专利名称：处理基材的设备和方法
技术领域：
本发明涉及处理基材的设备和方法，更具体而言，涉及一种通过在 填充有处理液的处理槽中浸渍晶片来清洁晶片的使用处理槽处理基材的 设备，以及一种使用该设备处理基材的方法。
背景技术：
制造半导体器件的方法包括从半导体晶片上除去诸如微粒金属杂 质、有机污染物和表面薄膜等各种异物的清洁处理。在进行清洁处理的 设备中的批处理型晶片清洁设备包括基材清洁单元。基材清洁单元是进 行晶片清洁的单元。基材清洁单元包括多个处理槽。各处理槽具有大致 相同的结构，并且邻近配置。处理液经供应管线供应到各处理槽，并贮 存在各处理槽中。当清洁晶片时，通过在处理槽内贮存的处理液中浸渍 晶片来清洁晶片。
然而，由于在清洁处理中支撑晶片的支撑元件的原因，在具有上述 结构的清洁设备中晶片的清洁效率可能下降。在清洁处理中，处理槽中 浸渍的晶片置于支撑元件上，并且被支撑元件支撑着。此时，晶片上与 支撑元件接触的一部分未被处理槽中的处理液清洁。其结果是，当进行 后续程序时，晶片处理程序的效率可能下降。
发明内容
一些实施方案提供了一种清洁基材的设备。所述设备包括第一处理槽、第二处理槽和转移部，所述第一处理槽包括具有填充有处理液的空 间的第一壳体和在处理中在所述第一壳体内支撑所述基材的第一支撑元 件，所述第二处理槽包括具有填充有处理液的空间的第二壳体和在处理 中在所述第二壳体内支撑所述基材的第二支撑元件，所述转移部将所述 基材转移到所述第一处理槽和所述第二处理槽，其中所述第一支撑元件 和第二支撑元件的形状使得在处理中所述第一支撑元件和第二支撑元件
与所述基材接触的点不同。
一些实施方案提供了一种清洁基材的方法。所述方法包括通过在处 理槽的处理液中浸渍基材以清洁所述基材，其中至少两个处理槽通过支 撑浸渍在所述处理液中的基材的不同点来清洁所述基材。
附图用于进一步理解本发明，其并入本说明书中并构成它的一部分。 附图阐明本发明的示例性实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原
理。在附图中
图1是根据本发明的处理基材的设备的俯视平面图。 图2是图l示出的晶片清洁单元的主视图。 图3是图l示出的晶片清洁单元的侧视图。
图4是图3示出的舟形件的立体图。
图5是图3示出的舟形件支撑晶片的示图。
图6~9是根据本发明其他实施例的舟形件的立体图和舟形件支撑晶 片的示图。
图IO是阐明根据本发明处理基材的方法的流程图。
具体实施例方式
下面参照显示本发明实施例的附图更详细地描述本发明。然而，本 发明可以体现为多种不同形式，并且不应当认为本发明受限于在此提出 的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本发明的公开内容清楚和完整，并向本领域技术人员全面地表达本发明的范围。在附图中，为清楚 显示可以将各层和各区域的尺寸以及相对尺寸放大。同样的附图标记始 终指同样的元件。
图1是根据本发明的处理基材的设备的俯视平面图，图2是图1示 出的晶片清洁单元的主视图，图3是图1示出的晶片清洁单元的侧视图，
图4是图3示出的舟形件的立体图。
参照图1，处理基材的设备l进行半导体基材ff面，称作晶片)处理 的过程。处理基材的设备l包括盒子处理单元、第一晶片转移单元30、 晶片清洁单元40和第二晶片转移单元50。
盒子处理单元对接收多个晶片的元件(下面，称作盒子)进行处理。 储集单元用作盒子处理单元。该储集单元包括盒子接收部IO和盒子转移 部20。多个盒子C被转移到盒子接收部10，盒子接收部10接收多个盒 子。盒子接收部10包括在盒子接收部10中运送盒子C的运入部12和从 盒子接收部10运出盒子C的运出部14。盒子C沿着盒子接收部10的行 与列二维地被装载。
盒子转移部20将置于盒子接收部10中的盒子C转移到第一晶片转 移单元30。盒子转移部20包括至少一个转移臂22。转移臂22将置于盒 子接收部10的板16上的盒子C转移到第一晶片转移单元30的机械手 32和34处理置于盒子中的晶片的位置。转移臂22沿导轨24前后线性地 移动，并到达对在置于盒子接收部10内的盒子中需要被处理的盒子进行 处理的位置。
