TW201330084A - 晶片清洗裝置及其工序方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及晶片清洗裝置及其工序方法，更詳細地，涉及在用於去除晶片顆粒的清洗過程中即使不使用中性洗劑也能夠完全去除上述顆粒來提供優質的晶片之晶片清洗裝置及其工序方法。

Description

晶片清洗裝置及其工序方法

本發明涉及晶片清洗裝置及其工序方法，更詳細地，涉及在用於去除晶片顆粒的清洗過程中即使不使用中性洗劑也能夠完全去除上述顆粒來提供優質的晶片的晶片清洗裝置及其工序方法。

一般來講，晶片製造工序過程中包括使用化學/機械拋光裝備（CMP裝備）等進行的晶片拋光工序、用於去除作為在上述晶片拋光工序中產生的雜質的顆粒（Particle）的晶片清洗工序。.

在這種晶片清洗工序中，為了提高輸送類型的橫型刷的清洗力，如圖1所示，多次將化學製品（chemical）等中性洗劑追加到清洗工序中來去除晶片的顆粒來作為最終工序。

然而，這種利用中性洗劑進行的晶片清洗工序，儘管存在當使用中性洗劑用刷子刷的工序時應當容易去除晶片上的顆粒的要求，但存在結束清洗工序後仍有固著型顆粒殘留的問題。

並且，由於晶片清洗工序需要使用中性洗劑，因而存在晶片的製造單價上升的問題。

本發明是為了解決上述問題而提出的，本發明的目的在於，提供如下的晶片清洗裝置及其工序方法：借助超純水初始清洗收納在盒中的晶片後，進行再次清洗的步驟，即，借助與上述晶片自轉的同時另行旋轉的旋轉刷，並將上述晶片自轉時產生的離心力設定為用於另行去除顆粒的參量（parameter），不使用中性洗劑只用超純水個別地清洗經上述初始清洗後的上述晶片，從而能夠提高清洗力。

並且，本發明的再一目的在於，提供因未使用中性洗劑而能夠降低晶片的製造單價的晶片清洗裝置及其工序方法。

並且，本發明的另一目的在於，提供具有多個用於實現再次清洗的單元能夠在短時間內清洗大量晶片，因而能夠縮短清洗工序所需時間的晶片清洗裝置及其工序方法。

為了解決如上所述的技術問題，本發明的晶片清洗裝置包括：第一清洗部，針對收納在盒中的晶片，在收容有超純水的浸漬單元利用氮泡沫清洗上述晶片；第二清洗部，與上述第一清洗部相鄰設置，將清洗後的上述晶片放置於旋轉卡盤，並借助上述旋轉卡盤的旋轉和旋轉刷再次清洗上述晶片；乾燥部，與上述第二清洗部相鄰設置，用於對再次清洗後的上述晶片進行乾燥；移送部，用於從上述第一清洗部向上述第二清洗部移送上述晶片或從上述第二清洗部向上述乾燥部移送上述晶片，該移送部具有晶片處理器；以及控制部，用於控制上述第一清洗部、第二清洗部、乾燥部以及移送部。

並且，優選地，上述第二清洗部以多個單元構成，以反復進行多次將上述晶片再次清洗的工序。

並且，優選地，上述第二清洗部中包括第一分配噴嘴，該第一分配噴嘴用於向旋轉卡盤方向噴射超純水。

並且，優選地，上述移送部中還具有傳送臂。

並且，優選地，上述乾燥部中具有乾燥卡盤，該乾燥卡盤用於使經由上述第二清洗部的晶片旋轉。

本發明的晶片清洗方法包括以下步驟：步驟1），將收納在盒中的晶片收容到在浸漬單元收容的超純水中，利用氮泡沫第一次清洗晶片的步驟；步驟2），利用旋轉卡盤和旋轉刷使用超純水再次清洗經上述步驟1）後的晶片的步驟；步驟3），對經上述步驟2）後的晶片進行乾燥的步驟。

