CN1639836A - 具角度的旋转、清洗、及干燥模组与其制造及实施方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种晶片制备模组。此晶片制备模组具有包括晶片啮合滚筒的一容室。在制备期间，将晶片啮合滚筒定位于一角度并设计为以一角度旋转一晶片。

Description

具角度的旋转、清洗、及干燥模组与其制造及实施方法
技术领域
本发明涉及一种半导体晶片制备，特别是关于利用空间及处理效率高的旋转、清洗、及干燥(SRD)模组以进行半导体基板的清洁及干燥。
背景技术
在半导体装置的制造中执行晶片制备及清洁操作。在基板制备期间的一反复重覆的常见晶片制备操作是使用旋转、清洗、及干燥(SRD)模组以进行旋转清洗及干燥操作。典型地，在安装于SRD箱上的碗状部中执行旋转、清洗、及干燥操作，而其依序固定至转轴。典型地，马达将使转轴、安装在转轴上的夹头、及藉由装设至夹头的转轴指部而夹持的晶片旋转。通常，为了接收待制备的晶片，转轴指部是在碗状部之内向上移动，从而能使其延伸至碗状部之外及晶片处理平面之上。此时，末端执行器是输送待处理的晶片至转轴指部。在接收晶片之后，转轴指部及装设在其上的晶片向下移回并进入碗状部中，因而将晶片放置在晶片处理平面的高度。
通常，当以每分钟高转数(RPM)旋转晶片时，即经由栓部而施加去离子(DI)水至晶片表面之上，藉以清洗晶片。一旦冲洗操作已结束时，即关闭栓部而停止DI水的供应，并接着以高转速继续旋转晶片，藉以干燥晶片。一旦已完成干燥操作而达一第二时间，则将夹头、转轴指部、及晶片移出碗状部并位在晶片处理平面的上方。于此时，末端执行器即到达并将晶片从SRD模组中移除。
然而，有数种限制与习用SRD模组有关。主要地，在典型的SRD模组中，是在水平方位上处理晶片。因此，为了达成晶片表面无污染物，则必须以极高RPM旋转晶片达一极长的时间，因而增加每一晶片的旋转、清洗、及干燥周期。故可清楚理解，此减少SRD模组的整体产能。
第二限制为SRD模组之内的极重与极大的夹头组件的配置以及驱动夹头组件所需的极大马达。第三限制为使用足以容纳高旋转晶片达一极长时间所产生的多重作用力所需的庞大支撑架构。由于这些限制的组合效应，故习用SRD模组将具有极大的架构及支撑架构，因而不必要地占用极高价的清净室空间。
此外，除了不必要地占用高价的空间之外，夹头组件具有极复杂的设计。例如，设计夹头组件，使其能在碗状部的内旋转并上下移动，从而能接收或输送晶片。因此，夹头组件在碗状部之内的移动是使夹头必须维持适当的校准，从而能使其在精确的处理高度保持静止。而在夹头并非适当对齐的情况下，则必须重新对齐夹头组件。此处理是极耗时且费力，及SRD模组必须离线而导致时间的延长，因而减少产能。
此外，经常需要重新对齐时，夹头组件将执行将晶片载入至转轴指部及从转轴指部卸载晶片的不必要移动。藉由例子说明，在习用SRD模组中，将晶片载入至转轴指部之上是涉及四个阶段。首先，为了接收晶片，故将夹头及转轴移出碗状部之外，从而能使转轴定位在晶片处理平面上方。因此，为了将未处理的晶片输送至转轴指部的边缘，载持晶片的末端执行器是首先在(已位在上位置的)转轴指部水平面以上一高度处水平地在碗状部上方移动。之后，末端执行器必须向下移动(虽然在碗状部上方)，直到晶片到达转轴指的高度能使转轴指部啮合晶片的地方，一旦转轴指部啮合晶片，末端执行器即松开晶片并因而实际输送未处理的晶片至转轴指部。最后，为了拔出，必须使末端执行器略为向下移动，并在水平地离开碗状部上方之前离开晶片。以末端执行器的“Z”转速进行末端执行器的各种向上及向下移动，事实上，为极低的转速。因此，在各转旋、清洗、及干燥周期，仅载入及卸载晶片即耗费极长的时间。所以增加每一晶片的SRD周期，继而减少SRD模组的总产能。
鉴于前述，因而本技术领域中存在需要有一种旋转、清洗、及干燥模组，其能够占用较小的清洁室空间及产生较高的产能，而有效地提高在基板表面上的旋转、清洗、及干燥操作。
发明内容
大体而言，本发明藉由一旋转、清洗、及干燥(SRD)模组及其实施方法，而满足有效地最佳化在基板表面上执行旋转、清洗、及干燥的操作的需求。本发明的SRD模组是占用较小的清洁室空间，而产生较高的产能。较佳情况为，本发明的SRD模组实施一对驱动滚筒及一啮合滚筒，以旋转、清洗、及干燥操作期间啮合基板。将此对驱动滚筒及啮合滚筒配置在SRD模组之内，从而能当滚筒在旋转、清洗、及干燥操作期间啮合基板时，使包括有该基板的定义成一处理平面能与水平产生一处理角度。在较佳例子中，将该驱动滚筒设成旋转被啮合的基板，而该啮合滚筒则设成可缩回，从而能产生供该基板的载入及卸载的一清楚路径。
应该理解本发明可以各种型式加以实施，包括处理、设备、系统、装置、或方法。以下说明本发明的许多实施例。
在一实施例中，揭露一种在一旋转、清洗、及干燥(SRD)模组中的一基板的处理方法，该方法包括：提供待处理的基板、将SRD模组定位在一基板接收位置、将待处理的基板定向在由一角度限定的一插入位置、以此角度将基板插入至SRD模组之中、将SRD模组放置在一处理位置、旋转呈此角度的基板、冲洗呈此角度旋转的基板、及干燥呈此角度旋转的基板。
