TWI359049B - Brush assembly and apparatus for cleaning a substr - Google Patents

Description

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' · F^e:TW5074F .六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種基板清潔設備’且特別是有關於 一種基板清潔設備及其刷子組件。 【先前技術】 積體電路裝置，例如是半導體裝置、平面顯示裝置與 其他裝置，一般係藉由各種製程來製造而成。舉例來說， φ 一連串的單元製程，像是沈積製程、蝕刻製程、清潔製程 與其他製程係於例如是半導體基板或玻璃基板之基板上 進行。尤其，清潔製程之執行係用以移除基板上的污染命 舉例來說，用以執行清潔製程的設備可包括刷子，以 自基板移除雜質。雜質例如是粒子、有機污染物及其他物- — 、 、 f。刷子設置於轉動軸上’用以被帶動來直接地接觸基板 之一表面’以清潔基板。 一般來說，刷子包括數個以尼龍製成的刷毛。然而， • 當刷子於其乾燥狀態下被帶動來直接地接觸基板之表面 時’刷子與基板可能會損壞。尤其，受損的刷子可能會在 基板上產生到痕。 為了解決上述的問題，清潔劑係提供至刷子上。於此 情況中’清潔劑可用以作為刷子與基板之間的潤滑劑，使 得刷子與基板可避免受到損壞。 然而’提供至刷子上的清潔劑係可能沿著轉動軸流 動，且可能漏出到基板進行清潔製程之腔體外。於此情況 中’漏出之清潔劑可能污染驅動轉動轴轉動的驅動部、可 3 1359049

' ^File:TW5074F 、轉動地支撐轉動轴的轴承與其他裝置。 【發明内容】 本發明之實施例係提供一種刷子組件，可避免提供至 刷子上的清潔劑沿著轉動轴流動。 進一步來說，本發明之實施例提供一種基板清潔設 備，設備具有一刷子組件。刷子組件可避免提供至刷子上 的清潔劑沿著轉動轴流動。 赢 根據本發明之一方面，提出一種刷子組件，包括一轉 w — 動軸、一刷子及一吹氣單元。刷子設置於轉動軸之中央部 ' 上，以清潔一基板。刷子係被帶動以接觸基板之一表面， 且一清潔劑係提供至刷子上。吹氣單元產生一氣流，以於 清潔基板時避免提供至刷子上之清潔劑沿著轉動軸流動 至轉動軸之一端部。 根據本發明之實施例，吹氣單元包括一圓柱輪轂與敦 個螺旋葉片。圓柱輪轂固定於轉動轴之一部分上。螺旋葉 鲁片設置於圓柱輪轂之一周圍表面上，以產生氣流。 根據本發明之實施例，圓柱輪轂具有一截頭錐之形 狀，朝向刷子傾斜。 _ 根據本發明之實施例，刷子組件更包括另一吹氣單 元，固定於轉動軸之另一端部上，以產生另一朝向刷子之 氣流。 根據本發明之另一方面，提出一種基板清潔設備，包 括一製程腔體、一刷子組件及一驅動部。製程腔體提供一 清潔空間，以清潔基板。刷子組件包括一轉動轴、一刷子

F*ile:TW5074F 及一吹氣單元。轉動轴設置於製程腔體内。刷子設置於轉 動轴之一中央部上，以清潔基板。刷子被帶動以接觸基板 之一表面，且一清潔劑係提供至刷子上。吹氣單元產生一 氣流，以於清潔基板時避免提供至刷子上之清潔劑沿著轉 動轴朝向轉％軸之一端部流動。驅動部連接於刷子組件之 轉動轴’以驅動刷子組伊轉動。 根據本發明之實施例’轉動轴延伸：以穿越製程-腔體之 一侧壁’ Jr驅動部可連接於位於製程腔體外的轉動軸之端 部。 根據本發明之實施例，設備更包括二收集腔體，設置 於製程腔體内，以容置吹氣單元，且收集從轉動軸滴出之 清潔劑。 根據本發明之實施例，吹氣單元包括一圓柱輪轂與數 個螺旋葉片。圓柱輪轂固定於轉動轴之一部分上。螺旋葉 片設置於圓柱輪轂之一周圍表面上，以產生氣流。 根據本發明之實施例，圓柱輪穀具有一截頭錐之形 狀’朝向刷子傾斜。 根據本發明之再一方面，提出一種基板清潔設備，包 括一製程腔體、一上部刷子組件、一下部刷子組件與一驅 動部。製程腔體提供一清潔空間，以清潔基板。上部刷子 組件與下部刷子組件上下地排列，且水平地延伸，並彼此 相互平行地設置於製程腔體内，以清潔基板之上表面與下 表面。此處，各個刷子組件包括一轉動軸、一刷子及一吹 氣單元。刷子設置於轉動軸之一中央部上，以清潔基板。 刷子被帶動，以接解基板’且一清潔劑係提供至刷子上。 1359049

