上高速旋转的第二片晶圆接触，用以来回刷洗第二片晶圆。
当刷洗头180刷洗完既定数量的晶圆且本身已进行相对次数清洗后，令排水器140开启容器110的排水孔112，以将容器110中使用过的去离子水130排除；并令与排水器140电性连接的注水器170向排除污去离子水后的容器110内补充洁净的去离子水130。
刷洗头180位于容器110中清洗时，可由第一步进电机191带动旋转；亦可不旋转。
本发明藉由加设震荡器120，可较容易地将吸附性强的微尘振下，进而令刷毛183具有较佳的洁净度，杜绝晶圆间相互污染，达到较好的清洗效果，并延长其使用寿命。

Claims (8)

1、一种晶圆清洗装置刷洗总成，它包括刷洗臂、设置于刷洗臂前端的刷洗头、连接并控制刷洗头旋转的第一步进电机、容器、控制刷洗臂于清洗槽与容器之间旋转的第二步进电机、带动刷洗臂上下移动的汽缸及盛装于容器内的去离子水；其特征在于所述的容器上设有藉以震荡容器内去离子水的震荡器。
2、根据权利要求1所述的晶圆清洗装置刷洗总成，其特征在于所述的容器设有复数个向位于容器中且与去离子水分离的刷洗头喷水清洗的喷水孔。
3、根据权利要求1或2所述的晶圆清洗装置刷洗总成，其特征在于所述的容器设有与排水孔及与排水孔连通的排水器；排水器与容器构成排水器开启容器排水孔的电性连接。
4、根据权利要求3所述的晶圆清洗装置刷洗总成，其特征在于所述的设置于容器上复数个喷水孔连通接设经喷水孔向其内喷水的供水器；容器接设与排水器构成向排除脏污的去离子水后容器内补充洁净的去离子水电性连接的注水器。
5、一种晶圆清洗装置，它包括工作平台、组设于工作平台上的基座、设置于基座上的右臂及刷洗总成；刷洗总成包括刷洗臂、设置于刷洗臂前端的刷洗头、连接并控制刷洗头旋转的第一步进电机、设置于基座上的容器、控制刷洗臂于清洗槽与容器之间旋转的第二步进电机、带动刷洗臂上下移动的汽缸及盛装于容器内的去离子水；其特征在于所述的容器上设有藉以震荡容器内去离子水的震荡器。
6、根据权利要求5所述的晶圆清洗装置，其特征在于所述的容器设有复数个向位于容器中且与去离子水分离的刷洗头喷水清洗的喷水孔。
7、根据权利要求5或6所述的晶圆清洗装置，其特征在于所述的容器设有与排水孔及与排水孔连通的排水器；排水器与容器构成排水器开启容器排水孔的电性连接。
8、根据权利要求7所述的晶圆清洗装置，其特征在于所述的设置于容器上复数个喷水孔连通接设经喷水孔向其内喷水的供水器；容器接设与排水器构成向排除脏污的去离子水后容器内补充洁净的去离子水电性连接的注水器。
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