在另一实施例中，揭露一种在一旋转、清洗、及干燥(SRD)模组中的一基板的处理方法。该方法包括一啮合步骤，啮合一晶片在一处理平面，此处理平面设为使其与一水平面界定出一处理角度，且此处理角度设为使此SRD模组的性能最佳化、一旋转步骤，在此处理平面旋转晶片、及一清洁步骤，当旋转在此处理平面的晶片时，同时清洁晶片的一上表面及一下表面。
在又一实施例中，揭露一种在一旋转、清洗、及干燥(SRD)模组模组中之一基板的处理方法，该方法包括：一啮合步骤，啮合一晶片在一处理平面，此处理平面设为使其与一水平面界定出一处理角度，且此处理角度设为使SRD模组的性能最佳化、一旋转步骤，在此处理平面旋转晶片、及一清洁步骤，当旋转在此处理平面的晶片时，同时清洁晶片的一上表面及一下表面，此清洁步骤则包括：当旋转在此处理平面的晶片时，同时以DI水冲洗晶片的上表面及下表面、及当旋转在此处理平面的晶片时，同时旋加一兆频超音波流动(megasonic flow)至晶片的上表面及下表面。
在另一实施例中，提供一种在一旋转、清洗、及干燥(SRD)模组中的一基板的处理方法。该方法包手一啮合步骤，啮合一晶片在一处理平面，此处理平面设为使其与一水平面界定出一处理角度，并此处理角度设为使晶片的一干燥最佳化、一旋转步骤，在此处理平面旋转晶片、一清洁步骤，当旋转在此处理平面的晶片时，同时清洁晶片的一上表面及一下表面、及一干燥步骤，当旋转在此处理平面的晶片时，同时干燥晶片的上表面及该下表面。
在再一实施例中，揭露一种晶片制备模组。该晶片制备模组包括一容室，包括晶片啮合滚筒，将此晶片啮合滚筒定们在一角度，并设计此晶片啮合滚筒而以在制备期间以一角度旋转一晶片。
在另一实施例中，揭露一旋转、清洗、及干燥(SRD)模组。此SRD模组包括一容室，具有一外壁部，将此外壁部设成包括其中的一窗部，将此窗部界定在此外壁部之内，从而能与一水平面产生一处理角度、一对驱动滚筒，界定在此容室之内，将此驱动滚筒形成为当啮合待处理的基板时，同时旋转待处理的一基板、及一啮合滚筒，界定在此容室之内，此啮合滚筒设为啮合待处理的基板，此啮合滚筒及此对驱动滚筒设为啮合待处理的基板，从而能使待处理的基板与水平面产生基本上相等于处理角度的一角度。
本发明具有各种优点。最甚者，不像习用SRD模组，本发明的具角度的SRD模组是实施用以啮合及旋转呈一处理/插入角度的待处理基板的滚筒，从而设成最佳化基板表面的干燥。以此方式，将减少载入及卸载晶片所需的移动数目、减少旋转、清洗、及干燥周期所需的时间，因而提高产能。使用滚筒而非使用转轴指部及夹头为另一优点。即，藉由实施用以啮合晶片的滚筒，本发明的具角度的SRD模组将确保整个晶片的清洁，即确保晶片的上及下表面两面的清洁。另一优点为：由于啮合呈一角度的晶片，所以仅需要较少之用以处理晶片的机械性移动，因而可使用由低RPM至高RPM的非破坏性操作来处理晶片。
本发明的再一优点为使用滚筒而非使用夹头及转轴指部，故本发明的具角度的SRD模组100将小于现有的SRD模组，因而占用极少的清洁室空间。本发明又一优点为采用较佳的干燥方法。即，由于使用干燥协助机构、呈一角度的晶片的处理、及使用用以清洁晶片的高度挥发剂的组合效应的结果，故大幅地增进本发明的干燥操作。例如，本发明有效地干燥晶片，同时确保边缘清洁。因此，将缩短SRD模组的干燥周期，因而提高产能。最后，具角度的SRD模组将藉由实施非破坏性的低RPM而达成极干燥的晶片。
本发明的其它样态及优点将可参考以下的较佳实施例及各图式的说明而更加明显。
附图说明
图1为依照本发明的一实施例的示范的具角度的旋转、清洗、及干燥(SRD)的简化横剖面图。
图2A为依照本发明的一实施例的第一及第二驱动滚筒及啮合晶片的啮合滚筒的透视图。
图2B为显示依照本发明的另一实施例的藉由末端执行器而载入晶片的期间的移出定位的啮合滚筒俯视图。
图2C为显示依照本发明的又一实施例的藉由末端执行器而在载入晶片之后的啮合滚筒移回期初始位置的俯视图。
图3A为依照本发明的一实施例的固定晶片的第一驱动滚筒及第二驱动滚筒的简化侧视图。
图3B为依照本发明的又一实施例的驱动滚筒分解图。
图4A为描述依照本发明的再一实施例的藉由末端执行器从输入晶舟盒取出晶片的简化侧视图。
图4B为显示依照本发明的一实施例的使晶片重新平行对齐处理平面的具角度的方位的末端执行器的简化侧视图。
图4C为显示依照本发明的一实施例的在从具角度的SRD模组取出处理的晶片及其输送至输出晶舟盒中之后的重新对齐的简化侧视图。
图4D为显示依照本发明的一实施例的以插入/处理角度将晶片插入至具角度的SRD模组中。
图5是依照本发明的一实施例的输送处理的晶片至标准机械界面(SMIF)箱的末端执行器的示图。
图6是依照本发明的一样态的描述在具角度的SRD模组中处理晶片所执行的操作方法的流程图。
