TWI440607B - Vacuum Elimination Device and Method - Google Patents

Description

槽體排泡裝置與方法

本發明係有關槽體排泡裝置與方法，尤指一種於塗佈製程中，其塗佈裝置中設置一藥液儲存之槽體，該槽體可藉由複數隔板上至少設置有一網狀濾泡裝置，且該網狀濾泡裝置可有效阻隔攔截藥液中的氣泡，使流出槽體之藥液具有最佳無泡穩定之特性。

習知半導體藥液之濾泡裝置多設於生產機臺內部，例如：光阻塗佈機、顯影機及濕式蝕刻機之裝置，若需更換藥液時，必先停機更換後，再經過一定程序將藥液內的氣泡完全排除，該排泡過程必須花費數個小時之時間，方能將藥液內的氣泡完全排出。若藥液之氣泡未完全排出時，氣泡將直接附著於產品上，將對製程造成負面影響降低產品良率，而造成的影響包括有：殘影(Mura)、水印(Water Mark)、針孔(Pin Hole)及種種相關受氣泡影響而造成反應不全(例如：顯影不全、蝕刻不全)之缺陷，造成產品良率大幅降低，而有待從事此行業者加以解決。

基於解決以上所述習知技藝的缺失，本發明為一種槽體排泡裝置與方法，本發明之主要目的於塗佈製程中，其塗佈裝置中設置一藥液儲存之槽體，該槽體可藉由複數隔板上至少設置有一網狀濾泡裝置，且該網狀濾泡裝置可有 效阻隔攔截藥液中的氣泡，使流出槽體之藥液具有最佳無泡穩定特性的功能。

本發明之另一目的在於藉由隔板個數增加設置，而使藥液的流動路徑增加，來增加藥液之排泡機會，達成排泡效果。

本發明之再一目的在於藉由該藥液入口及該藥液出口皆設置於該槽體之底部，以減少藥液流動時之擾動，以降低氣體混入形成氣泡之機會。

為達上述目的，本發明為一種槽體排泡裝置，用以濾泡含有氣泡之藥液，其係包括有：一槽體，係為一具有腔室之箱體，而其腔室用以承裝藥液，具有一藥液入口及一藥液出口，且於藥液上表面具有一空間；以及複數個隔板，設置於該槽體中，使槽體內成一規則流道，該些複數隔板上至少設置有一網狀濾泡裝置。

較佳者，該槽體更係設置有一排氣裝置，且該排氣裝置設置於槽體空間之位置。

較佳者，該排氣裝置可為自然排氣裝置或強制排氣裝置。

較佳者，該自然排氣裝置係為一孔洞。

較佳者，該強制排氣裝置係為一風扇馬達。

較佳者，該網狀濾泡裝置係為複數個六角形蜂槽狀孔洞所構成。

較佳者，該網狀濾泡裝置係為任意多邊形、多角形或圓形孔洞所構成。

較佳者，該網狀濾泡裝置係為一海綿體所構成。

較佳者，該網狀濾泡裝置的孔洞之孔徑，可設計不同大小，或多重設置，以配合相關藥液特性。為靠近該藥液入口較大，且靠近該藥液出口較小。

較佳者，該網狀濾泡裝置係具有一厚度。

較佳者，該藥液入口及該藥液出口皆設置於該槽體之底部。

較佳者，該藥液係指一光阻藥液或為其他工業用藥液。

較佳者，該藥液出口流出藥液係可藉由一循環回收裝置加以回收。

為達上述目的，本發明為一種槽體排泡方法，其係包括有：提供一槽體，該槽體內設置有具有複數個孔洞之複數個隔板以形成一預設流道；將藥液由該槽體之一藥液入口注入形成一槽體液體平面，該槽體液體平面係高於該藥液入口且低於槽體高度，使藥液在槽體內依循該預設流道流動；利用該複數個孔洞來吸附在該預設流道流動的藥液中的氣泡，以使複數個氣泡聚集於該複數個孔洞達一定程度後向上移動到該槽體之液面高度以排出氣泡完成排泡處理；以及將已經由排泡處理的藥液由一藥液出口排出。

