专利名称：湿式清洗装置及基片清洗方法
技术领域：
本发明涉及一种湿式清洗装置，尤其涉及将湿式清洗装置中用于清洗抓持基片的自动夹头(Robot Chuck)的自动夹头清洗槽和用于冲洗经清洗处理的基片的基片冲洗槽形成为一体的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽，以及具有该兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的湿式清洗装置及基片清洗方法。
背景技术：
随着半导体元件回路图案的设计规则(Design Rule)的细微化，半导体元件生产过程中所使用的半导体基片上生成或附着的各种微粒(Particle)、金属杂质、有机物等引起的污染对制品的成品率或可靠度产生的影响变得越来越大。随之，在半导体元件生产过程中去除附着在半导体基片上的污染物的清洗工艺的重要性变得越来越大。
半导体基片的清洗方法包括依靠等离子处理或紫外线照射等的干式(Dry)清洗和使用清洗液的湿式(Wet)清洗。在这些清洗方法中，湿式清洗与干式清洗相比具有装置成本低、处理量高、可以同时去除多种类型污染、根据处理方法可以进行批量(Batch)处理或前后面同时清洗等优点，因此目前在半导体工艺中湿式清洗占据主流地位。
下面参照
现有技术所提供的湿式清洗装置和设在其中的自动夹头清洗槽。
图1是现有技术所提供的湿式清洗装置的概要图，图2是现有技术所提供的自动夹头清洗槽的剖视图。
如图所示，现有的一般的湿式清洗装置包含具有多个用于传送基片的传送臂(Robot)12(12a至12e)的基片传送部10、将所述基片装载到本装置的装载部30、用于清洗所述基片的清洗部50、用于对基片进行干燥的干燥部60以及将在所述清洗部50进行清洗的基片搬运到外部的卸载部40。
所述基片传送部10用于将基片从装载部30经清洗部50及干燥部60移动到卸载部40，而且包含安装有抓持基片的自动夹头14(14a至14e)并沿清洗处理方向移动的传送臂12(12a至12e)和用于引导所述传送臂移动的传送导轨16。通常，由多个基片组成一个基片组，从而在一次清洗工艺中同时对多个基片进行清洗。
所述装载部30设有用于放置搭载多个基片的基片盒(Cassette)70的装载器(Loader)31和作为基片的清洗工艺待发位置的缓冲级(Buffer Stage)32。所述装载器31从基片盒70取出基片后传送到缓冲级32，并将空基片盒70传送到卸载部40。所述卸载部40设有卸载器(Unloader)41，从而将经清洗处理的基片搭载到基片盒70搬运到外部。
所述装载部30与卸载部40之间依直线布置了与所述装载部30相邻的由多个处理槽51(51a，51c，51r，52c，52r，53c，53r)组成的清洗部50和与所述卸载部40相邻的干燥部60。所述处理槽51包含为了清洗传送臂12a的自动夹头14a而装有去离子水的自动夹头清洗槽51a、为了对基片进行实际的湿式清洗而装有化学清洗液的第一至第三基片清洗槽(51c，52c，53c)和为了冲洗经清洗处理的基片而装有去离子水的第一至第三基片冲洗槽(51r，52r，53r)。自动夹头清洗槽51a用于去除当第一传送臂12a的自动夹头14a将基片投入第一清洗槽51c之后退出时沾在自动夹头14a上的清洗液。这是为了尽量防止自动夹头14a将基片安放到基片清洗槽51c并退出之后，在未去除化学清洗液的状态下移动到作为下一个将要被处理的基片的待发位置的缓冲级32而污染缓冲级32。
如图2所示，所述自动夹头清洗槽51a是内部装有去离子水的容器，具有与一般的冲洗槽类似的结构。不同点在于，在所述自动夹头清洗槽51a上部的自动夹头14a周围设置了用于干燥沾在自动夹头14a上的去离子水的多个吹扫气体(Purge Gas)喷射器55。即，所述自动夹头14a下降后浸入到自动夹头清洗槽51a内的去离子水中而被清洗，完成清洗之后重新上升。此时，所述自动夹头14a由设置在其周围的吹扫气体喷射器55所喷射的氮气、空气等非反应性气体进行干燥。