並且，優選地，上述步驟2）中，上述旋轉卡盤和旋轉刷分別按正方向或逆方向旋轉，上述旋轉卡盤和旋轉刷按相互不同的方向旋轉來清洗上述晶片。

此時，優選地，上述旋轉刷一邊從上述晶片的中心一側向邊緣方向掃掠一邊移動。

並且，優選地，上述步驟2）由多個單元進行，以依次清洗上述晶片，上述多個單元中的至少某一個單元反復實現清洗上述晶片的工作狀態或不清洗上述晶片的等候狀態。

並且，優選地，上述步驟2）中，在等候狀態下使用超純水清洗上述旋轉刷。

根據本發明，借助超純水初始清洗收納在盒中的晶片後，進行再次清洗的步驟，即，借助與上述晶片自轉的同時另行旋轉的旋轉刷，並將上述晶片自轉時產生的離心力設定為用於另行去除顆粒的參量，不使用中性洗劑只用超純水個別地清洗經上述初始清洗後的上述晶片，從而具有能夠提高清洗力的效果。

並且，因未使用中性洗劑，而具有能夠降低晶片的製造單價的效果。

並且，具有多個用於實現再次清洗的單元，能夠在短時間內清洗大量晶片，因而具有能夠縮短清洗工序所需時間的效果。

以下，參照附圖對本發明的實施例的結構進行說明。

首先，參照圖2，本發明的實施例的晶片清洗裝置1大體包括設置部10、第一清洗部20、第二清洗部30、乾燥部40、移送部50以及控制部60。

首先，設置部10作為供下文中的第一清洗部20、第二清洗部30、乾燥部40、移送部50以及控制部60設置的結構部件，通過水準框架和垂直框架的結合而成。

並且，第一清洗部20固定設置在設置部10，該第一清洗部20作為使用超純水和氮泡沫來將收納在盒C中的晶片W清洗的結構部件，包括浸漬單元21及泡沫噴嘴（Bubble Nozzle）27。

在這裡，如圖3所示，在浸漬單元21的下部形成可收容超純水的收容空間23，以收容收納有晶片W的盒C整體。

此時，浸漬單元21可具有進行上升/下降動作的升降裝置（未圖示），以使用超純水收容收納有晶片W的盒C或解除收容。

並且，優選地，浸漬單元21還具有固定機構25，以防止盒C的位置因移送部50而變形。

並且，泡沫噴嘴27以與浸漬單元21相鄰的方式進行設置，該泡沫噴嘴27用於向超純水的內側生成氮泡沫。

並且，第二清洗部30以與第一清洗部20相鄰的方式設置在設置部10，該第二清洗部30作為用於再次清洗經上述第一清洗部20清洗後的晶片W的結構部件，包括旋轉卡盤31、旋轉刷33以及第一分配噴嘴35。

在這裡，如圖4所示，在旋轉卡盤31形成放置部件31a，該放置部件31a以包圍晶片W的外周面的方式放置於驅動馬達31b的上部。

並且，旋轉刷33以相隔規定距離的方式形成於上述旋轉卡盤31的上部，旋轉刷33包括與放置在放置部件31a的晶片W的上表面磨擦的刷子33a和用於驅動上述刷子33a的驅動馬達33b。

此時，第二清洗部30具有用於供給超純水的第一分配噴嘴35，上述第一分配噴嘴35具有向放置在放置部件31a的晶片W的上表面供給超純水的結構。

並且，優選地，第二清洗部30以多個單元設置在設置部10。

並且，乾燥部40以與第二清洗部30相鄰的方式設置在設置部10，該乾燥部40作為用於對經上述第二清洗部30清洗後的晶片W進行乾燥的結構部件，包括防飛散膜41、乾燥卡盤43以及第二分配噴嘴45。

