TWI507253B - 具有流體噴射器的圓盤刷清潔器模組以及使用圓盤刷清潔器模組處理基板的方法 - Google Patents

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Description

具有流體噴射器的圓盤刷清潔器模組以及使用圓盤刷清潔器模組處理基板的方法
本發明實施例大致關於處理半導體基板之設備與方法。更明確地，本發明實施例提供以圓盤刷清潔半導體基板之設備與方法。
半導體元件製造過程中，多個層(諸如，氧化物、銅)在形成隨後層之前需要平坦化以移除梯部或起伏。通常藉由按壓半導體基板之元件側抵靠充滿研磨溶液(例如，研磨化合物)之研磨墊，並藉由相對半導體基板旋轉研磨墊來機械、化學與/或電性執行平坦化。
平坦化處理後通常為清潔處理，其移除殘餘研磨溶液與/或來自研磨之微粒。傳統的清潔處理通常包括以機械刷裝置刷擦基板表面，利用孔狀或海綿類材料(例如，聚醋酸乙烯酯(PVA))製成之刷具或者以尼龍鬃製成之刷具。然而，傳統刷式清潔器對刷擦刷具之移動與向下力量以及基板之旋轉速度的控制有限，因此產量受限且在清潔過程中可能傷害基板。
因此，需要清潔基板之設備與方法。
本發明大致關於研磨處理後清潔基板之方法與設備。明確地說，本發明實施例係關於在利用夾盤旋轉基板時利用圓盤刷清潔基板之設備與方法。
一實施例提供基板清潔器，包括：界定處理空間之腔室主體，其中腔室主體具有設以讓基板通過之頂部開口；基板夾盤，配置於處理空間中，其中基板夾盤係設以接收基板並旋轉基板於實質垂直方向中；及刷具組件，配置於處理空間中，其中刷具組件包括與基板夾盤相對且可移動地配置之圓盤刷，其中圓盤刷之處理表面接觸基板夾盤上基板之表面。
另一實施例提供基板清潔器，包括：具有上開口與內部空間之槽，以容納基板於實質垂直方向中；真空夾盤，配置於內部空間中，其中真空夾盤係設以接收並旋轉基板於實質垂直方向中；基板搬運器，配置於內部空間之下部中，其中基板搬運器係設以在真空夾盤與外部機器人之間傳送基板；及刷具組件。刷具組件包括圓盤刷，與基板夾盤相對且可移動地配置於內部空間中；滑動機構，設以平行於真空夾盤在真空夾盤之中心區與真空夾盤之邊緣區之間滑動圓盤刷；噴灑噴嘴，在圓盤刷附近耦接至滑動機構，其中噴灑噴嘴引導處理流體朝向真空夾盤上之基板與圓盤刷；旋轉馬達，設以旋轉圓盤刷；及圓柱，設以移動圓盤刷朝向與離開真空夾盤。
又另一實施例提供處理基板之方法，包括以下步驟：傳送基板於垂直方向中至清潔腔室之處理空間；將基板固定於配置於清潔腔室中之基板夾盤上；利用基板夾盤旋轉基板於實質垂直方向中；以配置於清潔腔室中之圓盤刷接觸基板；並清潔基板，包括在自基板中心滑動圓盤刷至基板邊緣時按壓並旋轉圓盤刷使其抵靠基板。
本發明實施例大致關於研磨處理後清潔半導體基板之設備與方法。明確地說，本發明實施例係關於在利用真空夾盤垂直地旋轉基板時利用圓盤刷清潔基板之設備與方法。
本發明實施例係關於利用旋轉圓盤刷抵靠真空夾盤旋轉之基板以進行清潔處理。本發明實施例之優點包括改良的產量、避免變形以及降低基板邊緣區附近的缺陷。
由於比起利用滾軸利用基板夾盤可以在較高速度下旋轉基板，利用本發明實施例可大幅提高清潔產量。比起傳統刷具清潔器中所用之刷擦刷具，本發明之圓盤刷亦更容易控制。
利用基板夾盤在處理過程中固持基板亦自基板之背側提供支撐給基板。因此，基板在清潔過程中保持平坦，因而不容易變形。
由於基板夾盤不需要接觸基板之邊緣區，本發明實施例可讓圓盤刷接近並清潔基板之整個表面(包括基板之邊緣)。因此，降低邊緣區附近之缺陷。
此外，提高的基板旋轉速度亦改善接受清潔之基板上的電荷狀況。本發明實施例亦提供流體噴灑噴嘴以引導霧化清潔溶液朝向接受清潔之基板，因此，更改善基板上之電荷狀況。
可適以自本發明受惠之清潔模組實施例為清潔器與REFLEXION清潔器，兩者均係自Applied Materials,Inc.(Santa Clara,California)取得。
第1-4圖示意性描繪根據本發明之一實施例之清潔器模組200。第1圖係顯示圓盤刷組件之清潔器模組200的示意透視正面圖。第2圖係顯示基板夾盤之馬達與基板搬運器之驅動機構之清潔器模組200的示意透視背視圖。第3圖係清潔器模組200之示意橫剖面側視圖。第4圖係清潔器模組200之示意橫剖面圖。