如上所述的清洗槽及冲洗槽如图1所示，自动夹头清洗槽51a与缓冲级32相邻而布置，随后交替布置基片清洗槽(51c，52c，53c)和基片冲洗槽(51r，52r，53r)。经所述清洗部50完成清洗和冲洗的基片由干燥部60内的干燥器61完成干燥处理之后被传送到卸载部40。
在如上所述的现有的湿式清洗装置中，基片依次经过装载器31、缓冲级32、第一基片清洗槽51c、第一基片冲洗槽51r、第二基片清洗槽52c、第二基片冲洗槽52r、第三基片清洗槽53c、第三基片冲洗槽53r、干燥器61及卸载器41。
对第一个基片组进行清洗作业时，第一传送臂12a的自动夹头14a在所述缓冲级32抓持第一个基片组并传送到第一基片清洗槽51c，然后后退到自动夹头清洗槽51a中进行清洗。
接着，为了进行第二个基片组的清洗作业，所述第一传送臂12a的自动夹头14a先将第一个基片组从第一基片清洗槽51c传送到第一基片冲洗槽51r。然后，第一传送臂12a的自动夹头14a在移动到放置第二个基片组的缓冲级32之前，先在自动夹头清洗槽51a清洗自动夹头14a之后再移动到所述缓冲级32而抓持第二个基片组投入到第一基片清洗槽51c内。
在此过程中，虽然第二个基片组在第一个基片组被传送到第一基片冲洗槽51r之后马上就能投入到第一基片清洗槽51c中，但是在第一传送臂12a的自动夹头14a在自动夹头清洗槽51a内进行清洗的时间内只能在缓冲级32等待。
即，在将第一个基片组传送到第一基片清洗槽51c之后第一传送臂12a的自动夹头14a在自动夹头清洗槽51a内进行清洗的时间不会对整个工艺时间产生影响，因为此时基片正在第一基片清洗槽51c内进行清洗处理。但是当接着投入第二个基片组时，由于第一传送臂12a的自动夹头14a在将第一个基片组传送到第一基片冲洗槽51r之后将第二个基片组从缓冲级32传送到空置的第一基片清洗槽51c之前，需要经自动夹头清洗槽51a进行清洗及干燥，因此该自动夹头清洗时间对整个工艺时间带来影响。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供通过取消专门的自动夹头专用清洗槽来减小湿式清洗装置大小的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽，以及具有该兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的湿式清洗装置及基片清洗方法。
本发明的另一目的在于提供通过取消在专门的自动夹头清洗槽中清洗自动夹头的工艺来简化整个湿式清洗工艺的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽，以及具有该兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的湿式清洗装置及基片清洗方法。
为了实现上述目的，依据本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽包含在内部装有去离子水的上端开放的容器、可旋动地设置在所述容器上部用于开闭所述容器上端的封盖、设在所述封盖内侧的干燥装置。
所述干燥装置最好包含向所述传送臂的自动夹头喷射气体的吹扫气体喷射器。
本发明所提供的湿式清洗装置包含要清洗处理的基片进行等候的装载部、一个以上的基片清洗槽、与所述基片清洗槽交替设置的一个以上的基片冲洗槽、具有抓持基片的自动夹头并在所述装载部和基片清洗槽及基片冲洗槽之间传送基片的传送臂，而且布置在所述装载部近处的基片冲洗槽包含用于对所述传送臂的自动夹头进行干燥的干燥装置。
所述干燥装置包含向所述传送臂的自动夹头喷射气体的吹扫气体喷射器。此时，所述吹扫气体喷射器最好向下倾斜地朝所述传送臂的自动夹头喷射气体。
布置在所述装载部近处的基片冲洗槽上设有用于开闭其上端的封盖，所述干燥装置设置在所述封盖。在此，所述封盖可旋动地设置在基片冲洗槽上部，所述干燥装置最好设置在所述封盖内侧面。
本发明所提供的基片清洗方法，包含步骤传送臂的自动夹头将基片从装载器安放到基片清洗槽内之后上升；所述基片在基片清洗槽内完成清洗之后，所述自动夹头抓持所述基片清洗槽内的基片而传送到基片冲洗槽；当所述自动夹头将基片安放到所述基片冲洗槽内之后上升时，对所述自动夹头进行干燥。
