清洗装置、清洗待清洗工件的方法以及清洗IC衬底传送滚轮的清洗液及方法与流程

本发明是关于一种清洗装置、清洗待清洗工件的方法以及清洗IC衬底传送滚轮的清洗液及方法。特别是一种具有高清洗效率及高清洗质量的清洗装置、清洗待清洗工件的方法以及清洗IC衬底传送滚轮的清洗液及方法。

背景技术：

参考图1，展示用于传送衬底的滚轮总成的滚轮传送单元的立体示意图。在衬底(例如：IC衬底)的制造过程中，通常利用滚轮总成以传送衬底，滚轮总成包括多个排列的滚轮传送单元9，如图1所示，每一滚轮传送单元9是由多个滚轮91及穿设通过所述多个滚轮91的滚轮轴92所组成。而在利用滚轮总成传送衬底的过程中，衬底上的一些高分子聚合物及染料(例如：还未固化的防焊层(Soler Mask)或干膜(Dry Film))常会黏附在滚轮91的表面上，造成滚轮总成的污染。

常规的清洗滚轮总成方法是将各个滚轮传送单元9自滚轮总成拆卸下来，再以人工清洗的方式逐一将黏附在滚轮传送单元9的滚轮91上的污染物予以去除；然而，利用人工清洗的方式经常无法有效地清除掉黏附在滚轮91表面上的污染物，如果滚轮单元9在清洗过后仍在其滚轮91的表面上黏附有残余的污染物，如此在进行下一个传送衬底的动作时，残余的污染物可能会透过滚轮91与衬底的接触，而交叉污染到下一个被传送的衬底，如此则会使得被传送的衬底产生刮痕或造成短路。此外，利用人工清洗的方式常容易因人为的不当清洗或擦拭而造成滚轮91表面上的损伤(因为滚轮91的材质通常为塑料，例如：聚丙烯(Polypropylene，PP))，如此会使得滚轮91的表面更容易被污染物黏附，或者造成滚轮传送单元9本身的损坏。

技术实现要素：

本发明的一方面是关于一种清洗装置。在实施例中，所述清洗装置包含第一槽、第二槽、第三槽及第四槽，其中所述第一槽包括第一槽体及至少一个第一超声波震荡器， 所述第二槽包括第二槽体及至少一个高压喷洗设备，所述第三槽包括第三槽体及至少一个第三超声波震荡器，所述第四槽包括第四槽体及至少一个第四超声波震荡器。

本揭露本发明的另一方面是关于一种清洗待清洗工件的方法。所述清洗方法包含：a)将至少一个待清洗工件浸置于一碱性清洗液中，且对所述碱性清洗液提供超声波震荡；b)将水以高压喷流方式冲洗所述待清洗工件；c)将所述待清洗工件浸置于一酸性清洗液中，且对所述酸性清洗液提供超声波震荡；及d)将所述待清洗工件浸置于水中，且对所述水提供超声波震荡。

本发明的又一方面是关于一种用于清洗IC衬底传送滚轮的清洗液。所述清洗液包含：约52.5wt％至约60wt％硫酸及/或硝酸；及约6wt％至约8.75wt％过氧化氢。

附图说明

图1展示用于传送衬底的滚轮总成的滚轮传送单元的立体示意图。

图2展示本发明的清洗装置的一实施例的示意图。

图3展示本发明的清洗装置的吊挂设备的吊挂架的一实施例的立体示意图。

图4展示本发明的清洗装置的第一槽的示意图。

图5展示本发明的清洗装置的第二槽的示意图。

图6展示本发明的清洗装置的第三槽的示意图。

图7展示本发明的清洗装置的第四槽的示意图。

图8展示本发明的清洗装置的第五槽的示意图。

具体实施方式

参考图2，展示本发明的清洗装置100的实施例的示意图。清洗装置100具有第一槽1、第二槽2、第三槽3、第四槽4、第五槽5及吊挂设备7。在本实施例中，清洗装置100是用以清洗IC衬底滚轮传送单元9的传送滚轮91(图1)；然而，可以理解的是，清洗装置100也可以用以清洗其它种类的待清洗工件。

该第一槽1具有至少一个第一槽体11及至少一个第一超声波震荡器113，在本实施例中，第一槽1具有三个第一槽体11，且每个第一槽体11内具有三个第一超声波震荡器113。在其它实施例中，第一槽1也可以具有一个、两个或三个以上的第一槽体11，且每个第一槽体11内可以具有一个或两个第一超声波震荡器113。

