TWI638687B - 具有懸臂結節的刷子及用於清潔基板的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於清潔基板的清潔裝置。裝置包括清潔刷子及複數個懸臂結節,該清潔刷子具有環繞中空內孔的外側清潔表面,且繞界定第一旋轉方向α之第一中央軸a1而定位;該等懸臂結節形成於外側清潔表面上,每一結節具有與外側清潔表面連接之安裝部分,與安裝部分連接之清潔部分,及用於耦接基板的接觸構件。清潔部分在第一方向D1自安裝部分延伸至接觸構件,其中徑向方向Dr係界定成自中央軸a1朝外側清潔表面徑向延伸並垂直於旋轉方向α,且其中第一方向D1與徑向方向Dr以角度γ而相交。角度γ大於0度並小於180度。

Description

具有懸臂結節的刷子及用於清潔基板的方法
本發明關於一種具有懸臂結節的刷子。
鑄造的圓柱刷子,如習知的清潔刷子,為通常由聚乙烯醇(PVA)所製成的清潔刷子,且傳統上係使用於提供後CMP(化學機械平坦化)處理之自動清潔系統中,以有效地清潔基板(如半導體晶圓或其他碟形基板)的表面。清潔刷子亦可於平板顯示器製造、玻璃製造及印刷電路板組裝中用於清潔和乾燥玻璃及其他非碟形基板的清潔系統中。舉例來說,清潔刷子較佳地具有最短為50公釐或最長為10公尺的長度。
清潔刷子在清潔處理中係位於中央刷子核心上並藉由中央刷子核心而驅動。需要於清潔刷子和中央刷子核心間準確及穩定的連接。清潔刷子在他們的外側表面上可具有結節,以幫助清潔基板。
預期清潔刷子可以準確地繞他們的軸而旋轉並提供大體為圓柱之表面,該大體為圓柱之表面在他們的使用壽命期間具有大體一致的結節壓力圖案,這些設置界定出以最少的時間對基板表面的最小損害之全部基板表面的理想清潔。於一些例子中,清潔刷子係繞中央刷子核心而形成。舉例來說,刷子核心可置於鑄模中,且包括一 或更多個聚合物前驅物(如乙烯醇)之化學成分的混合物係注入鑄模中以繞中央刷子核心而形成清潔刷子。
傳統的清潔刷子之特徵係通常為圓柱的結節自刷子的本體垂直地突出(第1A-1B圖)。在CMP處理後,用於半導體表面的適當清潔所必需的一般操作條件下,因傳統的刷子結節自刷子的本體突出,傳統的刷子結節產生過度的剪切力。因此,伴隨過度正向力的過度剪切力,因產生機械引起的瑕疵(如刮痕)而不利地影響待清潔的表面。由清潔刷子所產生的刮痕不利地影響半導體裝置的效能、產出及可靠度。
因此,需要一種清潔刷子,其中可令較少的顆粒陷於清潔刷子和基板間。此外,亦需要一種清潔刷子,其中可減少自清潔刷子施加至基板上的剪切力和正向力,進而導致較少的因清潔刷子而產生之機械引起的瑕疵。
於一態樣中,本發明提供一種用於清潔基板的清潔裝置。該清潔裝置包括:清潔刷子,具有環繞中空內孔的外側清潔表面,且繞界定第一旋轉方向α之第一中央軸a1而定位;及複數個懸臂結節,形成於外側清潔表面上。每一結節具有與外側清潔表面連接之安裝部分,與安裝部分連接之清潔部分,及用於耦接基板的接觸構件。清潔部分在第一方向D1自安裝部分延伸至接觸構件,其中 徑向方向Dr係界定成自中央軸a1朝外側清潔表面徑向延伸並垂直於旋轉方向α,且其中第一方向D1與徑向方向Dr以角度γ而相交。
於第二態樣中,本發明提供一種用於清潔基板的方法。該方法包括以下步驟:將基板與清潔裝置耦接,該清潔裝置包含:清潔刷子,具有環繞中空內孔的外側清潔表面,且繞界定第一旋轉方向α之一第一中央軸a1而定位;及複數個懸臂結節,形成於外側清潔表面上,每一結節具有與外側清潔表面連接之安裝部分,與安裝部分連接之清潔部分,及用於耦接基板的接觸構件。清潔部分在第一方向D1自安裝部分延伸至接觸構件,其中徑向方向Dr係界定成自中央軸a1朝外側清潔表面徑向延伸並垂直於旋轉方向α,且其中第一方向D1與徑向方向Dr以角度γ而相交。刷子接著在第一旋轉方向α上繞第一中央軸a1而旋轉。
