A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I、發明說明（1 [發明領域] ' 口本發明係有關於防止液體任自滴下之方法與系統，其 、在例如，停止供應施加於半導體晶圓之塗敷液體 Opting liquid)時’控制塗敷液體之流率，確實防止塗敷 液滴任自朝半導體晶圓滴下。 [發明背景] 半導體晶圓之生產過程中，當圖案（pattern)變精細 時塗敷液體（阻性液體，resist叫心）薄膜厚度之均勻與 否是產品品質之重要因素。因此，要防止所謂的任自滴; 之液滴，亦即當停止供應半導體晶圓之塗敷液體時，微量 之塗敷液體從作為塗敷液體供應部之管嘴朝半導體晶圓滴 下。其理由如下。 V止對半導體晶圓供應塗敷液體時，若發生液體任自 滴下之情況，使微量之塗敷液體由管嘴滴下，則半導體晶 圓上所形成之薄膜的厚度會變成不均勻，造成瑕疵之產阳 品° 如第2 1圖所示，和傳統技術相關之塗敷液體供應系 統1包括塗敷液體供應源2、連接至塗敷液體供應源2之 開/閉閥3、及吸回閥4。具有管嘴6以滴落預定量之塗敷 液體至半導體晶圓的塗敷液體_滴落裝置7係連接至吸回 閥4之輸出側。開/閉閥3之功能為根據閥-開或閥-閉之 動作，將送至吸回閥4之塗敷液體切換為供應狀態或停止 供應狀態。吸回閥4之功能為根據負壓之動作，吸回存在 於管嘴6中之塗敷液體，以防止液體從管嘴6朝半導體晶 Μ氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公爱） Μ--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 五、發明說明（2 圓5任自滴下。 ' ^在傳統之技術中，熟練之操作者的工作方式為以目視 觀察管嘴6前端液體任自滴下的現象，藉由精細地調整開 /閉閥3及吸回閥4之操作時序及操作速度，以防止塗敷 液體之液滴從管嘴6朝半導體晶圓5任自滴下。 不過，在和傳統技術相關之塗敷液體供應系統丨的情 況下，是以經驗及直覺為基礎，當操作者用目視觀察管嘴 6前端液體有任自滴下的現象時，精巧地調整開/閉闕3 及吸回閥4之操作時序及操作速度，以防止液體任自滴 下。因此，所造成之不便為：當操作者之經驗不足時，便 難以進行調整’或是雾要耗費很多時間以進行調整。 當半導體晶圓尺寸變大時，會以表面活化劑 (謝factant)加入塗敷液體中，以增進塗敷液體在晶圓表面 之擴散性能。因此，會降低塗敷液體之表面張力，故更常 發生液體任自滴下之情況。有必要以更可靠及更穩定之方 式防止液體任自滴下。 若要以改善吸回閥之控制精確度來防止液縣自滴下 之情況’則會導致下述之不便。亦即，吸回間之成本增加， 且用以調整吸回閥之操作變複雜。 [發明概要] 本發明之整趙目的為提供防止液體任自滴下之方法與 系統使得由液體供應源流出之液體被關閉時，能可靠並 穩定地避免發生液體從排放部任自滴下之情況。 , 本發明之主要目的為提供防止液體任自滴下之方法輿 狀㈣用，國家標準（CNg)A4規格⑽χ 297讀 2 310845 -------------Λ------丨—訂---------線—·---1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 493050
系統’使得不依靠操作者之經驗及直覺，仍能避免發生液 體任自滴下之情況。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之另一目的為提供防止液體任自滴下之方法盥 系統，使得僅進行簡單及便利之操作纟不增加吸回閥之成 本，仍能避免發生液體任自滴下之情況。 在相關圖式中以圖解範例展示本發明之較佳實施例， 由以下之詳細說明，再配合相關圖式，將更能了解本發明 的上述及其它目的、特點、及優點。 [圖式的簡單說明] 第1圖之連接關係方塊圖所示者為根據本發明實施例 之防止液體任自滴下的系統； 第2圖說明發生液體任自滴下之現象； 第3圖說明當停止供應流體時會產生壓力波； 第4圖說明發生液體任自滴下之現象； 第5圖之流程圖說明電動開/閉閥關閉時對操作之影 響； " 第6圖之流程圖說明電動開/閉閥關閉時對操作之影 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 響； 第7圖以連接圖之方式顯示測試電路之配置，該電路 用以設定快速閥·閉操作位置（quick valve-closing position)； 