CN111211066B - 流体收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体收集装置，包括基板载台、收集单元以及驱动组件。基板载台用于固定及旋转基板，收集单元则围绕基板载台以收集来自基板的流体。驱动组件连接且用于升降收集单元，其中驱动组件包括传动轴、连接传动轴的动力件以及第一升降支撑件连接传动轴与收集单元，其中传动轴具有长轴，而动力件用以驱动传动轴绕着长轴旋转，其中传动轴绕着长轴的旋转驱动第一升降支撑件升降收集单元。

Description

流体收集装置

技术领域

本发明涉及一种可应用于湿工艺的设备，尤其涉及一种能收集使用后的流体的装置。

背景技术

现今使用于半导体湿工艺的设备，例如蚀刻设备与清洗设备，通常具有废液收集装置，以回收使用过后的蚀刻液与清洗液。目前有的湿工艺设备还具有可旋转的载台，而废液收集装置包括收集环。基板，例如晶圆(wafer)，可固定在上述载台上，并随着载台的旋转而旋转。收集环可以垂直升降，以使收集环能围绕载台。如此，旋转中的载台能产生离心力，以使基板与载台上的液体(例如蚀刻液与清洗液)能被甩到收集环中。此外，单一个收集环通常会连接两个动力源，例如气压缸或马达。也就是说，单一个收集环的升降通常是由两个动力源来控制。

发明内容

本发明提供一种流体收集装置，其具有传动轴以及用来收集流体的收集单元，而流体收集装置是利用传动轴的旋转来升降收集单元。

本发明所提供的流体收集装置包括基板载台、收集单元以及驱动组件。基板载台用于固定及旋转基板，而收集单元则围绕基板载台以收集来自基板的流体。驱动组件连接并用于升降收集单元，其中驱动组件包括传动轴、连接传动轴的动力件以及连接传动轴与收集单元的第一升降支撑件。传动轴具有长轴，而动力件用以驱动传动轴绕着长轴旋转，其中传动轴绕着长轴的旋转驱动第一升降支撑件升降收集单元。

在本发明的一实施例中，上述的驱动组件更包括第二升降支撑件。第一升降支撑件与第二升降支撑件分别设置于传动轴的两端部，且皆连接于收集单元。

在本发明的一实施例中，流体收集装置更包括多个收集单元与多个驱动组件，其中多个驱动组件分别连接多个收集单元，而各驱动组件驱动其所连接的收集单元升降，以使多个收集单元个别地升降。驱动组件的数量等于收集单元的数量。

在本发明的一实施例中，这些驱动组件的多个传动轴彼此并列。

在本发明的一实施例中，各个收集单元的形状为环形，且这些收集单元呈同心圆排列。这些驱动组件还包括多个传动轴、多个第一升降支撑件与多个第二升降支撑件，其中这些传动轴具有彼此不同的长度，且其中一个第一升降支撑件与其中一个第二升降支撑件分别设置于同一个传动轴的两端部。

在本发明的一实施例中，上述的传动轴水平设置于基板载台的下方。

在本发明的一实施例中，上述第一升降支撑件包括垂直升降杆以及连杆。垂直升降杆的两端分别连接于收集单元的底部与连杆一端，而连杆的另一端固定设置于传动轴，以使绕着长轴而旋转的传动轴转动连杆，而转动的连杆驱动垂直升降杆升降收集单元。

在本发明的一实施例中，上述的动力件与第一升降支撑件彼此分离，并且分别固定设置于传动轴的不同位置。

在本发明的一实施例中，上述的动力件设置于基板载台的下方以及基板载台的周边。

在本发明的一实施例中，上述的动力件水平设置于基板载台的下方。

本发明收集单元的升降是由单一的动力件驱动传动轴以及第一降支撑件达成，因此收集单元可具有同步的升降动力。

利用动力件的驱动，传动轴能绕着其长轴而旋转，并且能同时驱动第一升降支撑件来升降收集单元。由此可知，利用以上传动轴，流体收集装置可以只要用一个动力件来驱动一个收集单元。相较于现有的废液收集装置，本发明的流体收集装置可用较少数量的动力件来升降所有收集单元，所以本发明能帮助减少装设动力件的数量，以降低装设动力件的成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1A显示本发明一实施例的流体收集装置的剖面示意图。

