刷子、背面处理组件和用于清洗衬底的方法与流程

本发明实施例涉及刷子、背面处理组件和用于清洗衬底的方法。

背景技术：

本发明大体涉及到刷子，并且具体地涉及到用于背面处理(BST)的刷子。

背面处理通常是在下一个扫描的模块工艺之前的准备衬底的背面的模块工艺。一般来说，刷子用来摩擦和清洗衬底背面的以去除意外地粘结衬底背面上的颗粒。

技术实现要素：

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于背面处理(BST)的刷子，所述刷子包括：基座部分；以及刷部分，连接至所述基座部分，所述刷部分具有设置在远离所述基座部分的表面上的多个槽，其中，所述槽的至少一个具有至少部分地位于所述表面的边缘上的至少一个开口端。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种背面处理(BST)组件，包括；载体头部，配置为保持衬底；刷子，包括：基座部分；和刷部分，具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述第一表面配置为接触所述衬底，所述第二表面连接至所述基座部分，所述刷部分具有设置在所述第一表面上的多个槽；以及刷柄，配置为保持所述基座部分。

根据本发明的又另一实施例，还提供了一种用于清洗衬底的方法，所述方法包括：将刷子的表面接触所述衬底，其中，所述刷子具有位于所述刷子的所述表面上的多个槽；以及旋转所述刷子和所述衬底的至少一个以刷所述衬底，使得通过所述刷子的所述槽从所述衬底去除多个颗粒。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。

图1是根据本发明的一些实施例的背面处理(BST)组件的正视图。

图2是图1的背面处理组件的底部透视图。

图3是图1的刷子的顶视图。

图4是图1的刷部分的放大的截面图。

图5是根据本发明的一些其他的实施例的刷子的顶视图。

图6是根据本发明的一些其他的实施例的刷子的顶视图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现所提供主题的不同特征。以下将描述组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。而且，本发明在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。

本文中所使用的术语是仅用于描述特定实施例的目的，而不是为了限制本发明。如本文中所使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。应当还理解，当在本发明中使用术语“包括”和/或“包含”，或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“有”时，指定阐述的部件、区域、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除附加的一个或多个其他部件、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在。

而且，为便于描述，本文可以使用诸如“在...下方”、“在...下面”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空间关系术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间关系术语旨在包括器件在使用或操作过程中的不同方位。组件可以以其他方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可以同样地作相应地解释。

除非另有规定，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还应该理解，除非本文清楚地限定，否则，诸如常用的字典中限定的那些的术语应该被理解为具有与其在相关领域和本发明的内容中的意思一致的意思，并且不应该以理想化和过于正式的形式来解释。

参考图1和图2。图1示出了根据本发明的一些实施例的背面处理(BST)组件100的正视图。图2是图1的背面处理组件100的底部透视图。如图1和图2所示，背面处理组件100包括载体头部110、刷子120和刷柄130。载体头部110被配置为保持衬底200。刷子120包括基座部分121和刷部分122。刷部分122具有相互对立的第一表面1221和第二表面1222。第一表面1221被配置为接触衬底200。第二表面1222连接至基座部分121。刷部分122具有设置在第一表面1221上的多个槽1223。刷柄130被配置为保持基座部分121。在一些实施例中，衬底200可以是晶圆。然而，这并不旨在限定本发明。

在实际应用中，预清洗衬底200的背面201以用于一些工艺程序。衬底200的背面201是远离载体头部110的侧，将与刷部分122的第一表面1221接触。在进行一个或多个工艺程序之前，首先通过背面处理组件100的操作清洗衬底200的背面201。

在背面处理组件100操作之前，衬底200是首先由载体头部110放置和保持，衬底200的背面201背离载体头部110。另一方面，刷子120的基座部分121通过刷柄130放置和保持，刷子120的刷部分122与衬底200的背面201接触。更具体地，刷部分122的第一表面1221与衬底200的背面201接触。

