TWI806097B - 洗淨裝置、洗淨方法、晶圓洗淨方法、以及矽晶圓製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種洗淨裝置，包括洗淨溶液產生部、主配管、至少一洗淨部、以及至少一排水部。洗淨溶液產生部產生具有既定濃度的洗淨溶液。主配管連接洗淨溶液產生部，流通有洗淨溶液。洗淨部連接主配管，且具有洗淨閥部以及洗淨空間。藉由開啟洗淨閥部，洗淨溶液被供給至洗淨空間。排水部連接主配管，且具有排水閥部。藉由開啟排水閥部，洗淨溶液被排出。其中，在至少一洗淨部中之至少一個進行洗淨時，至少一洗淨部之流量與至少一排水部之流量的合計值為一既定數值。在至少一洗淨部均不進行洗淨時，至少一洗淨部之流量與至少一排水部之流量的合計值為既定數值。
Description
本發明係有關洗淨裝置、洗淨方法、晶圓洗淨方法、以及矽晶圓製造方法，特別係有關於，在頻繁的開啟、關閉閥之狀態下，供給洗淨溶液的洗淨裝置、洗淨方法、晶圓洗淨方法、以及矽晶圓製造方法。
在習知的半導體晶圓製造中，一般來說，係包括在晶圓研磨製程或是蝕刻製程之後(或途中)進行洗淨去除之步驟。例如，為了去除在晶圓研磨製程等製程中附著於晶圓表面的砥粒或研磨液的殘渣等不純物，藉由將SC1(Standard Clean 1)或SC2(Standard Clean 1)，或者是氫氟酸與含有臭氧之水組合而進行洗淨去除。由於此時使用了含有臭氧之水，因此晶圓的表面會形成氧化膜。又例如，在太陽電池的製造中，為了降低矽晶圓表面的光反射率，會以鹼性溶液對矽晶圓實施異方性蝕刻而形成凹凸紋路(Texture)。為了去除在蝕刻製程中產生的凝膠狀矽溶解生成物或殘留物(金屬或有機物等)，會例如使用臭氧水等洗淨溶液來進行洗淨去除。藉由與臭氧水進行反應，矽晶圓上之難以除去的附著物係隨著反應進行而逐漸被洗淨去除。之後，再使用氫氟酸去除因臭氧水而產生的氧化膜。
但是，臭氧容易在水中自我分解而使的水中的臭氧濃度減少，並且，臭氧水的臭氧濃度也會隨著與矽晶圓的附著物反應而改變，因此，有著矽晶圓上的洗淨不均勻的問題存在。此外，若為了避免洗淨不均勻而以過剩的臭氧水進行洗淨的話，因臭氧水而在矽晶圓表面形成的氧化膜會變得難以除去。因此，為了得到高潔淨度的矽晶圓，如何控制臭氧水的濃度係為其中一個重要的課題。
在先前技術(日本特許公開第2014-090087號公報)中，揭露了一種太陽電池的製造方法，藉由監控洗淨槽出口的臭氧濃度，並將濃度資訊回饋至臭氧產生機，使臭氧水濃度能夠保持一定。
臭氧產生機係藉由電極放電或是以電解的方式持續生產臭氧氣體並與超純水混合，以維持臭氧水的濃度。在臭氧水經常保持在一定流量的情況下，可適用前述的先前技術，但是，在臭氧水流量頻繁變動的情況下，例如，頻繁地開啟、關閉洗淨槽出口的情況下，會有著臭氧濃度無法安定、變動程度難以縮小的問題。
[發明所欲解決之課題]
有鑑於此，本發明係提供一種洗淨裝置，即使在頻繁地開啟、關閉洗淨閥部的情況下，也能夠使被用於洗淨的洗淨溶液(例如臭氧水)的濃度以及流量保持一定。
[解決課題之手段]
為了達成上述課題，本發明提供一種洗淨裝置，包括：
一洗淨溶液產生部，產生具有一既定濃度的洗淨溶液；
一主配管，連接前述洗淨溶液產生部，流通有前述洗淨溶液；
至少一洗淨部，連接前述主配管，且具有一洗淨閥部以及一洗淨空間，藉由開啟前述洗淨閥部，前述洗淨溶液被供給至前述洗淨空間；以及
