TWI831174B - 基板清洗裝置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了基板清洗裝置及其控制方法，基板清洗裝置包含:真空卡盤部，用於放置晶圓；環形蓋部，與晶圓的卡環部對置；擴張機模組，以能夠使環形蓋部移動的方式設置，並且對卡環部向真空卡盤部側施加壓力，以使晶圓中晶粒的間隔擴大；以及卡盤模組，設置於真空卡盤部，以將被擴張機模組施加壓力的環形蓋部限制在真空卡盤部。

Description

基板清洗裝置及其控制方法
本發明涉及基板清洗裝置及其控制方法，更詳細地，涉及能夠提高基板的處理性能，並能夠縮減基板的處理時間的基板清洗裝置及其控制方法。
通常來說，在半導體工序中進行用於蝕刻晶圓的蝕刻工序、用於將晶圓切割成複數個晶粒的分離工序、用於清洗晶圓的清洗工序等。基板處理裝置用於晶圓的蝕刻工序或清洗工序。
基板處理裝置以可旋轉的方式設置，包含在上部放置有晶圓的旋轉台、以環形結合到旋轉台的邊緣區域的密封圈等。在旋轉台旋轉的狀態下，向放置於旋轉台的晶圓供給處理液。
但是，當在清洗被切割成複數個晶粒的晶圓時，由於現有的基板處理裝置很難去除殘存在複數個晶粒之間的縫隙的異物。並且，為了從複數個晶粒之間的縫隙去除異物而需要充分延長清洗時間，因此有可能增加清洗時間。
並且，在旋轉台的上部結合密封圈的過程繁瑣，並且在結合時密封圈的結合完成狀態不恆定，因而可能會發生結合誤差(例如，錯位等)。進一步 地，當密封圈發生結合誤差時，隨著處理液向密封圈的外側滲透，旋轉台周圍部的結構物可能受損。
並且，設置晶圓固定模組以防止晶圓的位置變動，並設置用於固定密封圈的密封圈固定模組。因此，基板處理裝置的結構變得複雜，並且製造成本可能增加。
本發明的先前技術揭露在韓國公開專利公報第10-2016-0122067號(2016年10月21日公開，發明名稱：晶圓部處理裝置及用於晶圓部處理裝置的密封圈)。
本發明的目的在於，提供能夠提高基板的處理性能，並能夠縮減基板的處理時間的基板處理裝置及其控制方法。
本發明的基板清洗裝置包含：真空卡盤部，用於放置晶圓；環形蓋部，與晶圓的卡環部對置；擴張機模組，以能夠使環形蓋部移動的方式設置，並且對卡環部向真空卡盤部側施加壓力，以使晶圓中晶粒的間隔擴大；以及卡盤模組，設置於真空卡盤部，以將被擴張機模組施加壓力的環形蓋部限制在真空卡盤部。
擴張機模組包含：擴張機移動部；擴張機頭部，設置在擴張機移動部；以及複數個擴張機臂部，與擴張機頭部連接，以把持環形蓋部來使環形蓋部移動，並且複數個擴張機臂部對環形蓋部施加壓力，以使卡盤模組將環形蓋部限制在真空卡盤部。
若卡盤模組將環形蓋部限制在真空卡盤部，則擴張機臂部解除對環形蓋部施加壓力。
擴張機頭部包含：擴張機套管部，與擴張機移動部連接；複數個擴張機滑塊部，以能夠徑向移動的方式結合在擴張機套管部，且分別與擴張機臂部連接；擴張機桿部，配置在擴張機套管部的內部，以使複數個擴張機滑塊部移動；以及擴張機驅動部，配置在擴張機套管部，以使擴張機桿部移動。
擴張機套管部包含：套管主體部，形成有移動空間部，供擴張機桿部移動；第一擋板部，密封套管主體部的一側；以及第二擋板部，密封套管主體部的另一側，且形成有移動孔部，供擴張機桿部以可移動的方式插入。
擴張機桿部包含：移動盤部，以可移動的方式設置在擴張機套管部的移動空間部；柱塞部，以插入擴張機套管部的移動孔部的方式與移動盤部連接；以及推送部，以隨著柱塞部移動而使擴張機滑塊部移動的方式與柱塞部和擴張機滑塊部連接。
在柱塞部形成圓錐部，隨著推送部被圓錐部加壓，可徑向擴張。
擴張機驅動部包含：第一供給端口，用於向移動空間部的一側供給驅動介質，以向擴張機滑塊部側移動移動盤部；以及第二供給端口，向移動空間部的另一側供給驅動介質，以向擴張機滑塊部的相反側移動移動盤部。
擴張機臂部包含：臂部件，與擴張機滑塊部連接；以及鉤部，以限制環形蓋部的方式配置在臂部件。
鉤部包含：鉤主體部，以包圍環形蓋部的外側的方式與臂部連接；以及鉤銷部，與鉤主體部結合，以插入在環形蓋部的蓋孔部。
卡盤模組包含：卡盤底座，設置在真空卡盤部；卡盤旋轉部，與卡盤底座連接，以使卡盤底座旋轉；複數個卡盤連桿部，分別與卡盤底座徑向連接，當卡盤底座旋轉時複數個卡盤連桿部進行移動；以及複數個蓋限制部，分別與卡盤連桿部連接，以在當卡盤連桿部移動時，將環形蓋部限制在真空卡盤部。
卡盤底座包含：底座主體部，以與真空卡盤部的旋轉軸成為同心的方式形成為環形；複數個引導部，形成在底座主體部，以供卡盤連桿部以可移動的方式結合；以及底座齒輪部，形成在底座主體部，並且與卡盤旋轉部連接。
引導部相對於底座主體部的半徑方向傾斜地形成。
卡盤連桿部包含：引導滑塊，以可移動的方式設置在卡盤底座；連桿部件，與引導滑塊連接，當引導滑塊移動時，沿著卡盤底座的半徑方向直線移動；以及連桿齒輪部，形成在連桿部件，以與蓋限制部嚙合來移動。
卡盤連桿部進一步包含支撐連桿部件的兩側的引導輥部。
蓋限制部包含：蓋限制軸部，以能夠旋轉的方式設置在真空卡盤部；限制齒輪部，形成在蓋限制軸部，以與連桿齒輪部嚙合；蓋限制桿，與蓋限制軸部連接，以對環形蓋部加壓及解除加壓；以及限制輥部，以能夠旋轉的方式設置在蓋限制桿，以與環形蓋部滾動接觸。
本發明的基板清洗裝置的控制方法包含以下步驟：擴張機模組限制環形蓋部；將晶圓放置在真空卡盤部；擴張機模組對環形蓋部施加壓力，以擴大晶圓的晶粒的間隔；卡盤模組將環形蓋部限制在真空卡盤部；以及超聲波 清洗模組向晶圓噴射清洗液，並且向清洗液施加超聲波來使清洗液產生超聲波振動。
在卡盤模組將環形蓋部限制在真空卡盤部的步驟之後，進一步包含擴張機模組解除對環形蓋部的限制並移動到等待位置的步驟。
擴張機模組限制環形蓋部的步驟包含以下步驟：擴張機模組的複數個擴張機臂部透過擴張機頭部向外側移動；擴張機臂部的鉤部與環形蓋部對應；以及隨著複數個擴張機臂部透過擴張機頭部向內側移動，鉤部限制環形蓋部。
在擴張機模組對環形蓋部施加壓力，以擴大晶圓的晶粒的間隔的步驟中，擴張機模組的擴張機臂部對晶圓的卡環部施加壓力，以擴大晶粒的間隔。
在超聲波清洗模組向晶圓噴射清洗液，並且向清洗液施加超聲波來使清洗液產生超聲波振動的步驟中，超聲波清洗模組在浸泡在清洗液中的狀態下向清洗液施加超聲波。
超聲波清洗模組向晶圓噴射清洗液，並且向清洗液施加超聲波來使清洗液產生超聲波振動的步驟包含以下步驟：升降臂部透過升降臂驅動部上升；擺動部使升降臂部向真空卡盤部的上側旋轉；升降臂驅動部使升降臂部下降，以使超聲波清洗模組的清洗頭部浸泡在清洗液中；以及清洗液噴射部向晶圓噴射清洗液，超聲波產生部使清洗液產生超聲波振動。
在升降臂驅動部使升降臂部下降，以使超聲波清洗模組的清洗頭部浸泡在清洗液中的步驟中，內壓形成部可在清洗頭部的內部形成比大氣壓高的壓力。
在升降臂驅動部使升降臂部下降，以使超聲波清洗模組的清洗頭部浸泡在清洗液中的步驟中，清洗頭部的下表面部可配置為清洗液的流入側高於清洗液的流出側。