图7是依照本发明的又一样态的描述在具角度的SRD模组中处理晶片所执行的操作方法的流程图。
图8是依照本发明的另一样态的显示在具角度的SRD模组中清洁晶片的操作方法流程图。
图9是依照本发明的又一样态的显示在具角度的旋转、干燥、及清洗模组中清洁晶片的操作方法流程图。
图10是依照本发明的再一样态的显示在具角度的SRD模组中清洁晶片的操作方法流程图。
具体实施方式
以下说明用以最佳化基板表面的处理的旋转、清洗、及干燥(SRD)模组。较佳地，SRD模组实施一对用以在有角度的处理平面上啮合基板的驱动滚筒与啮合滚筒，故最佳化SRD模组的操作。在较佳实施例中，将驱动滚筒设成旋转，从而能驱动处理的基板。在一较佳例子中，将驱动滚筒设成旋转，从而能驱动处理的基板。在一较佳例子中，当驱动滚筒维持成其在旋转、清洗、及干燥期间旋转基板时的定位，则将啮合滚筒设成可缩回，从而能使其移入及移出定位，故分别提供基板的卸载及载入所需的空隙。
在以下说明中，为了提供对本发明的彻底理解，因此将提出许多具体的细节。然而，其可理解为熟悉本项技艺者是可在不需某些或所有具体的细节的情况下据以实施本发明。在此情况下，将不详细地说明熟知的制程操作以避免模糊本发明。
图1为依照本发明的一实施例的示范的具角度的SRD模组的简化横剖面图。此具角度的SRD模组包括容室102，其是设计为自给自足性，以下将详细说明其理由。如图所示，具角度的SRD模组更包括第一驱动滚筒120a、第二驱动滚筒120a’(未图示)、及啮合滚筒120b，全部设成为旋转、清洗、及干燥操作期间啮合晶片122。如上所述，第一驱动滚筒120a、啮合滚筒120b、及晶片122是配置在容室102之中，从而能使包括被啮合晶片122的平面的延伸与水平面之间产生处理角度。以此方式，定位呈处理角度的晶片122设为能藉由指向清洁流体而使其向下且离开处理中的晶片122而最佳化晶片122的干燥。在较佳实施例中，角度隤瑶d围从基本上为零(0)度至基本上为九十(90)度。
如图所示，使第一驱动滚筒120a耦合至插入到容室102的开口116a的滚筒驱动轴116。将第一驱动滚筒120a设成如同滚筒驱动轴116般在旋转方向106上旋转。在此实施中，为了以下将详细说明的理由，故藉由配置在容室102之外的驱动马达104而驱动滚筒驱动轴116及第一驱动滚筒120a。如图所示，耦合至驱动马达104的马达驱动轴110是在旋转方向106上旋转，因而导致安装在驱动驱动114a及114b上的驱动皮带112旋转。驱动滑轮114b的旋转将依序导致滚筒驱动轴116、驱动滚筒120a、及晶片122旋转。
应该注意到，当第一驱动滚筒120a及第二驱动滚筒120b在处理平面上啮合晶片122时，是将第二驱动滚筒120a’界定在第一驱动滚筒120a的120度角扇。而且，类似于第一驱动滚筒120a，是将第二驱动滚筒120a’设计成藉由类似于第一驱动滚筒120a的驱动马达而驱动。然而，在一实施例中，是可藉由一驱动马达而驱动第一及第二驱动滚筒120a及120b。此外，将第一驱动滚筒120a及第二驱动滚筒120a’设成在其旋转时，仍保持在其定位上。关于具角度的SRD模组100之内的第一驱动滚筒120a、第二驱动滚筒120a’、及啮合滚筒120b的定位的额外细节将在以下与图2A至图2C有关的说明中提出。
将第一驱动滚筒120a及第二驱动滚筒120a’设计成使晶片122旋转时，是仅同时将啮合滚筒122b设计成在处理晶片122的同时亦啮合住晶片122。此外，相较于设计成保持定位的第一驱动滚筒120a及第二驱动滚筒120a’，则将啮合滚筒120b设计成可缩回。即将啮合滚筒120b设计成可移进及出其定位，从而能提供晶片122的载入及卸载所需的足够间隙。在一实施例中，为了以下更详细说明的理由，故使用配置在容室102之外的气压缸140而使啮合滚筒120b移出其定位。如图所示，使啮合滚筒120b耦合至装设到气压缸140的活塞142的臂部146。将活塞142插入至容室102而穿过开口142a。当活塞142在移动方向144上移动时，活塞142将导致啮合滚筒120a移进及出定位。经由此例子，将活塞142的远离设计成牵引在其上的啮合滚筒120b，从而能使啮合滚筒120b充份地移出定位而提供末端执行器载入及卸载晶片122所需的适当间隙。在晶片的载入及卸载之后，将活塞142的行程设成可将啮合滚筒120b推回其初始位置。
继续参见图1，如上所述，具角度SRD模组100更包括具有上分配器126a及下分配器126b的清洁剂分配器126。上及下分配器126a及126b各具有各自的表面126a-1及126b-1，而各表面则包括多个孔部128。将多个孔部128设成为输送清洁流体至晶片122的上及下表面122a及122b之上。如图所示，在此实施例中，将上分配器126a的表面126a-1界定在容室102之内，从而能使表面126a-1面对晶片122的上表面122a。再者，如上所述，将下分配器126b的表面126b-1界定在容室102之内，从而能使表面126b-1面对晶片之下表面122b。然而，必须理解在另一实施中，只要清洁剂分配器126能提供基本上均匀的清洁液体涂布至晶片122的区段之上，亦可将清洁剂分配器126界定在容室102之内的不同位置上。