至少一排水部，連接前述主配管，且具有一排水閥部，藉由開啟前述排水閥部，前述洗淨溶液被排出；
其中，在前述至少一洗淨部中之至少一個進行洗淨時，前述至少一洗淨部之流量與前述至少一排水部之流量的合計值為一既定數值，並且，在前述至少一洗淨部均不進行洗淨時，前述至少一洗淨部之流量與前述至少一排水部之流量的合計值為前述既定數值。
於一實施例中，前述至少一洗淨部與前述至少一排水部的數量相等，且為一對一配置；
對於彼此為一對一配置的前述洗淨部與前述排水部，前述洗淨閥部與前述排水閥部的開關動作為同步且開關狀態為相反。
於一實施例中，前述至少一洗淨部與前述至少一排水部的數量相等，且為一對一配置；
在彼此為一對一配置的前述洗淨部與前述排水部中，前述洗淨閥部之流量與前述排水閥部之流量係相同。
於一實施例中，前述至少一洗淨部與前述至少一排水部係以彼此一對一配置的方式被分成複數組，且各組之間彼此並列設置。
於一實施例中，洗淨裝置更包括：一回收配管，連接前述至少一排水部，將前述至少一排水部排出的前述洗淨溶液送回至前述洗淨溶液產生部。
於一實施例中，前述洗淨閥部與對應之前述排水閥部係整合成為三向閥。
又，本發明係提供一種洗淨方法，包括：
產生步驟，在一洗淨溶液產生部產生具有一既定濃度的洗淨溶液；
供給步驟，經由一主配管將前述洗淨溶液供給至至少一洗淨部以及至少一排水部的步驟；以及
流量控制步驟，在前述至少一洗淨部中之至少一個進行洗淨時，控制前述至少一洗淨部之流量與前述至少一排水部之流量的合計值為一既定數值，並且，在前述至少一洗淨部均不進行洗淨時，控制前述至少一洗淨部之流量與前述至少一排水部之流量的合計值為前述既定數值。
於一實施例中，前述至少一洗淨部與前述至少一排水部的數量相等，且為一對一配置；
前述至少一洗淨部具有一洗淨閥部以及一洗淨空間，藉由開啟前述洗淨閥部，前述洗淨溶液被供給至前述洗淨空間；
前述至少一排水部具有一排水閥部，藉由開啟前述排水閥部，前述洗淨溶液被排出；
在前述流量控制步驟中，對於彼此為一對一配置的前述洗淨部與前述排水部，令前述洗淨閥部與前述排水閥部的開關動作為同步且開關狀態為相反。
於一實施例中，前述至少一洗淨部與前述至少一排水部的數量相等，且為一對一配置；
前述至少一洗淨部具有一洗淨閥部以及一洗淨空間，藉由開啟前述洗淨閥部，前述洗淨溶液被供給至前述洗淨空間；
前述至少一排水部具有一排水閥部，藉由開啟前述排水閥部，前述洗淨溶液被排出；
在前述流量控制步驟中，對於彼此為一對一配置的前述洗淨部與前述排水部，令前述洗淨閥部之流量與前述排水閥部之流量係相同。
又，本發明係提供一種晶圓洗淨方法，以上述的洗淨方法洗淨矽晶圓。
又，本發明係提供一種矽晶圓的製造方法，包括：
如上述之晶圓洗淨方法。
[發明的功效]
本發明係在前述至少一洗淨部中之至少一個進行洗淨時，使前述至少一洗淨部之流量與前述至少一排水部之流量的合計值為一既定數值，並且，在前述至少一洗淨部均不進行洗淨時，使前述至少一洗淨部之流量與前述至少一排水部之流量的合計值為前述既定數值。因此，對於主配管而言，從主配管流出的洗淨溶液的流量可始終維持為一既定數值，進而，對於洗淨溶液產生部而言，只要提供流量同樣為前述既定數值的洗淨溶液流入主配管就好。在這樣的情況下，即使洗淨閥部被頻繁地開啟、關閉，對於洗淨溶液產生部而言，輸出的流量是固定的，所以，只要維持一定的洗淨物質(例如臭氧)的產生速率，就能夠使被用於洗淨的洗淨溶液(例如臭氧水)的濃度保持一定。
