CN108428644A - 基板处理装置 - Google Patents

Abstract

一种基板处理装置包括一底座、一基板载台、多个收集单元和一阻却单元。基板载台可旋转得和底座连接，基板载台用以固定和旋转基板。多个收集单元环绕于基板载台外围，多个收集单元间为固定式设置，各收集单元用以收集处理基板的一处理液。阻却单元设置于基板载台与多个收集单元之间。当其中一收集单元与基板载台对应，且该其中一收集单元收集处理基板之后流溅的处理液时，阻却单元阻却其他收集单元收集处理液。

Description

基板处理装置

技术领域

本发明系关于一种基板处理装置，特别是一种可分别回收不同处理液的基板处理装置。

背景技术

在半导体工艺中，常会运用一基板处理装置对基板进行蚀刻或清洗。基板处理装置具有一旋转平台、一液体施加件和多个液体回收环。旋转平台用以固定基板，并让基板旋转。液体施加件用以对旋转的基板施加蚀刻液或清洗液。多个液体回收环用以分别收集旋转的基板甩出的蚀刻液或清洗液，以回收蚀刻液或清洗液并再加以利用。然而，在多个液体回收环收集旋转的基板甩出的液体时，液体容易四处乱飞而飞溅至收集另一液体的回收环里；例如，蚀刻液可能飞溅至专门用以回收清洗液的回收环里，如此一来将会对该回收环里的清洗液造成污染而无法再次利用。

因此，有必要提供一种基板处理装置，其可以确实得分别回收不同处理液，并且避免液体之间互相污染。

发明内容

本发明的主要目的系在提供一种可分别回收不同处理液的基板处理装置。

为达成上述的目的，本发明的一种基板处理装置用以处理一基板，基板处理装置包括一底座、一基板载台、多个收集单元和一阻却单元。基板载台可旋转得和底座连接，基板载台用以固定和旋转基板。多个收集单元环绕于基板载台外围，多个收集单元间为固定式设置，各收集单元用以收集处理基板的一处理液。阻却单元设置于基板载台与多个收集单元之间。当其中一收集单元与基板载台对应，且该其中一收集单元收集处理基板之后流溅的处理液时，阻却单元阻却其他收集单元收集处理液。

根据本发明之一实施例，其中流溅至阻却单元上的处理液，不再流入多个收集单元。

根据本发明之一实施例，其中阻却单元更包括一第一阻却部和一第二阻却部；当该其中一收集单元与基板载台对应，并收集处理基板的处理液时，第一阻却部阻却该其中一收集单元的一上缘，第二阻却部阻却该其中一收集单元的一下缘。

根据本发明之一实施例，其中第一阻却部包括一阻却环形壁和一液体收集区，液体收集区设置于阻却环形壁的内侧；阻却环形壁将流溅至第一阻却部的处理液导入至液体收集区。

根据本发明之一实施例，其中当多个收集单元升降，使得该其中一收集单元与基板载台对应，且该其中一收集单元收集处理基板之后流溅的处理液时，阻却单元阻却其他收集单元收集处理液。

根据本发明之一实施例，其中当基板载台升降，使得该其中一收集单元与基板载台对应，且该其中一收集单元收集处理基板之后流溅的处理液时，阻却单元阻却其他收集单元收集处理液。

根据本发明之一实施例，其中阻却单元升降至对应该其中一收集单元；第一阻却部升降至阻却该其中一收集单元的上缘，第二阻却部升降至阻却该其中一收集单元的下缘。

根据本发明之一实施例，其中第二阻却部环设于基板载台外侧，并与基板载台升降连动。

根据本发明之一实施例，基板处理装置更包括一流体加速单元，流体加速单元可旋转得设置于基板载台外侧，并环绕设置于基板载台与第二阻却部之间；流体加速单元可控制转速，并可相对基板载台转动，以将处理液飞溅至该其中一收集单元。

