TW387093B - Methods and apparatus for cleaning, rinsing, and drying wafers - Google Patents

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TW387093B
TW387093B TW086109559A TW86109559A TW387093B TW 387093 B TW387093 B TW 387093B TW 086109559 A TW086109559 A TW 086109559A TW 86109559 A TW86109559 A TW 86109559A TW 387093 B TW387093 B TW 387093B
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Glenn E Peterson
Eric Shurtliff
Chad Goudie
John Natalicio
Gregory A Olsen
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Speedfam Ipec Corp
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Description

經濟部中央標率局貝工消费合作社印製 A7 ________ B7___.______ 五、發明説明(1 )… 技術範疇 本發明一般係關於自足式機器*用於清洗、冲洗和旋 乾半導體晶圓工作件,尤指改良系統,具有双重輸入、單 ... 一水軌輸入機制,以及改進冲洗和旋乾總成。 背景技藝和技術問題 在電子工業上一般已知晶圓和碟片之清洗機。例如半 ... · .. 導體晶圓、磁碟、和其他工作件,常以平坦,實質上平面 的圓碟型式實現。在積體電生產中,半導體晶圓碟片是 由矽鑄錠切片,準備供進一步處理。俟各晶圓從鑄錠切片 -後,必須徹底清洗、冲洗、乾!A,從晶圓表面除去塵屑。 • ' - ... 然後,對晶圓進行一系列步驟,在晶圓表面建造積體電路: ,包含施加一層徵電子結構,然後施加介電層。在施加介 電層時,碟片往往必須加以平面化。有關化學機械平面化 (CMP )方法及裝置的討論,例如參見Arai等人的美國專 利第5099614號(1992年3月發證),Karlsrud的美國專 利第5498196號(1996年3月發證),Arai等人的美國專 利第4805348號(1989年2月發證),Karlsrud等人的美
I 國專利第5329732號(1994年7月發證),Karlsrud等人 的美國專利第5498199號( 1996年3月發證)。 目前已知的晶圓清洗機在若干方面不能令人滿意。例 如,由於半導體產品,尤其是積體電路裝置,需求日漸, 相對應增加較高產能晶圓清洗機的需要。然而,目前所知 晶圓清洗機的單一進料組態,仍然有碍產能。 此外,對晶圓清洗機廠商提高產能的壓力,驅使許多: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公楚) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 _____B7_^__ 五、發明説明(2 ) 廠商設計高旋轉率的機器(例如1800 — 2200 rpm ),很快 將晶圓旋乾。如此一來,業界目前在旋乾操作中經驗到無 法接受高度晶圓破損。此項破損耗費成本,尤其是對於在 加工後期包括積體電路的晶圓。 因此,亟需有晶圓清洗機來克服前案技藝的缺點。 • 發明槪要 按照本發明提供晶圓清洗機,可克服前案技術的許多 缺點。 ' 經濟部中央梯隼局貝工消費合作社印製 按照本發明較佳具體例,採用'單一水軌把晶圓串聯引 -進本發明晶圓清洗站。爲提高產能,容許標的晶圓清洗機 實質上連續操作,乃組合二或以上晶圓進料站,供應晶圓 至單一水軌。如此,在一晶圓卡匣從第一卡匣裝載站排出 到水軌供進一步處理時,操作者可將晶圓全卡匣裝載於第 二卡匣裝載站。當第一裝載站已從卡匣排出全部晶圓,在 第二裝載站內卡匣存在感測器,即感知第二滿載卡匝的存 在,開始將晶圓從第二裝載站以實質上不間斷的順序加料 入水軌。雖然第二晶圓卡匣裝載站供應晶圓至水軌,操作 者可將滿載要清洗的晶圓之新卡匣,裝載於第一卡匣裝載 站;另外,滿卡匣裝載於各裝載站,可以自動方式進行, 而不需人員操作。 按照本發明又一要旨,單一水軌把晶圓加料入單一清 洗站,各晶圓兩面在此洗滌和清洗。按照本發明特佳具體 例,晶圓清洗站包括複數對滾輪;滾輪將晶圓拉過清洗站 ,因而將晶圓平坦頂面和底面清洗。尤其是滾輪箱內的各
1 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS > Α4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(3 ) 種滾輪,以不同轉速操作°如此一來,某些滾輪有驅動滾 其他滾輪則可以不 i 清洗站時,清洗其 經濟部中央標率局貝工消费合作社印製 輪的功用,將晶圓推動通過清洗站’而 同轉速操作,因此,在晶圓被驅動通過 表面。 在本發明特佳具體例中,清洗站內 密封箱內,容易從機器除去,以便车滾 ,方便更換滾輪。按照本發明較隹具體 輪箱上面內側形成複數溝道,以便複數 如水、清洗液、界面活性劑、摩擦降低 .內的pH控制劑),分配入滾輪箱之個 來,通過第一組滾輪的工作件即可暴露 由此,同樣晶圓即可在滾輪箱的稍後階 溶液。 按照本發明又一要旨,滾輪箱造型 洗站。工作件在冲洗站內以接連方式冲 程序中向下傾斜。向下傾斜方便有效排 或化學物。有許多噴水器把各工作件^ 中維持工作件的位置,進行工作件上面和下面的冲洗。噴 水器亦支持冲洗站內的工作件’將與工作件機械性接觸減 到最少。 按照本發明又一要旨,冲洗站適當包含實質上相的 二冲洗環,各接至梭動臂,其造型爲可前後梭動’以便利 較高的工作件產出。尤其是二冲洗環是在操作中從左位輪 流循環至右位。在左位時,第一冲洗環的造型在從滾輪箱 3〜 各種滾輪均容納在 輪表面用久磨損時 例另一層面,在滾 之不同化學物(例 劑,以及各種溶液 別區域內。如此一 於第一化學溶液, 段暴露於第二也學 在使碟片出料到冲 洗,其造型在冲洗 放和除去任何碎層 入冲洗站,在冲洗 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本纸汛尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 9¾ ί^:--· i 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(4 ) ’ 接受工作件,而第二冲洗環的造型在於從水平面向下傾斜 ,使工作件的頂面S底面和側面可同時冲洗。俟工作件在 第二冲洗環內冲洗後,第二冲洗環傾斜回到水平位置,於 是,被冲洗的工作件即利用機器人臂從第二冲洗環收回。 冲洗環總成再梭動至右位,於是,空的第二冲洗環從滾輪 箱接受另一工作件。同時,第一冲铐環向下傾斜,將工作 件冲洗。第一冲洗環再回到水平位置,於是機器人臂收回 · . . .. 冲洗過的工作件,傳送到旋乾站。以上述方式從左梭動到 右時,工作件產能可劇增。 按照本發明又一要旨,工作件在從冲洗站收回時,即 移到双旋乾站。操作器總成從冲洗站提升冲洗工作件,把 工作件移到旋乾站之一。操作器的定時控制成產能最隹; 操作器可在傳送冲洗過的工作件時,同時在冲洗另一工作 件。使用操作器減少機器內活動組件量,並簡化控制和定 時程序。另一旋乾站與双冲洗環具體例合作,使第一旋乾 站從第一冲洗環依序收回冲洗過的工作件,而第二旋乾站 從第二旋乾站依序收回工作件。 按照特佳具體例,各旋乾站裝設有旋動馬達,轉到旋 轉中的特定類型工作件。更具體言之,旋乾站可藉在旋轉 器上放置虛設工作件而轉動,使旋動馬達自行調諧至操作 環境,包含旋轉速度在4000 rPm範圍,因而藉用馬達內設 置的自行調節計劃,可實質上消除旋動馬達引起的諧波、 振動等。由於消除馬達對系統造成的諧波、振動等,可以 採用高旋動速度,並將工作件破裂減至最少。 本纸汍尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局貝工消費合作社印製
A7 B7 五、發明説明(5 ) ·.,. 各旋乾站可含遮板,在旋乾過程可遮蔽防備水和灰塵 . ,使用活動遮板可使機器以較Γ開放」方式操作,而不用 複雜容器、密封門、和其他活動件。此外,各^乾站可採 用許多夾具,其造型在使工作件於旋乾過程中維持在平台 . . .. , ,. . 上。夾具的位置和造型可與許多不同型式的工作件相容。 按照本發明又一要旨,採用一對卸載卡匣,各造型爲 • ... 從二旋乾站接受工作件。因此,當一卸載卡匣充塡清洗乾 燥晶圓時,機器的造型可開始對第二卸載卡匣充塡清洗鹿 • - 燥工作件。在第二卸載卡匣充塡時,第一卸載卡匣即可從 ,機器除去(人工或自動),使標的晶圓清洗機可以實貧上 連續不間斷操作。 按照本發明又一要旨,流至晶圓裝載站、水軌、清洗 站和冲洗站的流體,藉用流體流動調整器系統適當控制, 監視流體流動,與典型上測量流體壓力的前案系統不同。 '直接測量流體流動時,系統較不易在進口流體壓力中變化 。系統內的流體流動即可比前案系統更能準確控制。 按照本發明又一要旨,操作員界面^:包栝平板觸網。 觸網造型宜使操作員對系統的實際上每一相關層面,都可 呈現三度空間圖像,以方便操作、保養、排除故障等。 圖式簡單說明 本發明參照附圖說明如下,同樣號碼指同樣元件,其 中: 圖1A爲洗_、冲洗、旋乾、卸載工J乍件用稹合機較隹 具體例詳細前視圖; 5 本紙度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ------------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標率局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(ό ) … 圖1B爲本發明密閉.自足式機器變通具體例之透視簡略 圖,包^双進口单軌機,以連續方式對晶圓碟片工作件洗 滌、冲洗、旋乾、卸載; 圖2A爲圖1A所示機器的簡略上視圖; 圖2B爲圔1A所示機器具體例之簡略上視圖; 圖3爲從裝載卡匣逼出工作件用之.排料機制例露略透〜 示圖; 圖4爲工作件裝載站JT視攝,表示從卡厘-之二排入水. 軌的工作件—em途徑; 圖5爲從二進口接受工作件並逼使工作件沿水軌的進 口岐管例之詳細上視圖; V. 