清洗頭部根據晶圓的高度變化來調節清洗頭部的一側下表面部的高度。
在升降臂驅動部使升降臂部下降，以使超聲波清洗模組的清洗頭部浸泡在清洗液中的步驟中，以使清洗頭部與晶圓的表面維持預定間隔的方式使升降臂部下降。
清洗液噴射部的噴射噴嘴向清洗液在晶圓中流動的方向傾斜地噴射清洗液。
將晶圓放置在真空卡盤部的步驟包含以下步驟：轉移單元從移送單元接收晶圓；轉移單元向真空卡盤部的上側移動；以及使轉移單元下降，以使晶圓放置在真空卡盤部。
基板清洗裝置的控制方法進一步包含以下步驟：晶圓的清洗時間結束後，排出清洗液；以及隨著真空卡盤部旋轉，使晶圓乾燥。
基板清洗裝置的控制方法進一步包含以下步驟：擴張機模組移動來限制環形蓋部；卡盤模組解除對環形蓋部的限制；擴張機模組向等待位置移動；以及從真空卡盤部排出晶圓。
根據本發明，在晶圓中，在晶粒的間隔擴大的狀態下進行清洗工序，因此，可透過清洗液輕鬆去除附著在晶粒表面的異物和位於複數個晶粒之間的縫隙的異物。因此，晶圓的清洗性能可以得到顯著提高，可顯著地減少晶圓的不良率。
並且，根據本發明，隨著卡盤底座透過卡盤旋轉部旋轉，環形蓋部被真空卡盤部限制，因此，能夠利用一個卡盤旋轉部來將晶圓限制在真空卡盤部。因此，能夠簡化基板清洗裝置的結構。
並且，根據本發明，高度調節部可調節蓋限制部的設置高度，因此可以調節環形蓋部的上表面與真空卡盤部的上表面之間的高度。因此，隨著調節晶圓的黏結片的拉伸強度，可以調節複數個晶粒的間隔。
並且，根據本發明，超聲波清洗模組向晶圓噴射清洗液，向清洗液施加超聲波來使清洗液產生超聲波振動。因此，透過清洗液的化學作用清洗晶圓，透過超聲波的空隙現象(cavitation)進進行物理清洗，因此可以顯著地提高晶圓的清洗效率。
10:晶圓
11:晶粒
12:黏結片
13:卡環部
100:基板清洗裝置
101:外殼
102:腔室部
105:杯形殼體
110:驅動部
111:旋轉軸
113:馬達部
120:真空卡盤部
122:真空流路部
124:真空腔室
130:環形蓋部
131:蓋主體部
132:限制臺階部
133:蓋加壓部
135:蓋孔部
140:擴張機模組
141:擴張機移動部
150:擴張機頭部
151:擴張機套管部
152:套管主體部
152a:滑塊槽部
152b:移動空間部
153:第一擋板部
153a:第一密封部件
153b:鎖環部
154:第二擋板部
154a:第二密封部件
154b:移動孔部
155:擴張機滑塊部
156:擴張機桿部
156a:移動盤部
156b:柱塞部
156c:推送部
156d:盤密封部件
158:擴張機驅動部
158a:第一供給端口
158b:第二供給端口
160:擴張機臂部
161:臂部件
163:鉤部
164:鉤主體部
165:鉤銷部
170:卡盤模組
171:卡盤底座
172:底座主體部
173:引導部
174:底座齒輪部
175:卡盤旋轉部
180:卡盤連桿部
181:引導滑塊
182:連桿部件
183:連桿齒輪部
184:引導輥部
190:蓋限制部
191:蓋限制軸部
192:限制齒輪部
193:蓋限制桿
194:限制輥部
210:高度調節模組
211:調節部件
213:高度調節部
220:超聲波清洗模組
221:升降臂驅動部
222:升降臂部
223:擺動部
224:超聲波清洗部
225:清洗頭部
225a:結合螺栓部
225b:角度調節螺栓部
226:超聲波產生部
227:電壓施加部
228:內壓形成部
229:清洗液噴射部
229a:清洗液流入部
229b:噴射噴嘴
230:清洗液噴射模組
231:回旋臂驅動部
232:回旋臂部
233:回旋部
234:噴灑部
240:離子產生器
250:轉移單元
251:轉移移動部
253:轉移升降部
255:轉移承載部
G1,G2:間隔
H1:流入側高度
H2:流出側高度
θ:角度
S11,S12,S13,S14,S15,S16,S17,S18,S19,S20,S21,S22,S23,S24,S25:步驟
圖1為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中處理的晶圓的俯視圖。
圖2為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中處理的晶圓的側視圖。
圖3為簡要示出本發明一實施例的基板清洗裝置的側視圖。
圖4為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，隨著擴張機模組下降並對環形蓋部和晶圓的卡環部施加壓力，複數個晶粒之間的間隔擴大的狀態的側視圖。
圖5為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，擴張機模組把持環形蓋部來使其移動的狀態的立體圖。
圖6為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的擴張機模組、環形蓋部以及真空卡盤部的側視圖。
圖7為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，卡盤模組限制環形蓋部的狀態的剖視圖。
圖8為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的擴張機模組的立體圖。
圖9為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的擴張機模組的擴張機頭部的剖視圖。
圖10為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置的擴張機模組中，擴張機滑塊部移動到擴張機頭部的內側的狀態的剖視圖。
圖11為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的卡盤模組的俯視圖。
圖12為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，隨著卡盤模組的卡盤底座旋轉，卡盤連桿部被驅動的狀態的俯視圖。
圖13為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，卡盤模組的蓋限制部以限制環形蓋部的方式被驅動的狀態的立體圖。
圖14為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，超聲波清洗模組和清洗液噴射模組配置在真空卡盤部的外側的狀態的俯視圖。
圖15為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的超聲波清洗模組的俯視圖。
圖16為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的超聲波清洗模組的側視圖。
