TW399251B - Two-side wafer cleaning equipment and its cleaning method - Google Patents

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TW399251B
TW399251B TW087102649A TW87102649A TW399251B TW 399251 B TW399251 B TW 399251B TW 087102649 A TW087102649 A TW 087102649A TW 87102649 A TW87102649 A TW 87102649A TW 399251 B TW399251 B TW 399251B
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cleaning
box
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arm mechanism
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TW087102649A
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Akira Yonemizu
Yuji Matsuyama
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 _B7 _ 五、發明説明（1 ) 【.發明之背景】 本發明係關於洗淨例如半導體晶圓或L C D基板等之 基板的兩面洗淨方法以及兩面基板洗淨裝置》 在半導體裝置之製造過程中，爲了在半導體晶圓上形 成電路或電極圖型等，係利用光14刻（photolithography ) 技術。在光蝕刻過程中，將光阻劑（photo resist )塗佈在 半導體晶圓上，使塗佈後的光阻膜曝光，進而利用顯像液 進行顯像處理。然而，在進行如此一連串的阻隔處理之前 ，爲了防止電路圖型發生缺陷或是配線發生短路，除了要 洗淨光阻液將塗佈的晶圓表面，爲了避免曝光時焦點的偏 移以及微粒的產生，晶圓的內面也需要洗淨。 以往係使用一邊供給洗淨液至半導體晶圓上，一邊用 刷子將兩面洗淨的擦洗裝置。通常的洗淨裝置，在搬送路 兩側，配置表面洗淨單元、內面洗淨單元、晶圓反轉單元 、加熱·冷卻單元；以及在搬送路移動的晶圓搬送臂機構 。而且，藉由此種裝置來進行半導體基板的洗淨之情況， 係根據預先設定的製程，藉由晶圓搬送臂機構將半導體晶 圓搬送至各單元內，實施一連串的洗淨處理。 然而，對於如此的基板兩面洗淨處理，因爲一次洗淨 晶圓的一面，所以洗淨處理時間長，所以使用者希望能夠 提尚處理的效率。 又，習知的處理，係遵照洗淨晶圓的表面-加熱—冷 卻—反轉，然後，洗淨晶圓的內面—反轉—加熱—冷卻之 固定的順序：處理順序不能改變沒有自由度。因此，使用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~-4- (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 A 7 B7 五、發明説明（2 ) 者^望能夠有自由度高的兩面洗淨裝置以及兩面洗淨方法 。然而，習知的兩面洗淨裝置無法達成這些需求。 【發明之槪要】 本發明之目的在於提供一種處理的生產率（效率）高 ，且處理的自由度高之基板的兩面洗淨裝置以及兩面洗淨 方法》 爲了達成本發明之目的，本發明提供以下〔I〕〜〔 I V〕的基板的兩面洗淨裝置以及兩面洗淨方法。 〔I〕基板的兩面洗淨裝置，其特徵爲具備： 具有一邊將液體噴灑在基板的表面上一邊使擦洗構件 接觸在基板上來進行擦洗的第1洗淨單元，以及一邊將液 體噴灑在基板的內面上一邊使擦洗構件接觸在基板上來進 行擦洗的第2洗淨單元之處理部；及 在此處理部內，至少將基板分別取出或放入第1和第 2洗淨單元內的主臂機構：及 設置在前述處理部的一側，基板收容用的多數個盒被 裝載或卸下之第1盒部：及 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 設置在前述處理部的另一側，與前述第1盒部相對而 夾住前述處理部，且基板收容用的多數個盒被裝載或卸下 之第2盒部；及 < 將基板由前述第1盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第1副臂機構；及 將基板由前述第2盒部的盒內取出或放入，與前述主 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-5- 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印裝 A7 B7_ 五、發明説明（3 ) 臂-機構之間搬送基板之第2副臂機構：以及 控制器：此控制器係分別控制前述主臂機構以及前述 處理部，使得能夠對於由前述第1盒部取出的第1基板， 於前述第1洗淨單元中將其表面洗淨後，於前述第2洗淨 單元中洗淨其內面；而對於由前述第2盒部取出的第2基 板，於前述第2洗淨單元中將其內面洗淨後，於前述第1 洗淨單元中洗淨其表面。 