根据本发明之一实施例，其中阻却单元更包括一第一阻却部升降件，第一阻却部升降件连接第一阻却部，并跨越设置于多个收集单元的外侧。

根据本发明之一实施例，其中第一阻却部具有一环形腔径，环形腔径大于基板载台；藉此，基板载台可相对第一阻却部移动，并穿越第一阻却部。

根据本发明之一实施例，其中当该其中一收集单元与基板载台对应，并收集处理基板的处理液时，阻却单元阻却其他收集单元，且该其中一收集单元更集中收集一处理气体。

根据本发明之一实施例，基板处理装置更包括至少一抽气单元，抽气单元设置于多个收集单元的下方，抽气单元用以形成一环形抽气流，以收集处理气体。

根据本发明之一实施例，其中抽气单元依据工艺而改变环形抽气流的一抽气强度。

根据本发明之一实施例，基板处理装置更包括一气压控制单元，气压控制单元藉由检测一气压值以控制抽气单元改变环形抽气流的一抽气强度。

根据本发明之一实施例，其中抽气单元是环形得设置于多个收集单元的下方，抽气单元旋转以带动环形抽气流。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的基板处理装置回收第一种处理液的示意图。

图2为本发明的第一实施例的基板处理装置的基板载台穿越第一阻却部的示意图。

图3为本发明的第一实施例的基板处理装置回收第二种处理液的示意图。

图4为本发明的第一实施例的基板处理装置的系统架构图。

图5为本发明的第二实施例的基板处理装置的示意图。

其中附图标记为：

基板处理装置1、1a 底座10

基板载台20 载台升降件21

收集单元30、30a、30b、30c 上缘38、38b

下缘39、39b 阻却单元40、40a

第一阻却部41 阻却环形壁411

液体收集区412 第二阻却部42、42a

第一阻却部升降件43 第二阻却部升降件44

连动件45 流体加速单元50

加速马达51 抽气单元60、60a

气压控制单元70

外壳体90 控制件100

液体施加件200 基板300

升降方向A、B、C 处理气体G

处理液L、L1 环形腔径R

具体实施方式

为能让贵审查委员能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。

以下请一并参考图1至图4关于本发明的第一实施例的基板处理装置。图1系本发明的第一实施例的基板处理装置回收第一种处理液的示意图；图2系本发明的第一实施例的基板处理装置的基板载台穿越第一阻却部的示意图；图3系本发明的第一实施例的基板处理装置回收第二种处理液的示意图；图4系本发明的第一实施例的基板处理装置的系统架构图。

在本发明的第一实施例之中，如图1、图3和图4所示，基板处理装置1用以配合一外部的液体施加件200所施加的处理液L，以处理一基板300，并且可分别回收处理基板300的不同处理液L，以防止不同处理液L互相污染。外部的液体施加件200为一液体喷管，其可施加不同的处理液L或纯水的处理液L1至基板300。其中施加不同的处理液L或纯水的处理液L1亦可为不同的液体施加件200所提供，本发明不以此为限。基板处理装置1包括一底座10、一基板载台20、四个收集单元30、30a、30b、30c、一阻却单元40、一流体加速单元50、一抽气单元60、一气压控制单元70、一外壳体90和一控制件100。

如图1和图2所示，在本发明的第一实施例之中，底座10是一平台，用以承载基板处理装置1的各个组件。基板载台20可旋转得和底座10连接，基板载台20用以固定和旋转基板300，以便让液体施加件200施加的处理液L均匀得施加在基板300上。基板载台20包括一载台升降件21，以使基板载台20整体沿着升降方向A升降。

在本发明的第一实施例之中，四个收集单元30、30a、30b、30c皆为收集环，其皆设置于底座10上，并环绕于基板载台20外围。四个收集单元30、30a、30b、30c之间互相堆栈而呈现为固定式设置。各收集单元30、30a、30b、30c用以收集旋转的基板300所甩出的处理液L。各收集单元30、30a、30b、30c具有同样的结构，为了避免赘述，以下将仅以收集单元30为例以说明其详细结构。收集单元30的一端朝向基板载台20以便收集处理液L；收集单元30的另一端背向基板载台20，背向基板载台20的一端的高度低于朝向基板载台20的一端的高度，因此朝向基板载台20的一端所收集到的处理液L会流向背向基板载台20的一端。收集单元内设计高度差以导流处理液仅为一实施例，本发明不以此为限。收集单元30的朝向基板载台20的一端具有一上缘38和一下缘39，上缘38是朝向基板载台20的一端的顶部，下缘39是朝向基板载台20的一端的底部。除了收集处理液L以外，收集单元30、30a、30b、30c也可以配合抽气单元60而收集处理液L挥发的处理气体G。然而，收集单元30、30a、30b、30c的数量并不以四个为限，其可依照设计需求而增减。另外，本实施例的收集单元30、30a、30b、30c也可以设计为具有类似载台升降件21的升降组件，以使收集单元30、30a、30b、30c整体可以升降，升降至使得任一收集单元的高度与基板载台20对应，以便收集处理液L。

