TWI430344B - 基板之清理設備及系統 - Google Patents

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Description

基板之清理設備及系統
本發明係關於基板之清理設備及系統。
在製造半導體裝置如積體電路、記憶體單元及其類似者之期間，施行一系列的製造操作以將特徵部形成於半導體晶圓(晶圓)上。該些晶圓受到處理以包含了以多層結構之形式形成於矽基板上的積體電路裝置。在基板層級，形成具有擴散區的電晶體裝置。在隨後的層級中，圖型化內連線金屬線並使其電連接至電晶體裝置，以形成所欲之積體電路裝置。又，經圖型化之導電層係藉由介電材料來與其他導電層絕緣。
在一系列的製造操作期間晶圓表面會暴露至各種類型的污染物中。基本上，任何存在於製造操作中的材料皆為潛在的污染源。例如，污染源尤其可包含處理氣體、化學品、沈積材料及液體。各種污染物可以微粒形式而沈積至晶圓表面上。若未移除微粒污染，則在污染區域內的裝置將很可能會無法操作。因此，需要在不損害形成在晶圓上之特徵部的情況下，以實質上清洗完全的方式來自晶圓表面清洗污染物。然而，微粒污染的尺寸等級通常為在晶圓上所製造出之特徵部的臨界尺寸。要移除此類小微粒污染物卻又不對晶圓上的特徵部產生不良影響可能會是極困難的任務。
習知的晶圓清洗設備、系統及方法大多倚賴機械力來自晶圓表面移除微粒污染。當特徵部尺寸持續縮小並且變得更脆弱時，因施加機械力至晶圓表面而對特徵部產生損害的機率大為增加。例如，具有高深寬比之特徵部在受到足夠的機械力衝擊時，容易倒塌或斷裂。除了更進一步地使清洗問題複雜化之外，朝著更小特徵部尺寸前進亦使得微粒污染的尺寸縮小。尺寸充分小的微粒污染可能會難以到達晶圓表面上之區域，例如被高深寬比之特徵部包圍的溝槽部。因此在現代半導體製造期間中，有效並以無損害方式移除污染物的方法會隨著晶圓清洗技術的持續進步而不斷遇到挑戰。應注意：平面顯示器用之製造操作與上述之積體電路製造為相同的缺點所苦。
基於上述觀點，需要一種更有效並造成較少磨蝕之清理晶圓表面的清理設備、系統及方法。
大體而言，本發明藉由提供較佳之晶圓表面清洗的設備、系統及方法來滿足上述需求。應注意：可以數種方式來施行本發明，包含設備、方法及系統。以下將闡述本發明的數個新穎實施例。
在一實施例中，揭露一種基板的清理設備。該設備具有第一頭單元及第二頭單元。該第一頭單元係位於基板表面之附近，且具有形成於內部且並用以將泡沫供給至基板表面的第一列管道。第二頭單元之位置實質上與第一頭相鄰且靠近基板表面。第二及第三列管道係形成於第二頭單元內。第二列管道係用以將流體供給至基板表面。第三列管道係用以將真空供給至基板表面。
在另一實施例中，揭露一種基板的清理方法。提供具有粒子沈積於上之基板。產生包含複數三相體之泡沫，各個三相體具有固體部、液體部及氣體部。經由第一組施加器將泡沫施加至基板表面。經由第二組施加器將足量之流體施加至基板表面，以實質上自基板表面移除該泡沫。經由第三組施加器將真空施加至基板表面，以實質上自基板表面移除該流體。
在仍另一實施例中，揭露一種基板的清理設備。該設備包含：封閉管道、複數支撐件、入口端閥件及出口端閥件。控制(containment)管道係用以將壓力施加至流動越過基板表面之泡沫上，以建立自入口端至出口端之泡沫流動。複數支撐件被包圍在控制(containment)管道內，並用以支撐基板。入口端閥件及出口端閥件係用以調整進、出該控制(containment)管道的泡沫流。與入口端閥件及出口端閥件交流之控制器控制了流經控制(containment)管道的泡沫流。
在仍更另一實施例中，揭露一種基板的清理方法。將具有粒子沈積於上之基板插入至控制(containment)管道中。經由控制(containment)管道之入口閥來將泡沫供給至該控制(containment)管道。經由控制(containment)管道之入口閥來供給壓力以建立由壓力所驅動之泡沫流，俾使泡沫移動越過基板表面並與基板表面上之粒子產生交互作用。經由該控制(containment)管道的出口閥自該控制(containment)管道將泡沫與粒子一起移除。