此外，背面处理组件100还包括至少一个旋转机构。旋转机构被配置为旋转载体头部110和刷柄130中的至少一个。在一些实施例中，更具体地，背面处理组件100还包括载体头部旋转机构150。载体头部旋转机构150配置为旋转载体头部110。另一方面，背面处理组件100还包括刷柄旋转机构160。刷柄旋转机构160被配置为旋转刷柄130。当背面处理组件100操作时，载体头部旋转机构150在第一方向D1上旋转旋转载体头部110和衬底200，而刷柄旋转机构160在第二方向D2上旋转旋转刷柄130和刷子120的基座部分121。第二方向D2和第一方向D1相反。以这种方式，刷部分122的第一表面1221摩擦衬底200的背面201，并且去除衬底200的背面201上的颗粒。

在实际应用中，例如，当载体头部旋转机构150以顺时针方向(第一方向D1)旋转载体头部110和衬底200时，刷柄旋转机构160以逆时针方向(第二方向D2)旋转刷柄130和刷子120的基座部分121。相反地，当载体头部旋转机构150以逆时针方向(第一方向D1)旋转载体头部110和衬底200时，刷柄旋转机构160则以顺时针方向(第二方向D2)旋转刷柄130和刷子120的基座部分121。

此外，载体头部旋转机构150被配置为围绕第一轴Z1旋转载体头部110，而刷柄旋转机构160被配置为围绕第二轴Z2旋转刷柄130。在一些实施例中，第二轴Z2是基本平行于第一轴Z1的。然而，这并不旨在限定本发明。

更具体地，如上所述，当刷部分122的第一表面1221摩擦衬底200的背面201时，衬底200的背面201上的颗粒被去除并且引导到刷子120的槽1223。在颗粒被引导到槽1223之后，由于刷子120的旋转，颗粒被迫沿着槽1223移动。在一些实施例中，颗粒可以是意外粘结在衬底200的背面201上的尘埃或物质。在实际中，颗粒的尺寸可以是纳米级的。

参考图3。图3是图1的刷子120的顶视图。就技术而言，槽1223中的至少一个具有至少部分位于刷部分122的第一表面1221的边缘1221a上的至少一个开口端1223a。如图3所示，槽1223的至少一个是条形。更具体地，沿着刷部分122的第一表面1221的边缘1221a有位于至少一个槽1223的端部的至少一个开口端1223a。当引导到槽1223的颗粒由于刷子120的旋转被迫沿着槽1223移动时，颗粒被相应地移动到开口端1223a。因此，由于开口端1223a是开放的，并且连通到围绕刷部分122的空间，因此引导到槽1223的颗粒由于刷子120的旋转，被迫通过槽1223的开口端1223a移走刷子120。结果，在刷子120摩擦和清洗衬底200的背面201之后，很少或没有颗粒残留在刷子120中。因此，刷子120保持清洁并且可以合适地在下一次操作中再次使用。因此，提高了刷子120的使用寿命，并且因此相应地降低用于清洗衬底200的成本。

为了还提高衬底200的背面201的清洗效率，背面处理组件100还包括压力施加机构140。压力施加机构140被配置为对着衬底200给刷子120施加压力F。在背面处理组件100的操作期间，如图1和图2所示，压力施加机构140通过刷柄130对刷子120施加压力F，或在其他实施例中直接对刷子120施加。刷子120的刷部分122然后将压力F传递至衬底200的背面201。因此，在背面处理组件100操作期间，当刷部分122的第一表面1221摩擦衬底200的背面201的时候，压力F通过刷子120(作用在粘合在衬底200的背面201上的颗粒)增加了合力。以这种方式，颗粒变得更加容易从衬底200的背面201上分离和去除。在一些实施例中，通过刷子120作用在衬底200的背面201上的压力F的范围从约0.5N到约5.0N。然而，这并不旨在限定本发明。