清潔器模組200係設以清潔實質垂直方向中之基板。清潔器模組200包括槽201，界定設以容納並清潔實質垂直方向中之基板205的內部空間202。槽201通常固定至基部204。槽201具有上開口203，以讓基板與外部基板搬運器(例如，外部機器人)通過。一實施例中，槽201可包括蓋，其可在處理過程中可移動地配置於上開口203上。
一實施例中，清潔器模組200包括基板搬運器240、基板夾盤組件210與圓盤刷具組件220。基板搬運器240係設以在外部基板搬運器與基板夾盤組件210之間傳送基板。基板夾盤組件210係設以在槽201之內部空間202中固定並旋轉基板於實質垂直方向中。圓盤刷具組件220係設以按壓圓盤刷221抵靠基板夾盤組件210上之旋轉基板205以清潔基板205。
一實施例中，基板夾盤組件210包括基板支撐件213，配置於槽201之內部空間202中以固定基板於實質垂直方位中。基板支撐件213係耦接至設以旋轉基板支撐件213之馬達211的軸212。馬達211係配置於槽201外側而軸212延伸通過槽201之側壁。馬達211能夠旋轉基板支撐件213高達約2000RPM(每分鐘轉數)。一實施例中，馬達211可在清潔過程中旋轉基板支撐件213與其上之基板205於約100RPM至約400RPM之間。一實施例中，馬達211係中空軸馬達。
一實施例中，基板支撐件213係真空夾盤，設以藉由真空夾持基板205之背側而固定基板205。一實施例中，基板支撐件213包括唇部214，附著於基板支撐件213之上表面213a之邊緣區附近。唇部214係設以接觸基板205之背側並在基板205之背側與基板支撐件213之上表面213a之間形成穴部205a。真空源215係流體連通至穴部205a。運作過程中，真空源215能抽吸穴部205a並於其中形成低壓區而做為真空夾盤。
基板搬運器240包括端效器243，配置於內部空間202之下部202L中。端效器243係設以藉由邊緣區接收並傳送基板。端效器243之示意透視圖係顯示於第7圖中。一實施例中，端效器243具有兩個或更多凹口244形成於其上以接收基板205之邊緣。一實施例中，端效器243包括感應器組件，設以偵測基板之存在。一實施例中，光源245與光學感應器246係配置於端效器243之相對側上，以致端效器243中之基板阻擋光源245與光學感應器246間之路徑。
再度參照第2圖，基板搬運器240包括垂直移動組件241與水平移動組件242，透過軸247連接至端效器243。垂直移動組件241與水平移動組件242係配置於槽201外側。軸247延伸通過槽201之側壁中之開口206a以連接移動組件241、242以及端效器243。撓性密封件206可用於密封圍繞軸247之開口206a，以允許軸247之垂直與水平移動。
運作過程中，水平與垂直移動組件242、241將端效器243配置於交換位置以自外部基板搬運器接收基板，外部基板搬運器自槽201之上開口203垂直地輸送基板。端效器243於凹口244接收基板而外部基板搬運器縮回離開槽201。端效器243接著向上與向後移動至負載位置，其中基板係配置抵靠基板支撐件213之唇部214。接著將基板真空夾持至基板支撐件213。端效器243接著垂直與水平移動以完全離開，以致基板支撐件213可自由地旋轉基板。在清潔基板後，端效器243係移動至負載位置以自基板支撐件213取回基板。在自基板支撐件213取回基板後，端效器243係移動至交換位置將基板搬運至外部基板搬運器，並接著等待來自外部基板搬運器的新基板。
一實施例中，垂直移動組件241與水平移動組件242係線性圓柱，各自設以在兩個位置之間移動。可氣壓式控制線性圓柱因此具有相對低的成本。如第7圖所示之另一實施例中，馬達248、249係用以分別控制端效器243之垂直與水平移動。馬達248與249可讓端效器243在運作過程中具有多個方位並在設定過程中校準。另一實施例中，基板搬運器240a可利用線性圓柱與馬達之組合來控制端效器243之垂直與水平移動。
圓盤刷具組件220係設以利用圓盤刷221清潔基板支撐件213上之旋轉基板205，圓盤刷221具有實質平行於基板205之頂表面221a。頂表面221a可為平坦表面，設以藉由以輕微壓力刷擦而清潔基板。
