CN107202006B - 泵和液体供应装置 - Google Patents

Abstract

提供一种泵。该泵包括：泵体；消音器，所述消音器连接到所述泵体；和防凝结装置，所述防凝结装置围绕所述消音器。

Description

泵和液体供应装置

技术领域

本公开涉及防止消音器冻结或冷凝的泵和液体供应装置。

背景技术

基板表面上的如颗粒、有机污染物和金属污染物等污染物严重影响了成品率和装置的特性。因此，在半导体制造工艺期间，去除附着到基板表面的不同类型污染物的清洗工艺被视为重要工艺，并且在半导体制造工艺的每个单元工艺之前或之后对基板进行清洗。

同时，清洗工艺使用诸如化学液的化学品。在化学液供应装置中使用的泵可以是使用空气压力的波纹管型。这种泵在通气单元中产生严重的排气声。因此，通常在通气单元中安装消音器。

图1示出了常规使用的泵1。在泵的通气单元2中，安装了用于降低噪声的消音器3。在消音器3的表面上形成有多个孔4。另外，为了实现消音器的真正作用，消音器3具有诸如材料、厚度、尺寸和孔数量等规格。泵入泵1中的空气进入消音器3并通过多个孔4排到外部。从孔4排出的空气绝热膨胀并吸收空气，冷却了消音器3的表面，从而发生冷凝或冻结。这种现象堵塞了消音器3的孔4并且干扰了空气的排出。这对消音器3的操作和处理造成了麻烦。

发明内容

一实施例包括一种泵，用于防止消音器表面上冻结或冷凝。

一实施例包括一种液体供应装置，以防止泵的消音器的不良操作及其不良处理。

本发明的实施例不限于下文，并且本领域技术人员可以从以下描述中理解到其它目的。

本发明构思的示例性实施例可提供一种泵。

在示例性实施例中，该泵包括：泵体；连接到该泵体的消音器；和围绕该消音器的防凝结装置。

在示例性实施例中，该防凝结装置包括围绕消音器的壳体。该壳体上形成有用于排出空气的多个通气孔。

在示例性实施例中，该壳体与该消音器间隔开，且该壳体围绕该消音器。

在示例性实施例中，该消音器的表面上形成有多个排气孔。

在示例性实施例中，该多个通气孔形成在该壳体的侧部，且该多个通气孔与该多个排气孔相对。

在示例性实施例中，该通气孔大于该排气孔。

在示例性实施例中，该壳体设置为树脂材料。

在示例性实施例中，该消音器的表面设置成网状结构。

本发明构思的示例性实施例可提供一种液体供应装置。

在示例性实施例中，该液体供应装置包括：用于储存液体的储存罐；以及用于提供电力以将液体供应到外部的泵。该泵包括：泵体；连接到该泵体的消音器；和围绕该消音器的防凝结装置。

在示例性实施例中，该防凝结装置包括围绕该消音器的壳体。该壳体上形成有用于排出空气的多个通气孔。

在示例性实施例中，该壳体与该消音器间隔开，且该壳体围绕该消音器。

在示例性实施例中，该消音器的表面上形成有多个排气孔。

在示例性实施例中，该多个通气孔形成在该壳体的侧部，且该多个通气孔与该多个排气孔相对。

根据一示例性实施例，可以防止消音器表面上的冷凝或冻结。

根据一示例性实施例，可以防止泵的消音器的不良操作及其不良处理。

附图说明

图1大致示出了使用清洁介质清洗基板的现有的基板处理装置。

图2是大致示出基板处理装置的俯视图。

图3大致示出了根据一实施例的、包括液体供应装置的基板处理装置。

图4示出了根据一实施例的液体供应装置。

图5和图6示出了根据一实施例的泵的消音器。

图7示出了根据一实施例的泵的壳体。

图8示出了根据一实施例的来自泵的空气流。

具体实施方式

下文将参照附图对各种示例性实施例进行更全面地描述，在这些附图中示出的是一些示例性实施例。然而，本发明可以以不同的方式实施，且本发明不应局限于本文所阐述的实施例。与之相反，提供的这些实施例将使本公开是彻底的、完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。因此，为清楚起见，附图中的各特征被放大。