_ . IJile:TW5074F 、吹氣單元產生一氣流，以於清潔基板時避免提供至刷子上 的清潔劑沿著轉動軸流動至轉動軸之一端部。相較於上部 刷子組件之吹氣單元，了部刷子組件之吹氣單元設置於較 外側。 根據本發明之實施例，刷子組件包括一吠氣單孓，以 產生一氣流來避免提供至刷子上的清潔劑沿著轉動軸流 動。因此，清潔劑沿著轉動軸漏出至製程腔體外的情況係 可避免，且弄髒驅動刷子組件轉動的驅動部、可轉動地支 _ 擇轉動軸的軸承與其他元件的情況係可避免。 為讓本發明之上述内容能更明顯易懂，下文特舉較佳 實施例’並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 請參考所附圖式，本發明之實施例係更完整地揭露如 .然本發明並非以此為限。本發明可具有多種不同 施:例’且不以以下所述之實施例為限。以下所述之實 中具本SB本:明所屬技_ 發明，圖王了解本發月。為了更清楚說明本 示。》㈢及區域之尺寸及相對尺寸可能被誇張地繪 或 元件連 元件J之敘述時， 接2出現「一元件位於於另-元件之上」 接或輕接於另一元杜.> & 4 4 上」 疋件可直接配置於另 間層介於兩者^接^接於另—元件，或有再一元件或中 一元件之上^「^= 對地’、當出現「—元件直接位於另 一疋直接連接於另一元件」之敛述時， 6 1359049

' ,File:TW5074F .兩者間並無其他元件或中間層。相似之元件係以相似之符 號標示。此處所使用「且/或」之敘述係包括所列出項目 之全部任意組合。 雖然此處可用第一、第二、第三或其他敘述描述不同 元件、成分、區域、層且/或部分-，然而這些元件、成分、 區域、層且/或部分並不受限於此些敘述，此些敘述僅用、 以區分不同的元件、成分、區域、_層且/或部分。因此， 在不脫離本發明之精神下，第一元件、-成分、區域、層或 • 部分可描述為第二元件、成分、區域、層或部分。 此處之空間相對用詞，例如是「下」或「上」或其他 類似用詞，可用於簡單地描述如所附圖式中所繪示之元 件，或某特徵與另一元件或特徵之關係。可了解的是，此 些空間相對用詞係包括其他方位之描述，並非受限於圖式 中之方向。舉例來說，當圖.式中；裝置上下顛倒時，「一 元件位於另一元件或特徵之下」之敘述則變為「一元件位 於另一元件或特徵之上」。因此，「下」之用詞係包括「上」 • 和「下」兩種方位。元件可朝向其他方向（旋轉90度或 朝向其他方向），而此處使用之空間相對用詞係被對應地 解釋。 此處之用詞僅用以敘述本發明之實施例，並非用以限 制本發明。除非特別註明，否則此處所用之「一」及「此」 之單數形式之敘述，亦包括複數之形式。此處所用之「包 含」及「包括」所述之特徵、整數、步驟、操作、元件或 成份，並非排除其他之特徵、整數、步驟、操作、元件、 成份或其組合。 7 1359049

