TWI688432B - 基板處理設備及其流體供應裝置 - Google Patents
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Abstract
一種流體供應裝置包括導引單元、第一流體傳輸單元以及第二流體傳輸單元。導引單元包括固定台。第一流體傳輸單元設置於固定台下方,並包括第一擺臂噴灑組件,其中第一流體傳輸單元連接固定台。第二流體傳輸單元設置於固定台上方,並包括第二擺臂噴灑組件,其中第一擺臂噴灑組件與第二擺臂噴灑組件皆沿著一轉軸而各自獨立地相對於固定台旋轉。此外,一種包括上述流體供應裝置的基板處理設備在此也提出。
Description
本發明是有關於一種應用於半導體製程的設備,且特別是有關於一種基板處理設備及其流體供應裝置。
目前用於半導體製程的清洗設備與蝕刻設備已具備擺臂噴灑(swing spraying)的功能,而這類的清洗設備與蝕刻設備通常包括多根擺臂噴嘴(swing nozzle),其中這些擺臂噴嘴能在晶圓(wafer)上方水平地左右擺動,並且同時噴灑清潔液、蝕刻液或氣體等流體,以均勻地將上述流體噴灑在晶圓上,讓清潔液或蝕刻液能對晶圓的整個平面進行表面處理(surface treatment),或是讓氣體能吹乾晶圓的整個平面。
在現有的清洗設備與蝕刻設備中,這些擺臂噴嘴通常配置在用來置放晶圓的工作平台周圍。所以,清洗設備與蝕刻設備須要在工作平台的周圍提供區域來裝設這些擺臂噴嘴。當清洗設備與蝕刻設備因為製程需求而必須裝設較多擺臂噴嘴時,工作平台的周圍區域需要具有足夠的面積來容納及裝設這些擺臂噴嘴。然而,工作平台的周圍區域面積有限,所以清洗設備與蝕刻設備可裝設擺臂噴嘴的數量也受到限制。因此,現有的清洗設備與蝕刻設備難以配合製程需求而裝設更多擺臂噴嘴。
本發明提供一種流體供應裝置,其能有助於增加上述清洗設備與蝕刻設備可裝設擺臂噴嘴的數量。
本發明還提供一種基板處理設備,其包括上述流體供應裝置。
本發明所提供的流體供應裝置包括導引單元、第一流體傳輸單元以及第二流體傳輸單元。導引單元包括固定台。第一流體傳輸單元設置於固定台下方,並包括第一擺臂噴灑組件,其中第一流體傳輸單元連接固定台。第二流體傳輸單元設置於固定台上方,並包括第二擺臂噴灑組件,其中第一擺臂噴灑組件與第二擺臂噴灑組件皆沿著一轉軸而各自獨立地相對於固定台旋轉。
在本發明的一實施例中,上述流體供應裝置還包括連接第一流體傳輸單元的第一驅動單元。第一擺臂噴灑組件包括第一轉軸、第一噴嘴以及第一懸臂。第一懸臂的一端連接第一轉軸,而第一懸臂的另一端連接第一噴嘴。第一驅動單元用以驅動第一轉軸且帶動第一懸臂以第一轉軸為軸心擺動,並用以上下移動第一擺臂噴灑組件、第二擺臂噴灑組件與固定台。
在本發明的一實施例中,上述流體供應裝置還包括連接第二流體傳輸單元的第二驅動單元。第二擺臂噴灑組件包括第二轉軸、第二噴嘴以及第二懸臂。第二懸臂的一端連接第二轉軸,而第二懸臂的另一端連接第二噴嘴。第二驅動單元用以驅動第二轉軸且帶動第二懸臂以第二轉軸為軸心擺動,並用以上下移動第二擺臂噴灑組件,其中第一轉軸與第二轉軸彼此同軸(coaxial)。
在本發明的一實施例中,上述第一驅動單元位於固定台下方,且第一轉軸連接固定台。第二驅動單元固定於固定台上。當第一懸臂以第一轉軸為軸心而擺動時,固定台相對於第一驅動單元與第二驅動單元靜止不動,其中第一懸臂的擺動不干涉第二懸臂的擺動。
在本發明的一實施例中,上述導引單元還包括固定於承載件的導軌組件,而導軌組件連接固定台。當第一懸臂以第一轉軸為軸心而擺動時,導軌組件相對於第二驅動單元和第一驅動單元靜止不動。當第一驅動單元上下移動固定台時,固定台沿著縱向軌跡而相對於承載件移動,並且保持固定台與導軌組件之間的連接。
在本發明的一實施例中,上述導引單元還包括輔助升降件。輔助升降件連接導軌組件,並用於上下移動固定台。
在本發明的一實施例中,上述第一噴嘴具有第一輸出口,而第二噴嘴具有第二輸出口,其中第一輸出口和第二輸出口相對於一水平面上具有相同的高度(level)。
在本發明的一實施例中,上述第二噴嘴位於第一噴嘴的上方,且第一噴嘴與第二噴嘴彼此共軸重疊。
在本發明的一實施例中,上述第一懸臂包括水平部與轉折部。水平部連接於轉折部與第一轉軸之間,而轉折部從水平部向下傾斜延伸,並連接第一噴嘴。
在本發明的一實施例中,上述導引單元包括連接第一轉軸和固定台的軸承(bearing)。