圖6爲本發明較隹具體例中如圖5 Ji示進口模式簡略 ..透視圖; 圖7A爲具有複數各對滾輪的淨洗箱簡略透視圖; 圖7B爲圖7A所示淨洗箱簡略前視圖; 圖7C爲圖7A淨洗箱上視圖;‘ 圖7D爲圖7A所示淨洗箱底板透視圖; 圖7E爲圖7A所示淨洗箱前板透視圖; 圖8A爲圖7A所示滾輪箱頂.板簡略上視圖; 圖8B爲圖SA所示頂板沿8B -3B錢之斷面上視圖; 圖9爲圖8A所示頂据透視圖; 圖1 0A爲圖7A和剛7B內所示滾輪箱脈絡中所用_條例 之_上視圖; 圖10B爲圖10A所示輥條的傳軌軸部份之斷面圖; 本紙乐尺ϋ用中闼國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' ----——11丨|费II (請先閲讀背面之注意事項异填寫本貫) tr A7 .—__B7___ : __ 五、發明説明(7 )… 圖11爲本發明所用冲洗站例之側視圖; 圖12爲圖il所示冲洗站上視圖; 圖13爲圖11所示冲洗站前視平面圖; ' 圖14爲圖I3沿W ‘ 一 W綫所見冲洗站之斷面圖; ...」...... .....' 圖15爲圖16沿15。15繞所見本發明使用操作器斷面圖; ( 圖16爲本發明所利用操作器上視圖; 圖1 7A爲圖1B所示具體例使用的變通冲洗站簡略上視 圖;. " 圖1 7Έ爲圖T7A所示冲洗站的:簡略前屬耷頭題; , 圖18爲圖17A冲冼環梭動總成移動至右位之詳細圖; 圖19A爲圖17B所示冲洗站的詳細側視圖,表示冲洗 環之一在傾斜位置; 圖1 9B爲圖1 9A冲洗環站的放大圖,表示冲洗流體流 動口; .圖20爲尋1於:.和..圖17B..所示冲.洗站的冲洗環例之透視 簡略細部圖; 圖21爲旋動支持平台例上視圖; 經濟部中央標率局貝工消费合作社印製 (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 圖22爲旋動平台例之側視斷面圖,所示|鐘附設在旋 動平台各臂末梢端; 圖23爲本發明較佳具體例中旋動器弔鐘例放大透視圖; .圖24爲加設圖21和圖22所示旋動平台的旋乾總成斷面 圖; 圖25爲本發明所用流體流動控制系統之方塊圖;
•I 圖26爲圖1A所7K機器則視圖; / 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(2丨0X297公釐) 五、發明説明 (s )' 圖27爲 圖1B所示機 器 的 簡略部份分解 透 視 圖 ,表 示各 種功能性相 關 隔間。. 較佳具 體 Ha 例之詳細 說 明 茲參見 圖 1A和圖2A 9 晶 圓清 洗 機100 的 具 體 例適 當包 含晶圓裝載 站 102、水 軌 輸 送總 成 116 > 清 洗 站 104 、冲 洗站106、 操 作器108 ( 圖1A內 未 示)、 旋 乾 站 110 、晶 圓卸載站114 。圖1B和 圆 圖 2B所示 變 通具體 例 9 亦 可含有飨 一傳送站107 。前述各 站 在 結構 上 和功能 上 詳 述 如下 〇 繼續參 見 圖1A、圖 1B 圖2A和· 圖2B, 按照本 發明 一要 •旨,晶圓裝 載 站1 0 2造 型 適於容 納 至少二 晶 圓 卡 匣, 容許 機器100實 質 上連續操 作 〇 意即 第 一晶圓 裝 載 總 成 118 ( 見圖2Α和圖 2E >)造型爲 容 納 滿載 待 洗晶圓 的 卡匣 。在此方 面,雖然本 發 明在工作件 爲 例的 脈 絡裡, 係 就 半 導體 晶圓 而言,惟實 際 上在本發 明 脈 絡內 可 適當採 用 實 質 平坦 、實 質圓形工作件 〇 由於個 別 工作件係 從 第 一裝 載 總成118 排 出 ,操 作者 可在第二晶 圓裝載總成 120 內安裝 (部份 或 滿 ) 載工 作件 的第二卡匣 〇 如此,一 旦 第 一裝 載 總成1] 8 的 全 部工 作件 連串排入水 軌 116 時, 留 在 第二 裝 載總成 120 內 的晶 圓, 立即開始輸 出 到水軌11 6 〇 雖然 晶 圓係從 第 二 裝 載總 成 120 ^ m , 操 作者可在 第 一 裝載 總 成113 內 安 裝 待洗 晶圓 的新卡匣。 因 此,可達 成 晶 圓實 質 上連續 不 間 斷 的輸 入機 器100內, 方 便較現知 晶 圓 清洗 機 先前所 能 達 成的實 質上 更高工作件 產 能。 8〜 (請先閲請背面之注意事項界填寫本頁) 本纸张尺度適用中國囤家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印袋 A7 _B7__ - ______ 五、發明説明(9 ) 1 爲了更詳細討論晶圓卡匪和可用於機器100脈絡內的 卡匣,參見Erich Edlinger 於1996年6月28日申請的美國 專利申請案08/671155號「調節性晶圓卡囲架J ,其全份 內容列入本案參致。 繼續參見圖2A和圖2B,雖然各第一和第二裝載總成 118,120呈實質上T型組態,須知任何適當組態均可採用 來方便工作件從卡匣排入水軌116。例如本發明脈絡內可 用Y型組態或變形1'型組態(其中工作件並未引至對立_卡 厘總成),詳後。 詳見圖1B,各裝載總成118,1 2〇可含有平台124、支 持滿載工作件的卡匣126、升降機總成I28,有例如伺服 .總政、步進馬達、扭矩馬達總成等,適當造型爲把平台 124提升到大約利用水軌總成116 (見圖1A)上面限定的 水平,須知部份或滿載工作件的卡匣,可裝載於機器內。 爲清楚起見,上述裝載總成118,12〇的若干元件,在圖1A 內不予詳示。 在許多工作件清洗方法中,工作件在利用機器10 0加 工之前,需維持在潮濕環境內,因此,按照本發明一要旨 ,各裝載總成118,120又包括槽或室132,可適當充塡所 需液體,例如脫離子水,可含有界面活性劑、清洗劑、PH 控制劑等。升降機總成適當造型爲伸入槽132內,因 而控制卡匣126在槽132內的直立位置。 茲說明在本發明較佳具體例脈絡內,晶圓個別從卡匣 排出的方式。茲參見圖1A、圖1B和圖3,晶圓排料總成 本尺度適用中囷國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ___T__L__:__. Α7 Β7 五、發明説明(10 )-. 134適當包括浸槽132,其造型在維持卡匣126浸入流體 內。工作件排放總成134又包括噴嘴136,其造型在於將 流體強制排向卡匣內頂部工作件邊緣,從卡匣排出工作件 。在本發明脈絡內,雖然在較佳具體例中,「流體J指液 體,須知在機器100應用中亦可指氣體,其中使用氣體來 噴出晶圓,例如即可不必維持工作件在潤濕狀態。 .繼續參見圖3,工作件排料總成134適當造型爲便利 噴嘴136相對於要排出工作件有實際上任何所需定向。更 具體言之,排料總成134又包栝背板138、各側板140, -142、底板143、前板144。詳見圖3,背板138適當造 型爲上下滑動(沿Z軸綫)通過具備側板140的有槽孔結 合機制。Z軸綫控制總成148將背板138的直立位置 相對於排料總成134適當固定。以此方式,可調節和維持 噴嘴136相對於卡匣內最頂面工作件的直立位置。爲此, Z軸綫控制總成148適當包括螺釘149,以固定噴嘴136 的Z位置。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本莧)
噴嘴136的X軸綫位置,可藉噴嘴支持塊件150在後 板138形成的長方形隙槽152內,沿X軸綫滑動而調節和 維持。塊件150的X位置(和噴嘴136的X位置)可藉一 對螺釘(圖上未示)固定於塊件150的各橢圓形調節凹部 I54內保持之。噴嘴136相對於要排料的工作件之位置, 又可藉操作各傾斜螺釘156將Z軸綫傾斜而調節。如此一 來,相當於Z — X平面的背板138,即可視需要繞X軸綫 傾斜。最後,可操作徑向調節機制158,使噴嘴136繞Z
^ 10 ^ 本纸汍尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局貞工消费合作社印衆 Α7 Β7 五、發明説明(11 ).. 軸錢有效轉動。 ' 按照上述調節機制,調節噴嘴136相對於要排出的工 作件之位置,即可達成噴嘴136相對於工作件的最適設置 。排料總成134的前板144適當包括晶圓排料出口 160, 工作件可從排料總成134經此排出,而進入水軌116,詳 後。如後所述,前板144貫穿各水軌安裝件I62適當固定 於水軌總成116。 繼續參見圖1B和圖3,可知升降機總成128適當造Μ 爲,在槽132內以逐步方式沿Ζ·軸綫向上提升平台124 ( ,和卡匣126 ),將接近卡匣126的最上面晶圓適當定位於 隣接噴嘴136,故從噴嘴136排出的流依序逼使最上面的 工作件,通過晶圓出口通道16〇,進入水軌116,詳後。 在本發明具體例中,機器1〇〇可得水壓量,可因任何 數量的用途特定因數而受限。爲此,噴嘴136宜造型爲增 加排放水的力量,可對工作件施加充分而可靠的排放力, 在較佳具體例中,噴嘴136顯示斷面積按縱向方式從進口 到出口遞減。易言之,噴嘴136最好在接近工作件的排料 端較狹。因此,水在通過噴嘴136時加速,爲較低壓力用 途所需。. 茲參見圖4,水軌116適當包括進口模組400,其造 型在於接受自各裝載總成118和120排出的工作件122, 並以非接觸方式把工作件向下導引至水軌116 (例如圖4 中的右位)。詳見圖4,按照本發明較佳具體例,工作件 裝載站102適當包括變化Τ型組態,其中各裝載總成118
本纸张尺度適用中國國家樣準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· -濟部中央標準局負H·消贤合作祍印製 A7 B7 五、發明説明(12 ) ,120實質上與水軌116途徑正交,而彼此又偏差到足以 確保從一卡匣排出的晶圓,在例如排放力量誤設定太高時 曹 ,不會意外接觸到對立設置的卡匣。如上簡述,可知實際 上任何双重或複數卡匣輸_入組態’例_如丫型組態i均可視 需要採用。因此,需加設三個或以上的卡匣總成,使用流 體岐管把各卡匣總成排出的工作件,引導至水軌11 6。 . '' , 茲參見圖4至圖6,進口模組400適於造型成接受從 * 裝載總成120沿箭頭4〇8排出的工作件,並接受從裝載總 成118沿箭頭410排出的工作#。工作件被進口模組400 -接受後,即被從水軌平面通過詳後所述複數流體噴口向上 • . 噴射的流體所支持,使得工作件和進口模組400間的機械 性接觸實質上消除。進口模組400適當包括複數抽吸噴口 416 (見圖5 ),其構造在將工作件沿箭頭408方向逼出 裝載總成外。更具體言之,抽吸噴口 416適當定向,將流 體以相對於水平面在20° — 70°角度向上排出,以約45° 爲佳,沿箭頭408方向以水平流動向量定向。如此,從裝 載總成120接受的工作件,即抽入包括進口模組400內部 的流體岐管內。 進口模組400又包括複數抽吸噴口 414,與抽吸噴口 416類似,其構造在將裝載總成118排出的工作件,沿箭 頭410方向抽入水軌116內。被進口模組400接受後,從 、’ 裝載站102排出的工作件即按箭頭412方向沿水軌116帶 到清洗站104。更具體言之,進口模組400又包括複數排 418,各包括許多(例如10-20,最好約17)流體噴口, 〜12〜 本紙張尺度適用中國囤家標隼(CNS ) A4規格(210 X 297公釐)