第8圖說明操作控制模式（operation control pattern); 第9圖說明操作控制模式； 第10圖之副程式說明當電動開/閉閥關閉時對操作之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 3 310845 經濟部智慧財產局員工消費合作社印別农 493050 A7 B7 五、發明說明（4 ) 影響； ' 第11圖以圖解方式說明流體由管嘴排放至半導體晶 圓之狀態； 第12圖以圖解方式說明流體之流動線（flow Hne)受 到收縮的（constricted)狀態，係由第11圖所示之狀態進而 降低流體之流率而產生之狀態。 第13圖以圖解方式說明由管嘴滴下之流體和半導體 晶圓分離的狀態，係在第11圖所示之狀態中關閉閥塞 (valve plug)所產生之狀態。 第14圖以圖解方式說明和半導體晶圓分離的流體狀 態，係透過表面張力之幫助而停留在管嘴前端。 第15圖之簡式方塊圖所示者為根據本發明另一實施 例之防止液體任自滴下的系統； 第16圖所示者為電動栗（eiec trie pump)之縱向剖面 圖’該電動泵係用以構成第15圖所示之防止液體任自滴 下的系統； 第17圖之縱向剖面圖說明第16圖所示之電動泵的活 塞（piston)朝上移動之狀態； 第1 8圖之流程圖說明藉由控制電動泵的活塞之位移 速度（displacement speed)來防止液體任自滴下； 第19圖之流程圖說明藉由控制電動泵的活塞之位移 速度來防止液體任自滴下； 第20圖之副程式說明藉由控制電動泵的活塞之位移 速度來防止液體任自滴下；及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱1 4 3i〇845 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 訂---------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493050 A7 _ B7 I、發明說明（5 ) 第2 1圖之簡式方塊圖所示者為和傳統技術相關之塗 敷液體供應系統。 [詳細說明] 參考第1圖，參考編號10所示者為根據本發明實施 例之防止液體任自滴下的系統。 防止液體任自滴下的系統1 0包括塗敷液體供應源 12、及依序串接至塗敷液體供應源12之電動開/閉閥14 及吸回閥16,且塗敷液體-滴落裝置20係連接至吸回閥16 之輸出側，該裝置20裝有管嘴18。電動開/閉閥14包括 未圖示之閥塞，藉由調整閥塞和底座（seat)部之分開距離， 以將流動之塗敷液體控制至預定之流率；還包括未圖示之 電動致動器（electric actuator)，以根據控制施加電力大小 的控制動作控制閥塞之位移量。電動開/閉閥14係和編碼 器22 —齊配置，以镇測閥塞之抬舉量（1沿amount) 〇 使用例如塗敷液體供應源12之系統時，可採用氣壓， 並使塗敷液體在壓力下饋送。塗敷液體之流速控制係根據 電動開/閉閥14所配置的未圖示之閥塞在定壓下的抬舉 量。電動開/閉閥14係根據，舉例而言，裝有本發明申請 人所建議之線性DC馬達的驅動系統（見日本專利公報案 號11-3 03 55)，所安裝之驅動系統使得閥塞之抬舉量可以 隨意控制。 也可以用以空氣操作系統為基礎之開/閉閥代替電動 開/閉閥，使操作氣壓可以隨意控制。明確地說，進行控 制時，可以用未圖示之電動氣動式（electr〇pneumatiC )調節 I--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 5 310845 493050 A7 B7 五、發明說明（6 ) 器或速度控制器及多數個電磁操作閥並列式之切換系統 的組合為基礎來控制。 吸回閥16可以用任何線性DC馬達或空氣操作系統， 視吸回篁所需之精確度而定。吸回閥16之響應速度並不 重要。 裝在管嘴18下方且和管嘴18分隔預定距離之旋轉盤 (未圖示）可以經由未圖示之旋轉裝置的幫助朝預定方向旋 轉。由管嘴18將塗敷液體施加於放置在旋轉盤上之半導 體晶圓24。 控制單元26係連接至開/閉閥14。控制單元26包括 脈衝a十數器2 8，係接收由編碼器2 2所輸出之脈衝形狀摘 測訊號，並進行計數操作，以得出和閥塞抬舉位置對應之 計數值；電流放大器30，係放大電流值訊號，將所放大 之電流訊號施加至電動開/閉閥14未圖示之電磁線圈。 