在本发明的第一实施例之中，阻却单元40设置于基板载台20与四个收集单元30、30a、30b、30c之间。阻却单元40用以让被基板200甩出的处理液L流入所对应的收集单元，并且阻却处理液L流入非对应的其他收集单元里。阻却单元40包括一第一阻却部41、一第二阻却部42、一第一阻却部升降件43和一第二阻却部升降件44。第一阻却部41包括一阻却环形壁411和一液体收集区412。阻却环形壁411用以阻却一部分的收集单元。液体收集区412设置于阻却环形壁411的内侧；阻却环形壁411用以将流溅至第一阻却部41的处理液L导入至液体收集区412，以使处理液L不再流入四个收集单元30、30a、30b、30c。其中处理液L的流溅，可能为一不特定速度或角度的喷溅、飞溅等液体被甩出的行为描述，然而处理液L被甩出的类型，本发明并不以上述为限。第一阻却部41具有一环形腔径R，环形腔径R大于基板载台20；藉此，基板载台20可相对第一阻却部41移动，并穿越第一阻却部41而显露于外。

第二阻却部42为一环形壁，其环设于基板载台20外侧并设于基板载台20的下方，并且与基板载台20升降连动。第二阻却部42的环形壁的直径小于第一阻却部41的环形腔径R；藉此，第二阻却部42也可以相对第一阻却部41移动，并穿越第一阻却部41。需注意的是，第一阻却部41及第二阻却部42与收集单元30、30a、30b、30c间的实际距离间隙非常小，因此足以有效阻却处理液L及处理气体G，流入非对应的其他收集单元；于图示中的第二阻却部42和第一阻却部41的直径和腔径比例仅为示意第二阻却部42的环形壁的直径小于第一阻却部41的环形腔径R；藉此，第二阻却部42也可以相对第一阻却部41移动，并穿越第一阻却部41。第一阻却部升降件43连接第一阻却部41，并跨越设置于四个收集单元30、30a、30b、30c的外侧，第一阻却部升降件43用以使第一阻却部41沿着升降方向B升降。第二却部升降件44连接第二阻却部42，第二却部升降件44用以使第二阻却部42沿着升降方向C升降。藉由第一阻却部升降件43和第二却部升降件44的升降功能，可以让第一阻却部41和第二阻却部42分别升降，以使特定的收集单元可以对应基板载台20，并使其他的收集单元被第一阻却部41或第二阻却部42阻却。

在本发明的第一实施例之中，流体加速单元50可旋转得设置于基板载台20外侧，并环绕设置于基板载台20与第二阻却部42之间。流体加速单元50包括一加速马达51，加速马达51可控制流体加速单元50的转速，使得流体加速单元50可相对基板载台20以不同的速度转动，以便进一步得将处理液L飞溅至其中一收集单元。

在本发明的第一实施例之中，抽气单元60为一环形的扇叶，其设置于四个收集单元30、30a、30b、30c的下方，并且环绕第二阻却部42的外侧。抽气单元60用以旋转形成一环形抽气流，并且进一步得带动环形抽气流流动；流动的环形抽气流会带动收集单元里的处理气体G均匀得流动，以使处理气体G于收集单元30、30a、30b、30c排出。抽气单元60可以依据工艺而改变环形抽气流的抽气强度。

在本发明的第一实施例之中，气压控制单元70用以检测外壳体90内的气压值并控制外壳体90内的气压。藉由气压控制单元70检测的气压值，气压控制单元70会控制抽气单元60改变环形抽气流的抽气强度，以调整外壳体90内的气压。

如图1和图4所示，在本发明的第一实施例之中，外壳体90连接底座10和最上方的收集单元30c，外壳体90用以在处理液L处理基板300且挥发出气体时，防止气体挥发至外部而造成污染。控制件100例如为一中央处理器

(Central Processing Unit，CPU)，其电性连接并控制基板载台20的载台升降件21、阻却单元40的第一阻却部升降件43和第二阻却部升降件44、流体加速单元50的加速马达51、抽气单元60和气压控制单元70，以使该些组件正常运作。另外，控制件100也可以联机至一外部的操作接口(图未示)，操作接口例如一外部计算机，其可供用户运用外部计算机而操作控制件100。另外，需注意的是，虽然本发明的外壳体90和底座10上皆没有通风管路的设计，但是外壳体90和底座10也可设计为具有通风管路，以将外壳体90内的处理气体G排除。