在仍另一實施例中，揭露一種基板的清理系統。該系統包含：第二清理區、第二清理區及能夠支撐基板之載具。第一清理區包含：流動單元，由壓力驅動並用以施加泡沫至基板表面。第二清理區包含：施加器，用以分散流體以實質上自基板表面移除泡沫。該載具係用以將基板自第一清理區傳送至第二清理區。
在更仍另一實施例中，揭露一種基板的清理系統。該系統包含：流體分散器、泡沫施加器及旋轉夾頭。該流體分散器係位於基板表面附近，並用以將流體輸送至基板表面。泡沫施加器位於基板表面附近，並用以將泡沫施加至基板表面。旋轉夾頭係用以支撐基板並對基板提供旋轉速度，同時複數夾持件係用以將基板固定於旋轉夾頭上。
針對清理基板表面之設備、系統及方法來敘述本發明。然而，熟知此項技藝者應明白：可在不利用某些或全部上述特定細節的方式下實施本發明。在其他實例中便不贅述習知之處理操作，以免不必要地模糊本發明。
此文中所用之三相體清理材料包含複數三相體，三相體包含氣體部、液體部及固體部。在一實施例中，氣體部及液體部提供媒介以將固體部帶至基板表面上之污染物粒子附近。某些可用以構成固體部之例示性材料類型為包含：脂肪族酸、羧酸、石臘、聚合物、聚苯乙烯、多胜肽及其他黏彈性材料。固體部材料應以超過其在液體部內之溶解限度的濃度存在。此外應瞭解：與特定固體部相關的清洗效能可作為濃度、溫度、pH及其他環境條件的函數來改變。
脂肪族酸基本上代表任何由有機化合物所形成之酸，其中碳分子形成開鏈。脂肪酸為脂肪族酸的一實例，其可用來作為三相體清理材料內之固體部。可用以作為固體部之脂肪酸實例尤其包含：月桂酸(lauric)、棕櫚酸(palmitic)、硬脂酸(stearic)、油酸(oleic)、亞麻油酸(linoleic)、次亞麻油酸(linolenic)、花生四烯酸(arachidonic)、鱈烯酸(gadoleic)、十八稀酸(eurcic)、丁酸(butyric)、己酸(caproic)、辛酸(caprylic)、肉豆蔻酸(myristic)、十七酸(margaric)、山嵛酸(behenic)、(lignoseric)、肉豆蔻烯酸(myristoleic)、棕櫚烯酸(palmitoleic)、神經酸(nervonic)、杷荏酸(parinaric)、二十碳五烯酸(timnodonic)、順廿二碳-13-烯酸(brassic)、鰶魚酸(clupanodonic acid)、木臘酸(lignoceric acid)、蠟酸(cerotic acid)及其混合物。
固體部在清理期間與粒子交互作用以達成粒子之移除。此文中所用之基板表示半導體晶圓、平面顯示表面(例如，液晶顯示器等)及在製造操作期間可能會受到污染之晶圓處理設備及硬體。
圖1A係根據本發明之一實施例顯示用以清理基板表面之近接頭單元的下表面。在此圖中，所示之近接頭單元102具有：複數三相體分散出口104，用以分散三相體清理材料；複數流體分散出口106，用以分散流體；及複數真空開口108，用以施加直空至基板表面。
在一實施例中，三相體分散出口104、流體分散出口106及真空開口108係以縱列方式相繼設置而橫跨近接頭單元102，近接頭單元102係用以覆蓋於基板之整個直徑上方。例如，近接頭單元102上的第一組三列出口可為三相體分散出口104，接著為兩列流體分散出口106，再接下來為兩列真空開口108。應瞭解：此僅為不同類型之出口/開口可設置於近接頭單元102上之方式之可能結構的一實例，實際上有許具有不同出口/開口類型、不同順序之出口/開口類型及可指定予每一出口/開口類型之列數的結構。出口/開口結構僅受限於應用之需求、近接頭單元102可容納之出口/開口數目及可被包含作為近接頭單元102之一部分的出口/開口類型。