於第三態樣中,本發明提供一種用於清潔基板的清潔裝置。該裝置包括:清潔刷子,具有環繞中空內孔的外側清潔表面,且繞界定第一旋轉方向α之第一中央軸a1而定位;及複數個懸臂結節,形成於外側清潔表面上,每一結節具有與外側清潔表面連接之安裝部分,與安裝部分連接之清潔部分,及用於耦接基板的接觸構件,接觸構件具有與清潔部分之側表面連接的外側端表面,其中外側端表面經設置使得在基板的清潔期間僅有外側端表面的一部分與基板耦接。
根據本發明的一實施例,其中懸臂結節為槳形。
根據本發明的另一實施例,其中使該清潔刷子受到1.5mm的一壓縮量而導致低於0.2VDC的一刷子扭矩回應。
根據本發明的又一實施例,其中使該清潔刷子受到2mm的一壓縮量而導致低於0.35VDC的一刷子扭矩回應。
本發明的範圍僅藉由隨附的申請專利範圍而界定,且不受到此發明內容之聲明的影響。
與本發明一致的方法和系統藉由形成具有懸臂結節的清潔刷子,導致於清潔刷子和待清潔的基板間之清潔刷子耦接基板的耦接區域處減少的壓力,而克服傳統刷子和刷子核心系統的缺點。懸臂結節提供對有效表面所需的合適表面接觸,但減少傳送至半導體晶圓之所施加的剪切力。因此,藉由使用懸臂結節,機械引起的瑕疵的頻率和數量可減少,且可改善半導體裝置之總效能、產量及可靠度。不限於任何特定的理論,令懸臂對稱可允許結節於壓抵基板時適配或彎曲,而非於壓抵基板時被壓縮,藉此減少所傳送於基板上的剪切力。
參考第1C-3圖,顯示有用於清潔和拋光基板104的清潔系統100。較佳地,清潔系統100為自動清潔系統,可自動地或手動地設置以拋光及/或清潔基板104,且較 具體地,為基板104的表面106。基板104包含各種圓形的、碟形的或非碟形的基板之任一者,如包含玻璃、乾燥玻璃、半導體晶圓、平板顯示器玻璃平板、玻璃製造平板及印刷電路板之矽基底的基板、聚合物基底的基板;及各種半導體基板,如矽基底的半導體基板、單一元件半導體基板、於絕緣層上之矽基板、III-V族半導體基板、II-VI族半導體基板、其他二元半導體基板、三元半導體基板、四元半導體基板;光纖基板;超導基板;玻璃基板;熔融石英基板;熔融矽石基板;磊晶矽基板;銅基板;及有機半導體基板。
清潔系統100包含清潔刷子110,清潔刷子110具有中空內孔112、與刷子110於中空內孔112內耦接的刷子核心130及與刷子核心130耦接的旋轉裝置102。清潔刷子110可為傳統上使用於提供後化學機械平坦化(CMP)處理之自動清潔系統中,以有效地清潔基板104之表面106的任何刷子,如鑄造的聚乙烯醇泡棉刷、聚氨酯泡棉刷或其他聚合物泡棉刷。較佳地,清潔刷子110係大體為截圓錐形、圓錐形或圓柱形。
如於此所界定,大體為圓錐形之構件或大體為截圓錐形之構件(如刷子110)為繞縱向中央軸a1而形成的構件,此構件以當構件繞中央軸a1旋轉而由構件所產生之離心力的變化不超過±20%之方式而繞中央軸a1較佳地平衡,進而提供相對平衡的構件,且其中該構件之一端相較於第二端在與中央軸a1垂直時,具有較大的截面區 域。因此,大體為圓錐形之構件或大體為截圓錐形之構件不必具有絕對平滑的外側表面,而可具有阻礙物,如形成於構件之外側表面上或外側表面中的結節或凹穴。如於此所界定,大體為圓錐形之構件(如刷子110)為繞縱向中央軸a1而形成的構件,此構件以當構件繞縱向中央軸a1旋轉而由構件所產生之離心力的變化不超過±20%之方式而繞中央軸a1較佳地平衡,進而提供相對平衡的刷子110。因此,刷子110不必具有絕對圓柱形的外側表面114,而可具有阻礙物,如形成於刷子110之外側表面上或外側表面中的結節或凹穴。
