TW487602B - Nozzle device - Google Patents

Description

487602 五、發明說明（1) 【發明之背景】 發明之領域 本發明係關於一種喷嘴裝置，尤其關於一種具有自我 清潔功能之喷嘴裝置。 習知技術之描述 在半導體元件或液晶顯示器的製程中，包含濕式蝕 刻、清洗、濕式旋轉钱刻、清洗、塗佈、及顯影等處理。 在上述處理中，常常需要利用到喷嘴，以喷出處理材料。 喷嘴之型式有很多種，舉例而言，美國專利公報第！，3 1 2， 4 8 7號公報之圖2，即顯示一種習知之喷嘴。 圖1 A顯示一種習知喷嘴系統之示意圖，圖1 B顯示圖1 A 之喷嘴的放大示意圖。如圖1 A所示，此喷嘴系統包含：一 儲存槽1 0 1 ，用以儲存處理材料1 〇 〇 ; —輸送管路1 〇 2，用 以輸送處理材料1 0 0 ; —控制閥1 〇 3，用以控制處理材料 1 0 0之流通與否；及一喷嘴1 0 4，用以喷出處理材料1 0 0。 在圖1 A中，處理材料1 0 0係以複數的網點表示。在完 成處理過程而關閉控制閥1 0 3之後，殘留於喷嘴1 0 4之處理 材料1 0 0 ，可能與空氣接觸而變質，甚至產生硬化，從而 產生包圍喷嘴1 0 4之硬化物質1 0 5，如圖1 B所示。這種硬化 物質1 0 5可能在下一次進行處理時，混合著處理材料1 0 0而 喷至晶片或平板玻璃上，因而造成處理材料被污染，或造 成晶片或平板玻璃的損壞。 在某些喷嘴系統中，當喷嘴停止喷出處理材料後，為 了避免處理材料殘留於喷嘴口，通常使用一種回吸閥，以

487602 五、發明說明（2) 吸回處理材料。然而，因為回吸閥之老化，或某些處理材 料可能造成回吸閥的材質產生變化，造成回吸閥喪失應有 之功能’而使處理材料逐漸漏出’袁後滴在晶片或平板玻 璃上，造成污染，影響晶片或平板玻璃之製品品質。 圖2顯示一種習知之線性排列的多喷嘴裝置。如圖2所 示，此種多喷嘴裝置具有一本體1 0 6，及4個平行排列的喷 嘴1 0 7，可提供4種處理材料。為對晶片或平板玻璃進行最 佳之處理，通常必須將處理材料均勻地散佈到晶片或平板 玻璃上。因此，必須移動本體1 0 6，以使運作中之喷嘴1 0 7 對準晶片或平板玻璃之中心點，接著，再逐一移動本體 1 0 6，使處理材料均勻喷到晶片或平板玻璃上之每一處。 一般而言，吾人不容許任一個喷嘴1 〇 7將處理材料喷到晶 片或平板玻璃之外，以免處理材料反濺至其背面。因此， 線性排列的多喷嘴裝置在晶片或平板玻璃上的移動範圍， 必須設定得比圖1之單一喷嘴1 0 4來得小。所以，某些處理 材料無法完全喷灑至晶片或平板玻璃上。具體而言’以下 配合圖3 A與圖3 B作詳細說明。 圖3 A顯示以圖1 A之習知喷嘴於基板上所能喷灑之區 域。如圖3 A所不’假設所欲處理的晶片或平板玻璃為基板 1 1 0 ，而喷嘴1 0 4之預設處理範圍為虛線圓1 1 1所圍成的區 域，則喷嘴1 0 4在基板1 1 0上方所能移動的最大範圍，亦如 虛線圓1 1 1所圍成的區域。 圖3 B顯示以圖2之另一種習知喷嘴於基板上所能喷灑 之區域。如圖3 B所示，假設所欲處理的晶片或平板玻璃為

487602 五、發明說明（3) 基板1 1 0 ，而喷嘴1 0 4之預設處理範圍為虛線圓1 1 1所圍成 的區域，則最左側之喷嘴1 0 7在基板1 1 0上方所能移動的最 大範圍，為虛線圓1 1 2所圍成的區域。此乃因為最右側的 喷嘴1 0 7在基板1 1 0上方所能移動的最大範圍受虛線圓1 1 1 所限制之故。 因此，若採用圖2之喷嘴，則不只使喷灑範圍變小， 而且，位移控制較不易。若要使喷嘴直接喷向基板中心， 則使每一個喷嘴1 〇 7分別位於基板中心的校正方法變複雜 且難以控制。 圖4顯示一種習知之環狀排列之多喷嘴裝置。如圖4所 示，此種多喷嘴裝置具有一本體1 0 8，與4個環狀排列的噴 嘴1 0 9。透過適當的設計，由喷嘴1 0 9所喷出之處理材料， 係直接喷於晶片或平板玻璃的中心點。由於從這種喷嘴所 喷出之處理材料，並非與晶片或平板玻璃垂直地衝擊，所 以，斜向噴出之處理材料可能破壞晶片或平板玻璃上之圖 案。又，斜向噴出之處理材料，對於晶片或平板玻璃上之 較深的溝道而言，無法完全噴至溝道内，對製品產生不良 之影響。再者，斜向喷出之處理材料，可能對晶片或平板 玻璃產生不平衡的側向推力，嚴重時會打翻晶片或平板玻 璃。 【發明概要】 因此，本發明之一個目的係提供一種喷嘴裝置，其能 選擇性地提供多種處理材料，避免殘留之處理材料硬化於