一實施例中，圓盤刷221係由化學相容於清潔溶液之軟性材料所製成。一實施例中，圓盤刷221係由PVA(聚醋酸乙烯酯)或相似材料所製成。一實施例中，圓盤刷221的柔軟度可讓厚度在約62 gm/cm2 置約84 gm/cm2 間之壓力下減少30%。圓盤刷221亦具有約85%至約95%間之孔隙度數值。
一實施例中，圓盤刷221外形可為圓形或卵形。頂表面221a的外徑係在約20 mm至約31 mm之間。圓盤刷221的厚度係在約15 mm至約25 mm之間。
第4圖顯示自基板支撐件213之視角觀之圓盤刷具組件220的正面圖。除了圓盤刷221以外，圓盤刷具組件220更包括配置於圓盤刷221附近之噴灑噴嘴224、配置於圓盤刷221附近之第一流體噴口225、及配置於離開圓盤刷221一段距離之第二流體噴口226，該距離約基板支撐件213之半徑或接受處理之基板205的半徑。圓盤刷221、噴灑噴嘴224與流體噴口225、226係耦接至滑動塊223，其平行於基板支撐件213自基板支撐件213之中心移動圓盤刷221至基板支撐件213之邊緣。噴灑噴嘴224與流體噴口225、226與圓盤刷221一起移動。
一實施例中，噴灑噴嘴224係設以噴灑具有圓錐形覆蓋範圍之流體流。噴灑噴嘴224係經配置以致當圓盤刷221接觸基板支撐件213上之基板205時圓錐形流體流達到圓盤刷221之頂表面221a與基板205兩者。清潔過程中，噴灑噴嘴224係設以噴灑處理流體至圓盤刷221上游區中之基板205，以致圓盤刷221到達該區時基板205為濕的。當圓盤刷221接觸基板205時，噴灑噴嘴224亦清潔圓盤刷221。當圓盤刷221係設以在基板205徑向向外移動時清潔基板205，噴灑噴嘴224係配置於圓盤刷221之徑向外側。
流體噴口225、226係設以在處理過程中獨立引導霧化流體流朝向基板205。一實施例中，流體噴口225、226係各自連接至處理流體源以及加壓氣體源以輸送霧化流體流。一實施例中，處理流體的加壓氣體可具有高達約45 psi的相似壓力。一實施例中，可在每分鐘約20至約100毫升下輸送處理流體與空氣混合物。流體噴口225、226係遠離彼此而配置，相隔距離約為接受處理之基板的半徑，以致當滑動塊223徑向向內與徑向向外移動時可由中心至邊緣提供霧化流體流至基板。示範性次序將參照第5A-5E圖加以描述。流體噴口225、226提高接受處理之基板上的電荷，特別係當旋轉速度低時。
圓盤刷221係耦接至圓盤刷馬達222，其設以圍繞其之中心軸旋轉圓盤刷221。圓盤刷馬達222係配置於槽201之外側並透過軸222a(通過槽201)耦接至圓盤刷221。圓盤刷221之旋轉提供基板205與圓盤刷221間之額外相對移動，因此加強處理過程中之清潔處理。一實施例中，圓盤刷221可旋轉於約100 RPM至約400 RPM之間。
圓盤刷具組件220更包括滑動機構230，設以移動滑動塊223以及圓盤刷221、圓盤刷馬達222、噴灑噴嘴224與流體噴口225、226於槽201中前進後退。一實施例中，滑動機構230可包括耦接至線性驅動單元之馬達，其驅動滑動塊223。
圓盤刷具組件220更包括刷具深度控制組件231，設以調整基板205與圓盤刷221之頂表面221a間之距離，並透過圓盤刷221施加力量抵靠基板205。一實施例中，刷具深度控制組件231包括圓柱232，其透過滑動機構230與滑動塊223連接於圓盤刷221。圓柱232係設以水平地移動圓盤刷221、滑動機構與滑動塊223，以調整基板205與圓盤刷221間之距離。
一實施例中，圓柱232係連接至控制器250，其係設以控制圓盤刷221施加至基板205之力量。當圓柱232驅動圓盤刷221朝向基板支撐件213以接觸基板205時，控制器250監測圓柱232之調節器的壓力並在調節器壓力到達預定值時停止圓柱232。一實施例中，圓盤刷221施加置基板205之力量係在約0.1 lb至約2.0 lb之間。
第6圖係根據本發明另一實施例之清潔器模組200a的示意透視正面圖。清潔器模組200a係相似於清潔器模組200，除了清潔器模組200a包括不同的刷具深度控制組件231a以外。刷具深度控制組件231a包括圓柱232與馬達233，透過滑動機構230與滑動塊223連接圓盤刷221。圓柱232與馬達233兩者係設以移動圓盤刷221朝向基板支撐件213與基板205。控制器250係連接至圓柱232與馬達233以控制圓盤刷221與基板205間之距離。
