TW438632B - Chemical spray system for semiconductor device fabrication facility and waste liquid tank used in the same - Google Patents

Description

紹濟部中夾標卑扃工消贤合作1'1印製 43 863 2 at —___Β7五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明係關於一種半導體元件製造設備之化學喷射系 統及用於該系統之廢液槽。特別係關於半導體裝置製造設 備之化學喷射系統包含一個廢液槽供供給去離子水至暴露 於因顯像劑或廢氣所致污染之產生器，清潔顯像劑，及由 顯像設備嘖射顯像劑後容易排放廢液，及用於該系統之廢 液槽。 相關技術之說明 第1圖為顯示習知半導體元件製造設備之化學噴射系 統之代表圖’如第1圖所示，一種習知顯像劑嗔射裝置之 構造方式為空氣閥11連同電磁閥12連結至回抽取管10。於 空氣閥11連結產生器13。當產生器13工作時，空氣閥11開 啟’喷嘴14末端之顯像劑被吸收。被吸收的顯像劑被引進 廢液槽16内接受處理。前述處理過程係藉控制部件（未顯 示）控制。 參照第1圖，顯像劑經由連結於顯像劑供給槽1 8之喷 嘴14安裝於馬達20上旋轉至晶圓22上。被喷射的顯像劑於 一段時間後硬化，卸載晶圓22及轉送至次一製程a 於顯像劑喷射完成後，顯像劑於嗔嘴14之端側收集， 顯像劑滴落至晶圓，造成次一製程之功能不良。 顯像劑之喷射完成後，產生器13作動及形成氣流。氣 流於連結密封廢液槽丨6之回抽取管1〇產生某種真空。因此 完成回抽取供藉真空吸收於喷嘴14末端之顯像劑。顯像劑 藉回抽取抽取入噴嘴Η内，朝向内供給管行進2至3毫米而 -----------^--ί .装------、訂------0 (請先閱讀背面之注意事項再填好本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α4規格（21〇χ297公绝） 438632 麫螭部屮央标隼局貞工消费合作社印製 Λ7 H7 五、發明説明（2 ) 防止顯像劑硬化。 當重複操作時，藉回柚取被回柚取入廢液槽16之顯像 劑量增加。故高度感測器24架設於廢液槽16内部供檢測顯 像劑高度，於顯像劑量到達某種數值時，高度感測器24作 動並由控制部件進行警告操作。然後操作員排放掉全滿的 廢液。 但習知廢液排放之問題為需要將設備停機來拆卸密封 廢液槽16。此外顯像劑氣體被引進進行回柚取至產生器13 内’產生器13内部因氣體腐蝕，產生器13常因燒結材料阻 塞’因而出現功能不良，結果導致整體製造過程的停機而 降低生產力。 發明概怵 本發明係針對提供一種半導體元件製造設備之化學噴 射系統，設置廢液槽供供給去離子水至產生器供回抽取及 清除顯像劑，俾防止產生器腐蝕及造成的損害，及容易處 理顯像劑喷射期間產生的廢液，及用於該系統之廢液槽其 可大體免除由於相關技術之限制及缺點造成的一或多種問 題。 為了達成根據本發明如具體表現及廣義說明之此等及 其他優點’半導體元件製造設備之化學喷射系統具有一根 回柚取管連結至噴嘴供喷射化學品於晶圓上供回抽取，及 一個第一開閉裝置架設於回抽取管供控制回柚取用化學品 之排放入廢液槽，該化學喷射系統包含：一個產生器架設 於管路上介於第一開閉裝置與廢液槽間，及朝向廢液槽產 本紙張尺度適用中國固家標準{ CNS } A4規格（210X2P7公麓） I n I I I n f i 裝"~ 訂— I I I ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 經濟部中央標準局員工消资合作枉印製 438632 A7 、— _____ R7 五、發明説明（3 ) ^ -- 生氣流供回抽取；—個去離子水供給部件架設於第-開閉 裝置與產生器間，及藉回抽取期間產生器氣流之吸收能力 而供給去離子水至產生器；及一個去離子水控制電路接收 第-開閉裝置之開閉信號，及供給去離子水供給信號至去 離子水供給部件。 於產生器上連結一根管供接受來自第一開閉裝置之化 學品及來自去離子水供給部件之去離子纟，一歸供接收 回抽取氣流，及-根管供引進化學品、去離子水及氣流至 廢液槽。 去離子水供給部件包含：一個流速控制器架設於管上 連結至第一開閉裝置及產生器因而控制去離子水流速；及 一個第二開閉裝置連結至流速控制器因而回應於來自去離 子水控制電路之信號開閉去離子水之供給。 