專利名稱：晶圓清洗裝置及其刷洗總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體加工設(shè)備及其部件，特別是一種晶圓清洗裝置及其刷洗總成。
半導(dǎo)體晶圓的清洗步驟通常是藉由將純水噴灑在晶圓表面上來進行，或以刷洗裝置在晶圓表面刷洗。刷洗裝置系藉由純水及刷子移除灰塵等污染源，以清洗晶圓表面。
如

圖1所示，傳統(tǒng)的以去離子水清洗晶圓裝置100包括工作平臺80、設(shè)置于工作平臺80內(nèi)的洗凈槽10、設(shè)置于洗凈槽10內(nèi)的真空吸盤、與真空吸盤連接的轉(zhuǎn)軸及供水器30。
作業(yè)時，將晶圓放置于真空吸盤上，藉由轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，以使晶圓在真空吸盤上高速旋轉(zhuǎn)。
工作平臺80上分別設(shè)有右臂61及左臂62。
如圖1、圖2所示，右臂61前端設(shè)有刷洗頭16及與刷洗頭16連接的步進電機41、42和汽缸43。設(shè)置于右臂61前端的刷洗頭16藉由步進電機41、42及汽缸43而可自由地移動及轉(zhuǎn)動。
如圖1所示，左臂62前端設(shè)有噴洗頭32及連接并驅(qū)動左臂62、噴洗頭32轉(zhuǎn)動的步進電機。
作業(yè)時，刷洗頭16及右臂61在步進電機41、42及汽缸43驅(qū)動下依箭頭1E方向轉(zhuǎn)動，從而與設(shè)置于真空吸盤上的晶圓接觸，用以來回刷洗晶圓；左臂62及其上噴洗頭32在步進電機驅(qū)動下依箭頭1D方向轉(zhuǎn)動，并由噴洗頭32將供水器30供應(yīng)的離子水噴出以噴洗晶圓表面；如此，便可于洗凈槽10內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的晶圓同時被以噴洗頭32噴出的離子水噴洗及被刷洗頭16刷洗。
如圖2、圖3所示，習(xí)知晶圓清洗裝置刷洗總成200包括設(shè)置于右臂61頂端的刷洗臂65、設(shè)置于刷洗臂61前端的刷洗頭16及連接并控制刷洗頭16旋轉(zhuǎn)的第一步進電機41。設(shè)置于刷洗臂65前端的刷洗頭16藉由步進電機41可自由地轉(zhuǎn)動。右臂61系設(shè)置于基座64上，且在基座64上設(shè)有容器50、控制刷洗臂65左右旋轉(zhuǎn)的第二步進電機42及帶動刷洗臂65上下移動的汽缸43。當(dāng)刷洗頭16位于閑置位置時，以容器50容納刷洗頭16。
如圖3所示，刷洗頭16包括本體161、旋轉(zhuǎn)軸162及刷毛163。于本體161與旋轉(zhuǎn)軸162之間形成空間164。注水管63設(shè)置于刷洗臂65上，用以在既定時間注水至空間164中。
作業(yè)時，當(dāng)習(xí)知的刷洗頭16刷洗完一片晶圓表面后，刷洗頭16藉由第二步進電機42帶動而從洗凈槽10上方移動至容器50上方，再藉由汽缸43帶動而下降至容器50中，此時，第一步進電機41帶動刷洗頭16旋轉(zhuǎn)，且注水管63向刷洗頭16的空間164內(nèi)注水，藉此可一邊在刷洗頭16旋轉(zhuǎn)一邊從刷毛163上方及側(cè)邊注水的情況下清洗刷毛163。
然而，習(xí)知晶圓清洗裝置的刷洗總成200由于只藉由注水清洗刷毛163，對于吸附性較強的微塵并不易清除；且由于刷毛163清洗并不確實，可能造成晶圓間相互污染，且影響后續(xù)晶圓微塵清除。
本發(fā)明包括工作平臺、組設(shè)于工作平臺上的基座、設(shè)置于基座上的右臂及刷洗總成；刷洗總成包括刷洗臂、設(shè)置于刷洗臂前端的刷洗頭、連接并控制刷洗頭旋轉(zhuǎn)的第一步進電機、設(shè)置于基座上的容器、控制刷洗臂于清洗槽與容器之間旋轉(zhuǎn)的第二步進電機、帶動刷洗臂上下移動的汽缸及盛裝于容器內(nèi)的去離子水；容器上設(shè)有藉以震蕩容器內(nèi)去離子水的震蕩器。
其中容器設(shè)有復(fù)數(shù)個向位于容器中且與去離子水分離的刷洗頭噴水清洗的噴水孔。
容器設(shè)有與排水孔及與排水孔連通的排水器；排水器與容器構(gòu)成排水器開啟容器排水孔的電性連接。
設(shè)置于容器上復(fù)數(shù)個噴水孔連通接設(shè)經(jīng)噴水孔向其內(nèi)噴水的供水器；容器接設(shè)與排水器構(gòu)成向排除臟污的去離子水后容器內(nèi)補充潔凈的去離子水電性連接的注水器。