ROM 34儲存多數個操作控制模式（描述於稍後）及對稍後 將描述之中央處理單元32進行控制的控制程式，且中 央處理單元32在ROM 34中所儲存之控制程式的控制 下，拿根據脈衝計數器28得出之計數值所代表的閥塞抬 舉位置和根據操作控制模式的閥塞抬舉位置作比較，決定 兩者間的差值，將以差值為基礎之電流訊號饋送至電流放 大器30。 中央處理單元32在功能上包括計時器裝置36，係在 每個預設之預定時間點進行時間之量測；差值-計算裝置 3 8，係在每個預定時間點，根據操作控制模式的閥塞抬舉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----1 --訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -T· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 310845 493050
五-、發明說明（7 ) 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 位置和根據脈衝計數器28得出之計數值所代表的閥塞抬 舉位置，決定兩者間之差值；及電流值控制裝置4〇，饋 送根據上述差值所得出之電流值訊號，俾使差值·計算裝 置38所決定之差值為零。 根據本發明實施例之防止液體任自滴下的系統1〇之 基本構造係如上所述。接下來，將說明其操作、功能 '及 效果。 首先’第2至4圖整體顯示使用關於傳統技術之塗敷 液體供應系統1 (見第2 1圖）所得出之流動線及流率控制的: 相互關係。 以固定流速流動之流體的流動被關閉時，視控制媒介 之不同’可得出預定之流率變化曲線，直至流率變成零為 止。流率降低時’流體會受到表面張力引起之内聚力更大 的影響。因此，在某個流率時，液體會被斷開，出現不連 續的流動。 進行上述之流率關閉操作時，會發生下述液體任自滴 下之情況。 (1) 即使流體不連續而且斷開時，若流體之供應仍持 績，則會超過管嘴6前端因表面張力而駐留的液體容積限 度，因而發生液體任自滴下的情況，如第2圖所示。當間 位置在即將發生不連績流動之流率區至開/閉閥3之閥塞 為完全關閉之狀態的範圍間緩慢動作時，會發生液體任自 滴下的情況。 (2) 流體之流率快速改變時，壓力波出現，如第3圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 310845 I I ^ · I------^ · I I I I----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 ) ==趙會因前述過程所產生之負壓而在管嘴6前端被 , 幵如第4圖所示，於此過程中，所產生之第二滴 ==?晶圓5薄膜表面滚動’因而對薄膜表面：勻 稱眭造成不良的影響。 因此，為了防止液體任自滴下的情況， 種因素乃是有所助益的。 迩之各 接下來’將說明根據本發明實施例之防止液體任自滴 下的系統ίο。假定在啟始狀態時，電動開/閉間14處於 閥_開狀態’且吸回閥16處於〇FF狀態。 塗敷液體依循塗敷液體供應源i 2之激能(energizing) 動作而通過電動開/閉閥14及吸回閥16,並被送至塗敷 液體-滴落裝置20。塗敷液體在管嘴18之幫助下滴落至 半導體晶圓24。因而在半導體晶圓24上形成所要厚度之-未圖示塗敷薄膜。 再來將根據第5及6圖中之流程圖說明當停止供應塗 敷液體時，關閉電動開/閉閥j 4以防止液體從管嘴丨8任 自滴下之程序。 命令電動開/閉閥14進行閥-開之操作時，控制程式 便開始執行。控制單元26會讀取黏度指令訊號及表面張 力指令訊號’該兩訊號係針對流體為塗敷液體而設定。因 此’流體之特性係根據所用之流體而設定（第5 1步驟）。 明確地說，操作控制模式受到塗敷液體之黏度及表面 張力以及周圍溫度和由電動開/閉閥14經塗敷液體·滴落 裝置20至管嘴18前端之通道容積的影鋰^不過，在此實 -----------------—訂---------線 dAW----r—t. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 8 310845 1 — - . 493050 A7 丨1·一丨丨1 ' ' Β7 五、發明說明（9 ) 施例中，由塗敷液體供應源12所饋送之塗敷液體壓力、 周圍溫度、及由電動開/閉閥14經塗敷液體·滴落裝置2〇 至管嘴18前端之通道容積是在安裝電動開/閉閥14之前 已預先設定。因此，假定這些因素已反應至R〇M 34中所 儲存之操作控制模式。