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經濟部中央標準局员工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(13 ) ‘ 其構造在逼工作件沿箭頭412方向,包括多排的流體 噴口構造,亦在於從水軌116向上排放流體,並適於對水 平面傾斜20° — 70°角度範圍,以約45°最好。如此,從 裝載站102接受的工作件被逼沿水軌116,實質上無任何 機械上機械。 第一工作件檢查感知器4〇2適當設在裝載總成12〇的 排放出口 160附近;類似的工作件檢查感知器404適當設 在與裝載總成118相關的排放出口 160附近。工作件感_測 器406亦適當設置在進口模組400內,靠近清洗站104進 口。須知水軌116除感測器402,404,4〇6外,可採用任何 數量的感測器。例如,機器1 〇〇的具體例利用第四感測器 407,位於監視工作件I22在水軌116上的進度或存在。 各工作件感測器40 2,404,406,407監視機器100的穩定操 作,於檢知工作件「擱置」或以其他方式停在感測器附近 時,即發出警報或停止機器1 00的操作。此外,感測器可 用來計數工作件通過感測器的數量(或確認無工作件存在 ),以便確定全部工作件均已從卡匣排出。工作件感.測器 40 2,404,40 6,407可包括任何適當機制,例如視需要而定 的感測器*以檢知工作件的存在和/或不存在。 茲參見圖7A至圖7E,本發明較佳具體例之清洗站1 04 適當包括容器,例如淨洗器箱,包容複數對滾輪。更具體 言之,清洗站104適當包括底板740、頂板742、後板 744和前板738。按照特佳具體例,此等板包括自足箱, 需更換一或以上滾輪時,可快速而容易除去和更換。在本 13 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -----·I-:I--I 费II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- A7 B7 五、發明説明(14 ) … 發明脈絡內可快速而方便除去和更換滾輪及滾輪箱的能力 ,又可便利機器100的實質上連續操作。 f 清洗站1〇4適當包括複數對滾輪,其構造在於驅動各 • - ..... . · · 工作件通過滾輪箱,同時清洗所通過各工作件的頂、底平 坦表面。如圖7B所示,清洗站104最好包含工作件進口 • , · 7.00,其構造在於適當接受工作件進入容器內。若工作件 . 進入容器內,第一對驅動滾輪(詳後)會Γ抓住」工作件 ,進料到下一對滾輪。 . 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 更具體言之,特別參見圖7B,清洗站104適當包括5 -—15對滾輪,以約9對滾輪尤佳。在圖示具體例中,淨洗 器箱包含第一對滾輪,包括各滾輪702和704 ;第二對滾 輪包括上滾輪706和下滾輪708 ;第三對滾輪包括上滾輪 710和下滾輪712 ;第四對滾輪包括上滾輪714和下滾輪 716 ;第五對包括上滾輪718和下滾輪720 ;第六對包括 上滾輪722和下滾輪724 ;第七對包括上滾輪726和下滾 輪728 ;第八對包括上滾輪730和下滾輪732 ;最後第九 對滾輪包括上滾輪734和下滾輪736。機器100適當耩造 成使工作件從最左方進入清洗站104,依序被逼通過滾輪 箱,從最右位置(接近滾輪734和736 )的滾輪箱排放。 按照較佳具體例,各奇數對滾輪(即第一、第三、第 五、第七、第九對)功用爲驅動滾輪,各對驅動輪以驅動 速度 Si 操作。亦即滾輪 702,704,710,712,718,720,726, 728,7 34,7%以驅動速度S:操作。此外,各底滾輪(即滾 輪 704,708,712,716,720,724,728,732,736 )順時鐘方向 14 - δ 楚 公 7 9 2
A7 B7 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 五、發明説明(15 ) .,. 轉動,如圖7B所示。此外,各偶敫對滾輪的頂滾輪(即滾 輪706,714,722,730 )在圖7B所示透視圖上亦順時鐘方向 轉動。最後各奇數對滾輪的頂滾輪(即滾輪702#,710,71 8, 726,734 )宜反時鐘反向轉動。 繼續參見圖7B,按照較佳具體例,各偶數底滾輪(即 滾輪708,716,724,732 )宜構造成以第二驅動速度S2操作 。最後,各偶數頂滾輪(即滾輪706,714,722,730 )宜構 造成以第三驅動速度S3操作。此外,包括各對滾輪的二瀹 輪之間的張力,在全部滾輪箝以大·約均勻爲適當。 , 按照本發明較佳具體例,各奇數對滾輪適於利用第一 驅動馬達驅動,使各奇數對滾輪以基本上均勻速度驅動工 作件通過清洗站。按照特佳具體例,各偶數頂滾輪適於利 用第二馬達以加工速度S3驅動;各偁數底滾輪適於利用第 二馬達以第二驅動速度32,於預定齒輪比在加工速度S3以 下驅動。如此,操作者可藉設定與第一馬達相關的第一控 制,來控制驅動速度S:;操作者亦可藉操作與第二馬達相 關的第二控制,單獨控制驅動速度S3。因此,操作者亦可 直接控制驅動速度S2,因爲驅動速度S2可按照上述預定齒 輪比,適當跟上驅動速度S3。容許操作者動態構造各驅動 速度St,S2,S3,即可在清洗站104內達成實質上加工彈 性。此外,設定S3高於Si,按照較佳具體例,在工作件被 驅動滾輪(例如奇數對滾輪)以驅動速度S:運動通過淨洗 器箱時,偶數對滾輪即可有效同時清洗工作件的頂面和底 面。
本认ί艮尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本莧) 1®^. 订 ¢. 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(16 ) 雖然前述滾輪速度反應爲本發明人等在申請本案時已 知爲實施本發明之最佳模式,須知在本發明脈絡中,實際 1 上任何數量的滾輪和任何滾輪速度與滾輪方向的組合均可 採用。例如可用二、三或三以上的不同滾輪速度,以滾輪 箱内各滾輪所用速度和方向的各種排列組合,達成任何所 需製程的最適清洗效能。 繼續參見圖7A至圖7E,清洗總成104宜構成容易在機 器1〇〇裝拆。更具體言之,底板740適當包括一或以上凹 溝(例如鳩尾凹溝)750,容許清·洗總成104滑動結合於 機器100。例如,機器100宜包括框部,具有相對應突脊 (圖上未示),其構型在於容納在凹溝750內,方便清洗 總成104相對於機器100滑動結合及對準。底板740文包 括流體出口 748,清洗流體可經此流出清洗站104,詳後 。如有需要,從流體出口 748回流的流體可以再循環。 茲參見圖7A、圖7C和圖7Έ,各驅動滾輪702至736包 括齒輪端760和從動輪端762。按照圖示具體例,各齒輪 端760構成延伸貫穿後板744。各從動輪端762宜構成容 納於前板738所構成從動輪接合處764內轉動。此外,前 板738又包括扣件總成746,可將清洗總成104固定於機 器1〇〇的框架(圖上未示)。可知扣件總成746可包括螺 釘、螺栓、快釋放或其他任何適用扣件機制,將清洗P成 104解除自如地固定結合於機器100框架。 清洗總成104可方便拆除和更換如下。機器100可在 停止或暫停操作模式,使清洗總成104可以拆卸和更換。 〜16〜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Μ m
Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(Γ7) ’ 在此條件下,扣件總成746例如藉旋下與扣件746相關的 螺釘,即可脫開。清洗站1 04即可由操作者例如沿圖7Α所 ί 示箭頭766拉箱而除去。在清洗站104利用凹溝750導引 按箭頭766所示滑動時,滾輪的齒輪端760即適當被動地 脫開與機器1〇〇相關的驅動機制(圖上未示),一旦除去 清洗站104,操作者預先準備的更換箱,即更插入到除去 箱的位置;另外,可打開清洗站104,快速更換滾輪,而 焕然一新的清洗站即可快速放回到機器100。在任一情況 下,將凹溝750與機器攸關的相對應突脊對準,並將箱滑 -囱到原先操作位置,即可將清洗站1〇4與機器1〇〇重新組 合。凹溝750便利齒輪端760對準於與機器100關聯的相 配驅動機制(圖上未示以求清晰)。當清洗站重組於 其操作位置,操作者即可將扣件746重新結合將清洗站 104固定於定位。當然,在拆除和重裝之際亦須注意任何 流體進料、流體排放,或與清洗站1〇4相關的工作件感測 硬體。 茲參見圖7Β、圖8Α、圖8Β和圖9,頂板742又包括一 或以上流體進料口,其搆造在將流體分佈至清洗總成1〇4 內側各部或全部。圖8八表示構成流體岐管系統的頂板742 例之水平斷面,而圖8Β表示頂板742的直立斷面。頂板 742最好包含許多岐管,配置成把流體輸送至淨洗器箱內 之特定位置。更具體言之,頂板742適當包括第一流體進 料口 802,與第一岐管相通》後者構造將第一流體分 佈接近滾輪箱內的許多滾輪。第—岐管803最好設置在實 適 度 尺 本 率 標 家 國 4#J Μ Μ 公 7 9 2 ----------- (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -#