由于本發(fā)明包括工作平臺、組設(shè)于工作平臺上的基座、設(shè)置于基座上的右臂及刷洗總成；刷洗總成包括刷洗臂、設(shè)置于刷洗臂前端的刷洗頭、連接并控制刷洗頭旋轉(zhuǎn)的第一步進電機、設(shè)置于基座上的容器、控制刷洗臂于清洗槽與容器之間旋轉(zhuǎn)的第二步進電機、帶動刷洗臂上下移動的汽缸及盛裝于容器內(nèi)的去離子水；容器上設(shè)有藉以震蕩容器內(nèi)去離子水的震蕩器。刷洗作業(yè)時，第一步進電機帶動刷洗頭旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)的刷洗頭隨藉由第二步進電機帶動轉(zhuǎn)動的刷洗臂轉(zhuǎn)動至冼凈槽上方，從而與設(shè)置于真空吸盤上高速旋轉(zhuǎn)的晶圓接觸，以來回刷洗晶圓；當(dāng)刷洗頭刷洗完成一片晶圓表面后，刷洗頭隨藉由第二步進電機帶動轉(zhuǎn)動的刷洗臂自洗凈槽上方移動至容器上方；再隨藉由汽缸帶動的刷洗臂下降至容器中且與去離子水接觸；此時啟動震蕩器，震蕩去離子水以對刷洗頭的刷毛作震蕩清洗，藉以可較容易地將吸附性強的微塵振下，進而令刷毛具有較佳的潔凈度，杜絕晶圓間相互污染，不僅清洗效果好，而且使用壽命長，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。
圖1、為習(xí)知晶圓清洗裝置結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖2、為習(xí)知晶圓清洗裝置刷洗總成結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖3、為圖2中A部局部放大圖。
圖4、為本發(fā)明晶圓清洗裝置刷洗總成結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖5、為圖4中B部局部放大圖(在離子水中)。
圖6、為圖4中B部局部放大圖(離開離子水)。
如圖4、圖5所示，本發(fā)明晶圓清洗裝置刷洗總成包括刷洗臂190、設(shè)置于刷洗臂190前端的刷洗頭180、連接并控制刷洗頭180旋轉(zhuǎn)的第一步進電機191、容器110、供水器150、排水器140、注水器170、控制刷洗臂190旋轉(zhuǎn)的第二步進電機192、帶動刷洗臂190上下移動的汽缸193及震蕩器120。
如圖5所示，刷洗頭180包括本體181、旋轉(zhuǎn)軸182及刷毛183。于本體181及旋轉(zhuǎn)軸182之間形成空間184。注水管194設(shè)置于刷洗臂190上，用以在既定時間注水至刷洗頭180的空間184中。
容器110設(shè)置于位于工作平臺80上的基座64上。如圖5所示，容器110中盛裝有去離子水130；容器110設(shè)有復(fù)數(shù)個噴水孔111及排水孔112。
供水器150連通容器110上的噴水孔111，以向位于容器110中且與去離子水130分離的刷洗頭180噴水。
排水器140與容器110排水孔112連通，并與容器110電性連接。
注水器170與排水器140電性連接。
震蕩器120設(shè)置于容器110上，且震蕩容器110內(nèi)的去離子水130。
刷洗作業(yè)時，如圖4所示，第一步進電機191帶動刷洗頭180旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)的刷洗頭180隨藉由第二步進電機192帶動轉(zhuǎn)動的刷洗臂190轉(zhuǎn)動至冼凈槽上方，從而與設(shè)置于真空吸盤上高速旋轉(zhuǎn)的晶圓接觸，以來回刷洗晶圓。
如圖5所示，當(dāng)刷洗頭180刷洗完成一片晶圓表面后，刷洗頭180隨藉由第二步進電機192帶動轉(zhuǎn)動的刷洗臂190自洗凈槽上方移動至容器110上方；再隨藉由汽缸193帶動的刷洗臂190下降至容器110中且與去離子水130接觸；此時啟動震蕩器120，震蕩去離子水130以對刷洗頭180的刷毛183作震蕩清洗，藉以振除刷毛183上附著較緊的微塵。
如圖6所示，當(dāng)刷洗頭180隨藉由汽缸193帶動的刷洗臂190自容器110內(nèi)上升，仍位于容器110中且與去離子水130分離時，關(guān)閉震蕩器120，令供水器150經(jīng)容器110上的噴水孔111向位于容器110中且與去離子水130分離的刷洗頭180噴水，以將殘留的微塵帶離；與此同時，注水管194向刷洗頭180的空間184內(nèi)注水，以持續(xù)清洗刷毛183。
刷洗頭180隨藉由汽缸193帶動的刷洗臂190繼續(xù)自容器110內(nèi)上升，并隨藉由第二步進電機192帶動轉(zhuǎn)動的刷洗臂190自容器110上方移動至洗凈槽上方，從而再次與設(shè)置于真空吸盤上高速旋轉(zhuǎn)的第二片晶圓接觸，用以來回刷洗第二片晶圓。