參照第1C圖,清潔刷子110包含相對內側表面113之外側清潔表面114,並形成中空內孔112。中空內孔112可繞刷子核心130而形成,較佳地係藉由繞已形成的刷子核心130射出成形刷子110,或中空內孔112可形成並接著稍後繞刷子核心130而放置。中空內孔112係由圓錐形刷子110的內側表面113所界定。於一個實施例中,內側表面113由第二耦接構件116而中斷,第二耦接構件116與刷子核心130的第一耦接構件140相配並環繞刷子核心130的第一耦接構件140。藉由繞第一耦接構件140而形成第二耦接構件116,刷子110緊固地適配至刷子核心130,以避免於刷子核心130和刷子110間的滑動和移動。
參照第1C-1E圖,外側清潔表面114包含形成於外側清潔表面114之上或之中的懸臂結節118。使得表面具有 結節118作為特徵可幫助刷子110較易清潔某些基板104且較不易刮傷。
參照第2圖,刷子核心130在中空內孔112內與刷子110耦接。刷子核心130包含形成外側表面133之本體區域132,外側表面133與界定刷子110之中空內孔112的內側表面113接合,且較佳地緊固至內側表面113。於一個實施例中,刷子核心130大體為圓錐形,或大體為截圓錐形。於一個實施例中,刷子核心130大體為圓柱形。
進一步參照第2圖,較佳地,外側表面114及133係繞刷子核心130的縱向中央軸a1而設置,且更佳地,外側表面114、133係繞刷子核心130的中央軸a1而對稱地設置。為避免於刷子110和刷子核心130間的旋轉移動及較佳地亦避免於刷子110和刷子核心130間軸向移動,外側表面133的外型或輪廓可藉由第一耦接構件140而中斷。旋轉移動於此界定為沿著繞中央軸a1沿旋轉方向α的移動,如第3圖中所示。軸向移動於此界定為沿著大體垂直中央軸a1的±30度範圍內的軸向方向之移動。第一耦接構件140具有中斷外側表面133之大體輪廓的任何特徵,以較佳地耦接刷子110的第二耦接構件116。第一耦接構件140包含沿著外側表面133以任何數量之位置而設置的這些特徵(如條紋或連續的條紋、脊部或連續的脊部,或通道或連續的通道),以有效地軸向緊固刷子110至刷子核心130。
因第一和第二耦接構件140、116之故,刷子核心130之外側表面133和刷子110之內側表面113間的實體適配提供大量的阻力以避免滑動。避免滑動之此阻力可進一步藉由其他方法而加強,如黏著物、核心的表面製備(化學、物理、電暈放電及類似方式),或這些額外的表面特徵,如瘤特徵、尖銳的邊緣、鉤特徵、點特徵、對位特徵或其他連結特徵。
參照第4B-4E圖,刷子110之特徵在於懸臂結節118。懸臂結節118在第一端處受到因於第二端之負載所產生的一些拉力。懸臂結節118係突出於外側清潔表面114上,藉由安裝部分1180而連接至外側清潔表面,並在相對安裝部分1180之清潔部分1182承受一負載。懸臂結節118亦受到拉力及在安裝部分1180之非常小的壓縮力(若存在的話)。清潔部分1182自安裝部分1180以方向D1延伸至用於耦接基板之接觸構件1184。示例的懸臂結節118可傾斜或歪斜(如第4B圖中所示),或為L形(如第4C圖中所示),曲形(如第4D圖中所示),或為V形(如第4E圖中所示)。