如图2和图4所示，当要运用基板处理装置1以开始处理基板300时，使控制件100控制载台升降件21沿着升降方向A上升；由于基板载台20的直径小于第一阻却部41的环形腔径R，因此基板载台20会穿越第一阻却部41而显露于外；此时，可以将要处理的基板300放置在基板载台20上，如此一来即可完成基板300的设置。

如图1、图2和图4所示，当基板300设置在基板载台20之后，使控制件100控制载台升降件21沿着升降方向A下降至基板载台20的高度对应位于最低层的收集单元30的高度；并且也让控制件100控制第一阻却部升降件43沿着升降方向B下降，使得第一阻却部升降件43带动第一阻却部41下降至阻却收集单元30的上缘38，同时也让控制件100控制第二阻却部升降件44沿着升降方向C下降，使得第二阻却部升降件44带动第二阻却部42下降至阻却收集单元30的下缘39；也就是说，第一阻却部41下降至遮蔽收集单元30a、30b、30c的朝向基板载台20的一端，但不会遮蔽收集单元30的朝向基板载台20的一端，第二阻却部42下降至收集单元30的下方。接着，可以让液体施加件200开始对基板300施加处理液L，并且控制基板载台20旋转，以带动基板300旋转并使处理液L均匀得分布在基板300表面。当基板载台20带动基板300旋转时，处理液L会因为旋转的离心力而被甩离基板300，并向周围飞溅。由于最低层的收集单元30的朝向基板载台20的一端没有被第一阻却部41遮蔽，因此收集单元30可以收集处理基板300之后流溅的处理液L。另外，由于其他收集单元30a、30b、30c皆被第一阻却部41遮蔽，因此第一阻却部41会阻却处理液L流溅至其他收集单元30a、30b、30c；飞溅到阻却环形壁411上的处理液L会流入液体收集区412，以使处理液L不再进入任何收集单元。收集单元30收集的处理液L会流入后端对应的液体收集槽里(图未示)。另外，由于处理液L可能为化学液体，可能挥发出处理气体G，因此使控制件100控制抽气单元60的环形的扇叶旋转；旋转的抽气单元60的环形的扇叶会形成环形抽气流，并带动收集单元30所收集的处理气体G均匀得流动，以使处理气体G经由收集单元30排出，以避免处理气体G残留于基板处理装置1的腔体内或收集单元30内而形成污染。

处理液L处理基板300之后，如图1、图3和图4所示，当希望再用纯水的处理液L1清洗基板300表面，则可以使控制件100控制载台升降件21沿着升降方向A上升至基板载台20的高度对应位于第二高层的收集单元30b的高度；并且也让控制件100控制第一阻却部升降件43沿着升降方向B上升，使得第一阻却部升降件43带动第一阻却部41上升至阻却收集单元30b的上缘38b，同时也让控制件100控制第二阻却部升降件44沿着升降方向C上升，使得第二阻却部升降件44带动第二阻却部42上升至阻却收集单元30b的下缘39b；也就是说，第一阻却部41上升至遮蔽收集单元30c的朝向基板载台20的一端，第二阻却部42上升至遮蔽收集单元30、30a的朝向基板载台20的一端，但第一阻却部41和第二阻却部42皆不会遮蔽收集单元30b的朝向基板载台20的一端。接着，液体施加件200开始对基板300施加纯水的处理液L1，并且控制件100控制基板载台20旋转，以带动基板300旋转并使纯水的处理液L1均匀得清洗在基板300表面。当基板载台20带动基板300旋转时，纯水的处理液L1会因为旋转的离心力而被甩离基板300，并向周围飞溅。由于第二高层的收集单元30b的朝向基板载台20的一端没有被第一阻却部41和第二阻却部42遮蔽，因此收集单元30b可以收集处理基板300之后流溅的处理液L1。另外，由于其他收集单元30、30a、30c皆被第一阻却部41或第二阻却部42遮蔽，因此第一阻却部41和第二阻却部42会阻却处理液L1流溅至其他收集单元30、30a、30c。如此一来，可以让不同的处理液L、L1飞溅至不同的收集单元30、30b，且第一阻却部41和第二阻却部42会阻却处理液L、L1流入不适当的收集单元，以避免各个处理液L、L1互相污染。