下文参照图2至图8对示例性实施例进行说明。

图2是大致示出基板处理装置1的俯视图。

参照图2，基板处理装置1包括索引模块100和工艺处理模块200。索引模块100包括装载端口120和传输框架140。装载端口120、传输框架140和工艺处理模块200可以依次布置成一排。下文中，布置有装载端口120、传输框架140和工艺处理模块200的方向可以被称为第一方向12。当从顶部往下看时垂直于第一方向12的方向可以被称为第二方向14，而垂直于包含第一方向12和第二方向14的平面的方向可以被称为第三方向16。

用于存储基板W的载体130位于装载端口120上。设置多个装载端口120，而且多个装载端口120在第二方向14上成排布置。在图2中，描述了设置四个装载端口120的情况。然而，根据如工艺处理模块200的工艺效率或占地面积等要求，可以增加或减少装载端口120的数量。在载体130中设置用以支撑基板W边缘的多个插槽(未示出)。多个插槽沿第三方向16设置，而且多个基板W沿第三方向16彼此垂直地堆叠放置在载体的内部。前开式晶圆盒(FOUP)可以被用作载体130。

工艺处理模块200包括缓冲单元220、传输腔室240和工艺腔室260。传输腔室240设置成使得其长度方向平行于第一方向12。沿着第二方向14，分别在传输腔室240的一侧和另一侧设置工艺腔室260。在传输腔室240的一侧和另一侧对称设置各工艺腔室260。一些工艺腔室260可以沿着传输腔室240的长度方向进行放置。此外，一些工艺腔室260彼此垂直堆叠地放置。也就是说，工艺腔室260可以在传输腔室240的一侧以A×B(A和B是1或1以上的自然数)矩阵的形式进行布置。这里，“A”表示沿着第一方向12设置的工艺腔室260的数量，“B”表示沿着第三方向16设置的工艺腔室260的数量。当在传输腔室240的一侧设置四个或六个工艺腔室260时，工艺腔室260可以以2×2或3×2矩阵形式进行布置。工艺腔室260的数量可以增加或减少。不同于上述描述，工艺腔室260可以仅设置在传输腔室240的某一侧。此外，不同于上述描述，工艺腔室260可以在传输腔室240的两侧设置成单层。

缓冲单元220布置在传输框架140与传输腔室240之间。缓冲单元提供一空间，以用于基板W在传输腔室240与传输框架140之间传输之前暂时停留。在缓冲单元220的内部(例如内壁)设置有放置基板W的插槽(未示出)，并且设置成多个的插槽(未示出)沿着第三方向16彼此间隔开。缓冲单元220面向传输框架140的一侧以及面向传输腔室240的另一侧是敞开的。

传输框架140在缓冲单元220与位于装载端口120上的载体130之间传输基板W。在传输框架140上设置有索引轨道142和索引机械手144。索引轨道142设置成使得其长度方向平行于第二方向14。索引机械手144安装在索引轨道142上，并且在第二方向14上沿着索引轨道142线性移动。索引机械手144包括基部144a、本体144b和索引臂144c。基部144a安装成沿着索引轨道142移动。本体144b连接到基部144a。本体144b设置成在基部144a上沿着第三方向16移动。此外，本体144b设置成在基部144a上旋转。索引臂144c连接到本体144b，并且设置成相对于本体144b前后移动。索引臂144c设置成多个，而且它们独立驱动。索引臂144c垂直地布置，即沿着第三方向16彼此间隔开。当基板W从工艺处理模块200传输到载体130时，使用一些索引臂144c，而当基板W从载体130传输到工艺处理模块200时，可以使用另一些索引臂144c。以这种方式，在索引机械手144将基板W载入或载出的过程中，可以防止来自处理工艺之前的基板的颗粒附着到处理后的基板上。

传输腔室240在工艺腔室260与缓冲单元220之间、以及在各个工艺腔室260之间传输基板W。在传输腔室240中设置有导轨242和主机械手244。导轨242设置成使得其长度方向平行于第一方向12。主机械手244安装在导轨242上，并且在导轨242上沿着第一方向12线性移动。主机械手244包括基部244a、本体244b和主体臂244c。基部244a安装成沿着导轨242移动。本体244b连接到基部244a。本体244b设置成在基部244a上沿着第三方向16移动。此外，本体244b设置成在基部244a上旋转。主体臂244c连接到本体244b，并且设置成相对于本体244b前后移动。主体臂244c设置成多个，并且它们设置成独立驱动。主体臂244c布置成垂直地，即沿着第三方向16彼此间隔开。当基板W从缓冲单元220传输到工艺腔室260时所使用的主体臂244c可以不同于当基板W从工艺腔室260传输到缓冲单元220时所使用的主体臂244c。