參照第4B-4D圖之示例結節118,清潔部分1182的方向D1與徑向方向Dr形成角度γ,其中方向Dr係自中央軸a1朝向並垂直於繞中央軸a1之旋轉方向α。方向D1可界定成軸ac之方向,穿過結節118之截面的幾何中心而拉出的線段。圓圈C1位於垂直中央軸a1之平面中且以軸a1為中心;行經圓圈C1之周圍上的點因此以旋轉方向 α而移動。圓圈C1的半徑為r1,其中半徑r1延伸於徑向方向Dr且半徑r1之長度為軸a1和軸ac間的最短距離。在第4B-4C圖之示例結節中,方向D1以角度γ而與方向Dr相交,使得結節118可自垂直繞中央軸a1的旋轉方向α以角度γ而傾斜。角度γ大於0度並小於180度。較佳地,角度γ至少為±10度且至多為±90度。更佳地,角度γ至少為±20度且至多為±70度。最佳地,角度γ至少為±30度且至多為±60度。於替代方案中,較佳地,清潔軸ac並未與中央軸a1相交。因此,結節118並未自中央軸a1徑向地向外延伸。
參照第4D圖之示例曲形結節118,因曲度之故,安裝部分1180大體垂直清潔表面,且清潔部分1182的方向D1以角度γ與徑向方向Dr相交。於此,同樣地,角度γ至少為±10度且至多為±90度。更佳地,角度γ至少為±20度且至多為±70度。最佳地,角度γ至少為±30度且至多為±60度。
參照第4E圖之示例V形結節118,安裝部分1180和清潔部分1182皆垂直外側清潔表面114,但接觸構件1184的外側端表面1186非平行基板104而係為歪斜。因此,外側端表面1186經設置使得僅有外側端表面的一部分在基板的清潔期間與基板耦接。如第4E圖中所示,外側端表面1186的歪斜程度可測量成歪斜角度δ,其中如於上所界定,外側端表面1186的方向D2和方向Dr相交。較佳地,角度δ至少為±10度且至多為±80度。更佳地, 角度δ至少為±20度且至多為±70度。最佳地,角度δ至少為±30度且至多為±60度。
關於具有安裝部分1180之結節(安裝部分1180垂直外側清潔表面114),應理解完全的垂直是不必要的,且安裝部分1180可大體但非完全的垂直清潔表面114而不背離本發明之範圍。於一些實施例中,安裝部分1180可以±10度的範圍大體垂直清潔表面114。參照第5圖,上述之情形可藉由界定一安裝部分軸am而顯示,亦即,穿過安裝部分1180之截面的幾何中心而拉出的線段。於一較佳的實施例中,軸am以±10度的範圍垂直清潔表面114。
如第1C-4E圖中所示,結節118自清潔表面114直接地延伸。結節118之特徵較佳地為大體矩形截面,且方向D1位於垂直軸a1的平面中。雖然上述方案為較佳的方案,應理解令本發明具有此等幾何特徵並非為嚴格的需求,且熟悉該項技術領域者將理解可對結節118之形狀做出改變,而不背離本發明的範圍。
舉例來說,如第6圖中所示,方向D1可不位於完全垂直軸a1之平面中,反而是與該平面形成角度φ,其中角度φ較佳地位於±10度的範圍內。於這些實施例中,角度γ係於半徑r1和朝PL(垂直軸a1之平面)投影之方向D1間測量。此外,結節118的截面可為除矩形外的形狀,如管形、橢圓形或不規則形。
倘若清潔部分1182的大體方向係具有懸臂的對稱作為特徵,藉此而導致相較於傳統的結節較和緩的清潔動 作,熟悉該項技術領域者將輕易地理解第1C-4E圖之例子中的這些差異並不重要且不會造成背離本發明之範圍。亦應理解結節118的傾斜、歪斜或彎曲的特徵係永久地且不是因刷子與基板耦接而造成。
結節118可以任何長度、寬度、高度而製成,並與垂直方向以任何特定的角度而模鑄。較佳地,結節118係由與清潔刷子110相同的材料所製成,且長度為1至10mm。更佳地,結節118的長度為4至8mm,且最佳地為5至7mm。