第一晶片转移单元30在盒子处理单元和晶片清洁单元40之间转移 晶片W。第一晶片转移单元30包括第一机械手32和第二机械手34。第 一机械手32将晶片W从盒子处理单元转移到晶片清洁单元40，第二机 械手34从清洁单元40转移完成清洁处理的晶片W。
基材清洁单元40对晶片W进行清洁处理。基材清洁单元40 (下面， 称作晶片清洁单元)包括转移部100、第一清洁部200和第二清洁部300。 第一清洁部200和第二清洁部300配置在转移部100的两侧。第一清洁部200和第二清洁部300沿着设备1的长度方向平行配置。第一清洁部 200和第二清洁部300均包括多个处理槽。
第二晶片转移单元50将晶片W从第一清洁部200转移到第二清洁 部300。第二晶片转移单元50包括第三机械手52和导轨54。第三机械 手52沿导轨54移动。第三机械手52沿导轨54前后线性地移动。第三 机械手52接收完成清洁处理的晶片W，并将晶片W转移到第二清洁部 300。
参照图2和图3，转移部100将晶片W转移到第一清洁部200和第 二清洁部300。转移部IOO包括第一机械手IIO和第二机械手120。第一 机械手IIO包括第一臂112和导轨114。第一臂112沿导轨114移动，并 将晶片W转移到第一清洁部200的各处理槽。按相同方式，第二机械手 120包括第二臂122和导轨124。第二臂122沿导轨124移动，并将晶片 W转移到第二清洁部300的各处理槽。
第一清洁部200和第二清洁部300进行清洁晶片W的处理。第一清 洁部200和第二清洁部300包括多个处理槽。各处理槽使用处理液来清 洁晶片W。此时，各处理槽可以使用不同的溶液或者使用相同的处理液。
在一个实施例中，第一清洁部200和第二清洁部300均包括四个处 理槽。沿直线配置第一清洁部200和第二清洁部300所包括的处理槽， 并且每个处理槽中使用的处理液可以不同。所有的处理槽或一部分处理 槽可以使用相同的处理液。在本实施例中，第一清洁部200中的处理槽 称作第一至第四处理槽210、 220、 230和240，第二清洁部300中的处理 槽称作第五至第八处理槽。然而，可以不同地配置第一至第八处理槽210、 220、 230、 240、 310、 320、 330和340。
每个处理槽具有大致相同的构造和结构，但是支撑晶片W的支撑元 件(下面，称作舟形件)的结构不同。因此，在本实施例中，详细说明第一 处理槽210的构造，以及说明第二至第八处理槽220、 230、 240、 310、 320、 330和340的舟形件。
第一处理槽210包括第一壳体212、第一舟形件214、第一喷嘴216 和第一供应管线218。第一壳体212包括清洁晶片W的空间。第一壳体212包括内槽212a和外槽212b。内槽212a填充有处理液，并提供在清 洁处理中于其内浸渍晶片W的空间。外槽212b包围着内槽212a的侧面， 并容纳从内槽212a溢出的处理液。在清洁处理中第一舟形件214在第一 壳体212内部支撑晶片W。第一舟形件214支撑多个晶片W，使得晶片 W垂直放置。第一供应喷嘴216从第一供应管线218接收处理液，并将 处理液喷射到置于第一舟形件214上的晶片W上。处理液是一种从晶片 W表面除去残留异物的化学品溶液。
在内槽212a内部，第一舟形件214在清洁处理中支撑晶片W,使得 晶片W垂直放置。在一个实施例中，参照图4，第一舟形件214包括第 一支撑部214a和第二支撑部214b。第一支撑部214a和第二支撑部214b 呈条状，并且彼此平行地间隔预定距离分开。与晶片W边缘的一部分接 触的接触部214a，和214b，分别在第一支撑部214a和第二支撑部214b上 形成。接触部214a'和214b'包括于其中插入晶片W边缘的一部分的凹槽。 浸在处理槽210的内槽212a中的晶片W边缘的一部分通过插在于第一 支撑部214a和第二支撑部214b上形成的接触部214a，和214b，中而被支 撑着。