在工艺腔室260中设置对基板W执行清洗工艺的基板处理装置300。设置在每个工艺腔室260中的基板处理装置300可以基于清洗工艺的种类而具有不同的结构。设置在每个工艺腔室260中的基板处理装置300可以具有相同的结构。在一个实施例中，工艺腔室260可被分成多组，从而，设置在同一组工艺腔室260中的基板处理装置300可具有相同的结构，而设置在不同组工艺腔室260中的基板处理装置300可具有不同的结构。例如，当工艺腔室260被分为两组时，第一组工艺腔室260可设置在传输腔室240的一侧，而第二组工艺腔室260可设置在传输腔室240的另一侧。在一个实施例中，第一组工艺腔室260和第二组工艺腔室260按此顺序堆叠在传输腔室240的一侧和另一侧。工艺腔室260可根据所用的化学品的种类或清洗工艺的种类被分为多个组。

下文中，作为示例，将对用于处理基板W的基板处理装置300进行描述。图3大致示出了根据一实施例的基板处理装置300。

参见图3，基板处理装置300包括腔室310、杯状物320、支撑单元340、升降单元360、排出单元380和液体供应单元500。

腔室310在其内部设置一空间。杯状物320放置在腔室310的内部。杯状物320提供执行基板处理工艺的处理空间。杯状物320具有敞开的上部。杯状物320包括内部收集容器322、中部收集容器324和外部收集容器326。收集容器322、324、326各自收集在工艺中所用的彼此不同的化学液。内部收集容器322设置为围绕支撑单元340的环形形状。中部收集容器324设置为围绕内部收集容器322的环形形状。外部收集容器设置为围绕中部收集容器324的环形形状。内部收集容器322的内部空间322a、内部收集容器322与中部收集容器324之间的空间324a、以及中部收集容器324与外部收集容器326之间的空间326a可作用为入口410，通过该入口化学液分别流入到内部收集容器322、中部收集容器324和外部收集容器326。在收集容器322、324、326中，分别连接有垂直向下延伸到底部的收集管线322b、324b、326b。收集管线322b、324b、326b分别排出通过收集容器322、324、326流入的化学液。所排出的化学液可以通过外部化学液再生系统(未描述)再利用。

支撑单元340放置在杯状物320的处理空间的内部。在基板处理过程中，支撑单元340支撑并旋转基板W。支撑单元340包括旋转头342、支撑销344、卡盘销346、驱动轴348和驱动单元349。旋转头342具有当从顶部向下看时通常设置为圆形的上表面。在旋转头342的底部固定连接通过驱动单元349旋转的驱动轴348。当驱动轴348旋转时，旋转头342旋转。旋转头342包括支撑销344和卡盘销346以支撑基板。支撑销344设置为多个。多个支撑销344在旋转头342的上表面的边缘上彼此间隔开，并且从旋转头342向上突出。各支撑销344通常布置成具有环形形状。支撑销344支撑基板的底侧，以与旋转头342的上表面间隔开。卡盘销346设置为多个。卡盘销346布置成比支撑销344更远离旋转头342的中心。卡盘销346设置为从旋转头342向上突出。卡盘销346支撑基板的侧表面，使得当支撑单元340旋转时基板不会从正确位置偏向一侧。卡盘销346设置成沿着旋转头342的径向方向在待命位置和支撑位置之间线性移动。待命位置比支撑位置更远离旋转头342的中心。当向支撑单元340上装载基板和从支撑单元340上卸载基板时，卡盘销346放置在待命位置；以及当处理基板时，卡盘销346放置在支撑位置。位于支撑位置上的卡盘销346与基板的侧部相接触。

升降单元360线性地向上和向下移动杯状物320。升降单元360可以移动杯状物320的多个收集容器322、324、326。或者，即使没有描述，升降单元360也可以单独移动该多个收集容器322、324、326中的某一个。随着杯状物320上下移动，杯状物320相对于支撑单元340的高度发生改变。升降单元360包括支架362、移动轴364和驱动器366。支架362固定安装在杯状物320的外壁上。由驱动器366上下移动的移动轴364固定连接到支架362上。在将基板W放置在支撑单元340上时，或在将基板从支撑单元340上提升时，杯状物320下降，使得支撑单元340从杯状物320向上突出。此外，在处理过程中，控制杯状物320的高度，使得化学液根据供应到基板W上的化学液的种类而流入到预定的收集容器360中。例如，在用第一化学液处理基板期间，基板放置在与内部收集容器322的内部空间322a相对应的高度上。另外，当用第二化学液和第三化学液处理基板时，基板分别放置在与内部收集容器322和中间收集器324之间的间隙324a、以及中间收集容器324和外部收集容器326之间的间隙326a相对应的高度上。与上述不同，升降单元360可以上下移动支撑单元340，而不是上下移动杯状物320。此外，杯状物320可以包括一个收集容器322。

