TWI529789B - 用於清洗具有污染物的刷子表面之方法及裝置 - Google Patents

Description

用於清洗具有污染物的刷子表面之方法及裝置

本揭露內容有關一種清洗方法及裝置，更特別的是有關一種用於清洗具有污染物的刷子表面的方法及裝置。

現今化學機械拋光（CMP）製程已被廣泛地使用在半導體晶圓製程中。傳統的CMP工具包括CMP後清洗模組，該CMP後清洗模組包括滾筒清洗器（例如滾筒類型的刷子）、筆狀清洗器（例如筆狀類型的刷子）與乾燥器。經過拋光後的晶圓被傳送至滾筒清洗器與筆狀清洗器，以將泥漿殘餘物從晶圓表面擦洗掉，然後傳送至乾燥器以乾燥該晶圓。在使用滾筒清洗器與筆狀清洗器清洗的過程中，在刷子表面上產生並累積許多副產物（例如污染微粒），該些副產物可能在清洗過程中刮傷晶圓表面。因此，傳統的CMP後清洗模組進一步包括去離子化（DI）潤洗過程與石英擦洗器，以清洗那些刷子。然而，去離子化（DI）潤洗過程與石英擦洗器的清洗效率不夠好到可以移除形成在刷子表面上的污染微粒，且當晶圓的大小變得大於450mm時，該刷子的負載變得更大而縮短該刷子的壽命。
因此，因為先前技術中的缺陷，有需要解決上述的問題。

依照本揭露內容的一方面，提供了一種用於清洗刷子表面的裝置，該刷子表面具有第一表面電荷與具有微粒表面的污染微粒，該微粒表面具有第二表面電荷，其中該第一表面電荷具有與該第二表面電荷相同的電極性。該裝置包括一清洗模組，該清洗模組被配置成用以增強該微粒表面上的該第二表面電荷，使得該污染微粒從該刷子表面排斥。

100．．．裝置

102．．．清洗模組

104．．．第一清洗子模組

106．．．第二清洗子模組

108．．．浴槽

110．．．超音波裝置

112．．．排放單元

114．．．水池區域

116．．．底部區域

118．．．入口區域

120．．．第一壁

122．．．溢流區域

124．．．第二壁

126．．．出口區域

128．．．偵測器

202．．．刷子表面

204．．．污染物

206．．．污染微粒

208．．．微粒表面

210．．．第一表面電荷

212．．．第二表面電荷

600．．．方法

CMP．．．化學機械拋光

pH．．．氫電勢

UPW w/o MS．．．沒有超音波過程的超純水

UPW+MS．．．超純水加上超音波過程

H2-UPW w/o MS．．．H₂水加上超純水而無超音波過程

H2-UPW+MS．．．H₂水加上超純水加上超音波過程

ORP．．．個別氧化/還原電位

當與伴隨圖式一起閱讀時，從下述的詳細描述中最能了解本揭露內容。要強調的是，依照產業中的標準慣例，不按比例示出各種特徵，且僅用於示例的目的。事實上，為了清楚地討論，可任意地增加或減少各種特徵的尺寸。

第1A圖依照本揭露內容的一個具體實施例而示出了一種用於清洗刷子表面的裝置。

第1B圖示例了第1A圖中所示出的裝置的俯視圖。

第2圖依照本揭露內容的另一個具體實施例而示例了具有第一表面電荷以及具有第二表面電荷的污染物的刷子表面。

第3圖示出了氫電勢（PH）與界達電位之間的相關性。

第4圖示出了具有污染微粒的刷子表面的示意圖。

第5A圖示出了第一組清洗過程的污染微粒剩餘量的實驗結果。

第5B圖示出了第二組清洗過程的污染微粒剩餘量的實驗結果。
第6圖依照本揭露內容的另一個具體實施例而示例了用於清洗具有污染物的刷子表面的流程圖。

將關於特定的具體實施例並參照特定圖式來描述本揭露內容，但本揭露內容不限於此，但只限於申請專利範圍。所描述的圖式僅為示意性且非限制性。在圖式中，為了示例性的目的，可能誇大且不按比例繪示一些元件的大小。尺寸以及相對尺寸不一定相應於用以實施的實際縮小。

此外，在描述以及在申請專利範圍中的用語第一、第二以及諸如此類是用於在相似的元件之間區別，且不一定用於描述時間上、空間上、等級上或任何其他方式的順序。要了解的是，如此使用的用語在適當的情況下是可交換的，且本文中所描述的具體實施例能夠以本文中所描述或示例之外的其他順序來操作。