该第二槽2具有至少一个第二槽体21及至少一个高压喷洗设备213，在本实施例中，第二槽2具有一个第二槽体21，且第二槽体21内具有多个高压喷洗设备213。在其它 实施例中，第二槽2也可以具有一个以上的第二槽体21，且每个第二槽体21内可以具有不限数目的高压喷洗设备213。

该第三槽3具有至少一个第三槽体31及至少一个第三超声波震荡器313，在本实施例中，第三槽3具有三个第三槽体31，且每个第三槽体31内具有三个第三超声波震荡器313。在其它实施例中，第三槽3也可以具有一个、两个或三个以上的第三槽体31，且每个第三槽体31内可以具有一个或两个第三超声波震荡器313。

该第四槽4具有至少一个第四槽体41及至少一个第四超声波震荡器413，在本实施例中，第四槽41具有一个第四槽体41，且第四槽体41内具有三个第四超声波震荡器413。在其它实施例中，第四槽4也可以具有一个以上的第四槽体41，且每个第四槽体41内可以具有一个或两个第四超声波震荡器413。

该第五槽5是具有至少一个第五槽体51及至少一个风切设备515。在本实施例中，第五槽5具有一个第五槽体51，且第五槽体51内具有多个风切设备515。在其它实施例中，第五槽5也可以具有一个以上的第五槽体51，且每个第五槽体51内可以具有不限数目的风切设备515。

该吊挂设备7是可横跨第一槽体11、第二槽体21、述第三槽体31、第四槽体41及第五槽体51。吊挂设备7可吊挂起位于吊挂架71的至少一个待清洗工件，且将清洗工件依序搬移到第一槽体11、第二槽体21、第三槽体31、第四槽体41及第五槽体51。在本实施例中，待清洗工件是为滚轮传送单元9。

参考图3，展示图2中的吊挂设备7的吊挂架71的立体示意图。吊挂架71是用于安置多个滚轮传送单元9，如此使得吊挂设备7可吊挂起多个滚轮传送单元9，并将多个滚轮传送单元9搬移到第一槽体11、第二槽体21、第三槽体31、第四槽体41及第五槽体51。吊挂架71具有横向本体75及两个分别装设邻近横向本体75的两端的固持件73。每一固持件73的一端是固接于横向本体75，且两个固持件73是彼此平行。两个固持件73分别具有多个彼此相互对应的固持沟槽731，如此，滚轮传送单元9的滚轮轴92的二端可滑入所述固持沟槽731中，以使滚轮传送单元9被所述固持件73所固持。根据如图3所示的构形，一个吊挂架71可同时吊挂起多个滚轮传送单元9，在本实施例中，一个吊挂架71可吊挂12个滚轮传送单元9。

参考图4，展示图2中的第一槽1的示意图。第一槽体11是大致为具有上开口的槽体，其是用于容纳碱性清洗液81。因第一槽体11需用于容纳碱性清洗液81，第一槽体11是使用抗碱腐蚀材质所制成，如可用不锈钢材料所制成，尤其优选为使用SUS316-3t等级以上的不锈钢材质。第一槽体11内具有至少一个第一超声波震荡器113，而由图4 所示的实施例，第一槽体具有两个第一超声波震荡器113设置于其侧壁及一个第一超声波震荡器113设于其底部。第一超声波震荡器113是用于提供容纳于第一槽体11中的碱性清洗液81超声波震荡。在本实施例中，第一槽1更具有第一承载装置12，邻设于第一槽体11，用以承载吊挂架71。在本实施例中，第一承载装置12是位于第一槽体11的上开口附近；在其它实施例中，第一承载装置12也可以位于其它位置。

当吊挂设备7(图2)的吊挂架71吊起多个欲清洁的滚轮传送单元9并将吊挂架71置放于第一承载装置12上，以使多个欲清洁的滚轮传送单元9浸泡于碱性清洗液81中，第一槽体11内的第一超声波震荡器113可提供碱性清洗液81超声波震荡，此时，碱性清洗液81可去除残留在滚轮传送单元9的滚轮91上的高分子聚合物。在本实施例中，由第一超声波震荡器113所提供的超声波震荡的功率范围是在2000W至3800W之间。