運作過程中，馬達233首先單獨驅動圓盤刷221朝向基板205，而控制器250監控馬達233之扭矩。一但圓盤刷221接觸基板205後，移動圓盤刷221的妨礙增加，因此馬達233之扭矩亦增加。因此，控制器250可藉由觀察馬達233之扭矩的劇烈增加來確定圓盤刷221接觸基板205的時間。當發現扭矩的提高(例如，扭矩提高約25%)時，控制器250停止馬達233並在立即停止圓柱232於偵測扭矩提高位置處。馬達233接著移動圓盤刷221向後離開基板205至待命位置。圓柱232接著在基板205清潔處理過程中於待命位置(圓盤刷221不接觸基板205)與立即停止(圓盤刷221接觸基板205)之間移動。
藉由利用額外的馬達233，刷具深度控制組件231a提高圓盤刷221與接受處理基板間之相對位置的控制的準確性與重複性。
再度參照第3圖，清潔器模組200更包括兩個或多個噴灑棒配置於內部空間202之上部202U中，以在傳送基板進出槽201時噴灑清潔液體或清洗溶液朝向基板。一實施例中，清潔器模組200包括兩個正面側噴灑棒252、253，與基板支撐件213相對而配置並設以輸送清潔液體或清洗溶液；與背側噴灑棒251，與基板支撐件213配置於相同側上。正面側噴灑棒252、253係配置於不同垂直水平上。各個噴灑棒251、252、253具有複數個噴嘴251a、252a、253a，引導朝向基板之路徑。
一實施例中，噴灑棒251、252係連接至DI水源並設以噴灑DI水朝向基板，而下方正面側噴灑棒253係連接至清潔液體源並設以輸送清潔液體。
第5A-5E圖係顯示根據本發明一實施例利用清潔器模組200之清潔次序的示意圖。
在清潔基板前，外部基板搬運器(例如，機器人)傳送基板至交換位置中之基板搬運器240。當基板由槽201之開口203朝向下部202L之基板搬運器240移動時，噴灑棒251、252、253引導DI水與清潔液體至基板。一實施例中，噴灑棒251、252各自在約0.5公升/分鐘至約3.6公升/分鐘間之流率下輸送DI水，而噴灑棒253在約0.5公升/分鐘至約3.6公升/分鐘間之流率下輸送清潔液體。一實施例中，當在藉由圓盤刷221清潔後自槽201傳送基板離開時，噴灑棒251、252、253以相同方式輸送清洗溶液與清潔液體。
基板搬運器240接著移動至負載位置以負載基板於基板支撐件213上。施加真空以夾持基板於基板支撐件213上。基板搬運器240接著移動離開負載位置至交換位置或區別的待命位置任一者，以致基板支撐件213可旋轉基板而不接觸基板搬運器240。
圓盤刷221係經配置於離開基板支撐件213之中心區附近的基板。刷具深度控制組件231接著作用以推動圓盤刷221抵靠基板支撐件213上之基板。這可藉由下列加以達成，藉由僅利用圓柱232來控制基板與圓盤刷221間之力量，或藉由一起利用馬達233與圓柱232來控制基板與圓盤刷221間之間隙。
在推動圓盤刷221抵靠基板後，可開始清潔處理。開始時，噴灑噴嘴224輸送清潔液體朝向基板，如第5A圖所示，配置於圓盤刷221附近之流體噴口225輸送清潔液體朝向基板，而遠離圓盤刷221配置之流體噴口226為空閒的。
基板支撐件213接著旋轉基板，而圓盤刷221與基板支撐件213旋轉於相反方向，同時按壓圓盤刷221抵靠基板並如第5B圖所示由基板205之中心區徑向向外移動至基板之邊緣區直到圓盤刷221通過基板邊緣。一實施例中，清潔過程中圓盤刷221按壓基板205的力量係在約0.1 lb至約0.5 lb之間。一實施例中，基板旋轉速率係約100 RPM至約400 RPM。圓盤刷221之旋轉速率可約為100 RPM至約400 RPM。清潔過程中，圓盤刷221由基板之中心移動至基板205之邊緣時，圓盤刷221之線性速度係在約0.8英吋/秒至約6英吋/秒之間。
噴灑噴嘴224、流體噴口225、226與圓盤刷221一起移動。噴灑噴嘴224係經配置以在圓盤刷221到達前弄濕基板上之區域。一實施例中，噴灑噴嘴224以約50毫升/分鐘至約500毫升/分鐘間之流率輸送圓錐形或扇形的清潔液體流。一實施例中，流體噴口225噴灑清潔液體霧化流朝向基板的流率係在約20毫升/分鐘至約100毫升/分鐘之間，且具有高達40 psi壓力的氮氣。