487602 五、發明說明（4) 喷嘴上，更完整地喷灑處理材料於所欲處理之晶片或平板 玻璃上’消除斜向贺〉麗處理材料對晶片或平板玻璃所造成 之側向推力，及霧化處理材料，以使處理材料更均勻地喷 灑至晶片或平板玻璃上。 依本發明之一個實施樣態，係關於一種喷嘴裝置，用 以將處理材料喷至一出口區，包含：一本體，於本體上形 成有：一第一腔室；一第二腔室；複數之連通孔，連通第 一腔室與第二腔室；及一喷嘴通道，由第二腔室連通至出 口區；以及複數之第一管路，分別貫通複數之連通孔，並 具有容納於第二腔室中之複數開口部，且在複數之第一管 路與相對應之複數之連通孔之間形成複數之間隙。 依此構造之喷嘴裝置，可選擇性地由複數之第一管路 提供多種處理材料，並具有清洗殘留於開口部之處理材料 的功能，避免殘留於開口部之處理材料硬化。 在上述實施樣態之喷嘴裝置中，於本體上更形成有·· 一第三腔室，實質上環狀包圍第二腔室；及至少兩個第一 旁通道，實質上以對稱於喷嘴通道之方式分別連通第三腔 室與出口區。 依此構造之喷嘴裝置，可消除斜向喷灑處理材料對晶 片或平板玻璃所造成之側向推力。 此外，在上述實施樣態之喷嘴裝置中，於本體上更形 成有：一第三腔室，實質上環狀包圍第二腔室；至少一第 一旁通道，連通第三腔室與喷嘴通道；一第四腔室，實質 上環狀包圍喷嘴通道；及至少兩個第二旁通道，實質上以

487602 五、發明說明（5) 對稱於喷嘴通道的方式分別連通第四腔室與出口區。 依此構造之喷嘴裝置，可霧化處理材料及可均勻的預 混合處理材料，以使處理材料更均勻地喷灑至晶片或平板 玻璃上。 【圖式之簡單說明】 圖1 A顯示一種習知喷嘴系統之示意圖。 圖1B顯示圖1A之喷嘴部分的放大圖。 圖2顯示一種習知之線性排列的多喷嘴裝置。 圖3 A顯示以圖1 A之習知喷嘴於基板上所能喷灑之區

域。 圖3 B顯示以圖2之另一種習知喷嘴於基板上所能喷灑 之區域。 圖4顯示一種習知之環狀排列之多喷嘴裝置。 圖5顯示依本發明第一實施例之喷嘴裝置。 圖6顯示應用本發明第一實施例之喷嘴裝置之示意 圖。 ' 圖7顯示依本發明第二實施例之喷嘴裝置。 【符號之說明】

1〜本體 2〜 出口區 3〜第一腔室 4〜第二腔室

第8頁 487602 五、發明說明（6) 5〜第三腔室 6〜 第四腔室 7〜第一旁通道 8〜 第二旁通道 9〜第一管路 1 0〜第二管路 1 1〜 第三官路 1 2〜第四管路 1 3〜喷嘴通道 14〜連通孔 15〜間隙 1 6〜開口部 21-25 、 31-39 〜管路 41〜控制閥 【較佳實施例之說明】 以下參考附圖說明本發明之較佳實施例。 1 .第一實施例 圖5顯示依本發明第一實施例之喷嘴裝置。如圖5所 示，此喷嘴裝置係用以將處理材料喷至一出口區2，包含 一本體1 、五個第一管路9、一第二管路10、及一第三管路 11 。於本體1上形成有一第一腔室3、一第二腔室4、一第 三腔室5、兩個第一旁通道7、一喷嘴通道13、及五個連通 孔1 4。於此所要指出的是，第一管路9的數目為5個，而非