參照第1C及3圖,於一個實施例中,刷子核心130亦包含用於耦接及連接旋轉裝置102的旋轉耦接構件160。旋轉耦接構件160為可使用以與另一裝置連接或緊固至另一裝置的任何裝置,且包含可形成於刷子核心130內部並緊固至旋轉裝置102之東西,如螺帽形之元件。旋轉裝置102包含可對刷子核心130引起旋轉移動的任何裝置,如電動馬達、氣動馬達或引擎、由馬達供能的或手動供能之曲柄軸及自動或手動移動的滑輪、輪、機械連結件及/或齒輪之任何結合。旋轉裝置102具有與旋轉耦接構件160相配的耦接構件,用以將刷子核心130與旋轉裝置102耦接及連接。
操作時,刷子110係繞刷子核心130而放置或形成,較佳地藉由繞刷子核心130射出成形刷子110而放置或形成。一旦繞刷子核心130而放置或形成刷子,刷子核心130和刷子110接著藉由連接旋轉耦接構件與旋轉裝 置102上的耦接構件而與旋轉裝置102連接。接著,刷子繞中央軸a1沿旋轉方向α而旋轉。當旋轉刷子110時,或旋轉刷子110之前,刷子係放置於基板104的表面106附近並與基板104的表面耦接。
刷子110將基板104與繞第一縱向中央軸a1而放置的刷子核心130耦接。一旦將刷子110與基板104耦接,刷子110接著繞第一中央軸a1在第一旋轉方向α上旋轉,且基板104繞第二中央軸a2在第二旋轉方向β上旋轉。較佳地,第二中央軸不是垂直第一中央軸a1,就是與第一中央軸a1相交。
參照第7圖的示例實施例,依據本發明之懸臂結節118的接觸構件1184以垂直於基板104的第一壓縮力F1及與基板平行的第二剪切力F2與基板104耦接。如前文所述,於刷子110中的結節118之特徵在於如前文所述在刷子110壓抵基板104之前,當刷子110和結節118未與基板104耦接的懸臂結構。一旦刷子110與基板104耦接,結節118允許如第8圖中所示適配或彎曲,且當刷子110(具體而言為當接觸構件1184)壓抵基板104時,結節118於安裝部分1180處受到非常小的壓縮力(若存在的話)。
藉由使用懸臂結節118,施加至基板104的壓縮力F1和剪切力F2可實質減少。施加至基板104的壓縮力F1和剪切力F2亦被傳送至結節118的安裝部分1180而形成實質的結節力F3,該結節力F3具有大的拉力或剪切力 分力且具有實質減少及接近消除的壓縮力分力。於一個實施例中,結節力F3之壓縮力分力少於傳送至結節118之全部結節力F3的10%。
施加至基板104的剪切力F2之減少可藉由畫出通常用以繞軸a1旋轉刷子110之伺服馬達的扭矩回應相對壓抵被刷之表面的壓縮量之程度的圖而測量。如第9A-9C圖中所示,與傳統具有平直、無懸臂結節之特徵的刷子相較,本發明產生較低的絕對扭矩和較低的扭矩變化。如第10圖中所示,因為刷子表面的接觸亦天生不均勻,懸臂結節118亦使刷子在表面上的壓力分佈正常化,藉此降低扭矩變化及減少接觸壓力,其中清潔刷子110之壓縮量需要增加以補償刷子之不均勻度的影響。
刷子110在表面106上的旋轉運動幫助清潔及/或拋光表面106。參照第3圖,一個實施例顯示出基板104亦同時繞第二中央軸a2沿旋轉方向β而旋轉。於一個實施例中,拋光流體係通過形成於本體區域132中並進入刷子110中的通道150而泵送,藉由穿過本體區域132的外側表面133而形成之孔156,並進入至流體通道150而泵送。拋光流體幫助進一步清潔及/或拋光基板104。
雖然前文之示例性例子說明用以清潔半導體基板104之PVA刷子110,熟悉該項技術領域者將理解與本發明一致的方法及系統並不受限於此。舉例來說,刷子110可包含其他材料且可用以清潔其他種類的表面106或基板104。