所述对自动夹头进行干燥的步骤最好包含将非反应性气体喷射到所述上升的自动夹头的步骤。
所述对自动夹头进行干燥的步骤中，所述自动夹头的上升速度最好被控制为所述自动夹头能进行干燥的速度。
所述对自动夹头进行干燥的步骤之后最好还包含所述传送臂将后续要处理的基片从装载器传送到基片清洗槽的步骤。
图1是现有技术所提供的湿式清洗装置的概要图；图2是现有技术所提供的自动夹头清洗槽的剖视图；图3是应用本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的湿式清洗装置的概要图；图4是本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的剖视图。
主要符号说明120(120a至120e)为传送臂，140(140a至140e)为自动夹头，320为缓冲级，510c、520c、530c为基片清洗槽，510r、520r、530r为基片冲洗槽，511r为容器，513r为冲洗槽封盖(Cover)，515为吹扫气体喷射器，516r为基片导向器(Guide)。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的优选实施例。
图3是应用本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的湿式清洗装置的概要图，图4是本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的剖视图。
如图3所示，本发明所提供的湿式清洗装置包含具有多个用于传送基片的传送臂120的基片传送部100、将所述基片装载到本装置的装载部300、用于清洗所述基片的清洗部500、用于对基片进行干燥的干燥部600以及将在所述清洗部500进行清洗的基片搬运到外部的卸载部400。
具体而言，所述基片传送部100用于将基片从装载部300经清洗部500及干燥部600移动到卸载部400，并包含抓持基片沿清洗处理方向移动的第一至第五传送臂120(120a至120e)和用于引导所述第一至第五传送臂120的移动的传送导轨160。所述第一至第五传送臂120分别包含抓持基片而上下升降的第一至第五自动夹头140(140a至140e)。所述自动夹头140一次抓持多个基片进行传送。即，由多个基片组成一个基片组，从而在一次清洗工艺中同时对多个基片进行清洗。
所述装载部300设置在基片清洗装置一端。所述装载部300设有用于放置搭载多个基片的基片盒700的装载器310和从所述基片盒700取出的基片为进行清洗工艺而等待的缓冲级320。所述装载器310从基片盒700取出基片传送到缓冲级320，并将空基片盒700传送到卸载部400。放置在所述缓冲级320的基片等待进行清洗工艺。所述卸载部400设有卸载器410，从而将完成清洗处理的基片重新搭载到基片盒700搬运到外部。
所述装载部300与卸载部400之间依直线布置了与所述装载部300相邻的由多个处理槽510(510c，510r，520c，520r，530c，530r)组成的清洗部500和与所述卸载部400相邻的干燥部600。所述处理槽510设置为多个并且可以容纳垂直状态的基片，并包含为了对基片进行湿式清洗而装有化学清洗液的第一至第三基片清洗槽(510c，520c，530c)、为了冲洗在第一基片清洗槽510c中进行清洗处理的基片并清洗抓持基片的第一传送臂120a的自动夹头140a而装有去离子水的第一基片冲洗槽510r、为了冲洗在第二及第三基片清洗槽(520c，530c)中进行清洗处理的基片而装有去离子水的第二及第三基片冲洗槽(520r，530r)。所述第一至第三基片清洗槽(510c，520c，530c)和第一至第三基片冲洗槽(510r，520r，530r)在所述第一基片清洗槽510c与缓冲级32相邻而布置之后沿清洗进行方向交替布置。经所述清洗部500完成清洗和冲洗的基片由干燥部600内的干燥器610完成干燥处理之后被传送到卸载部400。