在一實施例中，三相體分散出口104係用以供給三相體清理材料至基板表面。三相體清理材料可為包含複數三相體之泡沫或乳膠。在一實施例中，流體分散出口106係用以分散液體至基板表面。可被分散之某些類型之液體的實例包含了：去離子水(DIW)、過氧化銨(NH4 OH)、過氧化氫(H2 O2 )、SC-1溶液(NH4 OH/H2 O2 /H2 O)、消泡劑等。然而應瞭解：基本上，可使用任何能夠依照應用之需求適切地自基板表面移除三相體清理材料的液體。在另一實施例中，流體分散出口106係用以分散氣體至基板表面。可被流體分散出口106所分散之某些類型之氣體的實例包含了：異丙醇(IPA)蒸氣、二氧化碳(CO2 )、空氣、氮氣(N2 )、氬氣(Ar)、氧氣(O2 )、臭氧(O3 )等。基本上，可分散任何類型之氣體，只要該氣體能夠用以在不損害基板表面上所形成之多層次結構的情況下適當地乾燥基板表面。在一實施例中，真空開口係用以施加真空至基板表面。可將真空壓力之設定最佳化以實質上移除沈積於基板表面上的任何三相體清理材料及/或液體。
圖1B係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之近接頭單元的側視圖。如此圖中所示，當基板116在近接頭單元102下方水平地移動時，具有三相體材料(即，泡沫)供給管線110、流體供給管線112及真空供給管線114之近接頭單元102係位於基板116之上表面附近。如上所討論，依據三相體清理材料之應用及化學組成，可將三相體清理材料作為泡沫或乳膠來分散。
如所示，初始利用三相體清理材料來處理基板116之表面，然後以去離子水來沖去清理材料，接著施加真空以自表面移除去離子水。在一實施例中，第二近接頭位於基板116之下表面的附近，且實質上與上近接頭單元102對準。第二近接頭單元係用以利用三相體清理材料及去離子水來處理基板116之下表面，接著施加真空來進行乾燥。
圖2A係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之近接頭單元的放大橫剖面圖。在此圖中，所示之近接頭單元102具有自近接頭單元102之上表面上之入口/開口延伸經過近接頭單元102之下表面上之出口/開口複數的複數管道。如圖所示，近接頭單元102包含：三相體清理材料入口208，用以將三相體清理材料202供給至用以將材料202經由三相體清理材料202之出口而輸送至基板表面的管道；流體入口210，用以將流體(例如，去離子水/消泡劑等)供給至用以將流體彎液面204之形式之流體輸送至基板表面的管道；真空入口212，用以將真空供給至用以對基板116之表面供給真空的管道；及氣體供給入口214，用以經由用以將氣體206供給至基板116之表面的管道來供給氣體206(例如，IPA蒸氣、CO2 、N2 、O2 等)。在一實施例中，於清理操作期間，基板116在近接頭單元102下方作水平移動，在近接頭單元102下方處將三相體清理材料、流體、真空及氣體供給至基板116之表面或對著基板116之表面施加上述者。在另一實施例中，在清理操作期間，近接頭單元102係用以在基板116之表面的上方作水平移動。在一實施例中，可設置控制系統(如圖1B中所示)。控制系統係用以控制流入及流出近接頭單元102的流體流量。控制流體流量可包含：利用流量計及控制器來確保形成適當的彎液面。在一實施例中，在近接頭單元102及基板116之表面間維持彎液面。此確保了清理流體及三相體的精確控制。
圖2B顯示另一結構，在此結構中設置真空入口216以將真空施加至三相體清理材料202及流體204。在此實施例中，真空入口216可具有複數離散歧管(例如，孔洞或接口)的形式，其將致使材料202及流體204間具有較佳的介面。在一實施例中，可想像提供較佳介面之真空入口216將助於降低材料202與流體204間的混合量。可根據特定應用所欲之混合程度來控制(例如，藉由泵浦及計算/程式控制)真空入口216。因此每一配方可定義出三相體208、真空216、流體210、真空212及氣體206之不同調變程度。
因此應瞭解：近接頭單元102可具有許多不同的配置而此僅為一例示性配置。其他近接頭單元102的配置可依照使用近接頭單元102之特定應用的需求來包含不同類型及數目之管道。