因此，若根據本發明，在洗淨閥部被頻繁地開啟、關閉的情況下，依然可達到簡單地使被用於洗淨晶圓的洗淨溶液的濃度保持一定(例如：變動程度不大於預期數值的1%)之功效，進而使晶圓的加工能夠維持安定。
又，在本發明中，藉由將從排水部排出之未使用的洗淨溶液經由回收配管送回至洗淨溶液產生部，由於洗淨溶液的濃度相同，可減少洗淨溶液產生部的使用水量。因此，更可達到節省水資源的功效。
有關本發明之裝置與系統適用之其他範圍將於接下來所提供之詳述中清楚易見。必須了解的是，下列之詳述以及具體之實施例，當提出有關裝置與系統之示範實施例時，僅作為描述之目的以及並非用以限制本發明之範圍。
除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)，具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。
有關本發明之實施例，一邊參照圖面以做說明。
[第一實施例]
請參閱第1圖，第1圖係為本發明第一實施例的洗淨裝置的示意圖。如第1圖所示，本發明第一實施例之用於洗淨晶圓S的洗淨裝置1，係主要包括一洗淨溶液產生部2、一主配管3、三個洗淨部4、4’、4’’、三個排水部7、7’、7’’、以及排水配管9。三個洗淨部4、4’、4’’以及三個排水部7、7’、7’’均直接連接主配管3，也就是說，在主配管3上直接連通有六條管路。
洗淨溶液產生部2產生具有既定濃度的洗淨溶液F。於一實施例中，洗淨溶液產生部2內可具有臭氧產生機，藉此產生具有既定濃度的臭氧水作為洗淨溶液。主配管3連接洗淨溶液產生部2，並且內部被流通有洗淨溶液F。洗淨溶液產生部2與主配管3之間具有偵測洗淨溶液F濃度的濃度計20。
每個洗淨部4、4’、4’’分別具有一洗淨閥部5、5’、5’’以及一洗淨空間6、6’、6’’，藉由開啟洗淨閥部5、5’、5’’，洗淨溶液F被供給至對應的洗淨空間6、6’、6’’，使用後(洗淨完晶圓S後)的洗淨溶液F被排出至排水配管9。各洗淨閥部5、5’、5’’與洗淨空間6、6’、6’’之間具有偵測洗淨溶液F流量的流量計30。
每個排水部7、7’、7’’分別具有一排水閥部8、8’、8’’，藉由開啟排水閥部8、8’、8’’，未使用於洗淨的洗淨溶液F被排出至排水配管9。
在第一實施例中，洗淨部4係為一旋轉式晶圓洗淨裝置的上半部，當洗淨閥部5開啟時，洗淨溶液F被供給至旋轉式晶圓洗淨裝置的上半部的空間(洗淨空間6)，用於洗淨晶圓S(例如：可為矽晶圓)的上表面。
又，洗淨部4’係為同一台旋轉式晶圓洗淨裝置的下半部，當洗淨閥部5’開啟時，洗淨溶液F被供給至旋轉式晶圓洗淨裝置的下半部的空間(洗淨空間6’)，用於洗淨晶圓S的下表面。又，洗淨部4’’係為一浸泡式晶圓洗淨裝置，當洗淨閥部5’’開啟時，洗淨溶液F被供給至浸泡式晶圓洗淨裝置內的空間(洗淨空間6’’)，洗淨晶圓S的表面。又，使用後的洗淨溶液F被排出至排水配管9。
接著，洗淨裝置1的洗淨方法進行說明，在第一實施例中，洗淨方法係包括產生步驟、供給步驟、以及流量控制步驟。
首先，在產生步驟中，在洗淨溶液產生部2產生具有既定濃度的洗淨溶液F。接著，在供給步驟中，經由主配管3將洗淨溶液F供給至至少一個洗淨部4、4’、4’’以及至少一個排水部7、7’、7’’。
最後，在流量控制步驟中，在洗淨部4、4’、4’’中之至少一個進行洗淨時(例如，在洗淨部4進行洗淨時)，控制洗淨部4、4’、4’’之流量與排水部7、7’、7’’之流量的合計值為一既定數值，並且，在洗淨部4、4’、4’’均不進行洗淨時，控制洗淨部4、4’、4’’之流量與排水部7、7’、7’’之流量的合計值為與先前相同的既定數值。
