TWI591715B - 具有內置式氣液分離單元之濕製程設備 - Google Patents

Description

具有內置式氣液分離單元之濕製程設備

本發明是關於一種濕製程設備，特別是關於一種將氣液分離單元設置於製程腔體內部的濕製程設備。

濕製程設備廣泛用在半導體元件的製造。在濕式製程中濕製程設備須採用大量的化學藥液，其大多為具有酸性或鹼性等腐蝕性的物質。因此，從濕製程設備內抽出的化學性氣液混合物中往往夾帶具有腐蝕性的化學液體。基於環境保護與安全的考量，必須先將濕製程設備內的化學性氣液混合物進行處理以將化學性氣液混合物中的化學液體分離，接著才可進行後續處理。

請參照第1圖，其顯示一種習知的濕製程設備10之示意圖。該濕製程設備10包含製程腔體20、氣液分離單元30和氣體處理單元40。該氣液分離單元30設置在製程腔體20的外部，且位於該製程腔體20的上方位置。具體而言，該氣液分離單元30是與位於該製程腔體20的上方的排氣孔21連通，進而通過該排氣孔21將該製程腔體20內部的化學性氣液混合物導入該氣液分離單元30中。接著藉由該氣液分離單元30將該化學性氣液混合物進行氣液分離後，分離出的廢氣會被排入該氣體處理單元40內。最後經 過該氣體處理單元40的處理後，才可將無毒無害的氣體進行排放。

如第1圖所示，該氣液分離單元30包含一傳輸管道31和一過濾元件32，其中該傳輸管道31連接於該製程腔體20之該排氣孔21與該氣體處理單元40之間，並且該過濾元件32係設置在該傳輸管道31內。當該化學性氣液混合物通過該過濾元件32時，該化學性氣液混合物中的化學液體會凝結與附著在該過濾元件32上，剩餘的廢氣則會通過該過濾元件32朝該氣體處理單元40的方向前進。

然而，由於該氣液分離單元30之該傳輸管道31並非採用一體成型的結構，而是採用將多段管路互相連接的方式以組裝形成該傳輸管道31。因此，在該傳輸管道31的管壁上形成有多道接縫，使得部分的化學液體會通過該等接縫流至該傳輸管道31外，進而導致該濕製程設備10因化學液體的腐蝕而造成損壞。此一外漏的化學液體也會對操作人員的安全造成影響。另一方面，由於該氣液分離單元30是設製在該製程腔體20的上方，不但佔用空間還具有一定的高度，使得操作人員在不論維修、保養以及更換該過濾元件32時皆會帶來諸多不便。

有鑑於此，有必要提供一種濕製程設備，以解決習知技術所存在的問題。

為解決上述技術問題，本發明之目的在於提供一種濕製程設備，該濕製程設備之氣液分離單元係設置在製程腔體內，並且係先在該製程腔體內進行氣液分離之後再將分離後的廢氣排入設置在該製程腔體外部的氣體處理單元，進而可避免由於在該製程腔體外部進行氣液分離，導致 分離後的化學液體流到該濕製程設備的外部，尤其是滴落到該製程腔體的外部元件上，進而造成該製程腔體損壞的問題。

為達成上述目的，本發明提供一種具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，包含：一製程腔體；一氣體處理單元；以及一氣液分離單元，連接在該製程腔體與該氣體處理單元之間，包含一傳輸管道和一過濾元件，該傳輸管道包括：一進入段，用於將該製程腔體內之一化學性氣液混合物輸入該氣液分離單元內；一反應段，用於容置該過濾元件，使得通過該過濾元件之該化學性氣液混合物分離為一化學液體和一廢氣；以及一排氣段，用於將該廢氣排入該氣體處理單元，其中該氣液分離單元之該傳輸管道之該進入段與該反應段設置在該製程腔體之內部。

