TW522044B - Method and apparatus for agitation of workpiece in high pressure environment - Google Patents

Description

522044 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本申請案請求2 0 〇 〇年5月8日提申之美國暫時專 利申請案6 0 / 2 0 2 ’ 8 3 5號之優先權，其在此倂入 以供參考。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔發明領域〕 本發明關於高壓加工領域，尤關於工作件被攪動的高 壓加工。 〔發明背景〕 工作件的流體處理常需攪動工作件，在高壓處理中， 一種攪動工作件的習用方法包括將工作件置於一握持器上 ，握持器藉由一驅動軸經過一壓力室罩框連接到一驅動機 構’驅動機構使驅動軸轉動，因而轉動握持器而攪動工作 件。第二種攪動工作件的習用方法利用一機械耦合馬達， 其以磁場驅動壓力室罩框內的一轉子。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 利用穿過壓力室罩框的驅動軸或是機械耦合馬達使高 壓處理系統之設計及製造更加複雜，另外利用穿過壓力室 罩框的驅動軸或是機械耦合馬達很貴。 所需要者爲既不利用穿過壓力室罩框之驅動軸也不使 用機械耦合馬達之在壓力室中攪動工作件之方法。 所需要者爲比利用穿過壓力室罩框之驅動軸更經濟也 比使用機械耦合馬達更經濟之在壓力室中攪動工作件之方 法。 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 522044 A7 — ____B7__ 五、發明説明（2 ) 〔發明槪述〕 本發明之用於高壓環境中工作件的攪動之裝置包括一 工作件握持器，一軸承，一壓力室罩框，以及一噴嘴。工 作件握持器經由軸承耦合到壓力室罩框。噴嘴耦合壓力室 罩框。工作件握持器包括突起和握持工作件的一區域。操 作時，流體離開噴嘴並撞擊工作件握持器突起，致使工作 件握持器轉動，因而攪動工作件。 〔圖式簡介〕 圖1爲本發明之較佳攪動裝置。 圖2爲本發明之較佳攪動裝置和壓力室罩框下部/ 圖3爲本發明之較佳攪動裝置和壓力室罩框下部。 圖’ 4爲本發明之另一較佳攪動裝置，另一較佳壓力室 ，以及感光設備。 元件對照表 10 攪動裝置 1 0 A 攪動裝置 12 工作件握持器 1 2 A 工作件握持器 16 鋸齒緣 1 6 A 鋸齒緣 18 突起 1 8 A 突起 本紙張尺度適用中國國家標準了CNS ) A4規格（210X297公釐) ： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522044 A7 B7 五、發明説明（3 ) 2 〇 握 持 夾 具 2 1 掃 除 塊 2 2 螺 絲 孔 2 3 可 縮 回 臂 3 〇 下 部 3 1 軸 承 3 1 A 軸 承 3 2 螺 栓 孔 4 〇 壓 力 室 4 〇 A 壓 力 室 4 2 噴 射 噴 嘴 4 2 A 噴 射 噴 嘴 5 〇 旋 轉 速 度 感測設備 5 2 光 源 5 4 第 一 監 視 孔 5 6 第 二 監 視 孔 5 8 感 光 器 6 〇 光 線 〇 (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 〔較佳實施例詳述〕 圖1爲本發明之較佳攪動裝置1 0 ，其包括一可轉動 的工作件握持器1 2和一軸承（未示出）。工作件握持器 1 2包括突起1 8之鋸齒緣1 6。軸承將工作件握持器 1 2親合到一壓力室罩框（未示出）。在操作時，一噴射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 522044 A7 B7 五、發明説明（4) 噴嘴驅使流體碰撞鋸齒緣1 6突起1致使工作件握持器 1 2在軸承上旋轉。 工作件握持器1 2最好構造成握持一半導體基板，半 導體基板最好爲一半導體晶圓，或者，半導體基板爲不同 的半導體基板，諸如圓盤。工作件握持器1 2最好包括握 持夾具2 0以將半導體基板握持在工作件握持器1 2。此 較佳攪動裝置1 0 ·最好在高壓環境下運作，更佳則是在超 臨界環境下作業。 較佳攪動裝置1 0最好包括將流體在其下方攪動的一 或多個掃除塊2 1。或者，較佳攪動裝置1 〇不設置掃除 塊2 1。較佳攪動裝置1 0包括可縮回臂2 3，使小工作 件能被夾持在較佳攪動裝置的中心。或者，較佳攪動裝置 1〇可不設可縮回臂2 3。 軸承最好允許工作件握持器1 2相對於在軸承內經附 近的一板轉動，該板係經由軸承而可轉動地耦合到工作件 握持器1 2並包括第一螺絲孔。該板最好藉由穿過第一螺 絲孔的螺絲而耦合到壓力室罩框。螺絲最好穿過工作件握 持器1 2中的第二螺絲孔2 2。軸承最好是化學上中性之 軸承。 由於較佳攪動裝置1 〇由噴射噴嘴驅動，在既不利用 穿過壓力室罩框之驅動軸也不使用機械耦合馬達之下，較 佳攪動裝置1 0讓工作件攪動。此舉簡化包括較佳攪動裝 置1 0之高壓處理系統，並使高壓處理系統更經濟.。 圖2中所示者爲較佳攪動裝置1 〇和壓力室罩框之下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^1 秦· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^22044 A7