通常，由于刷部分122的第一表面1221的面积小于衬底200的背面201的面积，在刷部分122的第一表面1221和衬底200的背面201保持接触时，刷柄130相对于衬底200是可移动的。这意味在第一轴Z1和第二轴Z2之间的距离是可调的。当刷子120摩擦和清洗靠近衬底200的背面201的中心的区域时，第二轴Z2靠近第一轴Z1移动。另一方面，当刷子120摩擦和清洗靠近衬底200的背面201的边缘的区域时，第二轴Z2远离第一轴Z1移动。以这种方式，在背面处理组件100的操作期间，通过刷子120相对于衬底200的移动，刷部分122的第一表面1221能够摩擦衬底200的背面201的不同区域。结果，能清洗衬底200的背面201的全部区域，粘合在衬底200的背面201的不同区域的颗粒能够分离并去除。

参考图4。图4是图1的刷部分122放大的截面图。如图4所示，刷子120(图4未显示)的刷部分122具有设置在第一表面1221上的槽1223。至少一个槽1223的深度D和至少一个槽1223的内壁的角度θ一起限制了至少一个槽1223的宽度W。在一些实施例中，针对粘合在衬底200的背面201上的颗粒的尺寸，槽1223的深度D的范围从约0.01毫米到约1毫米，而槽1223的内壁的角度θ的范围从约10度到约90度。因此，槽1223的范围相应地从约0.01毫米到约1毫米。然而，这些尺寸并不旨在限定本发明。

如图4所示，最初在刷子120的刷部分122接触衬底200的背面201之前，在槽1223之间的刷部分122的结构的至少一个的形状是大致三角形形状。在背面处理组件100操作期间，如上所述，压力施加机构140通过刷柄130对刷子120施加压力F。因此，刷子120的刷部分122接触衬底200的背面201，并且将压力F传递至衬底200的背面201。此时，由于压力F，在接触衬底200的背面201时在槽1223之间的刷部分122的三角形形状的结构变形了，并且大致变成了梯形。

参考图5。图5是根据本发明的另一些实施例的刷子120的顶视图。如图5所示，槽1223的至少一个是波形。更具体地，沿着刷部分122的第一表面1221的边界1221a，有位于至少一个槽1223的端部的至少一个开口端1223a。结果，由于刷子120的旋转，引导到槽1223的颗粒会被迫通过槽1223的开口端1223a移走刷子120。类似地，刷子120摩擦和清洗衬底200的背面201之后，很少或没有颗粒残留在刷子120中。因此，刷子120保持清洁，并且可以在下一次操作中再次合适地使用。因此，提高了刷子120的使用寿命，并且因此相应地降低了用于清洗衬底200的成本。

参考图6。图6是根据本发明的一些另外的实施例的刷子120的顶视图。如图6所示，槽1223的至少一个是螺旋形形状。更具体地，类似地，沿着刷部分122的第一表面1221的边缘1221a，有位于至少一个槽1223的端部的至少一个开口端1223a。结果，由于刷子120的旋转，引导到槽1223的颗粒通过槽1223的开口端1223a被迫移走刷子120。类似的，在衬底200的背面201通过刷子120摩擦和清洗之后，很少或没有颗粒残留在刷子120中。因此，刷子120保持清洁，可以在下一次操作中再次正确使用。因此，提高了刷子120的使用寿命，并且因此相应地降低了清洗衬底200的成本。

在实际应用中，刷子120的刷部分122包括聚乙烯醇材料。聚乙烯醇可以缩写为PVOH，PVA或PVAI。基本上，聚乙烯醇是具有很好地抗水性的合成聚合物。由于聚乙烯醇是无毒的，因此操作安全。此外，由于聚乙烯醇的熔点是220℃，因此刷部分122的第一表面1221和衬底200的背面201的摩擦产生的热不能熔化刷子120的刷部分122(聚乙烯醇)。此外，聚乙烯醇的沸点是228℃，并且聚乙烯醇的闪点是79.44℃。在一些实施例中，刷部分122的厚度(第一表面1221和第二表面1222之间的距离)范围在从约0.5厘米到约2.0厘米。然而，这并旨在限定本发明。