要注意到的是，申請專利範圍中所使用的用語「包含」不應被理解為限制於其後所列出的手段；它不排除其他的元件或步驟。因此它應被理解為具體說明如同所提及的聲明特徵、整體、步驟或組件的存在，但不排除一或更多個其他特徵、整體、步驟或組件或其群組的存在或加入。因此，表述「包含裝置A以及B的裝置」的範圍不應限於只由組件A以及B所構成的裝置。

整個此說明書中關於「一個具體實施例」或「一具體實施例」的提及意指所描述與該具體實施例有關的特定特徵、結構或特性被包括在至少一個具體實施例中。因此，在整個此說明書各處中的措辭「在一個具體實施例中」或「在一（a）具體實施例中」或「在一（an）具體實施例中」.的出現不一定全都意指相同的具體實施例，但可能是。此外，從此揭露內容，如同對於本領域具一般技藝的技術人員而言為顯而易見的是，在一或更多個具體實施例中，可使用任何適合的方式來結合特定的特徵、結構或特性。
相似地，應領略的是，在示範性具體實施例的描述中，為了簡化本揭露內容並幫助了解一或更多個各種具創造性的方面的目的，有時將各種特徵聚集在一起於單一的具體實施例、圖式或其描述中。然而揭露內容的此方法不被理解為反映所主張的發明需要比每個申請專利範圍中所明確列舉的還多的特徵的意圖。更確切而言，如同下述申請專利範圍所反映的，具創造性方面在於少於單一前述所揭露的具體實施例的所有特徵。因此，在詳細描述之後的申請專利範圍於此明確地併入於此詳細描述中，每個申請專利範圍依據其本身為分開的具體實施例。
此外，雖然本文中所描述的一些具體實施例包括一些但無包括在其他具體實施例中的其他特徵，不同具體實施例的特徵組合意欲在本發明的範圍內，且如同本領域的技術人員將了解的是，形成不同的具體實施例。例如，在下述申請專利範圍中，可以任何的組合來使用任何所主張的具體實施例。
在本文中所提供的描述中，提出了許多特定的細節。然而，要了解的是，可沒有這些細節而實施具體實施例。在其他的例子中，為了不模糊此描述的了解，未詳細示出熟知的方法、結構以及技術。

將藉由數個具體實施例的詳細描述來描述本揭露內容。很清楚的是，可根據本領域技術人員的知識來配置其他的具體實施例，而不悖離本揭露內容的真實技術教導，所主張的發明僅限於所附帶的申請專利範圍。
此後，將參照伴隨的圖式來詳細地解釋本發明的具體實施例。



請參照第1A、1B與2圖。第1A圖依照本揭露內容的一個具體實施例而示出了一種用於清洗刷子表面202的裝置100，第1B圖示例了第1A圖中所示出的該裝置100的俯視圖，而第2圖依照本揭露內容的另一個具體實施例而示例了具有第一表面電荷210與具有第二表面電荷212的污染物204的刷子表面202。在CMP後清洗時期，有許多副產物產生並累積在該刷子表面202上，其包括該污染物204。然而，在該刷子表面202上的該污染物204可能會在該CMP後清洗期間刮傷該晶圓表面。因此，第1A圖中所示出的該裝置100是用以從該刷子表面202清洗掉該污染物204。參照第2圖，該污染物204包括具有微粒表面208的污染微粒206，該刷子表面202上具有第一表面電荷210，該微粒表面208上具有第二表面電荷212，且該第一表面電荷210具有與該第二表面電荷212相同的電極性。在一個具體實施例中，該裝置100更包括用於偵測該第一與第二表面電荷210與212其中之一的電極性的偵測器128。在另一個具體實施例中，如第2圖中所示，該電極性為負。為了清洗該刷子表面202，設計了一種從該刷子表面202斥離該污染微粒206的清洗方法，並進一步防止該污染微粒206再黏附至該刷子表面202上。該裝置100被配置成用以實施上述清洗方法，以清洗該刷子表面202。
請參照第1A圖，其示例了上述用於清洗刷子表面202的裝置100，其中該裝置100包括一清洗模組102，該清洗模組102被配置成用以增強微粒表面208上的第二表面電荷212，以從該刷子表面202排斥污染微粒206。在一個具體實施例中，第一表面電荷210具有第一電荷量，第二表面電荷212具有第二電荷量，其中該第一電荷量可大於、等於或小於該第二電荷量。該清洗模組102被配置成用以增強該第二表面電荷212，以具有第三電荷量，其中該第三電荷量大於該第二電量。因此，可增強該第一表面電荷210與該第二表面電荷212之間的排斥力，該污染微粒206可進一步從該刷子表面202排斥。也就是說，所排斥的（脫離的）污染微粒206可不再黏附至該刷子表面202。在一個具體實施例中，該清洗模組102更包括第一清洗子模組104與第二清洗子模組106，以實施上述清洗方法。