A7 ______'_B7_^____ 五、發明説明(18 ) ’ 質上平均沿一或以上頂滾輪的長度(或附近)便利釋放流 體之處。頂板742又包括類似構造的第二流體進料口 804 ,與第二岐管805相通,以便將第二流體分佈於滾輪箱所 有不同部位,例如首先若干對滾輪所佔區域。頂板742亦 包含第兰流體進料口 806,與第三岐管807相通,其構造 在將第三流體分佈於滾輪箱的第三區域,例如最後數對滾 輪的接近區域,同理,頂板742可含有第四流體進口 808 ,與第四岐管809相通。 — 各岐管的適當構造爲在流醴方面與剩餘各岐管有別。 經濟部中央標率局負工消费合作社印製 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •然而,一或以上流體進料口可聯結—起,使單一流體可 施加於一岐管以上。在圖8A所示具體例內,岐管構成將清 洗流體分佈於相隣滾輪(在圖8A內以虛綫表示)間之位置 。此項配置容許清洗流體通過淨洗器箱時,可到達工作件 。在較佳具體例中,各岐管包含複數延伸溝道812。此外 ,與對立岐管,例如第一岐管803和第三岐管807,相關 的溝道812,可以交替姐態配置。當然,須知清洗站104 視需要採用任何數目的流體進料口和/或流體岐管,而岐 管可與清洗站104的任何所需部位相通,有無重叠均可, 使特定處理用途最適當。 在較佳具體例中,頂板74 2製成單件式,實質上爲無 縫總成。無縫構造使岐管803,8〇5,807,809可加壓,不會 使清洗流體、水、或化學物,漏到清洗站104外部。在一 構造例中,是對普萊玻璃或其他硬質材料的固體件鑽孔或 搪孔,而形成岐管803,805,807,809。形成溝道812 (在 ,¾4 〜18〜
本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) V .. A7 __ B7 __ 五、發明説明(19 )… 圖8A內垂直定向),使相隣溝道是源自頂板742的對立側 。然後,源自共同側的若干溝道即利用交叉溝道81 4 (在 * 圖8A內水平定向)「連接」在一起。可用管塞密封在搪孔 - . · - . .. ' . : 或鑽孔過程中形成的進孔。 上述各岐管宜通過許多細孔810將各流體供入清洗總 • 成104內。細孔810形成於頂板742內,與岐管相通。細 孔81 0可用習知鑽孔或其他技術形成。雖然交替岐管可利 用個別噴嘴元件,將流體噴入淨洗箱內,細孔810亦需提 高頂板742的密封完整性。此外,‘頂板742的生產和維持 .成本,可藉取消單獨噴嘴元件而降低。 經濟部中央標準局負工消費合作社印聚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 茲參見圖7B、圖10A和圖10B,清洗站總成104內的 各滾輪,適當包括滾輪架780,有齒輪端760、從動輪端 762和長形傳動軸782。如圖10B斷面所示,傳動軸782 適當包括周邊結構784,適於結合傳動軸782周圍的軟質 海綿狀長形環(圖上未示),雖然表面結構784圖示爲長 形的平行齒輪狀齒,實際上任何機制均可用,只要方便轉 動軸782與海綿狀滾輪材料間之強力摩擦套合即可。如此 可將內滾輪體傳動軸和外海綿狀滾輪材料間的滑溜減到最 少,同時又方便滾輪林料容易從滾輪架780拆除和重新插 入。這方面的適當滾輪可包括PVA滾輪,美國紐澤西州的 Meracel公司有售。 茲參見圖1A、圖2A和圖11至圖14,說明冲洗站1 06的 構造和操作之較佳具體例。尤其是當各工作件離開冲洗站 104時,即由冲洗站1〇6接受。在具體例中,清洗站104 一l%--p 本紙张尺皮適用中國國家標準(CNS)A4規格(2丨0x297公釐.) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(20 ) ’ 和冲洗站106間的空氣間隙較小,例如約3/16吋,以確保 晶圓工作件在清洗和冲洗過程不會顯著乾燥。一般而言, 冲洗站1 06的構造在以連串方式接受工作件,以脫離子水 等一種或多種冲洗溶液徹底冲洗各工作件,並保持各冲洗 後工作件於操作器1 〇8 .,然後將冲洗後工作件傳送到旋乾 站110 (見圖1A)。更具體言之,冲洗站106的較佳具體 例包含上部1002,聯結於上部1002的下部1004,以及將下 部1004聯結於機器100構成的支持架1006。 ' 上部1002利用直立托架1008和1010保持在下部1004上 方,使進入通道1012 (見圖13 )限制在托架1008和1010之 間。進入通道1012適當定位在接近上、下部1002、10〇4的 進口側邊。工作件在從清洗站1〇4傳送至冲洗站1〇6時, 通過進入通道1012。在較佳具體例中,許多初期冲洗噴口 (在圖上被遮)適當定位在接近進入通道1012的上部1002 和/或下部1004,立刻開始冲洗工作件,並防止工作件乾 燥。在一具體例內,初期流體噴口係位於上部1〇〇2,在或 靠近圖12內之柱1013。此等初期冲洗噴口可構造成以相對 於下部10〇4的上表面1014呈任何適當角度,引導冲洗流體 。初期冲洗噴口最好是對上表面1〇14大約垂直,或相對於 工作件進入途徑的前進角度,引導流體。此前傾角度在圖 11內以箭頭1016表示。 特別參見圖1A和圖11,工作件122從清洗站104排出 時,工作件122的行進面實質上以平面123限定。詳見圖 11,平面123稍微超出下部1004的上表面(例如5 — 20贿 適 度 尺 5ft 隼 家 國 釐 公 7 29 ----L--:----- (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 訂
經濟部中央標準局员工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(21 ) ‘ ,以約10««爲佳)。從複數下噴口 1018射出的流體(圖上 未示),在工作件122從清洗站104移至冲洗站1〇6時加 以支持。來自下噴口 1018的流體也在傳送和冲洗中冲洗工 作件122的下表面。’可採用至少一適當構型的流體供應口 1020,從外源提供流體至下部1004。流體供應口 1020最好 與下部1004內形成的分配岐管(圖上未示)相通;分配岐 管以流體方式將下噴口 1018聯結在一起。 上部1002可含有複數上噴口(圖上隱而未見),其構 造在工作件從清洗站104移送並在冲洗過程當中,引導冲 ,洗流體至工作件122的上表面。在較佳具體例中,上噴口 實質上沿箭頭1016對準,逼工作件完全前進至冲洗站106 內。上噴口最好以相對於上部1002大約10至60度引導流體 。爲確保工作件適當引導至冲洗站106內的冲洗位置,下 部1004可含有任何數量的晶圓導件1022。在圖示具體例中 ,晶圓導件1022形成接近下部1004對立外邊的整體壁。晶 圓導件1022構造和大小最好使平面123位於晶圓導件1022 的上高度以下。 下部1004最好含至少一定中銷1024,其搆造在維持工 作件122於冲洗站106的冲洗面積內。冲洗面積可限定在 最前方位面,使工作件122可在冲洗站106內。尤其是當 工作件前進預定距離時,工作件122會接觸到定中銷1024 。特別參見圖11,當工作件實質上定中在冲洗站106,並 以下噴口 1018 (見圖14 )射出的支持流體加以支持時,工 作件即從清洗站104完全移送,並位在冲洗面積內。此時 "^张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X:297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
P 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(22.),, ,使冲洗站1〇6向下傾斜,偏離水平面角度在10° — 50° 範圍,以約30°最好。如圖11所示,作動傾斜控制機制 1026,例如電磁閥作用的延伸臂,把冲洗站逼至傾斜 位置。 在傾斜位置,冲洗流體供至工作件的上表面和底表面 。上噴口和下噴口 1〇18最好經加壓,.把脫離子水等適當流 體,輸送到工作件。須知對各工作件的上、下表面同時冲 洗,可提高工作件產能。此外,上噴口和下噴口 1018可相 對於工作件上表面適當配置,健工作件的全表面和工作件 '的周緣可有效冲洗。於較佳具體例中,冲洗站106採用大 約256個單獨流體噴口,可支持、傳送、冲洗工作件。複 數噴口方便均勻冲洗,並增進工作件的表面被覆。 在較佳具體例中,冲洗流體以0.1 — 20公升/分鐘範 圍,_最好約4 — 5公升/分鐘的流量,施加於頂表面;同 理,冲洗流體以0.1 — 10公升/分鐘範圍,最好約1·5公 升/分鐘的流量,施加於底表面。個別噴口的大小和構造 最好在冲洗過程中,提供實質上均勻流體壓力。機器.100 控制冲洗流體的供應,在冲洗循環完成時,可保存流體。 冲洗操作完成時,即操作當時傾斜的冲洗站106回到 水平位置,於是,操作器108收回冲洗後的工作件,將工 作件移送到旋乾站110。須知操作器108和冲洗站106可 另外構成,在冲洗站106呈傾斜位置時,可從冲洗站106 除去工作件。 參見圖11和圖14,爲方便與操作器108合作,冲洗站
本紙张尺度適用中國园家標隼(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ---------I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 .¾^4 A7 __^^_ B7_^^___ 五、發明説明(23 ) _ 106的下部1004可含有在其中形成的弧形凹部1〇28 °凹部 1〇28構造是在冲洗站106呈水平位置時,可接受一部份操 作器108。當工作件在冲洗站106內的完全前進位置時, 凹部1〇28即位於工作件下方。 茲參見圖15和圖16,並繼續參λ圖4,操作器1 〇8適 當包含弧形臂1500,其構造在於從冲洗站106收回冲洗後 的工作件,並將工作件移送到旋乾站11 〇。在較佳具體例 中,旋乾站110包含至少二旋乾總成111和113。使用本 發明冲洗站106、操作器108和双旋乾站110,進一步方 •便提高機器100的工作件產能。 操作器108最好含有聯結於機器100的基部1512。搖 .臂1506最好聯結於基部1512,使其可繞實質上直立軸錢轉 動。如圖16所示,第一和第二傳送段1502和1504位於搖臂 1506的自由端。基部1512可含有任何數量的習知機電組件 ,可按操作器1 08採用的操作計劃案轉動和升擧搖臂15〇6。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 臂1500最好含有第一工作件傳送段1502和第二工作件 傳送段15〇4,一般位於臂ΙδΟΟ對立側。第一和第二傳璋段 1502和1504的大小可套合於凹部1028內(見圖4 ),並在 位於冲洗站106內的工作件下方。雖然第一和第二傳送段 1502和1504構造成容納於凹部1028內,搖臂1506 (聯結於 弧形臂1500 )在較低位置時不會通過工作件下方。例如在 較低位置時,操作器1〇8造成搖臂1506繞直立轉動軸綫轉 動,使第一傳送段1502位於凹部1028內和工作件下方。 其次,操作器1〇8造成搖臂1506沿軸綫1508限定方向