所述清洗部500中的所述第一基片冲洗槽510r就是本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽，本实施例中为了叙述方便将其称为第一基片冲洗槽510r。如图4所示，所述第一基片冲洗槽510r包含内部装有去离子水的上端开放的容器511r和可旋动地设置在所述容器511r相对侧两个上端部的冲洗槽封盖513r。所述冲洗槽封盖513r内侧面设有喷射空气或氮气等非反应性气体的多个吹扫气体喷射器515，该吹扫气体喷射器515是用于对所述传送臂120a的自动夹头140a进行干燥的干燥装置。所述吹扫气体喷射器515用于去除浸入装有去离子水的所述容器511r之后再退出的传送臂120a自动夹头140a上附着的去离子水而干燥所述自动夹头140a。此时，所述干燥气体最好处于高温干燥状态。并且，所述吹扫气体喷射器515并非一定要设置在所述冲洗槽封盖513r，可以设置在当所述自动夹头140a上升时可向其喷射非反应性气体而使其干燥的任何位置。
下面说明设有如上所述的本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的湿式清洗装置的工作过程。
本发明所提供的湿式清洗装置中，基片依次经过装载器310、缓冲级320、第一基片清洗槽510c、第一基片冲洗槽510r、第二基片清洗槽520c、第二基片冲洗槽520r、第三基片清洗槽530c、第三基片冲洗槽530r、干燥器610及卸载器410。
对第一个基片组进行清洗作业时，第一传送臂120a的自动夹头140a在所述缓冲级320抓持第一个基片组并传送到第一基片清洗槽510c。当第一个基片组在第一基片清洗槽510c中完成清洗工艺时，所述第一传送臂120a将第一个基片组从第一基片清洗槽510c传送到第一基片冲洗槽510r。
此时，如果所述第一传送臂120a的自动夹头140a抓持第一个基片组W而位于所述第一基片冲洗槽510r即本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的上部，则所述第一基片冲洗槽510r的封盖513r被打开。此后，所述第一传送臂120a的自动夹头140a下降，将第一个基片组W安放到布置在第一基片冲洗槽510r容器511r内的基片导向器516r上。当第一个基片组W被安放到基片导向器516r上时，所述第一传送臂120a的自动夹头140a被张开而释放第一个基片组W使其被安放在所述基片导向器516r上之后上升。此时，设置在所述冲洗槽封盖513r内侧面的多个吹扫气体喷射器515喷射空气或氮气等非反应性气体，对从去离子水中出来的所述第一传送臂120a的自动夹头140a进行干燥。即，所述喷射器515被控制为在所述第一传送臂120a的自动夹头140a上升时向自动夹头140a喷射非反应性气体。
此时，上升的所述第一传送臂120a的自动夹头140a需要一定时间才能被所述吹扫气体喷射器515所喷射的非反应性气体干燥。因此，考虑到干燥时间所述第一传送臂120a的自动夹头140a的上升速度应被控制为小于下降速度。另外，为了对所述第一传送臂120a的自动夹头140a进行干燥，所述吹扫气体喷射器515的喷射方向最好向下倾斜。
即，所述第一传送臂120a的自动夹头140a在将第一个基片组投入到第一基片冲洗槽510r之后，在从第一基片冲洗槽510r中退出时完成清洗和干燥。即，所述第一基片冲洗槽510r兼用作自动夹头清洗槽。
随之，完成清洗的所述第一传送臂120a的自动夹头140a抓持在缓冲级320中等待的第二个基片组传送到(当前空置的)第一基片清洗槽510c，使第二个基片组在第一基片清洗槽510c中进行清洗工艺。然后，当第二个基片组在所述第一基片清洗槽510c完成清洗工艺时，所述第一传送臂120a的自动夹头140a将第二个基片组传送到第一基片冲洗槽510r。此时，原先在所述第一基片冲洗槽510r内的第一个基片组由第二传送臂120b传送到第二基片清洗槽520c，使得第一基片冲洗槽510r成空置状态，所以第二个基片组可以被顺利地传送到第一基片冲洗槽510r。如果第一基片冲洗槽510r中还在进行第一个基片组的冲洗工艺，则所述第一传送臂120a的自动夹头140a在将第二个基片组从第一基片清洗槽510c取出之后在第一基片冲洗槽510r上部等候。