如第5C圖所示，旋轉圓盤刷221係按壓抵靠基板並徑向向外朝向並通過基板之邊緣。
圓盤刷221接著移動離開基板，且圓盤刷221與流體噴嘴如第5D圖所示般移動回原本位置。當往回移動時，圓盤刷221附近的流體噴口225保持空閒，而流體噴口226由基板之中心區移動至基板之邊緣區時，遠離圓盤刷221之流體噴口226引導霧化流體流朝向基板，且基板支撐件213持續旋轉基板。流體噴口226輸送霧化流體流以清潔並弄濕基板並以電荷調節基板。一實施例中，噴灑噴嘴224可引導清洗流體(例如，DI水)朝向圓盤刷221以清洗並清潔圓盤刷221。一實施例中，如第5E圖所示由基板邊緣朝向中心返回過程中，圓盤刷221之線性速度系約6英吋/秒。
第5A-5E圖所示之清潔次序過程中，藉由基板支撐件213持續旋轉接受處理之基板。
如第5E圖所示，圓盤刷221、噴灑噴嘴224與流體噴口225、226移動返回原本位置，因此完成清潔循環。一實施例中，可對各個基板重覆多次第5A-5E圖所示之清潔循環。
在完成清潔處理後，基板搬運器240移動返回負載位置以自基板支撐件213取起基板。基板搬運器240接著移動返回交換位置以致外部搬運器可取起基板。
清潔器模組200可如單一模組搬運作。兩個清潔器模組可在系統中形成成對清潔器模組。第8圖係根據本發明一實施例之成對清潔器模組300之示意透視圖。
成對清潔器模組300包括兩個固定於支撐框架301上之清潔器模組302a、302b。各個清潔器模組302a、303b係設以接收並利用圓盤刷清潔垂直方向中之基板。清潔器模組302a與302b係相似於上述之清潔器模組200。一實施例中，清潔器模組302a、302b的結構彼此為鏡像而最小化佔地面積。
一或多個清潔器模組300可用於以用平行方式清潔兩個基板之系統中。
第9圖係根據本發明一實施例之研磨系統100之示意平面圖。研磨系統100通常包括工廠介面102、清潔器模組104與研磨模組106。提供濕機器人108以在工廠介面102與研磨模組106之間傳送基板170。濕機器人108亦可設以在研磨模組106與清潔器模組104之間傳送基板。一運作模式中，以箭號160指出基板(諸如，半導體晶圓或其他工件)通過研磨系統100之流動。
工廠介面102通常包括乾機器人110，其係設以在一或多個卡匣114與一或多個傳送平台116之間傳送基板170。一實施例中，乾機器人110係架設於軌道112上。
濕機器人108通常係設以自工廠介面102以面向上之水平方向取回基板170、翻轉基板170至面向下之水平方向而至研磨模組106、並旋轉基板170至垂直方向而至清潔器模組104。一實施例中，濕機器人108係架設於軌道120上並促進濕機器人108之線性轉移。
研磨模組106通常包括複數個研磨頭126，設以固持基板170；負載杯122，設以自濕機器人108接收基板170並傳送基板170至研磨頭126；及兩個或多個研磨站124，設以研磨研磨頭126上之基板170。
一實施例中，研磨頭126係耦接至頂上軌道128。頂上軌道128係設以傳送研磨頭126並選擇性配置研磨頭126於研磨站124與負載杯122上。實施例中，頂上軌道128具有圓形構造，其可讓研磨頭126選擇性旋轉於負載杯122與研磨站124上與/或離開負載杯122與研磨站124。預期頂上軌道128可具有其他構造，包括橢圓、卵形、直線或其他適當方位。
處理過程中，基板170由乾機器人110自卡匣114傳送至傳送平台116。基板170接著由濕機器人108取起並傳送至負載杯122。回到第1圖，經處理之基板係回到研磨模組106之負載杯122以由濕機器人108傳送至清潔器模組104。清潔器模組104通常包括穿梭器140與一或多個清潔模組144。穿梭器140包括傳送機構142，其促進由濕機器人108傳送經處理基板至一或多個清潔模組144。
藉由頂上傳送機構(未顯示)自穿梭器140傳送經處理基板通過一或多個清潔模組144。第1圖所示實施例中，兩個清潔模組144顯示為排列平行配置。各個清潔模組144通常包括一或多個超音波清潔器、一或多個刷具盒、一或多個噴灑噴口盒與一或多個乾燥器。第1圖所示實施例中，各個清潔模組144包括超音波清潔器模組146、兩個刷具盒模組148、噴口清潔器模組150與乾燥器152。離開乾燥器152之乾燥基板係旋轉至水平方向而由乾機器人110取回，其將乾燥基板170返回至晶圓儲存卡匣114之一者的空狹縫中。