本發明所提供的基板處理設備包括承載單元,至少一液體收集單元以及上述流體供應裝置。承載單元包括工作平台與旋轉軸。工作平台連接旋轉軸,並以旋轉軸為軸心而旋轉。此外,工作平台具有供基板放置的承載面。流體供應裝置將流體供應至基板,而液體收集單元設置於承載單元的外側,其中液體收集單元用於接收從基板流出的液體。
在本發明的一實施例中,上述第一擺臂噴灑組件包括第一噴嘴,而第二擺臂噴灑組件包括第二噴嘴,其中第一噴嘴與第二噴嘴皆沿著弧形軌跡在基板上移動。
在本發明的一實施例中,上述第一擺臂噴灑組件包括第一噴嘴,而第二擺臂噴灑組件包括第二噴嘴,其中第一噴嘴與第二噴嘴在基板上的沿著第一軌跡和第二軌跡移動,而第一軌跡和第二軌跡為相同軸心且不同半徑的相異軌跡。
在本發明的一實施例中,上述第一噴嘴或第二噴嘴移動至基板的中央區域之後開始供應流體。
在本發明的一實施例中,上述第一噴嘴或第二噴嘴供應流體至基板的邊緣,並從基板的邊緣持續供應流體至基板的圓心。
在本發明的一實施例中,上述第一噴嘴與第二噴嘴同時在基板上移動,而第一噴嘴與第二噴嘴保持彼此緊鄰。
在本發明的一實施例中,上述第一噴嘴供應第一流體至基板的第一區域,而第二噴嘴供應第二流體至基板的第二區域,其中第一區域與第二區域成同心圓排列,且基板的圓心位於第一區域與第二區域其中一者。
在本發明的一實施例中,上述第一噴嘴供應第一流體至基板,而第二噴嘴與第一噴嘴彼此相向移動,並從基板的邊緣朝向基板的圓心移動。在第二噴嘴與第一噴嘴交錯之後,第二噴嘴才開始供應一第二流體至基板。
在本發明的一實施例中,當第二噴嘴供應第二流體時,第二驅動單元控制第二噴嘴下降,使第一輸出口和第二輸出口相對於水平面上具有相同的高度。
基於上述,本發明的流體供應裝置包括多個流體傳輸單元(第一流體傳輸單元與第二流體傳輸單元),且這些流體傳輸單元彼此堆疊,其中利用導引裝置,這些流體傳輸單元的擺臂噴灑組件(第一擺臂噴灑組件與第二擺臂噴灑組件)能各自獨立地旋轉與擺動。如此,單一個流體供應裝置可供應多種流體至基板,從而有助於增加清洗設備與蝕刻設備可裝設擺臂噴嘴(例如第一與第二擺臂噴灑組件)的數量,以滿足需要較多擺臂噴嘴的製程需求。
為讓本發明特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
圖1A是本發明一實施例的基板處理設備的側視示意圖,而圖1B是圖1A中的基板處理設備的俯視示意圖。請參閱圖1A與圖1B,基板處理設備100可作為清洗設備或蝕刻設備,並且能對基板W1進行清洗或蝕刻,其中基板W1可以是矽晶圓、藍寶石基板(sapphire)或玻璃基板,而基板處理設備100可應用於生產半導體元件、發光二極體製造或顯示器面板。
基板處理設備100包括流體供應裝置200以及承載單元120,其中承載單元120包括工作平台121,而流體供應裝置200配置在工作平台121的周邊。在圖1A所示的實施例中,基板處理設備100所包括的流體供應裝置200數量為一個,但在其他實施例中,根據製程需求,基板處理設備100可以包括至少兩個流體供應裝置200,例如三個流體供應裝置200。因此,基板處理設備100所包括的流體供應裝置200的數量可以是多個,不限定只能一個。
流體供應裝置200能將第一流體D1與第二流體D2供應至工作平台121,其中第一流體D1與第二流體D2可以是液體或氣體,而液態的第一流體D1與第二流體D2可以是清潔液或蝕刻液,例如去離子水(Deionized Water,DIW)、酸液或鹼液。工作平台121具有承載面121a,其可供基板W1放置,而工作平台121能將基板W1固定在承載面121a上。例如,工作平台121可包括真空吸盤(vacuum chuck)或白努利吸盤(Bernoulli chuck),以使工作平台121能用真空或非接觸式的方式將基板W1固定在工作平台121的承載面121a上。
承載單元120還包括旋轉軸122,而工作平台121連接旋轉軸122,並以旋轉軸122為軸心而旋轉,讓固定在承載面121a上的基板W1能沿著旋轉軸122的軸心122r而相對於流體供應裝置200旋轉。當流體供應裝置200將第一流體D1與第二流體D2供應至工作平台121上的基板W1時,可以啟動旋轉軸122旋轉,讓基板W1沿著旋轉軸122而旋轉。此時,第一流體D1與第二流體D2供應在旋轉中的基板W1,以至於第一流體D1與第二流體D2能在基板W1的上平面PW1上流動,進而可以分散於上平面PW1。基板處理設備100還可包括基座140,其中工作平台121與流體供應裝置200皆配置於基座140上,而驅動旋轉軸122旋轉的動力源,例如馬達,可配置在基座140內。