喷射单元380将液体供应到基板W。该液体可以是化学液。该化学液可包括硫酸。该化学液可包括磷酸。该液体可以是冲洗液。该冲洗液可以是纯净的。喷射单元380可以聚集在一起。喷射单元380可以设置成一个或多个。喷射单元380包括喷嘴支撑件382、支撑单元386、驱动器388和喷嘴400。支撑单元386设置成使得其长度方向平行于第三方向16，且驱动器388连接到支撑单元386的底部。驱动器388旋转并上下升降支撑单元386。喷嘴支撑件382在一端处垂直地连接到支撑单元386，该端与连接有驱动器388的另一端相对。喷嘴400在一端处安装在喷嘴支撑件382的底部上，该端与连接有支撑单元386的另一端相对。喷嘴400通过驱动器388移动到处理位置和待命位置。处理位置是喷嘴400位于杯状物320的垂直上方的位置，而待命位置是喷嘴400离开杯状物320的垂直上方的位置。

图4示出了根据一实施例的液体供应装置。图5和图6示出了根据一实施例的泵的消音器。图7示出了根据一实施例的泵的壳体。

液体供应单元500包括储存罐550、供应管线560和泵510。液体供应单元500用作根据实施例的液体供应装置500。

储存罐550储存液体。该液体可以是化学液。储存的液体通过泵510供应到外部。储存的化学液可供应到喷射单元380。储存的化学液通过供应管线560供应到喷射单元380。

泵510包括泵体520、消音器530和防凝结装置540。泵510可以是波纹管型。

泵体520是泵510的主体。消音器530连接到泵体520。该消音器530可连接到泵体520的通气单元522。如图5所示，在消音器530的侧表面形成多个排气孔532。或如图6所示，消音器530的侧表面可以形成为网状结构。空气在消音器530中流动。空气通过形成网状结构的多个排气孔532排出。

防凝结装置540围绕着消音器530。防凝结装置540包括壳体542。

壳体542与泵体520连接。在一个示例中，如图4所示，壳体542可形成为使得泵体520的一部分可插入到壳体的内部。在这里，壳体542可以是包括上部敞口的圆柱形形状。泵体520和壳体542相接触的部分可以牢固地结合并防止空气从外部流入。

或者，虽然没有描述，但是可以存在将壳体542与消音器530或主体520相连接的安装单元。该安装单元可以设置成任何种类的形式，只要壳体542被连接到消音器530或主体520即可，并且该安装单元可以是固定的。

消音器530放置在壳体542中。壳体542设置成围绕着消音器530。壳体542与消音器530间隔开并且壳体542围绕着消音器530。壳体542设置成具有绝缘效果的材料。在示例中，壳体542可设置为树脂。壳体542可设置为PVC(聚氯乙烯)或PP(聚丙烯)。

在壳体542的表面上形成有多个通气孔544。也就是说，从消音器530的排气孔532流出的空气再通过通气孔544排出到外部。通气孔544可以比在消音器530中形成的排气孔532大。通气孔544与排气孔532相对。即，通气孔544设置在靠后的、壳体542表面上。

在壳体542连接到泵体520的状态下，壳体542的上部和下部是密闭的。通气孔544可以仅形成在壳体542的侧表面上。在一个示例中，壳体542的下部可以是密闭的。也就是说，外部空气可以不通过壳体542的下部进入。

此外，如上所述，可以在壳体542的上部形成开口。由于泵体520插入在开口中，因此空气不从壳体542的外顶部流入到壳体542中。

虽然上面没有描述，但是当设置单独的安装单元时，壳体542的顶部和底部被阻塞住。

下面参照图8说明根据本发明构思的泵的驱动。

泵510使用利用空气压力的波纹管型，因此空气流动并排出，从而提供用于将液体供应到外部的动力。在空气被排出的通气单元522中安装有消音器530。流入到泵510中的空气通过形成在消音器530表面上的排气孔532、壳体542的通气孔544排出到外部。