故將僅針對所用塗敷液體之變化的 情況作說明。 執行完第S1步驟後，電動開/閉閥14被控制成處於 全開狀態。 緊接著第S1步驟，完成電動開/閉閥丨4全開狀態之 控制後，根據所讀取之塗敷液體的指令訊號及表面張力指 令訊號，自ROM 34讀取對應之操作控制模式。操作控制 模式被傳送至未圖示之RAM，並儲存於該處（第S2步驟）。 操作控制模式包括：根據閥之開度，亦即，根據從閥 -閉操作指令時間tG開始起算所經過之時間的閥塞抬舉 量’以控制流體流率之流率控制樣式。 現在將說明設定流率控制樣式之操作。 為了要正確地決定閥塞之快速閥-閉操作位置，所以 組立出如第7圖所示之測試電路50。第7圖中，參考編 號52表示流體供應源，參考編號54表示壓力計，參考編 號56表示可調式節流閥（variabiethrottle valve)，參考編 號58表示流量計，參考編號6〇表示管嘴。在此情況下， 流體之表面張力、密度、黏度被設定成和實際的使用情況 一樣。進而，管嘴60直徑、由管嘴60至旋轉盤62之空 間距離、及旋轉盤62之旋轉圈數被設定成和實際的使用 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨裝 --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 310845 493050 A7 B7 五、發明說明（10 ) 情況一樣。 ' 可調式節流閥56之控制把手（未圖示）在流體隨流體 供應源52之激能動作而排放的狀態下緩慢地朝預定方向 旋轉，以逐漸地降低通過可調式節流闕之流體的流率。灶 果使得由管嘴6〇前端排放之流體的流率逐漸減低，造成 由s嘴60前端滴落之液體流動線受到收縮(見第^ 2圖）。 操作者以目視觀察到液體流動線處於如上所述之收縮狀態 時’由流量表58讀取液體流動線受到收縮之流率區内的 中間位置，將它輸入至操作控制模式中。因此，便在操作 控制模式中設定了快速閥操作位置。 紋後"又疋Μ率控制模式以控制流經電動開/閉閥J 4 之流體的流率範圍，在該範圍中電動開/閉閥14之闕塞由 全開狀態移至快速閥-閉操作位置。流率控制模式經由控 制閥塞移位速度範圍以控制流經電動開/閉閥14之流體的 流率，在該範圍中電動開/閉閥14之閥塞由全開位置移至 快速閥-閉操作位置。流率控制模式之設定係使用流體的 加速度”a”及流速％"(以下在必要時也會稱之為「位移速 度」’V’）參數，該等參數是計算在不會產生壓力脈動之閥 塞移位速度下的閥塞抬舉量而得出。 如第8圖所示，舉例而言，模式被設定成：由閥_閉 操作指令時間tG至時間tl，流率係根據加速度”a”，以向 右之下斜曲線變化。樣式被設定成：由時間q至時間h， 流率係根據流率”V”，以向右下傾斜之直線變化。模式被 设定成·由時間q至時間，流率係根據加速、a”，以向 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公髮)'~--- 10 310845 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂---------線· 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 493050 A7 --*~ __________— 五、發明說明（U ) 右之上斜曲線變化。 在此過程中，小心不要讓流體之流動斷績。極限值係 以測試電路5 0確認。如上所述而建立之流率控制模式被 輸入至操作控制模式中。實際上’如第9圖所示，加速度 ”a”及流速"V”係根據參數之預設極限值（ΜΑΧ)及前進至下 一步需要之時間所得出之極限值（ΜΙΝ)而設定。流率控制 模式係和上述之加速度”a，，及流速” v”一齊輸入。 流率控制模式係以閥塞之位移不會引起壓力脈動之位 移速度加以執行。因此，抑制了第3圖中所示之壓力波。： 進而’流率控制模式可以停留在直線或較高階之曲線上。 在此情況下，不會引起壓力脈動之位移速度視管内通道情 況及管内通道之舒張或收縮所引起之彈性變化而定。 隨著第S2步驟，常式（r〇utine)等待閥-閉操作指令（第 S3步驟）。若閥-閉操作指令已給定，便用計時器裝置36(第 S4步驟）啟動計時量測。由閥塞全開位置至快速閥_閉操 作位置之閥塞位移速度係以上述流率控制模式為基礎，且 依據閥塞之位移速度不會發生壓力脈動的原則來控制（第 S5步驟）。 亦即，如第8圖所示，由閥_閉操作指令時間、至時 間q，閥塞之抬舉量被控制成使流率根據預設之加速度 ” a”，以向右之下斜曲線變化（第S5a步驟）。根據由脈衝 計數器28所提供之計數值讀取閥塞抬舉位置（第S5b步 驟），以根據閥塞之抬舉量，檢查流率是否為Q1(第S5c 步驟）。若流率未達到Q1，則常式回到第S5a步驟。 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210乂 297公爱） 11 310845 493050 A7