〔I I〕基板的兩面洗淨裝置，其特徵爲具備： 具有一邊將液體噴灑在基板的表面上一邊使擦洗構件 接觸在基板上來進行擦洗的第1洗淨單元，以及一邊將液 體噴灑在基板的內面上一邊使擦洗構件接觸在基板上來進 行擦洗的第2洗淨單元之處理部：及 在此處理部內，至少將基板分別取出或放入第1和第 2洗淨單元內的主臂機構；及 設置在前述處理部的一側，基板收容用的多數個盒被 裝載或卸下之第1盒部；及 設置在前述處理部的另一側，與前述第1盒部相對而 夾住前述處理部，且基板收容用的多數個盒被裝載或卸下 之第2盒部：及 將基板由前述第1盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第1副臂機構：及< 將基板由前述第2盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第2副臂機構；以及 控制器：此控制器係分別控制前述第1副臂機構、第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-6· I - ·'^1 -- I I li I I. Ά I I I - - I - I -n I (婧先W#背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（4 ) 2 -副臂機構、主臂機構以及前述處理部，使得能夠'藉由前 述第1和第2副臂機構，將基板一個一個地由前述第1和 第2盒部的盒內搬入前述處理部內；且能夠藉由前述主臂 機構以及處理部，對於搬入的各基板，分別以相異的順序 同時並行地進行擦洗處理。 〔I I I〕基板的兩面洗淨方法，其特徵爲具備： (a )準備具有一邊將液體噴灑在基板的表面上一邊 使擦洗構件接觸在基板上來進行擦洗的第1洗淨單元，以 及一邊將液體噴灑在基板的內面上一邊使擦洗構件接觸在 基板上來進行擦洗的第2洗淨單元之處理部；及 在此處理部內，至少將基板分別取出或放入第1和第 2洗淨單元內的主臂機構；及 設置在前述處理部的一側，基板收容用的多數個盒被 裝載或卸下之第1盒部；及 設置在前述處理部的另一側，與前述第1盒部相對而 夾住前述處理部，且基板收容用的多數個盒被裝載或卸下 之第2盒部；及 經濟部中央標準局員工消费合作社印策 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 將基板由前述第1盒部的盒內取出或放入、與前述主 臂機構之間搬送基板之第1副臂機構：及 將基板由前述第2盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第2副臂機構；以及' 分別控制前述第1副臂機構、第2副臂機構、主臂機 構以及前述處理部的控制器之過程；及 (b)對於由前述第1盒部取出的第1基板，於前述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4*l格（210X297公釐）· 7 · 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) 第1洗淨單元中將其表面洗淨後，於前述第2洗淨單元中 洗淨其內面的洗淨過程；以及 (c )對於由前述第2盒部取出的第2基板，於前述 第2洗淨單元中將其內面洗淨後，於前述第1洗淨單元中 洗淨其表面的洗淨過程。 〔I V〕基板的兩面洗淨方法，其特徵爲具備： (a )準備具有一邊將液體噴灑在基板的表面上一邊 使擦洗構件接觸在基板上來進行擦洗的第1洗淨單元，以 及一邊將液體噴灑在基板的內面上一邊使擦洗構件接觸在 基板上來進行擦洗的第2洗淨單元之處理部；及 在此處理部內，至少將基板分別取出或放入第1和第 2洗淨單元內的主臂機構；及 設置在前述處理部的一側，基板收容用的多數個盒被 裝載或卸下之第1盒部；及 設置在前述處理部的另一側，與前述第1盒部相對而 夾住前述處理部，且基板收容用的多數個盒被裝載或卸下 之第2盒部；及 將基板由前述第1盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第1副臂機構：及 將基被由前述第2盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第2副臂機構；以及（ 分別控制前述第1副臂機構、第2副臂機構、主臂機 構以及前述處理部的控制器之過程：及 (b )藉由前述第1和第2副臂機構，將基板一個一 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS)A4规格（ 210X297公釐）·8- ---：--.----^II (婧先《婧背面之注意事項存填寫本萸) 訂 A7 _B7_ 五、發明説明（6 ) 個-地由前述第1和第2盒部的盒內搬入前述處理部內的搬 入過程；以及 (c )對於搬入之各基板，能夠藉由前述主臂機構以 及處理部，分別以相異的順序同時並行地進行擦洗處理的 過程。 對於前述〔I〕以及〔I I I〕之發明，分別將第1 .和第2盒部配置在處理部的兩側，由第1盒部搬出第1基 板，先洗淨表面，然後洗淨內面：另一方面，由第2盒部 搬出第2基板，先洗淨內面，然後洗淨表面。以如此的方 式可以同時並行處理多數枚晶圓，所以能夠提高生產率。 對於前述〔I I〕以及〔I V〕之發明，分別將第1和第 2盒部配置在處理部的兩側，由第1盒部搬出第1基板， 根據第1製程R 1來進行處理；另一方面，由第2盒部搬 出第2基板，根據與第1製程R 1相異的第2製程R2來 進行處理。以如此的方式可以根據相異的處理順序（流程 )同時並行處理多數枚晶圓，所以能夠大幅地提髙處理的 自由度。 經濟部中央標準局員工消费合作社印策 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【發明之實施形態】 以下，一邊參照所附上之圖面，一邊說明關於本發明 之理想的實施形態》 ' 基板洗淨裝置，係具備：第1盒部1和第2盒部3、 處理部2、主臂機構4、第1副臂機構1 1和第2副臂機 構3 1。在第1盒部1的前面，設置沿著X軸方向延伸的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-9 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明（7 ) 載k台1 a ;多數個盒C被裝載/卸下在此載置台1 a上 。