提供摘要以允許讀者快速地確定此技術揭露書的本質。應理解摘要並不使用以解釋或限制申請專利範圍的範圍或意義。此外,為了簡化此揭露書的目的,在前述的【實施方式】中,可見到各種的特徵係以不同的實施例而分組。此揭露的方式並不用以解釋成相較於每一請求項中所明確載明的內容而言,所請求的實施例需要更多特徵之意圖。確切而言,如隨附的申請專利範圍所顯示,發明的主題係少於所揭露之單一實施例的所有特徵。因此,以下的申請專利範圍於此併入【實施方式】中,且每一請求項依其本身而作為獨立請求的主題。
雖然已說明本發明的各種實施例,將顯而易見地,對熟悉該項技術領域者而言,在本發明的範圍內之其他的實施例和實施方式亦為可能。故,除了依據附加的申請專利範圍和他們的等效元件外,本發明不欲被受限。
100‧‧‧清潔裝置
102‧‧‧旋轉裝置
104‧‧‧基板
106‧‧‧表面
110‧‧‧清潔刷子
112‧‧‧中空內孔
113‧‧‧內側表面
114‧‧‧外側清潔表面
116‧‧‧第二耦接構件
118‧‧‧懸臂結節
1180‧‧‧安裝部分
1182‧‧‧清潔部分
1184‧‧‧接觸構件
1186‧‧‧外側端表面
130‧‧‧刷子核心
132‧‧‧本體區域
133‧‧‧外側表面
140‧‧‧第一耦接構件
150‧‧‧流體通道
156‧‧‧孔
160‧‧‧旋轉接合構件
a1‧‧‧中央軸
a2‧‧‧中央軸
ac‧‧‧軸
am‧‧‧軸
C1‧‧‧圓圈
D1‧‧‧方向
D2‧‧‧方向
Dr‧‧‧方向
F1‧‧‧第一壓縮力
F2‧‧‧第二剪切力
F3‧‧‧結節力
r1‧‧‧半徑
PL‧‧‧平面
α‧‧‧旋轉方向
β‧‧‧旋轉方向
γ‧‧‧角度
δ‧‧‧角度
φ‧‧‧角度
本發明可參考以下的圖式和以上的說明而更好地了解。於圖式中的組件不依比例而繪製,重點係放在說明本發明之原則。
第1A圖顯示傳統的清潔刷子,具有自刷子的本體突出之結節。
第1B圖顯示於第1A圖中所示的清潔刷子,沿線1B而顯示之截面圖。
第1C圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節和刷子核心的清潔刷子之部分爆炸立體圖。
第1D圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節的清潔刷子之側視圖。
第1E圖顯示於第1D圖中所示的清潔刷子,沿線1E而顯示之截面圖。
第2圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節和刷子核心的清潔刷子之立體圖。
第3圖顯示依據本發明之一個實施例,用於清潔和拋光基板的清潔系統之立體圖。
第4A圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節的清潔刷子之立體圖。
第4B圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節的清潔刷子,於第1E圖中所示之截面圖的一部分,其中結節為懸伸出。
第4C圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節的另一清潔刷子,如於第4B圖中所示之類似截面圖,其中結節為L形。
第4D圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節的再一清潔刷子,於第4B圖中所示之類似截面圖,其中結節為曲形。
第4E圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節的又一清潔刷子,於第4B圖中所示之類似截面圖,其中結節為V形。
第5圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節的清潔刷子之側視圖。