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----^t---------線- 493050 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ------B7____ 五·、發明說明（I3 ) 電流放大器3 0接受電流值控制訊號，將輸出電流送 至電動開/閉閥14中未圖示之電磁線圈，以朝閥·閉之方 向驅動閥塞。若判定已達預設之下個時間量測時序，則在 第S11步驟後，重複執行程序，由第S6步驟重新開始。 重複執行讓閥塞朝閥-閉方向持續地動作，直到在第 S7步驟中判定閥塞已到達快速閥-閉操作位置為止。 在第S7步驟中，若閥塞已到達快速閥-閉操作位置， 閥塞便根據快速閥-閉操作訊號快速地朝閥-閉位置移位 (第S12步驟）。最妤用加載模式（i〇a(j mode)進行使閥塞快 速地朝閥-閉位置移位之操作，以確實獲得閥塞所產生的 密封性能。操作係在流體之流率充分地被降低後才進行。 因此’可以忽略對流體液滴任自滴下之影響。 經過預定時間後，根據閥塞之抬舉位置，檢查閥塞是_ 否確實關閉。當閥塞坐在底座部上時，操作控制模式便結 束（第S13、S14步驟）。 現在將針對根據操作控制模式用電動開/閉閥14作闕 -閉控制的情況，說明塗敷液體之液滴任自滴下的現象。 開始閥-閉操作前，給定之情況如第n圖所示，其中 塗敷液體穩定地流向半導體晶圓24。開始閥-閉操作時， 即將滴落至半導體晶圓24之塗敷液體會留在管嘴18。在 此狀態下，當閥塞之抬舉位置由閥塞之全開位置，根據預 設之流率控制模式，持績朝閥·閉方向移動至快速閥_閉操 作位置時，管嘴18所排放之流體的流率會逐漸減低，且 管嘴18前端所排放之流體的流動線會逐漸變尖細，得到 ------------------— II ^ -------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
493050 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（14 ) 如第12圖所示之收縮狀態。亦即，閥塞到達操作控制模 式中之快速閥-閉操作位置，使管嘴1 8所排放之流體的流 動線處於收縮狀態。 在流體於管嘴18前端收縮之狀態下，閥塞快速地朝 閥-閉方向驅動，以關閉閥塞。因此，由管嘴i 8前端排放、 並處於收縮狀態之流體，會和半導體晶圓24分離（見第i 3 圖）。進而，流體會在管嘴1 8前端維持大致為半球形之形 狀（見第14圖）。大致半球形之流體會因為驅動吸回閥16 使成為ON狀態，而被吸入管嘴18。在此過程中，流體 被吸住，故維持在管嘴18前端之半球形流體的容積會和 靜態表面張力平衡。因此，不會產生動態作用力，且容積 之離散力可以抑制至最小。故可增加吸回閥之吸回精確 性。 如上所述，流體之收縮狀態被設定為依據操作控制模 式（亦即流率特性）之快速閥-閉操作位置。閥塞之位移速 度受到控制，使閥塞由開始閥-閉操作到快速閥_閉操作位 置之期間均不會引起壓力脈動。閥塞到達快速閥_閉操作 位置時便會快速關閉。根據上述之設定，可以確實而穩定 地排除塗敷液體之液滴任自滴下的現象，而不會受到不確 定之動態調整的影響。 換言之，塗敷液體在和靜態表面張力平衡時被吸住。 因此，處理過程不會被任何不確定之因素（例如動態調整） 所影響。故可確實而穩定地防止液體任自滴下。 根據本發明之實施例，藉由設定操作控制模 ---------11 XW · I.---·---訂---------線 Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 14 310845 A7 A7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 f 合 作 社 印 製 五·、發明說明（15 ) 進行方便的調整操作，而不 t 不兩增加吸回閥16之成本，便 可以避免發生液體任自滴下之情況。 ▲然電動致動器可以^ 裔』以用於驅動部，以驅動電動開/閉 閥14之閥塞（未圖示），使球螺軸（ball Screw Shaft)安裝 於’例如，線性音圈（voice c〇u)型致動器、線性dc馬達、 線性脈衝馬達、旋轉式Dc馬達、或旋轉式步進馬達之， 例如’旋轉轴上，且球螺#之旋轉動作經由，㈣如，位移 組件，被轉換成直線性動作。 接下來，帛15 @所示者為根據本發明另實施例之 防止液體任自滴下的系統7 〇。和前述實施例相同構造的 組件便標以相同的參考編號，其詳細說明將予以省略。 根據本發明另一實施例之防止液體任自滴下的系統 7〇和前述實施例不同之處在於前者包括電動泵74，係將 活塞72之位移速度控制成如稍後所述，以控制吸自塗敷 液體供應源12之流體的排放量；及開/閉閥76，以關閉 來自電動泵74所排放之流體的流動。電動開/閉閥14可 以用作開/閉閥76。 如第16及17圖所示，電動泵74包括由吸入埠78及 排放埠80形成之流率控制單元82，係藉由控制活塞72 之位移速度以控制排放埠80所排放之流體的流率；及和 流率控制單元82整體形成的驅動單元84,以驅動活塞72。 驅動卓元84包括外殼86。外殼86之内室88中裝有 可朝箭頭X〗所指示之方向及朝箭頭X2所指示之方向移動 的長主桿（lengthy Stem)89。固定鐵芯（fixed iron core)90 I--------^---------^ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 15 310845 493〇5〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（16 ) 係固定於外殼86内室88之上方中央部。 定極磁鐵（fixed pole magnetic)94係安裝於内室88中。 定極磁鐵94和固定鐵芯90相隔預定之空間距離，且係經 由支撐组件92之幫助，固定於外殼86之内壁表面。以此 種配置’在定極磁鐵94和固定鐵芯90之間形成大致為水 平方向之磁場。電磁線圈96在線軸（bobbin)98上纏繞多 數圈，該線軸98係介於固定鐵芯90及定極磁鐵94之間。 線軸98係經由未圖示之連接銷的幫助，和主桿89以可移 動之方式安裝成一體。固定鐵芯90和線軸98間形成預定 之間隔。參考編號1 〇〇表示引線，可讓電流由控制單元26 流經電磁線圈96以驅動主桿89。 導引組件102經由支撐組件92安裝於外殼86之内壁 表面。導引組件102和主桿89之凹槽1〇4嚙合，所以能_ 線性導引主桿89。而且，導引組件1〇2具有止移器（stoppe〇 之功能，可用以規範主桿89之位移量。 編碼器108係經由支撐組件106固定於外殼86中和 導引組件1 0 2相對側之内壁表面。編碼器1 〇 8包括固定於 外殼86側部的未圖示之光感測器；及固定於主桿89側部 的未圖示之玻璃標尺，玻璃標尺之刻度值係以固定間隔成 形於玻璃底材上。在此種配置下，和主桿89 —體移動的 活塞72之位移量係以未圖示之光感測器在玻璃標尺之協 助下測得。由光感測器所輸出之脈衝形狀偵測訊號以回饋 之方式經由引線被饋入控制單元26。中央處理單元32根 據編碼器108所測得之活塞72的位移量，計算活塞72每 ------------------.---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 16 310845 493050 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五·、發明說明（π ) 早元時間之位移速度。 流速控制單元82經由連接組件11 〇及金屬板〗丨2和 外殼86連成一體。流速控制單元包括具有吸入埠78 及排放槔80之本體114;活塞72安裝於本體114之内室 116中，俾和主桿89 一體朝垂直方向（以箭頭&或箭頭\ 表不之方向）移動；覆蓋活塞72之風箱118的第一端固定 於活塞72,第二端固定於固定於金屬板112。風箱118係 以諸如橡皮材料或樹脂材料等彈性材料製成。環繞活塞72 之岔封組件120係安裝於金屬板112及活塞72間之滑動 部。 用以防止吸自塗敷液體供應源12之塗敷液體逆流的 第一檢查閥122係安裝於塗敷液體供應源12和吸入埠78 之間。用以防止由排放埠80排放之塗敷液體逆流的第二 檢查閥124係安裝於排放埠8〇和開/閉閥76之間。 