於本發明其中之一較佳實施例當中，該製程腔體包含一位於上方的排氣孔，該氣液分離單元之該排氣段通過該排氣孔與該氣體處理單元連通。

於本發明其中之一較佳實施例當中，該氣液分離單元之該反應段在該製程腔體之內部沿一方向延伸，且該反應段之兩端包含一對進入段。

於本發明其中之一較佳實施例當中，該濕製程設備還包含一傳送單元，用於傳送一基板，其中該基板的行進方向與該氣液分離單元之該反應段的延伸方向相同。

於本發明其中之一較佳實施例當中，該氣液分離單元與該基板相距一橫向距離。

於本發明其中之一較佳實施例當中，該氣液分離單元之該反 應段相對一水平面傾斜，使得該化學液體通過該進入段下方的排液口來流至該製程腔體之底部。

於本發明其中之一較佳實施例當中，該氣液分離單元之該反應段之兩端相對中央向下傾斜，且該兩端分別與一對進入段連接，以及該中央與該排氣段連接。

本發明還提供一種具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，包含：一製程腔體，其底部可接納一待處理的基板；一氣體處理單元位在該製程腔體之外；以及一氣液分離單元，連接在該製程腔體與該氣體處理單元之間，包含一傳輸管道和一過濾元件，該傳輸管道包括：一進入段，用於將該製程腔體內之一化學性氣液混合物輸入該氣液分離單元內；一反應段，用於容置該過濾元件，使得通過該過濾元件之該化學性氣液混合物分離為一化學性液體和一廢氣；以及一排氣段，用於將該廢氣排入該氣體處理單元，其中該氣液分離單元之該傳輸管道之該進入段與該反應段設置在該製程腔體之內部。

於本發明其中之一較佳實施例當中，該傳輸管道大致有一「倒Y」形的形狀。

於本發明其中之一較佳實施例當中，該分離出的化學性液體係從位在該反應段二端的排液口滴落至該製程腔體的底部，該傳輸管道和該基板距離有一充分的距離使該滴落的化學液體不會滴在該基板上。

10、100‧‧‧濕製程設備

20、200‧‧‧製程腔體

21、210‧‧‧排氣孔

30、300‧‧‧氣液分離單元

31、310‧‧‧傳輸管道

311‧‧‧進入段

312‧‧‧反應段

313‧‧‧排氣段

314‧‧‧排液口

32、320‧‧‧過濾元件

40、400‧‧‧氣體處理單元

500‧‧‧傳送單元

610‧‧‧化學性氣液混合物

620‧‧‧化學液體

630‧‧‧廢氣

700‧‧‧基板

X、Y、Z‧‧‧方向

L1‧‧‧橫向距離

第1圖顯示一種習知的濕製程設備之示意圖； 第2圖顯示一種本發明之較佳實施例之濕製程設備之示意圖；以及第3圖顯示第2圖之濕製程設備之側視圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參照第2圖，其顯示一種本發明之較佳實施例之濕製程設備100之示意圖。該濕製程設備100包含製程腔體200、氣液分離單元300、氣體處理單元400和傳送單元500。該氣液分離單元300連接在該製程腔體200與該氣體處理單元400之間，用於將該製程腔體200內的化學性氣液混合物610進行氣液分離。該氣體處理單元400設置在該製程腔體200上方，用於處理氣液分離後的廢氣630。該傳送單元500設置在該製程腔體200內部的下方，用於將待處理的基板700朝Y方向傳送。該基板700可為例如一半導體基板，像是薄膜電晶體基板(thin film transistor substrate)，其是要在該製程腔體200內由該濕製程設備100所處理。

如第2圖所示，該氣液分離單元300包含傳輸管道310和設置在該傳輸管道310內部的過濾元件320。該傳輸管道310大致有一「倒Y」形的形狀，其包含一對進入段311、一反應段312、和一排氣段313，其中該對進入段311、該反應段312、和該排氣段313之相對高度係沿著一縱向方向(Z方向)依序向上增加，使得該排氣段313位於一相對較高的位置，以及該對進入段311位於一相對較低的位置。另外，該傳輸管道310之該反應段312係大致沿著該基板700行進方向Y傾斜延伸。

如第2圖所示，該對進入段311設置在該反應段312的兩端， 以及該排氣段313設置在該反應段312的中央。該對進入段311用於將該製程腔體200產生的化學性氣液混合物610輸入該氣液分離單元300之該反應段312內。該反應段312是用於容置該過濾元件320使得通過該過濾元件320之該化學性氣液混合物610分離為化學液體620和廢氣630，其中該化學性氣液混合物610中之該化學液體620係凝結和附著在該過濾元件320上。該排氣段313穿過位在該製程腔體200上方的排氣孔210延伸至該製程腔體200的外部。該排氣段313係用於將氣液分離後的該廢氣630排入與其連通的該氣體處理單元400內。