圖17為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，超聲波清洗模組的清洗頭部傾斜配置在晶圓的狀態的側視圖。
圖18為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的清洗頭部的結合螺栓部和角度調節螺栓部的剖視圖。
圖19為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，設置有角度調節螺栓部的狀態的剖視圖。
圖20為簡要示出本發明一實施例的基板清洗裝置的離子產生器和轉移單元的側視圖。
圖21為示出本發明一實施例的基板清洗裝置的控制方法的流程圖。
在下文中，將參照附圖說明本發明的基板清洗裝置及其控制方法的實施例。在說明基板清洗裝置及其控制方法的過程中，為了說明的明確性及便利性而可以放大附圖中所繪示的線的厚度或結構要素的尺寸等。並且，在下文中所使用的術語為考慮到在本發明中的功能來定義的術語，其可以根據使用人員、應用人員的意圖或慣例而不同。因此，對於這種術語的定義應根據本發明書上下文內容來定義。
圖1為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中處理的晶圓的俯視圖，圖2為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中處理的晶圓的側視圖。圖3為簡要示出本發明一實施例的基板清洗裝置的側視圖。圖4為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，隨著擴張機模組下降並對環形蓋部和晶圓的卡環部施加壓力，複數個晶粒之間的間隔擴大的狀態的側視圖。
參照圖1至圖4，本發明一實施例的基板清洗裝置100包含真空卡盤部120、環形蓋部130、擴張機模組140以及卡盤模組170。
基板清洗裝置100清洗晶圓10。隨著在蝕刻工序中被蝕刻的晶圓10在分離工序中被切割成矩陣形態而形成複數個晶粒11。在清洗工序中，隨著向晶圓10噴射清洗液，附著在複數個晶粒11的異物被去除。可以採用去離子水(Deionized water：DI-water)等各種類型的液體作為清洗液。
晶圓10包含：複數個晶粒11，以矩陣形態排列；黏結片12，供複數個晶粒11附著；以及卡環部13，與黏結片12的周圍連接，以緊緊地支撐黏結片12。黏結片12由可沿著水平方向伸縮的材質形成。隨著黏結片12被卡環部13拉緊，複數個晶粒11被位置固定，且薄板的晶粒11維持平板狀態。
在的外殼101的內部形成有腔室部102，在腔室部102設置有杯形殼體105。真空卡盤部120配置在收容清洗液的杯形殼體105的內部。杯形殼體105以包圍真空卡盤部120的外側的方式設置。可透過杯形殼體105防止向杯形殼體105(參照圖14)噴射的清洗液向外部排出或飛濺。
真空卡盤部120以可旋轉的方式設置在驅動部110。真空卡盤部120整體上可呈圓盤形態。
驅動部110包含：旋轉軸111，與真空卡盤部120的旋轉中心連接；馬達部113，設置在旋轉軸111。馬達部113包含：定子(未繪示出)，設置在殼體(未繪示出)的內部；轉子(未繪示出)，配置在定子的內部，以包圍旋轉軸111的方式設置。並且，驅動部110可以採用透過傳動帶來使旋轉軸111旋轉的帶驅動方式或者透過傳動鏈條來使旋轉軸111旋轉的鏈條驅動方式等，只要能夠使真空卡盤部120旋轉，則驅動部110可以採用多種形態的驅動方式。
在旋轉軸111形成有使真空卡盤部120成為真空的真空流路部122。真空流路部122沿著旋轉軸111的長度方向形成。在真空卡盤部120形成有真空腔室124，以與真空流路部122連接。在真空卡盤部120形成有複數個真空孔部(未繪示出)，以對晶圓10施加真空壓，且真空卡盤部120能夠以多種形態形成。
在真空卡盤部120放置晶圓10。在真空卡盤部120放置被切割成複數個晶粒11狀態的晶圓10。當晶圓10被切割成晶粒11時，在晶粒11的表面和晶粒11之間的縫隙有可能殘存異物。
環形蓋部130與晶圓10的卡環部13對置。環形蓋部130包含：蓋主體部131，以包圍真空卡盤部120的周圍的方式形成；限制臺階部132，從蓋主體部131的下側向內側突出形成；以及蓋加壓部133，從蓋主體部131的上側向內側延伸，且對晶圓10的卡環部13施加壓力(參照圖7)。蓋加壓部133的厚度可隨著朝向端部逐漸變薄。蓋加壓部133可密封卡環部13的上側面，因此能夠防止清洗液滲透到卡環部13的外側的部件。
擴張機模組140以能夠使環形蓋部130移動的方式設置，其對卡環部13向真空卡盤部120側施加壓力，以使晶圓10中晶粒11之間的間隔G1擴大。
卡盤模組170設置在真空卡盤部120，以將晶圓10的卡環部13固定在真空卡盤部120。卡盤模組170透過向下側壓接卡環部13來將卡環部13固定在真空卡盤部120的周圍部。因此，當真空卡盤部120旋轉時，卡盤模組170壓接環形蓋部130和卡環部13來防止晶圓10的位置發生變化，並使晶圓10維持平坦的狀態。在下文中，將詳細說明這種卡盤模組170。
圖5為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，擴張機模組把持環形蓋部來使其移動的狀態的立體圖，圖6為簡要示出在本發明一實施例 的基板清洗裝置中的擴張機模組、環形蓋部以及真空卡盤部的側視圖，圖7為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，卡盤模組限制環形蓋部的狀態的剖視圖，圖8為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的擴張機模組的立體圖，圖9為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的擴張機模組的擴張機頭部的剖視圖，圖10為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置的擴張機模組中，擴張機滑塊部向擴張機頭部的內側移動的狀態的剖視圖。
參照圖5至圖10，擴張機模組140包含擴張機移動部141、擴張機頭部150以及複數個擴張機臂部160。
擴張機移動部141以可上下移動的方式設置在真空卡盤部120的上側。擴張機移動部141可以採用以能夠上下移動的方式設置的機械臂形態、滾珠螺槓形態等多種形態。擴張機頭部150以可透過擴張機移動部141而移動的方式設置。複數個擴張機臂部160與擴張機頭部150連接，以把持環形蓋部130來使其移動，且對環形蓋部130施加壓力，以使卡盤模組170將環形蓋部130限制在真空卡盤部120。複數個擴張機臂部160徑向配置在擴張機頭部150。可以在擴張機頭部150的周圍部設置4個以上擴張機臂部160。