以上虽然参照附图及实施例进行了说明，但所属技术领域的工作者应该可以理解在不脱离权利要求书所记载的本发明技术思想的范围内，可以对本发明进行各种变形和修改。
综上所述，依据本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽，当传送臂的自动夹头将第一个基片组从基片清洗槽传送到基片冲洗槽之后为了抓持第二个基片组而移动到缓冲级时，由于所述传送臂的自动夹头在所述基片冲洗槽进行清洗，因此不需要专门的自动夹头专用清洗槽。由此，可以通过取消专门的自动夹头专用清洗槽来减小湿式清洗装置的大小。并且，由于将第一个基片组从基片清洗槽移动到基片冲洗槽的所述传送臂的自动夹头可以直接移动到缓冲级，因此可以减小不必要的作业时间。
权利要求
1.一种兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽，其特征在于包含在内部装有去离子水的上端开放的容器；可旋动地设置在所述容器上部用于开闭所述容器上端的封盖；设在所述封盖内侧的干燥装置。
2.根据权利要求1所述的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽，其特征在于所述干燥装置包含向所述传送臂的自动夹头喷射气体的吹扫气体喷射器。
3.一种湿式清洗装置，其特征在于包含要清洗处理的基片进行等候的装载部，一个以上的基片清洗槽，与所述基片清洗槽交替设置的一个以上的基片冲洗槽，具有抓持基片的自动夹头并在所述装载部和基片清洗槽及基片冲洗槽之间传送基片的传送臂；而且布置在所述装载部近处的基片冲洗槽包含用于对所述传送臂的自动夹头进行干燥的干燥装置。
4.根据权利要求3所述的湿式清洗装置，其特征在于所述干燥装置包含向所述传送臂的自动夹头喷射气体的吹扫气体喷射器。
5.根据权利要求4所述的湿式清洗装置，其特征在于所述吹扫气体喷射器向下倾斜地朝所述传送臂的自动夹头喷射气体。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的湿式清洗装置，其特征在于布置在所述装载部近处的基片冲洗槽上设有用于开闭其上端的封盖，所述干燥装置设置在所述封盖。
7.根据权利要求6所述的湿式清洗装置，其特征在于所述封盖可旋动地设置在基片冲洗槽上部，所述干燥装置设置在所述封盖内侧面。
8.一种基片清洗方法，其特征在于包含步骤传送臂的自动夹头将基片从装载器安放到基片清洗槽内之后上升；所述基片在基片清洗槽内完成清洗之后，所述自动夹头抓持所述基片清洗槽内的基片而传送到基片冲洗槽；当所述自动夹头将基片安放到所述基片冲洗槽内之后上升时，对所述自动夹头进行干燥。
9.根据权利要求8所述的基片清洗方法，其特征在于所述对自动夹头进行干燥的步骤包含将非反应性气体喷射到所述上升的自动夹头的步骤。
10.根据权利要求8或9所述的基片清洗方法，其特征在于所述对自动夹头进行干燥的步骤中，所述自动夹头的上升速度被控制为所述自动夹头能进行干燥的速度。
11.根据权利要求8或9所述的基片清洗方法，其特征在于所述对自动夹头进行干燥的步骤之后还包含所述传送臂将后续要处理的基片从装载器传送到基片清洗槽的步骤。
全文摘要
本发明涉及将湿式清洗装置中用于清洗抓持基片的自动夹头(RobotChuck)的自动夹头清洗槽和用于冲洗经清洗处理的基片的基片冲洗槽合为一体的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽，以及具有该兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽的湿式清洗装置及基片清洗方法。本发明所提供的兼用作自动夹头清洗槽的基片冲洗槽包含上端开放的在内部装有去离子水的容器、可旋动地设置在所述容器上部用于开闭所述容器上端的封盖、设在所述封盖内侧的干燥装置。
文档编号B08B3/04GK1992160SQ20061017140
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月26日 优先权日2005年12月28日
发明者赵显祐 申请人:K.C.科技股份有限公司