如第2圖所示，該氣液分離單元300之該對進入段311與該反應段312皆係設置在該製程腔體200之內部。再者，該反應段312係設計為兩側相對一水平面(即XY平面)傾斜的結構，即，該反應段312之中央相對於其兩端設置在較高的位置，使得氣液分離後的該化學液體620會沿著傾斜的管壁，經過位在該反應段312相對二端和該進入段311下方的排液口314來流回至該製程腔體200之內部，接著藉由一連通至該製程腔體200之底部的液體回收單元(未繪示於圖中)收集該化學液體620以進行回收再利用，進而降低生產成本。另一方面，相較於先前技術，本發明的氣液分離反應是在該製程腔體200內部完成，使得氣液分離後的該化學液體620不會流到該製程腔體200的外部，進而避免造成該製程腔體200的損壞以及危害到操作人員的安全。此外，由於該氣液分離單元300的大部分元件是設置在該製程腔體200的內部，使得人員在維修和保養該氣液分離單元300時較為方便。

請參照第3圖，其顯示第2圖之濕製程設備100之側視圖。從側面視之時，該氣液分離單元300與該基板700分別保持在相距一橫向距離 L1的位置，使得從該氣液分離單元300滴落的該化學液體620不會影響到濕製程的進行，即，可避免該化學液體620對該基板700的反應液體造成汙染。

雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧濕製程設備

200‧‧‧製程腔體

210‧‧‧排氣孔

300‧‧‧氣液分離單元

310‧‧‧傳輸管道

311‧‧‧進入段

312‧‧‧反應段

313‧‧‧排氣段

314‧‧‧排液口

320‧‧‧過濾元件

400‧‧‧氣體處理單元

500‧‧‧傳送單元

610‧‧‧化學性氣液混合物

620‧‧‧化學液體

630‧‧‧廢氣

700‧‧‧基板

X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (10)

1. 一種具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，包含：一製程腔體；一氣體處理單元；以及一氣液分離單元，連接在該製程腔體與該氣體處理單元之間，包含一傳輸管道和一過濾元件，該傳輸管道包括：一進入段，用於將該製程腔體內之一化學性氣液混合物輸入該氣液分離單元內；一反應段，用於容置該過濾元件，使得通過該過濾元件之該化學性氣液混合物分離為一化學液體和一廢氣；以及一排氣段，用於將該廢氣排入該氣體處理單元，其中該氣液分離單元之該傳輸管道之該進入段與該反應段設置在該製程腔體之內部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，其中該製程腔體包含一位於上方的排氣孔，該氣液分離單元之該排氣段通過該排氣孔與該氣體處理單元連通。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，其中該氣液分離單元之該反應段在該製程腔體之內部沿一方向延伸，且該反應段之兩端包含一對進入段。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，其中該濕製程設備還包含一傳送單元，用於傳送一基板，其中該基板的行進方向與該氣液分離單元之該反應段的延伸方向相同。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，其中該氣液分離單元與該基板相距一橫向距離。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，其中該氣液分離單元之該反應段相對一水平面傾斜，使得該化學液體通過該進入段下方的排液口來流至該製程腔體之底部。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，其中該氣液分離單元之該反應段之兩端相對中央向下傾斜，且該兩端分別與一對進入段連接，以及該中央與該排氣段連接。
8. 一種具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，包含：一製程腔體，其底部可接納一待處理的基板；一氣體處理單元位在該製程腔體之外；以及一氣液分離單元，連接在該製程腔體與該氣體處理單元之間，包含一傳輸管道和一過濾元件，該傳輸管道包括：一進入段，用於將該製程腔體內之一化學性氣液混合物輸入該氣液分離單元內；一反應段，用於容置該過濾元件，使得通過該過濾元件之該化學性氣液混合物分離為一化學液體和一廢氣；以及一排氣段，用於將該廢氣排入該氣體處理單元，其中該氣液分離單元之該傳輸管道之該進入段與該反應段設置在該製程腔體之內部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，其中該傳輸管道大致有一「倒Y」形的形狀。
10. 如申請專利範圍第8項所述之具有內置式氣液分離單元之濕製程設備，其中該分離出的化學液體係從位在該反應段二端的排液口滴落至該製程腔體的底部，該傳輸管道和該基板距離有一充分的距離使該滴落的化學液體不會滴在該基板上。