在複數個擴張機臂部160對環形蓋部130施加壓力的狀態下，卡盤模組170將環形蓋部130限制在真空卡盤部120，因此，晶圓10的卡環部13透過環形蓋部130向下側移動。在此情況下，隨著環形蓋部130下降，晶圓10的黏結片12被拉向半徑方向，且黏結片12向半徑方向拉伸，隨著黏結片12向半徑方向拉伸，複數個晶粒11之間的間隔G1將擴大(參照圖4)。若在複數個晶粒11之間的間隔G2擴大的狀態下，向複數個晶粒11噴射清洗液，則可以透過清洗液輕鬆去除附著在晶粒11的表面的異物和位於複數個晶粒11之間的縫隙的異物。因此，可 以顯著地提高在晶圓10中的異物清洗性能。並且，隨著對晶圓10的清洗性能得到顯著提高，可以顯著地減少晶圓10的不良率。
並且，若卡盤模組170將環形蓋部130限制在真空卡盤部120，則擴張機臂部160解除對環形蓋部130的加壓。而且，擴張機移動部141使擴張機頭部150和擴張機臂部160向真空卡盤部120的上側移動。因此，能夠防止當超聲波清洗模組220向晶圓10的上側移動時碰撞擴張機模組140或受到干擾。
擴張機頭部150包含擴張機套管部151、複數個擴張機滑塊部155、擴張機桿部156以及擴張機驅動部158。
擴張機套管部151與擴張機移動部141連接。擴張機套管部151整體上可呈圓筒形。複數個擴張機滑塊部155以可徑向移動的方式結合在擴張機套管部151，且分別與擴張機臂部160連接。在此情況下，在擴張機套管部151的周圍部，滑塊槽部152a徑向形成，以使擴張機滑塊部155以可移動的方式結合。擴張機桿部156配置在擴張機套管部151的內部，以移動複數個擴張機滑塊部155。擴張機桿部156以可上下移動的方式設置在擴張機套管部151的內部。擴張機驅動部158配置在擴張機套管部151，以移動擴張機桿部156。
若擴張機驅動部158進行驅動，則隨著擴張機桿部156移動，擴張機滑塊部155在擴張機套管部151中徑向移動。隨著擴張機滑塊部155向擴張機套管部151的外側移動，擴張機臂部160向外側移動並解除對環形蓋部130的限制，隨著擴張機滑塊部155向擴張機套管部151的內側移動，擴張機臂部160向內側移動並限制環形蓋部130。
擴張機套管部151包含套管主體部152、第一擋板部153以及第二擋板部154。
在套管主體部152形成有移動空間部152b，供擴張機桿部156進行移動。移動空間部152b可呈圓筒形。第一擋板部153以封閉套管主體部152的一側的方式設置。第一擋板部153以可拆裝的方式設置在套管主體部152的上側。在第一擋板部153的周圍部設置有第一密封部件153a。在第一擋板部153的一側設置有鎖環部153b，以防止第一擋板部153從套管主體部152分離。擴張機桿部156向移動空間部152b插入之後，第一擋板部153封閉套管主體部152的一側。第二擋板部154封閉套管主體部152的另一側，形成移動孔部154b，以供擴張機桿部156以可移動的方式插入。在移動孔部154b的周圍部設置有第二密封部件154a，以密封與擴張機桿部156的縫隙。擴張機桿部156以可沿上下方向移動的方式設置。
擴張機桿部156包含移動盤部156a、柱塞部156b以及推送部156c。
移動盤部156a以可移動的方式設置在移動空間部152b。在移動盤部156a的周圍部設置有盤密封部件156d，以密封擴張機套管部151的內側面與移動盤部156a的外側面之間的縫隙。移動盤部156a呈圓盤形態。柱塞部156b以插入移動孔部154b的方式與移動盤部156a連接。與柱塞部156b的中心部結合。推送部156c與柱塞部156b和擴張機滑塊部155連接，以隨著柱塞部156b進行移動，使擴張機滑塊部155移動。隨著推送部156c以對擴張機滑塊部155施加壓力的方式下降，擴張機滑塊部155向外側移動，隨著推送部156c以解除對擴張機滑塊部155的加壓的方式上升，擴張機滑塊部155向內側移動。
在柱塞部156b形成有圓錐部(未繪示出)，隨著推送部156c被圓錐部加壓，推送部156c將徑向擴張。並且，隨著圓錐部解除對推送部156c的加壓，推送部156c透過復原力向半徑方向收縮。推送部156c可以是透過彈簧(未繪示出) 連接的結構或者可以由可伸縮材質形成，使得複數個推送片(未繪示出)可以擴張及收縮。
擴張機驅動部158包含：第一供給端口158a，向移動空間部152b的一側供給驅動介質，以使移動盤部156a向擴張機滑塊部155側移動；以及第二供給端口158b，向移動空間部152b的另一側供給驅動介質，以使移動盤部156a向擴張機滑塊部155的相反側移動。第一供給端口158a與第一供給管線連接，第二供給端口158b與第二供給管線連接。若第一供給端口158a向移動空間部152b的一側供給驅動介質，則第二供給端口158b在移動空間部152b的另一側排出驅動介質，若第二供給端口158b向移動空間部152b的另一側供給驅動介質，則第一供給端口158a在移動空間部152b的一側排出驅動介質。因此，隨著向第一供給端口158a或第二供給端口158b供給驅動介質，移動盤部156a可以向移動空間部152b的一側或另一側移動，因此，擴張機臂部160可以在套管主體部152徑向移動。
擴張機臂部160包含：臂部件161，與擴張機滑塊部155連接；以及鉤部163，配置在臂部件161，以限制環形蓋部130。臂部件161在套管主體部152徑向配置。鉤部163配置在臂部件161的端部。若擴張機滑塊部155向套管主體部152的內側移動，則鉤部163限制環形蓋部130。
鉤部163包含：鉤主體部164，與臂部件161連接，以包圍環形蓋部130的外側；以及鉤銷部165，與鉤主體部164結合，以插入在環形蓋部130的蓋孔部135。鉤主體部164可大致呈「
Figure 111113201-A0305-02-0017-1
」形態，以與環形蓋部130的外側邊角部接觸。鉤銷部165以向鉤主體部164的內側突出的方式形成。隨著臂部件161透過 擴張機滑塊部155而向內側移動，鉤銷部165插入環形蓋部130的蓋孔部135，因此，當擴張機模組140移動時，能夠防止環形蓋部130從擴張機模組140脫離。
圖11為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的卡盤模組的俯視圖，圖12為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，隨著卡盤模組的卡盤底座旋轉，卡盤連桿部被驅動的狀態的俯視圖，圖13為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，卡盤模組的蓋限制部以限制環形蓋部的方式被驅動的狀態的立體圖。
參照圖11至圖13，卡盤模組170包含卡盤底座171、卡盤旋轉部175、複數個卡盤連桿部180以及複數個蓋限制部190。
卡盤底座171設置在真空卡盤部120。卡盤旋轉部175與卡盤底座171連接，以使卡盤底座171旋轉。複數個卡盤連桿部180與卡盤底座171徑向連接，當卡盤底座171旋轉時進行移動。複數個蓋限制部190分別與卡盤連桿部180連接，以在當卡盤連桿部180移動時將環形蓋部130固定在真空卡盤部120。