在這裡，在防飛散膜41的內側形成空間部41a，在防飛散膜41的上部形成開口部41b，晶片W出入該開口部41b。

並且，乾燥卡盤43形成於防飛散膜41的內側，該乾燥卡盤43可在晶片W被固定放置的狀態下借助驅動馬達旋轉。

並且，第二分配噴嘴45設置於防飛散膜41的內側，用於向晶片W的上表面供給超純水。

此時，優選地，在乾燥部40還形成排出孔47，以使隨著上述乾燥卡盤43的旋轉而飛散的超純水沿著防飛散膜41的內壁向外部排出。

並且，移送部50設置在設置部10，該移送部50作為用於向上述的第一清洗部20、第二清洗部30以及乾燥部40分別移送晶片W的結構部件，包括晶片處理器（handler）51及傳送臂53。

在這裡，晶片處理器51沿著形成在設置部10的軌道移動而收納或引出晶片W。

此時，優選地，上述晶片處理器51設置在第一清洗部20與第二清洗部30之間或分別設置在第二清洗部30與乾燥部40之間，來收納或引出晶片W。

並且，傳送臂53沿著形成在設置部10的軌道移動，在以單個單元或多個單元構成的第二清洗部30收容晶片W或引出晶片W。

並且，控制部60作為用於控制第一清洗部20、第二清洗部30、乾燥部40以及移送部50的結構部件，可根據工作環境設置在設置部10或另行設置並進行電控。

下面，將以上述結構為基礎對本發明的晶片清洗方法進行說明。

首先，將收納有晶片W的盒C收容到收容有超純水的浸漬單元21，通過泡沫噴嘴27在上述超純水的內側生成氮泡沫，來實施第一次清洗上述晶片W的步驟（步驟S10）。

然後，在收納有第一次清洗後的晶片W的盒C中利用晶片處理器51將上述晶片W放置於第二清洗部30的旋轉卡盤31，利用上述旋轉卡盤31的旋轉和旋轉刷33的旋轉的同時，向上述晶片W的上表面供給由第一分配噴嘴35供給的超純水，來實施第二次清洗的步驟。（步驟S20）。

此時，優選地，上述第二次清洗步驟中，為了提高去除晶片W的雜質的效率，如果旋轉卡盤31按正方向旋轉，則使旋轉刷33一邊向上述晶片W的邊緣方向移動一邊按逆方向旋轉，來使雜質向外部排出，如此進行清洗。

同時，第二次清洗步驟由多個單元進行，以容易清洗多個晶片W，上述多個單元中的至少某一個單元一邊借助傳送臂53移動一邊進行第二次清洗，以反復實現清洗上述晶片W的工作狀態和不清洗上述晶片W的等候狀態。

進而，優選地，第二次清洗步驟中，在等候狀態下，利用第一分配噴嘴35的超純水來清洗旋轉刷33。

即，在不清洗晶片W的等候狀態下，將第一分配噴嘴35的超純水投入到旋轉刷33來去除可能在第二次清洗步驟（步驟S20）中粘到的雜質，從而提供優質的上述晶片W。

然後，用傳送臂53移送經第二次清洗步驟後的晶片W，並將該晶片W放置在乾燥卡盤43來實施乾燥步驟，其中，乾燥卡盤43設置在防飛散膜41的內側（步驟S30）。

此時，優選地，乾燥步驟中，利用由第二分配噴嘴45投入的超純水進行漂洗工序後實施晶片W的乾燥。

即，在上述漂洗工序後，如果放置有晶片W的乾燥卡盤43旋轉，就會產生離心力，殘留雜質與存在於上述晶片W的超純水一同飛散，所飛散的超純水和雜質沿著防飛散膜41的內壁通過排出孔47向外部排出。