基板處理設備100還包括至少一個液體收集單元130,其形狀可以是杯狀或是其他可收集液體的形狀,不以本案的舉例為限制。液體收集單元130設置於承載單元120的外側,並用於接收從基板W1流出的液體,即液態的第一流體D1與第二流體D2。因此,液體收集單元130能收集來自於工作平台121的液體,例如從基板W1旋出的清潔液或蝕刻液。此外,液體收集單元130還可以連接外部的回收液處理槽,讓使用過的清潔液或蝕刻液能經由液體收集單元130輸送至回收液處理設備。
流體供應裝置200包括第一流體傳輸單元210、第二流體傳輸單元220與導引單元230。導引單元230包括固定台231,其中第一流體傳輸單元210設置於固定台231下方,並連接固定台231,而第二流體傳輸單元220設置於固定台231上方。所以,固定台231位於第一流體傳輸單元210與第二流體傳輸單元220之間,並且將第一流體傳輸單元210與第二流體傳輸單元220隔開。
第一流體傳輸單元210包括第一擺臂噴灑組件211,而第一擺臂噴灑組件211包括第一轉軸211r、第一懸臂211a以及第一噴嘴211n。第一懸臂211a的一端連接第一轉軸211r,而第一懸臂211a的另一端連接第一噴嘴211n。所以,第一懸臂211a位於第一轉軸211r與第一噴嘴211n之間。第一懸臂211a的延伸方向與第一轉軸211r的延伸方向彼此不同。以圖1A為例,第一懸臂211a的延伸方向可與第一轉軸211r的延伸方向垂直。
第二流體傳輸單元220包括第二擺臂噴灑組件221,而第二擺臂噴灑組件221包括第二轉軸221r、第二懸臂221a以及第二噴嘴221n。第二懸臂221a的一端連接第二轉軸221r,而第二懸臂221a的另一端連接第二噴嘴221n。所以,第二懸臂221a位於第二轉軸221r與第二噴嘴221n之間。此外,第二懸臂221a的延伸方向與第二轉軸221r的延伸方向彼此不同。以圖1A為例,第二懸臂221a的延伸方向可與第二轉軸221r的延伸方向垂直。此外,圖1A所示的第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221僅供舉例說明,並非限定第一懸臂211a的延伸方向一定要與第一轉軸211r的延伸方向垂直,第二懸臂221a的延伸方向一定要與第二轉軸221r的延伸方向垂直。
第一懸臂211a與第二懸臂221a兩者長度實質上相同。當第一懸臂211a與第二懸臂221a彼此平行且重疊時,第二噴嘴221n會位於第一噴嘴211n的上方,且第一噴嘴211n與第二噴嘴221n彼此共軸重疊。舉例來說,將基板處理設備100置放於水平面H1之後,第一噴嘴211n所具有的第一輸出口P21相對於水平面H1上具有高度L11,而第二噴嘴221n所具有的第二輸出口P22相對於水平面H1上具有高度L12,其中高度L11小於高度L12,如圖1A所示。
流體供應裝置200還包括第一驅動單元241與第二驅動單元242,其中第一驅動單元241連接第一流體傳輸單元210,而第二驅動單元242連接第二流體傳輸單元220。第一驅動單元241位於固定台231下方,而第二驅動單元242固定於固定台231上,所以固定台231位於第一驅動單元241與第二驅動單元242之間。此外,第一驅動單元241與第二驅動單元242能分別驅動第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221各自相對於固定台231旋轉。
第一驅動單元241能驅動第一轉軸211r且帶動第一懸臂211a以第一轉軸211r為軸心擺動,而第二驅動單元242能驅動第二轉軸221r且帶動第二懸臂221a以第二轉軸221r為軸心擺動,其中第一轉軸211r與第二轉軸221r彼此同軸。也就是說,第一轉軸211r與第二轉軸221r兩者的軸心(axis)實質上皆在同一條直線上,其中此直線例如是圖1A所示的轉軸RA1。其次,第一驅動單元241僅驅動第一轉軸211r,但不驅動第二轉軸221r。第二驅動單元242僅驅動第二轉軸221r,但不驅動第一轉軸211r。因此,第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221皆能沿著同一轉軸RA1而各自獨立地相對於固定台231旋轉。
