專利名稱：晶片清洗裝置及其清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶片清洗裝置及其清洗方法，且特別涉及一種以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)晶片及清洗晶片的晶片清洗裝置及其清洗方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體工藝技術(shù)日新月異，工藝成品率、線路精準(zhǔn)度與工藝效率大幅的提升。半導(dǎo)體工藝中諸如曝光、顯影、蝕刻、薄膜沉積及離子注入等工藝均需在一定潔凈度的潔凈室(Clean Room)中進(jìn)行，并且晶片(Wafer)表面需保持清潔，減少微粒子對(duì)工藝的影響。并且隨著科技的突破，芯片線寬的精密度不斷的提升，愈小的線寬可使得小芯片容納更多的微電子元件與電路。在線寬不斷縮小的同時(shí)，工藝中的潔凈度要求更高。因此在半導(dǎo)體工藝中，不僅需提供高潔凈度的潔凈室，更須經(jīng)常清洗晶片表面，以保持晶片表面的潔凈。
傳統(tǒng)的晶片清洗裝置(Wafer scrubber)及其晶片清洗方法是以一轉(zhuǎn)盤(pán)承載一晶片。轉(zhuǎn)盤(pán)與晶片固定，并且轉(zhuǎn)盤(pán)與晶片可同步轉(zhuǎn)動(dòng)。由于晶片表面為凹凸不平的線路，因此微粒子經(jīng)常藏匿于晶片表面的溝槽內(nèi)。當(dāng)晶片清洗裝置啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)以一固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)及晶片同步轉(zhuǎn)動(dòng)。并且晶片清洗裝置還用去離子水清洗晶片的表面。去離子水沖刷晶片表面后，通過(guò)離心力的作用快速流出晶片表面，同時(shí)帶著微粒子流出晶片表面。
然而，傳統(tǒng)的晶片清洗裝置及其晶片清洗方法采用固定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)晶片，使得微粒子順著固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向流動(dòng)，可能停留在晶片表面的溝槽內(nèi)固定的一側(cè)。即使增加清洗時(shí)間或改變轉(zhuǎn)速，亦無(wú)法有效地清除停留在溝槽內(nèi)的微粒子。進(jìn)而降低晶片的潔凈度，且晶片生產(chǎn)品質(zhì)將無(wú)法有效控制。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種晶片清洗裝置及其清洗方法。其以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)晶片且清洗晶片的設(shè)計(jì)，可以使得微粒子在溝槽內(nèi)來(lái)回振蕩而離開(kāi)晶片表面，避免微粒子停留于溝槽內(nèi)。因此，大大地提高晶片潔凈度，且晶片生產(chǎn)品質(zhì)可有效控制。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種晶片清洗裝置。晶片清洗裝置包括一轉(zhuǎn)盤(pán)、一馬達(dá)、一控制單元及一流體噴注器。轉(zhuǎn)盤(pán)用以承載及固定一晶片。馬達(dá)與轉(zhuǎn)盤(pán)耦接，用以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)及晶片?？刂茊卧娦赃B接于馬達(dá)，用以控制馬達(dá)以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)及晶片。流體噴注器設(shè)置于轉(zhuǎn)盤(pán)的上方，用以噴注清洗晶片的表面的一流體。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出一種晶片清洗方法。首先，以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)一晶片。接著，清洗晶片的表面。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1繪示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的晶片清洗裝置的示意圖。
圖2繪示圖1中晶片清洗裝置進(jìn)行晶片清洗過(guò)程中的側(cè)視圖。
圖3繪示一電壓極性時(shí)變曲線。
圖4繪示根據(jù)本發(fā)明的晶片清洗方法的流程圖。
圖5繪示一電壓極性、大小時(shí)變曲線。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10晶片11凸塊12凹槽13中心20轉(zhuǎn)盤(pán)22真空吸口30馬達(dá)40、401控制單元50流體噴注器 51流體60儲(chǔ)存單元70刷毛80微粒子 100、101晶片清洗裝置C1第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向C2第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向L1轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1及圖2，圖1繪示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的晶片清洗裝置的示意圖。圖2繪示圖1中晶片清洗裝置進(jìn)行晶片清洗過(guò)程中的側(cè)視圖。晶片清洗裝置(Wafer Scrubber)100包括一轉(zhuǎn)盤(pán)20、一馬達(dá)30、一控制單元40及一流體噴注器50。轉(zhuǎn)盤(pán)20用以承載及固定一晶片(Wafer)10。馬達(dá)30與轉(zhuǎn)盤(pán)20耦接，用以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)20及晶片10。控制單元40電性連接于馬達(dá)30，用以控制馬達(dá)30以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)20及晶片10。流體噴注器20設(shè)置于轉(zhuǎn)盤(pán)20的上方，用以噴出流體51來(lái)清洗晶片10的表面。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1至圖3，圖3繪示一電壓極性時(shí)變曲線。轉(zhuǎn)盤(pán)20承載且固定晶片10，且晶片10可與轉(zhuǎn)盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。晶片10以各種方式穩(wěn)固地承載于轉(zhuǎn)盤(pán)20上，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生滑片、移動(dòng)的狀況。且優(yōu)選地，晶片10的中心重疊于轉(zhuǎn)盤(pán)20的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸L1，使得晶片10可平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