在各個盒C中，分別水平地排列收容了多數枚（例如 2 5枚）的半導體晶圓W。 在第1盒部1的後面，設置第1副臂機構1 1 »又， 形成與載置台la平行的第1副通路1〇，第1副臂機構 11沿著此第1副通路10而可以在X軸方向移動。第1 副臂機構11具備：晶圓夾持部、使此晶圓夾持部在XY 平面內進退移動的進退驅動裝置（未圖示）、使晶圓夾持 部往X軸方向移動的X軸驅動機構（未圖示）、使晶圓夾 持部往Z軸方向移動的Z軸驅動機構（未圖示）、以及使 晶圓夾持部繞著Z軸旋轉0角之旋轉機構（未圖示）。此 第1副臂機構11 ，可以由盒c取出晶圓w，與主臂機構 4之間傳送晶圓W。 在處理部2的中央部，沿著Y軸方向形成主通路2 0 ;主臂機構4則設置成可以沿著此通路2 0移動》亦即， 此主通路2 0分別和第1副通路1 〇以及第2副通路3 0 形成T字交叉。換言之，3個通路10、 20、 30在水 平面內形成Η形。在處理部2的主通路2 0兩側，排列著 多數個處理單元21〜28。亦即，在主通路20的一側 ’相鄰地設置2個表面洗淨單元2 1和熱處理單元群2 2 :而在主通路2 0的另一側，相鄰地設置^個內面洗淨單 元2 3和反轉單元群2 4。 熱處理單元群2 2具備上下多段堆積成的4個單元 25、 26。由上往下至第3個單元爲止，係爲晶圓加熱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着）· 1〇 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ____B7____ 五、發明説明（8 ) 甩的加熱單元2 5 ;最下段的單元則爲晶圓冷卻用的冷.卻 單元2 6。 如第7圖所示*最上段的加熱單元2 5具備燈泡8 6 :可以由燈泡8 6對晶圓W的上面照射紫外線。此燈泡 8 6的電源係藉由控制部的C P U 9 0來加以控制。 反轉單元群2 4具備上下兩段堆積而成的第1反轉單 元27以及第2反轉單元28。上段的第1反轉單元27 僅具有使晶圓W反轉之反轉機構（未圖示）。下段的第2 反轉單元2 8則除了使晶圓W反轉之反轉機構以外，尙具 有使晶圓W定位在處理單元上的對準（alignment )機構（ 未圖示）。這些晶圓反轉機構或對準機構已經揭示在美國 專利5498294號公報中。 經潢部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 主臂機構4，具備：晶圓夾持部40、使此晶圓夾持 部4 0在XY平面內進退移動的進退驅動裝置（未圖示） 、使晶圓夾持部4 0往Y軸方向移動的Y軸驅動機構（未 圖示）、使晶圓夾持部4 0往Z軸方向移動的Z軸驅動機 構（未圖示）、以及使晶圓夾持部4 0繞著Z軸旋轉0角 之旋轉機構（未圖示）。此主臂機構4，藉由控制部 C P U 9 0的動作控制，除了可以使晶圓W取出/放入（ 取放）各處理單元2 1〜2 8內以外，能夠與副臂機構 1 1之間傳送晶圓W。 < 第2盒部3實質上和前述第1盒部1相同。因此，第 2副臂機構31實質上也和前述第1副臂機構11相同， 可以由盒C取出晶圓W，與主臂機構4之間傳送晶圓W。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）-11 - A7 B7 五、發明説明（9 ) 接著，一邊參照第3圖及第4圖，一邊說明表面（外 面）洗淨單元2 1以及內面洗淨單元2 3。 各洗淨單元21、 23，分別具備：本體41、旋轉 夾頭（spin chuck ) 42、洗淨部43、超音波水供給機 構4 4、以及沖洗液噴嘴4 5。洗淨部4 3具備用來擦洗 被保持在旋轉夾頭4 2上的晶圓W的上面（熱氧化膜的成 膜面等）之擦洗機構5 1〜5 7。在旋轉夾頭4 2的周圍 ，設置用來防止洗淨液等飛散至周圍的杯4 6。 旋轉夾頭4 2具備比晶圓W的尺寸梢大的底板4 2 a 。此底板42a ，如第5圖所示，在其周緣部具備由3個 可動銷7 1和6個固定銷7 2所構成的鎖止機構。各可動 銷7 1係藉由支軸7 l a而被支持成可往底板4 2 a的徑 方向傾斜動作（擺動）。藉由這3個可動銷7 1，使晶圓 W機械式地被保持在底板4 2 a上而不會晃動。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填弈本頁) 如第6圖所示，若由側面來看可動銷71 ，其形狀爲 L形。此L形的可動銷7 1，其彎曲部與支軸7 la卡合 。可動銷71的水平部分71b比垂直部分71 c長，而 且比垂直部分71c重。另外，在可動銷71的水平部分 7 1 b與底板42 a之間，設置彈簧74。又，在可動銷 7 1的水平部分7 1 b的正下方，設置汽缸7 3之活塞桿 7 3a» ' 接著，說明根據前述鎖止機構之晶圓W的鎖止動作。 當活塞桿7 3 a退入汽缸7 3內的狀態下，利用彈簧 7 4的彈壓力使可動銷7 1往內方擺動，於是銷的垂直部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）-12 - A7 B7 五、發明説明（10) 分.7 1 c抵接在晶圓W的外周端面上。結果’晶圓W藉由 可動銷7 1而不會晃動地鎖止β進而，若使晶圓W與旋轉 夾頭一同旋轉，則利用離心力可以使可動銷7 1更往內方 擺動，因此可以藉由此手段來確實且強固地鎖止晶圓W。 另一方面，若使活塞桿7 3 a由汽缸7 3突出，利用 活塞桿7 3 a將水平部分7 1 b往上壓，於是可動銷7 1 往外擺動，解除晶圓W的鎖止。藉由採用以如此方式來機 械式地保持晶圓W的鎖止機構，晶圓W自動地定位在洗淨 單元21、 23上。因此，當反轉晶圓時不需對準。 另外，做爲晶圓W的保持手段，並不是僅限於前述機 械式鎖止機構，也可以使用真空吸著方式的夾頭機構等其 他的手段。但是，當在使用真空吸著方式的夾頭機構的情 況下，於晶圓W的反轉過程中，需要使用具有對準機構的 反轉單元2 8。 