當(dāng)刷洗頭180刷洗完既定數(shù)量的晶圓且本身已進行相對次數(shù)清洗后，令排水器140開啟容器110的排水孔112，以將容器110中使用過的去離子水130排除；并令與排水器140電性連接的注水器170向排除污去離子水后的容器110內(nèi)補充潔凈的去離子水130。
刷洗頭180位于容器110中清洗時，可由第一步進電機191帶動旋轉(zhuǎn)；亦可不旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明藉由加設(shè)震蕩器120，可較容易地將吸附性強的微塵振下，進而令刷毛183具有較佳的潔凈度，杜絕晶圓間相互污染，達(dá)到較好的清洗效果，并延長其使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種晶圓清洗裝置刷洗總成，它包括刷洗臂、設(shè)置于刷洗臂前端的刷洗頭、連接并控制刷洗頭旋轉(zhuǎn)的第一步進電機、容器、控制刷洗臂于清洗槽與容器之間旋轉(zhuǎn)的第二步進電機、帶動刷洗臂上下移動的汽缸及盛裝于容器內(nèi)的去離子水；其特征在于所述的容器上設(shè)有藉以震蕩容器內(nèi)去離子水的震蕩器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗裝置刷洗總成，其特征在于所述的容器設(shè)有復(fù)數(shù)個向位于容器中且與去離子水分離的刷洗頭噴水清洗的噴水孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的晶圓清洗裝置刷洗總成，其特征在于所述的容器設(shè)有與排水孔及與排水孔連通的排水器；排水器與容器構(gòu)成排水器開啟容器排水孔的電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓清洗裝置刷洗總成，其特征在于所述的設(shè)置于容器上復(fù)數(shù)個噴水孔連通接設(shè)經(jīng)噴水孔向其內(nèi)噴水的供水器；容器接設(shè)與排水器構(gòu)成向排除臟污的去離子水后容器內(nèi)補充潔凈的去離子水電性連接的注水器。
5.一種晶圓清洗裝置，它包括工作平臺、組設(shè)于工作平臺上的基座、設(shè)置于基座上的右臂及刷洗總成；刷洗總成包括刷洗臂、設(shè)置于刷洗臂前端的刷洗頭、連接并控制刷洗頭旋轉(zhuǎn)的第一步進電機、設(shè)置于基座上的容器、控制刷洗臂于清洗槽與容器之間旋轉(zhuǎn)的第二步進電機、帶動刷洗臂上下移動的汽缸及盛裝于容器內(nèi)的去離子水；其特征在于所述的容器上設(shè)有藉以震蕩容器內(nèi)去離子水的震蕩器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓清洗裝置，其特征在于所述的容器設(shè)有復(fù)數(shù)個向位于容器中且與去離子水分離的刷洗頭噴水清洗的噴水孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的晶圓清洗裝置，其特征在于所述的容器設(shè)有與排水孔及與排水孔連通的排水器；排水器與容器構(gòu)成排水器開啟容器排水孔的電性連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓清洗裝置，其特征在于所述的設(shè)置于容器上復(fù)數(shù)個噴水孔連通接設(shè)經(jīng)噴水孔向其內(nèi)噴水的供水器；容器接設(shè)與排水器構(gòu)成向排除臟污的去離子水后容器內(nèi)補充潔凈的去離子水電性連接的注水器。
全文摘要
一種晶圓清洗裝置及其刷洗總成。為提供一種清洗效果好、使用壽命長的半導(dǎo)體加工設(shè)備及其部件，提出本發(fā)明，它包括工作平臺、組設(shè)于工作平臺上的基座、設(shè)置于基座上的右臂及刷洗總成；刷洗總成包括刷洗臂、設(shè)置于刷洗臂前端的刷洗頭、連接并控制刷洗頭旋轉(zhuǎn)的第一步進電機、設(shè)置于基座上的容器、控制刷洗臂于清洗槽與容器之間旋轉(zhuǎn)的第二步進電機、帶動刷洗臂上下移動的汽缸及盛裝于容器內(nèi)的去離子水；容器上設(shè)有藉以震蕩容器內(nèi)去離子水的震蕩器。
文檔編號H01L21/304GK1428821SQ0114475
公開日2003年7月9日 申請日期2001年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月26日
發(fā)明者曾高茂, 曾素玲, 張欣怡 申請人:矽統(tǒng)科技股份有限公司