專利名稱：用于清潔基板的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種系統(tǒng)，用于濕清潔基板，如半導(dǎo)體晶圓；且更具體而言，關(guān)于一種系統(tǒng)，用以通過有效排放在濕清潔過程中所產(chǎn)生的煙霧來減少濕站與清潔室中的氣載分子污染物(airborne molecular contaminant，AMC)。
背景技術(shù)：
如眾所皆知的，在執(zhí)行一系列步驟，如沉積一薄層、蝕刻、拋光與植入離子之后，基板應(yīng)被施以濕清潔過程以繼續(xù)隨后的過程。濕站包含多個(gè)浸槽，其具有不同化學(xué)物；且因此，該基板被依次傳遞至彼此接近置放的每個(gè)浸槽。
第1圖為概念性說明常規(guī)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)濕站的圖。
如圖示，多個(gè)浸槽102A，102B，102C與102D被置放于殼體101之底部部分。對(duì)于基板傳遞裝置，多個(gè)機(jī)械手臂(robot arm)103A，103B，103C，103D與103E被置放于殼體101內(nèi)部之頂部部分，其位于多個(gè)浸槽102A至102D之上。在此，參考號(hào)碼從102A至102D分別表示第一浸槽至第四浸槽。而且，參考號(hào)碼從103A至103E分別表示第一至第五機(jī)械手臂。以開啟與關(guān)閉動(dòng)作使能之基板入口被形成于第一至第四浸槽102A至102D的每個(gè)上。因此，經(jīng)由基板入口，第一至第五機(jī)械手臂103A至103E將基板放入第一至第四浸槽102A至102D，或者將基板自第一至第四浸槽102A至102D取出。
第一至第四浸槽102A至102D的每個(gè)都包含基于每個(gè)清潔步驟之化學(xué)物。例如，標(biāo)準(zhǔn)清潔1(SC1)，即，氫氧化氨(NH4OH)、過氧化氫(H2O2)與去離子(DI)水之混合溶液，被包含在第一與第二浸槽102A與102B中。第三浸槽102C包含NH4OH，且第四浸槽102D包含氟化氫(HF)。
第一至第五機(jī)械手臂103A至103E由裝置控制器控制，一個(gè)所選之機(jī)械手臂103A，103B，103C，103D或103E，例如，第一機(jī)械手臂103A，被假設(shè)在-設(shè)定時(shí)間進(jìn)入對(duì)應(yīng)的浸槽102A，102B，102C或102D，在該實(shí)例中為第一浸槽102A，并且自所選的浸槽102A提起經(jīng)清潔的基板。接著，第一機(jī)械手臂103A移動(dòng)下一個(gè)且將基板放入另一個(gè)浸槽，即，第二浸槽102B，其緊鄰先前浸槽，即，第一浸槽102A。其后，第一機(jī)械手臂103A本身自第二浸槽102B被取出。通過重復(fù)此步驟，在施加此步驟至最后浸槽之后，清潔過程被完成，所述最后浸槽在該實(shí)例中為第四浸槽102D。
自最后浸槽，即，第四浸槽102D，取出之基板被傳遞至干燥設(shè)備105且變得干燥。通常該干燥設(shè)備105被置放于濕清潔裝置殼體中之最后浸槽旁，藉此使用濕清潔與干燥之系列步驟完成該清潔過程。用以將空氣吹進(jìn)殼體101的風(fēng)扇過濾器單元(FFU)107被置放于該干燥設(shè)備105的上部份。風(fēng)扇過濾器單元(FFU)107對(duì)防止粒子吸附于基板上起作用。
同時(shí)，用以排出化學(xué)物與排放污染物的排放管106被互連至第一至第四浸槽102A至102D的每個(gè)。常規(guī)排放管106不存在于殼體101內(nèi)部用以移動(dòng)第一至第五機(jī)械手臂，而僅被互連至第一至第四浸槽102A至102D的每個(gè)。
因此，該常規(guī)清潔裝置在該殼體內(nèi)部包含了大量氣載分子污染物(AMC)。這些污染物大部份由于包含在浸槽內(nèi)且玷污于機(jī)械手臂與自浸槽提起之基板上的化學(xué)物的蒸發(fā)而產(chǎn)生。