较佳情况为，经由多个孔部128而将流体喷射气流134输送至晶片122的上及下表面122a及122b上，从而能在任一已知时间，使晶片122的至少一区段受到清洁。以此方式，将确保清洁分配器126基本上均匀地施加清洁液体的涂布基本上覆盖从晶片中心延伸至晶片边缘的晶片122的局部。在一实施例，将流体喷射气流134基本上均匀地施加至处理中的晶片122之上及下表面122a及122b上，从而能使清洁流体覆盖晶片122之上及下面表122a及122b的基本上一半。
较佳情况为，将清洁剂分配器126设计成从上及下表面122a及122b逐出、松弛、及移除微粒的污染物、残留物、及化学物质。以例子说明，微粒的污染物是微粒及金属，而微小材料碎片的微粒则存在于晶片122之上或下表面122a或122b上(例如，灰尘、矽土(SiO2)、研浆残留物、聚合物残留物、金属薄片、大气灰尘、塑胶颗粒、矽土颗粒等等)。
较佳情况为，为了逐出、松弛、或移除污杂物，故将清洁剂分配器126设计成可实施形成为不会残留任何残留物在上及下表面122a及122b之上的高度蒸发的清洁流体。然而，必须理解在另一例子中，只要流体介质迅速地蒸发并且不会残留残留物时，本发明的清洁剂分配器126是可实施任一适当的流体介质而清洁晶片122的表面(例如，去离子水、氢氟酸(HF)、氢氧化铵(NH4OH)、氨、亚乙基二胺四乙酸(EDTA)、四甲基氢氧化铵(TMAH)、柠檬酸、盐酸、过氧化氢、MCC3000、MCC2500、其异丙醇(IPA)混合物、及任何清洁剂、任何溶剂等)。再者，依照本发明一实施例，清洁剂分配器126是设计为在上及下表面122a及122b上、沿着有角度的处理平面、在移动方向139’上来回移动(即，晶片122的半径r上来回移动)。
再者，在一例子中，在具角度的SRD模组之内于晶片122上执行的清洁操作更包括在处理平面上(即，以一角度)刷洗晶片122的上及下表面122a及122b。例如，在一实施例中，具角度的SRD模组可界定容室102之内的一上刷滚筒及一下刷滚筒。当定位时，将各上刷滚筒及下刷滚筒设成分别清洁晶片122的上表面122a及下表面122b。
如上所述，在一实施中，透过实施兆频超音波喷雾组件136施加兆频超音波而增强在具角度的SRD模组于晶片122上执行的清洁操作。如图所示，兆频超音波喷雾组件136包括上兆频超音波喷雾136a及下兆频超音波喷雾136b，并将各个分别设成清洁晶片122的上表面122a及下表面122b。如图所示，上兆频超音波喷雾136a包括装设至上兆频超音波喷雾喷嘴138a的上兆频超音波臂部137a。将上兆频超音波喷雾喷嘴138a设成将受兆频超音波频率的声波搅动的液体喷洒至晶片122的上表面122a上。依相同的方式，附在下兆频超音波喷雾136a的兆频超音波臂部137b之上的下兆频超音波喷雾喷嘴138b是将受兆频超音波频率的声波搅动的液体的圆锥形喷雾施加至晶片122的下表面122b上。经由各自之上及下兆频超音波臂部137a及137b中的相关的管路或其它中空的通路而将液体输送至各上及下兆频超音波喷雾喷嘴138a及138b。
在此实施例中，是将各上及下兆频超音波喷雾喷嘴138a及138设成旋转。在不同的例子中，除了旋转之外，将各上及下兆频超音波喷雾喷嘴138a及138设计成在兆频超音波移动方向139上沿著有角度的处理平面而来回地在上及下表面122a及122b之上移动。即，将上及下兆频超音波喷专利号喷嘴138a及138设成为从晶片122的中心移动到晶片122的边缘，并接着回到晶片122的中心(即，来回地在晶片122的半径r的上移动)。所以，在晶片122的清洁之后，藉由松弛、软化、逐出、及移除残留在上及下表面122a及122b之上的更微小的微粒污染物、残留物、及化学物质，兆频超音波喷雾组件136将增强清洁剂分配器126的清洁。
本技术领域之一般技术者必须理解在不同的实施例中，只要兆频超音波组件136能将受兆频超音波频率的声波搅动的液体喷洒至晶片122的上及下表面上，兆频超音波喷雾组件136是可具有不同的元件。再者，兆频超音波喷雾组件136可将任何适当的淮体喷洒至晶片122的上及下表面122a及122b上(例如，DI水)。此外，兆频超音波圆锥形喷雾的喷洒期间及强度是随着预先建立的处理资料需求而异。