依據如此之流量控制步驟，不論洗淨部4、4’、4’’有沒有進行洗淨，對於主配管3而言，從主配管3流出的洗淨溶液F的流量的合計值是一樣的。
接著，對於第一實施例中的洗淨部4、4’、4’’與排水部7、7’、7’’在流量控制步驟中的詳細動作，係以如下的表1進行說明。
表1：洗淨閥部與排水閥部的同步狀態
| 進行洗淨時 | 不進行洗淨時 | 洗淨溶液流量 | |||
| 洗淨閥部 | 排水閥部 | 洗淨閥部 | 排水閥部 | ||
| 洗淨部4 排水部7 | 洗淨閥部5開啟 | 排水閥部8關閉 | 洗淨閥部5關閉 | 排水閥部8開啟 | 洗淨部4與排水部7的流量相同 |
| 洗淨部4' 排水部7' | 洗淨閥部5’開啟 | 排水閥部8’關閉 | 洗淨閥部5’關閉 | 排水閥部8’開啟 | 洗淨部4’與排水部7’的流量相同 |
| 洗淨部4’’ 排水部7’’ | 洗淨閥部5’’開啟 | 洗淨閥部8’’關閉 | 洗淨閥部5’’關閉 | 排水閥部8’’開啟 | 洗淨部4’’與排水部7’’的流量相同 |
如表1所示，在第一實施例中，洗淨部4、4’、4’’與排水部7、7’、7’’的數量相等，且為一對一配置。在此，一對一配置的意思是，一個洗淨部與一個排水部構成一組小的系統，在例如流量或開關動作等控制的方面彼此相關聯。在第一實施例中，係如表1所示，將洗淨部4與一個排水部7配置成為同一組，將洗淨部4’與排水部7’配置為同一組，以及將洗淨部4’’與排水部7”配置為同一組。也就是說，在不重複選擇的情況下，以一個洗淨部搭配一個排水部。
如表1所示，對於彼此為一對一配置的洗淨部4、4’、4’’與排水部7、7’、7’’，同組的洗淨部與排水部的流量係相同，並且，洗淨閥部5、5’、5’’與排水閥部8、8’、8’’的開關動作為同步且開關狀態為相反。在此，開關動作為同步且開關狀態為相反的意思是，例如當洗淨閥部5開啟的同時，排水閥部8係關閉，並且，當洗淨閥部5關閉的同時，排水閥部8係開啟。洗淨閥部5、5’、5’’與排水閥部8、8’、8’’同步方式，可使用一般習知的方式就好。例如，洗淨閥部5、5’、5’’與排水閥部8、8’、8’’可使用藉由電訊號進行開關動作的閥，對於配成對的閥，藉由從閥的控制部(未圖示)同時輸出分別令閥開啟與關閉的訊號，使配成對的閥的開關動作能夠同步。
以下，以洗淨部4與排水部7這組為例，進行流量控制步驟的進一步說明。詳言之，當洗淨部4進行洗淨時，洗淨閥部5開啟，對洗淨空間6供給洗淨溶液F，此時，與洗淨部4一對一配置的排水部7的排水閥部8係同步地關閉。當洗淨部4不進行洗淨時，洗淨閥部5關閉，此時，與洗淨部4一對一配置的排水部7的排水閥部8係同步地開啟，排出未使用的洗淨溶液F。其中，通過開啟時之洗淨閥部5的洗淨溶液F的流量，係與通過開啟時之排水閥部8的洗淨溶液的流量相同，也就是說，洗淨部4與排水部7的流量相同。
同樣地，對於洗淨部4’的洗淨閥部5’與排水部7’的排水閥部8’而言，彼此的開關動作為同步且開關狀態為相反，並且，通過開啟時之洗淨閥部5’的洗淨溶液F的流量，係與通過開啟時之排水閥部8’的洗淨溶液的流量相同(即，洗淨部4’與排水部7’的流量相同)。又，對於洗淨部4’’的洗淨閥部5’’與排水部7’’的排水閥部8’’而言彼此的開關動作為同步且開關狀態為相反，並且，通過開啟時之洗淨閥部5’’的洗淨溶液F的流量，係與通過開啟時之排水閥部8’’的洗淨溶液的流量相同(即，洗淨部4’’與排水部7’’的流量相同)。