圖3係根據本發明之實施例之用以清理基板表面之整合式清理設備的俯視圖。如圖所示，其中基板116水平地朝向整合式清理設備300移動，此設備包含三相體清理材料分散部302、近接頭部304及氣體分散部306。三相體清理材料分散部302係用以當基板116在整合式清理設備300之下方水平移動時或當清理設備300在基板116之表面上方作水平移動時，將三相體清理材料供給至基板116之表面。清理材料可為三相體泡沫或乳膠之形式。在一實施例中，三相體分散部302係用以供給三相體清理材料，此清理材料具有足以提升清理材料之部分部與基板116之表面上之污染物粒子間之交互作用的力。例如，可分散清理材料以對實質上與基板116表面相鄰之三相體施加向下力(或在一般的情況下，力)，俾使該些三相體的固體部與沈積於基板116表面上之污染物粒子產生交互作用。在晶圓並非水平的情況下，該力可非為向下力，而為相對於晶圓位置之力。三相體之固體部與污染物粒子間的交互作用導致已自基板116之表面隨著三相體被移除之粒子受到移除。可經由一種多種機制包含黏附、碰撞及吸引力來建立此些交互作用。
近接頭部304包含：用以將液體彎液面施加至基板116之表面上的出口及用以對基板116之表面施加真空的開口。在基板116之清理操作期間，近接頭部304係用以自基板116之表面移除三相體清理材料及相關的污染物粒子。液體彎液面及基板16間之表面邊界係由液體進行快速交換之區域所定義，液體快速交換導致自基板116之表面實質上移除清理材料。可使用之液體之某些類型的實例包含：去離子水(DIW)、過氧化銨(NH4 OH)、過氧化氫(H2 O2 )、SC-1溶液(NH4 OH/H2 O2 /H2 O)、消泡劑等。應瞭解：基本上，任何能夠依應用之需求而自基板116之表面適當地移除三相體清理材料及污染物粒子的液體皆可使用。
繼續參照圖3，氣體分散部306係用以在近接頭部304已實質上移除三相體清理材料後，供給氣體以實質上自基板116移除液體。可被氣體分散部所分散之氣體的實例包含了：異丙醇(IPA)蒸氣、二氧化碳(CO2 )、空氣、氮氣(N2 )、氬氣(Ar)、氧氣(O2 )、臭氧(O3 )等。基本上，可用以在不損害形成於基板116之表面上之多層次結構的情況下適當地乾燥基板116之表面的任何氣體類型皆可被分散。
圖4係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面的非整合式清理設備。如圖中所示，該清理設備包含歧管單元402及近接頭單元102，在清理操作期間當上述兩者平移越過基板116之上表面時，兩者實質上協同操作。在一實施例中，歧管單元402及近接頭單元102結合成一整合式清理設備。在另一實施例中，歧管單元402及近接頭單元102為實體上分離之單元。在一實施例中，於基板116之清理操作期間，基板116首先平移越過歧管單元402下方，接著越過近接頭單元102下方。歧管單元402係用以供給清理基板116之表面的三相體清理材料，而近接頭單元102施加液體及真空以自基板116之表面移除清理材料。
歧管單元402係位於基板116表面之附近，且用以將三相體清理材料分散至該表面。可將三相體清理材料視為包含複數三相體的泡沫或乳膠來加以加散。在一實施例中，歧管402係用以供給三相體清理材料，該清理材料具有足以使清理材料之部體部與基板116表面上之污染物粒子404間產生交互作用的力。三相體之固體部與污染物粒子間的交互作用導致已隨著三相體自基板表面被移除之粒子受到移除。如前所揭露，可經由包含黏附、碰撞及吸引力的一或多個機制來建立交互作用。當三相體自基板116之表面被移除時，污染物亦被移除。
仍參照圖4，近接頭單元102在操作期間係位於基板116之表面附近，並用以在基板116之表面上形成循環液體彎液面，以自該表面實質上移除任何三相體清理材料及污染物404。可為近接頭單元102所使用以形成液體彎液面之液體的實例包含：去離子水(DIW)、過氧化銨(NH4 OH)、過氧化氫(H2 O2 )、SC-1溶液(NH4 OH/H2 O2 /H2 O)、消泡劑等。在一實施例中，近接頭單元102更包含用以將氣體供給至基板116之表面的氣體分散出口。可為此些出口所分散之氣體的實例包含：異丙醇(IPA)蒸氣、氮氣(N2 )、氬氣(Ar)、氧氣(O2 )、臭氧(O3 )等。基本上，可用以在不損害形成於基板116之表面上之多層次結構的情況下適當地乾燥基板116之表面的任何氣體類型皆可被分散。