' ,File:TW5074F . 除非另外定義，此處所使用之所有用詞（包括技術及 科學用詞），係與本發明所屬技術領域中具有通常知識者 所了解之意義相同。此外，除非特別定義，此處所使用之 普通字典所定義之用詞，當與相關技藝中之此用詞之意義 一致，而非指理想化或過度正式之意思。 此處敘述之本發明之實施例係參照所附之剖面圖，且 剖面圖係繪示本發明之理想化之實施例（及中間結構）。 因此，例如是由製造技術且/或誤差所造成的與圖式之形 • 狀之差異係可預期的。本發明之實施例不應視為特定區域 之形狀的限制，而應包括例如是由製造所造成之形狀差 異。繪示於圖中之區域僅為示意圖，其形狀並非用以描繪 裝置之區域的實際形狀，且並非用以限制本發明之範圍。 刷子組件 第1圖繪示根據本發明一實施例之刷子組件之透視 圖，且第2圖繪示第1圖中之刷子組件之前視圖。 請參照第1圖及第2圖，根據本發明之一實施例之刷 子組件100用以清潔一半導體基板，半導體基板例如是用 於平面顯示裝置或其他裝置之一矽晶圓或一玻璃基板。舉 例來說，刷子組件100係以刷拂基板的方式來清潔基板。 換言之，刷子組件100係被帶動以直接地接觸基板之一表 面，以移除雜質。 刷子組件100包括一轉動轴110、一刷子120及一吹 氣單元130。 轉動軸110可轉動地設置於一製程腔體（未繪示） 8 1359049

’ F11e:TW5074F '内，基板係於製程腔體内進行一清潔製程。舉例來說，轉 動軸110可水平迆延伸於製程腔體内，且由一軸承（未繪 不）可轉動地支撐。更進一步來說，連接於轉動軸110之 一端部的一驅動部係用以驅動轉動軸110轉動。驅動部可 包括一馬達。 刷子120設置於轉動軸110之一中央部，且受驅動部 驅動而轉動。尤其，當刷子120係被驅動部驅動而轉動時， 刷子120係直接地接觸基板之一表面，以清潔基板。也就 •是說，刷子I20設置於轉動轴110之中央部的一周圍表面 上’且藉由被轉動之轉動軸110帶動來直接地接觸基板之 表面。因此，基板之表面係被刷子120刷拂，且雜質可從 基板移除。 同時’當刷子120係被帶動以於其乾燥狀態時直接地 接觸基板時’刷子120可能會損害基板。為了解決上述的 問題’一清潔劑提供部（未繪示）係提供一清潔劑至刷子 120上。如此一來，刷子120係被帶動以於其因清潔劑來 鲁處於潮濕狀態時直接地接觸基板之表面，且基板可避免被 損壞。此情況係因為清潔劑可用以作為刷子12〇與基板之 間的潤滑劑。 刷子120包括數個由例如是尼龍之合成樹脂製成的 刷毛。或者，刷子120可由例如是海綿之合成樹脂製成。 尤其’刷子120可由聚乙稀醇（p〇i yViny 1 ai c〇h〇]_，pva ) 海綿製成。進一步來說，刷子12〇可環繞轉動軸110之中 央部，且具有沿著轉動軸11〇延伸之诵枉形惠。或者’具 有孔洞以讓轉動轴110穿越之碟狀刷子120亦可應用於 9 1359049 /

' iile:TW5074F 、此。於此情況中，數個碟狀刷子可固定於轉動軸110上。 吹氣單元130可用以於清潔基板時，避免提供至刷子 120上的清潔劑沿著轉動軸11〇朝向轉動轴11〇之端部流 動。 吹氣單元130可以與轉動轴110共軸的方式來連接於 轉動軸U0之端部，且隨著轉動轴110轉動。尤其 ，吹氣 單元130可於轉動軸11〇之周圍產生一氣流，氣流從轉動 軸11〇之端部朝向轉動部110之中央部流動。因此，藉由 φ 氣流β避免七1供至刷子120上之清潔劑流至轉動轴11 〇之 端部° 吹氣單元130包括一圓柱輪轂134及數個螺旋葉片 132。圓枉輪轂丨34固定於轉動軸11〇鄰近於刷子120之 一部分上。螺旋葉片132用以產生氣流。如圖式中所示’ 數個斗*板係用以作為螺旋葉片132。或者，曲面板亦可用 以作為嫘旋葉片132。 同時’產生氣流之方向需與轉動軸110之中心軸交 φ 錯，以有效地阻擋清潔劑。圓柱輪轂134之周圍表面可朝 向轉動軸110之中央部，也就是刷子120，傾斜，以讓氣 流與轉動轴110之中心軸交錯。換言之’圓柱輪轂134具 有一截頭錐之形狀，朝向刷子120傾斜。 根據本發明之另一實施例，風扇或螺旋槳亦可用以作 為吹氟單元130。 如上所述’刷子組件100可藉由吹氣單元130來產生 環繞轉動轴110之氣流’且提供至刷子120上的清潔劑可 避免流向轉動轴120之端部。珥此，可避免清潔劑流出用 1359049