(請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 〜23 適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(24 ) 向上升擧。與第一傳送1502關聯的第一抽吸墊1510,在從 冲洗站106移至旋乾站110時,可作動而將工作,件徐徐固 定於第一傳送段1502。工作件122位於第一傳送段15〇2上 的典型位置,如圖16虛綫所示。搖臂1506可適當提升到充 分高度,使搖臂1506粕工作件122可在冲洗站106的上部 1002和下部1004之間通過。然後,搖臂1506即轉動到把工 作件定着在第一旋乾總成111上。搖臂1506可將弧形臂 1500適當降到第一旋乾總成111上,並轉動至旋乾站110 • : 1 · 和冲洗站1 〇6間的預定等_待位置° , 在較佳具體例中,操作器108可暫停,直到下一工作 件被冲洗站106完全冲洗。在下一工作件準備旋乾時,操 作器108造成第二傳送段1504在工作件下方運動,重複上 述就前一工作件所述程序,直至工作件定着在第二旋乾總 成113上,使用二傳送段使操作器1〇8成爲較簡單設計, 只有一轉動軸和有限轉動範圍。此外,操作器1〇8可以「 啞巴」機器人爲之,沒有互動感測器或複雜的控制方案。 因此,操作器1〇8得以可靠而強壯操作,處理大量工作件 ,不需保養或監管。 凡精於此道之士均知,任何適用的作動機制、控制系 統、馬達等,均可利用在操作器1 〇8的實施。因此,操作 器108的特定操作元件在此不贅述。 茲參見圖17至圖20,表示冲洗站106的變通具體例。 此冲洗站106具體例適當包含第一冲洗環1102和第二冲洗 環1104,各安裝於梭動臂1106。操作時,梭動臂11〇6從左 I---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
本紙张尺度適用中國国家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(25 ) 位(圖2B所示)到右位(圖18所示)輪流前後移動,梭動 總成1106左右移動操作的結果’冲洗環1102所帶工作件可 呈現在位置A (當梭動總成1106在左位,如圖28所示)或 位置B (當梭動總成11〇6在右位,如圖18所示);同樣, 冲洗環1104所帶工作件可呈現在位置B (當梭動總成1106 在左位,如圖2B所示)或位置C (當梭動總成1106在右位 ,如圖18所示)。 特別參見圖Π至圖20,本發明双冲洗環總成,利用前 述收回工作件正在冲洗中,從清洗站104收回工作件,可 -進一步方便提高工作件產能。在較佳具體例中,各冲洗環 總成1102,1104適當包括環體1108,安裝於梭動臂1106。 環體1108適當包括流體岐管1110,與各流體供應口 1112A ,1112B ,1112C相通。岐管1110宜構造複數噴口 1114, 設在環體1108的實質上水平表面1116周圍。流體供應口 1112供應流體至岐管1110內區,使流體以實質上均勻壓力 從各噴口 1114射出,並繞表面1116限定的弧度流動。 特別參見圖1 7B和圖1.9A .,工作件1 2 2從清洗站.1 04 排出,工作件的行進平面實質上由平面123限定。詳見圖 19A,平面123稍高於(例如5 — 20咖,以約10咖爲佳) 環體1108的表面1116所限定水平表面。由噴口 1114射出的 流體(圖上未示),在工作件122從淨洗器箱移至冲洗環 時加以支持。 茲參見圖18和圖20,工作件各沿箭頭1126從清洗站 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
104移至各冲洗環時,透過各晶圓導件1122,1124與各定
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^ I Α7 Β7 五、發明説明(26 ) :1 中銷1118,1120的互動,將工作件實質上定在岐管1110中 心,雖然各工作件的周緣輕觸晶圓導件1122,1124和/或 ί 二定中銷1118,112〇之一,却可實質上避免工作件平坦表 面與冲洗環體1108間的機械性接觸。 特別參見圖1 7Β和圖19Α,當工作件實質上定中於冲 洗環內,以噴口 1114 (圖20 )射出的支持流體加以支持時 ,工作件即已完全從淨洗器站1 04移出,承受在冲洗站內 。此時,梭動總成1106 (圖18 )梭動到至一位置,使其他 冲洗環可從清洗站1 04接受工作件。在從右位梭動至左位 '(或反向)時,造成冲洗環1102 (或冲洗環1104 )向下傾 斜,如圖17Β和圖19Α所示,偏離水平面角度在10° — • · . . 50°範圍,以約30°最好。在此位置,冲洗流體供至工作 件的上面和底面。更具體言之,暫時參見圖19Β,第一流 體噴嘴12〇2適於構成實質上沿箭頭1204排放冲洗流體於工 作件的上表面。第二冲洗噴嘴1206適於構成實質上沿箭頭 1208排放冲洗流體於工作件的底面。 經濟部中央標準局貝工消f合作社印製 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 以此冲洗站106具體例,同時冲洗各工作件的上面和 下面,可提高產能。此外,利用第一冲洗噴嘴相對於工作 件的上表面定向,如圖1 9Β所示,可有效冲洗工作件的周 邊。在較佳具體例中,冲洗流體以0.1 — 20公升/分鐘範 圍的流量施加於頂面,最好約4 — 5公升7分鐘;同理, 冲洗流體宜以〇·ΐ — 1〇公升/分鐘範圍的流量施加於底面 ,最好約1.5公升/分鐘。 冲洗操作完成時,操作當時傾斜的冲洗環總成,回到 〜友〜 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS > A4規格(210X297公釐) A7 A7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 B7 五、發明説明(27 )' 水平位置,於是第一傳送站1〇7收回冲洗後工作件,並將 工作件移至旋乾站110 ;另外,第一傳送站107可在冲洗 i 環呈傾斜位置時,從冲洗環適當收回冲洗後工作件。 再參見圖1B和圖2B,第一傳送站107適當包括機器人 臂109,其構造在於從冲洗環1104收回冲洗後工作件,並 將工作件傳送到旋乾總成111。類似的機器人總成(圖上 未示)設在傳送站107內,其構造在於從冲洗環1102 (若 冲洗環1102在圖2B所示位置A )收回冲洗後工作件,並將 工作件移至旋乾總成113。使用本發明双冲洗環、傳送總 成和旋乾站,可進一步方便提高機器1〇〇的工作件產能。 各旋乾總成111和113的較佳具體例之構造和操作, 茲參見圖21至圖24說明之。凡清於此道之士均知,本發明 在本案中可利用圖示和上述數量以外任何數量的旋乾總成。 本發明各旋乾總成111,113適當包括旋動平台1600, 其構造在保持旋乾時的工作件。更具體言之,平台1600適 當包括平坦上面1602,有複數(例如3或5 )個槽孔1610 ,延伸貫穿碟形平台1600。平台1600下面適當包括輪轂 1606,有圓筒形凹腔1604,可容納驅動軸(圖上未示), 驅動軸適當接至移動器馬達,詳後,以轉動支持平台1600 。弔錘1800適當設置在各槽孔1610內,其構造可在旋動平 台1600轉動中夾持工作件,詳後。在一較佳具體例中,探 用五個弔錘1800,使旋乾總成ill和113可用於習知圓形 晶圓工作件,或具有直邊部的實質上圓形晶圓工作件。變 通具體例只有三個弔錘1800,雖然適用於圓形晶圓工作件
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A7 B7 五、發明説明(28 )… ,但如直部與弔錘18〇〇之一對準,不能有效夾持寧择工作 件 樞動 經濟部中央標率局負工消费合作社印製 各弔錘1800適當包括上體部1802、下體部1804 • . .. . · . .... ' 臂1810、晶圓夾18〇占、按鈕1808、彈簧座1幻2。4韦錘 1800透過任何便利機制,例如延伸樞動桿1810穿過平台 1600上相對應樞動支持件(圖上未枣),適當樞動固定於 各槽孔1610內。 在旋動平台1600操作中,即旋動平台1600旋動中,工 作件1 22的周緣適於利用各弔錘1800夾持。更具體言之, 適當彈簧1608的構造在於偏屋弔錘1800,使晶圓夾1806被 逼向上;如此一來,各晶圓夾亦被逼向內,安全保持工作 件122於定位,如圖22所示,需從旋動平台1600卸載乾燥 工作件,並將最近冲洗的新工作件裝載於空的旋動平台 1600上,設在各弔錘1800附近的各按鈕作動器總成1704, 其構造在沿箭頭1702向上延伸,並觸及弔錘1800下面,如 箭頭1702所示。結果,彈簧1608所施彈簧力受到抗衡,使 得與各弔錘1800相關的各晶圓夾1806,被逼徑向朝外.,使 工作件122向下掉落,只受到各按鈕1808的支持。在此方 方面,各按鈕1808適於由軟質彈性材料製成,不會損壞工 作件122的下面。晶圓夾在此收縮位置時,傳送機制112 (見圖1A和圖2A)收回工作件,傳送到卸載站114。 雖然有一工作件被乾燥,並從旋乾總成111,113移到 卸載站114,可利用操作器1〇8操作第二工作件。在上述 變通具體例中,第一傳送站107即可從冲洗站106收回最 〜28〜 -----I-----I — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本纸张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) m