隨著卡盤旋轉部175被驅動，底座齒輪部174進行旋轉，隨著底座主體部172與底座齒輪部174一同旋轉，卡盤連桿部180向底座主體部172的半徑方向移動。在此情況下，當卡盤底座171的底座主體部172旋轉時，複數個卡盤連桿部180將同時旋轉，隨著卡盤連桿部180進行移動，環形蓋部130固定在真空卡盤部120。因此，可利用一個卡盤底座171和一個卡盤旋轉部175來將晶圓10和環形蓋部130同時固定在真空卡盤部120，因此，能夠更加簡化基板清洗裝置100的結構。
卡盤底座171包含底座主體部172、複數個引導部173以及底座齒輪部174。
底座主體部172以與真空卡盤部120的旋轉軸111成為同心的方式呈環形。底座主體部172配置在真空卡盤部120的內部。複數個引導部173形成在底座主體部172，以使卡盤連桿部180能夠以可移動的方式結合。複數個引導部173的數量與卡盤連桿部180的數量相同，沿著底座主體部172的圓周方向以等間距形成。底座齒輪部174形成在底座主體部172，與卡盤旋轉部175連接。底座齒輪部174在底座主體部172的內周面以圓弧形態配置。隨著卡盤旋轉部175被驅動，底座齒輪部174旋轉，隨著底座主體部172與底座齒輪部174一同旋轉，卡盤連桿部180向底座主體部172的半徑方向移動。
引導部173相對於底座主體部172的半徑方向傾斜地形成。引導部173可以為引導孔部。引導部173可以為引導槽或引導凸起部。由於引導部173相對於底座主體部172的半徑方向傾斜地形成，因此，隨著底座主體部172旋轉一定角度，卡盤連桿部180向底座主體部172的半徑方向進行直線運動。
卡盤連桿部180包含引導滑塊181、連桿部件182以及連桿齒輪部183。
引導滑塊181以可移動的方式結合在引導部173。連桿部件182與引導滑塊181連接，當引導滑塊181移動時，沿著底座主體部172的半徑方向進行直線移動。連桿齒輪部183形成在連桿部件182，以與蓋限制部190嚙合來移動。連桿部件182呈直桿形態。連桿齒輪部183在連桿部件182的長度方向以並排的齒條形態形成。
卡盤連桿部180進一步包含支撐連桿部件182的兩側的引導輥部184。當底座主體部172旋轉時，引導輥部184防止卡盤連桿部180向底座主體部 172的圓周方向旋轉。因此，當底座主體部172旋轉時，若引導滑塊181沿著引導輥部184進行移動，則連桿部件182不旋轉，而是進行直線移動。
蓋限制部190包含：蓋限制軸部191，以可旋轉的方式設置在真空卡盤部120；限制齒輪部192，形成在蓋限制軸部191，以與連桿齒輪部183嚙合；蓋限制桿193，與蓋限制軸部191連接，以對環形蓋部130加壓及解除加壓；以及限制輥部194，以可旋轉的方式設置在蓋限制桿193，以與環形蓋部130滾動接觸。
隨著連桿部件182進行直線移動，連桿齒輪部183與限制齒輪部192嚙合來驅動。隨著限制齒輪部192進行旋轉，蓋限制軸部191和蓋限制桿193旋轉，限制輥部194在環形蓋部130的限制臺階部132滾動接觸並移動。因此，限制輥部194與環形蓋部130的限制臺階部132滾動接觸，從而能夠防止因環形蓋部130的限制臺階部132磨損或被劃傷而產生異物。因此，可透過抑制異物流入到位於環形蓋部130的內側的晶圓10來減少晶圓10的不良率。
基板清洗裝置100進一步包含設置在真空卡盤部120的高度調節模組210，以調節蓋限制部190的設置高度。高度調節模組210在開始進行清洗工序之前調節蓋限制部190的高度。
若蓋限制部190的設置高度被高度調節部213調節，則環形蓋部130的上表面與真空卡盤部120的上表面之間的高度得到調節。隨著調節蓋限制部190的設置高度，蓋限制部190的限制輥部194的高度得到調節。在此情況下，若環形蓋部130在壓接卡環部13的狀態下被蓋限制部190限制，則根據卡環部13的限制高度來調節晶圓10的黏結片12的拉伸程度。例如，蓋限制部190的設置高度越低，則黏結片12的拉伸程度越大，蓋限制部190的設置高度越高，則黏結片 12的拉伸程度越小。隨著調節黏結片12的拉伸程度，能夠調節複數個晶粒11的間隔。
高度調節模組210包含：調節部件211，設置有蓋限制部190，以可移動的方式結合在真空卡盤部120的周圍部；以及高度調節部213，與調節部件211連接，以調節調節部件211的設置高度。調節部件211可呈以能夠上下移動的方式配置在真空卡盤部120的周圍部的塊狀形態。高度調節部213可以採用調節調節部件211的高度的氣缸或滾珠螺槓等多種形態。
高度調節模組210能夠調節蓋限制部190的高度，以使真空卡盤部120的上表面與卡環部13的上表面之間的高度差大致處於5mm至15mm的範圍內。可以考慮晶圓10的大小、晶圓10的清洗速度等來適當調節蓋限制部190的設置高度。
圖14為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，超聲波清洗模組和清洗液噴射模組配置在真空卡盤部的外側的狀態的俯視圖，圖15為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的超聲波清洗模組的俯視圖，圖16為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的超聲波清洗模組的側視圖，圖17為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，超聲波清洗模組的清洗頭部傾斜配置在晶圓的狀態的側視圖，圖18為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中的清洗頭部的結合螺栓部和角度調節螺栓部的剖視圖，圖19為簡要示出在本發明一實施例的基板清洗裝置中，設置有角度調節螺栓部的狀態的剖視圖。
參照圖14至圖19，基板清洗裝置100進一步包含超聲波清洗模組220，向晶圓10噴射清洗液，且向清洗液施加超聲波來使清洗液產生超聲波振 動。在此情況下，透過清洗液的化學作用清洗晶圓10，透過超聲波的空隙現象(cavitation)進行物理清洗，因此能夠顯著提高晶圓10的清洗效率。
超聲波清洗模組220在浸泡在清洗液的狀態下向清洗液施加超聲波。因此，空隙現象可在超聲波清洗模組220的下側有效地產生。
超聲波清洗模組220包含升降臂驅動部221、升降臂部222、擺動部223以及超聲波清洗部224。可以設置有馬達、氣缸或滾珠螺槓以作為升降臂驅動部221，。升降臂部222與升降臂驅動部221連接，以透過升降臂驅動部221升降。擺動部223與升降臂部222連接，以使升降臂部222旋轉。超聲波清洗部224與升降臂部222連接，向晶圓10噴射清洗液，且向清洗液施加超聲波。在晶圓10放置在真空卡盤部120的期間，擺動部223配置在真空卡盤部120的外側，在真空卡盤部120中放置晶圓10之後，擺動部223向真空卡盤部120的上側移動。