控制單元40驅(qū)動(dòng)馬達(dá)30以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)晶片10及轉(zhuǎn)盤(pán)20。晶片清洗裝置100還包括一儲(chǔ)存單元60，用以儲(chǔ)存一控制指令，例如是圖3中的電壓極性時(shí)變曲線。在本實(shí)施例中，控制單元40根據(jù)圖3的電壓極性時(shí)變曲線驅(qū)動(dòng)馬達(dá)30以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向及等轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)晶片10及轉(zhuǎn)盤(pán)20。在時(shí)間點(diǎn)0至?xí)r間點(diǎn)3之間，控制單元40以一正電壓V驅(qū)動(dòng)馬達(dá)30，使得馬達(dá)30帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)20及晶片10以一第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向C1同步轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，在時(shí)間點(diǎn)3至?xí)r間點(diǎn)5之間，控制單元40以一負(fù)電壓-V驅(qū)動(dòng)馬達(dá)30，使得馬達(dá)30帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)20及晶片10以一第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向C2同步轉(zhuǎn)動(dòng)。接著，根據(jù)電壓極性時(shí)變曲線依照時(shí)序同步轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)20及晶片10。
此外，流體噴注器50朝向晶片10表面噴注一流體51以清洗晶片10的表面。其中，流體51可以是去離子水(DeionizedWater，DI Water)或帶有微酸性或帶有微堿性的清洗液體，在本實(shí)施例中以一無(wú)雜質(zhì)的去離子水為例作說(shuō)明。流體噴注器50可來(lái)回在晶片10表面在中心與邊緣之間噴注流體51以清洗晶片10。并且晶片清洗裝置100還包括一刷毛70，用以在中心與邊緣之間來(lái)回刷洗晶片10表面，使得刷毛70可刷洗晶片10表面的每一處。
請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，其繪示根據(jù)本發(fā)明的晶片清洗方法的流程圖。首先，開(kāi)始一晶片清洗步驟，在步驟401中，以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)該晶片。接著，進(jìn)入步驟402，清洗該晶片的表面。最后，完成晶片清洗步驟。其中，在本實(shí)施例的步驟401中以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向及等速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)該晶片。
其中，轉(zhuǎn)盤(pán)20可用多個(gè)真空吸口、一機(jī)械式夾盤(pán)或一磁力夾盤(pán)來(lái)夾持晶片10。如圖2所繪示，在本實(shí)施例中以多個(gè)真空吸口22接觸晶片10底面，用以固定晶片10為例作說(shuō)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，晶片10表面具有多個(gè)凸塊11及溝槽12，微粒子80經(jīng)常藏匿于溝槽12內(nèi)。通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)20帶動(dòng)晶片10轉(zhuǎn)動(dòng)，且以流體51及刷毛70清洗晶片10表面，使得藏匿于溝槽12內(nèi)的微粒子80可順著第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向C1或第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向C2來(lái)回振蕩，而離開(kāi)晶片10表面，不會(huì)停留在溝槽12內(nèi)的一側(cè)。
第二實(shí)施例本實(shí)施例的晶片清洗裝置100及其晶片清洗方法與第一實(shí)施例的晶片清洗裝置100及其晶片清洗方法不同之處在于控制指令，其余相同之處沿用相同標(biāo)記并不再贅述。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D5，其繪示一電壓極性、大小時(shí)變曲線。在本實(shí)施例中，控制單元40根據(jù)圖5的電壓極性時(shí)變曲線驅(qū)動(dòng)馬達(dá)30以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向及非等轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)晶片10及轉(zhuǎn)盤(pán)20。