導引單元230還包括軸承232,其例如是滾珠軸承(ball bearing)或磁性軸承(magnetic bearing),而軸承232連接固定台231,並可配置於固定台231內,如圖1A所示。軸承232還連接第一轉軸211r,其中第一轉軸211r插設於軸承232,以使第一流體傳輸單元210的第一轉軸211r連接固定台231。軸承232能支撐第一轉軸211r的旋轉,以使第一轉軸211r能順利地相對於固定台231而轉動,讓固定台231可以不跟著第一轉軸211r一起轉動。
導引單元230還包括導軌組件233,其連接固定台231,並可固定於承載件S1。在圖1A所示的實施例中,承載件S1可為牆壁,即導軌組件233可固定在牆壁上,其中導軌組件233可用膠黏、釘子或螺鎖而固定於牆壁上。此外,在其他實施例中,承載件S1可為固定於基座140的立柱,而導軌組件233可固定在此立柱上,其中導軌組件233可用膠黏、釘子、螺鎖或焊接而固定於此立柱上。
當第一懸臂211a以第一轉軸211r為軸心而擺動時,由於導軌組件233固定於承載件S1,因此導軌組件233相對於第二驅動單元242和第一驅動單元241可以靜止不動,即固定台231相對於第一驅動單元241與第二驅動單元242是靜止不動。其次,由於固定台231因具備軸承232而能不跟著第一轉軸211r轉動,所以第一懸臂211a的擺動不干涉第二懸臂221a的擺動。也就是說,第一懸臂211a與第二懸臂221a兩者不會彼此妨礙擺動與轉動。如此,第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221能各自獨立地相對於固定台231旋轉。
第一驅動單元241與第二驅動單元242不僅能分別驅動第一懸臂211a與第二懸臂221a擺動,而且還能分別上下移動第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221,其中第一驅動單元241更能上下移動第二擺臂噴灑組件221與固定台231。詳細而言,第一驅動單元241與第二驅動單元242可包括滾珠螺桿,其例如是全球傳動公司所出產的RSLY系列精密滾珠螺桿花鍵。利用滾珠螺桿,第一驅動單元241與第二驅動單元242不僅能使第一懸臂211a與第二懸臂221a擺動,而且還能上下移動第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221。
此外,第一驅動單元241與第二驅動單元242兩者也可各自包括汽缸與馬達。馬達用於驅動第一懸臂211a與第二懸臂221a擺動,而汽缸用於上下移動第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221。如此,第一驅動單元241與第二驅動單元242也能擺動及上下移動第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221。另外,第一驅動單元241與第二驅動單元242兩者的體現手段有多種,因此不限定只有以上所揭露的實施態樣。
當第一驅動單元241上下移動固定台231時,固定台231會沿著縱向軌跡而相對於承載件S1移動,並且保持固定台231與導軌組件233之間的連接。詳細而言,導軌組件233可包括滑軌R23與移動件M23,其中移動件M23可移動地裝設於滑軌R23,以使移動件M23能相對於滑軌R23移動,而移動中的移動件M23能一直連接著滑軌R23而不會脫離滑軌R23。移動件M23固定於固定台231,而滑軌R23固定於承載件S1。例如,移動件M23可用螺鎖或焊接而固定於固定台231,而滑軌R23可用釘子或螺鎖而固定於牆壁上。
當第一驅動單元241上下移動第一轉軸211r且使固定台231上下連動時,固定台231會帶動移動件M23,以使移動件M23能沿著滑軌R23而移動。由於移動中的移動件M23能一直連接著滑軌R23,因此移動中的固定台231與導軌組件233之間的連接得以保持,而固定台231會沿著滑軌R23所提供的縱向軌跡而相對於承載件S1移動。另外,導引單元230還可以包括輔助升降件234,其可包括馬達。輔助升降件234連接導軌組件233,並能配合第一驅動單元241來上下移動固定台231。換句話說,固定台231可利用第一驅動單元241與輔助升降件234兩者的驅動而相對於承載件S1移動,即固定台231的移動不限定只倚靠第一驅動單元241的驅動。