經濟部中央樣率局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(29)- 近冲洗的工作件,並將工作件傳送到旋動平台1600。更具 體言之,各晶圓夾1806在其收回的未夾持位置、操作器( * 或第一傳送站107 )即將工作件置放到只利用各按鈕1808 加以支持的旋動平台1600上。其次,按鈕作動器1704向下 運動,使各晶圓夾1806被逼徑向朝內,於是夾持工作件。 各按鈕作動器1704可被逼向上和向下通過任何所需機制, 例如利用氣動方式。各夾具1806的斜角結構得以夾持工作 件,稍微提升離開按鈕,在旋動操作中,可適當排除工作 件與按鈕間的接觸。 , 在此初期夾持位置,以下述驅動馬達(圖上未示)驅 動的旋動平台1600,開始以較低rpm (例如在500 rpm範 圍內)旋動。一且達成所需次要夾持旋動速度,離心力造 成各弔錘1800進一步繞樞動桿1810樞動,使各晶圓夾1806 更安全保持工作件。 在較佳具體例中,各旋乾總成111,113包含遮蔽總成 1820,其構造實質上包圍各平台1602。在旋乾操作中,即 最近冲洗的工作件以高速旋動,從工作件表面除去水.時, 宜提高各遮蔽總成1S20,以防從工作件和旋乾總成111, 113投出或以其他方式釋出的流體或灰塵,汚染卸載站 114內的乾晶圓,或才被相隣旋乾總成處理過的晶圓。因 此,遮蔽總成182〇適於由清洗和冲洗流體、化合物、和機 器1〇〇所甩其他化學物實質上不透性材料形成。 圖24表示遮蔽總成1820在下降位置(實綫)和上升位 置(虛綫)。該總成1820最好包含上周緣1822。在旋乾過 29 ^ 本纸张X度適用中园國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------^----II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
經濟部中央標隼局負工消费合作社印製 A7 ____B7_ : 五、發明説明(30 ) * 程中,位在旋動平台1600上方的適當高度。在旋乾過程完 成後,上緣1822降低到高度在旋動平台1600的下面1602以 / 下。在較佳具體例中,上緣1822提升到旋動平台1600的上 面以上大約1吋。特定高度可視旋動速度、機器100的相 隣組件配置,或所需保護量而異。遮蔽總成182〇可利用任 何數量的適當作動機制1823,諸如電磁閥或氣動過濾器升 降。作動機制1823可按照各旋乾總成111,113相關的定時 方案控制。 ' 遮蔽總成1820以圓筒形爲旋動平台1600以圓形爲 ,佳。如圖21所示,遮蔽總成1820和旋動平台1600可實質上 同心,方便有效保護周圍工作件和機器1〇〇組件,有助於 減小機器1〇〇尺寸。暫時參見圖2B,各旋乾總成111,113 可輪流各容在旋乾室1840內。更具體言之,第一門1842和 第二門1844適當構成打開(例如以垂直向上、垂直向下, 或任何習知方式延伸),容許與第一傳送站1〇7相關的機 器人臂,把工作件從冲洗站1〇6傳送到旋乾平台,以類似 情形,第二門1844可構成打開,容許第二傳送站112把旋 乾後的乾燥工作件,從旋乾平台傳送到卸載站U4。然而 ,在旋乾燥作中,即當最近冲洗的工作件以高速旋動,從 工作件表面除去水時,各門1842和1844宜關閉。 按照本發明一要旨,各旋乾總成111和113含有馬達 (圖上未示),其構造在於以高速轉動旋動平台1600及所 帶工作件,因而從工作件除去流體。按照本發明特佳具體 例,採用實質上綫型斜坡,與前案技藝中通常的遂步斜坡 〜30〜 本认张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----^---_---—®裝— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) -訂 A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印製
五、發明説明(31 )… 技術不同。例如,雖然工作件起先可以較低rpm (例如 200 — 1〇〇〇 rpm,最好約500 rpm )夾持在旋動#總成內, 但整個加速斜坡是實質上從〇到最高操作速度。在較佳具 體例中,旋動總成加速到3000 - 500 0 rpm範圍,最好約 4000 rpm。因此,輅照.特隹具體Μ,採用實質上綫型斜挺 ,從大約靜止位置到4000 rpm。 . 按照本發明又一要旨,旋動總成111,113是從工作件 固定夾持在旋動平台的點(例如500 rpm ),在4 — 30_秒 . ' 範圍,最好約6 — 8秒,推高到約4000 rpm。一旦達到最 -高速度(例如4000 rpm ),即維持4 — 20秒範圍,最好約 10秒。然後,採用實質上綫型斜捧,將旋動總成減速。在 較佳具體例中,於大約4 — 30秒內減速,最好約6 — 8秒。 按照本發明變通具體例,旋乾總成111,113於第一次 加速,從靜止位置適當加速到大約次要夾持速度,例如20 一 1000 rpm / 秒 / 秒,最好約 250 — 300 rpm / 秒 /,秒, 在變通具體例中,此項原先加速到次要夾持速度,適於發 生在ο·5 — 5秒範圍內,最好約1 一 2秒範圍。然後,一 旦工作件以旋動總成111,113固定夾持,總成即以實質上 綫型(但適於更高)加速,從夾持速度(例如500 rpm ) 加速到最高速度(例如4000 rpm )。例如,旋動總成可在 0.5 — 10秒範圍內,最好約1 — 2秒範圍內,加速500 — 4000 rpm ° 按照本發明又一要旨,諧振和共振頻率實質上與工作 件隔離,因而以下述方式把工作件破裂的可能性減到最小 〜31〜 I 木紙乐尺皮適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
ip, 、τ Γ A7 B7 __ 五、發明説明(32 ) ' 。本發明人等決定透過適當旋動馬達的小心選擇,大爲增 進旋動總成效能。在本發明較佳具體例中,可適當採用美 f 國加州Riciimond市的帕克萊製程控制公司產品ASM 121型 請 先 閲 背 之 注 意 事 項 再 % 本 頁 無電刷伺服馬達,或功能上等效馬達,做爲旋動馬達。按 照本發明一要旨,旋動馬達包括自調式特點,因而馬達可 構成自動自行調諧,使其在機器1〇〇內預知操作環境達成 最佳績效。 訂 更具體言之,與各旋乾總成111和113相關的馬達、 可藉將樣品工作件放在旋乾總成內'預調,並將馬達(圖上 -未示)放在自動調諧或自調操作模式。此擧以機器100在 全能操作時爲佳,因而最適模擬操作環境。旋乾總成111, 113再按照通常操作過程參變數上推,容許馬達自調至操 作環境。在此方面,自調馬達一般限定操作形態,在範爵 內利用調節各種參變數,包含電流、頻率、扭矩等,使馬 達最適在所欲操作環境內操作。如此一來,可實質上減消 諧振和共振頻率,否則利用馬達會有助於旋乾系統。 經 濟 部 中 央 標 準 局 貝 工 消 費 合. 作 社 印 製 此外,許多自調式馬達有能力對刻意環境,在內.部儲 存操作參變數範圍(即馬達最適操作形態)。按照本發明 又一要旨,馬達的輸出信號適當施加於與機器100相關的 處理器系統,故只要馬達在其預定的預調操作參變數內操 作,旋乾站110即可保持操作不斷。然而,如果馬達檢知 接近或在預定形態外操作(即其操作參變數的預調範圍) ,機器100即適當構成從馬達接受失調信號,顯示給操作 者。從旋動器馬達接到形態以外的信號時,機器100即可 m .〜32〜 本认乐尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(33 ) 自動停止操作;另外,操作者可適當停止機器,而重調旋 動器馬達,即利用施動器馬達放回到自調操作模式,並重 調馬達。如此可實質上消除旋動器馬達績效不佳造成工作 件破損。 再參見圖1A和圖2A.,第二傳送總成112適當構成從各 旋乾總成111,113輪流收回乾燥工作件。具體言之,第二 傳送總成112適當包括延伸性、轉動性機器人臂115,其 搆造在於從各旋乾總成抓住工作件,把工作件裝載於卸歲 站 114 〇 '. 更具體言之,並繼續參照圖1A、圖1B、圖2A和圖2B, 卸載站114適當包括第一卸載卡•匣總成117和第二卸載卡 匣總成119。在較佳具體阅中,傳送總成112從二旋乾總 成111和113輪流收回乾工作件,並將工作件依序裝載於 與卸載總成119相關的卡匣內,直至卡匣裝滿。在此方面 ,卡匣裝滿的感測器(圖上未示)可設在卡匣卸載總成 119內或附近,表示與總成119相關的卡匣裝滿乾工作件 。一旦如卡匣裝滿的感測器所示,與總成119相關的卡匣 完全裝滿,傳送站112即從各旋動總成111和113繼續收 回乾工作件,並開始裝載於與卸載卡匣總成117相關的卡 匣內。卡匣總成117裝滿乾晶圓時,滿載卡匣即可從總成 119除去(人工或自動),並更換空卡匣。如此,即可按 需要以實質上連續不斷的方式,完成從機器100卸下乾卡 匣。 按照本發明又一要旨,如前所述,在機器100操作中5 〜33〜 1 本纸张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ——.---------©.^! (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) -訂 0_ 經濟部中央標率局貝工消費合作社印製 A7 _______B7_—__ 五、發明説明(34) ,各種流體需供應至冲洗環(支持工作件兼冲洗工作件) 、水軌和滾輪箱。此外,在清洗操作中,需供應多種不同 曹 流體(例如3種)至淨洗箱。按照本發明又一要旨,機器 100適當構造,使所需容量的流量供應至各種操作,其流 量實質上不受流體供應壓力的影响,詳後。 茲參見圖25說明,按照本發明一要旨之流體控制計劃 例。具體言之,流體位置1408可例如包括冲洗站106、清 洗站104內流體進料口,或例如工作件冲洗供應口。藉與 機器100相關的製程控制器(或若干製程控制器之一) -1416,可準確控制流至流體位置1408,不管流體供應壓力 變化。 液力控制計劃1400適當包括所需處理流體供應的保存 槽1402,具有可變細口尺寸的流量計1406,控制流量計 1406細口大小用之塞閥1404,提供類比空氣信號至塞閥 1404用之空氣伺服1410,以及處理器1416。按照本發明一 具體例,適當空氣伺服可包括美國印第安納州McCordsville 市的Proport ion-Air公司製造的美國專利4901758號產品 QB2T1300型。在較佳具體例中,伺服閥1410適當包括單 環路型,具有內閥、岐管、內壓轉變器、和電子控制,其 構造在於輸出空氣壓力,與輸入電氣信號成比例。在圖示 具體例中,來自處理器1416的電氣信號1412,適當控制伺 服1410的輸出。又按照本發明較佳具體例,流量計1406可 適當包括旋轉輪流量計/開關,例如Malema工程公司製造 的 M-10000T、M10000TM-200T型等。 〜34〜 本纸張尺_度適用中國囤家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐.) : 1.1L---^------ .(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂
經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 ___B7__ 五、發明説明(35 ) ’ 繼續參見圖25,在操作機器1〇〇之前(或當中),將 通過流量計1406至流體位置1408的所需流量,適當程式規 劃入處理器1416。在操作當中,流量計1406輸出電氣信號 1414,表示通過流量計14〇6至流體位置1408的實際流量。 處理器1416接受電氣信號1414,並因應調節興流量計1406 相關的細口尺寸,以維持實際流量_所需設定點流量的預 定範圍。更具體而言,若信號1414所示來自流量計14〇6的 實際流量,偏離設定點超過預定誤帶,處理器即輸出 電氣信號1412至伺服1410,於是改'變空氣伺服1410輸出的 ,類比空氣壓力信號1418,並施加於塞閥1404。因應類比空 氣信號U18,塞閥1404改變與流量計1406相關的細口尺寸 .,其量必須把通過流量計1406的實際流量和所需流量間之 誤差,驅至最小。按照特佳具體例,利用處理器1416採用 眞時閉路PID控制計劃,遂行其功能。 按照本發明變通具體例,空氣伺服141〇和塞閥1404可 以取消,而採用直接作動裝置改變流量計1406的細口尺寸 。就此而言,可採用任何適當的轉矩馬達、步進馬達.、伺 服馬達等,直接控制與流量計相關的細口位置。 按照本發明又一要旨,晶圓清洗機100宜構成實質上 模組形態,有利於方便機器保養、修理、排除故障、接應 和延長。更具體參見圖16和圖27,在較佳具體例機器100 中,適當包括第一控制層19〇2,第二保養層1904,第三處 理平面層1906。頂層1906適當對應上述工作件處理,宜包 括各種旋動總成、冲洗總成、淨洗箱等,以及相關之各種 〜35〜 度適用中國國家標準(^NsTa4規格(210X297^ )
經濟部中央橾率局只工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(36) 馬達和作動器,保養層1904適當包括複數存取板(圖上未 示,以求清哳),可方便存取各項每日和每週保養項目’ ♦ 包含空氣過濾器、流體過濾器等。控制層1902適當罩蓋與 控制功能有關的各種特點,宜組織於隔間,各包括功能性 相關硬體和相關固定件。 更具體言之,層1902又包括許奪抽屜和/或面板,使 操作者可存取各種控制和功能組件。尤其是第一抽屜1908 可罩蓋流體隔間,包括流體控制閥等。第二抽屜1910可ΐ 蓋氣動隔間,包括眞空綫、氣力控'制閥等。第三^屜1912 ,可含有與機器的電子相關的控制功能性,包含輸入輸出口 和分佈處理器,例如帕克萊製程公司的產品。上述功能和 .控制元件可輪流經由一或以上面板存取。 按照前述模組配置構造機器1〇〇,可大爲簡化機器 1〇〇的保養修理。例如,邏輯上彼此‘相關的實質全部組 件,可罩蓋於共同隔間內,故例如可在單一位置校對全部 流體,和改變流體系統。又一例是實質上全部電子控制和 處理系統可在單一位置(例如抽屜1912 )存取。 爲進一步有利於方便機器1〇〇保養、修理和延伸,各 抽屜1908 — 1912適當相對於機器100框架滑動,例如使用 鋼珠軸承滑動機制,在功能上類似檔案抽屜所用。爲便利 抽屜開、關、除去,將各種與抽屜1912相關的電氣管道, 與抽屜1910相關的氣動管道,與抽屜1908相關的液力管道 ,均適當納入各撓性管道軌1914A-D內。操作時,可撓性 管道1914A例的末端1916可適當附設在抽屜1912的後部 36 〜 本紙浓尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---:------— (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂
A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 五、發明説明(37 ) 1918。因此,開抽屜1912時,可撓性管道1916連同抽屜運 動。在管道191 4A連同抽屜1912滑動時,套筒1914A內的 各種電氣管道保持靜止,以管道1914A保護免於損壞。 按照本發明又一要旨,機器1〇〇的模組構造方便機器 延伸,加設其他相關功能,甚至完全不同的功能。更具體 • . 參見圖2A和圖2B,各種處理站(例如晶圓裝載站1〇2或清 洗站104 ),可容納在分開的分框結構內,後者共同組成 與機器1〇〇相關的框架。例如與裝載站相關的框架墙 件2102,銜接與清洗站1〇4相關的·框架構件21〇4。各框架 ,構件2102和2104可視需要彼此固定,例如透過螺釘或其他 扣件。如需擴充機器1〇〇,包含其他模組,例如增加淨洗 器箱、增加卡匣總成,或與完全不同功能性(例如平面化 、搭接等)相關的模組,則各站1〇2和104可在接合處 2106分開,形成界面,在其間插入其他功能性模組。新插 入的功能性模組亦可視需要含有第一、第二和第三層組件 ,分別罩蓋增設模組的處理、保養、控制功能性。 按照本發明又一要旨,可適當探用觸網式顯示器.(圖 上未示),使操作者可以監視、重塑、排除故障、或操作 機器1〇〇。更具體言之,觸網式顯示板可構成最好以立體 顯示上述機器100,各種操作特點的曲綫圖。例如,若操 作者需裝載新卡匣於裝載站1〇2,操作者可在觸網顯示器 上按下裝載站102的圖像表示。觸網顯示器即可加速操作 者疑問,或使操作者觸摸與卡匣裝載功能相關的門,即將 門打開。此項觸網互動模式可施加於上述機器100的實際… 37 ^ 二 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 本纸乐尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210X297公釐)
A7 B7 五、發明説明(38 )… 任何方面。 雖然本發明已就附圖說明如上,惟須知本發明不限於 此。在標的清洗系統的設計和實施方面,可就組件和處理 步驟進行各種加、減、取代、重配,不悖本發明在所附申 請專利範圍更具體規定的精神和範圍。 (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消f合作社印製 〜38〜 本认張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 判_議充 • - ...·: A8 B8 C8 88年 1, 曰修立 D8 六、申請專利範園 ' 1.如種半導體晶圓工作件之清洗和乾燥裝置,包括: 第一裝載總成和第二裝載總成,各構成將工作件排 1 放入單一共用水軌; 清洗站,構成從該水軌接受Ϊ作件,農清选各工作 件的上面和下面;_ 冲洗站,麗成從該淨洗器箱接受工作件,隨即冲洗 工作件;以及· 旋乾站,構成聘該冲洗站處理後的工作__件加以乾燥 者〇 . 2.如申請專利範圍第1項之裝置.,又包括卸載站’構 成從該旋乾站收回工作件,並輪流裝載該工作件於複數分 開卸《卡胆內者。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置,墓中該冲洗站包括: 第一環總成,構成在與該清洗站相關的傳送位置’ • ............... . . 接録第一工作件丄 .第二環總成,構成在該傳送位置接受第二工作件; 以及 梭動臂,上面宏象該第一和第二環總成’該梭動臂 導成從該第一環總成實質上與該傳送位置對準的第一位釁 ,移動至該第二環總成實質上與該傳送位置對準的第二位 置者。 4. 如申請.專利範圍第1項之裝置,又包括傳送站,構 成從該冲洗站收回工作件,並將工作件傳送至該旋乾站者。 5. P種半導體晶圓工作件在整體自足式機器內清洗方 〜39〜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公羡) (请先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
    經濟部中央標準局員工消費合作社印製 判_議充 • - ...·: A8 B8 C8 88年 1, 曰修立 D8 六、申請專利範園 ' 1.如種半導體晶圓工作件之清洗和乾燥裝置,包括: 第一裝載總成和第二裝載總成,各構成將工作件排 1 放入單一共用水軌; 清洗站,構成從該水軌接受Ϊ作件,農清选各工作 件的上面和下面;_ 冲洗站,麗成從該淨洗器箱接受工作件,隨即冲洗 工作件;以及· 旋乾站,構成聘該冲洗站處理後的工作__件加以乾燥 者〇 . 2.如申請專利範圍第1項之裝置.,又包括卸載站’構 成從該旋乾站收回工作件,並輪流裝載該工作件於複數分 開卸《卡胆內者。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置,墓中該冲洗站包括: 第一環總成,構成在與該清洗站相關的傳送位置’ • ............... . . 接録第一工作件丄 .第二環總成,構成在該傳送位置接受第二工作件; 以及 梭動臂,上面宏象該第一和第二環總成’該梭動臂 導成從該第一環總成實質上與該傳送位置對準的第一位釁 ,移動至該第二環總成實質上與該傳送位置對準的第二位 置者。 4. 如申請.專利範圍第1項之裝置,又包括傳送站,構 成從該冲洗站收回工作件,並將工作件傳送至該旋乾站者。 5. P種半導體晶圓工作件在整體自足式機器內清洗方 〜39〜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公羡) (请先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