继续图1的实施例，经由实施气体分配机构及分散气流机构的两独立元件的干燥协助处理而增强具角度的SRD模组100的干燥操作。在气体分配机构中，具角度的SRD模组包括多个喷嘴124a、124a’(此图未图示)，及分别穿过开口124a-1、124a-1’、及125b-1而插入至容室102中的喷嘴124b。如图所示，将各喷嘴124a、124a’、及124b配置在容室102之内，从而能将分配至各喷嘴124a、124a’、及124b的气体分别施加至第一驱动滚筒120a、第二驱动滚筒120a’、及啮合滚筒120b上。以此方式，经由喷嘴124a、124a’、及124b而分配的气体将使残留在各第一或第二驱动滚筒120a及120a’及啮合滚筒120b之上的任何液体被吹掉，因而干燥滚筒及处理中的晶片122的边缘。再者，藉由将液体吹离上及下表面122a及122b，气体经由喷嘴124a、124a’、及124b的分配将进一步增强晶片122之上及下表面122a及122b的清洁。因此，气体分配机构达成干燥滚筒，同时不仅增强晶片表面的干燥，更增强晶片边缘的干燥。
藉由例子说明，在此实施例中，将吹气喷嘴124a、124a’、及124b设成为用以将加热的氮气分配至第一及第二驱动滚筒120a及120a’及啮合滚筒120b上。然而，在不同例子中，可使用任何适当的气体，从而促进驱动滚筒120a及120a’及啮合滚筒120b、晶片122的边缘、及上及下表面122a及122b的干燥(例如，CO2、清洁干燥空气(CDA)、氮气门等。)。
藉由采用分散气流机构将进一步增进晶片的干燥。如图所示，将多个气体供给孔130界定在容室102的内壁102a上，从而能允许气体在容室102的内流动。将气体供给孔130设成具有指向晶片122之上及下表面122a及122b的气体流动方向132。依此方式，将气体均匀地分布至整个容室102，从而能基本上促进上及下表面122a及122b两面的均匀干燥。
较佳地，利用极小微粒抓取(Ultra Low Particulate Arresting)过滤器而过滤分布至整个容室102中的气体。此外，在较佳实施例中，可实施的气体为空气或氮气。然而，在另一例子中，可使用任何适当的气体而促进晶片之上及下表面122a及122b两面的均匀干燥。依据一例子，将导管的气流导至晶片122的上及下表面122a及122b，并如以下的说明，接着使其排出。
继续参见图1的实施例，具角度的SRD模组100的容室102更包括排出部150a，其耦合至配置在容室102之外的排出管道150。将排出部150a设成为在容室102之内接收气体流动及液体流动，及利用排出管道150将之移除到容室102之外。以此方式，在模组的旋转、清洗、及干燥操作期间，使容室102的内的环境保持清洁。
除实施排出部150之外，本发明的具角度的SRD模组100不仅在SRD容室102之外配置气压缸140，更配置驱动马达104及104’，因而进一步清除进入容室102之中的微粒污染物。再者，将各滚筒驱动轴116及116’及活塞142分别设成为固定在一对密封垫118及148之内。将密封垫118及148配置在极接近容室102之开口116a-1、11 6a-2、及142a-1之处。以此方式，将有利于密封垫118及148分别啮合固定在其定位上的滚筒驱动轴116及活塞142，因而预防过多的微粒污染物进入容室102之中。
再者，具角度的SRD模组100实施双阻障容室。即，除了容室102之外，模组亦实施设成为封住容室102的外容室102’(此图未图示)。以此方式，将外容室102’设成为容纳任何泄漏自容室102的液体或气体。在泄漏发生的情况时，将界定在外容室102’及容室102之间的排出设成为陷入两容室102及102’之间的废物的配置。
因此，本发明的具角度的SRD模组100不仅彻底、迅速、且高效率地清洁及干燥晶片122的边缘，更清洁及干燥其上及下表面122a及122b。再者，当具角度的SRD模组100是采用驱动滚筒而非夹头与转轴指以旋转晶片时，则容室102将远小于现有的SRD模组，因而占用较小的洁净室空间。此外，由于干燥协助机构、以一角度的晶片处理、及使用高度蒸发的溶剂以清洁晶片的组合效应，因此将进一步增强具角度的SRD模组100的干燥操作。例如，较佳情况为，具角度的SRD模组100可实施基本上为1000RPM的转速以产生干燥的晶片。因此，具角度的SRD模组100实施较低的RPM即可产生较干燥的晶片，因而并不需实施庞大架构以支撑本发明的SRD模组100。因此，当本发明的SRD模组100采用较小的破坏性转速以高效率地达成更干燥且更洁净的处理晶片时，其同时占用更小的空间。
参见图2A，其显示依照本发明一实施例的载持晶片的第一及第二驱动滚筒120a及120a’及啮合滚筒120b的透视图。如图所示，第一及第二驱动滚筒120a及120b及啮合滚筒120b各被界定在晶片122的边缘附近，从而将其各放置其它两滚筒的120度的角度之内。即，形成在第一驱动滚筒120a及第二驱动滚筒120a’之间的角度α、形成在第一驱动滚筒120a及啮合滚筒120b之间的角度β、及形成在啮合滚筒120b及第二驱动滚筒120a’之间的角度δ各设成为相等的120度。再者，如图所示，将啮合滚筒120b设计成在移动方向121上来回移动。
本技术领域之一般技术者必须注意到，是可将第一及第二驱动滚筒120a及120b及啮合滚筒120b界定成位在晶片122四周的角度α、β、及δ并非相等之处。再者，必须注意到，在不同实施例中，可实施一或两个以上的驱动滚筒以在旋转、清洗、及干燥操作期间旋转晶片。