另一方面，实际上，刷子120的基座部分121包括塑料材料，并且基座部分121的厚度范围在从约0.5厘米到约2.0厘米。然而，这并旨在限定本发明。

参考如上所述的背面处理100，本发明的实施例还提供了一种清洗衬底200的方法。这种方法包括以下几个步骤(应该理解，如下所述的步骤和子步骤的顺序，除非另有说明，都可以根据实际需要调整，或甚至同时执行，或同时部分执行)：

(1)将刷子120的第一表面1221接触衬底200，使得刷部分122的第一表面1221接触衬底200的背面201，其中，刷子120具有位于刷子120的第一表面1221上的槽1223；以及

(2)以刷部分122的第一表面1221和衬底200的背面201相互摩擦的方式，旋转刷子120和衬底200的至少一个以刷衬底200，使得颗粒通过刷子120的槽1223从衬底200去除。

以这种方式，在通过背面处理组件100清洗工艺之后，很少或没有颗粒残留在刷子120中。因此，在摩擦和清洗衬底200的背面201之后，刷子120保持清洁并且刷子120可以在下一次操作中再次合适地使用。结果，提高了刷子120的使用寿命，并且相应地降低了清洗衬底200的背面201的成本。

如上所述，就技术而言，槽1223的至少一个具有至少部分位于刷部分122的第一表面1221的边缘1221a上的至少一个开口端1223a。当刷子120旋转时，引导到槽1223的颗粒沿着槽1223被迫移动。因此，颗粒相应地移动到槽1223的开口端1223a。为了方便通过刷子120的槽1223从刷子120去除颗粒，旋转的步骤包括：

(2.1)通过槽1223的至少一个的至少一个开口端1223a，从刷子120中移走颗粒。

此外，为了在衬底200的背面201上的更有效的摩擦效果，旋转的步骤包括：

(2.2)在第一方向D1上旋转衬底200；以及

(2.3)在与第一方向D1相反的第二方向D2上旋转刷子120。

此外，衬底200在第一方向D1上围绕第一轴Z1旋转而刷子120在第一方向D2围绕第一轴Z2旋转。在一些实施例中，第二轴Z2基本上平行于第一轴Z1。然而，这并不旨在限定本发明。

为了清洗衬底200的背面201的整个区域，并且有效地去除粘合在衬底200的背面201的不同区域上的颗粒，清洗衬底200的方法还包括：

(3)相对于衬底200移动刷子120，保持刷部分122的第一表面1221和衬底200的背面201接触，使得刷部分122的第一表面1221能够摩擦衬底200的背面201的不同区域。

为了还提高衬底200的背面201的清洗效率，清洗衬底200的方法还包括：

(4)对着衬底200给刷子120施加压力F，提高刷子120(作用在粘合在衬底200的背面201上的颗粒)的合力。以这种方式，颗粒变得更加容易从衬底200的背面201上分离和去除。在一些实施例中，通过刷子120作用在衬底200的背面201上的压力F的范围在从约0.5N到约5.0N。然而，这并旨在限定本发明。

根据本发明的各个实施例，刷部分122具有设置在刷部分122的第一表面1221上的槽1223。此外，槽1223的至少一个具有至少部分位于刷部分122的第一表面1221的边缘1221a上的至少一个开口端1223a。当刷部分122的第一表面1221摩擦衬底200的背面201时，粘合在衬底200的背面201上的颗粒被去除并引导到刷子120的槽1223。在颗粒引导到槽1223之后，由于刷子120的旋转，颗粒被迫沿着槽1223移动并相应地移动到开口端1223。因此，由于开口端1223a是开放的，并且连接到围绕刷部分122的空间，引导到槽1223的颗粒由于刷子120的旋转，被迫通过槽1223的开口端1223a移走刷子120。结果，在通过刷子120摩擦和清洗衬底200的背面201之后，很少或没有颗粒留在刷子120中。因此，刷子120保持清洁并且可以在下一次操作中正确的再次使用。因此，提高了刷子120的使用寿命，并且因此可以相应地降低衬底200的清洗的费用。