而且，該殼體內(nèi)部自該清潔室并非一封閉空間，且因此，該清潔室之污染亦變得嚴(yán)重。具體而言，煙霧經(jīng)由用以將基板放進(jìn)殼體且自殼體取出基板的孔并經(jīng)由位于殼體內(nèi)的基板入口的間隙被擴(kuò)散進(jìn)殼體外部之清潔室，且這些擴(kuò)散的煙霧對(duì)清潔室之清潔度產(chǎn)生一嚴(yán)重的問題。特別地，在該清潔裝置內(nèi)部包含風(fēng)扇過濾器單元(FFU)情形中，該清潔裝置中之化學(xué)性成份泄漏到清潔室是非常快速的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用以清潔基板的方法與系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，用于通過有效排放濕清潔過程中所產(chǎn)生的煙霧來減少濕站和清潔室中之氣載分子污染物(AMC)。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于清潔基板之系統(tǒng)，包括殼體；多個(gè)浸槽，其置放于該殼體內(nèi)部；傳遞裝置，其置放于多個(gè)浸槽之頂部部分上用以傳遞基板；第一排放裝置，其連接至多個(gè)浸槽用以排放多個(gè)浸槽內(nèi)部之煙霧；以及第二排放裝置，其置放于殼體內(nèi)部與多個(gè)浸槽外部的空間用以排放化學(xué)性煙霧。
依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用以清潔安裝于清潔室內(nèi)部的基板的系統(tǒng)，包括殼體；多個(gè)浸槽，其置放于殼體內(nèi)部；傳遞裝置，其置放于多個(gè)浸槽之頂部部分上用以傳遞基板；第一排放裝置，其連接至多個(gè)浸槽用以將產(chǎn)生于多個(gè)浸槽內(nèi)部之煙霧排放出清潔室；以及第二排放裝置，其置放于殼體內(nèi)部與多個(gè)浸槽外部用以將化學(xué)性煙霧排出清潔室。


參照結(jié)合附圖給出的對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的以上和其它目的和特征將變得容易理解，在附圖中第1圖為配置圖，概念性地示出在執(zhí)行傳統(tǒng)化學(xué)機(jī)械拋光過程后的清潔裝置；第2圖為簡(jiǎn)要示出依據(jù)本發(fā)明之優(yōu)選實(shí)施例的清潔裝置的配置圖；第3A圖為示出第2圖所示的清潔裝置的透視圖；第3B圖為示出依據(jù)本發(fā)明之另一優(yōu)選實(shí)施例的清潔裝置的透視圖；第3C圖為示出第3B圖所示的清潔裝置的頂視圖；并且第4A與4B圖為示出清潔室與清潔裝置內(nèi)部氨(NH3)濃度之測(cè)量結(jié)果的曲線圖，所述測(cè)量結(jié)果系經(jīng)由使用測(cè)量氣載分子污染物(AMC)之方法來測(cè)量。
具體實(shí)施例方式
依據(jù)本發(fā)明之優(yōu)選實(shí)施例的用于清潔基板之系統(tǒng)將參考附圖被詳細(xì)描述。
第2與3A圖為分別簡(jiǎn)要示出依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的清潔裝置的配置圖與透視圖。
參考第2與3A圖，依據(jù)本發(fā)明之清潔裝置包含多個(gè)浸槽202A至202D，其系位于殼體201之底部，以及多個(gè)機(jī)械手臂203A至203E，其系位于殼體201之頂部部分，其位于多個(gè)浸槽202A至202D之上。以開啟與關(guān)閉動(dòng)作使能的基板入口被形成于浸槽202A至202D的每個(gè)之頂部上。因此，經(jīng)由基板入口，多個(gè)機(jī)械手臂203A至203E將基板放入對(duì)應(yīng)的浸槽202A至202D且將基板自浸槽202A至202D取出。
多個(gè)浸槽202A至202D的每個(gè)都含有基于每個(gè)按序清潔步驟之化學(xué)物，例如，標(biāo)準(zhǔn)清潔1(SC1)，即，氫氧化氨(NH4OH)，過氧化氫(H2O2)與去離子(DI)水之混合溶液，被包含在浸槽202A與202B中。在此，參考號(hào)碼從202A至202D將分別稱為第一至第四浸槽。第三浸槽202C包含NH4OH，且第四浸槽202D包含氟化氫(HF)。