洗淨部4 3，如第3圖及第4圖所示，係配置在單元 本體41的底座上，位於旋轉夾頭42的一側。此洗淨部 4 3，具有可以轉動自如地安裝在支持柱5 7上的水平臂 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印聚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 1 ;刷子部5 3則經由軸5 4而安裝在水平臂5 1的先 端部上。支持柱5 7係經由支持構件5 5而被支持在本體 4 1上，在其上方設置用來使刷子部5 3旋轉的步進馬達 56 »又，在本體41的下方，設置用來士水平臂51轉 動的步進馬達（未圖示）以及用來使刷子部5 3上下動作 之汽缸（未圖示）。 水平臂5 1可以在構件5 5的周圍擺動，刷子部5 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2丨0X297公釐）-13- A7 B7 五、發明说明（11 ) 如第4圖中的假想線所示，能夠由原本位置擺動至晶圓中 央正上方的使用位置。在原本位置處，設置刷子淸淨化部 5 8，藉由此刷子淸淨化部5 8將附著異物由刷子部5 3 的擦洗部分除去，使擦洗部分淸淨化。另外，刷子部5 3 的擦洗部分，希望使用樹脂纖維束毛刷或是海綿。特別是 用來洗淨晶圓表面的刷子部5 3之擦洗部分，希望使用硬 質或是軟質的海綿。 以下說明關於洗淨處理晶圓W的兩面之情況。使刷子 部5 3由刷子淸淨化部5 8上昇，擺動水平臂5 1使刷子 部53移動至晶圓中央的正上方（使用位置）*然後使刷 子部5 3下降。藉由此手段，如第3圖所示，刷子部5 3 抵接在晶圓W的表面上。在此狀態下，使晶圓‘w旋轉且使 刷子部5 3繞著軸自轉，同時使刷子部5 3在晶圓W的中 央部至周緣部之間來回擺動。當刷子部5 3的擦洗部分和 晶圓W的表面接觸時，由洗淨液供給源（未圖示）連續地 供給洗淨液（例如純水）至刷子部5 3的擦洗部分。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第3圖以及第4圖所示，超音波水供給機構4 4係 配置在單元本體4 1內，且位於刷子部5 3的驅動機構之 相反側。亦即，杯46位於單元本體4 1的中央，而在其 兩側則分別配置超音波水供給機構4 4以及刷子部5 3的 驅動機構。此超音波水供給機構4 4具有^旋轉地安裝在 支持柱6 3上的水平臂6 1，進而在水平臂6 1的先端設 置有噴嘴6 2。超音波產生器（未圖示）安裝在此噴嘴 6 2內。藉由超音波產生器可以將規定頻率的超音波施加 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 14 · 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印褽 A7 B7_ 五、發明説明（12 ) 在i給水上，於是可以利用被激振的水高效率地除去附著 在晶圓表面上的附著異物。另外，超音波產生器（未圖示 )也可以設置在由噴嘴6 2至水供給源（未圖示）的水供 給流路上。另外，支持柱6 3係經由支持構件6 5而被支 持在單元本體41上。又’水平臂61能夠藉由驅動機構 (未圖示），由第4圖所示之原本位置（離開旋轉夾頭上 之晶圓W的位置）至使用位置（旋轉夾頭上之晶圓W的中 央正上方位置）之間擺動移動。被超音波激振的洗淨液由 噴嘴6 2對晶圓W噴射。另外，也可以取代此超音波水供 給機構4 4，而使用高壓噴射水的洗淨機構。 沖洗液噴嘴4 5係設置在旋轉夾頭4 2的外側，供給 沖洗液（例如純水）至晶圓的上面，用來洗去晶圓W洗淨 後的殘留物。此沖洗液噴嘴4 5可以調整沖洗液的吐出方 向。 在如此的洗淨單元21、 23中，一邊供給洗淨液至 旋轉夾頭上的晶圓W，一邊使刷子部5 3的擦洗部分接觸 在晶圓W的表面上並作相對移動，來進行擦洗；或是將超 音波水由噴嘴6 2供給至晶圓W上來進行超音波洗淨。洗 淨處理後，由沖洗液噴嘴4 5供給沖'洗液至晶圓W上，來 洗去晶圓W表面上的異物。然後，使晶圓w旋轉，利用離 心力除去附著在晶圓表面上的附著液，使i圓表面成爲乾 的狀態。 接著，一邊參照第7圖一邊說明加熱單元2 5。 在此加熱單元2 5內，具備將藉由旋轉的離心力除去 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~~-15- ： (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4. 訂 A7 ___B7____ 五、發明説明（13 ) 附.½液的晶圓加熱乾燥的機構。加熱單元2 5具有框體 8 0，其內部水平地配置用來加熱晶圓W使其乾燥的熱板 81。而在此熱板81中，安裝藉由CPU90來控制電 源的加熱器（未圖示）。 又，在熱板8 1的表面上，設置多數個間隔件（spacer )82，晶圓W藉由間隔件82而被保持。亦即採用所謂 的接近（proximity )加熱方式，避免熱板8 1和晶圓W的 直接接觸，且能夠利用熱板8 1的放出熱來加熱晶圓W。 藉由此手段，異物不會由熱板8 1附著在晶圓W上，防止 污染。定位構件8 3被螺拴鎖止在各間隔件8 2上，晶圓 W藉由此手段而被定位。亦即，若將晶圓W由晶圓夾持部 4 0移載至熱板8 1的間隔件8 2上，晶圓W利用重力的 作用，藉由定位構件8 3而被引導，於是晶圓W嵌入位能 最低之處。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 升降銷8 4設置在熱板8 1中，此升降銷8 4藉由驅 動機構8 5而上下移動，可以由熱板8 1突出、或是退入 熱板8 1中。而且，當晶圓W搬入之時，升降銷8 4突出 來承接晶圓W :而當搬出之時，抬起晶圓W。而當加熱乾 燥之時，升降銷8 4則退入熱板8 1內。 