此外，第一槽1可更具有热交换器(未示出)，用于提升容纳于第一槽体11中的碱性清洗液81的温度，如此可加强碱性清洗液81与残留在滚轮传送单元9的滚轮91上的高分子聚合物之间的活性作用，以进一步提升碱性清洗液81去除滚轮91上的高分子聚合物的清洗效率。在本实施例中，碱性清洗液81的清洗温度范围是在于约50℃至约60℃之间。此外，为避免碱性清洗液81产生过高的温度而造成碱性清洗液81不稳定，第一槽1进一步具有冷却系统(未示出)，冷却系统可适时的作用以使碱性清洗液81不会产生过高的温度，或可维持优选的清洗温度。

参考图5，展示图2中的第二槽2的示意图。第二槽体21是大致为具有上开口的槽体，其内具有至少一个高压喷洗设备213，如图5所示，第二槽体21的二内侧壁上装设有多个高压喷洗设备213。第二槽体21主要容纳由高压喷洗设备213所喷出的水，故其可使用塑料材料所制成，例如为使用聚丙烯(Polypropylene，PP)材料所制成；此外，第二槽体21不只容纳由高压喷洗设备213所喷出的水，也包含由滚轮传送单元9所冲洗下来的少量的残余碱性清洗液，故可使用不锈钢材料制成第二槽体21，例如可使用SUS316-3t等级以上的不锈钢材质。在本实施例中，第二槽2更具有第二承载装置22，邻设于第二槽体21，用以承载吊挂架71。在本实施例中，第二承载装置22是位于第二槽体21的上开口附近；在其它实施例中，第二承载装置22也可以位于其它位置。

当吊挂设备7(图2)的吊挂架71将通过第一槽1清洗的滚轮传送单元9自第一槽体11移到第二槽体21中(此时吊挂架71是置放于第二承载装置22)，第二槽体21内的高压喷洗设备213可提供高压水洗以冲洗滚轮传送单元9上所残余的碱性清洗液。在本实施例中，高压喷洗设备213所提供的喷洗水洗的压力大致为1kg/cm²，且高压喷洗设备213可沿第二槽体21的高度方向上下移动，如此以提供更全面的高压水洗。在其它实施 例中，高压设备213不只可设置于第二槽体21的内侧壁上，也可视需要设置于第二槽体21的内部的其它位置，如第二槽体21内部的底部或顶部。

参考图6，展示图2中的第三槽3的示意图。第三槽体31是大致为具有上开口的槽体，其是用于容纳一酸性清洗液82。因第三槽体31需用于容纳酸性清洗液82，第三槽体31是使用抗酸腐蚀材质所制成，如可用不锈钢材料所制成，尤其优选为使用SUS316-3t等级以上的不锈钢材质。第三槽体31内具有至少一个第三超声波震荡器313，而由图6所示的实施例，第三槽体31内具有两个第三超声波震荡器313设置于其侧壁及一个第三超声波震荡器313设于其底部。第三超声波震荡器313是用于提供容纳于第三槽体31中的酸性清洗液82超声波震荡。在本实施例中，第三槽3更具有第三承载装置32，邻设于第三槽体31，用以承载吊挂架71。在本实施例中，第三承载装置32是位于第三槽体31的上开口附近；在其它实施例中，第三承载装置32也可以位于其它位置。

当吊挂设备7(图2)的吊挂架71将通过第二槽2高压水洗的滚轮传送单元9自第二槽体21移到第三槽体31中(此时吊挂架71是置放于第三承载装置32)，以使多个滚轮传送单元9浸泡于酸性清洗液82中，第三槽体31内的第三超声波震荡器313可提供酸性清洗液82超声波震荡，此时，酸性清洗液82可去除残留在滚轮传送单元9的滚轮91上的染色剂。在本实施例中，由第三超声波震荡器313所提供的超声波震荡的功率范围是在2000W至3800W之间。第三超声波震荡器313所提供的超声波震荡的功率与第一超声波震荡器113所提供的超声波震荡的功率可相同或不同。

此外，第三槽3可更具有热交换器(未示出)，用于提升容纳于第三槽体31中的酸性清洗液82的温度，如此可加强酸性清洗液82与残留在滚轮传送单元9的滚轮91上的染色剂之间的活性作用，以进一步提升酸性清洗液82去除滚轮91上的染色剂的清洗效率。在本实施例中，酸性清洗液82的清洗温度范围是在于约50℃至约60℃之间。此外，为避免酸性清洗液82产生过高的温度而造成酸性清洗液82不稳定，第三槽3进一步具有冷却系统(未示出)，冷却系统可适时的作用以使酸性清洗液82不会产生过高的温度，或可维持优选的清洗温度。