一實施例中，傳送裝置(未顯示)係用來自超音波清潔器模組146取回並依序推動基板170通過清潔模組144、至刷具盒模組148、接著至噴口清潔器模組150與乾燥器152。各個模組146、148、150注重於不同清潔功能以達成所欲清潔功效。
超音波清潔器模組146係設以利用超音波能量執行有效清潔步驟。噴口清潔器模組150係設以利用加壓液體執行清潔步驟。乾燥器152係設以在清潔後快速乾燥基板，以移除洗滌殘餘物並避免蒸發造成之條痕與污漬。
刷具盒模組148係設以利用機械接觸(例如，刷擦移動)來執行清潔步驟。清潔器模組之實施例亦描述於本發明之第1-4圖與第6-8圖。
雖然上述係針對本發明之實施例，但可在不悖離本發明之基本範圍下設計出本發明之其他與更多實施例，而本發明之範圍係由下列之申請專利範圍所界定。
100．．．研磨系統
102．．．工廠介面
104、200、200a、300、302a、302b．．．清潔器模組
106．．．研磨模組
108．．．濕機器人
110．．．乾機器人
112、120．．．軌道
114．．．卡匣
116．．．平台
122．．．負載杯
124．．．研磨站
126．．．研磨頭
128．．．頂上軌道
140．．．穿梭器
142．．．傳送機構
144．．．清潔模組
146．．．超音波清潔器模組
148．．．刷具盒模組
150．．．噴口清潔器模組
152．．．乾燥器
160．．．箭號
170．．．基板
201．．．槽
202．．．內部空間
202L．．．下部
202U．．．上部
203．．．上開口
204．．．基部
205．．．旋轉基板
205a．．．穴部
206．．．撓性密封件
206a．．．開口
210．．．基板夾盤組件
211、233、248、249．．．馬達
212、222a、247．．．軸
213．．．基板支撐件
213a．．．上表面
214．．．唇部
215．．．真空源
220．．．圓盤刷具組件
221．．．圓盤刷
221a．．．頂表面
222．．．圓盤刷馬達
223．．．滑動塊
224．．．噴灑噴嘴
225．．．第一流體噴口
226．．．第二流體噴口
230．．．滑動機構
231、231a．．．刷具深度控制組件
232．．．圓柱
240、240a．．．基板搬運器
241．．．垂直移動組件
242．．．水平移動組件
243．．．端效器
244．．．凹口
245．．．光源
246．．．光學感應器
250．．．控制器
251、252、253．．．噴灑棒
251a、252a、253a．．．噴嘴
301．．．支撐框架
為了更詳細地了解本發明之上述特徵，可參照實施例(某些描繪於附圖中)來理解本發明簡短概述於上之特定描述。然而，需注意附圖僅描繪本發明之典型實施例而因此不被視為其之範圍的限制因素，因為本發明可允許其他等效實施例。
第1圖係根據本發明一實施例之清潔器模組之示意透視正面圖。
第2圖係第1圖之清潔器模組之示意透視背面圖。
第3圖係第1圖之清潔器模組之示意橫剖面側視圖。
第4圖係第1圖之清潔器模組顯示圓盤刷與流體噴口之示意橫剖面圖。
第5A-5E圖係顯示利用根據本發明一實施例之清潔器模組之清潔次序的示意圖。
第6圖係根據本發明另一實施例之清潔器模組之示意透視正面圖。
第7圖係根據本發明另一實施例之基板固持件之示意透視圖。
第8圖係根據本發明一實施例之成對清潔器模組之示意透視圖。
第9圖係具有根據本發明一實施例之清潔器模組之研磨系統的示意平面圖。
為了促進理解，可盡可能應用相同的元件符號來標示圖式中相同的元件。預期一實施例之元件與特徵可有利地用於其他實施例而不需特別詳述。
200．．．清潔器模組
201．．．槽
202．．．內部空間
202L．．．下部
202U．．．上部
203．．．上開口
204．．．基部
205．．．旋轉基板
205a．．．穴部
206．．．撓性密封件
206a．．．開口
210．．．基板夾盤組件
211．．．馬達
212、222a、247．．．軸
213．．．基板支撐件
213a．．．上表面