    經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 » A8 .7Ώ'::'-' ' ; Β8 .. : .;V:... C8 :.. D8 ... — .—· ... _ . _ . . 1^— 六、申請專利範圍 法,包括如下步驟: 、、+ . · 從第一裝載卡匣連績排放第一批工作件,到水軌上; 再從第二裝載卡匣連續排放第二批工作,到水軌 上; 將該第一和第二批工作件在該水軌上,以實質上不 接觸方式導入淨洗器箱內; 在該浄洗器箱內同時清洗各該工作件的頂面和底面; 在冲;洗站冲洗备該工作件,製成祖對應冲洗工作件; iff該冲洗後工作件在至少一旋動總成內旋乾,得相 對應數量的乾燥工作件;以及 • · ... 將該乾燥工作件置放入至少一卸載卡匣內者。 6. 如申請專利範圍第5項之方法,其由該冲洙歩驟包 括:; 在與冲洗站相關的第一冲洗環內,從該淨洗器箱接 受第一批該工作件; 然後,在與該冲洗站相關的第二冲洗-環內,從該淨 . ·· 洗器箱接受第二批工作件;以及 將冲洗後工作件從該第一和第二冲洗環’傳送至各 第一和第二旋動總成者j 7. 如申請專利範圍第5項之方法,其中該清洗步驟包 括: 以一對.驅動滾輪驅動該工作件,包括設在該工作件 ,上方的上驅動滾輪,和設在該工作件下方的下驅動谆輪; 以一對清洗滾輪清洗該工作件,包括設在該工作件 〜40〜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事現再填寫本頁) .P I-訂· 線 六、申請專利範園 上方的上清洗滾輪,和設在該工作件下方的下清-洗滾輪者。 8. _如申請專利範圍第.5項之方法,其中該旋乾步驟包 .· * 括:' 先將該至少一旋動總成,從靜it位蕈上以.實質上綫 '、型方式,並以第一加速率,加速到夾持速度; 隨即將該少一旗動總成.,從嚴夾持速度,以實質 -................--. — ...... - 上綫型方式,並以第二加速率,加速到操作速度者。 9. ^種工作件清洗和乾燥系統,包括:, 第一裝載矗麵第二裝載總成,备構件&:作腳防倒單=的共用水軺Lb;. 淨洗器箱,構成從該水軌接受該工作件„.,並清冼該 工作件,淨洗器箱包括複數對滾輪,容納在該淨洗器箱內 ,該複數對滾輪包括一對驅動滾輪和一對清洗滾輪,該清 洗滾輪係構成同時清洗該工4乍件上面和下面; 冲洗站,構成從該淨洗器箱接受該工作件,隨即冲 .> 洗該'工作件;以及 旋乾站,構成將該冲洗站處理後的該工作件,加以 乾燥者。 10. 如申請專利範圍第9項之系統,其中: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該對驅動滾輪包括上驅動滾輪和下驅動滾輪,構成 在操作時,該.工作件通過該上、下驅動滾輪間通過; 該對清洗滾輪包括上清洗滾輪和下清洗滾輪,構成, 在操作時,該工作件通過該上、下清洗滾輪間通過; 該上、下驅動浪輪構成在彼此相反方向轉動;而· 該上、下清洗滾輪構成在彼此相同方向轉動者。. 41 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8 D8 7、申請專利範園 11. 一種工作件清洗和乾燥裝置,包括: 赛載總成,構成將工作件排放到水軌上; 淨洗器箱,構成從該水軌接受該工作件〆並清洗該 工作件; 冲洗站,麗成翁麗—曼洗器箱接受i工在象 洗該工作件;以及_ 旋乾站…—.搆-界將—該沖洗站處理後的該工作-雜加以乾 燥,該旋乾龙包.括旋動平台,構成在旋乾之-際保养該工作 件,·聯結於該旋動平台的驅動軸;和聯結於該驅動軸的驅 動馬達,構成對該驅動軸賦予可變轉速,該驅動馬達顯示 第一實質斗錢型.;〇卩里斜坡’從靜止位置到第一預定轉速者。 12如申\請專利範圍第U項之裝置,又包括夾持機構, 在旋乾之際j夾持該工作件,該夾特機構的構造是,當該I 動平台到達預定轉速時,可結合該工作件者/ . 13. 獻弟請專利範圍差12項之裝置,其_該夾持機構包 挥複數弔錘,各具有: 上體; 下體; 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ----:II,___%| (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 線, 樞動臂,位於該下體附近; 夾具元件,位於該上體,該夾具元件〜搆—成可與該工 作件相容;和 支持按鈕,位於該上體,當該夾具元件脫離該工作 件時,構成支持該工作件者。. 14. 山種半導鞲i圓工作件之處理系統,包括: 〜^ 42〜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2I0X297公釐) Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 ( 支持框架; ( 清洗站,聯結於該支持框架,構成清洗工作件的上 面和下面,製成清洗後工作件; / 冲洗站,聯結於該支持框架,構成冲.洗該清洗後工 作件,製成冲洗後工作件;和 乾燥站,聯結於該支持框架,構成將該—冲洗後工作 件加以乾燥,製成乾燥工作件;其中 該#•洗站:’麗冲洗站和該乾燥站至少其.一,容納在 與該支持框架相關之分框結構內者。 I5·如申請專利範圍第Μ項之系統,其中_該漬选站,該 冲洗站和該乾燥站至少其虫之.一,構成模組式組件,可從 該支持框架除去者。 16,"-種冲洗站,用於半導體晶亂工作件的清冼、冲洗 和乾燥系統,包括: 下部和位於該下部上方之上部,該上ν下部之間形 成冲洗區; * 進入通道,構成接受工作件,該進入通道係位於該 上、下部之間,並接近該上、下部至少其一的邊緣; 第一組複數流體噴口,形成於該上部內,構成排放 流體接近該冲洗區;和 第二組複數流體噴口,形成於該下部內,構成排放 流體接近該冲洗區者。 Γ7.如申請專利範圍第16項之冲洗站,其中該第一組複 數噴、.口包含許多初期冲洗.噴口,位於接近該進口通道,該 〜43〜 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ;297公釐) (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁)
    經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ8 B8 C8 D8 經濟部t央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範固初期冲洗噴口構成在該工作件接受入該冲I區、內之前,對 該工作件施加流體者。 18. 如申請專利範圍第I項之冲洗站,—又.包名_形成於該 下部內之凹部’當該工作件在該冲洗區內之冲洗位置時, . .............. .. . 位於該工作件下方,其中該凹部擀成接受二[:作件傳送臂, 以便從該冲洗站除去該工作件者。 19. ”種半導體晶圓工作件清洗,冲洗和乾燥系統用之 裝置,包括: 冲洗站,構成在冲洗製程中冲洗:]:作件,該冲洗站 具有: p 下部和位於該下部上方之上部,該上部和下部之 間形成冲洗區;和瓌1流體良^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 在該沖洗製程中,排放流體接近該沖洗區;以及 操作器,構成從該沖洗站除去沖洗後工作件,該操 作器具有: 基部; .搖营,一具有自由端和聯結於該基部之軸線端,使 該搖臂·可繞實質上直立轉動軸線轉動:和 , 傳送段’位於該自由端附近,其中該沖洗站的該 下部,包含收回該傳送段一部用之機構,而該僂送段構成 在該工作件從該沖洗站除去時,結合該收回機構者。 20. 如申請專利範圍第19項之裝置,其.中該收回機構 包括形成於該下部內之凹部/,位於該冲洗區內者。 2 1 ·如申請專利範圍箄2 0項之裝置,其中傳薄段構成 44 (請先閲讀背面之注意事項再填疼本頁) •裝 ©· if 線- 紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(2丨0><297公釐) V V 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 P---------D8 六、申請專利範圍 " ' ~--— 套裝在該凹部內,當該工作件位在該仲洗區內時,則在該 工作件下方者。 22.如申請專利範圍第,^項之裝置,其中當麗傳送段 在該工作段下方時,該操作器會、提开該搖臂,以便利該工 作件從該沖洗站除去者。 2y.一種旋乾站…用於半導體晶隱工I体^ 和乾燥用系統,包括.: *. 旋動平台,具有上表面,該旋動平台棒嗲可以保挣 旋乾製程中之工作件L 驅動馬達,構成對該旋動平台賦予可變一轉速,該驅 動馬達呈.現從靜止狀態到第一預—定—轉__速.轉速的第..一實質上 線性加速斜面; 遮蔽總成,具有上周緣,該遮蔽總成構成在該旋乾 製程中,可實質上包圍該旋動平台;和 提升該遮蔽總成用之機構,使骸上周緣位於該上表 .面以上1,該提升機構可在該旋乾製程之前操作者。 24 —種半導體晶圓工作並之冲洗和乾燥方,包括_ 如下歩驟: 接受工作件於沖洗站內,該神洗站具有上部、下部, 限定於該上、下部間之沖选區,以及形成於該上、下部內 之複數流體噴口; 以從該流體噴口排入該沖洗區內之流體,沖洗該工 作件,而得沖洗後工作件; 以操作器,具有構成可被該沖洗站接受的傳送段, 從該沖冼站除去該沖洗後工作件; 從該沖洗站傳送沖洗後工作件至旋乾站,該傳送歩 〜45〜 本纸張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---I___:_| ___% (請先閲讀背面之注意事嗔界填寫本頁) —訂— 線 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 驟係利用該操作器爲之;以及 (以該旋乾站旋乾該沖洗後工作件,而得乾燥工作 件,其中該旋乾步驟對沖洗後□;、作.件賦予1變轉速,使P ............. .................. ...................... 沖洗後工作件呈現從靜止狀態到第一預定轉速之第一實質 上線性加速斜面者。 25.如申請專利範圍第26項之方法,其中該旋乾站包 括旋動平台,構成在該旋乾步驟中保持工作件,以及遮蔽 總成,具有上周緣L構成實質上包圍該旋動平台,而該方 法又包括如下歩驟:. 在該旋乾步驟之前,對該旋動平台上方的該遮蔽總 成上周緣加以沖洗;和 在該旋乾歩驟之後,降低該遮蔽總成的該外周緣,. 至該旋動平台以下者。 2 6 .始申請專利範圍第2 6項之方法,其中該淖洗站之 .... . · 、 ..................................... 該下部每括形成於該沖洗區附近之凹部,當該X作件位於該 冲洗區內時,該凹部係位於該工作件下方,且其中該除去 步驟包括: 在該冲洗步驟後,引導該傳送段進入該[Hi部內,.於. 該冲洗後工作件下方; 提升該傳送段,以支持該冲冼後工作件,在該冲洗 站之該下部上方;和 以該傳送段運動該冲洗後工作件離開該冲洗區者。 本紙張尺度逋用中國國家標隼(CNS〉A4規格(210X297公釐) ___K_| l·___%11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線
TW086109559A 1996-07-08 1997-07-08 Methods and apparatus for cleaning, rinsing, and drying wafers TW387093B (en)

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