超聲波清洗部224包含清洗頭部225、超聲波產生部226、電壓施加部227、內壓形成部228以及清洗液噴射部229。超聲波清洗部224配置在杯形殼體105的外側。
清洗頭部225與升降臂部222連接。超聲波產生部226配置在清洗頭部225的內部，以向清洗液施加超聲波。電壓施加部227配置在清洗頭部225的內部，以向超聲波產生部226施加電壓。電壓施加部227與電線(未繪示出)連接。內壓形成部228設置在清洗頭部225，以在清洗頭部225的內部形成比大氣壓高的壓力。清洗液噴射部229形成在清洗頭部225，以向晶圓10噴射清洗液。若電壓施加部227向超聲波產生部226施加電壓，則在超聲波產生部226中產生超聲波並使清洗液產生超聲波振動。在此情況下，內壓形成部228在清洗頭部225的內部形成比大氣壓高的壓力，因此能夠防止清洗液向清洗頭部225的內部流入。因 此，能夠防止電壓施加部227和超聲波產生部226因清洗液而發生漏電或破損的情形。
清洗液噴射部229包含：清洗液流入部229a，用於使清洗液流入；以及複數個噴射噴嘴229b，用於向晶圓10噴射從清洗液流入部229a排出的清洗液。關於複數個噴射噴嘴229b，可以在清洗頭部225的下側形成一列或多列。噴射噴嘴229b沿著晶圓10的半徑方向排列。複數個噴射噴嘴229b向晶圓10噴射清洗液，因此，可透過清洗液的噴射壓力清洗晶圓10。並且，複數個噴射噴嘴229b沿著晶圓10的半徑方向排列，因此，當晶圓10透過真空卡盤部120旋轉時，可在清洗頭部225位置固定的狀態下向晶圓10噴射清洗液。
複數個噴射噴嘴229b向清洗液在晶圓10中流動的方向傾斜一定角度而噴射清洗液(參照圖17)。例如，當晶圓10向順時針方向旋轉時，複數個噴射噴嘴229b以清洗頭部225為基準向順時針方向傾斜地噴射清洗液。並且，當晶圓10向逆時針方向旋轉時，複數個噴射噴嘴229b以清洗頭部225為基準向逆時針方向傾斜地噴射清洗液。由於引導清洗液從清洗頭部225的下側順暢地流出，因此能夠防止清洗液停滯並確保清洗液的流動性。
清洗頭部225的下表面部形成為清洗液的流入側高於清洗液的流出側(流入側高度H1>流出側高度H2)。因此，能夠防止清洗液碰撞清洗頭部225的流入側邊角部而停滯。並且，清洗液向清洗頭部225的下表面部側順暢地流動之後，能夠更加迅速地流出清洗頭部225的下表面部。
清洗頭部225進一步包含：複數個結合螺栓部225a，與清洗頭部225和升降臂部222螺絲結合；以及角度調節螺栓部225b，與清洗頭部225和升降臂部222螺絲結合，以調節清洗頭部225的角度θ(參照圖17)(參照圖18及圖19)。結 合螺栓部225a和角度調節螺栓部225b在清洗頭部225的寬度方向兩側設置有複數個。隨著角度調節螺栓部225b突出結合在清洗頭部225，可以稍微隔開清洗頭部225與升降臂部222的一側，使結合螺栓部225a結合在清洗頭部225和升降臂部222。因此，隨著清洗頭部225以稍微傾斜地狀態結合在升降臂部222，可調節清洗頭部225的設置角度。可以考慮晶圓10的轉速、晶圓10的尺寸、清洗頭部225的間隔距離、清洗液的黏性的等條件來適當設計清洗頭部225的設置角度。
基板清洗裝置100進一步包含用於向晶圓10噴射清洗液的清洗液噴射模組230。清洗液噴射模組230可以向晶圓10噴射包含去離子水(Deionized water，DIW)和氮氣的清洗液。
清洗液噴射模組230包含回旋臂驅動部231、回旋臂部232、回旋部233以及噴灑部234。
設置有馬達、氣缸或滾珠螺槓以作為回旋臂驅動部231。回旋臂部232與回旋臂驅動部231連接，以透過回旋臂驅動部231升降。回旋部233與回旋臂部232連接，以使回旋臂部232旋轉。噴灑部234與回旋臂部232連接，用於向晶圓10噴射清洗液。
噴灑部234可包含一個噴灑噴嘴。一個噴灑噴嘴向晶圓10噴射清洗液，因此，當晶圓10透過真空卡盤部120旋轉時，噴灑部234在一定角度範圍內反復回旋並向晶圓10噴射清洗液。
超聲波清洗模組220和清洗液噴射模組230可根據晶圓10的處理工序而選擇性地使用。
圖20為簡要示出本發明一實施例的基板清洗裝置的離子產生器和轉移單元的側視圖。
參照圖20，在外殼101的內部設置有離子產生器240。離子產生器240配置在腔室部102的上側，用於去除在晶圓10的處理工序和非處理工序中產生的靜電。離子產生器240在晶圓10和腔室部的內部防止靜電產生，因此能夠防止異物因靜電而再次附著在晶圓10的現象。
若將空氣作為供給氣體供給到離子產生器240，作為清洗液，供給去離子水，則透過離子產生器240離子化的陽離子及陰離子可以與清洗液一同被噴射在晶圓的上部。
在向晶圓10的上部噴射包含陽離子和陰離子的去離子水之前，所測定的晶圓10的靜電電位大致為3.6KV。相反，在向晶圓10的上部噴射包含陽離子和陰離子的去離子水之後，所測定的靜電電位大致為-0.10KV至-0.17KV。對於這種負電壓，可透過增加離子產生器240的(+)離子發生量來將晶圓10的靜電控制在接近“0”的理想值。
在腔室部102設置有轉移單元250，以從移送單元(未繪示出)接收晶圓10。轉移單元250包含：轉移移動部251，以可移動的方式設置在腔室部102的底部面；轉移升降部253，設置在轉移移動部251；以及轉移承載部255，設置在轉移升降部253。若從移送單元傳遞的晶圓10承載於轉移承載部255，則轉移升降部253透過轉移移送部向真空卡盤部120的兩側移動。若轉移升降部253使轉移承載部255下降，則晶圓10被放置在真空卡盤部120的上側。在晶圓10被放置在真空卡盤部120之後，轉移單元250回到原位置，以可從移送單元接收晶圓10。
說明如上所述之本發明一實施例的基板清洗裝置的控制方法。
圖21為示出本發明一實施例的基板清洗裝置的控制方法的流程圖。
參照圖21，擴張機模組140限制環形蓋部130(步驟S11)。在此情況下，隨著擴張機模組140的複數個擴張機臂部160透過擴張機頭部150向外側移動，擴張機臂部160的鉤部163與環形蓋部130對應，隨著複數個擴張機臂部160透過擴張機頭部150向內側移動，鉤部163限制環形蓋部130。
轉移單元250將晶圓10放置在真空卡盤部120(步驟S12)。在此情況下，轉移單元250從移送單元接收晶圓10，隨著轉移單元250的轉移移送部向真空卡盤部120的兩側移動，則轉移承載部255向真空卡盤部120的上側移動，轉移單元250的轉移承載部255下降，以將晶圓10放置在真空卡盤部120。若晶圓10被放置在真空卡盤部120，則轉移單元250回到原位置，以便能夠接收新的晶圓10。