去離子水控制電路施加待供給之去離子水至產生器及 以起動第一開閉裝置之回抽取清潔，及於回抽取後又多供 給一段時間。 廢液槽包含：一個輸入部件連結至產生器及接收化學 品、去離子水及氣流；及一個輸出部件供排放氣流。 此外’廢液槽包含：一個排放部件供排放化學品及去 離子水；及一個第三開閉裝置供控制排放部件。 此外去離子水控制電路包含：一個反相延遲裝置供接 收第一開閉裝置之開閉信號及輸出反相延遲信號；及一個 開關裝置連結至反相延遲裝置及控制第二開閉裝置之開閉 〇 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f ) 裝- 訂 4 3 8 6 3 2 A7 B7 五、發明説明（4 ) 反相延遲裝置較佳包含單穩多諧振動器，於反相延遲 裝置中可變電阻並聯連結至電容器，延遲時間係由如此決 定之時間常數改變。 此外，第一顯示裝置並聯設置於去離子水控制電路之 反相延遲裝置供接收驅動電壓及顯示電路之電源供給。 較佳第一顯示裝置並聯連結至第一顯示裳置而於反相 延遲裝置之信號為去離子水供給時被點亮。 此外’由反相延遲裝置輸出之信號於第一開閉裝置施 加之信號上升時為下降。 當輸出信號於低態維持5至15秒時去離子水被供給入 產生器。 另一態樣中，用於半導體元件製造設備之化學喷射系 統之廢液槽具有供形成真空之產生器，廢液槽包含：一個 輪入部件連結至產生器及接收化學品、去離子水及氣流； 一個輸出部件供排放氣流；及一個排放部件供排放化學品 及去離子水。 此外排放部件又包含一個閥方便排放廢液。 經淡部中夾榡卒局員工消资合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 此外’感測裝置又設置於廢液槽内上壁供感測廢液高 度。 需瞭解前文概略說明及後文詳細說明僅供舉例說明之 用，意圖對如申請專利之本發明提供進一步解說。 遇_式之簡蕈説明 附圖中： 第1圖為代表圖顯示習知半導體元件製造設備之化學 本紙W適用?6-- Μ濟部中央標準局員.Τ.消費合作社印製 438632 hi I--~---- B7 五、發明説明（5 ) ——~~一'—— 噴射系統。 第2圖為代表圖顯示根據本發明之具體例之半導體元 件製造設備之化學噴射系統。 第3圖為半導體元件製造設備之化學噴射系統之去離 子水噴射電路圖及喷射時間變化；及 第4圓顯示第3圖之操作之代表圖s 說明 在參,、、、本發明之具體例進行說明’而範例舉例說明 於附圖。 參照第2圖，顯像劑供給槽30透過供給管線連結至嗜 嘴32。於下側略為隔開喷嘴32，晶圓34安裝於連結至馬達 36之板上。開閉供吸收用之空氣閥38透過分岔排放管d連 結至對喷嘴32關閉之供給管線’及去離子水部件40透過管 路連結至空氣閥38。空氣閥38可回應於電磁閥44之開閉而 連結’及產生器44連結至去離子水供給部件。 去離子水供給部件4〇中，流速控制器46連結至空氣閥 38，及於流速控制器46上，空氣閥48連結供供給去離子水 。空氣閥48中，電磁閥50經連結而使空氣閥48回應於電磁 閥50之開閉而工作。 介於電磁閥44與電磁閥50之端子A、B間，有個控制 電路51可回應於a端子之輸入楚改變去離子水之供給及 供給時間用之B端子信號。由a端子信號施加於b端子之靜 電電壓（TTL電平）經改變並施加於電磁閥5〇。 氣流管路連結至產生器42 ’它方面廢液槽52透過管路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ29?公釐） Ί-IT-------:洗 f請先K1.讀背面之ίχ意事項再填本頁；ί 9 438632 Λ7 B7 經濟部中央標準局員Η消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 連結。輸出管路54連結至廢液槽52供排放氣流，排放廢液 用之排放管路56透過閥58連結。此外於廢液槽52内側設置 高度感測器60供感測廢液高度。 根據本發明之具體例’產生器42係於顯像劑之喷射之 同時操作，若空氣閥38開啟，則於回抽取管37形成某種真 .空而形成回抽取。去離子水藉回柚取引進產生器42内，被 回抽取的顯像劑經過清潔及導入廢液槽52内。前述過程係 由控制部件（未顯示）控制。 換言之’若載荷晶圓34，則顯像劑經由顯像劑供給槽 30通過供給管噴射於晶圓34上。顯像劑噴射一段時間，喷 射於晶圓34上之顯像劑選擇性溶解晶圓表面之暴露光阻層 。對喷嘴32進行回抽取而完成顯像劑喷射。顯像劑喷射及 回抽取之作業個別示例說明。 顯像劑由顯像劑供給槽30供給於喷嘴32及喷射於晶圓 考34。