在一個具體實施例中，裝置100更包括浴槽108、超音波裝置110與排放單元112，其中該浴槽108包括水池區域114、底部區域116、入口區域118與第一壁120。將要清洗的刷子（未示出）設置在該水池區域114中，並具有該刷子表面202，且該超音波裝置110配置於該底部區域116中。該排放單元112包括溢流區域122、第二壁124與出口區域126，其中該溢流區域122圍繞該第一壁120，該第二壁124圍繞該溢流區域122，如第1B圖中所示。請參照第1A圖，該清洗模組104包括該浴槽108與該排放單元112。每個該第一清洗子模組104與該第二清洗子模組106包括該浴槽108和該排放單元112，該第一清洗子模組104進行功能水過程，以降低氧化/還原電位，而該第二清洗子模組106進行化學過程，以降低界達電位。應領略的是，進行該功能水過程與該化學過程的效果是相同的，如下面所解釋的，試圖增強污染微粒206上的第二表面電荷212。
請參照第1A圖，當將要清洗的刷子設置於水池區域114中時，經由入口區域118提供流體至該水池區域114。在一個具體實施例中，控制該入口區域118以根據該刷子與該水池區域114之間的位置關係來提供該流體至該水池區域114。該流體可包括功能水與鹼性溶液的至少其中之一。在一方面中，為了藉由第一清洗子模組104進行功能水過程，該流體被配置成包括該功能水，其被加入至該水池區域114中以形成第一溶液系統。例如，該功能水可包括H₂水，其被加入至該水池區域114中以形成該第一溶液系統，以降低該第一溶液系統的氧化/還原電位，其中該第一溶液系統包括污染微粒206、刷子表面202和該H₂水。在另一方面中，為了藉由第二清洗子模組106進行化學過程，該流體被配置成包括該鹼性溶液，其被加入至該水池區域114，以形成第二溶液系統。例如，該鹼性溶液可包括NH₄溶液，其被加入至該水池區域114中，以降低該污染微粒206的界達電位，其中該第二溶液系統包括該污染微粒206、該刷子表面202與該NH₄溶液。加入該鹼性溶液是用以幫助官能基從該污染微粒206分離。在一個具體實施例中，該污染微粒206是選自PSi、Si₃N₄、SiO₂、Al₂O₃及其組合所組成的群組的其中之一。在一個具體實施例中，將該功能水加入至該水池區域114中，以降低該污染微粒206的氧化/還原電位，以增強該污染微粒206的該第二表面電荷212。
請參照第3圖，其示出了氫電勢（PH）與界達電位之間的相關性。在第3圖中，x軸代表PH，而y軸代表界達電位（mV）。根據PH與界達電位之間的相關性，當氫電勢（PH）增加時，污染微粒206的官能基的解離隨著氫電勢的增加而增加，且該污染微粒206的界達電位降低。因此，該污染微粒206的第二表面電荷212被增強至具有第三電荷量。在該第二表面電荷212被增強至具有該第三電荷量的情況下，刷子表面202與該污染顆粒206之間的排斥力增強，藉此防止該污染微粒206再次黏附至該刷子表面202。在另一個具體實施例中，流體做為超音波裝置110的介質，以將機械波提供至該刷子表面202斥離該污染微粒206。
請參照第1A以及4圖，其中第4圖示出了具有污染微粒206的刷子表面202的示意圖。當開始清洗該刷子時，經由入口區域118將流體提供至水池區域114，以在該水池區域114中形成第三溶液系統，該第三溶液系統包括該流體、該污染微粒206與該刷子表面202。超音波裝置110設置於底部區域116，並提供機械波至該刷子表面202。如第4圖所示，該機械波形成物理力以將該污染微粒206從該刷子表面202提離或剝離，其中該機械波是經由該流體傳導至該刷子表面202。在一個具體實施例中，該機械波是超音波。例如，該超音波典型地具有範圍為0.8至2.0 MHz的頻率。該超音波將該污染微粒206從該刷子表面202上斥離。為了防止該污染微粒206再次黏附至該刷子表面202，經由該入口區域118將功能水（例如H₂水）與鹼性溶液（例如該NH₄溶液）的至少其中之一提供至該水池區域114，以形成該第三溶液系統。當將該功能水提供至該刷子表面202時，該功能水降低了該第三溶液系統的氧化/還原電位，而當將該鹼性溶液提供至該刷子表面202時，該鹼性溶液降低了該污染微粒206的界達電位。例如，該功能水降低了該污染微粒206的氧化/還原電位。在一個具體實施例中，當該流體包括該功能水，並被提供至該刷子表面202時，第一清洗子模組104進行功能水過程，以降低該污染微粒206的氧化/還原電位。當該流體包括該鹼性溶液，並被提供至該水池區域114時，第二清洗子模組106進行化學過程，以降低界達電位。在一個具體實施例中，該刷子表面202可被轉動，以清洗將要被清洗的刷子的每個刷子表面202。
在另一個具體實施例中，當水池區域114溢流時，該流體的溢流部分流進溢流區域122中，並經由該溢流區域122與出口區域126排出。在另一個具體實施例中，可推斷的是，如第1B圖中所示，裝置100的輪廓是圓形。在更另一個具體實施例中，該裝置100的輪廓可為長方形。