第二处理槽220具有与第一处理槽210大致相同的构造。艮卩，第二 处理槽220包括第二壳体222、第二舟形件224、第二喷嘴226和第二供 应管线228。第二壳体222内部设有填充处理液的空间。在第二壳体222 内部，第二舟形件224支撑晶片W。第二喷嘴226从第二供应管线228 接收处理液，并在清洁处理中将处理液喷射到置于第二舟形件224上的 晶片W上。
在清洁处理中处理槽210、 220、 230、 240、 310、 320、 330和340 中所包括的各舟形件支撑晶片W的不同部分。各舟形件的支撑部之间的 距离可以不同，使得各舟形件通过与晶片W的不同部分接触而支撑晶片 W。参照图4，第二舟形件224的第一支撑部224a和第二支撑部224b之 间的距离d2大于第一舟形件214的第一支撑部214a和第二支撑部214b 之间的距离dl。因此，如图5所示，晶片W与第一处理槽210的第一支 撑部214a和第二支撑部214b接触的接触点Pl和P2不同于晶片W与第二处理槽220的第一支撑部224a和第二支撑部224b接触的接触点PI' 和P2，。
在上述实施例中，说明了具有两个支撑部的舟形件。然而，舟形件 的数量、形状和结构可以有各种变化。例如，根据本发明另一个实施例 的舟形件包括三个支撑元件。
参照图6，根据另一个实施例的第一处理槽210的第一舟形件214' 包括第一至第三支撑部214a、 214b和214c。第一支撑部214a和第二支 撑部214b相对于第三支撑部214c两侧对称地配置。第一支撑部214a和 第二支撑部214b的接触部214a'和214b'的高度大于支撑部214c的接触 部214c，的高度。按相同方式，第二处理槽220的第二舟形件224，包括第 一至第三支撑部224a、 224b和224c。第一至第三支撑部224a、 224b和 224c具有与第一处理槽210的第一舟形件214'大致相同的结构。第二舟 形件224，的第一支撑部224a和第二支撑部224b之间的距离d2大于第一 舟形件214，的第一支撑部214a和第二支撑部214b之间的距离dl。如图 7所示，当在第一处理槽210中清洁晶片W时晶片W与第一舟形件214' 的第一至第三支撑部214a、 214b和214c接触的接触点Pl、 P2和P3不 同于当在第二处理槽220中清洁晶片W时晶片W与第二舟形件224'的 第一至第三支撑部224a、 224b和224c接触的接触点Pl'、 P2，和P3，。
具有根据本发明另一个实施例的舟形件的晶片清洁单元40包括比 具有根据一个实施例的舟形件的晶片清洁单元40更多的晶片支撑部。其 结果是，在清洁处理中以更稳定的状态支撑着晶片W。
在另一个实施例中，舟形件包括四个支撑部。参照图8，第一处理 槽210的第一舟形件214"包括第一至第四支撑部214a、 214b、 214c和 214d。第一支撑部214a和第二支撑部214b相对于垂直穿过置于第一舟 形件214"上的晶片W中央的垂直线XI两侧对称地配置。第三支撑部 214c和第四支撑部214d在第一支撑部214a和第二支撑部214b之间相对 于垂直线XI两侧对称地配置。第一支撑部214a和第二支撑部214b的接 触部214a，和214b，的高度大于第三支撑部214c和第四支撑部214d的接 触部214c，和214d，的高度。第二处理槽220的第二舟形件224"包括第一 至第四支撑部224a、 224b、 224c和224d。第一至第四支撑部224a、 224b、224c和224d均具有与第一处理槽210的第一舟形件214"的各支撑部大 致相同的结构。第二舟形件224"的第一支撑部224a和第二支撑部224b 之间的距离d3大于第一舟形件214"的第一支撑部214a和第二支撑部 214b之间的距离dl。此外，第二舟形件224"的第三支撑部224c和第四 支撑部224d之间的距离d4大于第一舟形件214"的第三支撑部214c和 第四支撑部214d之间的距离d2。