紫外線照射燈泡8 6設置在最上段的加熱單元2 5內 。此紫外線照射燈泡8 6，係被設置在框-8 0之上壁部 ，且位於晶圓W的上方位置，能夠將紫外線照射在晶圓w 的上面（表面）來除去有機物。另外，藉由一邊利用熱板 8 1加熱晶圓W的內面一邊將紫外線照射在晶圓w的表面 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐）~- 16- ' A7 _____B7____ 五、發明説明（14 ) 上，可以更加提高除去晶圓W表面上的有機物之效果。·利 用紫外線照射燈泡8 6所進行的紫外線的照射，根據需要 ’也可以在洗淨處理前進行。 另外，冷卻單元2 6係用來冷卻被加熱單元2 5加熱 後的晶圓W，經由間隔件將晶圓W載置於冷卻板上，利用 接近冷卻方式來冷卻晶圓W。 接著，一邊參照第8圖一邊說明此裝置的控制系統。 在此兩面洗淨裝置中，CPU9 0根據預先設定的製 程（recipe )來控制一連串的處理動作。記憶體9 3與 C P U 9 0連接，記憶體9 3記憶著與後述種種的洗淨順 序對應的製程。又，在操作部9 1中，操作者選擇所希望 的順序，然後將訊號傳送至C PU 9 0，於是製程控制器 9 2選擇所希望的製程，CPU90可以根據該選擇的製 程來分別地控制各單元2 1〜2 8、各搬送機構以及紫外 線照射燈泡8 6的電源。另外，此裝置的控制系統*也可 以由控制系統全體的主電腦（未圖示）、及分別控制各處 理單元2 1〜2 8的驅動部之動作的多數個區域電腦（未 圖示）所構成。 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 對於如此構成的兩面洗淨裝置，首先，在第1盒部1 中，第1副臂機構1 1進入收容著載置台1 a上之未處理 晶圓W的盒C內，由該盒C取出1枚晶圓<«進行晶圓W的 定心（c e n t e r i n g.)後，晶圓W由第1副臂機構 11傳遞至處理部2之主臂機構4的晶圓夾持部40上。 然後，晶圓W根據規定的製程被搬入規定的單元內， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）-17 - Α7 Β7 五、發明説明（15) 然k根據該製程將晶圓搬送至各單元內，進行一連串的處 理β 在本實施形態中，將在表面洗淨單元2.1中的晶圓表 面洗淨、在反轉單元27或28中的晶圓反轉、在內面洗 淨單元23中的晶圓內面洗淨、以及在第1反轉單元27 或第2反轉單元2 8的再反轉做爲基本過程：而藉由操作 部9 1選擇性地設定在各洗淨過程後的加熱乾燥、或是在 表面洗淨單元2 1中進行表面洗淨之前，先進行紫外線照 射：製程控制器9 2對應前述選擇而選擇出所希望的製程 ’根據該製程，CPU90控制各單元、搬送機構、以及 紫外線照射燈泡。具體地來說，製程控制器9 2係選擇第 9圖中所示的6個製程R 1〜R 6中的其中一個。 接著，一邊參照第9圖一邊說明各製程R 1〜R6。 經濟部中央標率局員工消費合作社印裳 (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 首先，說明製程R1的處理。在製程R1中，第1晶 圓W以及第2晶圓W同時處理。藉由第1副臂機構11, 由第1盒部1之盒C取出第1晶圓W，將該晶圓W傳遞至 主臂機構4(過程ST1)。此第1晶圓W係以過程 S Τ 1 , ST2、ST3、ST4、ST5、ST6、 ST7、ST8、ST9、ST10、ST11、 s Τ 1 2的順序，與第2晶圓W同時並行地被處理。另一 方面，藉由第2副臂機構3 1，由第2盒的盒C取出 第2晶圓W，將該晶圓W傳遞至主臂機構4(過程ST1 )。此第2晶圓W係以過程ST1、 ST2、 ST3、 ST4、 ST5、 ST6、 ST7、 ST8、 ST9、 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-18 · 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) S+10、 ST11、 ST12的順序，與第1晶圓W同 時並行地被處理。 主臂機構4將第1晶圓W搬入最上段的加熱單元2 5 內。藉由熱氧化法在作爲被處理體的矽晶圓W表面上形成 矽氧化膜。爲了改善此矽氧化膜（熱氧化膜）的膜質、除 去附著的有機物、以及防止微粒附著在膜的表面上，在此 製程R 1中，在加熱單元2 5內，對第1晶圓W的上面（ 表面）照射約3秒的紫外線（過程ST2)。當進行此紫 外線照射過程S T 2的時候，同時加熱第1晶圓W的下面 (內面）。藉由組合紫外線照射以及加熱，除了可以增大 矽氧化膜的膜質改善效果以外，也可以提高附著在第1晶 圓W上的有機物之除去率。然後，將第1晶圓w搬送至冷 卻單元26內，冷卻至室溫（過程ST3) » 接著，藉由主臂機構4將第1晶圓W搬入任一個表面 洗淨單元2 1內，在其內部進行第1晶圓W表面的擦洗（ 過程ST4)。在此表面洗淨過程ST4中，希望使用軟 質或是硬質的海綿來做爲擦洗構件。又，希望微幅調整海 綿對晶圓W的按壓力。進而，在表面洗淨單元2 1內，使 濕潤的晶圓W高速旋轉，利用離心力除去附著在晶圓表面 的附著液。 根據此製程R 1將第1晶圓W的表面i洗時，同時根 據製程R1擦洗第2晶圓W的內面。 接著’藉由主臂機構4將第1晶圓W搬入任一個加熱 單元2 5內，加熱晶圓W使其表面更加乾燥（過程ST 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )A4規格（210X297公釐）· 19 _ I I ♦ — —·— I Α I n "—訂 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（17) )。接著，將晶圓W搬送至冷卻單元26內，冷卻至室溫 (過程ST6)。