請參照第5A與5B圖，第5A圖示例了第一組清洗過程的污染微粒206剩餘量的實驗結果，而第5B圖示例了第二組清洗過程的污染微粒206剩餘量的實驗結果。如第5A圖中所示，x軸代表在刷子表面202上進行的清洗過程的類型，其中該第一組清洗過程被表示在該x軸中，包括CMP後清洗過程（在CMP之後），沒有超音波過程的超純水（UPW w/o MS）、超純水加上超音波過程（UPW + MS）、H₂水加上超純水而無超音波過程（H2-UPW w/o MS）以及H₂水加上超純水加上超音波過程（H2-UPW + MS）。y軸代表在進行上述每個過程之後的污染微粒206剩餘量。根據第5A圖中的實驗結果，在該CMP後清洗過程之後，有多於20,000個污染微粒留在該刷子表面202上。在藉由應用沒有超音波過程的超純水的過程來清洗該刷子表面202之後，仍有5,500個污染微粒留在該刷子表面202上。相對於其，在藉由應用具有超純水與超音波過程來清洗該刷子表面202之後，只有680個污染微粒留在該刷子表面上。可看到的是，藉由應用超音波過程來清洗該刷子表面202可得到較好的清洗效能；也就是說，藉由應用超音波過程來清洗該刷子可比僅使用超純水來清洗該刷子斥離更多的污染微粒。另一方面，在藉由應用功能水過程（例如H₂加上超純水）而無超音波過程來清洗該刷子表面202之後，有2,600個污染微粒留在該刷子表面上；相對於其，在藉由應用功能水洗過程（例如H₂加上超純水）與超音波過程來清洗該刷子表面202之後，僅有少於200個污染微粒留在該刷子表面上；也就是說，藉由應用該超音波過程來清洗該刷子可比僅使用H₂加上超純水來清洗該刷子斥離更多的污染微粒。根據上述的實驗數據，可得知藉由結合超音波過程與功能水洗過程來清洗該刷子表面202的方法提供了最佳的效能。
如第5B圖中所示，x軸代表進行該化學過程所使用的流體類型，其中第二組清洗過程被表示在x軸中，包括CMP後清洗過程與分別藉由使用陽極水、傳統水、NH₄溶液以及NH₄溶液加上H₂水來進行的化學過程。y軸代表留在刷子表面上的污染微粒量。第5B圖亦示出了溶液系統（例如第一溶液系統、第二溶液系統或第三溶液系統）的各自氫電勢（PH）以及每個化學過程的污染微粒的個別氧化/還原電位（ORP）。根據第5B圖中的實驗結果，在CMP後清洗過程（刷子清洗過程之前），有超過20,000個污染微粒206留在該刷子表面上202。而在藉由使用該陽極水來清洗該刷子表面202之後，污染微粒206的剩餘量下降至大約1,500個，其中該溶液系統具有等於2.0的第一pH值，且該污染微粒的氧化/還原電位等於1.35V。在藉由使用該傳統超純水來清洗該刷子表面202之後，該污染微粒206的剩餘量下降至大約500個，該溶液系統具有等於7.0的第二pH值，且該污染微粒206的氧化/還原電位等於0.49V。在藉由使用該NH₄溶液來清洗該刷子表面202之後，該污染微粒206的剩餘量下降至少於500個，該溶液系統具有等於8.5的第三pH值，且該污染微粒206的氧化/還原電位等於0.31V。此外，在藉由使用該NH₄溶液加上該H₂水來清洗該刷子表面202之後，該污染微粒206的剩餘量下降至少於100個，該溶液系統具有等於8.5的第四pH值，且該污染微粒206的氧化/還原電位等於-0.49V。其於上述實驗數據，藉由結合功能水過程與化學過程來清洗該刷子表面202的方法提供了極佳的效能。