圖5係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之系統的側視圖。在此圖中，系統包含三相體清理材料分散器502、液體分散噴嘴504及旋轉夾頭508。三相體分散器502係與液體分散噴嘴504相鄰，並位於藉由複數基板夾具506所支撐之基板116的表面附近，該夾具506係用以將基板116固定於旋轉夾頭508上。夾具506可具有任何數目之結構，且常可被稱為指狀物(fingers)、支撐件(holders)、轉輪(wheels)、滾軸(rollers)、握爪(grippers)等。支撐晶圓之本體的結構類似於旋轉-沖洗-乾燥模組，然而，本發明之分散器502已經過校正以確保將三相體適當地輸送至基板116的表面上。
如所述，在一實施例中，三相體分散器502係用以分散具有泡沫形式之三相體清理材料。在另一實施例中，三相體分散器502係用以分散具有乳膠形式的三相體清理材料。在一實施例中，三相體分散器502係用以分散三相體清理材料，該清理材料具有足以使清理材料之固體部與基板116表面上之污染粒子間產生交互作用的力。三相體之固體部與污染物粒子間之交互作用導致已隨著三相體自基板表面被移除之粒子受到移除。在另一實施例中，系統更包含施力件，用以對三相體清理材料施加向下力以使材料之固體部與基板116之表面上之污染物粒子間產生交互作用。
液體分散噴嘴504位於基板116之表面附近，並用以將液體分散至基板116之表面上。可被分散之液體的實例包含：去離子水(DIW)、過氧化銨(NH4 OH)、過氧化氫(H2 O2 )、SC-1溶液(NH4 OH/H2 O2 /H2 O)、消泡劑等。然而應瞭解：基本上，任何能夠依應用之需求而自基板116之表面適當地移除三相體清理材料及污染物粒子的液體皆可使用。
仍參照圖5，旋轉夾頭508係用以執行旋乾操作，由固定至夾具508之基板夾具506所支撐的基板116則藉由該旋乾操作而在一速度下旋轉，該速度足以實質上移除沈積於基板116之表面上的三相體材料及/或液體。在一實施例中並未使用基板夾具506，而是旋轉夾頭508為靜電夾頭，具有足夠力量固定基板116俾於旋乾操作期間使基板116仍實質上不動地位於夾頭508上。在另一實施例中，並未使用基板夾具506，而是旋轉夾頭508為真空夾頭，對基板116供給具有足夠強度之真空俾於旋乾操作期間使基板116仍實質上固定不動。
在另一實施例中，可使用分散流或流體薄層將三相體施加至固定的基板。在此情況下，以三相體開始形成泡沫前的形式施加之。因此以分散流或液體薄層的方式將液體施加至基板表面上。亦可使用空氣葉片來進行乾燥俾使表面維持在乾燥狀態。此外，可使用近接頭來施行如上所述之乾燥操作。
圖6係根據本發明之一實施例之基板清理方法的流程圖。使用此方法之清理設備的圖係顯示於圖1、2A、2B、3及4中。方法600開始於操作602，提供被粒子污染之基板。如前所討論，本文中所用來作為範例的基板代表半導體晶圓、硬驅動碟、光碟、玻璃基板及平面顯示表面、液晶顯示表面等，但不限於上述者。方法600繼續操作604，產生三相體泡沫。該泡沫包含複數三相體，每一三相體具有固體部、液體部及液體部。為了更進一步地解釋三相體清理材料之組成及其機制，見2006年2月3日申請且名為「METHOD FOR REMOVING CONTAMINATION FROM A SUBSTRATE AND FOR MAKING A CLEANING SOLUTION」的美國專利申請案(11/346,894)(代理人備忘錄編號LAM2P546)。
方法600接著進行操作606，經由第一組施加器將三相體泡沫施加至基板表面。在一實施例中，第一組施加器係以充分之力量來供給泡沫，以在三相體的固體部與沈積於基板表面上之粒子間產生交互作用。方法600進行至操作608，經由第二阻施加器將足量的流體供給至基板表面，以自基板表面實質上移除泡沫。適合使用於此操作中之流體的實例包含：去離子水(DIW)、過氧化銨(NH4 OH)、過氧化氫(H2 O2 )、SC-1溶液(NH4 OH/H2 O2 /H2 O)、消泡劑等。應瞭解：基本上任何能夠依應用之需求而自基板表面適當地移除三相體清理材料的液體皆可使用。