然後，藉由主臂機構4將晶圓W搬入反 轉單元2 7或2 8內，使晶圓W反轉，轉換晶圓的表內面 。（過程 S T 7 )。 接著，藉由主臂機構4將晶圓W搬入任一個內面洗淨 單元2 3內，在其內部進行晶圓W內面的擦洗（過程 ST8) »在此內面洗淨過程ST8中，希望使用由合成 樹脂纖維束所構成的刷子。進而，在內面洗淨單元2 3內 ，使潤濕的晶圓W高速旋轉，利用離心力除去附著在晶圓 表面的附著液。然後，藉由主臂機構4將晶圓W搬入反轉 單元2 7或2 8內，使晶圓W反轉，轉換晶圓的表內面。 (過程S T 9 )。 接著，藉由主臂機構4將晶圓W搬入任一個加熱單元 2 5內，加熱晶圓W使其表面更加乾燥（過程S T 1 〇 ) 。接著，將晶圓W搬送至冷卻單元2 6內，冷卻至室溫（ 過程ST 1 1 )。最後，將盒部1之處理完成的晶圓W送 回至盒C內，完成一連串的處理（過程ST1 2)。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 在如此之製程R 1的處理中，在紫外線照射過程 S T 2中，能夠除去晶圓表面的有機物，使晶圓表面淸淨 化。進而，在表面洗淨後之加熱乾燥過程ST5中，將晶 圓W加熱乾燥；且在內面洗淨後之加熱乾燥'處理過程 S T 1 〇中，藉由加熱晶圓W使其氨造，能夠確實地使晶 圓表內面完全地乾燥》 接著，說明製程R2〜R6。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-20 - A7 _____B7_ 五、發明説明（18 ) 製程R 2，係省略前述製程R 1的紫外線照射過程 S T 2以及冷卻過程S T 3的製程。在不需除去有機物的 情況下，選擇此製程R 2之製程。 製程R 3，係省略前述製程R 1的表面洗淨後之加熱 乾燥過程S T 5以及冷卻過程S T 6的製程。在僅利用內 面乾燥後之加熱乾燥過程S T 1 0，其乾燥狀況便充分的 情況下，選擇此製程R 3之製程。 製程R 4，係省略前述製程R 3的紫外線照射過程 S T 2以及冷卻過程S T 3的製程。在僅利用內面乾燥後 之加熱乾燥過程S T 1 〇便能滿足乾燥條件，且不需除去 有機物的情況下，選擇此製程R 4之製程》 製程R 5，係省略前述製程R 3的內面洗淨後之加熱 乾燥過程ST10以及冷卻過程ST11的製程。在僅利 用旋轉的離心力除去附著在晶圓W上之附著液便能滿足乾 燥的情況下，選擇製程R 5之製程。 經濟部中央標準扃貝工消費合作社印架 (請先閲请背面之注意事項再填寫本頁) 製程R 6，係省略前述製程R 5的紫外線照射過程 S T 2以及冷卻過程S T 3的製程》在僅利用內面乾燥後 之加熱乾燥過程S T 1 〇便能滿足乾燥條件，且不需除去 有機物的情況下，選擇製程R 6之製程。 這些動作，係藉由利用操作部9 1來設定條件，於是 根據製程控制器9 2所選擇的製程以及其^設定資料，利 用C P U 9 0來進行控制。 如此，藉由設置2個盒部1、 3，由於可以控制對自 第1盒部1搬入之第1晶圓W由表面開始洗淨，而由第2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公漦）-21 - A7 B7 五、發明説明（19) 盒部3搬入之第2晶圓W則由內面開始洗淨，所以能夠有 效率地洗淨由2個盒部1、 3搬入之多數枚晶圓W，得到 極高的生產率。 又，藉由使用2個盒部1、 3，對於各晶圓W，能夠 以相異的流程（順序）進行洗淨處理。例如，可以對第1 盒部1側的晶圓W，僅在表面洗淨單元2 1中進行表面洗 淨；而對第2盒部3側之晶圓W，僅在內面洗淨單元2 3 中進行內面洗淨。如此，對於由兩方的盒部搬入之晶圓W ，能夠以相異的流程同時並行地實施洗淨處理，所以可以 進行自由度極高的洗淨處理。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，本發明並不是僅限於前述實施形態，也可以作 各種改變。例如，雖然在前述實施形態中，係作成可以對 由第1盒部1側搬入的晶圚w，由表面開始洗淨：而對由 第2盒部3側搬入的晶圓w，由內面開始洗淨；然而，也 可以相反。而且，被處理基板也不限於半導體基板，本發 明也可以應用在LCD基板、玻璃基板、CD基板、光罩 、以及印刷電路基板等的其他種類的基板。而且，雖然在 上述實施形態中，係將本發明應用在洗淨處理上，然而， 也可以應用在其他處理。 【圖面之簡單說明】 （ 第1圖係表示基板的兩面洗淨裝置的全體斜視圖。 第2圖係表示基板的兩面洗淨裝置之全體俯視圖。 第3圖係表示關於本發明之基板的兩面洗淨裝置之洗 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-22 - A7 B7 五、發明説明（20) 淨單元的透視剖面圖。 第4圖係表示基板洗淨裝置之洗淨單元的俯視圖》 第5圖係表示具備使用於洗淨單元內的機械式保持機 構（機械式夾頭機構）的旋轉夾頭之俯視圖。 第6圖係表示旋轉夾頭之機械式夾頭機構之鎖止機構 的側視圖。 第7圖係表示基板洗淨裝置之加熱單元的透視剖面圖 0 第8圖係表示基板洗淨裝置之控制部的控制方塊圖。 第9圖係表示本發明之基板洗淨方法的流程圖。 【圖號說明】 W :晶圓 C :盒 1 :第1盒部 2 :處理部 3 :第2盒部 4 :主臂機構 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 0 :第1副通路（搬送路） 1 1 :第1副臂機構 20:主通路（搬送路） < 2 1 :表面洗淨單元 2 2 :熱處理單元群 2 3 :內面洗淨單元 本紙張尺度適用中國國家標準（匸奶）八4規格（2丨0父297公*) -23- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（21 ) 2 4 :反轉單元群 2 5 :加熱單元 2 6 :冷卻單元 2 7 :第1反轉單元 28:第2反轉單元 . 