图1B显示图1A中的流体收集装置的立体示意图。

图1C至图1D显示图1A中的流体收集装置在运作时的侧视示意图。

图2A显示本发明另一实施例的流体收集装置的局部剖面示意图。

图2B显示图2A中的流体收集装置的局部立体示意图。

具体实施方式

图1A显示本发明一实施例的流体收集装置的剖面示意图。请参阅图1A，流体收集装置100包括基板载台102，其中基板载台102可供基板5置放，而基板5可为晶圆(wafer)，例如是用以制作积体电路或太阳能板的硅晶圆或用以制作发光二极管的蓝宝石或砷化镓晶圆。或者，基板5也可为用以制作液晶显示器的玻璃基板。基板载台102能固定并旋转基板5，其中基板载台102可用静电吸附、真空吸附或机构接触的方式来固定基板5。

以图1A为例，基板载台102可包括承载部102a与转轴102b，其中转轴102b连接于承载部102a，而基板5可放置于承载部102a上。转轴102b可连接于旋转机构(未绘示)，其可具有马达与传动组件(transmission)，其中传动组件例如可包括齿轮、链条、皮带与滑轮其中至少一种。当马达运转时，马达所产生的机械能可经由传动组件传递至转轴102b，以使转轴102b旋转。如此，旋转的转轴102b能带动承载部102a旋转，进而旋转基板5。

流体收集装置100可应用于蚀刻或清洗机台(未绘示)，其中此蚀刻机台与清洗机台可包含流体供应装置(未绘示)，而此流体供应装置可具有喷嘴(nozzle)。喷嘴可设置于基板载台102的上方，以使从喷嘴而来的流体(例如蚀刻液或清洗液)能流到基板5的上表面，以进行湿蚀刻程序或清洗程序。由于基板载台102能旋转基板5，而旋转中的基板5能产生离心力，因此位于基板5与基板载台102的流体会受到上述离心力的驱使而往外甩出。

图1B显示图1A中的流体收集装置的立体示意图，其中图1A是图1B中沿着线1B-1B剖面所绘制的剖面示意图。请参阅图1A与图1B，流体收集装置100还包括收集单元104，其中收集单元104的形状可为环形，且收集单元104围绕基板载台102。例如，收集单元104的形状可以相同或相似于轮胎的形状。当基板5旋转时，从基板5与基板载台102而来的流体会被甩入至收集单元104。如此，收集单元104可用于收集来自于基板载台102与基板5的流体。

流体收集装置100还包括驱动组件106，其中驱动组件106连接收集单元104，并能升降收集单元104。具体而言，驱动组件106包括传动轴101以及连接传动轴101的动力件103。传动轴101具有长轴101a，并可水平设置于基板载台102的下方。所以，传动轴101的长轴101a实质上是沿着水平面而延伸。动力件103能驱动传动轴101绕着长轴101a而旋转，让传动轴101沿着长轴101a而自转(spin)。具体而言，动力件103可包括动力源103c与曲柄105，其中动力源103c枢接曲柄105，以使曲柄105能相对于动力源103c旋转。

在图1A与图1B所示的实施例中，动力源103c可为气压缸，并包括缸体103b与插设于缸体103b的推杆103a，其中推杆103a的末端枢接于曲柄105，所以曲柄105能相对于推杆103a旋转。曲柄105的一端枢接于推杆103a，但曲柄105的另一端却是固定设置于传动轴101。因此，当曲柄105绕着长轴101a而旋转时，传动轴101也会绕着长轴101a而旋转。

须说明的是，在其他实施例中，动力件103也可采用其他手段来实现。例如，动力源103c可改成液压缸(例如油压缸)或马达。或者，动力件103也可包括马达与传动组件，其中传动组件可以是齿轮、滑轮、链条与皮带的任意组合。例如，传动轴101的表面可具有供齿轮囓合(engage)的多个齿部(teeth)，而动力件103包括马达与齿轮，其中动力件103的齿轮可囓合于传动轴101的这些齿部，并连接马达。如此，当动力件103的马达运转时，转动的齿轮能利用这些齿部来驱动传动轴101旋转。因此，动力件103并不限定如同图1A与图1B所示的元件。