487602 五、發明說明（7) 3個，此乃因為其中兩個第一管路9係與中間的第一管路9 重疊。同理，連通孔1 4之數目係為5個，而非3個。 第一腔室3與第二腔室4係經由五個連通孔14而連通。 喷嘴通道13係連通第二腔室4與出口區2。出口區2即為噴 出處理材料之出口 。第三腔室5係環狀包圍第二腔室4 ，而 兩個第一旁通道7係以對稱於喷嘴通道13之方式，連通第 三腔室5與出口區2 。 五個第一管路9係從外部貫通第一腔室3與連通孔1 4， 並具有容納於第二腔室4中之五個開口部1 6。於各該開口 部1 6與相對應的各該連通孔1 4間，形成一間隙1 5。第二管 路1 0係連通至第一腔室3，用以將處理材料輸入至第一腔 室3中，第三管路11係連通至第三腔室5，用以將處理材料 輸入至第三腔室5中。 於此喷嘴裝置中，處理材料之喷出路徑有三種：（一） 從第一管路9將處理材料輸入至第二腔室4中，再由喷嘴通 道1 3而使處理材料由出口區2喷出；（二）從第二管路1 0將 處理材料輸入至第一腔室3，再經由間隙1 5而使處理材料 進入第二腔室4，最後，由喷嘴通道13而使處理材料由出 口區2喷出；及（三）從第三管路11將處理材料輸入至第三 腔室5 ，再由第一旁通道7而使處理材料由出口區2喷出。 吾人應注意到，此三種路徑可單獨進行或以混合至少兩種 路徑的方式進行。 上述處理材料可以是化學液體、或氣體等等，其乃取 決於製程上的需求而定。

第10頁 487602 五、發明說明（8) 圖6顯示應用本發明第一實施例之喷嘴裝置之示意 圖。如圖6所示，五個第一管路9係連接至用以提供一組處 理材料之管路2 1-25，第二管路1 0係連接至用以提供另一 組處理材料之管路3 1 - 3 7，而第三管路1 1係連接至用以提 供又另一組處理材料之管路3 8 - 3 9。於各個管路2 1 - 25與管 路3 1 - 3 9中，分別設有用以控制管路的開關狀態的控制閥 4 1。於圖6中，箭頭之方向代表處理材料之流動方向。 舉例而言，管路21-25可分別提供處理材料A-E ’管路 3 1-35可分別提供處理材料A*-E*，管路36可提供氮氣或空 氣，管路37具有抽真空之功能，管路38可提供氮氣或特殊 氣體，而管路39可提供化學劑。處理材料A*-E*係為可清 洗處理材料A - E的材料。因此，依據本發明第一實施例之 喷嘴裝置可提供下列功能： (1) 從管路2 1-25選擇性地將至少一種處理材料A-E提 供至第二腔室4中，然後，使處理材料由喷嘴通道1 3流 出； (2) 從第二管路10可提供氮氣或空氣，以對第二腔室4 中之處理材料加壓，以使處理材料從喷嘴通道1 3喷出； (3 )從第三管路1 1可將氮氣、其他特殊氣體或化學劑 提供至第三腔室5 ，然後，經由第一旁通道7而喷出上述材 料； (4 )從第二管路1 0可將五種用以清洗第一管路9之處理 材料A*-E*，提供至第一腔室3中，然後，處理材料A*-E* 會經由間隙1 5而清洗殘留於開口部1 6之處理材料A - E，以

487602 五、發明說明（9) 避免處理材料A - E殘留於開口部1 6而變質或硬化；及 (5 )由於第一旁通道7係以對稱於喷嘴通道1 3之方式配 置，所以，從第一旁通道7所喷出之處理材料，在衝擊於 晶片或平板玻璃上時，其側向推力已相互抵消，不會有打 翻晶片或平板玻璃之虞。 2 .第二實施例 圖7顯示依本發明第二實施例之喷嘴裝置。如圖7所 示，此喷嘴裝置包含一本體1、五個第一管路9、一第二管 路10、一第三管路11 、及一第四管路12。本體1具有一出 口區2。於本體1上形成有一第一腔室3、一第二腔室4、一 第三腔室5、一第四腔室6 、兩個第一旁通道7、兩個第二 旁通道8、一喷嘴通道13、及五個連通孔14。於此所要指 出的是，第一管路9的數目為5個，而非3個，此乃因為其 中兩個第一管路9係與中間的第一管路9重疊。同理，連通 孔1 4之數目係為5個，而非3個。 第一腔室3與第二腔室4係經由五個連通孔14而連通。 喷嘴通道13係連通第二腔室4與出口區2。出口區2即為喷 出處理材料之出口 。第三腔室5係環狀包圍第二腔室4，而 兩個第一旁通道7係以對稱於喷嘴通道1 3之方式，連通第 三腔室5與喷嘴通道1 3。第四腔室6係環狀包圍喷嘴通道 1 3，而兩個第二旁通道8係以對稱於喷嘴通道1 3之方式， 連通第四腔室6與出口區2。 五個第一管路9係從外部貫通第一腔室3與連通孔1 4，