第6圖顯示依據本發明之一個實施例,具有懸臂結節的清潔刷子之側視圖。
第7圖顯示依據本發明之一個實施例,當具有懸臂結節的清潔刷子與基板耦接時,清潔刷子之截面圖。
第8圖顯示於第7圖中所示,當懸臂結節因接觸基板而彎曲時,清潔刷子之截面圖。
第9A圖顯示於傳統刷子中,刷子扭矩和刷子壓縮量間的依賴關係。
第9B圖顯示於依據本發明之一示例性具有懸臂結節的刷子中,刷子扭矩和壓縮量間的依賴關係。
第9C圖顯示傳統刷子(鑽石形)中和依據本發明之刷子(正方形)中,刷子扭矩和壓縮量間的依賴關係之比較。
第10圖顯示由傳統刷子(上方的圖式)所獲得的壓力變化與依據本發明的刷子(下方的圖式)所獲得的壓力變化之比較。

Claims (25)

  1. 一種用於清潔具有一大體平坦的表面及一邊緣的基板的清潔系統,該系統包括:一清潔刷子,具有環繞一中空內孔的一外側清潔表面,且繞界定一第一旋轉方向α之一第一中央軸a1而定位,其中該第一中央軸a1係定向成實質地平行於該基板的該平坦表面,用以清潔該基板的該平坦表面;複數個懸臂結節,形成於該外側清潔表面上,每一懸臂結節具有與該外側清潔表面連接之一安裝部分,與該安裝部分連接之一清潔部分,及用於耦接該基板的該平坦表面之一接觸構件;一旋轉裝置,耦接至該清潔刷子,用以繞該第一中央軸a1而旋轉該清潔刷子;及一旋轉接合構件,耦接於該旋轉裝置和該清潔刷子之間,其中該旋轉接合構件係藉由該旋轉裝置而可旋轉的,以旋轉該清潔刷子;其中該清潔部分在一第一方向D1自該安裝部分延伸至該接觸構件,其中一徑向方向Dr係界定成自該中央軸a1朝該外側清潔表面徑向延伸並垂直於該旋轉方向α,且其中該第一方向D1與該徑向方向Dr以一角度γ而相交,其中該角度γ大於0度並小於180度。
  2. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該角度γ係至少為+10度且至多為+90度。
  3. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該角度γ係至少為-10度且至多為-90度。
  4. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該角度γ係至少為+20度且至多為+70度。
  5. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該角度γ係至少為-20度且至多為-70度。
  6. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該角度γ係至少為+30度且至多為+60度。
  7. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該角度γ係至少為-30度且至多為-60度。
  8. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中當該清潔刷子不與一基板耦接時,該第一方向D1與該徑向方向Dr以該角度γ而相交。
  9. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該等懸臂結節之特徵在於具有一實質矩形截面。
  10. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該安裝部分係在±10度的範圍內垂直該清潔表面。
  11. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該清潔刷子大體為圓錐形、大體為截圓錐形或大體為圓柱形。