214．．．唇部
215．．．真空源
220．．．圓盤刷具組件
221．．．圓盤刷
221a．．．頂表面
222．．．圓盤刷馬達
223．．．滑動塊
224．．．噴灑噴嘴
230．．．滑動機構
240．．．基板搬運器
243．．．端效器
244．．．凹口
251、252、253．．．噴灑棒
251a、252a、253a．．．噴嘴

Claims (19)

  1. 一種基板清潔器，包括：一腔室主體，界定一處理空間，其中該腔室主體具有一讓一基板通過之頂部開口；一基板夾盤，配置於該處理空間中，其中該基板夾盤係設以接觸一基板之一背面以固定該基板並旋轉該基板於圍繞該基板夾盤之一中心軸之一實質垂直方向中；一基板搬運器，配置於該處理空間中，其中該基板搬運器係設以在該基板夾盤與一外部基板搬運器之間傳送數個基板；及一刷具組件，配置於該處理空間中，其中該刷具組件包括：一圓盤刷，與該基板夾盤相對且可移動地配置，其中該圓盤刷具有面向該基板夾盤之一實質平坦處理表面，設以接觸與清潔該基板夾盤上之該基板的一正面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基板清潔器，其中該刷具組件更包括：一圓盤刷滑動組件，設以平行於該基板夾盤並橫跨該基板夾盤之半徑移動該圓盤刷；及一圓盤刷馬達，設以圍繞該圓盤刷之該實質平坦處理表面之一中心軸旋轉該圓盤刷。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之基板清潔器，其中該刷具組件更包括：一圓盤刷噴灑噴嘴，在該圓盤刷附近耦接至該圓盤刷滑動組件，該圓盤刷噴灑噴嘴設以噴灑一流體以弄濕該基板夾盤上之一基板並清潔該圓盤刷。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之基板清潔器，其中該刷具組件更包括：一刷具深度控制組件，設以按壓該圓盤刷抵靠該基板夾盤上之一基板。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之基板清潔器，其中該刷具深度控制組件包括一圓柱，設以移動該圓盤刷朝向與離開該基板夾盤，其中該圓柱係由一調節器所控制，以在該圓盤刷施加一預定壓力至該基板夾盤上之該基板時停止該圓柱。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之基板清潔器，其中該刷具深度控制組件包括：一間隙控制馬達，設以移動該圓盤刷朝向該基板夾盤，其中該間隙控制馬達之一扭矩係被監控以偵測該圓盤刷接觸該基板的一接觸位置；及一圓柱，設以移動該圓盤刷至該接觸位置以進行清潔，並在清潔後自該接觸位置返回。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之基板清潔器，更包括：一第一流體噴口，耦接至該圓盤滑動組件；及一第二流體噴口，耦接至該圓盤滑動組件，其中該第一流體噴口係配置於該圓盤刷附近，該第二流體噴口係配置於離開該圓盤刷一距離處，該距離約為接受處理之該基板的半徑，而該第一與第二流體噴口係設以引導霧化處理流體朝向接受處理之該基板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之基板清潔器，更包括：至少兩個噴灑棒，配置於該處理空間中該刷具組件上方，其中各個噴灑棒具有複數個噴嘴，該複數個噴嘴設以噴灑流體朝向接受處理之該基板之一正面或一背面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之基板清潔器，其中該基板搬運器包括：一端效器，其具有兩個或多個凹口，設以藉由一基板之一邊緣區在一實質垂直方向接收並支撐該基板；一水平移動組件，設以水平地移動該端效器；及一垂直移動組件，設以垂直地移動該端效器。