驱动组件106还包括第一升降支撑件107。第一升降支撑件107连接传动轴101与收集单元104，而传动轴101绕着长轴101a的旋转可传递动力件103的动力，并将此动力传递至第一升降支撑件107，以驱动第一升降支撑件107升降收集单元104。也就是说，动力件103所产生的动力能经由传动轴101的自转而传递至第一升降支撑件107，以使第一升降支撑件107运作并升降收集单元104。第一升降支撑件107可包括垂直升降杆109以及连杆111。垂直升降杆109的两端分别连接于收集单元104的底部与连杆111一端，其中垂直升降杆109是枢接于连杆111。连杆111的另一端是固定设置于传动轴101，以使绕着长轴101a而旋转的传动轴101可转动连杆111，而转动的连杆111可驱动垂直升降杆109来升降收集单元104。

请参阅图1B，流体收集装置100还可包括导引件119，其中导引件119具有至少一个导孔(图1B未绘示)，而垂直升降杆109能从此导孔插入并贯穿导引件119。垂直升降杆109与导孔可以是留隙配合(clearance fit)，所以垂直升降杆109能相对于导引件119移动。导引件119能导引垂直升降杆109的移动方向，让垂直升降杆109只能上下移动，以避免因为垂直升降杆109的移动方向偏移而导致收集单元104翻覆。

在本实施例中，动力件103与第一升降支撑件107彼此分离，并且分别固定设置于传动轴101的不同位置。当有流体(例如蚀刻液、清洗液或气体)从收集单元104沿着垂直升降杆109流出时，流体会流到下方的连杆111，但很难进一步地流到动力件103。所以，从收集单元104漏出的流体很难流到动力件103，以至于动力件103不易被上述漏出的流体损害。

图1C至图1D显示图1A中的流体收集装置在运作时的侧视示意图。请参阅图1C与图1D，动力件103可水平设置于基板载台102下方以及基板载台102的周边。也就是说，动力源103c可以横放在基板载台102下方，以使推杆103a可实质上地在水平方向上移动。如此，在动力源103c运作期间，例如推杆103a伸缩的过程，动力件103的高度(height)基本上不会发生变化，以使流体收集装置100可以保持较低的整体高度，帮助改善空间使用率。

请参阅图1C，以此为例，当动力件103的推杆103a伸长时，收集单元104会位于初始高度(initial level)。请参阅图1D，当动力件103的推杆103a收缩时，曲柄105会被推杆103a驱动而绕着长轴101a(请参考图1B)旋转。由于曲柄105固定设置于传动轴101，因此旋转中的曲柄105能转动传动轴101，使传动轴101绕着长轴101a而旋转。从图1D来看，传动轴101是朝逆时针方向旋转。由于连杆111的一端固定设置于传动轴101，所以连杆111也会被传动轴101驱动而绕着长轴101a旋转。因此，旋转中的连杆111能驱动垂直升降杆109，以上升垂直升降杆109，进而让垂直升降杆109将收集单元104伸起。如此，收集单元104可上升到能进行流体收集的高度。

请参阅图1C，同理，当收缩的推杆103a再次伸长时，受推杆103a驱动的传动轴101会再次旋转。从图1C来看，传动轴101是顺逆时针方向旋转。旋转的传动轴101能再次驱动连杆111旋转，以使连杆111能下降垂直升降杆109，例如回到初始高度。由此可知，单一个收集单元104的升降可由单一个动力件103驱动传动轴101而达成。相较于现有的废液收集装置，流体收集装置100可用较少数量的动力件103来升降收集单元104。

须说明的是，前述动力件103的推杆103a伸缩与收集单元104升降之间的互动关系仅为一种实施例，不以此为限，上述互动关系可依据摆放位置设计而改变。例如，在图1C与图1D所示的实施例中，动力源103c是设置于于曲柄105的左边，但在其他实施例中，动力源103c可设置于曲柄105的右边。如此，当动力件103的推杆103a伸长时，收集单元104会上升。当动力件103的推杆103a收缩时，收集单元104会下降。