参考图7，展示图2中的第四槽4的示意图。第四槽体41是大致为具有上开口的槽体，其是用于容纳水83。因第四槽体41主要容纳水83，故其可使用塑料材料所制成，例如为使用聚丙烯(Polypropylene，PP)材料所制成；此外，因第四槽体41不只容纳水83，也包含由滚轮传送单元9所冲洗下来的少量的残余酸性清洗液，故可使用不锈钢材料制成第二槽体41，尤其优选可使用SUS316-3t等级以上的不锈钢材质。第四槽体41内具有至少一个第四超声波震荡器413，而由图7所示的实施例，第四槽体41具有两个 第四超声波震荡器413设置于其侧壁及一个第四超声波震荡器413设于其底部。第四超声波震荡器413是用于提供容纳于第四槽体41中的水83超声波震荡。在本实施例中，第四槽4更具有第四承载装置42，邻设于第四槽体41，用以承载吊挂架71。在本实施例中，第四承载装置42是位于第四槽体41的上开口附近；在其它实施例中，第四承载装置42也可以位于其它位置。

当吊挂设备7(图2)的吊挂架71将通过第三槽3清洗的滚轮传送单元9自第三槽体31移到第四槽体41中(此时吊挂架71是置放于第四承载装置42)，以使多个滚轮传送单元9浸泡于水83中，第四槽体41内的第四超声波震荡器413可提供水83超声波震荡，此时，水83可去除残留在滚轮传送单元9的滚轮91上的酸性清洗液。在本实施例中，由第四超声波震荡器413所提供的超声波震荡的功率范围是在2000W至3800W之间。第四超声波震荡器413所提供的超声波震荡的功率与第一超声波震荡器113或第三超声波震荡器313所提供的超声波震荡的功率可相同或不同。

参考图8，展示图2中的第五槽5的示意图。通常，欲清洁的滚轮传送单元9经过上述第一槽1至第四槽4的连续清洗过程已清洁完成；然而，清洗装置100也可进一步具有第五槽5，第五槽5是为风切槽，其具有第五槽体51、多个风切设备515及第五承载装置52。第五槽体51大致为具有上开口的槽体，且其材质不限。如图8所示，第五槽体51的二内侧壁上装设有多个风切设备515。当吊挂设备7(图2)的吊挂架71将通过第四槽4清洗的滚轮传送单元9自第四槽体41移到第五槽体51中(此时吊挂架71是置放于第五承载装置52)，第五槽体51内的风切设备515是可提供风吹气流以风干滚轮传送单元9上所残余的水。

再参考图2，以下是说明本发明的清洗待清洗工件的清洗方法的实施例。在本实施例中，待清洗工件是为滚轮传送单元9：然而在其它实施例中，待清洗工件也可以是其它种类的工件。在图2所示的实施例中，使用者可将至少一个欲清洗的滚轮传送单元9吊挂于吊挂设备7的吊挂架71上，吊挂架71可同时安置十两个滚轮传送单元9，而吊挂设备7具有三个吊挂架71，故吊挂设备7可同时吊起三十六个欲清洗的滚轮传送单元9。

首先，将至少一个待清洗工件浸置于碱性清洗液中，且对碱性清洗液提供超声波震荡。在本实施例中，使用者可利用遥控或手动的方式将吊挂设备7所吊挂的多个滚轮传送单元9置放于第一槽1的第一槽体11中，以使所述滚轮传送单元9浸泡于碱性清洗液81中。在本实施例中，待清洗工件是为滚轮传送单元9上的IC衬底传送滚轮92，碱性清洗液81包括氢氧化钠(NaOH)、乙二醇单丁醚(Ethylene Glycol Monobutyl Ether)及水。 当所述滚轮传送单元9浸泡于碱性清洗液81中，可开启第一槽体11内的第一超声波震荡器113，以对碱性清洗液81提供超声波震荡，如此，黏附于滚轮传送单元9的滚轮91上的高分子聚合物可被具有超声波震荡的碱性清洗液81所清除。再者，使用者可利用第一槽体11内的热交换器及冷却系统以加热及冷却碱性清洗液81，而将碱性清洗液81的清洗温度范围控制在于约50℃至约60℃之间，以增加碱性清洗液81与残留在滚轮传送单元9的滚轮91上的高分子聚合物之间的活性作用，如此可进一步提升碱性清洗液去除滚轮91上的高分子聚合物的清洗效率。