當流體供應裝置200運作時,第一懸臂211a與第二懸臂221a會擺動,以使第一噴嘴211n與第二噴嘴221n能沿著弧形軌跡T1在基板W1上移動。由於第一懸臂211a與第二懸臂221a兩者長度實質上相同,因此第一噴嘴211n與第二噴嘴221n兩者是沿著相同的弧形軌跡T1在基板W1上移動,其中弧形軌跡T1可通過基板W1的圓心C1,但這不限定本發明。
流體供應裝置200可以有多種供應流體方式。例如,第一噴嘴211n或第二噴嘴221n可以移動至基板W1的中央區域A0之後才開始供應流體,其中圓心C1位於中央區域A0內。第一噴嘴211n或第二噴嘴221n還未移動至中央區域A0以前,不會提供流體。或者,第一噴嘴211n或第二噴嘴221n可以供應流體(第一流體D1或第二流體D2)至基板W1的邊緣,並且從基板W1的邊緣持續供應流體至基板W1的圓心C1。
請參閱圖1A與圖1C,其中圖1C所揭露的是另一種供應流體方式。基板W1可以劃分成兩塊區域:第一區域A1與第二區域A2,其中第一區域A1與第二區域A2成同心圓排列。以圖1C為例,第二區域A2圍繞第一區域A1,而基板W1的圓心C1位於第一區域A1內,其中第一區域A1可以相同於圖1B中的中央區域A0。第一噴嘴211n可以供應第一流體D1至基板W1的第一區域A1,但不供應至第二區域A2。第二噴嘴221n可以供應第二流體D2至基板W1的第二區域A2,但不供應至第一區域A1。也就是說,第一噴嘴211n供應第一流體D1至基板W1的內側區域,但不供應至基板W1的外側區域。第二噴嘴221n供應第二流體D2至外側區域,但不供應至內側區域。
由於工作平台121會以旋轉軸122為軸心而旋轉,因此第一流體D1受到離心力的趨使而分布於第一區域A1與第二區域A2,但第二流體D2僅分布於第二區域A2,不會流到圓心C1。另外,在圖1C所示的實施例中,第二區域A2圍繞第一區域A1,但在其他實施例中,第一區域A1可與第二區域A2互換,即第一區域A1可圍繞第二區域A2,而圓心C1位於第二區域A2內。換句話說,第一噴嘴211n可供應第一流體D1至基板W1的外側區域,但不供應至基板W1的內側區域。第二噴嘴221n可供應第二流體D2至內側區域,但不供應至外側區域。
圖1D與圖1E是圖1A中的流體供應裝置的另一種供應流體方式的俯視示意圖。請參閱圖1A、圖1D與圖1E,在此實施例的供應流體方式中,第一懸臂211a與第二懸臂221a的移動方向不同,以使第二噴嘴221n與第一噴嘴211n彼此相向移動,且兩者一開始都是從基板W1的邊緣朝向圓心C1移動,如圖1D所示。當第一噴嘴211n與第二噴嘴221n沿著弧形軌跡T1而相向移動時,第一噴嘴211n會持續供應第一流體D1至基板W1,但第二噴嘴221n不會供應第二流體D2至基板W1,並僅沿著弧形軌跡T1朝向第一噴嘴211n而移動,直到第二噴嘴221n與第一噴嘴211n交錯。換句話說,在第二噴嘴221n與第一噴嘴211n交錯之後,第二噴嘴221n才會開始供應第二流體D2至基板W1。
因此,當上方的第二噴嘴221n開始供應第二流體D2時,第二流體D2不會供應到第一噴嘴211n與第一懸臂211a,以使第二流體D2對基板W1的供應不會被第一噴嘴211n與第一懸臂211a所干擾。如此,第二流體D2在接觸基板W1以前,不會碰觸到第一噴嘴211n與第一懸臂211a,以避免影響到第二流體D2對基板W1的表面處理,防止發生良率(yield)降低的可能性。
此外,在本實施例中,當第二噴嘴221n供應第二流體D2時,第二驅動單元242可以控制第二噴嘴221n下降,使得第一輸出口P21和第二輸出口P22相對於水平面H1上具有相同的高度,例如是高度L11。如此,第一輸出口P21與第二輸出口P22可位於同一水平面,讓第一輸出口P21與第二輸出口P22兩者與基板W1之間的距離能一致。也就是說,第一流體D1與第二流體D2兩者從流體供應裝置200供應到基板W1的距離能盡量一致而不會相差太多。不過,在其他實施例中,當第二噴嘴221n供應第二流體D2時,第二噴嘴221n也可不必下降,所以第二噴嘴221n不一定要下降才能供應第二流體D2。
圖2A是本發明另一實施例的基板處理設備的側視示意圖,而圖2B是圖2A中的基板處理設備的俯視示意圖。請參閱圖2A與圖2B,本實施例的基板處理設備300與前述實施例的基板處理設備100相似,兩者也包括相同的元件,例如導引單元230與承載單元120。以下主要敘述基板處理設備100與300之間的差異,而兩者相同特徵原則上不再重複敘述。