藉由上述之構成，對於主配管3而言，從主配管3流出的洗淨溶液F的流量可始終維持為一既定數值，進而，對於洗淨溶液產生部2而言，只要提供流量同樣為前述既定數值的洗淨溶液F流入主配管3就好。在這樣情況下，即使洗淨閥部5、5’、5’’被頻繁地開啟、關閉，對於洗淨溶液產生部2而言，輸出的流量是固定的，所以，只要維持一定的洗淨物質(例如臭氧)的產生速率，就能夠使被用於洗淨的洗淨溶液(例如臭氧水)的濃度保持一定。
為了更進一步地說明第一實施例相較於先前技術所能達成的功效，請先參閱第2圖。第2圖係為習知的洗淨裝置的示意圖。在第2圖所示之習知的洗淨裝置中，只有一條流路將未使用之洗淨溶液排出至排水配管300，並且，並不具有與各洗淨部200一對一配置的排水部。
接著，請參閱第3圖。第3圖係表示本發明與習知技術的臭氧水濃度、臭氧水流量的圖表。如第3圖之改善前的圖表所示，當各洗淨部200的閥部被頻繁地開啟、關閉時，對於洗淨溶液產生部100而言，在已藉由回饋控制的方式控制的情況下，臭氧水流量的變動程度為±5%，也就是臭氧水流量在1.05倍預期的流量與0.95倍預期的流量之間變動。此時，對於洗淨溶液產生部100而言，臭氧水濃度的變動程度為±5%，也就是臭氧水濃度在1.05倍預期的濃度與0.95倍預期的濃度之間變動。
又，如第3圖之改善後的圖表所示，本發明之第一實施例的洗淨裝置1，由於具有上述之構成，以及藉由上述的流量控制步驟控制流量，因此，對於洗淨溶液產生部2而言，輸出的臭氧水流量的變動程度可以不大於±1%，所以，不需要一直調整臭氧的產生速率，進而能夠使臭氧水濃度的變動程度不大於±1%。
因此，若根據本發明，在洗淨閥部被頻繁地開啟、關閉的情況下，依然可達到簡單地使被用於洗淨晶圓的洗淨溶液的濃度保持一定(例如：變動程度不大於預期數值的1%)之功效，進而使晶圓的加工能夠維持安定。
[第二實施例]
接著，請參閱第4圖，第4圖係為本發明第二實施例的洗淨裝置的示意圖。在第二實施例中，洗淨裝置1係主要包括一洗淨溶液產生部2、一主配管3、三個洗淨部4、4’、4’’、以及三個排水部7、7’、7’’。每個洗淨部4、4’、4’’分別具有一洗淨閥部5、5’、5’’以及一洗淨空間6、6’、6’’，藉由開啟洗淨閥部5、5’、5’’，洗淨溶液被供給至對應的洗淨空間6、6’、6’’，使用後的洗淨溶液被排出至排水配管9。每個排水部7、7’、7’’分別具有一排水閥部8、8’、8’’，藉由開啟排水閥部8、8’、8’’，未使用於洗淨的洗淨溶液被排出至排水配管9。
其中，第二實施例與第一實施例的主要差別在於，對於第一實施例的主配管3而言，在主配管3上直接連通有六條管路，而第二實施例的主配管上只有直接連通有三條管路。如第4圖所示，在第二實施例中，洗淨部4、4’、4’’與排水部7、7’、7’’，係以彼此一對一配置的方式被分成三組，並且，各組相對於主配管3彼此並列設置。詳言之，洗淨部4與排水部7為一組，洗淨部4’與排水部7’為一組，洗淨部4’’與排水部7’’為一組，各組係分別以一條管路連接主配管3，這三條管路相對於主配管3並列設置。
在第二實施例中，濃度計與流量計的設置方式與第一實施例相同，但為了畫面簡潔而省略圖示於第4圖中。又，在第二實施例中，流量控制步驟、洗淨閥部與排水閥部的同步狀態等係與第一實施例相同，在此不再贅述。因此，第二實施例藉由上述之構成，可達到與第一實施例相同的功效。