请再次参阅图1B，驱动组件106可更包括第二升降支撑件113。第一升降支撑件107与第二升降支撑件113可分别设置于传动轴101的两端部，并且皆连接于收集单元104。第一升降支撑件107与第二升降支撑件113两者结构可以相同或相似，如图1B所示。例如，第二升降支撑件113也包括的垂直升降杆109与连杆121。第一升降支撑件107与第二升降支撑件113两者可位于收集单元104的同一条直径上或是邻近于收集单元104的其中一条直径。其次，第一升降支撑件107与第二升降支撑件113可利用单一动力件103的运转而同步地升降收集单元104。如此，第一升降支撑件107与第二升降支撑件113能平稳地升降收集单元104，减少收集单元104发生翻覆的意外。

图2A显示本发明另一实施例的流体收集装置的局部剖面示意图，而图2B显示图2A中的流体收集装置的局部立体示意图。请参阅图2A及图2B，与前述实施例相同，本实施例的流体收集装置200相似于前述实施例的流体收集装置100。具体而言，流体收集装置100与200两者包括相同的元件，例如基板载台102。不过，有别于前述实施例的流体收集装置100，流体收集装置200包括多个收集单元104、多个驱动组件106以及多个第一升降支撑件107与多个第二升降支撑件113，其中这些第一升降支撑件107集中在这些传动轴101的同一端部，而这些第二升降支撑件113集中在这些传动轴101的另一端部。此外，其中一个第一升降支撑件107与其中一个第二升降支撑件113分别设置于同一根传动轴101的两端部，如图2B所示。

这些收集单元104彼此不同。具体而言，这些收集单元104的尺寸(例如外径)都不相同，且这些收集单元104可呈同心圆排列。这些驱动组件106分别连接这些收集单元104，而各个驱动组件106驱动其所连接的收集单元104升降，以使这些收集单元104能个别地升降，其中驱动组件106的数量等于收集单元104的数量。以图2A与图2B为例，流体收集装置200所包括的收集单元104的数量为三个，而驱动组件106的数量也为三个。

由于这些收集单元104的尺寸都不相同，因此这些传动轴101可依其所对应传动升降的不同收集单元104而具有不同的长度。不过，在其他实施例中，这些传动轴101也可具有相同的长度，所以这些传动轴101的长度不限定不同。这些传动轴101彼此并列，并且可平躺于水平面，即这些传动轴101的长轴(图2A与图2B皆未绘示)实质上是沿着水平面而延伸。此外，这些动力件103也可都设置于基板载台102的下方，而各个驱动组件106的动力件103也与其所对应的第一升降支撑件107及第二升降支撑件113彼此分离，以避免从收集单元104漏出的流体损害到这些动力件103。

流体收集装置200还可包括多片支撑板115。以图2B为例，流体收集装置200所包括的支撑板115的数量为两片，其中每一片支撑板115可具有多个穿孔115a。各片支撑板115位于其中一个动力件103与其中一个升降支撑件(例如第一升降支撑件107或第二升降支撑件113)之间，且这些支撑板115是面对面地配置。这些彼此并列的传动轴101可以分别穿过这些穿孔115a，而且这些传动轴101与这些穿孔115a可以是留隙配合，以使传动轴101能在穿孔115a中自由地旋转。

请参阅图2B，流体收集装置200还可包括至少一个导引件119，而图2B所示的流体收集装置200包括一对导引件119。各个导引件119具有多个导孔119a，而这些第一升降支撑件107与这些第二升降支撑件113所包括的垂直升降杆109可彼此并列，并分别穿过这些导孔119a，其中各根垂直升降杆109能相对于导引件119作上下移动。因此，各个导引件119能导引垂直升降杆109的移动方向，以限制垂直升降杆109基本上只能上下移动，以避免因为垂直升降杆109的移动方向偏移而导致收集单元104翻覆。