当泵510运行时，消音器530的表面被冷却。当泵510外部相对高温的空气流入壳体542中时，可能发生冷凝或冻结。

然而，如上所述，壳体542的顶部通过连接到泵体520而被阻塞，且壳体542的底部被阻塞，从而阻止了空气经由壳体542的顶部和底部而流动。此外，在壳体542的侧表面上，空气通过通气孔544排出，从而通过通气孔544的外部空气的量是不显著的。为了最大化该效果，适当的使经消音器530的排气孔532排出的空气通过壳体542的通气孔544排出。因此，壳体542的通气孔544可面向消音器530的排气孔532设置。

如上所述，壳体542和消音器530间隔开。没有来自外部的空气流，并且从消音器530排出的空气经过间隔空间S、通过通气孔544再次排出。由此，停留在消音器530表面周围和间隔空间S中的空气量是微不足道的。因此，尽管冷却了消音器530的表面，但是可以使消音器530的表面中的冷凝和冻结最小化。此外，壳体542的材料设置为具有高绝缘效果的树脂，从而即使壳体542的外部是相对高的温度，空气也不在间隔空间S中传递。留在间隔空间S中的空气与消音器530表面的温度几乎是相同的。因此，可以防止消音器530的表面的冷凝和冻结。

同时，通过壳体542的通气孔544排出的空气绝热膨胀，冷却了壳体542的表面，从而可能发生冷凝或冻结。

为了防止该情况，壳体542可以设置为具有高绝缘效果和低热导率的材料和厚度。在示例中，壳体542可以是树脂。壳体542可以是PVC和PP。此外，壳体542可以设置有适当的厚度，使得可以在消音器530和真机泵510的运行下防止壳体542表面上的冷凝和冻结。

此外，为了减少从壳体542的通气孔544排出的空气的绝热膨胀和冷却效果，可以形成通气孔544的适当尺寸。在一个示例中，通气孔544的尺寸可以大于在消音器530表面上形成的排气孔532。从而，可以防止空气的快速绝热膨胀，并可以降低壳体542表面的冷却效果。

在上述示例中，说明了用于在基板处理装置中供应液体的泵，然而本文不限于此。因此，任何供应液体的泵和消音器以防止冷凝或冻结都是可以的。

前述实施例是本发明的示例。此外，上述内容仅示出了和描述了优选实施例，而这些实施例可以包括各种的组合、变化和情况。也就是说，本领域技术人员应当理解，在不脱离由本申请所请求保护的泵和液体供应装置及其等同内容限定的本申请范围的原则和精神的情况下，可以对这些实施例进行替换、修改和变化。此外，不希望本申请的范围限于这些具体实施例或这些具体实施例的具体特征或具体效果。相反，旨在将本申请的范围仅限于本申请所请求保护的泵和液体供应装置及其等同内容。

Claims (5)

1.一种泵，其特征在于，包括：

泵体；

消音器，所述消音器连接到所述泵体；和

防凝结装置，所述防凝结装置围绕所述消音器；

其中，所述防凝结装置包括围绕所述消音器的壳体，所述壳体与所述消音器间隔开，

其中，所述壳体上形成有用于排出空气的多个通气孔，在所述壳体安装到所述泵体的状态下，所述壳体除了所述多个通气孔外均为密封的；

其中，所述消音器的表面上形成有多个排气孔；

所述多个通气孔形成在所述壳体的侧部，且所述多个通气孔与所述多个排气孔相对。

2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述通气孔大于所述排气孔。

3.根据权利要求2所述的泵，其特征在于，所述壳体设置为树脂材料。

4.根据权利要求3所述的泵，其特征在于，所述消音器的表面设置成网状结构。

5.一种液体供应装置，其特征在于，包括：

储存罐，所述储存罐用于储存液体；和

泵，所述泵用于提供将液体供应到外部的动力；

其中，所述泵包括：

泵体；

消音器，所述消音器连接到所述泵体；和

防凝结装置，所述防凝结装置围绕所述消音器；

其中，所述防凝结装置包括围绕所述消音器的壳体，所述壳体与所述消音器间隔开，

其中，所述壳体上形成有用于排出空气的多个通气孔，在所述壳体安装到所述泵体的状态下，所述壳体除了所述多个通气孔外均为密封的；

其中所述消音器的表面上形成有多个排气孔；

所述多个通气孔形成在所述壳体的侧部，且所述多个通气孔与所述多个排气孔相对。

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