3 0 :第2副通路（搬送路） 3 1 :第2副臂機構 4 0 :晶圓夾持部 4 1 :(單元）本體 4 2 :旋轉夾頭 4 2 a :底板 4 3 :洗淨部 4 4 :超音波水供給機構 4 5 :沖洗液噴嘴 5 1 :水平臂 5 3 :刷子部 6 2 :噴嘴 7 1 :可動銷 7 2 :固定銷 7 3 :汽缸 7 3 a :活塞桿 7 4 :彈簧 8 1 :熱板 8 2 :間隔件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-24 - n I I I I I I I I I I n I T I · ^-6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 _B7 五、發明説明（22 ) 8 ^ :定位構件 8 4 :升降銷 8 5 :驅動機構 8 6 :紫外線照射燈泡 9 0 : C P U 91:操作部 9 2 :製程控制器 9 3 :記憶體 (请先閱请背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 25 -

Claims (1)

  1. 671〇2 64 § A8 B8 C8 · D8 六、申請專利範圍 \ 1 · 一種基板的兩面洗淨裝置，其特徵爲具備： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 具有一邊將液體噴灑在基板的表面上一邊使擦洗構件 接觸在基板上來進行擦洗的第1洗淨單元，以及一邊將液 體噴灑在基板的內面上一邊使擦洗構件接觸在基板上來進 行擦洗的第2洗淨單元之處理部；及 在此處理部內，至少將基板分別取出或放入第1和第 2洗淨單元內的主臂機構·，及 設置在前述處理部的一側，基板收容用的多數個盒被 裝載或卸下之第1盒部；及 設置在前述處理部的另一側，與前述第1盒部相對而 夾住前述處理部，且基板收容用的多數個盒被裝載或卸下 之第2盒部；及 將基板由前述第1盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第1副臂機構；及 將基板由前述第2盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第2副臂機構：以及 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 控制器：此控制器係分別控制前述主臂機構以及前述 處理部，使得能夠對於由前述第1盒部取出的第1基板， 於前述第1洗淨單元中將其表面洗淨後，於前述第2洗淨 單元中洗淨其內面；而對於由前述第2盒部取出的第2基 板，於前述第2洗淨單元中將其內面洗淨後，於前述第1 洗淨單元中洗淨其表面。 2 . —種基板的兩面洗淨裝置，其特徵爲具備： 具有一邊將液體噴灑在基板的表面上一邊使擦洗構件 ¥紙張尺度適用中國國家為辛（CNS > A4洗格（210X297公釐 > -此· 經濟部中央標率局肩工消費合作社印$. Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 接觸在基板上來進行擦洗的第1洗淨單元，以及一邊將液 體噴灑在基板的內面上一邊使擦洗構件接觸在基板上來進 行擦洗的第2洗淨單元之處理部；及 在此處理部內，至少將基板分別取出或放入第1和第 2洗淨單元內的主臂機構；及 設置在前述處理部的一側，基板收容用的多數個盒被 裝載或卸下之第1盒部；及 設置在前述處理部的另一側，與前述第1盒部相對而 夾住前述處理部，且基板收容用的多數個盒被裝載或卸下 之第2盒部；及 將基板由前述第1盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第1副臂機構；及 將基板由前述第2盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第2副臂機構；以及 控制器；此控制器係分別控制前述第1副臂機構、第 2副臂機構、主臂機構以及前述處理部，使得能夠藉由前 述第1和第2副臂機構，將基板一個一個地由前述第1和 第2盒部的盒內搬入前述處理部內：且能夠藉由前述主臂 機構以及處理部，對於搬入的各基板，分別以相異的順序 同時並行地進行擦洗處理。 3.如申請專利範圍第1項或第2項之基板的兩面洗 淨裝置，其中，前述第1盒部具備前述第1副臂機構移動 所需的直線狀第1副搬送路：前述第2盒部具備前述第2 副臂機構移動所需的直線狀第2副搬送路：前述處理部具 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） Ζί · ---^-IilM.----^装-- /»%> (請先«讀背面之注意事項再填寫本頁.) 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 備前述主臂機構移動所需的直線狀主搬送路： 而且’前述第1和第2副搬送路，分別在水平面上與 前述主搬送路的兩端部成直角連接。 4. 如申請專利範圍第1項或第2項之基板的兩面洗 淨裝置’其中，前述第1盒部具備前述第1副臂機構移動 所需的直線狀第1副搬送路；前述第2盒部具備前述第2 畐!1臂機構移動所需的直線狀第2副搬送路；前述處理部具 備前述主臂機構移動所需的直線狀主搬送路； 而且，前述第1以及第2副搬送路，在水平面上和前 述主搬送路形成Η型連接。 5. 如申請專利範圍第1項或第2項之基板的兩面洗 淨裝置，其中，前述處理部具有加熱基板使其乾燥的加熱 單元、以及使加熱後的基板冷卻之冷卻單元。 6. 如申請專利範圍第1項或第2項之基板的兩面洗 淨裝置，其中，更具有反轉基板來轉換內外面的基板反轉 手段；而且，前述控制手段，係分別控制前述基板反轉手 段、前述主臂機構以及前述處理部，使得在前述第1或第 2洗淨單元中洗淨基板表面或內面後，在前述.