根据本发明的各个实施例，提供了用于背面处理(BST)的刷子。刷子包括基座部分和刷部分。刷部分连接至基座部分。刷部分具有设置在远离基座的表面上的槽，其中槽的至少一个具有至少部分位于表面的边缘上的至少一个开口端。

根据本发明的各个实施例，背面处理(BST)组件包括载体头部、刷子和刷柄。载体头部被配置为保持衬底。刷子包括基座部分和刷部分。刷部分具有彼此相对的第一表面和第二表面。第一表面配置为接触衬底。第二表面连接到基座部分。刷部分具有设置在第一表面上的槽。刷柄被配置为保持基座部分。

根据本发明的各个实施例，提供了用于清洗衬底的方法。方法包括使刷子的表面接触衬底，其中刷子具有位于刷子的表面上的槽，并且旋转刷子和衬底的至少一个以刷衬底，使得通过槽将颗粒从衬底去除。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于背面处理(BST)的刷子，所述刷子包括：基座部分；以及刷部分，连接至所述基座部分，所述刷部分具有设置在远离所述基座部分的表面上的多个槽，其中，所述槽的至少一个具有至少部分地位于所述表面的边缘上的至少一个开口端。

在上述刷子中，所述槽的至少一个是条形。

在上述刷子中，所述槽的至少一个是波形。

在上述刷子中，所述槽的至少一个是螺旋形。

在上述刷子中，所述刷部分包括聚乙烯醇的材料。

在上述刷子中，所述基座部分包括塑料材料。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种背面处理(BST)组件，包括；载体头部，配置为保持衬底；刷子，包括：基座部分；和刷部分，具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述第一表面配置为接触所述衬底，所述第二表面连接至所述基座部分，所述刷部分具有设置在所述第一表面上的多个槽；以及刷柄，配置为保持所述基座部分。

在上述背面处理组件中，所述槽的至少一个具有至少部分地位于所述第一表面的边缘上的至少一个开口端。

在上述背面处理组件中，还包括：压力施加机构，配置为对着所述衬底对所述刷子施加压力。

在上述背面处理组件中，还包括：至少一个旋转机构，配置为旋转所述载体头部和所述刷柄的至少一个。

在上述背面处理组件中，还包括：载体头部旋转机构，配置为旋转所述载体头部。

在上述背面处理组件中，还包括：刷柄旋转机构，配置为旋转所述刷柄。

在上述背面处理组件中，还包括：载体头部旋转机构，配置为在第一方向上旋转所述载体头部；以及刷柄旋转机构，配置为在与所述第一方向相反的第二方向上旋转所述刷柄。

在上述背面处理组件中，还包括：载体头部旋转机构，配置为围绕第一轴旋转所述载体头部；以及刷柄旋转机构，配置为围绕与所述第一轴基本平行的第二轴旋转所述刷柄。

在上述背面处理组件中，所述刷柄相对于所述载体头部是可移动的。

根据本发明的又另一实施例，还提供了一种用于清洗衬底的方法，所述方法包括：将刷子的表面接触所述衬底，其中，所述刷子具有位于所述刷子的所述表面上的多个槽；以及旋转所述刷子和所述衬底的至少一个以刷所述衬底，使得通过所述刷子的所述槽从所述衬底去除多个颗粒。

在上述方法中，所述槽的至少一个具有至少一个开口端；以及其中，所述旋转包括：至少通过所述槽的至少一个的所述开口端，从所述刷子移走所述颗粒。

在上述方法中，所述旋转包括：在第一方向上旋转所述衬底；以及在与所述第一方向相反的第二方向上旋转所述刷子。

在上述方法中，还包括：相对于所述衬底移动所述刷子。

在上述方法中，还包括：对着所述衬底给所述刷子施加压力。

以上论述了若干实施例的部件，使得本领域的技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域技术人员应该理解，他们可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他用于达到与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这些等效结构并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。