擴張機模組140下降並對環形蓋部130施加壓力(步驟S13)，以使晶圓10的晶粒11間隔擴大。在此情況下，擴張機模組140把持環形蓋部130並使其向晶圓10的上側移動，隨著擴張機模組140下降，擴張機模組140的擴張機臂部160對環形蓋部130施加向下側的壓力。若環形蓋部130對卡環部13施加向下側的壓力並向下側移動，則隨著晶圓10的黏結片12被拉向半徑方向，黏結片12向半徑方向拉伸。隨著黏結片12向半徑方向拉伸，複數個晶粒11之間的間隔將擴大。
若擴張機模組140完全對環形蓋部130加壓，則卡盤模組170將環形蓋部130限制在真空卡盤部120(步驟S14)。也就是說，若卡盤模組170的卡盤旋轉部175與底座齒輪部174嚙合來驅動，則隨著卡盤底座171旋轉一定角度，卡盤連桿部180向外側移動。隨著卡盤連桿部180的連桿齒輪部183與蓋限制部190的限制齒輪部192嚙合來驅動，蓋限制桿193和限制輥部194旋轉並限制環形蓋部130的限制臺階部132。隨著蓋限制部190限制環形蓋部130，晶圓10的卡環部13保持下降的狀態，因此維持在晶圓10中晶粒11間隔擴大的狀態。
若蓋限制部190完全限制環形蓋部130，則擴張機模組140解除對環形蓋部130的限制並向等待位置移動(步驟S15)。在此情況下，擴張機模組140與真空卡盤部120充分分開，以在當超聲波清洗模組220向真空卡盤部120的上側移動時防止超聲波清洗模組220發生碰撞或接觸。
超聲波清洗模組220向晶圓10噴射清洗液並使清洗液產生超聲波振動(步驟S16)。在此情況下，超聲波清洗模組220在浸泡在清洗液的狀態下，對清洗液施加超聲波。也就是說，升降臂部222透過升降臂驅動部221上升，擺動部223使升降臂部222向真空卡盤部120的上側旋轉，升降臂驅動部221使升降臂部222下降，以使超聲波清洗模組220的清洗頭部225浸泡在清洗液中，清洗液噴射部229向晶圓10噴射清洗液，且超聲波產生部226使清洗液產生超聲波振動。
在此情況下，複數個晶粒11之間的間隔維持擴大的狀態，因此，能夠更加迅速且輕鬆地去除晶粒11之間的異物。並且，可透過清洗液的噴射壓力和清洗液的超聲波振動更加迅速且乾淨地清洗晶圓10。
判斷晶圓10的清洗時間是否結束(步驟S17)。在此情況下，晶圓10的清洗時間可預先透過控制部進行設定(未繪示出)。
若晶圓10的清洗時間結束，則清洗液將從杯形殼體105排出(步驟S18)。從杯形殼體105排出的清洗液被再次回收到清洗液回收罐(未繪示出)。
並且，超聲波清洗模組220向真空卡盤部120的外側移動(步驟S19)。在此情況下，升降臂驅動部使升降臂部222上升，隨著擺動部223使升降臂部222回旋，超聲波清洗部224向真空卡盤部120的外側移動。
判斷清洗液的排出是否結束(步驟S20)。在此情況下，在控制部預先設定有清洗液排出時間。並且，可透過排出檢測感測器(未繪示出)檢測清洗液是否從杯形殼體105完全排出。
隨著真空卡盤部120進行旋轉，使晶圓10乾燥(步驟S21)。在此情況下，不向杯形殼體105供給清洗液。隨著真空卡盤部120進行旋轉，透過離心力從晶圓10去除殘存在晶圓10的清洗液。在此情況下，在晶圓10的晶粒11擴大的狀態下，晶圓10可透過真空卡盤部120旋轉，因此，殘存在晶粒11之間的清洗液能夠更加迅速地被去除。並且，隨著向晶圓10噴射空氣或氣體，能夠促進晶圓10的乾燥。
擴張機模組140移動而限制環形蓋部130(步驟S22)。在此情況下，擴張機模組140向真空卡盤部120側下降，擴張機臂部160的鉤部163與環形蓋部130對置。若擴張機頭部150使擴張機臂部160向內側移動，則鉤主體部164緊貼在環形蓋部130，鉤部163的鉤銷部165插入在環形蓋部130的蓋孔部135中來限制環形蓋部130。
卡盤模組170解除對環形蓋部130的限制(步驟S23)。在此情況下，若卡盤旋轉部175使卡盤底座171旋轉一定角度，則卡盤連桿部180向卡盤底座171的中心部側移動。隨著連桿齒輪部183與限制齒輪部192嚙合來驅動，蓋限制桿193和限制輥部194脫離環形蓋部130的限制臺階部132。在解除對環形蓋部130的限制的瞬間，也維持擴張機模組140對環形蓋部130施加壓力的狀態。
擴張機模組140向等待位置移動(步驟S24)。在此情況下，隨著擴張機移動部141上升，擴張機頭部150和擴張機臂部160上升。若擴張機臂部160 在限制環形蓋部130的狀態下上升，則晶圓10的卡環部13上升，而晶圓10的黏結片12收縮成原狀態。因此，晶圓10的晶粒11之間的間隔回到原狀態。
從真空卡盤部120排出晶圓10(步驟S25)。在此情況下，轉移單元250的轉移移動部251向真空卡盤部120的兩側移動，轉移升降部253將下降。隨著轉移承載部255進行旋轉，晶圓10承載於轉移承載部255。若轉移移動部251被移送到晶圓10的排出位置，則移送單元接收經晶圓10並向腔室部102的外部排出。移送單元將晶圓10移送到晶圓儲存部或後續工序。
雖然參照附圖所示的實施例說明了本發明，但這僅屬於例示性例示，相關技術領域中具有通常知識者能夠理解的是，本發明可以實施多種變形及等同的其他實施例。
因此，本發明的真正的保護範圍透過申請專利範圍來定義。
100:基板清洗裝置
110:驅動部
111:旋轉軸
113:馬達部
120:真空卡盤部
122:真空流路部
124:真空腔室
130:環形蓋部
140:擴張機模塊模組
150:擴張機頭部
160:擴張機臂部
170:卡盤模塊模組
180:卡盤連桿部
190:蓋限制部
210:高度調節模塊模組

Claims (20)

  1. 一種基板清洗裝置，包含：一真空卡盤部，用於放置一晶圓；一環形蓋部，與該晶圓的一卡環部對置；一擴張機模組，以能夠使該環形蓋部移動的方式設置，並且對該卡環部向該真空卡盤部側施加壓力，以使該晶圓中晶粒的間隔擴大；以及一卡盤模組，設置於該真空卡盤部，以將被該擴張機模組施加壓力的該環形蓋部限制在該真空卡盤部；當該卡盤模組將該環形蓋部限制在該真空卡盤部，則該擴張機模組解除對該環形蓋部施加壓力。
  2. 如請求項1所述之基板清洗裝置，其中，該擴張機模組包含：一擴張機移動部；一擴張機頭部，設置在該擴張機移動部；以及複數個擴張機臂部，與該擴張機頭部連接，以把持該環形蓋部來使該環形蓋部移動，並且該複數個擴張機臂部對該環形蓋部施加壓力，以使該卡盤模組將該環形蓋部限制在該真空卡盤部。
  3. 如請求項2所述之基板清洗裝置，其中，若該卡盤模組將該環形蓋部限制在該真空卡盤部，則該擴張機臂部解除對該環形蓋部施加壓力。
  4. 如請求項2所述之基板清洗裝置，其中，該擴張機頭部包含：一擴張機套管部，與該擴張機移動部連接；複數個擴張機滑塊部，以能夠徑向移動的方式結合在該擴張機套管部，且分別與該擴張機臂部連接；一擴張機桿部，配置在該擴張機套管部的內部，以使該複數個擴張機滑塊部移動；以及一擴張機驅動部，配置在該擴張機套管部，以使該擴張機桿部移動。