依照本发明之一实施例，参见有关的图2B及图2C，将进一步了解藉由末端执行器的晶片122载入期间的啮合滚筒120b的移动。如图2B所示，当装设至其上具有多个吸口152a’的末端执行器152的叶片154从移动方向153a上靠近而载入晶片122时，将从移动方向121a上拉离啮合滚筒120b。以此方式，末端执行器152是具有足够间隙以将晶片122输送至第一及第二驱动滚筒120a及120a’。之后，如图2C所示，在晶片载入至SRD模组之后，并在末端执行器臂部152从移动方向153b上退出及离开啮合滚筒120b的移动方向之后，即释放啮合滚筒120b，从而能回到其初始位置。所以，在以下与图4A至图4D及图5有关的详细说明中，将减少用以使晶片载入及卸载出本发明的具角度的SRD模组100的移动的数目。
参见图3A至图3B，将进一步了解不仅藉由驱动及啮合滚筒的构造。更藉由第一及第二驱动滚筒及啮合滚筒的晶片122的啮合。图3A描述依照本发明之一实施例的固定晶片122的第一驱动滚筒120a及第二驱动滚筒120a’的简化侧视图。如图所示，第一驱动滚筒120a具有下轮子120a-1、上轮子120a-2、及一对用以啮合待处理的晶片122的夹环120a-3。依此相同的方式，将第二驱动滚筒120a’设成为包括下轮子120a’-1、上轮子120a’-2、及一对用以啮合晶片122的夹环120a’-3。
如图3B的第一驱动滚筒120a的分解图所进一步显示。此对夹环120a-3是具有下夹环120a-3a、上夹环120a-3b、及V形沟槽120a-3c。将V形沟槽120a-3c设成为在旋转、清洗、及干燥操作期间使晶片旋转时，同时啮合及固定晶片122。较佳情况为，在一实施中，第一及第二驱动滚筒120a及120a’及啮合滚筒120b在V形沟槽中实施聚氨酯衬垫，从而固定及啮合晶片。然而，在另一例子中，则加工聚氨酯滚筒的第一及第二驱动滚筒120a及120a’及啮合滚筒120b，从而使其具有V形沟槽。
参见相关的图4A至图4D，将进一步了解晶片的载入至及卸载自SRD模组100、及其从载入站164的输入晶舟盒168至输出晶舟盒158的输送。如图4A的实施例的侧视图所示，当末端执行器152及叶片156位在水平位置时，机械手臂156将同时实施末端执行器152，从而从输入晶舟盒168中取出晶片122。
之后，如图4B所示，使机械手臂156伸高至SRD模组100的高度。如图所示，叶片154已移动末端执行器152及晶片122，从而能使晶片122对齐具角度的处理平面的方位。以此方式，将消除载入晶片时的不必要步骤，因而提高具角度的SRD模组的效率。
如图4C所示，一旦SRD模组100已结束晶片122的处理，则当晶片122仍在具角度的位置上时，末端执行器152是同时从SRD模组取出晶片122。又，消除了晶片122的卸载的不必要步骤。之后，叶片156移动，从而能将末端执行器152及晶片122对齐在水平方位上而将洁净的晶片122传送至输出站。如图4C所示，在一实施中，末端执行器152将晶片122卸载至输出晶舟盒158的定位在界定在输出架162的基底160上。如图所示，将输出晶舟盒158设成为载持一些清洁的晶片122。在另一实施例中，如以下与图5有关的说明中，是使用标准机械界面(SMIF)箱以代替输出晶舟盒158。
图4D是描述依照本旭有的一实施例的晶片122呈一插入/处理角度地插入至SRD模组100之中。如上所述，将具有角度方位的窗部102c界定在容室102的侧壁102b中，因而允许末端执行器152高效率地以插入/处理角度将晶片122插入SRD模组中。当末端执行器靠近SRD模组时，将窗部102c下推，从而能清除供末端执行器152将待处理的晶片122插入的路径。将窗部102c界定于具角度的方位是有利于减少末端执行器152的载入及卸载晶片122所需的移动数目。详言之，由于窗部102c、插入的晶片122、及末端执行器152的各个皆与水平面形成一角度，而此角度则基本上相等于晶片处理平面与水平面之间所形成的角度(即，处理角度θ)，故可移动数目。
虽然在各实施例中，已命名用末端执行器而将晶片122载入至/卸载自滚筒，本技术领域的一般技术者必须理解，只要可达成晶片122的载入及卸载出第一及第二驱动滚筒120a及120b的功能，亦可使用其它相等的机构。
在一示范的实施例中，如图5所示，将末端执行器152设成为使洁净的晶片122卸载至标准机械界面(SMIF)箱159。如上所述，SMIF箱159包括界定在输出架162’的基底160’上的输出晶舟盒158’。以此方式，一旦SMIF箱159是充满洁交通的晶片122时，则降低输出架162’，并使覆一盖子装设至SMIF箱159，因而使洁净的晶片122保持在清洁环境中。