接着，将水以高压喷流方式冲洗待清洗工件。在本实施例中，当所述滚轮传送单元9经过第一槽1的碱性清洗液81的清洗过后，使用者可利用遥控或手动的方式将吊挂设备7所吊挂的多个滚轮传送单元9由第一槽1的第一槽体11移动到第二槽2的第二槽体21中。当所述滚轮传送单元9被移动到第二槽体21中，第二槽体21内的高压喷洗设备213是可提供高压水洗以冲洗滚轮传送单元9上所残余的碱性清洗液，如之前所述，高压喷洗设备213所提供的优选喷洗水洗的压力大致为1kg/cm²。

接着，将待清洗工件浸置于酸性清洗液中，且对酸性清洗液提供超声波震荡。在本实施例中，当所述滚轮传送单元9经过第二槽2的高压水洗过后，使用者可利用遥控或手动的方式将吊挂设备7所吊挂的多个滚轮传送单元9由第二槽2的第二槽体21移动到第三槽3的第三槽体31中，以使所述滚轮传送单元9浸泡于酸性清洗液82中。在本实施例中，酸性清洗液82包含约52.5wt％至约60wt％硫酸(H₂SO₄)及/或硝酸(HNO₃)，以及约6wt％至约8.75wt％过氧化氢(H₂O₂)。在本实施例中，酸性清洗液82是由浓度为70wt％至75wt％的硫酸溶液及/或硝酸溶液，以及浓度为30wt％至35wt％的过氧化氢溶液所制备，其中硫酸溶液及/或硝酸溶液占清洗液82的75wt％至80wt％，且过氧化氢溶液占清洗液82的20wt％至25wt％。

当所述滚轮传送单元9浸泡于酸性清洗液82中，可开启第三槽体31内的第三超声波震荡器313，以对酸性清洗液82提供超声波震荡，如此，黏附于滚轮传送单元9的滚轮91上的染色剂可被具有超声波震荡的酸性清洗液82所清除。如之前所述，由第三超声波震荡器313所提供的超声波震荡的功率范围是在2000W至3800W之间。再者，使用者可利用第三槽体31内的热交换器及冷却系统以加热及冷却酸性清洗液82，而将酸性清洗液82的清洗温度范围控制在于约50℃至约60℃之间，以增加酸性清洗液82与残留在滚轮传送单元9的滚轮91上的染色剂之间的活性作用，如此可进一步提升酸性清洗液82去除滚轮91上的染色剂的清洗效率。

接着，将待清洗工件浸置于水中，且对水提供超声波震荡。在本实施例中，当所述 滚轮传送单元9经过第三槽3的酸性清洗液82的清洗过后，使用者可利用遥控或手动的方式将吊挂设备7所吊挂的多个滚轮传送单元9由开第三槽3的第三槽体31移动到第四槽4的第四槽体41中，以使所述滚轮传送单元9浸泡于水83中。当所述滚轮传送单元9浸泡于水83中，可开启第四槽体41内的第四超声波震荡器413，以对水83提供超声波震荡，如此，残余于滚轮传送单元9的滚轮91上的酸性清洗液可被具有超声波震荡的水83所清除。如之前所述，由第四超声波震荡器413所提供的超声波震荡的功率范围是在2000W至3800W之间。

最后，当所述滚轮传送单元9经过第四槽4的水83的清洗过后，使用者可利用遥控或手动的方式将吊挂设备7所吊挂的多个滚轮传送单元9由第四槽4的第四槽体41移动到第五槽5的第五槽体51中。当所述滚轮传送单元9被移动到第五槽体51中，第五槽体51内的风切设备515可提供风切气流以风干滚轮传送单元9上所残余的水。

在本实施例中，清洗装置100及清洗方法可达到自动化清洗的效果，因而可节省人力，提高清洗效率。再者，清洗装置100及清洗方法可有效地清除掉黏附在工件表面上的污染物，且不需人工擦拭，而可提高清洗品质。

惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，习于此技术的人士对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如后述的权利要求书所列。