基板處理設備300包括至少一個流體供應裝置400,其中流體供應裝置400包括第一流體傳輸單元410與第二流體傳輸單元420。第一流體傳輸單元410包括第一擺臂噴灑組件411,而第二流體傳輸單元420包括第二擺臂噴灑組件421,其中第一擺臂噴灑組件411與第二擺臂噴灑組件421不同於前述實施例中的第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221。詳細而言,第一擺臂噴灑組件411包括第一噴嘴211n,而第二擺臂噴灑組件421包括第二噴嘴221n,其中第一懸臂411a與第二懸臂421a兩者長度明顯不同。以圖2A為例,第一懸臂411a的長度顯然小於第二懸臂421a的長度。
其次,第一懸臂411a與第二懸臂421a兩者的形狀也明顯不同於圖2A中的第一懸臂211a與第二懸臂221a兩者的形狀,其中第一懸臂411a與第二懸臂421a兩者的形狀為彎折條狀。具體而言,第一懸臂411a包括水平部41h與轉折部41b,其中水平部41h連接於轉折部41b與第一轉軸211r之間,而轉折部41b從水平部41h向下傾斜延伸,並連接第一噴嘴211n。第二懸臂421a也包括水平部42h與轉折部42b,其中水平部42h連接於轉折部42b與第二轉軸221r之間,而轉折部42b從水平部42h向下傾斜延伸,並連接第二噴嘴221n。
第一噴嘴211n的第一輸出口P21與第二噴嘴221n的第二輸出口P22相對於水平面H1上具有相同的高度L20,所以第一輸出口P21與第二輸出口P22位於同一水平面H2,其中水平面H2位於水平面H1上方,而整個基板處理設備300是置放於水平面H1。由於第一輸出口P21與第二輸出口P22相對於水平面H1上具有相同的高度L20,因此第一輸出口P21與第二輸出口P22兩者與基板W1之間的距離能一致,促使第一流體D1與第二流體D2兩者從流體供應裝置400供應到基板W1的距離一致。此外,也因為第一輸出口P21與第二輸出口P22位於同一水平面H2,所以第二流體D2基本上不會碰觸到第一噴嘴211n與第一懸臂211a,避免影響到第二流體D2對基板W1的表面處理,防止發生良率降低的可能性。
由於第一懸臂411a與第二懸臂421a兩者長度不同,因此第一噴嘴211n與第二噴嘴221n在基板W1上能分別沿著第一軌跡T2和第二軌跡T3移動,其中第一軌跡T2和第二軌跡T3為相同軸心且不同半徑的相異軌跡,如圖2B所示。此外,第一軌跡T2和第二軌跡T3其中一者可通過基板W1圓心C1。以圖2B為例,第二軌跡T3可通過圓心C1,但第一軌跡T2未通過圓心C1。不過,在其他實施例中,第一軌跡T2和第二軌跡T3也可以都不通過圓心C1,所以第一軌跡T2和第二軌跡T3不限定其中一者一定要通過圓心C1。另外,在其他實施例中,第一軌跡T2和第二軌跡T3雖然為不相同軌跡,但實際上兩軌跡之距離極為相近。
流體供應裝置400可以有多種供應流體方式,其中流體供應裝置400可以採用上述實施例所揭露的供應流體方式,例如圖1B至圖1E所揭露的供應流體方式。此外,由於本實施例中的第一輸出口P21與第二輸出口P22位於同一水平面H2,因此第一噴嘴211n與第二噴嘴221n可以同時在基板W1上移動,且在第一噴嘴211n與第二噴嘴221n兩者移動的過程中,第一噴嘴211n與第二噴嘴221n可以保持彼此緊鄰,以使第一噴嘴211n與第二噴嘴221n能一起同向移動。
值得一提的是,圖2A實施例中的第一懸臂411a與第二懸臂421a可應用於圖1A實施例中的第一懸臂211a與第二懸臂221a。詳細而言,在圖1A所示的實施例中,在第一噴嘴211n與第二噴嘴221n能彼此共軸重疊的條件下,圖1A的第一懸臂211a與第二懸臂221a可替換成彎折懸臂,如同圖2A所示的第一懸臂411a與第二懸臂421a。如此,上方第二噴嘴221n的高度L12可降低,甚至第二噴嘴221n的高度L12可相當於彎折懸臂的水平部(例如水平部41h)的高度,以縮短第二噴嘴221n與第一噴嘴211n之間的距離,讓第二噴嘴221n能更貼近於第一噴嘴211n。
綜上所述,以上實施例所揭露的流體供應裝置包括多個流體傳輸單元(例如第一流體傳輸單元210與第二流體傳輸單元220),且這些流體傳輸單元彼此堆疊,其中相鄰兩個流體傳輸單元之間配置導引裝置,以使這些流體傳輸單元的擺臂噴灑組件(例如第一擺臂噴灑組件211與第二擺臂噴灑組件221)能各自獨立地旋轉與擺動。因此,單一個流體供應裝置可供應多種流體至基板。相較於現有的清洗設備與蝕刻設備,本發明所提供的流體供應裝置有助於增加清洗設備與蝕刻設備可裝設擺臂噴嘴(例如擺臂噴灑組件)的數量,以滿足需要較多擺臂噴嘴的製程需求。