此外，對於主配管3而言，藉由並列設置各組的洗淨部與排水部，連接主配管3的管路變少，且同組的洗淨部與排水部係連接於相同的分支管路，因此，當管路有問題時，可簡單地找到對應的管路。因此，相較於第一實施例，第二實施例更可達到使維修管路、尋找管路問題變得方便之功效。
[第三實施例]
請參閱第5圖，第5圖係為本發明第三實施例的洗淨裝置的示意圖。在第三實施例中，洗淨裝置1係主要包括一洗淨溶液產生部2、一主配管3、三個洗淨部4、4’、4’’、三個排水部7、7’、7’’、以及一回收配管10。每個洗淨部4、4’、4’’分別具有一洗淨閥部5、5’、5’’以及一洗淨空間6、6’、6’’，藉由開啟洗淨閥部5、5’、5’’，洗淨溶液被供給至對應的洗淨空間6、6’、6’’，使用後的洗淨溶液被排出至排水配管9。
每個排水部7、7’、7’’分別具有一排水閥部8、8’、8’’。回收配管10連接至少一排水部7、7’、7’’(在本實施例中為全部連接)，藉由開啟排水閥部8、8’、8’’，將從排水部7、7’、7’’排出的洗淨溶液送回至洗淨溶液產生部2。
詳言之，第三實施例與第一實施例的主要差別在於，經過排水部7、7’、7’’排出之未使用於洗淨的洗淨溶液，係不再被排出至排水配管9，而是藉由回收配管10送回至洗淨溶液產生部2再利用。
在第三實施例中，濃度計與流量計的設置方式與第一實施例相同，但為了畫面簡潔而省略圖示於第5圖中。又，在第三實施例中，流量控制步驟、洗淨閥部與排水閥部的同步狀態等係與第一實施例相同，在此不再贅述。因此，第三實施例藉由上述之構成，可達到與第一實施例相同的功效。
此外，藉由將從排水部排出之未使用的洗淨溶液經由回收配管送回至洗淨溶液產生部，可減少洗淨溶液產生部的使用水量。因此，相較於第一實施例，第三實施例更可達到節省水資源的功效。
[第四實施例]
請參閱第6圖，第6圖係為本發明第四實施例的洗淨裝置的示意圖。在第四實施例中，洗淨裝置1係主要包括一洗淨溶液產生部2、一主配管3、三個洗淨部4、4’、4’’、三個排水部7、7’、7’’、以及一回收配管10。每個洗淨部4、4’、4’’分別具有一洗淨閥部5、5’、5’’以及一洗淨空間6、6’、6’’，藉由開啟洗淨閥部5、5’、5’’，洗淨溶液被供給至對應的洗淨空間6、6’、6’’，使用後的洗淨溶液被排出至排水配管9。每個排水部7、7’、7’’分別具有一排水閥部8、8’、8’’。回收配管10連接至少一排水部7、7’、7’’(在本實施例中為全部連接)，藉由開啟排水閥部8、8’、8’’，將從排水部7、7’、7’’排出的洗淨溶液送回至洗淨溶液產生部2。
又，如第6圖所示，在第四實施例中，洗淨部4、4’、4’’與排水部7、7’、7’’，係以彼此一對一配置的方式被分成三組，並且，各組相對於主配管3彼此並列設置。詳言之，洗淨部4與排水部7為一組，洗淨部4’與排水部7’為一組，洗淨部4’’與排水部7’’為一組，各組係分別以一條管路連接主配管3，這三條管路相對於主配管3並列設置。
在第四實施例中，濃度計與流量計的設置方式與第一實施例相同，但為了畫面簡潔而省略圖示於第6圖中。又，在第四實施例中，流量控制步驟、洗淨閥部與排水閥部的同步狀態等係與第一實施例相同，在此不再贅述。因此，第四實施例藉由上述之構成，可達到與第一實施例相同的功效。
此外，由於第四實施例更同時具有第二實施例以及第三實施例之技術特徵，因此，相較於第一實施例，第四實施例更可達到使維修管路、尋找管路問題變得方便之功效，以及節省水資源的功效。