参见图6的流程图600，其显示依照本发明的一实施的于具角度的SRD模组中处理晶片所执行的操作方法。此方法是始于操作602，其中确认具角度的SRD模组中的待处理的晶片。接着，在操作604中，使用末端执行器而取出确认的晶片。之后，在操作606中，使SRD模组定位成晶片接收位置。例如，在一实施例中，拉下SRD模组的侧壁内的界定成一角度的窗部，因而产生供末端执行器使用的插入路径。除了打开窗部之外，亦将SRD模组之内的界定在处理平面上可缩回啮合滚筒拉出，因而使啮合滚筒移离其位置并离开末端执行器的路径。
继续至操作608，末端执行器是移动取出的晶片，从而能使其呈插入角度。较佳情况为，插入角度是基本上相等于处理角度，因而可减少末端执行器插入晶片所需的移动数目。之后，在操作610中，将待处理的晶片以插入角度插入至SRD模组之中。最后，在操作612中，将SRD模组置于处理位置。即，释放在最初是移离其位置以提供晶片载入的所需间隙的啮合滚筒而使其回去到初始位置。
参见图7所显示的流程图700，其显示依照本发明之一实施例的于具角度的SRD模组中用以处理晶片的操作方法。方法700是始于操作702，其中以一角度旋转晶片，并随着操作704而清洁晶片的上及下表面。如与图1有关的详细说明中，使用设成为施加清洁剂至旋转的晶片的上及下表面两者的上的清洁剂分配器而执行晶片的清洁。较佳情况为，将清洁操作设成为逐出、松弛、及移除残留在晶片的上及下表面之上的微粒污染物、残留物、及化学物质。
之后中，在操作706中，持续第一时间地清洗晶片的上及下表面。之后，此方法继续至操作708，其中施加兆频超音波至晶片的上及下表面之上。较佳情况为，在清洁操作之后，施加兆频超音波以逐出、松弛、及移除残留在晶片的上及下表面之上的更微小微粒污染物、残留物、及化学物质。接着，在操作710中，施加第二清洗至晶片的上及下表面。最后，在操作712中，藉由以一角度地旋转晶片而使其干燥。在各较佳实施例中，使用与图1详细说明有关的干燥协助机构的协助而促进晶片的干燥。
如图8的流程图800，其显示依照本发明的一实施例的清洁晶片的操作方法。如上所述，方法800是始于操作802，其中以一角度旋转晶片，随着操作804的藉由施加氢氟酸(HF)及去离子水的混合物而清洁圆的上及下表面。较佳情况为，HF于氢氟酸(HF)及去离子水的混合物中的浓度从大约1％至大约2％。
继续至操作806，施加兆频超音波至晶片的上及下表面的上。继而，在操作808中，施加异丙醇及去离子水的混合物至晶片的上及下表面之上。最后，在操作810中，以一角度旋转晶片而使其干燥。
图9的流程图900显示依照本发明的另一实施例的于具角度的SRD模组中用以清洁晶片的操作方法。清洁方法900是始于操作902，其中以一角度旋转晶片，并随着操作904的藉由施加去离子水而清洁晶片的上及下表面。接着，于操作906中，藉由施加异丙醇及去离子水的混合物而清洗晶片的上及下表面。最后，于操作908中，以一角度旋转晶片而使其干燥。
图10的流程图1000是显示依照本发明的又一实施例的清洁晶片的操作方法。清洁方法1000是始于操作1002，其中以一角度旋转晶片，并随着操作1004而以氢氟酸(HF)及去离子水的混合物中洗晶片的上及下表面。接着，在操作1006中，藉由施加异丙醇及去离子水的混合物而清洗晶片的上及下表面。最后，在操作1008中，以一角度旋转晶片而使其干燥。
在所述的操作方法600至1000中，藉由滚筒啮合及旋转晶片并同时使具角度的晶片旋转、清洗、及干燥是有利于减少载入及卸载晶片所需的末端执行器的移动数目。此外，使用非破坏性的基本上低的RPM将促进晶片的干燥。再者，使用滚筒以啮合晶片是大幅地减少SRD模组的尺寸，同时可确保晶片的上及下表面两者的洁净。
虽然为了提供对本发明的彻底理解，而提出许多具体的细节，但可在本发明的范围内作各种修改及变化。例如，在此说明的实施例基本上针对旋转、冲洗、及干燥(SRD)晶片；然而，应当理解本发明的具角度的SRD模组亦适用于任何种类的基板的旋转冲洗。再者，若需要时，应当理解本发明的具角度的SRD模组亦适用于任何尺寸的晶片或如硬式碟片等基板的旋转冲洗。此外，本发明的实施例已实施马达，从而旋转驱动滚筒及气压缸而重新安置啮合滚筒，但本技术领域之一般技术者必须理解亦可使用任何能执行这些功能的适当装置。因此，本实施例应视为例示性而非限制性，而并非将本发明狭义地限制于该较佳实例。凡依本发明所做的任何变更，皆属本发明申请专利的范围。

Claims (24)

1.一种在一旋转、清洗、及干燥(SRD)模组中的晶片处理方法，该方法包含：
啮合一晶片在一处理平面中，此处理平面设为使其与一水平面界定出一处理角度，此处理角度设为使此SRD模组的性能最佳化；
在此处理平面旋转晶片；和
当在此处理平面旋转晶片时，同时清洁晶片的一上表面及一下表面。
2.如权利要求1的在一SRD模组中的晶片处理方法，其中该清洁步骤包括刷洗、冲洗、及施加兆频超音波流体之一。
3.如权利要求1的在一SRD模组中的基板处理方法，其中啮合在一处理平面的一晶片包括：
将该SRD模组定位在一基板接收位置；
将待处理的基板定向在一由插入角度所限定的插入位置；
将该基板以该插入角度插入至该SRD模组之中；