請參照第6圖，其依照本揭露內容的一個具體實施例而示例了一種用於清洗具有污染物204的刷子表面202的方法600的流程圖。在步驟602中，超音波裝置110提供了機械波。在步驟604中，該機械波從該刷子表面202剝離了該污染物204。在一個具體實施例中，污染物204包括具有微粒表面208的污染微粒206，該刷子表面202上具有第一表面電荷210，該微粒表面208上具有第二表面電荷212，且該第一表面電荷210具有與該第二表面電荷212相同的電極性。為了避免脫離的污染微粒206附著回該刷子表面202，該方法600更包括步驟606以增強在該微粒表面208上的該第二表面電荷212，以增強該第一表面電荷210與該第二表面電荷212之間的排斥力。在步驟608中，使該刷子表面202具有一運動。在一個具體實施例中，該運動為轉動。
依照本揭露內容的具體實施例，提供了一種用於清洗具有污染物的刷子表面的方法。該方法包括提供機械波；以及藉由該機械波而從該刷子表面剝離該污染物的步驟。
在各種實施中，污染物包括具有微粒表面的污染微粒，刷子表面上具有第一表面電荷，該微粒表面上具有第二表面電荷，該第一表面電荷具有與該第二表面電荷相同的電極性，該方法包括下述步驟：增強該第二表面電荷，使得該污染微粒從該刷子表面被排斥；以及使該刷子表面具有一運動，其中該電極性為負的，且該運動包括轉動。在一方面中，增強該微粒表面上該第二表面電荷的步驟是藉由功能水過程來進行。在另一方面中，增強該微粒表面上該第二表面電荷的步驟是藉由化學過程來進行。該機械波是超音波，且經由流體而被施加至該刷子表面，該流體包括功能水與鹼性溶液的其中之一，該刷子表面是用於在化學機械平坦化製程中來清洗晶圓。
依照本揭露內容的具體實施例，提供了一種用於清洗刷子表面的方法，該刷子表面具有第一表面電荷以及具有微粒表面的污染微粒，該微粒表面具有第二表面，其中該第一表面電荷具有與該第二表面電荷相同的電極性。該方法包括下述步驟：使該第二表面電荷增強，使得該污染微粒從該刷子表面被排斥。在一方面中，該電極性為負的。在另一方面中，增強該第二表面電荷的步驟是藉由功能水過程來進行。在更另一方面中，該功能水過程是藉由加入H₂水以形成溶液系統來進行，用於降低該溶液系統的氧化/還原電位。在更另一方面中，用於增強該第二表面電荷的步驟是藉由化學過程來進行。在更另一方面中，該化學過程是藉由加入鹼性溶液以降低該污染微粒的界達電位來進行。在更另一方面中，該化學過程是用以幫助官能基從該污染微粒解離。
依照本揭露內容的一些具體實施例，提供了一種用於清洗刷子表面的裝置，該刷子表面具有第一表面電荷與具有微粒表面的污染微粒，該微粒表面具有第二表面電荷，其中該第一表面電荷具有與該第二表面電荷相同的電極性。該裝置包括一清洗模組，該清洗模組被配置成用以增強該微粒表面上的該第二表面電荷，使得該污染微粒從該刷子表面被排斥。在一方面中，該裝置更包括浴槽、超音波裝置與排放單元。該浴槽包括水池區域、底部區域、入口區域和配置在該入口區域上的第一壁，其中經由該入口區域將流體提供至該水池區域，且該流體包括功能水與鹼性溶液的至少其中之一。該超音波裝置設置於該底部區域中，並提供機械波。該排放單元包括圍繞該第一壁的溢流區域、圍繞該溢流區域的第二壁與出口區域，其中當該水池區域溢流時，該流體的溢流部分經由該溢流區域與該出口區域被排出。在另一方面中，該機械波是超音波。在更另一方面中，該清洗模組進行功能水過程以降低該流體的氧化/還原電位。在更另一方面中，該清洗模組進行化學過程以降低該污染微粒的界達電位，且該污染微粒是選自PSi、Si₃N₄、SiO₂、Al2O₃及其組合所組成的群組的至少其中之一。在更另一方面中，該裝置更包括用於偵測該第一與第二表面電荷的其中之一的電極性的偵測器。
雖然已關於目前視為最實際且較佳的具體實施例來描述本發明，要了解的是，本發明不需要受限於所揭露的具體實施例。因此，意欲涵蓋各種修飾以及包括在申請專利範圍的精神與範圍內的類似配置，其以最廣義的釋意來依照，以包含所有這種修飾以及類似的結構。