[第五實施例]
請參閱第7圖，第7圖係為本發明第五實施例的洗淨裝置的示意圖。在第五實施例中，洗淨裝置1係主要包括一洗淨溶液產生部2、一主配管3、三個洗淨部4、4’、4’’、三個排水部7、7’、7’’。在第五實施例中，於第一至第四實施例中所使用之洗淨閥部係與其對應的排水閥部分別被整合成三向閥11、11’、11’’。
當進行洗淨時，使三向閥11、11’、11’’朝洗淨部4、4’、4’’(洗淨空間6、6’、6’’)開啟，且對於排水部7、7’、7’’關閉，藉此，洗淨溶液被供給至對應的洗淨空間6、6’、6’’，使用後的洗淨溶液被排出至排水配管9。當不進行洗淨時，使三向閥11、11’、11’’朝排水部7、7’、7’’開啟，且對於洗淨部4、4’、4’’關閉，藉此，未使用於洗淨的洗淨溶液被排出至排水配管9。然而，第五實施例亦可如第三實施例般設置回收配管，藉由回收配管10，將未使用於洗淨的洗淨溶液送回至洗淨溶液產生部2再利用。
在第五實施例中，濃度計與流量計的設置方式與第一實施例相同，但為了畫面簡潔而省略圖示於第7圖中。需特別說明的是，在第五實施例中，藉由設置三向閥11、11’、11’’，能夠以機構的方式達到如第一實施例中所述的流量控制步驟、洗淨閥部與排水閥部的同步狀態等。因此，第五實施例可達到與第一實施例相同的功效。
又，第五實施例藉由使用三向閥之機構，設置的構件數量減少，因此更可達到減少成本、節省安裝空間之功效。
[其他變形例]
雖然，上述第一至第五實施例的洗淨裝置與方法雖然係以洗淨晶圓為例，但本發明並不限於此，亦可用於其他需要以固定濃度的洗淨溶液進行洗淨的物品。此外，上述第一至第五實施例的洗淨裝置與方法亦可整合至晶圓(特別是矽晶圓)的製造方法中
又，雖然第一至第五實施例中均以三個洗淨部4、4’、4’’、三個排水部7、7’、7’’進行說明，但本發明並不限於此，可設置更多或更少的洗淨部與排水部，即使洗淨裝置中只有設置一組對應的洗淨部與排水部，只要能夠執行上述的流量控制步驟、洗淨閥部與排水閥部的同步狀態，亦可發揮穩定洗淨溶液濃度之功效。
又，雖然在第一實施例中，三個洗淨部係對應旋轉式晶圓洗淨裝置的上下部以及浸泡式晶圓洗淨裝置，但本發明並不限於此，對於第一至第五實施例而言，各洗淨部可分別對應不同的洗淨裝置，亦可分別對應同一台洗淨裝置的不同洗淨位置。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:洗淨裝置
2:洗淨溶液產生部
3:主配管
4,4’,4’’:洗淨部
5,5’,5’’:洗淨閥部
6,6’,6’’:洗淨空間
7,7’,7’’:排水部
8,8’,8’’:排水閥部
9:排水配管
10:回收配管
11,11’,11’’:三向閥
20:濃度計
30:流量計
100:洗淨溶液產生部
200:洗淨部
300:排水配管
F:洗淨溶液
S:晶圓
根據以下的詳細說明並配合所附圖式可以更加理解本發明實施例。
第1圖係為本發明第一實施例的洗淨裝置的示意圖。
第2圖係為習知的洗淨裝置的示意圖。
第3圖係表示本發明與習知技術的臭氧水濃度、臭氧水流量的圖表。
第4圖係為本發明第二實施例的洗淨裝置的示意圖。
第5圖係為本發明第三實施例的洗淨裝置的示意圖。
第6圖係為本發明第四實施例的洗淨裝置的示意圖。
第7圖係為本發明第五實施例的洗淨裝置的示意圖。
1:洗淨裝置
2:洗淨溶液產生部