仍參照圖6，方法600前進至操作610，經由第三組施加器將真空施加至基板表面，以自基板表面實質上移除任何流體。在一實施例中，第一及第二組施加器係包含於第一近接頭單元中，而第三組施加器係包含於第二近接頭單元中。在另一實施例中，第一組施加器係包含於第一近接頭單元中，而第二及第三組施加器係包含於第二近接頭單元中。在仍另一實施例中，第一、第二及第三組施加器皆包含於單一的整合式近接頭單元中。
圖7係根據本發明之實施例，顯示清理基板用之壓力驅動式流動設備的示意圖。如所示，壓力驅動式之流動基板清理裝置700包含限制導管702，限制導管702包含入口閥704、出口閥706、複數基板夾持件701及材料儲槽708。入口閥704及出口閥706係用以調整三相體清理材料的流量，並分別將流體輸入及輸出限制導管702。三相體清理材料係由操作性地連接至入口閥704的材料儲槽708所供給。
藉著經由限制導管702來調整三相體清理材料的流入及流出而產生一道力量，並對與基板116表面相鄰的三相體來施加此力量以促進三相體之固體部與基板116表面上之污染物粒子間的交互作用。三相體之固體部與污染物粒子間的交互作用使得當三相體被移除時，粒子自基板116的表面被移除。藉由操作性地連接至入口閥740與出口閥706的控制器710來控制此兩閥。被包圍於限制導管702內的複數基板夾持件701係用以在經升高的位置中支撐基板116，並對基板116提供限制以防止清理操作期間的非故意移動。
繼續參照圖7，在一實施例中，該流體為氣體，具有乾燥基板116及/或對三相體供給力以在三相體之固體部與沈積於基板116表面上之污染物粒子間產生交互作用的功用。氣體源(未圖示於圖7中)係操作性地連接至入口閥704，以將氣體供給至限制導管702。適合使用之氣體的實例包含：空氣、氮氣(N2 )、氬氣(Ar)、氧氣(O2 )、臭氧(O3 )、二氧化碳(CO2 )等。基本上，只要不與三相體及/或定義於基板116之表面上的多層次結構反應任何氣體類型皆可被分散。在另一實施例中，該流體為用以自基板116表面沖洗三相體清理材料的流體。一流體儲槽係操作性地連接至入口閥116，以將流體供給至限制導管702。適合之流體的實例包含：去離子水(DIW)、過氧化銨(NH4 OH)、過氧化氫(H2 O2 )、SC-1溶液(NH4 OH/H2 O2 /H2 O)、消泡劑等。基本上，任何能夠依應用之需求而自基板表面適當地移除三相體清理材料的液體皆可使用。
圖8A係根據本發明之一實施例之基板清理系統的處理流程圖。如此處理圖中所詳細敘述，首先在第一清理區802藉由壓力驅動式流動清理設備來清理基板。壓力驅動式流動清理設備係用以俾使三相體之固體部與沈積於基板表面上之污染物粒子間產生交互作用的方式來將三相體施加至基板表面。三相體之固體部與污染物粒子間的交互作用使得當三相體被移除時，粒子自基板表面被移除。在經過壓力驅動式流動清理設備之清理後，使用位於連接至第一802與第二804清理區之軌道上的基板載具自第一清理區802將基板移至第二清理區804。第二清理區804包含一或多個施加器，該施加器係用以分散流體以實質上沖洗與乾燥殘留在基板表面上的任何三相體材料、流體及/或污染粒子。適合使用之流體的實例包含：去離子水(DIW)、過氧化銨(NH4 OH)、過氧化氫(H2 O2 )、SC-1溶液(NH4 OH/H2 O2 /H2 O)、消泡劑等。基本上，任何能夠依應用之需求而自基板表面適當地移除三相體清理材料及污染物粒子的液體皆可使用。
圖8B係根據本發明之一實施例之基板清理系統的處理流程圖。在此處理流程圖中，首先在第一清理區802藉由壓力驅動式流動清理設備來清理基板。如上所討論，壓力驅動式流動清理設備係用以俾使三相體之固體部與沈積於基板表面上之污染物粒子間產生交互作用的方式來將三相體施加至基板表面。在經過壓力驅動式流動清理設備之清理後，使用位於連接至第一802與第二806清理區之軌道上的基板載具自第一清理區802將基板移至第二清理區806。第二清理區806包含近接頭單元，此近接頭單元係用以供給液體彎液面以沖洗掉任何殘留在基板表面的三相體清理材料，並用以施加直空而乾燥殘留在基板表面上的液體。在一實施例中，近接頭單元更用以供給氣體，以促進基板表面的乾燥。適合使用於此應用之氣體的實例包含：IPA蒸氣、氮氣(N2 )、氬氣(Ar)、氧氣(O2 )、臭氧(O3 )。