為進一步對本發明有更深入的說明，乃藉由以下圖示、圖號說明及發明詳細說明，冀能對 貴審查委員於審 查工作有所助益。

茲配合下列之圖式說明本發明之詳細結構，及其連結關係，以利於 貴審委做一瞭解。

請參閱圖一、二A所示，係為本發明槽體排泡裝置之俯視與正視剖面結構示意圖，其中槽體排泡裝置用以過濾含有氣泡之藥液，該藥液係指一光阻藥液或為其他工業用藥液，其係包括有：一槽體1，係為一具有腔室之箱體，該槽體1內形成一規則之流道，圖二B中揭露槽體1之流道長度為L1；液面高度為L2(如圖二A)；槽體高度為L3(如圖二A)。該流道長度L1至少大於槽體高度L3之1.5倍，且此流道長度L1可依藥液黏度與槽體1外型做變更，使藥液在同樣槽體1可走更長的距離，也意味滯留時間較久，槽體1的底部可為一不平坦的斜面，亦具有增加藥液流動距離的效果，而其腔室用以承裝藥液3，具有一藥液入口11及一藥液出口12，該藥液入口11及該藥液出口12皆設置於該槽體1之底部，但是藥液出口12可在上也可在下，本發明不以此自限，以減少擾流現象，該藥液出口12流出藥液3係可藉由一循環回收裝置(圖中未示)加以回收，且於藥液3上表面具有一空間13(即為L3減去L2之空間)；複數個隔板2，設置於該槽體1中，使槽體1內成一規則流道，該些複數隔板2上至少設置有一網狀濾泡裝置21，而藉由隔板2的個數增加設置，而使藥液3的流動路徑增加，有效提高表面增加氣泡成核成長的機率，以利於排出藥液3中的氣泡且可規則控制 流體氣泡，來強化藥液3之排泡效果。

上述該槽體1更係設置有一排氣裝置(圖中未示)，且該排氣裝置設置於槽體1空間之位置，該排氣裝置可為自然排氣裝置(圖中未示)或強制排氣裝置(圖中未示)，該自然排氣裝置係為一孔洞；該強制排氣裝置係為一風扇馬達。

請參閱圖三、四所示，係為本發明單一隔板之結構示意圖及隔板之網狀濾泡裝置的放大結構示意圖，其中一隔板2上所設置一網狀濾泡裝置21，該網狀濾泡裝置21係具有一厚度，藉由該厚度來增加氣泡吸附之面積，而隔板2可為多層式隔板或單層隔板所構成，但具有一定(孔洞)厚度，且每層之孔徑可為單一孔徑，亦可為交錯排列大小不一的孔徑，該網狀濾泡裝置21係為複數個六角形蜂槽狀孔洞211所構成；該網狀濾泡裝置21可設計為一海綿體(圖中未示)所構成，利於數個氣泡聚集於網狀濾泡裝置21，此因氣泡將受阻於蜂巢壁(降低氣泡表面能量)，增加數個泡泡於此過濾裝置匯集之機會。泡泡匯集之後將進一步降低能量來成長(氣泡數目降低，單一氣泡體積增加)，氣泡成核的原理為表面能量降低，呈一自然趨勢所形成，體積增加後受較大浮力利於氣泡浮起離開製程溶液，或成長終至氣泡脫離液面為止。再以隔板2阻隔上方氣泡通過；因而減少藥液中氣泡含量。

上該網狀濾泡裝置21的孔洞之孔徑，可利用多重網狀濾泡裝置加強阻泡排泡效果。可設計為靠近該藥液入口11較小，且靠近該藥液出口12較大，如此於藥液3通過前段隔 板2時，可增加吸附阻隔直徑較小的氣泡；通過中段隔板2時，即可吸附阻隔中型直徑的氣泡；通過後段隔板2時，可吸附阻隔大型直徑的氣泡，以達到攔截各種不同大小氣泡的功能，孔徑大小用於阻檔或收集氣泡，孔徑長度則是提供氣泡附著在孔璧上的機會，而使通道之表面積增加，即可達成類似活性碳的作用，以濾除絕大部份的氣泡。