  5. 如請求項4所述之基板清洗裝置，其中，該擴張機套管部包含：一套管主體部，形成有一移動空間部，供該擴張機桿部移動；一第一擋板部，密封該套管主體部的一側；以及一第二擋板部，密封該套管主體部的另一側，且形成有一移動孔部，供該擴張機桿部以可移動的方式插入。
  6. 如請求項4所述之基板清洗裝置，其中，該擴張機桿部包含：一移動盤部，以可移動的方式設置在該擴張機套管部的一移動空間部；一柱塞部，以插入該擴張機套管部的一移動孔部的方式與該移動盤部連接；以及 一推送部，以隨著該柱塞部移動而使該擴張機滑塊部移動的方式與該柱塞部和該擴張機滑塊部連接。
  7. 如請求項4所述之基板清洗裝置，其中，該擴張機臂部包含：一臂部件，與該擴張機滑塊部連接；以及一鉤部，以限制該環形蓋部的方式配置在該臂部件。
  8. 如請求項1所述之基板清洗裝置，其中，該卡盤模組包含：一卡盤底座，設置在該真空卡盤部；一卡盤旋轉部，與該卡盤底座連接，以使該卡盤底座旋轉；複數個卡盤連桿部，分別與該卡盤底座徑向連接，當該卡盤底座旋轉時該複數個卡盤連桿部進行移動；以及複數個蓋限制部，分別與該卡盤連桿部連接，以在當該卡盤連桿部移動時，將該環形蓋部限制在該真空卡盤部。
  9. 如請求項8所述之基板清洗裝置，其中，該卡盤底座包含：一底座主體部，以與該真空卡盤部的旋轉軸成為同心的方式形成為環形；複數個引導部，形成在該底座主體部，以供該卡盤連桿部以可移動的方式結合；以及一底座齒輪部，形成在該底座主體部，並且與該卡盤旋轉部連接。
  10. 如請求項9所述之基板清洗裝置，其中，該引導部相對於該底座主體部的半徑方向傾斜地形成。
  11. 一種基板清洗裝置的控制方法，包含以下步驟：一擴張機模組限制一環形蓋部；將一晶圓放置在一真空卡盤部；該擴張機模組對該環形蓋部施加壓力，以擴大該晶圓的晶粒的間隔；一卡盤模組將該環形蓋部限制在該真空卡盤部；以及一超聲波清洗模組向該晶圓噴射清洗液，並且向清洗液施加超聲波來使清洗液產生超聲波振動；當該卡盤模組將該環形蓋部限制在該真空卡盤部，則該擴張機模組解除對該環形蓋部施加壓力。
  12. 如請求項11所述之基板清洗裝置的控制方法，其中，在該卡盤模組將該環形蓋部限制在該真空卡盤部的步驟之後，進一步包含該擴張機模組解除對該環形蓋部的限制並移動到一等待位置的步驟。
  13. 如請求項11所述之基板清洗裝置的控制方法，其中，該擴張機模組限制該環形蓋部的步驟包含以下步驟：該擴張機模組的複數個擴張機臂部透過一擴張機頭部向外側移動；該擴張機臂部的一鉤部與該環形蓋部對應；以及 隨著該複數個擴張機臂部透過該擴張機頭部向內側移動，該鉤部限制該環形蓋部。
  14. 如請求項11所述之基板清洗裝置的控制方法，其中，在該超聲波清洗模組向該晶圓噴射清洗液，並且向清洗液施加超聲波來使清洗液產生超聲波振動的步驟中，該超聲波清洗模組在浸泡在清洗液中的狀態下向清洗液施加超聲波。
  15. 如請求項14所述之基板清洗裝置的控制方法，其中，該超聲波清洗模組向該晶圓噴射清洗液，並且向清洗液施加超聲波來使清洗液產生超聲波振動的步驟包含以下步驟：一升降臂部透過升降臂驅動部上升；一擺動部使該升降臂部向該真空卡盤部的上側旋轉；該升降臂驅動部使該升降臂部下降，以使該超聲波清洗模組的一清洗頭部浸泡在清洗液中；以及一清洗液噴射部向該晶圓噴射清洗液，一超聲波產生部使清洗液產生超聲波振動。
  16. 如請求項15所述之基板清洗裝置的控制方法，其中，在該升降臂驅動部使該升降臂部下降，以使該超聲波清洗模組的該清洗頭部浸泡在清洗液中的步驟中，一內壓形成部在該清洗頭部的內部形成比大氣壓高的壓力，或者該清洗頭部的下表面部配置為清洗液的流入側高於清洗液的流出側。
  17. 如請求項15所述之基板清洗裝置的控制方法，其中， 在該升降臂驅動部使該升降臂部下降，以使該超聲波清洗模組的該清洗頭部浸泡在清洗液中的步驟中，以使該清洗頭部與該晶圓的表面維持預定間隔的方式使該升降臂部下降。
  18. 如請求項11所述之基板清洗裝置的控制方法，其中，將該晶圓放置在該真空卡盤部的步驟包含以下步驟：一轉移單元從一移送單元接收該晶圓；該轉移單元向該真空卡盤部的上側移動；以及使該轉移單元下降，以使該晶圓放置在該真空卡盤部。
  19. 如請求項18所述之基板清洗裝置的控制方法，其進一步包含以下步驟：該晶圓的清洗時間結束後，排出清洗液；以及隨著該真空卡盤部旋轉，使該晶圓乾燥。
  20. 如請求項18所述之基板清洗裝置的控制方法，其進一步包含以下步驟：該擴張機模組移動來限制該環形蓋部；該卡盤模組解除對該環形蓋部的限制；該擴張機模組向一等待位置移動；以及從該真空卡盤部排出該晶圓。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI822605B (zh) * 2023-03-02 2023-11-11 弘塑科技股份有限公司 多功能單晶圓浸泡旋轉清洗裝置及晶圓處理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW326433B (en) * 1996-02-29 1998-02-11 Nippei Toyoyama Kk Wafer processing system
JP2018113281A (ja) * 2017-01-06 2018-07-19 株式会社ディスコ 樹脂パッケージ基板の加工方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6769973B2 (en) * 2001-05-31 2004-08-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Polishing head of chemical mechanical polishing apparatus and polishing method using the same
NL2014625B1 (en) * 2015-04-13 2017-01-06 Suss Microtec Lithography Gmbh Wafer treating device and sealing ring for a wafer treating device.
KR20220144989A (ko) * 2021-04-21 2022-10-28 주식회사 제우스 기판세정장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW326433B (en) * 1996-02-29 1998-02-11 Nippei Toyoyama Kk Wafer processing system
JP2018113281A (ja) * 2017-01-06 2018-07-19 株式会社ディスコ 樹脂パッケージ基板の加工方法

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