此時’關閉空氣閥38，而產生器42未工作。也未供給 去離子水。噴射一段時間後終止喷射顯像劑。 回抽取始於顯像劑之噴射完成時。首先作動產生器42 ’藉氣流於回抽取管37形成某楂真空。氣流藉產生器32之 操作引入廢液槽52内及經由管路54排放。 形成真空時，空氣閥38開啟1秒，噴嘴32末端之顯像 劑被回抽取入供給管内約2至3毫米。此時空氣閥48開啟， 去離子水於產生器42供給約1〇秒以防產生器42被_顯像劑污 染。流速控制器46改變流動中之去離子水流速。 4 去離子水供給時間改變，參照第3及4圖容易瞭解。 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 10 I: I— 111 J ί— I h ~ 1 n I ~ ^ 111 J— ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ7 43863 2 B? ----II I —— ______ _ 五、發明説明（7 ) " ~ 參照第3圖’驅動電壓（Vcc)施加於可變電阻（vri) ' 電阻（R1)、電阻（R2)及繼電器64其全部皆為並聯連結。可 變電阻（VR1)上’電阻（R3)串聯連結至單穩多諧振動器62 。此外，可變電阻（VR1)及電阻（R3)並聯連結至電容器（Cl) 因而決定時間常數。又接地之發光二極體（LED 1)連結至 電阻（Rip 施加於空氣閥48之電壓施加於單穩多諧振動器62之另 一個輸入端。反相輸出端子（Q-)包括發光二極體（LED2)並 聯連結至電阻（R2)，及電阻（R4)串聯連結至電晶體（qi)之 基極，LED2與電阻（R4)為並聯連結。電晶體之集極連結 至繼電器64 ’發射器接地。繼電器64開關之一端子係與電 磁間50之一端子（B)共用而另一端子接地。 如前述，電路係如第4圖之波形圖操作。 換言之，當顯像劑喷射完成時’透過端子A輸入單穩 多諧振動器62及電磁閥44供回抽取之信號顯示於第4圖。 根據經由端子A輸入之信號，電磁閥44經作動及回應於此· ，空氣閥38開啟1秒" 經濟部中央榡準局貝'工消費合作社印盤. 此外’當控制電路5 1之端子A信號由低轉高時，單移, 多错振動器62之反相輸出端子（Q-)信號被延遲一段時間及 由低轉高。低信號於開態輸入電晶體（Q1)，關閉電晶體（Q1) ，關閉繼電器64使端子B施加高態電壓之電磁閥5〇歷約j 〇 秒。產生器42作動使空氣閥48開啟且供給去離子水。當供 給去離子水而空氣閥關閉時，去離子水流入產生器42| 清洗管線内部之顯像劑及排放入廢液槽52。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公茇） 11 43863 2 Λ7 B7 五、發明説明（8 ) 去離子水供給時間可藉可變電阻(VR1)控制調整。 由發光二極體（LED1)之紅燈可判定電路供電狀態。 唯有於供給去離子水時亮綠燈。 如前述’電源及去離子水之供給頻繁監測，預先防止 因顯像劑造成產生器42之污染》化學品易由廢液槽52排放 〇 ' 因此根據本發明去離子水係供給於產生器及清潔，故 可防止因化學品造成*腐蝕及損害》又，可證實去離/午水之 供給及控制去離子水之供給時間，故可控制去離子水數量 ，及廢液易藉安裝廢液槽排放管排放。 I 業界人士顯然易知可未悖離本發明之精髓及範圍做出 本發明之多種修改及變化。因此意圖本發明涵蓋落入隨附 之申請專利範圍及其相當範圍之本發明之修改及變化。 (請先閏讀背面之泣意事項再填寫本頁) M濟部中央標隼局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - - m n - - I 1 - 1^1 I - - -I - - I 1-- I --1 - I/ <5^^· - — 1^1 1-:- _ In *—rl i I ---- J^i - I - Is - -i I -1 12 Λ7 經湳部巾失標準局員工消費合作社印製 4 3 8 6 3 2 B7 五、發明説明（9 ) 元件標號對照 10…回抽取管 37…分歧排放管 11…空氣閥 38 + +‘空氣閥 12…電磁閥 40…去離子水供給部件 13…產生器 42…產生器 14…噴嘴 44…電磁閥 16…廢液槽 46…流速控制器 18…顯像劑供給槽 48…空氣閥 20…馬達 50…電磁閥 22…晶圓 51…控制電路 24…高度感測器 52…廢液槽 30…顯像劑供給槽 54…輸出管 32…喷嘴 56…排放管 34…晶圓 58…閥 36…馬達 60…高度感測器 I I - I. I - - -I - - . 1— ΓΓ 1' 1 —^1 I - I Γ I Τ»----- I _ ί— ·-=>& 各 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4現格（210X297公漦） 13