因此，如图9所示，在清洁处理中晶片W与第一舟形件214"的第 一至第四支撑部214a、 214b、 214c和214d接触的接触点Pl、 P2、 P3和 P4不同于晶片w与第二舟形件224"的第一至第四支撑部224a、 224b、 224c和224d接触的接触点Pl'、 P2'、 P3，和P4'。
具有根据本发明再一个实施例的舟形件的晶片清洁单元包括比具有 根据另一个实施例的舟形件的晶片清洁单元更多的晶片支撑部。其结果 是，在清洁处理中以更稳定的状态支撑着晶片W。在各处理槽中所包括 的舟形件的支撑部的位置可以不同，使得各处理槽中所包括的舟形件的 支撑部与晶片W的不同点接触。
参照图10，详细说明基材处理设备处理基材的方法。图IO是阐明 根据本发明处理基材的方法的流程图。如果开始对基材进行处理，则将 盒子C运入储集单元中(S110)。 g卩，在盒子接收部10中通过盒子接收部 10的运入部12运入用来接收将在其上进行清洁处理的晶片W的盒子C。 在运入部12中运入的盒子C通过盒子转移部20的转移臂22 二维地排列 在盒子接收部10的预定位置上。
第一晶片转移单元30将从盒子转移部20的转移臂22接收的盒子C 中的晶片W运出，然后将晶片W转移到晶片清洁单元40 (S120)。艮P， 第一机械手32将从转移臂22接收的盒子C中的晶片W依次运出，然后 将晶片W转移到晶片清洁单元40的第一臂112。
晶片清洁单元40清洁己接收的晶片W(S130)。即，转移部100的第 一机械手110使晶片W浸渍在第一清洁部200的各处理槽210中，从而 除去残留的异物。转移部IOO的第二机械手120使晶片W浸渍在第二清洁部300的各处理槽310中，从而除去晶片W上残留的异物。后面将说 明使用晶片清洁单元40的晶片清洁处理。
将完成清洁处理的晶片W转移到盒子处理单元中的盒子C (S140)。 即，通过第二机械手34将使用第二清洁部300完成清洁处理的晶片W 运入盒子转移部20的盒子C中。通过储集单元的运出部14将包括已完 成清洁处理的晶片W的盒子C从设备l运出，并转移到进行后续处理的 设备(S150)。
在进行晶片清洁处理时，每个处理槽支撑着晶片W的不同点，并清 洁晶片W(S130)。 g卩，转移部IOO的第一机械手IIO使晶片W浸渍在第 一处理槽210的内槽212中。在第一处理槽210的内槽212中浸渍的晶 片W被置于第一舟形件214上。通过在形成于第一舟形件214的第一支 撑部214a和第二支撑部214b上的凹槽214a，和214b，中插入而支撑晶片 W边缘的一部分。如果晶片W置于第一舟形件214上，则第一喷嘴216 从第一供应管线218接收处理液，并将第一处理液喷射到置于第一舟形 件214上的晶片W上。晶片W与第一支撑部214a和第二支撑部214b 接触的点Pl和P2未被第一处理液完全清洁。
当在第一处理槽210中完成晶片W清洁时，第一机械手110从第一 处理槽210运出晶片W，并将晶片W浸渍在第二处理槽220的内槽222 中。在第二处理槽220中浸渍的晶片W被置于舟形件224上。晶片W 与第二舟形件224的第一支撑部224a和第二支撑部224b接触的接触点 Pl'和P2'不同于晶片W与第一舟形件214的第一支撑部214a和第二支 撑部214b接触的接触点Pl和P2。当晶片W置于第二舟形件224上时， 第二喷嘴226从第二供应管线228接收处理液，并将处理液喷射到晶片 W上。第二处理槽220的第二供应管线228供应的第二处理液可以不同 于第一处理槽210的第一供应管线218供应的第一处理液。可选择地， 第一处理液可以与第二处理液相同。第二喷嘴226喷射的第二处理液除 去晶片W表面上残留的异物，并也除去在第一处理槽210中未被清洁的 晶片W的边缘点Pl和P2上的异物。