根據本發明另一實施例的防止液體任自滴下之系統構 造大致如上所述。接下來，將說明其操作、功能、及效果。 首先說明電動泵74之操作。 當控制單元26允許電流流經電磁線圈96時，電磁線 圈96會產生電磁力。因為電磁力和定極磁鐵94及固定鐵 芯90所形成之磁場交互作用，根據所謂的佛來明左手定 則（Fleming’s left hand rule)，會使其上纏繞電磁線圈96 之線軸98產生向上之力。線軸98、主桿89、及活塞72 以一體之方式朝上移動（移動方向以箭頭&表示）。適度 地控制所允許流經電磁線圈96之電流，可以將電磁力調 --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 本紙浪尺度過用〒國國豕知;準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 17 310845 493050 A7 五、發明說明（1S ) 整成具有所期望之數值及所期望之時間區間。將所允許流 經電磁線圈96之電流極性反相，可以使電磁力之方向變 成則頭Xi之方向或箭頭\之方向。 若活塞72向上移動，如上所述，則覆蓋活塞72之風 箱U8皺縮（見第17圖）。因此，塗敷液體經由吸入槔78 破吸入，且所吸入之塗敷液體在内室116中排放。 反之’若將所允許流經電磁線圈96之電流正負極性 反相，則活塞72下降（朝箭頭X2所指示之方向）。在内室 中排放之塗敷液體經由排放埠8〇被送至開/閉閥。： 預定量之塗敷液體由塗敷液體-滴落裝置20之管嘴18朝 半導體晶圓24滴落。 接下來，將說明此另一實施例中，當停止供應塗敷液 體時，防止液體由管嘴18任自滴下之方法。 在前述用電動開/閉閥14的實施例中，會根據操作控 制樣式控制閥塞之抬舉量，直至到達快速閥-閉操作位置 為止。反之，在此另一實施例中，係以電動泵74之使用 為基礎，和前述實施例之不同處在於：係根據操作控制模 式控制電動泵74活塞72之位移速度，使由管嘴is排放 之流體的流動線處於收縮狀態。在管嘴18所排放之流體 的流動線處於收縮狀態後，快速移動開/閉閥76未圖示之 閥塞，使達到閥_閉狀態，因此可以防止液體由管嘴18任 自滴下。 以下將根據第18至20圖之流程圖，進一步詳細說明 防止液體任自滴下之方法。假定電動泵74已根據來自控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----P---訂---------線· 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493050 A7 ._____ B7 五、發明說明（19 ) 制單元26之指令訊號完成塗敷液體之吸入，且預定量之 塗敷液體在内室1丨6中排放。 當電動泵74被命令進行塗敷液體之排放操作時，控 制程式便開始執行。控制單元26會讀取黏度指令訊號及 表面張力指令訊號，該兩訊號係針對流體為塗敷液體而設 疋。因此’流體之特性係根據所用之流體而設定（第S 2 1 步驟）。 執行完第S2 1步鱗後，開/閉閥76被控制成處於全開 狀態。 緊接著第S21步驟，完成開/閉閥76全開狀態之控制 後’根據所讀取之塗敷液體的黏度指令訊號及表面張力指 令訊號’自ROM 34讀取對應之操作控制模式。操作控制 模式被傳送至未圖示之RAM，並儲存於該處（第S22步一 驟）。 操作控制模式包括··根據活塞72從排放操作指令時 間t0開始起算所經過之時間的位移量，以控制流體流率 之流率控制模式。其設定流率控制模式之操作係以與先前 之實施例相同的方式進行，故省略其詳細說明。 隨著第S22步驟，常式等待命令電動泵74停止排放 之操作指令（第S23步驟）。若停止排放之操作指令已給 定’便用計時器裝置36(第S24步驟）啟動計時量測。活 塞72位移速度係以上述流率控制模式為基礎，且依據活 塞之位移速度不會發生壓力脈動的原則來控制，使得由管 嘴所排放之流體的流動線處於收縮狀態（第S25步驟）。 ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G χ 297公餐） 19 310845 493050 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（2〇 ) 亦即，如第8圖所不，由停止排放操作指令時間t〇 至時間q，活塞72之位移量被控制成使流率根據預設之 加速度”a”，以向右之下斜曲線變化（第S25a步驟）。