第12頁 487602 五、發明說明（ίο) 並具有容納於第二腔室4中之五個開口部1 6。於各該開口 部1 6與相對應的各該連通孔1 4間，形成一間隙1 5。第二管 路1 0係連通至第一腔室3，用以將處理材料輸入至第一腔 室3中，第三管路1 1係連通至第三腔室5，用以將處理材料 輸入至第三腔室5中。 於此噴嘴裝置中，處理材料之喷出路徑有四種：（一） 從第一管路9將處理材料輸入至第二腔室4中，再由喷嘴通 道13而使處理材料由出口區2喷出；（二）從第二管路10將 處理材料輸入至第一腔室3 ，再經由間隙1 5而進入第二腔 室4，最後，由喷嘴通道13而使處理材料由出口區2喷出； (三）從第三管路11將處理材料輸入至第三腔室5，再由第 一旁通道7而使處理材料喷至喷嘴通道1 3，最後，使處理 材料由出口區2喷出；及（四）從第四管路12輸入處理材料 至第四腔室6 ，再經由第二旁通道8而使處理材料喷出。吾 人應注意到，此四種路徑可單獨進行或以混合至少兩種路 徑的方式進行。 上述處理材料可以是化學液體、或氣體等等，其乃取 決於製程上的需求而定。 本實施例所具有之功能大體上與第一實施例相同。然 而，本實施例之更包含以下功能：吾人可從第三管路1 1提 供氮氣至第三腔室5，然後，使氮氣從第一旁通道7而喷至 喷嘴通道13，對於從第二腔室4而來之處理材料而言，具 有霧化與均勻預混合處理材料的效果。 在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用

第13頁 487602 五、發明說明（11) 以方便說明本發明之技術内容，而非將本發明狹義地限制 於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範 圍之情況，可能作種種變化實施。

舉例而言，吾人可於第一實施例中，除去第三腔室 5、第三管路1 1 、與第一旁通道7，亦具有清洗第一管路9 之開口部1 6的功效。此外，於第二實施例中，第一旁通道 7不需要以對稱於喷嘴通道13的方式配置，此乃因為由第 一旁通道7所喷出之處理材料，並非斜向衝擊於所欲處理 之晶片或平板玻璃上。因此，第一旁通道7之數目亦無強 制規定為兩個。所以，本發明之範圍應由以下的申請專利 範圍決定。

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Claims (1)

1. 487602 88115699 六、申請專利範圍 1 · 一種喷嘴裝置，用以將處理材料喷至一出口區，包 含： 一本體，於該本體上形成有： 一第一腔室； 一第二腔室； 複數之連通孔，連通該第一腔室與該第二腔室； 及 一喷嘴通道，由該第二腔室連通至該出口區；以 及 複數之第一管路，分別貫通該複數之連通孔，並具有 容納於該第二腔室中之複數開口部，且在該複數之第一管 路與相對應之該複數之連通孔之間形成複數之間隙。 2.如申請專利範圍第1項之喷嘴裝置，其中，於該本 體上更形成有： 一第三腔室，實質上環狀包圍該第二腔室；及 至少兩個第一旁通道，實質上以對稱於該喷嘴通道之 方式分別連通該第三腔室與該出口區。 ' 3 ·如申請專利範圍第1項之喷嘴裝置，其中，於該本 體上更形成有： 一第三腔室，實質上環狀包圍該第二腔室； 至少一第一旁通道，連通該第三腔室與該喷嘴通道； 一第四腔室，實質上環狀包圍該喷嘴通道；及 至少兩個第二旁通道，實質上以對稱於該喷嘴通道的 方式分別連通該第四腔室與該出口區。

   第15頁 487602 六、申請專利範圍 4.如申請專利範圍第1項之喷嘴裝置，更包含： 一第二管路，連通至該第一腔室，藉以輸入處理材料 至該第一腔室中。 5 .如申請專利範圍第2項之喷嘴裝置，更包含： 一第二管路，連通至該第一腔室，藉以輸入處理材料 至該第一腔室中；及 一第三管路，連通至該第三腔室，藉以輸入處理材料 至該第三腔室中。 6 .如申請專利範圍第3項之喷嘴裝置，更包含： 一第二管路，連通至該第一腔室，藉以輸入處理材料 至該第一腔室中； 一第三管路，連通至該第三腔室，藉以輸入處理材料 至該第三腔室中；及 一第四管路，連通至該第四腔室，藉以輸入處理材料 至該第四腔室中。

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