請參閱圖五、六、七所示，係為本發明隔板之網狀濾泡裝置採用不規則孔洞結構之第一、二、三實施例圖，有別於圖四之規則蜂巢狀結構，網狀濾泡裝置亦可將該網狀濾泡裝置21設計為任意多邊形、多角形或圓形孔洞。如圖五揭露該網狀濾泡裝置21為一圓形，但其內部第一不規則狀孔洞212為圓形或橢圓形所構成；如圖六揭露該網狀濾泡裝置21為一長方形，但其內部第二不規則狀孔洞213亦為圓形或橢圓形所構成；如圖七揭露該網狀濾泡裝置21為一長方形，但其內部第三不規則狀孔洞213為任意多邊形、多角形所構成，亦可達到將氣泡吸附停留於隔板2上的功能，故一併提出做為實施結構。

請參閱圖八所示，係為本發明槽體的底部可為一不平坦的斜面之實施結構示意圖，本實施例與圖二相較，本實施結構具有一底部不規則之槽體41及一不規則孔洞之隔板42，可因應不同槽體排泡作業環境來實施，亦能達到與圖二相同的效果。

請參閱圖九所示，係為本發明之槽體排泡方法的流程圖，其係包括有：

51~提供一槽體，該槽體內設置有具有複數個孔洞之複數 個隔板以形成一預設流道，該預設流道長度至少大於槽體高度之1.5倍；該些孔洞之孔徑可為單一孔徑，亦可為交錯排列大小不一的孔徑；該槽體的底部係為一非水平的斜面。

52~將藥液由該槽體之一藥液入口注入形成一槽體液體平面，該槽體液體平面係高於該藥液入口且低於槽體高度，使藥液在槽體內依循該預設流道流動；該藥液之液面高於該藥液入口且低於該槽體之高度。

53~利用該複數個孔洞來吸附在該預設流道流動的藥液中的氣泡，以使複數個氣泡聚集於該複數個孔洞達一定程度後向上移動到該槽體之液面高度以排出氣泡完成排泡處理；該複數個孔洞係為複數個六角形蜂槽狀孔洞所構成；該複數個孔洞係為任意多邊形、多角形或圓形孔洞所構成。

54~將已經由排泡處理的藥液由一藥液出口排出。

藉由上述圖一至圖九之揭露，即可瞭解本發明為一種槽體排泡裝置，於塗佈製程中之塗佈裝置中設置一藥液儲存之槽體，該槽體可藉由複數隔板上至少設置有一網狀濾泡裝置，且該網狀濾泡裝置可有效攔截藥液中的氣泡，使流出槽體之藥液具有最佳無泡穩定的功能。而藉由隔板個數增加設置，而使藥液的流動路徑增加，來強化藥液之排泡效果。且藉由該藥液入口及該藥液出口皆設置於該槽體之底部，以減少藥液流動時之擾流，以降低氣體混入形成氣泡之機會。於自動生產設備中，其有極高的實用性，亦能達到提高產品良率及降低成本的功能，故提出專利申請 以尋求專利權之保護。

綜上所述，本發明之結構特徵及各實施例皆已詳細揭示，而可充分顯示出本發明案在目的及功效上均深富實施之進步性，極具產業之利用價值，且為目前市面上前所未見之運用，依專利法之精神所述，本發明案完全符合發明專利之要件。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明所實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