' File:TW5074F . 方向之方向延伸。 進一步來說，雖然未繪示於圖式中，一基板運送部可 設置於製程腔體200内，以沿著製程腔體200之延伸方向 運送基板G。基板運送部包括數個運送滾輪，用以支撐且 運送基板G。 清潔基板之設備可更包括一收集腔體220，設置於製 程腔體200内。尤其，如第3圖所示，收集腔體220可設 置於製程腔體200之一侧壁上。收集腔體220容置刷子組 • 件100之吹氣單元130，且5以收集自刷子組件之轉 動軸110滴落的清潔劑。特別是，刷子組件100之轉動軸 110可沿著一水平方向延伸以穿越收集腔體220之一側 壁，且收集腔體具有一用以容置吹氣單元130之空間與一 用以讓轉動軸110穿越之孔洞。 刷子組件100之轉動轴110係藉由轴承210可轉動地 設置於製程腔體200内。刷子120設置於轉動轴110之一 中央部上，且被帶動以直接地接觸基板G之表面，以自基 • 板G移除雜質。吹氣單元130可固定於相鄰於刷子120之 轉動軸110的一部分上，且產生一氣流。氣流用以於清潔 製程進行時，避免提供至刷子120上之清潔劑沿著轉動軸 110流動至轉動軸110之一端部。尤其，吹氣單元130可 設置於收集腔體220内，且沿著轉動軸110流動之清潔劑 可被收集腔體220内之氣流阻擂。更進一步來說，雖然未 繪示於圖式中，一排出管線可連接於收集腔體.220，以收 集清潔劑。 如第3 .圖所示，根據本發明之一實施例，一對刷子組 12 1359049 . ·

'.File:TW5074F '件100可上下地排列且水平地延伸，並彼此相互平行。於 此情況中’基板G藉由基板運送部運送至此對刷子組件100 之間°也就是說，當基板G係由基板運送部運送時，基板 G之上表面與下表面可藉由此兩對刷子組件100進行清 潔。相較於上部刷子組件之吹氣單元，此處之下部刷子組 件之吹氣單元可設置於較外侧之位置。如此，可避免從上 部刷子組件滴落的清潔劑沿著下部刷子組件漏出到製程 腔體200外。 • 清潔劑提供部300可包括數個喷嘴，設置於製程腔體 200内’以提供清潔劑至刷子組件ι〇〇之刷子12〇上。更 進一步來說，雖然未繪示於圖式中，當上部刷子組件1〇〇 與下部刷子組件1〇〇設置於製程腔體200内時，數個喷嘴 可設置於下部刷子組件1〇〇下，以提供清潔劑至下部刷子 組件100上。去離子水（deionized water，DIW)可於此 處用以作為清潔劑。 驅動部400設置於製程腔體200外。刷子組件100之 籲轉動軸110延伸以穿越製程腔體200與收集腔體220之側 壁，以連接於驅動部400。驅動部400可包括一馬達，用 以提供轉動動力。 同時，驅動部400驅動刷子組件1〇〇轉動，讓刷子 120以相反於基板之運送方向來與基板g接觸，以改善清 潔效率。 根據本發明上述實施例，刷子組件包括吹氣單元，用 以產生氣流來避免提供至刷子上的清潔劑沿著轉動軸流 動。因此，可避免清潔劑沿著轉動軸漏出到製程腔體外， 13 1359049

* Iiile:TW5074F . 且可避免弄污驅動刷子組件轉動之驅動部、可轉動地支撐 轉動轴之軸承與其他類似的裝置。 綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然 其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常 知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之 更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專 利範圍所界定者為準。