综上所述，本发明利用动力件的驱动来旋转传动轴，进而驱动升降支撑件(例如第一升降支撑件)来升降收集单元。因此，利用传动轴，可以只要用一个动力件来驱动一个收集单元升降。相较于现有的废液收集装置，本发明的流体收集装置可用较少数量的动力件来升降所有收集单元，以帮助减少装设动力件的数量，进而降低装设动力件的成本。

另外，在现有的废液收集装置中，单一个收集环通常是由两个动力源来控制，因此这两个动力源必须要控制成可同步运作，才能使收集环稳定地升降。否则，如果这两个动力源不同步运作，则收集环会容易发生翻覆的情形。然而，在本实施例中，由于一个动力件驱动一个收集单元升降，所以对于包括多个动力件的流体收集装置来说，无需控制这些动力件是否能同步运作。因此，相较于现有的废液收集装置，因为无需控制多个动力件同步运作，所以本发明的流体收集装置在操作及运作方面较现有的废液收集装置简单。

本发明所提及的基板可为基板形式、载板形式、晶圆形式、芯片形式等，并且可为圆型或方型，并不以此为限。本发明的流体收集装置可应用于基板湿工艺(蚀刻、清洗、干燥等)，例如单基板湿工艺、多基板湿工艺、单一方芯片锡球下金属蚀刻、薄化晶圆支撑/剥离、贴合/剥离工艺、碳化硅再生晶圆、再生硅晶圆等，并不以此为限。

以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种流体收集装置，其特征在于，包括：

一基板载台，用于固定及旋转一基板；

一收集单元，围绕所述基板载台，并用以收集从所述基板而来的流体；以及

一驱动组件，连接所述收集单元，并用于升降所述收集单元，其中所述驱动组件包括：

一传动轴，具有一长轴；

一动力件，连接所述传动轴，并用以驱动所述传动轴绕着所述长轴而旋转；以及

一第一升降支撑件，连接所述传动轴与所述收集单元，其中所述传动轴绕着所述长轴的旋转驱动所述第一升降支撑件升降所述收集单元；

所述驱动组件更包括一第二升降支撑件，所述第一升降支撑件与所述第二升降支撑件分别设置于所述传动轴的两端部，且皆连接于所述收集单元。

2.如权利要求1所述的流体收集装置，其特征在于，所述流体收集装置更包括多个所述收集单元与多个所述驱动组件，其中这些所述驱动组件分别连接这些所述收集单元，而各个所述驱动组件驱动其所连接的所述收集单元升降，以使这些所述收集单元个别地升降，其中这些所述驱动组件的数量等于这些所述收集单元的数量。

3.如权利要求2所述的流体收集装置，其特征在于，这些所述驱动组件的多个所述传动轴彼此并列。

4.如权利要求2所述的流体收集装置，其特征在于，各个所述收集单元的形状为环形，且这些所述收集单元呈同心圆排列，这些所述驱动组件还包括多个所述传动轴、多个所述第一升降支撑件与多个所述第二升降支撑件，其中这些所述传动轴具有彼此不同的长度，且其中一个所述第一升降支撑件与其中一个所述第二升降支撑件分别设置于同一个所述传动轴的两端部。

5.如权利要求1所述的流体收集装置，其特征在于，所述传动轴水平设置于所述基板载台的下方。

6.如权利要求5所述的流体收集装置，其特征在于，所述第一升降支撑件包括一垂直升降杆以及一连杆，所述垂直升降杆的两端分别连接于所述收集单元的底部与所述连杆一端，而所述连杆的另一端固定设置于所述传动轴，以使绕着所述长轴而旋转的所述传动轴转动所述连杆，而转动的所述连杆驱动所述垂直升降杆升降所述收集单元。

7.如权利要求1所述的流体收集装置，其特征在于，所述动力件与所述第一升降支撑件彼此分离，并且分别固定设置于所述传动轴的不同位置。

8.如权利要求7所述的流体收集装置，其特征在于，所述动力件设置于所述基板载台的下方以及所述基板载台的周边。

9.如权利要求7所述的流体收集装置，其特征在于，所述动力件水平设置于所述基板载台的下方。

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