^ ^佳攪動裝置包括可轉動的工作件握持器1 2和軸承 °摩交佳攪動裝置1 0耦合到壓力室罩框下部3 0，壓 力 _ S ir- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) $下部3 0中的螺栓孔3 2供壓力室罩框以螺栓耦 Μ[ί ~ττ ^ 卜部。當螺栓在一起，壓力室罩框下部3 〇和壓力室 罩框卜如 W形成一壓力室。或者，壓力室罩框上部經由一夾 具耦a & 口到下部3 0。更且，上部經由一液壓致動器耦合到 下部。 ® 3所示者爲較佳攪動裝置1 0和壓力室。壓力室 包括噴射噴嘴4 2，在運作時，噴射噴嘴驅使流體撞 軎受 —Γ— 作件握持器1 2突起8，致使工作件握持器1 2轉動 ° ^者’可設置一或多個噴射噴嘴驅使流體撞撃突起]_ 8 0 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4所示者爲本發明另一較佳攪動裝置1 〇，另一壓 力室’以及一旋轉速度感測設備。該另一較佳攪動裝置 1 0 A包括一工作件握持器1 2 a，一軸承3 1 a，以及 参居齒緣1 6 A突起1 8 A。軸承3 1 A將工作件握持器 1 2 A親合到壓力室4 〇 A。軸承3 1 A由滾柱軸承，滾 珠軸承，滑動軸承之中選出。在運作中，噴射噴嘴4 2 a 驅使流體撞擊突起1 8 A，致使工作件握持器1 2 A轉動 ’工作件握持器1 2 A之轉動造成工作件之攪動。 旋轉速度感測設備5 0包括一光源5 2，第一及第二 監視孔5 4和5 6，以及一感光器5 8。感光器5 2發出 光線6 0以經由第一和第二監視孔5 4和5 6耦合到光源 5 8。當工作件握持器1 2A轉動，當各突起1 8A通過 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格（210X297公董)· 7〇Ζ 522044 A7 B7 _____ 五、發明説明（6 ) 光線6 0時，突起緣1 6 A中斷耦合到感光器5 8之光線 6 0。耦合到感光器5 8的電子設備計算光線6 0中斷次 數而測量工作件握持器1 2 A之轉速。另外，電子設備中 的回饋迴路可藉由調整噴射噴嘴4 2 A中流動速率而控制 轉速。 本發明的另一種旋轉速度感測設備將光源5 2和感光 器5 8放在壓力室4 0 A內’由是，這種旋轉速度感測設 備不用第一及第二監視孔5 4和5 6。 對習於此技人士而言，明顯地在不偏離本發明的精神 和範圍下仍可對較佳實施例做其他眾多修改，本發明之範 圍由後附申請專利範圍界定。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 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（210X297公釐） -9 -

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局P'工消費合作社印製 522044 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種用於高壓環境中工作件的攪動裝置，包括： a · —工作件握持器，其有握持工作件的一區域以及 突起； b . —軸承，其耦合到工作件握持器； c . 一壓力室罩框，其耦合到軸承；以及 d · —噴嘴，其耦合到壓力室罩框，使得在運作中流 體離開噴嘴並撞擊工作件握持器之突起，致使工作件握持 器轉動。 2 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中工作件握持 器包括一半導體基板握持器。 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中突起包括緣 突起。 4 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中軸承包括心 軸軸承。 5 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中軸承包括滾 柱軸承。 6 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中軸承包括滾 珠軸承。 7 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中軸承包括滑 動軸承。 8 ·如申請專利範圍第1項之裝置，更包括一光源和 一感光器，使得在運作中，光源和感光器提供工作件握持 器轉速之測量。 9 ·如申請專利範圍第8項之裝置，更包括一第一監 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   -10- 經濟部智慧財是局员工消費合作社印製 522044 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 視孔將光源光學耦合到工作件握持器。 1 0 ·如申請專利範圍第8項之裝置，更包括一第二 監視孔將感光器光學耦合到工作件握持器。 1 1 · 一種用於高壓環境中工作件的攪動之裝置，包 括： a . —半導體基板握持器，包括握持半導體基板的一 區域以及邊緣突起； b · —心軸軸承，其耦合到工作件半導體基板握持器 ， c · 一壓力室罩框，其親合到心軸軸承；以及 备C噴嘴’其耦合到壓力室罩框，使得在運作中， 流體離開_嘴並撞擊半導體基板握持器之邊緣突起，致使 半導體基板握持器轉動。 1 2 · —種用於高壓容室中工作件的攪動方法，包括 下列步驟： a ·將一工作件放置在一可轉動的工作件握持器上； 以及 b ·使流體撞擊可轉動的工作件握持器，致彳吏$_動 的工作件握持器轉動，因而攪動工作件。 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)