3:主配管
4,4’,4”:洗淨部
5,5’,5”:洗淨閥部
6,6’,6”:洗淨空間
7,7’,7”:排水部
8,8’,8”:排水閥部
9:排水配管
20:濃度計
30:流量計
F:洗淨溶液
S:晶圓
Claims (11)
- 一種洗淨裝置，包括： 一洗淨溶液產生部，產生具有一既定濃度的洗淨溶液； 一主配管，連接該洗淨溶液產生部，流通有該洗淨溶液； 至少一洗淨部，連接該主配管，且具有一洗淨閥部以及一洗淨空間，藉由開啟該洗淨閥部，該洗淨溶液被供給至該洗淨空間；以及 至少一排水部，連接該主配管，且具有一排水閥部，藉由開啟該排水閥部，該洗淨溶液被排出； 其中，在該至少一洗淨部中之至少一個進行洗淨時，該至少一洗淨部之流量與該至少一排水部之流量的合計值為一既定數值，並且，在該至少一洗淨部均不進行洗淨時，該至少一洗淨部之流量與該至少一排水部之流量的合計值為該既定數值。
- 如請求項1所述的洗淨裝置，其中，該至少一洗淨部與該至少一排水部的數量相等，且為一對一配置； 對於彼此為一對一配置的該洗淨部與該排水部，該洗淨閥部與該排水閥部的開關動作為同步且開關狀態為相反。
- 如請求項1所述的洗淨裝置，其中，該至少一洗淨部與該至少一排水部的數量相等，且為一對一配置； 在彼此 為一對一配置的該洗淨部與該排水部中，該洗淨閥部之流量與該排水閥部之流量係相同。
- 如請求項1所述的洗淨裝置，其中，該至少一洗淨部與該至少一排水部係以彼此一對一配置的方式被分成複數組，且各組之間彼此並列設置。
- 如請求項1至4中任一項所述的洗淨裝置，其中，更包括： 一回收配管，連接該至少一排水部，將該至少一排水部排出的該洗淨溶液送回至該洗淨溶液產生部。
- 如請求項1至4中任一項所述的洗淨裝置，其中，該洗淨閥部與對應之該排水閥部係整合成為三向閥。
- 一種洗淨方法，包括： 產生步驟，在一洗淨溶液產生部產生具有一既定濃度的洗淨溶液； 供給步驟，經由一主配管將該洗淨溶液供給至至少一洗淨部以及至少一排水部的步驟；以及 流量控制步驟，在該至少一洗淨部中之至少一個進行洗淨時，控制該至少一洗淨部之流量與該至少一排水部之流量的合計值為一既定數值，並且，在該至少一洗淨部均不進行洗淨時，控制該至少一洗淨部之流量與該至少一排水部之流量的合計值為該既定數值。
- 如請求項7所述的洗淨方法，其中，該至少一洗淨部與該至少一排水部的數量相等，且為一對一配置； 該至少一洗淨部具有一洗淨閥部以及一洗淨空間，藉由開啟該洗淨閥部，該洗淨溶液被供給至該洗淨空間； 該至少一排水部具有一排水閥部，藉由開啟該排水閥部，該洗淨溶液被排出； 在該流量控制步驟中，對於彼此為一對一配置的該洗淨部與該排水部，令該洗淨閥部與該排水閥部的開關動作為同步且開關狀態為相反。
- 如請求項7所述的洗淨方法，其中，該至少一洗淨部與該至少一排水部的數量相等，且為一對一配置； 該至少一洗淨部具有一洗淨閥部以及一洗淨空間，藉由開啟該洗淨閥部，該洗淨溶液被供給至該洗淨空間； 該至少一排水部具有一排水閥部，藉由開啟該排水閥部，該洗淨溶液被排出； 在該流量控制步驟中，對於彼此為一對一配置的該洗淨部與該排水部，令該洗淨閥部之流量與該排水閥部之流量係相同。
- 一種晶圓洗淨方法，以如請求項7至9中之任一項的洗淨方法洗淨矽晶圓。
- 一種矽晶圓的製造方法，包括： 如請求項10所述之晶圓洗淨方法。
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