当在第二处理槽220中完成晶片W清洁时，第一机械手110使晶片 W依次浸渍在第三处理槽230和第四处理槽240中，第三处理槽230和第四处理槽240清洁已浸渍的晶片W。如图3所示，第三处理槽230的 第三舟形件234的第一支撑部和第二支撑部之间的距离d3不同于第四处 理槽240的第四舟形件244的第一支撑部和第二支撑部之间的距离d4。 其结果是，第三舟形件234和第四舟形件244与晶片W边缘的不同点接 触。因此，第一至第四处理槽210、 220、 230和240的第一至第四舟形 件分别与晶片W的不同点接触，并进行清洁处理。
如果完成第一清洁部200的晶片W清洁，则进行第二清洁部300的 晶片W清洁。S卩，第二晶片转移单元50将晶片W从第一清洁部200转 移到第二清洁部300。第二机械手120使晶片W依次浸渍在第五至第八 处理槽310、 320、 330和340中，第五至第八处理槽310、 320、 330和 340依次清洁晶片W。第五至第八处理槽310、 320、 330和340的舟形 件的第一支撑部和第二支撑部之间的距离不同，使得第五至第八处理槽 310、 320、 330和340的舟形件分别与晶片W的不同点接触，并进行清 洁处理。
将完成清洁处理的晶片W转移到盒子处理单元的盒子C (S140)。即， 通过第一晶片转移单元30的第二机械手34将使用第二清洁部300完成 清洁处理的晶片W运入盒子转移部20的盒子C中(S140)。通过储集单 元的运出部14将用来接收已完成清洁处理的晶片W的盒子C从设备1 运出，并转移到进行后续处理的设备(S150)。
如上所述，在根据本发明的晶片清洁单元和基材处理设备中，各处 理槽的舟形件的支撑部之间的距离不同，使得各处理槽的舟形件分别与 晶片W的不同点接触，并进行清洁处理。因此，由于与任一处理槽的舟 形件接触而未被清洁的晶片W的点可以在不同的处理槽中被清洁，从而 改善清洁处理的效率。
权利要求
1.一种处理基材的设备，包括第一处理槽，包括具有填充有处理液的空间的第一壳体和在处理中在所述第一壳体内支撑所述基材的第一支撑元件；第二处理槽，包括具有填充有处理液的空间的第二壳体和在处理中在所述第二壳体内支撑所述基材的第二支撑元件；以及将所述基材转移到所述第一处理槽和所述第二处理槽的转移部，其中所述第一支撑元件和第二支撑元件的形状使得在处理中所述第一支撑元件和第二支撑元件与所述基材接触的点不同。
2. 如权利要求l所述的设备，其中所述第一支撑元件和第二支撑元 件在处理中支撑所述基材，使得所述基材垂直地置于所述壳体的内部， 其中所述第一支撑元件和第二支撑元件中的每一个还包括与所述基材边 缘的一部分接触的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和第二支 撑部相对于垂直穿过在所述壳体内部浸渍的所述基材中央的垂直线两侧 对称地配置，其中所述第一支撑元件的所述第一支撑部和第二支撑部之 间的距离不同于所述第二支撑元件的所述第一支撑部和第二支撑部之间 的距离。
3. 如权利要求2所述的设备，其中所述第一支撑部和第二支撑部中 的每一个具有在处理中与所述基材接触的接触部，以及其中所述第一支撑部的接触部的高度与所述第二支撑部的接触部的高度相同。
4. 如权利要求l所述的设备，其中所述第一支撑元件和第二支撑元 件在处理中支撑所述基材，使得所述基材垂直地置于所述壳体的内部， 其中所述第一支撑元件和第二支撑元件中的每一个还包括与所述基材边 缘的一部分接触的第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部，所述第一支 撑部和第二支撑部配置在所述第三支撑部的两侧，其中所述第一支撑元 件的所述第一支撑部和第二支撑部之间的距离不同于所述第二支撑元件 的所述第一支撑部和第二支撑部之间的距离。
5. 如权利要求4所述的设备，其中所述第一支撑部、第二支撑部和 第三支撑部中的每一个具有在处理中与所述基材接触的接触部，其中所 述第一支撑部的接触部的高度与所述第二支撑部的接触部的高度相同， 以及其中所述第三支撑部的接触部的高度低于所述第一支撑部和第二支 撑部的接触部的高度。