圖9係根據本發明之一實施例之基板清理方法的流程圖。在此方法中所使用之清理設備的圖係顯示於圖7、8A及8B。方法900開始於操作902，將具有粒子沈積於上之基板插入至污染導管中。如前所討論，基板可為半導體晶圓或LCD平板。方法900繼續至操作904，經由限制導管的入口閥將三相體泡沫供給至限制導管。如前所討論，藉由操作性地連接至入口閥的儲槽來供給三相體泡沫。又，三相體泡沫包含複數三相體，每一三相體具有固體部、液體部及氣體部。
方法900進行至操作906，經由限制導管之入口閥來施加壓力，以建立泡沫用之壓力驅動流，俾使泡沫移動越過基板之表面並與基板表面上的污染物粒子交互作用。如前所揭露，包含泡沫之三相體的固體部為與污染物粒子交互作用的泡沫成分。經由一或多個機制可建立此些交互作用，包含黏著、碰撞及吸引力。
持續參考圖9，方法900先進至操作908，經由限制導管的出口閥自限制導管將泡沫與粒子一起移除。藉著透過限制導管之入口閥施加液體以沖洗掉基板表面的三相體泡沫以達到泡沫之移除。液體經由出口閥來排空限制導管。三相體之固體部與污染物粒子間的交互作用使得當三相體被移除時，粒子自基板表面被移除。
雖然在此文中僅詳細闡述本發明的數個實施例，但熟知此項技藝者應瞭解：在不脫離本發明之精神或範疇的情況下可以許多其他特定的形式來實施本發明。因此，此處之實例及實施例應被視為是說明性而非限制性者，且本發明並不限於此文中所提供之細節，在隨附之申請專利範圍的範疇內可變化本發明並加以實施。
102．．．近接頭單元
104．．．三相體分散出口
106．．．流體分散出口
108．．．真空開口
110．．．三相體材料(即，泡沫)供給管線
112．．．流體供給管線
114．．．真空供給管線
116．．．基板
202．．．三相體清理材料
204．．．流體彎液面
206．．．氣體
208．．．三相體清理材料入口
210．．．流體入口
212．．．真空入口
214．．．氣體供給入口
216．．．真空入口
300．．．清理設備
302．．．三相體清理材料分散部
304．．．近接頭部
306．．．氣體分散部
402．．．歧管單元
404．．．污染物粒子
502．．．三相體清理材料分散器
504．．．液體分散噴嘴
506．．．基板夾具
508．．．旋轉夾頭
600．．．方法
602．．．操作
604．．．操作
606．．．操作
608．．．操作
610．．．操作
700．．．清理裝置
701．．．基板夾持件
702．．．限制導管
704．．．入口閥
706．．．出口閥
708．．．材料儲槽
802．．．第一清理區
804．．．第二清理區
806．．．第二清理區
900．．．方法
902．．．操作
904．．．操作
906．．．操作
908．．．操作
自下列結合附圖之詳細敘述，本發明將更清晰，類似之參考編號標示類似的結構元件。
圖1A係根據本發明之一實施例顯示用以清理基板表面之近接頭單元的下表面。
圖1B係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之近接頭單元的側視圖。
圖2A及2B係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之近接頭單元的放大橫剖面圖。
圖3係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之整合式清理設備的俯視圖。
圖4係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之非整合型清理設備。
圖5係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之系統的側視圖。