以下请参考图5关于本发明的第二实施例的基板处理装置。图5系本发明的第二实施例的基板处理装置的示意图。

如图5所示，第二实施例与第一实施例的差别在于，在本发明的第二实施例之中，基板处理装置1a的阻却单元40a不包括第二阻却部升降件44，且阻却单元40a更包括一连动件45。连动件45连接第二阻却部42a和基板载台20的升降杆。当载台升降件21使基板载台20整体升降时，会连带着让连动件45升降，如此一来，连动件45也会带动第二阻却部42a一起升降。连动件45图示的连接方式仅为示意第二阻却部42a与基板载台20连动升降的连接关系，本发明不以此为限。

另外，基板处理装置1a的抽气单元60a的数量改为多个个，多个个抽气单元60a可以是对角线式或是等间距式设于底座10，且抽气单元60a也不限于为抽气单元60的环形扇叶形式(例如亦可为抽气管式)，本发明不以此为限。

藉由本发明的基板处理装置1、1a的结构，可以配合所施加的处理液，以处理一基板，并且可分别回收处理基板的不同处理液和处理液挥发的处理气体，以防止不同处理液互相污染，并防止处理气体残留污染。

需注意的是，上述仅为实施例，而非限制于实施例。譬如此不脱离本发明基本架构者，皆应为本专利所主张的权利范围，而应以专利申请范围为准。

Claims (16)

1.一种基板处理装置，其特征在于，用以处理一基板，该基板处理装置包括：

一底座；

一基板载台，可旋转得和该底座连接，该基板载台用以固定和旋转该基板；

多个收集单元，环绕于该基板载台外围，该多个收集单元间为固定式设置，各所述收集单元用以收集处理该基板的一处理液；以及

一阻却单元，设置于该基板载台与该多个收集单元之间；当其中一收集单元与该基板载台对应，且该其中一收集单元收集处理该基板之后流溅的该处理液时，该阻却单元阻却其他收集单元收集该处理液。

2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，流溅至该阻却单元上的该处理液，不再流入该多个收集单元。

3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，该阻却单元更包括一第一阻却部和一第二阻却部；当该其中一收集单元与该基板载台对应，并收集处理该基板的该处理液时，该第一阻却部阻却该其中一收集单元的一上缘，该第二阻却部阻却该其中一收集单元的一下缘。

4.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，该第一阻却部包括一阻却环形壁和一液体收集区，该液体收集区设置于该阻却环形壁的内侧；该阻却环形壁将流溅至该第一阻却部的该处理液导入至该液体收集区。

5.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，当该多个收集单元升降，使得该其中一收集单元与该基板载台对应，且该其中一收集单元收集处理该基板之后流溅的该处理液时，该阻却单元阻却其他收集单元收集该处理液。

6.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，当该基板载台升降，使得该其中一收集单元与该基板载台对应，且该其中一收集单元收集处理该基板之后流溅的该处理液时，该阻却单元阻却其他收集单元收集该处理液。

7.如权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，该阻却单元升降至对应该其中一收集单元；该第一阻却部升降至阻却该其中一收集单元的该上缘，该第二阻却部升降至阻却该其中一收集单元的该下缘。

8.如权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，该第二阻却部环设于该基板载台外侧，并与该基板载台升降连动。

9.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，更包括一流体加速单元，该流体加速单元可旋转得设置于该基板载台外侧，并环绕设置于该基板载台与该第二阻却部之间；其中该流体加速单元可控制转速，并可相对该基板载台转动，以将该处理液飞溅至该其中一收集单元。

10.如权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，该阻却单元更包括一第一阻却部升降件，该第一阻却部升降件连接该第一阻却部，并跨越设置于该多个收集单元的外侧。

11.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，该第一阻却部具有一环形腔径，该环形腔径大于该基板载台；藉此，该基板载台可相对该第一阻却部移动，并穿越该第一阻却部。

12.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，当该其中一收集单元与该基板载台对应，并收集处理该基板的该处理液时，该阻却单元阻却其他收集单元，且该其中一收集单元更集中收集一处理气体。

13.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，更包括至少一抽气单元，该至少一抽气单元设置于该多个收集单元的下方，该至少一抽气单元用以形成一环形抽气流，以收集该处理气体。

14.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，该至少一抽气单元依据工艺而改变该环形抽气流的一抽气强度。

15.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，更包括一气压控制单元，该气压控制单元藉由检测一气压值以控制该至少一抽气单元改变该环形抽气流的一抽气强度。

16.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，该至少一抽气单元是环形得设置于该多个收集单元的下方，该至少一抽气单元旋转以带动该环形抽气流。