6. 如权利要求5所述的设备，其中所述第一支撑部和第二支撑部相 对于垂直穿过在处理中于所述壳体内部浸渍的所述基材中央的垂直线两 侧对称地形成。
7. 如权利要求l所述的设备，其中所述第一支撑元件和第二支撑元件在处理中支撑所述基材，使得所述基材垂直地置于所述壳体的内部，其中所述第一支撑元件和第二支撑元件中的每一个还包括与所述基材边缘的一部分接触的第一支撑部、第二支撑部、第三支撑部和第四支撑部，所述第一支撑部和第二支撑部相对于垂直穿过所述基材中央的垂直线两侧对称地配置，所述第三支撑部和第四支撑部相对于垂直穿过所述基材中央的垂直线两侧对称地配置并且位于所述第一支撑部和第二支撑部之间，其中所述第一支撑元件的所述第一支撑部和第二支撑部之间的距离不同于所述第二支撑元件的所述第一支撑部和第二支撑部之间的距离， 以及其中所述第一支撑元件的所述第三支撑部和所述第四支撑部之间的距离不同于所述第二支撑元件的所述第三支撑部和所述第四支撑部之间 的距离。
8. 如权利要求7所述的设备，其中所述第一支撑部、第二支撑部、 第三支撑部和第四支撑部中的每一个具有在处理中与所述基材接触的接 触部，其中所述第一支撑部的接触部的高度与所述第二支撑部的接触部 的高度相同，其中所述第三支撑部的接触部的高度与所述第四支撑部的 接触部的高度相同，以及其中所述第一支撑部和第二支撑部的接触部的 高度高于所述第三支撑部和第四支撑部的接触部的高度。
9. 如权利要求1~8中任一项所述的设备，其中所述第一处理槽和所 述第二处理槽邻近配置。
10. 如权利要求1~8中任一项所述的设备，其中所述第一清洁部包 括向所述第一壳体供应第一处理液的供应管线，以及其中所述第二清洁 部包括向所述第二壳体供应不同于所述第一处理液的第二处理液的供应 管线。
11. 如权利要求1~8中任一项所述的设备，其中所述第一清洁部包 括向所述第一壳体供应第一处理液的供应管线，以及其中所述第二清洁 部包括向所述第二壳体供应所述第一处理液的供应管线。
12. —种处理基材的方法，包括在处理槽的处理液中浸渍基材以清洁所述基材，其中至少两个处理 槽通过支撑浸渍在所述处理液中的基材的不同点来清洁所述基材。
13. 如权利要求12所述的方法，其中所述处理槽包括填充有处理液 的多个壳体和设于每个壳体中并支撑所述基材的支撑元件，其中通过使 所述各支撑元件的形状不同而支撑所述基材的不同点。
14. 如权利要求13所述的方法，其中所述支撑元件在处理中支撑所 述基材，使得所述基材垂直地置于所述壳体的内部，以及其中通过使各 处理槽中第一支撑部和第二支撑部之间的距离不同而支撑所述基材的不 同点，所述第一支撑部与在穿过浸渍于所述壳体中的基材中央的垂直线 的一侧基材边缘接触，所述第二支撑部与在穿过浸渍于所述壳体中的基 材中央的垂直线的另一侧基材边缘接触。
15. 如权利要求12~14中任一项所述的方法，其中至少两个处理槽 使用不同的处理液清洁所述基材。
16. 如权利要求12~14中任一项所述的方法，其中至少两个处理槽使用相同的处理液清洁所述基材。
17.如权利要求12~15中任一项所述的方法，其中通过将在任一个 处理槽中刚完成清洁处理的基材浸渍在相邻的另一个处理槽中进行所述 基材的清洁。
全文摘要
本发明提供一种通过在填充有处理液的处理槽中浸渍基材来清洁基材的设备以及一种使用所述设备清洁基材的方法。在处理中每个处理槽上设置的舟形件通过与基材的不同点接触而支撑基材。由于在各处理槽中每个舟形件所支撑的基材的接触点不同，从而在任一处理槽中未被清洁的基材的接触点可以在不同的处理槽中被清洁。因此，清洁处理的效率得以改善。
文档编号H01L21/306GK101409212SQ20081014889
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月9日 优先权日2007年10月10日
发明者安孝俊, 朴贵秀 申请人:细美事有限公司