接著，如果乾燥步驟（步驟S30）結束，就利用晶片處理器51移送到之後的工序，本發明的晶片清洗方法就此結束。

本發明請求保護的範圍不限定於上述實施例，只要是相應技術領域的普通技術人員，就能理解，在不超出本發明的思想及技術領域的範圍內，可對本發明進行各種修改和變形。

1．．．晶片清洗裝置

10．．．設置部

20．．．第一清洗部

21．．．浸漬單元

23．．．收容空間

25．．．固定機構

27．．．泡沫噴嘴

30．．．第二清洗部

31．．．旋轉卡盤

31a．．．放置部件

31b．．．驅動馬達

33．．．旋轉刷

33a．．．刷子

33b．．．驅動馬達

35．．．第一分配噴嘴

40．．．乾燥部

41．．．防飛散膜

41a．．．空間部

41b．．．開口部

43．．．乾燥卡盤

45．．．第二分配噴嘴

47．．．排出孔

50．．．移送部

51．．．晶片處理器

53．．．傳送臂

60．．．控制部

C．．．盒

W．．．晶片

圖1表示以往的利用中性洗劑清洗晶片的清洗裝置。

圖2表示本發明的實施例的晶片清洗裝置。

圖3表示本發明的實施例的晶片清洗裝置的第二清洗部。

圖4表示本發明的實施例的晶片清洗裝置的乾燥部。

圖5是表示本發明的實施例的晶片清洗方法的框圖。

1．．．晶片清洗裝置

10．．．設置部

20．．．第一清洗部

30．．．第二清洗部

40．．．乾燥部

50．．．移送部

51．．．晶片處理器

53．．．傳送臂

60．．．控制部

Claims (10)

1. 一種晶片清洗裝置，其特徵在於，包括：
   第一清洗部，針對收納在盒中的晶片，在收容有超純水的浸漬單元利用氮泡沫清洗上述晶片；
   第二清洗部，與上述第一清洗部相鄰設置，將清洗後的上述晶片放置於旋轉卡盤，並借助上述旋轉卡盤的旋轉和旋轉刷再次清洗上述晶片；
   乾燥部，與上述第二清洗部相鄰設置，用於對再次清洗後的上述晶片進行乾燥；
   移送部，用於從上述第一清洗部向上述第二清洗部移送上述晶片，或從上述第二清洗部向上述乾燥部移送上述晶片，該移送部具有晶片處理器；以及
   控制部，用於控制上述第一清洗部、第二清洗部、乾燥部以及移送部。
2. 如申請專利範圍第1項所述的晶片清洗裝置，其特徵在於，上述第二清洗部以多個單元構成，以反復進行多次將上述晶片再次清洗的工序。
3. 如申請專利範圍第1項所述的晶片清洗裝置，其特徵在於，上述第二清洗部中包括第一分配噴嘴，該第一分配噴嘴用於向旋轉卡盤方向噴射超純水。
4. 如申請專利範圍第1項所述的晶片清洗裝置，其特徵在於，上述移送部中還具有傳送臂。
5. 如申請專利範圍第1項所述的晶片清洗裝置，其特徵在於，上述乾燥部中具有乾燥卡盤，該乾燥卡盤用於使經由上述第二清洗部的晶片旋轉。
6. 一種晶片清洗方法，利用如申請專利範圍第1至5項中任一項所述的晶片清洗裝置，前述晶片清洗方法的特徵在於，包括以下步驟：
   步驟1），將收納在盒中的晶片收容到在浸漬單元收容的超純水中，利用氮泡沫第一次清洗晶片的步驟；
   步驟2），利用旋轉卡盤和旋轉刷，並使用超純水再次清洗經上述步驟1）後的晶片的步驟；
   步驟3），對經上述步驟2）後的晶片進行乾燥的步驟。
7. 如申請專利範圍第6項所述的晶片清洗方法，其特徵在於，上述步驟2）中，上述旋轉卡盤和旋轉刷分別按正方向或逆方向旋轉，上述旋轉卡盤和旋轉刷按相互不同的方向旋轉來清洗上述晶片。
8. 如申請專利範圍第7項所述的晶片清洗方法，其特徵在於，上述旋轉刷一邊從上述晶片的中心一側向邊緣方向掃掠一邊移動。
9. 如申請專利範圍第6所述的晶片清洗方法，其特徵在於，
   上述步驟2）由多個單元進行，以依次清洗上述晶片；
   上述多個單元中的至少某一個單元反復實現清洗上述晶片的工作狀態或不清洗上述晶片的等候狀態。
10. 如申請專利範圍第9項所述的晶片清洗方法，其特徵在於，上述步驟2）中，在等候狀態下使用超純水清洗上述旋轉刷。