特別一提的是,在以上所揭露的實施例中,流體供應裝置所包括的流體傳輸單元的數量為兩個:第一流體傳輸單元與第二流體傳輸單元,而固定台的數量為一個,但是在其他未繪示的實施例中,單一個流體供應裝置所包括的流體傳輸單元的數量可以是兩個以上,例如三個,而單一個流體供應裝置所包括的固定台數量可以是一個以上,例如兩個。
換句話說,一個流體供應裝置可包括N個固定台與(N+1)個流體傳輸單元,其中N為正整數,而這(N+1)個流體傳輸單元與這N個固定台彼此交替地堆疊。因此,本發明的流體供應裝置可包括三個以上的流體傳輸單元以及兩個以上的固定台,所以在本發明的流體供應裝置中,流體傳輸單元的數量不限定為兩個,而固定台的數量不限定只能一個。
本發明所提及的基板可為載板形式、晶圓形式或晶片形式等,並且可為圓型或方型,且不以此為限。此外,本發明的基板處理設備及其流體供應裝置可應用於基板濕製程(蝕刻、清洗及乾燥等),例如單基板濕製程、多基板濕製程、單一方晶片錫球下金屬蝕刻、薄化晶圓支撐/剝離、貼合/剝離製程、碳化矽再生晶圓以及再生矽晶圓等,且不以此為限。
雖然本發明已以實施例揭露如上,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,在不脫離本發明精神和範圍內,當可作些許更動與潤飾,因此本發明保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
41b、42b:轉折部 41h、42h:水平部 100、300:基板處理設備 120:承載單元 121:工作平台 121a:承載面 122:旋轉軸 122r:軸心 130:液體收集單元 140:基座 200、400:流體供應裝置 210、410:第一流體傳輸單元 211、411:第一擺臂噴灑組件 211a、411a:第一懸臂 211n:第一噴嘴 211r:第一轉軸 220、420:第二流體傳輸單元 221、421:第二擺臂噴灑組件 221a、421a:第二懸臂 221n:第二噴嘴 221r:第二轉軸 230:導引單元 231:固定台 232:軸承 233:導軌組件 234:輔助升降件 241:第一驅動單元 242:第二驅動單元 A0:中央區域 A1:第一區域 A2:第二區域 C1:圓心 D1:第一流體 D2:第二流體 H1、H2:水平面 L11、L12、L20:高度 M23:移動件 P21:第一輸出口 P22:第二輸出口 PW1:上平面 R23:滑軌 RA1:轉軸 S1:承載件 T1:弧形軌跡 T2:第一軌跡 T3:第二軌跡 W1:基板
圖1A是本發明一實施例的基板處理設備的側視示意圖。 圖1B是圖1A中的基板處理設備的俯視示意圖。 圖1C是圖1A中的流體供應裝置的其中一種供應流體方式的俯視示意圖。 圖1D與圖1E是圖1A中的流體供應裝置的另一種供應流體方式的俯視示意圖。 圖2A是本發明另一實施例的基板處理設備的側視示意圖。 圖2B是圖2A中的基板處理設備的俯視示意圖。
100:基板處理設備 120:承載單元 121:工作平台 121a:承載面 122:旋轉軸 122r:軸心 130:液體收集單元 140:基座 200:流體供應裝置 210:第一流體傳輸單元 211:第一擺臂噴灑組件 211a:第一懸臂 211n:第一噴嘴 211r:第一轉軸 220:第二流體傳輸單元 221:第二擺臂噴灑組件 221a:第二懸臂 221n:第二噴嘴 221r:第二轉軸 230:導引單元 231:固定台 232:軸承 233:導軌組件 234:輔助升降件 241:第一驅動單元 242:第二驅動單元 D1:第一流體 D2:第二流體 H1:水平面 L11、L12:高度 M23:移動件 P21:第一輸出口 P22:第二輸出口 PW1:上平面 R23:滑軌 RA1:轉軸 S1:承載件 W1:基板
Claims (19)
- 一種流體供應裝置,包括: 一導引單元,包括一固定台; 一設置於該固定台下方的第一流體傳輸單元,包括一第一擺臂噴灑組件,其中該第一流體傳輸單元連接該固定台;以及 一設置於該固定台上方的第二流體傳輸單元,包括一第二擺臂噴灑組件,其中該第一擺臂噴灑組件與該第二擺臂噴灑組件皆沿著一轉軸而各自獨立地相對於該固定台旋轉。