L1‧‧‧流道長度

L2‧‧‧液面高度

L3‧‧‧槽體高度

1‧‧‧槽體

11‧‧‧藥液入口

12‧‧‧藥液出口

13‧‧‧空間

2‧‧‧隔板

21‧‧‧網狀濾泡裝置

211‧‧‧六角形蜂槽狀孔洞

212‧‧‧第一不規則狀孔洞

213‧‧‧第二不規則狀孔洞

214‧‧‧第三不規則狀孔洞

3‧‧‧藥液

41‧‧‧底部不規則之槽體

42‧‧‧不規則孔洞之隔板

51‧‧‧提供一槽體，該槽體內設置有具有複數個孔洞之複數個隔板以形成一預設流道

52‧‧‧將藥液由該槽體之一藥液入口注入形成一槽體液體平面，該槽體液體平面係高於該藥液入口且低於槽體高度，使藥液在槽體內依循該預設流道流動

53‧‧‧利用該複數個孔洞來吸附在該預設流道流動的藥液中的氣泡，以使複數個氣泡聚集於該複數個孔洞達一定程度後向上移動到該槽體之液面高度以排出氣泡完成排泡處理

54‧‧‧將已經由排泡處理的藥液由一藥液出口排出

圖一係為本發明槽體排泡裝置之俯視剖面結構示意圖；圖二A係為本發明槽體排泡裝置之正視剖面結構示意圖；圖二B係為本發明槽體排泡裝置之俯視流道示意圖；圖三係為本發明單一隔板之結構示意圖；圖四係為本發明隔板之網狀濾泡裝置的放大結構示意圖；圖五係為本發明隔板之網狀濾泡裝置採用不規則孔洞結構之第一實施例圖；圖六係為本發明隔板之網狀濾泡裝置採用不規則孔洞結構之第二實施例圖； 圖七係為本發明隔板之網狀濾泡裝置採用不規則孔洞結構之第三實施例圖；圖八係為本發明槽體的底部可為一不平坦的斜面之實施結構示意圖；圖九係為本發明之槽體排泡方法的流程圖。

1‧‧‧槽體

11‧‧‧藥液入口

12‧‧‧藥液出口

2‧‧‧隔板

21‧‧‧網狀濾泡裝置

3‧‧‧藥液

Claims (21)

1. 一種槽體排泡裝置，用以去除含有氣泡之藥液，其係包括有：一槽體，具有一中空腔室用以承裝藥液以形成一液體平面；一藥液入口及一藥液出口；以及複數個隔板，間隔排列設置於該槽體中，其中，每一該複數個隔板之兩端皆與該槽體相接觸，且具有複數個孔洞。
2. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中該槽體更係設置有一排氣裝置，該排氣裝置之位置至少高於該槽體高度的二分之一。
3. 如申請專利範圍第2項所述之槽體排泡裝置，其中該排氣裝置可為自然排氣裝置或強制排氣裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中該複數個孔洞係由一海綿體所構成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中每一個隔板係為一多層式隔板所構成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中，越接近該藥液入口之該隔板之該複數個孔洞之孔徑係大於遠離該藥液入口之該隔板之該複數個孔洞之孔徑。
7. 如申請專利範圍第6項所述之槽體排泡裝置，其中該複數個孔洞係為複數個六角形蜂槽狀孔洞所構成。
8. 如申請專利範圍第6項所述之槽體排泡裝置，其中該複數個孔洞係為任意多邊形、多角形或圓形孔洞所構成。
9. 如申請專利範圍第7項所述之槽體排泡裝置，其中該複數個孔洞之孔徑係為單一孔徑或大小不一排列。
10. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中該槽體的底部係為一非水平的斜面。
11. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中該藥液之液面高於該藥液入口且低於該槽體之高度。
12. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中該藥液係指一光阻藥液或為其他工業用藥液。
13. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中更包括一循環回收裝置連接該藥液出口，用以將從該藥液出口排出一藥液導入至該藥液入口。
14. 如申請專利範圍第1項所述之槽體排泡裝置，其中該複數個隔板以形成藥液流道，且該流道長度至少大於槽體高度之1.5倍。
15. 一種槽體排泡方法，其係包括有：提供一槽體，該槽體內設置有具有複數個孔洞之複數個隔板以形成一預設流道；將藥液由該槽體之一藥液入口注入形成一槽體液體平面，該槽體液體平面係高於該藥液入口且低於槽體高度，使藥液在槽體內依循該預設流道流動；利用該複數個孔洞來吸附在該預設流道流動的藥液中的氣泡，以使複數個氣泡聚集於該複數個孔洞達一定程度後向上移動到該槽體之液面高度以排出氣泡完成排泡處理；以及將已經由排泡處理的藥液由一藥液出口排出。
16. 如申請專利範圍第15項所述之槽體排泡方法，其中該些孔洞之孔徑可為單一孔徑，亦可為交錯排列大小不一的孔徑。
17. 如申請專利範圍第15項所述之槽體排泡方法，其中該槽體的底部係為一非水平的斜面。
18. 如申請專利範圍第15項所述之槽體排泡方法，其中該複數個孔洞係為複數個六角形蜂槽狀孔洞所構成。
19. 如申請專利範圍第15項所述之槽體排泡方法，其中該複數個孔洞係為任意多邊形、多角形或圓形孔洞所構成。
20. 如申請專利範圍第15項所述之槽體排泡方法，其中該藥液之液面高於該藥液入口且低於該槽體之高度。
21. 如申請專利範圍第15項所述之槽體排泡方法，其中該預設流道長度至少大於槽體高度之1.5倍。