  12. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該等懸臂結節包括選自於由PVA、聚氨酯及上述材料之混合物所組成之群組的一聚合材料。
  13. 如請求項第1項所述之清潔系統,其中該等懸臂結節為槳形。
  14. 一種用於清潔具有一大體平坦的表面及一邊緣的基板的方法,包括以下步驟:將一基板與一清潔系統耦接,該清潔系統包含:一清潔刷子,具有環繞一中空內孔的一外側清潔表面,且繞界定一第一旋轉方向α之一第一中央軸a1而定位,其中該第一中央軸a1係定向成實質地平行於該基板的該平坦表面,用以清潔該基板的該平坦表面;複數個懸臂結節,形成於該外側清潔表面上,每一懸臂結節具有與該外側清潔表面連接之一安裝部分,與該安裝部分連接之一清潔部分,及用於耦接該基板的該平坦表面之一接觸構件;一旋轉裝置,耦接至該清潔刷子,用以繞該第一中央軸a1而旋轉該清潔刷子;及一旋轉接合構件,耦接於該旋轉裝置和該清潔刷子之間,其中該旋轉接合構件係藉由該旋轉裝置而可旋轉的,以旋轉該清潔刷子;其中該清潔部分在一第一方向D1自該安裝部分延伸至該接觸構件,其中一徑向方向Dr係界定成自該中央軸a1朝該外側清潔表面徑向延伸並垂直於該旋轉方向α,且其中該第一方向D1與該徑向方向Dr以一角度γ而相交;及在該第一旋轉方向α上繞該第一中央軸a1而旋轉該清潔刷子。
  15. 如請求項第14項所述之方法,其中該基板為繞一第二中央軸a2而旋轉的一圓形基板。
  16. 如請求項第14項所述之方法,其中該基板為一圓形半導體晶圓。
  17. 如請求項第14項所述之方法,其中該清潔刷子包括選自於由PVA、聚氨酯及上述材料之混合物所組成之群組的一聚合材料。
  18. 如請求項第14項所述之方法,其中使該清潔刷子受到1.5mm的一壓縮量而導致低於0.2VDC的一刷子扭矩回應。
  19. 如請求項第14項所述之方法,其中使該清潔刷子受到2mm的一壓縮量而導致低於0.35VDC的一刷子扭矩回應。
  20. 如請求項第14項所述之方法,其中在一表面上受到該清潔刷子所施加的壓力相較於受到包括無懸臂結節之一刷子所施加的壓力而言,具有一較低的變化。
  21. 一種用於清潔基板的清潔裝置,該裝置包括:一清潔刷子,具有環繞一中空內孔的一外側清潔表面,且繞界定一第一旋轉方向α之一第一中央軸a1而定位;及複數個懸臂結節,形成於該外側清潔表面上,每一懸臂結節具有與該外側清潔表面連接之一安裝部分,與該安裝部分連接之一清潔部分,及用於耦接該基板的一接觸構件,該接觸構件具有與該清潔部分之一側表面連接的一外側端表面,其中該外側端表面經設置使得在該基板的一清潔期間僅有該外側端表面的一部分與該基板耦接。
  22. 如請求項第21項所述之清潔裝置,其中一徑向方向Dr係界定成自該中央軸a1朝該外側清潔表面徑向延伸並垂直於該旋轉方向α,且其中該外側端表面的一方向D2與該徑向方向Dr以一角度δ而相交,其中該角度δ係至少為+10度且至多為+80度。
  23. 如請求項第22項所述之清潔裝置,其中該角度δ係至少為+20度且至多為+70度。
  24. 如請求項第21項所述之清潔裝置,其中一徑向方向Dr係界定成自該中央軸a1朝該外側清潔表面徑向延伸並垂直於該旋轉方向α,且其中該外側端表面的一方向D2與該徑向方向Dr以一角度δ而相交,其中該角度δ係至少為-10度且至多為-80度。
  25. 如請求項第24項所述之清潔裝置,其中該角度δ係至少為-20度且至多為-70度。
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