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' File:TW5074F ^ 【圖式簡單說明】 第1圖繪示根據本發明一實施例之刷子組件之透視 圖。 第2圖繪示第1圖中之刷子組件之前視圖。 第3圖繪示具有第1圖中之刷子組件之基板清潔設備 之示意圖。 【主要元件符號說明】 100 :刷子組件 * 110 :轉動軸 120 :刷子 130 :吹氣單元 132 ：螺旋葉片 134 .圓柱輪穀 200 :製程腔體 210 :轴承 • 220 :收集腔體 300:清潔劑提供部 400 :驅動部 G :基板 15

Claims (1)

1359049 • 七 100年8月31日修正替換頁 丨時？月）丨曰修(更)正替換頁 _. _ 申請專利範圍： 1 . 一種刷子組件，包括： 一轉動轴； 一刷子，設置於該轉動軸之一中央部上，以清潔一基 板，該刷子係被帶動以接觸該基板之一表面，且一清潔劑 係提供至該刷子上；以及 一吹氣單元，連接於該轉動軸，用以於該轉動軸轉動 時隨著該轉動軸轉動而產生一氣流，以於清潔該基板時避 Φ 免提供至該刷子上的該清潔劑沿著該轉動軸流向該轉動 軸之一端部。 2. 如申請專利範圍第1項所述之刷子組件，其中該 吹氣單元包括： 一圓柱輪轂，固定於該轉動軸之一部份上；以及 複數個螺旋葉片，設置於該圓柱輪轂之一周圍表面 上，以產生該氣流。 3. 如申請專利範圍第2項所述之刷子組件，其中該 ® 圓柱輪轂具有一截頭錐之形狀，朝向該刷子傾斜。 4. 如申請專利範圍第2項所述之刷子組件，更包括： 另一吹氣單元，固定於該刷子之另一端部，以產生朝 向該刷子之另一氣流。 5. —種基板清潔設備，包括： 一製程腔體，用以提供一清潔空間，以清潔該基板； 一刷子组件，包括： 一轉動軸，設置於該製程腔體内； 一刷子，設置於該轉動軸之一中央部上，以清 16 1359049 J I . * ' · 100年8月3丨日修正替換頁 .· 潔該基板，該刷子係被帶動以接觸該基板之一表面，且一 清潔劑係提供至該刷子上；以及 一吹氣單元，連接於該轉動軸，用以於該轉動 轴轉動時隨著該轉動軸轉動而產生一氣流，以於清潔該基 板時避免提供至該刷子上的該清潔劑沿著該轉動軸流向 該轉動轴之一端部；以及 一驅動部，連接於該刷子組件之該轉動軸，以驅動該 刷子組件轉動。 • 6.如申請專利範圍第5項所述之設備，其中該轉動 軸係延伸以穿越該製程腔體之一側壁，且該驅動部係連接 於位於該製程腔體外之該轉動軸之一端部。 7. 如申請專利範圍第6項所述之設備，更包括： 一收集腔體，設置於該製程腔體内，以容置該吹氣單 元，且收集自該轉動軸滴出之該清潔劑。 8. 如申請專利範圍第5項所述之設備，其中該吹氣 單元包括： ® 一圓柱輪轂，固定於該轉動軸之一部份上；以及 複數個螺旋葉片，設置於該圓柱輪轂之一周圍表面 上，以產生該氣流。 9. 如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該圓柱 輪轂具有一截頭錐之形狀，朝向該刷子傾斜。 10. —種基板清潔設備，包括： 一製程腔體，用以提供一清潔空間，以清潔該基板； 一上部刷子組件與一下部刷子組件，上下地排列且水 平地延伸，並實質上彼此相互平行地設置於該製程腔體 17 1359049 · · ，、 100年8月31日修正替換頁 ,· 内，以清潔該基板之上表面與下表面； 其中，各該上部刷子組件與該下部刷子組件包括： 一轉動軸，設置於該製程腔體内； 一刷子，設置於該轉動轴之一中央部上，以清 潔該基板，該刷子係被帶動以接觸該基板，且一清潔劑係 提供至該刷子上；以及 一吹氣單元，產生一氣流，以於清潔該基板時 避免提供至該刷子上的該清潔劑沿著該轉動軸流向該轉 鲁動軸之一端部； 其中，該下部刷子組件之該吹氣單元比該上部刷子組 件之該吹氣單元設置較外側。 18