根據 由脈衝計數器28所提供之計數值讀取活塞72之位移量（第 S25b步驟），以根據活塞72之位移速度，檢查流率是否 為Q1 (第S2 5c步驟）。若流率未達到Q!，則常式回到第S25a 步驟。 由電動泵74所排放之流體在單位時間内之流率為對 應至活塞72位移量之Q1後，由時間ti至時間匕，活塞72 之位移速度被控制成使流率根據預設之位移速度” v，，，以 向右之下斜直線變化（第S25d步驟）。並根據所讀取之活 塞72之位移速度’檢查流率是否為卩2(第S25e、S25f步 驟）。 進而’由時間t：2至時間t3，活塞72之位移速度被控 制成使流率根據預設之加速度”_a”，以向右之上斜曲線變 化（第S2 5g步驟）。並根據由脈衝計數器28得出之計數值 所讀取的活塞72之位移位置，檢查流率是否為q3(第 S25h、S25i 步釋）。 "il率為Q3後，停止活塞72之位移，並允許它經過 預定時間（第S25j步驟）。預定時間（指的是第8圖中由時 間t3至時間％之期間）係任意設定，以更正由例如因管路 舒張或收縮的彈性變化、或流體中之氣體污染所引起的響 應錯誤。預定時間越長，所能容許之響應錯誤越大。 隨後，根據由脈衝計數器28之計數值所計算的活塞 本紐尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G χ 297公爱） 310845
493050 Φ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明說明（21 ) 7 2之位移速度，檢查由管嘴所排放之流體的流動線是否 處於收縮狀態（第S26、S27步驟）。若判定活塞72之位移 位置尚未到達預定位置，則參考流率控制模式，並由流率 控制模式讀取對應至下個將受到計時器裝置36作用之時 間量測時序的活塞72之位移位置（第S28步驟）。就第S28 步驟所讀取之活塞72之位移位置和根據由脈衝計數器28 所得出之計數值的活塞72之位移位置，求出兩者間之差 值（第S29步驟）。根據第S29步驟所得差值之電流值控制 訊號被送至電流放大器30(第S30步驟）。 電流放大器3 0接受電流值控制訊號，將輸出電流送 至電動泵74之電磁線圈96，以控制活塞72之位移速度。 若判定已達預設之下個時間量測時序，則在第3 1步驟後， 重複執行程序，由第S26步驟重新開始。 重複執行讓活塞72之位移速度持績地受到控制（活塞 72之位移速度的減速），直到在S27步驟中判定活塞72 之位移位置已到達使流體之流動線收縮之狀態為止。 若活塞停止移動，且已經過預定時間，到達時間^(見 第8圖），則開/閉閥76未圖示之閥塞根據來自控制單元 之快速閥-閉操作訊號快速地朝閥-閉位置移位（第S32步 驟）。最好用加載模式進行使未圖示之閥塞快速地朝闕_閉 位置移位之操作，以確實獲得閥塞所產生的密封性能。操 作係在流體之流率充分地被降低後才進行。因此，可以匆 略對流體液滴任自滴下之影響。 經過預定時間後，檢查開/閉閥76未圖示之閥塞是否 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規#^(21G X 297公釐） 310845 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493050 A7 B7_ 五、發明說明（22 ) 到達關閉位置。當閥塞坐在底座部上時，操作控制樣式便 結束（第S33、S34步驟）。 其他功能及效果和之前的實施例一樣，故不再贅述。 [主要元件符號說明] ---------------；-----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 塗敷液體供應系統 2 塗敷液體供應源 3 開/閉閥 4 吸回閥 5 半導體晶圓 6 管嘴 7 塗敷液體-滴落裝置 10,70 防止液體任自滴下的系統 12 塗敷液體供應源 14 開/閉閥 16 吸回閥 18 管嘴 22 編碼器 24 半導體晶圓 26 控制單元 28 脈衝計數器 30 電流放大器 32 中央處理單元 34 ROM 36 計時器裝置 38 差值-計算裝置 40 電流值控制裝置 50 測試電路 72 活塞 74 電動泵 76 開/閉閥 80 排放淳 82 流率控制單元 84 驅動單元 89 主桿 108 編碼器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 22 310845