Claims (1)

1. A8 Β8 C8 D8 438632 六、申請專利範圍 1. 一種半導體元件製造設備之化學噴射系統，具有一根 回抽取管連結至喷嘴供噴射化學品於晶圓上供回抽取 1及一個第一開閉裝置架設於回抽取管供控制回抽取 用化學品之排放入廢液槽，該化學噴射系統包含： 一個產生器架設於管路上介於第一開閉裝置與廢 液槽間’及朝向廢液槽產生氣流供回抽取； 一個去離子水供給部件架設於第一開閉裝置與產 生器間’及藉回抽取期間產生器氣流之吸收能力而供 給去離子水至產生器；及 一個去離子水控制電路接收第一開閉裝置之開閉 信號’及供給去離子水供給信號至去離子水供給部件 ύ 2. 如申請專利範圍第1項之化學喷射系統，其中於產生器 上連結一根管供接受來自第一開閉裝置之化學品及來 自去離子水供給部件之去離子水，一根管供接收回抽 取氣流，及一根管供引進化學品、去離子水及氣流至 廢液槽。 3. 如申請專利範圍第1項之化學喷射系統，其中該去離子 水供給部件包含： 一個流速控制器架設於管上連結至第一開閉裝置 及產生器因而控制去離子水流速；及 一個第二開閉裝置連結至流速控制器因而回應於 來自去離子水控制電路之信號開閉去離子水之供給。 4·如申請專利範圍第3項之化學喷射系統，其争該去離子 本Gx/t適财國财轉（GNS ) ( 21GX297公董 ---- I -i 1 —^I I I —訂 .^ (請先閩讀背面之注$項再填寫本頁} 經濟部十夬標牟局員工消費合作社印裝 14 A8 B8 C8 D8 43863 2 ---__ 中請專利範圍 水控制電路施加待供給之去離子水至產生器及以起動 第二開閉裝置之回抽取清潔，及於回抽取後又多供給 一段時間。 5.如申請專利範圍第1項之化學喷射系統，其中該廢液槽 包含： —個輸入部件連結至產生器及接收化學品、去離 子水及氣流；及 —個輸出部件供排放氣流。 6’如申請專利範圍第5項之化學喷射系統，其令該廢液槽 包含： ~個排放部件供排放化學品及去離子水；及 —個第三開閉裝置供控制排放部件。 λ如申請專利範圍第1項之化學喷射系統，其t該去離子 水控制電路包含： 一個反相延遲裝置供接收第一開閉裝置之開閉信 號及輸出反相延遲信號；及 一個開關裝置連結至反相延遲裝置及控制第二開 閉裝置之開閉。 8_如申請專利範圍第7項之化學喷射系統，其中該反相延 遲裝置包含一個單穩多諧振動器。 9·如申請專利範圍第7項之化學喷射系統，其中該反相延 遲裝置較佳包含單穩多請振動器，於反相延遲裝置中 可變電阻並聯連結至電容器，延遲時間係由如此決定 之時間常數改變。 本紙張尺度逍用中國囷家標準（CNS ) A4現格（210Χ297公釐） I n I I -1|丨 II -! 1J 訂·~ ~~if (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 鯉濟部中央標準局員工，消費合作社甲製 15 43863 2 Λ8 68 C8 D8 經濟部十失標準局負工消費合作社印製 六、申請專利範圍 10_如申請專利範圍第7項之化學喷射系統，其中該第一顯 示裝置並聯設置於去離子水控制電路之反相延遲裝置 供接收驅動電壓及顯示電路之電源供給。 11.如申請專利範圍第10項之化學喷射系統，其中該第二 顯示裝置並聯連結至第一顯示裝置而於反相延遲裝置 之信號為去離子水供給時被點亮。 12‘如申請專利範圍第7項之化學喷射系統，其中該由反相 延遲裝置輸出之信號於第一開閉裝置施加之信號上升 時為下降。 13.如申請專利範圍第12項之化學喷射系統，其中當輸出 信號於低態維持5至15秒時去離子水被供給入產生器。 14· 一種用於半導體元件製造設備之化學嘴射系統之廢液 槽具有供形成真空之產生器，廢液槽包含： 一個輸入部件連結至產生器及接收化學品、去離 子水及氣流； 一個輸出部件供排放氣流；及 一個排放部件供排放化學品及去離子水。 15. 如申請專利範圍第14項之廢液槽，其中該排放部件又 包含一個閥供方便排放廢液。 16. 如申請專利範圍第14項之廢液槽，其中該感測裝置又 設置於廢液槽内上壁供感測廢液高度。 本紙張用巾關轉準（CNS ) Α4_ ( 210X297公釐) --- "16 - —.—,-----裝------訂-------辣 (請先閱讀背面之注^^•項再填寫本頁)