在時(shí)間點(diǎn)0至?xí)r間點(diǎn)3之間，控制單元40以2單位的正電壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)30，使得馬達(dá)30帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)20及晶片10以第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向C1及2單位的轉(zhuǎn)動(dòng)速度同步轉(zhuǎn)動(dòng)。在時(shí)間點(diǎn)3至?xí)r間點(diǎn)5之間，控制單元40以4單位的負(fù)電壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)30，使得馬達(dá)30帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)20及晶片10以第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向C2及4單位的轉(zhuǎn)動(dòng)速度同步轉(zhuǎn)動(dòng)。接著，依序根據(jù)電壓極性時(shí)變曲線同步轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)20及晶片10。
本發(fā)明上述實(shí)施例所公開(kāi)的晶片清洗裝置及其清洗方法，其采用非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)晶片及清洗晶片的設(shè)計(jì)，可以使得微粒子于溝槽內(nèi)來(lái)回振蕩而離開(kāi)晶片表面，避免微粒子停留于溝槽內(nèi)。因此，大大地提高晶片潔凈度，且晶片生產(chǎn)品質(zhì)可有效控制。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中任何普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種晶片清洗裝置，包括一轉(zhuǎn)盤(pán)，用以承載及固定一晶片；一馬達(dá)，與所述轉(zhuǎn)盤(pán)耦接，用以轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤(pán)及所述晶片；一控制單元，電性連接于所述馬達(dá)，用以控制所述馬達(dá)以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤(pán)及所述晶片；以及一流體噴注器，設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤(pán)的上方，用以噴注一流體清洗所述晶片的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的晶片清洗裝置，其中，所述控制單元根據(jù)一電壓極性時(shí)變曲線控制所述馬達(dá)以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向及等轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的晶片清洗裝置，還包括一儲(chǔ)存單元，用以儲(chǔ)存所述電壓極性時(shí)變曲線。
4.如權(quán)利要求1所述的晶片清洗裝置，其中，所述控制單元還控制所述馬達(dá)以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤(pán)及所述晶片。
5.如權(quán)利要求4所述的晶片清洗裝置，其中，所述控制單元根據(jù)一電壓極性及電壓大小時(shí)變曲線控制所述馬達(dá)以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向及非等轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的晶片清洗裝置，還包括一儲(chǔ)存單元，用以儲(chǔ)存所述電壓極性及電壓大小時(shí)變曲線。
7.一種晶片清洗方法，包括以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)一晶片；以及清洗所述晶片的表面。
8.如權(quán)利要求7所述的晶片清洗方法，其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)所述晶片的步驟還包括以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向及等轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)所述晶片。
9.如權(quán)利要求7所述的晶片清洗方法，其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)所述晶片的步驟還包括以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向及非等轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)所述晶片。
10.如權(quán)利要求7所述的晶片清洗方法，其中，所述清洗所述晶片的表面的步驟還包括以一流體清洗所述晶片的表面。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種晶片清洗裝置及其清洗方法。所述晶片清洗裝置包括一轉(zhuǎn)盤(pán)，用以承載及固定一晶片；一馬達(dá)，與所述轉(zhuǎn)盤(pán)耦接，用以轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤(pán)及所述晶片；一控制單元，電性連接于所述馬達(dá)，用以控制所述馬達(dá)以非固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤(pán)及所述晶片；以及一流體噴注器，設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤(pán)的上方，用以噴注一流體清洗所述晶片的表面。
文檔編號(hào)B08B3/02GK1958180SQ200510118759
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者彭國(guó)豪, 曾國(guó)邦 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司