機(jī)械手臂203A至203E由裝置控制器204控制。機(jī)械手臂203A至203E的每個(gè)都被假設(shè)以一設(shè)定時(shí)間進(jìn)入對(duì)應(yīng)的第一至第四浸槽202A至202D且將經(jīng)清潔的基板從所選的浸槽202A，202B，202C或202D提起。在此，假定第一機(jī)械手臂203A將基板置入第一浸槽202A。接著，第一機(jī)械手臂203A移動(dòng)至下一個(gè)且將基板放入另一個(gè)浸槽，即，第二浸槽202B，其緊鄰先前浸槽，即，第一浸槽202A。其后，第一機(jī)械手臂203A本身自第二浸槽202B被取出。通過重復(fù)此步驟，在施加此步驟至最后浸槽之后完成清潔過程，所述最后浸槽在該實(shí)例中是第四浸槽202D。
第一至第四浸槽202A至202D的每個(gè)被互連至第一排放構(gòu)件206，用以排出化學(xué)物并排放污染物，其中第一排放構(gòu)件206被提供有第一排放管206A與第一排放出口206B。
從最后浸槽取出的基板被傳遞至干燥設(shè)備205而變得干燥。通常干燥設(shè)備205被置放于濕清潔裝置的殼體201中的最后浸槽旁，藉此使用濕清潔與干燥之系列步驟完成該清潔過程。用以將空氣吹進(jìn)殼體201的風(fēng)扇過濾器單元(FFU)207被置放于該干燥設(shè)備205的上部份。風(fēng)扇過濾器單元(FFU)207對(duì)防止粒子吸附于基板上起作用。
最重要地，第二排放構(gòu)件208被形成用以排放殼體201內(nèi)部和第一至與第四202A至202D外部之區(qū)域中的化學(xué)性煙霧，其中第二排放構(gòu)件208被提供有第二排放管208A與第二排放出口208B。典型地，用于制造半導(dǎo)體裝置之過程于清潔室中被執(zhí)行，且清潔裝置亦設(shè)置于清潔室中。因此，假如第二排放管208A與清潔室之主排放管互連，有可能將化學(xué)性煙霧排出清潔室。因此，進(jìn)一步有可能改善產(chǎn)生于清潔室與殼體201內(nèi)部之氣載分子污染物的問題。
第二排放出口208B被制作于殼體201的一側(cè)上，且接著，第二排放管208A被互連至第二排放出口208B。優(yōu)選地，考慮設(shè)備之維護(hù)，第二排放管208A可與殼體201之第二排放出口208B分離。
第3B與3C圖是分別簡(jiǎn)要示出依據(jù)本發(fā)明之另一優(yōu)選實(shí)施例之清潔裝置的透視圖與頂視圖。在此，第3B與3C圖之構(gòu)成元件以如第2與3A圖相同的數(shù)字參考標(biāo)示。
考慮由于風(fēng)扇過濾器單元(FFU)207，空氣會(huì)部分地流入殼體201，優(yōu)選地將與第二排放管208A互連的第二排放出口208B放置在殼體201內(nèi)化學(xué)性煙霧維持高濃度的地方。因?yàn)镕FU207被置放于干燥設(shè)備205之頂部部分上，優(yōu)選地設(shè)置第二排放出口208B于第一浸槽202A之頂部部分上而與FFU207相對(duì)。
另外，假如必要的話，有可能在許多位置安裝許多排放出口與排放管。而且，有可能安裝至少一個(gè)排放出口與至少一個(gè)排放管于殼體201之頂部或/和側(cè)向側(cè)上。然而，依據(jù)本發(fā)明，因?yàn)檠b置控制器204被置放于殼體201之頂側(cè)上，第二排放出口208B與第二排放管208A被安裝于殼體201之側(cè)向側(cè)上，這是因?yàn)闅んw201之頂部不具有足夠的空間。在改變裝置控制器204之位置與尺寸的情形下，在排放效率上安裝第二排放出口208B與第二排放管208A于殼體之頂部比安裝第二排放出口208B于殼體201之側(cè)向側(cè)更為優(yōu)選。
依據(jù)本發(fā)明，排放出口之尺寸的范圍從約100φ至約200φ且第二排放管208通過使用可彎曲的聚氯乙烯(PVC)基軟管而形成。
而且，優(yōu)選地，設(shè)置經(jīng)由第二排放管208所排放的空氣量為流入殼體201之空氣的從約60％至約70％的范圍。
第4A與4B圖是示出清潔室與清潔裝置內(nèi)部氨(NH3)濃度之測(cè)量結(jié)果的曲線圖，所述測(cè)量結(jié)果系經(jīng)由使用量測(cè)氣載分子污染物(AMC)之方法來測(cè)量。