将该SRD模组放置在一处理位置；
4.如权利要求3的在一SRD模组中的基板处理方法，其中将该SRD模组定位在一基板接收位置包括：
打开配置在该SRD模组的一壁部中的一窗部。
5.如权利要求3的在一SRD模组中的基板处理方法，其中将待处理的该基板定向在该插入位置包括：
移动该基板，从而能产生界定在该基板与一水平面之间的角度。
6.如权利要求3的在一SRD模组中的晶片处理方法，其中啮合在该处理平面的该晶片的该啮合步骤包括：
将一啮合滚筒从一第一位置移动到一第二位置，该移动设为提供用以插入该晶片的间隙；
以一插入角度插入待处理的该晶片；
使用一对驱动滚筒而啮合待处理的该晶片；
释放该啮合滚筒而回到该第一位置；及
使用该啮合滚筒啮合待处理的该晶片。
7.如权利要求6的在一SRD模组中的晶片处理方法，其中将该插入角度设成基本上相等于该处理角度。
8.如权利要求1的在一SRD模组中的晶片处理方法，其中旋转在该处理平面的该晶片的该旋转步骤包括：
使用一对驱动滚筒而旋转该晶片。
9.如权利要求1的在一SRD模组模组中的晶片处理方法，其中当旋转在该处理平面的该晶片时，同时清洁该晶片的该上表面及该下表面的清洁步骤包括：
施加一清洁液体到该基板的该上表面上，该施加设为在该晶片的该上表面的一区段上形成一基本上均匀的该清洁液体层；及
施加一清洁液体到该基板的该下表面上，该施加设为在该晶片的该下表面的一区段上形成一基本上均匀的该清洁液体层。
10.如权利要求2的在一SRD模组中的晶片处理方法，其中施加兆频超音波液体包括：
施加一兆频超音波液体到该基板的该上表面上，该施加设为在该晶片的该上表面的一区段上形成一基本上均匀的该兆频超音波液体层；及
施加一兆频超音波液体到该基板的该下表面上，该施加设为在该晶片的该下表面的一区段上形成一基本上均匀的该兆频超音波液体层。
11.如权利要求1的在一SRD模组中的晶片处理方法，更包含以下步骤：
施加一第一气体至处理中的该晶片的一边缘之上；
施加一第二气体至处理中的该晶片的该上表面及该下表面之上，并经由突出在该SRD模组的内壁之内的供应孔部而将该第二气体导入至该SRD模组之中。
12.一种在一旋转、清洗、及干燥(SRD)模组中的晶片处理方法，该方法包含以下步骤：
啮合一晶片在一处理平面中，该处理平面设为使其与一水平面界定出一处理角度，且该处理角度设为使该晶片的一干燥最佳化；
在该处理平面旋转该晶片；
当在该处理平面旋转该晶片时，同时清洁该晶片的一上表面及一下表面；及
当在该处理平面旋转该晶片时，同时干燥该晶片的该上表面及该下表面。
13.如权利要求12的在一SRD模组中的晶片处理方法，更包含以下步骤：
当在该处理面旋转该晶片时，施加兆频超音波流动至该晶片的该上表面及该下表面。
14.一种晶片制备模组，包含：
一容室，包括晶片啮合滚筒，将该晶片啮合滚筒定位在一角度，并设计该晶片啮合滚筒而用以在制备期间以一角度旋转一晶片。
15.如权利要求14的晶片制备模组，其中该制备包括冲洗、洗洁、干燥、刷洗、及施加兆频超音波流体之一。
16.如权利要求14的晶片制备模组，更包含：
至少一清洁剂分配器，设成在该制备的至少部分期间施加一流体至该晶片的一表面。
17.如权利要求14的晶片制备模组，更包含：
一喷嘴，设成施加一气流朝向晶片啮合滚筒的至少其中一个。
18.如权利要求14的晶片制备模组，更包含：
一兆频超音波喷雾组件，用以施加一兆频超音波叶雾至该晶片的一表面。
19.如权利要求14的晶片制备模组，其中该晶片啮合滚筒的至少之一为一驱动滚筒。
20.一种旋转、清洗、及干燥模组，包含：
一容室，其具有一外壁，并将该外壁设成具有其中之一窗部，而该窗部则形成在该壁之内，从而能与一水平面产生一处理角度；
一对驱动滚筒，其形成在该容室之内，并当啮合待处理的该基板时，将该驱动滚筒设成用以旋转待处理之一基板及
一啮合滚筒，其形成在该容室之内，并将该啮合滚筒设成用以啮合待处理的该基板，该啮合滚筒与该对驱动滚筒则设成用以啮合待处理的基板，从而能使待处理的基板与该水平面产生基本上相等于该处理角度的一角度。
21.如权利要求20的旋转、清洗、及干燥模组，更包含：
一清洁剂分配器，界定在该容室之内，将该清洁剂分配器设成清洁待处理的该基板的一上表面及一下表面。
22.如权利要求20的旋转、清洗、及干燥模组，更包含：
一兆频超音波组件，界定在该容室之内，将该兆频超音波组件设成施加至待处理的该基板的一上表面及一下表面。
23.如权利要求20的旋转、清洗、及干燥模组，更包含：
多个吹气喷嘴，界定在该容室的一内壁之内，将至少一吹气喷嘴设成分配一第一气体至该驱动滚筒及该啮合滚筒的各个之上。
24.如权利要求20的旋转、清洗、及干燥模组，更包含：
多个孔部，界定在该容室的一内壁之内，从而能将一第二气体导入至该容室之中，将该第二气体设成基本上均匀地干燥待处理的基板的一上表面及一下表面。
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