- 如請求項第1項所述的流體供應裝置,還包括一連接該第一流體傳輸單元的第一驅動單元,該第一擺臂噴灑組件包括一第一轉軸、一第一噴嘴以及一第一懸臂,該第一懸臂的一端連接該第一轉軸,該第一懸臂的另一端連接該第一噴嘴,該第一驅動單元用以驅動該第一轉軸且帶動該第一懸臂以該第一轉軸為軸心擺動,並用以上下移動該第一擺臂噴灑組件、該第二擺臂噴灑組件與該固定台。
- 如請求項第2項所述的流體供應裝置,還包括一連接該第二流體傳輸單元的第二驅動單元,該第二擺臂噴灑組件包括一第二轉軸、一第二噴嘴以及一第二懸臂,該第二懸臂的一端連接該第二轉軸,該第二懸臂的另一端連接該第二噴嘴,該第二驅動單元用以驅動該第二轉軸且帶動該第二懸臂以該第二轉軸為軸心擺動,並用以上下移動該第二擺臂噴灑組件,而該第一轉軸與該第二轉軸彼此同軸。
- 如請求項第3項所述的流體供應裝置,其中該第一驅動單元位於該固定台下方,且該第一轉軸連接該固定台,該第二驅動單元固定於該固定台上,當該第一懸臂以該第一轉軸為軸心而擺動時,該固定台相對於該第二驅動單元與該第一驅動單元靜止不動,其中該第一懸臂的擺動不干涉該第二懸臂的擺動。
- 如請求項第4項所述的流體供應裝置,其中該導引單元還包括一固定於一承載件的導軌組件,該導軌組件連接該固定台,當該第一懸臂以該第一轉軸為軸心而擺動時,該導軌組件相對於該第二驅動單元和該第一驅動單元靜止不動,當該第一驅動單元上下移動該固定台時,該固定台沿著一縱向軌跡而相對於該承載件移動,並且保持該固定台與該導軌組件之間的連接。
- 如請求項第5項所述的流體供應裝置,其中該導引單元還包括一輔助升降件,該輔助升降件連接該導軌組件,用於上下移動該固定台。
- 如請求項第3項所述的流體供應裝置,其中該第一噴嘴具有一第一輸出口,而該第二噴嘴具有一第二輸出口,該第一輸出口和該第二輸出口相對於一水平面上具有一相同的高度。
- 如請求項第2項所述的流體供應裝置,其中該第二噴嘴位於該第一噴嘴的上方,且該第一噴嘴與該第二噴嘴彼此共軸重疊。
- 如請求項第2項所述的流體供應裝置,其中該第一懸臂包括一水平部與一轉折部,該水平部連接於該轉折部與該第一轉軸之間,該轉折部從該水平部向下傾斜延伸,並連接該第一噴嘴。
- 如請求項第2項所述的流體供應裝置,其中該導引單元包括一連接該第一轉軸和該固定台的軸承。
- 一種基板處理設備,包括: 一承載單元,包括一工作平台與一旋轉軸,該工作平台連接該旋轉軸,並以該旋轉軸為軸心而旋轉,該工作平台具有一供一基板放置的承載面; 一如請求項第1項所述的流體供應裝置,將一流體供應至該基板;以及 至少一液體收集單元,設置於該承載單元的一外側,其中該液體收集單元用於接收從該基板流出的液體。
- 如請求項第11項所述的基板處理設備,其中該第一擺臂噴灑組件包括一第一噴嘴,該第二擺臂噴灑組件包括一第二噴嘴,該第一噴嘴與該第二噴嘴皆沿著一弧形軌跡在該基板上移動。
- 如請求項第11項所述的基板處理設備,其中該第一擺臂噴灑組件包括一第一噴嘴,該第二擺臂噴灑組件包括一第二噴嘴,該第一噴嘴與該第二噴嘴在該基板上的沿著一第一軌跡和一第二軌跡移動,該第一軌跡和該第二軌跡為相同軸心且不同半徑的相異軌跡。
- 如請求項第12或13項所述的基板處理設備,其中該第一噴嘴或該第二噴嘴移動至該基板的一中央區域之後開始供應該流體。
- 如請求項第12或13項所述的基板處理設備,其中該第一噴嘴或該第二噴嘴供應該流體至該基板的邊緣,並從該基板的邊緣持續供應該流體至該基板的一圓心。
- 如請求項第12或13項所述的基板處理設備,其中該第一噴嘴與該第二噴嘴同時在該基板上移動,該第一噴嘴與該第二噴嘴保持彼此緊鄰。
- 如請求項第12或13項所述的基板處理設備,其中該第一噴嘴供應一第一流體至該基板的一第一區域,而該第二噴嘴供應一第二流體至該基板的一第二區域,其中該第一區域與該第二區域成同心圓排列,且該基板的一圓心位於該第一區域與該第二區域其中一者。
- 如請求項第12或13項所述的基板處理設備,其中該第一噴嘴供應一第一流體至該基板,該第二噴嘴與該第一噴嘴彼此相向移動,並從該基板的邊緣朝向該基板的一圓心移動,在該第二噴嘴與該第一噴嘴交錯之後,該第二噴嘴才開始供應一第二流體至該基板。
- 如請求項第12或13項所述的基板處理設備,其中當該第二噴嘴供應一第二流體時,該第二驅動單元控制該第二噴嘴下降,使該第一輸出口和該第二輸出口相對於一水平面上具有一相同的高度。
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