氣載分子污染物(AMC)為氣態(tài)分子物質(zhì)，系于制造半導(dǎo)體裝置中被產(chǎn)生，且作為使產(chǎn)品產(chǎn)出降級(jí)的污染物。AMC不僅影響產(chǎn)品且影響人體。然而，視該產(chǎn)品之成份而定，AMC典型地顯示出對(duì)產(chǎn)品比對(duì)人體敏感約1,000倍的反應(yīng)。
已有各種方法用以測(cè)量AMC。然而，這些各種方法中，廣泛被使用的是使用撞擊器(impinger)取樣污染物且接著，首先使用分析設(shè)備，即離子色譜儀(ion chromatograph)來分析陰離子與陽離子，且使用感應(yīng)耦合等離子體-質(zhì)譜儀(ICP-MS)來分析硼、磷與金屬成份。
特別地，AMC中之氨(NH3)用作光刻過程中產(chǎn)生缺陷之主要來源。因此，清潔室之內(nèi)部應(yīng)被維持于約1ppb，即，0.001ppm。氨(NH3)對(duì)人體亦有不良影響。
第4A與4B圖示出通過以下獲得的固定數(shù)量首先將約50mL之超純水(UPW)注入至約70mL之撞擊器，在使用抽吸泵以約1升/分抽吸空氣超過約5小時(shí)時(shí)將空氣收集進(jìn)入所述超純水且接著，使用離子色譜儀來分析所收集的空氣。
第4A圖示出安裝有清潔裝置的清潔室內(nèi)部的氨(NH3)的測(cè)量濃度結(jié)果。在安裝第二排放管用以排放殼體201內(nèi)部煙霧之情形下，即，在改善后， 與僅存在直接互連至第一至第四浸槽的第一排放管之狀態(tài)，即改善前相比，氨(N3)之濃度可改善多達(dá)約92％。就是說，改善前氨(NH3)之濃度為約1000ng/L；然而，改善后氨(NH3)之濃度大幅降低至80ng/L。
第4B圖示出分散于清潔裝置之殼體內(nèi)部之氨(NH3)測(cè)量濃度結(jié)果。如圖示，與改善前氨(NH3)之濃度相比，改善后約70％之氨(NH3)濃度被得到。
本發(fā)明有效地減少清潔裝置與清潔室內(nèi)部之氣載分子污染物(AMC)，藉此最小化對(duì)人體影響且防止通常由基板中污染所造成之產(chǎn)品產(chǎn)出與可靠性的降級(jí)。
本發(fā)明包含關(guān)于在2004年5月17日申請(qǐng)于韓國(guó)專利局之韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朘R 2004-0034925的主題，其全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。
盡管已針對(duì)某些優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯然的是，可在以下權(quán)利要求所界定之發(fā)明精神與范圍內(nèi)做出各種改變和修改。
符號(hào)說明101，201殼體102A，102B，102C，102D，202A，202B，202C，202D 浸槽103A，103B，103C，103D，103E，203A，203B，203C，203D，203E機(jī)械手臂104，204控制器105，205干燥設(shè)備106 排放管206 第一排放構(gòu)件206A第一排放管206B第一排放出口107，207風(fēng)扇過濾器單元208 第二排放構(gòu)件208A第二排放管208B第二排放出口。
權(quán)利要求
1.一種用于清潔基板之系統(tǒng)，包括殼體；多個(gè)浸槽，其置放于該殼體內(nèi)部；傳遞裝置，其置放于多個(gè)浸槽之頂部部分上用以傳遞基板；第一排放裝置，其連接至多個(gè)浸槽用以排放多個(gè)浸槽內(nèi)部之煙霧；以及第二排放裝置，其置放于殼體內(nèi)部和多個(gè)浸槽外部之空間用以排放化學(xué)性煙霧。
2.如權(quán)利要求第1項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，更包含風(fēng)扇過濾器單元(FFU)，用以將空氣吹送進(jìn)殼體內(nèi)部的部分區(qū)域以防止粒子吸附于基板上。
3.如權(quán)利要求第2項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，其中第二排放裝置被設(shè)置于由于FFU而使化學(xué)性煙霧在殼體內(nèi)部具有一高濃度的地方。