圖6係根據本發明之一實施例之基板清理方法的流程圖。
圖7係根據本發明之一實施例之用以清理基板表面之壓力驅動式流動設備的示意圖。
圖8A係根據本發明之一實施例之基板清理系統的處理流程圖。
圖8B係根據本發明之一實施例之基板清理系統的處理流程圖。
圖9係根據本發明之一實施例之基板清理方法的流程圖。
102．．．近接頭單元
110．．．三相體材料(即，泡沫)供給管線
112．．．流體供給管線
114．．．真空供給管線
116．．．基板

Claims (18)

  1. 一種基板清理設備，包含：第一頭單元，位於基板之表面附近，該第一頭單元具有形成於該第一頭單元內且用以供給泡沫至該基板之該表面的第一列管道；及第二頭單元，位置實質上與該第一頭單元相鄰並靠近該基板之該表面，該第二頭單元具有：第二列管道，形成於該第二頭單元內並用以供給流體至該基板之該表面；及第三列管道，形成於該第二頭單元內並用以供給真空至該基板之該表面。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板清理設備，其中該第一頭單元及該第二頭單元係操作性地連接以形成整合式近接頭。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板清理設備，其中該泡沫包含複數三相體，該三相體包含固體部、液體部及氣體部。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板清理設備，其中該固體部包含脂肪酸。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板清理設備，其中該流體為氣體或液體之其中一者。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板清理設備，其中該液體為去離子水或消泡劑之其中一者。
  7. 如申請專利範圍第5項之基板清理設備，其中該氣體為空氣、臭氧(O3 )、氧氣(O2 )、氮氣(N2 )及氬氣之其中一者。
  8. 如申請專利範圍第1項之基板清理設備，其中該設備係用以水平地移動越過該基板之該表面。
  9. 如申請專利範圍第1項之基板清理設備，其中該第二頭單元更包含：第四列管道，形成於該第二頭單元內並用以供給異丙醇(IPA)蒸氣或二氧化碳(CO2 )至該基板之該表面。
  10. 一種基板清理設備，包含：歧管單元，位於基板之表面附近，該歧管單元具有形成於該歧管單元內且用以供給泡沫至該基板之該表面的第一列管道；及近接頭單元，位置實質上與該歧管單元相鄰並靠近該基板之該表面，該近接頭單元具有：第二列管道，形成於該近接頭單元內並用以供給流體至該基板之該表面；及第三列管道，形成於該近接頭單元內並用以供給真空至該基板之該表面。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板清理設備，其中該歧管單元及該近接頭單元係實體上分離之單元。
  12. 如申請專利範圍第10項之基板清理設備，其中該泡沫包含複數三相體，該三相體包含固體部、液體部及氣體部。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板清理設備，其中該固體部包含脂肪酸。
  14. 如申請專利範圍第10項之基板清理設備，其中該流體為氣體或液體之其中一者。
  15. 如申請專利範圍第14項之基板清理設備，其中該液體為去離子水或消泡劑之其中一者。
  16. 如申請專利範圍第14項之基板清理設備，其中該氣體為空氣、臭氧(O3 )、氧氣(O2 )、氮氣(N2 )及氬氣之其中一者。
  17. 如申請專利範圍第10項之基板清理設備，其中該設備係用以水平地移動越過該基板之該表面。
  18. 如申請專利範圍第10項之基板清理設備，其中該近接頭單元更包含：第四列管道，形成於該近接頭單元內並用以供給異丙醇(IPA)蒸氣或二氧化碳(CO2 )至該基板之該表面。
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