  10. 一種基板清潔器，包括：一槽，具有一上開口與一內部空間，用以容納一基板於一實質垂直方向中； 一真空夾盤，配置於該內部空間中，其中該真空夾盤係設以接收並旋轉一基板於一實質垂直方向中；一基板搬運器，配置於該內部空間之一下部中，其中該基板搬運器係設以在該真空夾盤與一外部機器人之間傳送一基板；及一刷具組件，包括：一圓盤刷，與該基板夾盤相對且可移動地配置於該內部空間中，其中該圓盤刷具有一實質平坦處理表面，設以接觸與清潔該真空夾盤上之一基板；一滑動機構，設以平行於該真空夾盤滑動該圓盤刷於該真空夾盤之一中心區與該真空夾盤之一邊緣區之間；一噴灑噴嘴，在該圓盤刷附近耦接至該滑動機構，其中該噴灑噴嘴引導一處理流體朝向該真空夾盤上之一基板與該圓盤刷；一旋轉馬達，設以圍繞該實質平坦處理表面之一中心軸旋轉該圓盤刷；及一圓柱，設以移動該圓盤刷之該實質平坦處理表面朝向且離開該真空夾盤。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之基板清潔器，其中該刷具組件更包括：一第一流體噴口，耦接至該滑動機構，其中該第一流體噴口係設以引導霧化處理流體朝向該真空夾盤上之 該基板。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之基板清潔器，其中該刷具組件更包括一第二流體噴口，耦接至該滑動機構，其中該第二流體噴口係設以引導霧化處理流體朝向該真空夾盤上之該基板，該第一流體噴口係配置於該圓盤刷附近，而該第二流體噴口係配置於離開該圓盤刷一距離處，該距離約為該真空夾盤的半徑。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之基板清潔器，更包括：兩個正面噴灑棒，配置於該內部空間之一上部中，其中各個正面噴灑棒具有複數個面對該真空夾盤並設以噴灑流體之噴嘴；及一背面噴灑棒，配置於該內部空間之上部中，其中該背面噴灑棒係配置於該兩個正面噴灑棒之相對側上，且該背面噴灑棒具有複數個噴嘴。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之基板清潔器，其中該刷具組件更包括一間隙控制馬達，設以移動該圓盤刷朝向該真空夾盤，且該間隙控制馬達之一扭矩係被監控以偵測該圓盤刷接觸該真空夾盤上之一基板的一接觸位置。
  15. 一種處理一基板之方法，包括以下步驟： 傳送該基板於一垂直方向中至一清潔腔室之一處理空間；其中傳送該基板的步驟包括以下步驟：移動一配置於該處理空間中之基板搬運器至一接收位置以自一外部機器人接收該基板；及移動該基板搬運器至一負載位置以負載該基板至該基板夾盤；固定該基板於一配置於該清潔腔室中之基板夾盤上；利用該基板夾盤旋轉該基板於一實質垂直方向中；以一配置於該清潔腔室中之圓盤刷接觸該基板；及在自該基板之一中心滑動該圓盤刷至該基板之一邊緣時，按壓並旋轉該圓盤刷使其抵靠該基板。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括以下步驟：自一噴灑噴嘴噴灑一處理流體朝向該基板，該噴灑噴嘴配置於該圓盤刷附近且與該圓盤刷一起滑動。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，更包括以下步驟：自一配置於該圓盤刷附近之第一流體噴口引導一霧化流體流朝向該基板。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，更包括以下步驟：移動該圓盤刷離開該基板；及在自一第二流體噴口引導一霧化流體流朝向該基板 時自該基板之邊緣滑動該圓盤刷至該基板之中心，該第二流體噴口係配置於離開該圓盤刷一距離處，該距離約為該基板之半徑。
  19. 一種處理一基板之方法，包括以下步驟：傳送該基板於一垂直方向中至一清潔腔室之一處理空間；固定該基板於一配置於該清潔腔室中之基板夾盤上；利用該基板夾盤旋轉該基板於一實質垂直方向中；以一配置於該清潔腔室中之圓盤刷接觸該基板；在自該基板之一中心滑動該圓盤刷至該基板之一邊緣時，按壓並旋轉該圓盤刷使其抵靠該基板；自一噴灑噴嘴噴灑一處理流體朝向該基板，該噴灑噴嘴配置於該圓盤刷附近且與該圓盤刷一起滑動；自一配置於該圓盤刷附近之第一流體噴口引導一霧化流體流朝向該基板；移動該圓盤刷離開該基板；及在自一第二流體噴口引導一霧化流體流朝向該基板時自該基板之邊緣滑動該圓盤刷至該基板之中心，該第二流體噴口係配置於離開該圓盤刷一距離處，該距離約為該基板之半徑。
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