4.如權(quán)利要求第1項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，其中第二排放裝置具有排放流動(dòng)于殼體內(nèi)的約60％至約70％的空氣的能力。
5.如權(quán)利要求第1項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，其中第二排放裝置包含至少一個(gè)排放出口，其形成于該殼體的一側(cè)上；以及至少一個(gè)排放管，其連接至排放出口且能夠被附接至殼體且自該殼體分離。
6.如權(quán)利要求第1項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，更包含干燥裝置用以干燥經(jīng)清潔過程完成之基板，該干燥裝置置放于殼體內(nèi)部。
7.如權(quán)利要求第5項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)排放出口被置放于該殼體的側(cè)向側(cè)與頂側(cè)之一，其中化學(xué)性煙霧由于FFU而在殼體內(nèi)部具有一高濃度。
8.如權(quán)利要求第7項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，其中置放于殼體之頂側(cè)上的所述至少一個(gè)排放出口被置放于控制器旁該殼體之項(xiàng)部部分之左側(cè)上。
9.一種用于清潔安裝于清潔室內(nèi)部之基板的系統(tǒng)，包括殼體；多個(gè)浸槽，其置放于殼體內(nèi)部；傳遞裝置，其置放于多個(gè)浸槽之頂部部分上用以傳遞基板；第一排放裝置，其連接至多個(gè)浸槽用以將產(chǎn)生于多個(gè)浸槽內(nèi)部之煙霧排放出清潔室；以及第二排放裝置，其置放于殼體內(nèi)部和多個(gè)浸槽外部用以將化學(xué)性煙霧排出清潔室。
10.如權(quán)利要求第9項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，更包含風(fēng)扇過濾器單元(FFU)，用以將空氣吹進(jìn)殼體內(nèi)部的部分區(qū)域以防止粒子吸附于基板上。
11.如權(quán)利要求第10項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，其中第二排放裝置被設(shè)置于由于FFU而使化學(xué)性煙霧在殼體內(nèi)部具有一高濃度的地方。
12.如權(quán)利要求第9項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，其中第二排放裝置具有排放流動(dòng)于殼體內(nèi)的約60％至約70％的空氣的能力。
13.如權(quán)利要求第9項(xiàng)之用以清潔基板之系統(tǒng)，其中第二排放裝置包含至少一個(gè)排放出口，其形成于殼體中；以及至少一個(gè)排放管，其互連于清潔室之主排放管與該排放出口之間且可被附接至殼體和自該殼體分離。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種系統(tǒng)，用于濕清潔基板，如半導(dǎo)體晶圓，用于藉此通過有效排放在濕清潔過程中所產(chǎn)生的煙霧來減少濕站與清潔室中的氣載分子污染物(AMC)。一種用于清潔基板之系統(tǒng)包括殼體；多個(gè)浸槽，其置放于該殼體內(nèi)部；傳遞裝置，其置放于多個(gè)浸槽之頂部部分上用以傳遞基板；第一排放裝置，其連接至多個(gè)浸槽用以排放多個(gè)浸槽內(nèi)部之煙霧；以及第二排放裝置，其置放于殼體內(nèi)部與多個(gè)浸槽之外部之空間用以排放化學(xué)性煙霧。
文檔編號(hào)B08B15/02GK1698982SQ20051007091
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月17日
發(fā)明者樸炫烈, 裵鐘坤 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司