100．．．裝置

102．．．清洗模組

104．．．第一清洗子模組

106．．．第二清洗子模組

108．．．浴槽

110．．．超音波裝置

112．．．排放單元

114．．．水池區域

116．．．底部區域

118．．．入口區域

120．．．第一壁

122．．．溢流區域

124．．．第二壁

126．．．出口區域

128．．．偵測器

Claims (10)

1. 一種用於清洗具有一污染物的一刷子表面的方法，包含下述步驟：
   提供一機械波；以及
   藉由該機械波從該刷子表面剝離該污染物。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該污染物包括具有一微粒表面的一污染微粒，該刷子表面上具有一第一表面電荷，該微粒表面上具有一第二表面電荷，該第一表面電荷具有與該第二表面電荷相同的一電極性，以及該方法更包含下述步驟：
   增強該第二表面電荷，使得該污染微粒從該刷子表面被排斥；以及
   使該刷子表面具有一運動。
3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中：
   該電極性是負的；以及
   該運動包括一轉動。
4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中：
   該機械波是一超音波，並經由一流體而被施加至該刷子表面；
   該流體包括一功能水和一鹼性溶液的其中之一；以及
   該刷子表面是用以在一化學機械平坦化製程中清洗一晶圓。
5. 一種用於清洗一刷子表面的方法，該刷子表面具有一第一表面電荷與一污染微粒，該污染微粒具有一微粒表面，該微粒表面具有一第二表面電荷，其中該第一表面電荷具有與該第二表面電荷相同的一電極性，包含下述步驟：
   使該第二表面電荷被增強，使得該污染微粒從該刷子表面被排斥。
6. 如申請專利範圍第5項所述的方法，其中增強該第二表面電荷的該步驟是藉由一功能水過程來進行，該功能水過程是藉由加入一H₂水以形成一溶液系統來進行，用於降低該溶液系統的一氧化/還原電位。
7. 如申請專利範圍第5項所述的方法，其中增強該第二表面電荷的該步驟是藉由一化學過程來進行，該化學過程是藉由加入一鹼性溶液以降低該污染微粒的一界達電位來進行。
8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中該化學過程是用於幫助一官能基從該污染微粒解離，該污染微粒是選自PSi、Si₃N₄、SiO₂、Al₂O₃及其組合所組成的群組的其中之一。
9. 一種用於清洗一刷子表面的裝置，該刷子表面具有一第一表面電荷與一污染微粒，該污染微粒具有一微粒表面，該微粒表面具有一第二表面電荷，其中該第一表面電荷具有與該第二表面電荷相同的一電極性，包含：
   一清洗模組，配置成用以增強該微粒表面上的該第二表面電荷，使得該污染微粒從該刷子表面被排斥，其中該清洗模組進行至少一功能水過程與一化學過程。
10. 如申請專利範圍第9項所述的裝置，更包含：
    一浴槽，包括一水池區域、一底部區域、一入口區域與配置在該入口區域之上的一第一壁，其中經由該入口區域將一流體提供至該水池區域，該流體包括一功能水與一鹼性溶液的至少其中之一；
    一超音波裝置，配置在該底部區域中，並提供一機械波；
    一排放單元，包括圍繞該第一壁的一溢流區域、圍繞該溢流區域的一第二壁、與一出口區域，其中當該水池區域溢流時，該流體的一溢流部分經由該溢流區域與該出口區域被排出；以及
    一偵測器，偵測該第一與第二表面電荷其中之一的一電極性。