基板反轉手 段中使基板反轉，然後在前述第1或第2洗淨單元中洗淨 基板表面或內面。 7 . —種基板的兩面洗淨方法，其特徵爲具備： (a )準備具有一邊將液體噴灑在基板的表面上一邊 使擦洗構件接觸在基板上來進行擦洗的第1洗淨單元，以 及一邊將液體噴灑在基板的內面上一邊使擦洗構件接觸在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4说格（210X297公釐） ---·---r----.衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 基i上來進行擦洗的第2洗淨單元之處理部：及 在此處理部內，至少將基板分別取出或放入第1和第 2洗淨單元內的主臂機構；及 設置在前述處理部的一側’基板收容用的多數個盒被 裝載或卸下之第1盒部；及 設置在前述處理部的另一側，與前述第1盒部相對而 夾住前述處理部，且基板收容用的多數個盒被裝載或卸下 之第2盒部；及 將基板由前述第1盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第1副臂機構：及 將基板由前述第2盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第2副臂機構：以及 分別控制前述第1副臂機構、第2副臂機構、主臂機 構以及前述處理部的控制器之過程；及 (b)對於由前述第1盒部取出的第1基板，於前述 第1洗淨單元中將其表面洗淨後，於前述第2洗淨單元中 洗淨其內面的洗淨過程；以及 (c )對於由前述第2盒部取出的第2基板，於前述 第2洗淨單元中將其內面洗淨後，於前述第1洗淨單元中 洗淨其表面的洗淨過程。 8 . —種基板的兩面洗淨方法，其特徵爲具備： (a )準備具有一邊將液體噴灑在基板的表面上一邊 使擦洗構件接觸在基板上來進行擦洗的第1洗淨單元’以 及一邊將液體噴灑在基板的內面上一邊使擦洗構件接觸在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 1T 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公趁 B8 C8 __08 六、申請專利範圍 基板上來進行擦洗的第2洗淨單元之處理部：及 在此處理部內，至少將基板分別取出或放入第1和第 2洗淨單元內的主臂機構；及 設置在前述處理部的一側，基板收容用的多數個盒被 裝載或卸下之第1盒部；及 設置在前述處理部的另一側，與前述第1盒部相對而 夾住前述處理部，且基板收容用的多數個盒被裝載或卸下 之第2盒部；及 將基板由前述第1盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第1副臂機構：及 將基板由前述第2盒部的盒內取出或放入，與前述主 臂機構之間搬送基板之第2副臂機構；以及 分別控制前述第1副臂機構、第2副臂機構、主臂機 構以及前述處理部的控制器之過程：及 (b )藉由前述第1和第2副臂機構，將基板一個一 個地由前述第1和第2盒部的盒內搬入前述處理部內的搬 入過程；以及 (c )對於搬入之各基板，能夠藉由前述主臂機構以 及處理部，分別以相異的順序同時並行地進行擦洗處理的 過程。 9.如申請專利範圍第7項之基板的兩面洗淨方法， 其中，在前述過程（b)之後，加熱前述第1基板，然後 使其冷卻；而且， 在俞述過程（c )之後，加熱前述第1基板’然後使 ---τ------Λ.------1Γ------/ yfe\ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 B8 C8 D8 夂：申請專利範固 其冷卻。 1 0 .如申請專利範圍第9項之基板的兩面洗淨方法 ’ ’當加熱基板時，同時將紫外線照射在基板的表面 上。 1 1 .如申請專利範圍第7項之基板的兩面洗淨方法 在前述過程（b )中，將前述第1基板的表面擦 AM ’反轉第1基板，然後擦洗前述第1基板的內面：而 述過程（c )中，將前述第2基板的內面擦洗後，反 HII2基板，.然後擦洗前述第2基板的表面。 1 2 ·如申請專利範圍第7項之基板的兩面洗淨方法 ’其中’在前述基板的表面上已經有藉由熱氧化法所形成 的熱氧化膜。 1 3 .如申請專利範圔第8項之基板的兩面洗淨方法 ’其中’在前述過程（c )中，在擦洗基板的表面和內面 進行洗淨處理後，加熱基板使其乾燥，然後使加熱後的基 板冷卻。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之基板的兩面洗淨方 法，其中，當加熱基板時，同時將紫外線照射在基板的表 面上。 1 5 .如申請專利範圍第8項之基板的兩面洗淨方法 ，其中，在前述過程（c )中，在擦洗基板的表面或內面 後，使基板反轉，然後擦洗基板的內面或表面/ 1 6 .如申請專利範圍第8項之基板的兩面洗淨方法 ，其中，在前述基板的表面上已經有藉由熱氧化法所形成 本纸張尺度逋用中國國家標準（CNS)A4現格（210X297公嫠：， I · ^ n I ^ n I n ^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍的熱氧化膜。 -n« i— in ^l»u n n AmN ϋ·— n^— d^— nn I I . * γ 、? ./»*« (請先閲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裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Λ4洗格(210X37公釐）
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