TWM494029U - 攪拌器桶體結構 - Google Patents

Description

攪拌器桶體結構

本創作為一種攪拌器之技術領域，尤其指一種能消除攪拌器內液體沈積結塊積淤現象，維持輸出混合液品質的設計。

在半導體製程中，會採用許許多多種類不同的液體，以應滿足製程中各種不同的需求。化學研磨液能在研磨過程中，去除晶圓上不需要的物質，其成分除了液體也包含許多細微的研磨顆粒。此類化學研磨液於儲存槽內，靜置一段時間或流速減緩，會造成部份物質沈積結塊積淤，不利於管路輸送，或是造成研磨品質下降，影響製程。為了克服此問題，通常研磨液使用前及輸送過程中會經一道攪拌混合程序，目前常用的混合方式如下： 如第一圖所示，利用攪拌裝置輔助混合，主要是於儲存槽50內安裝一組攪拌裝置51，該攪拌裝置51是利用馬達511帶動攪拌器512於儲存槽50內旋轉，所產生的渦流使研磨液充分混合。但利用馬達511帶動攪拌器512，常有不純物掉落槽內，恐有污染之虞；另外該攪拌器旋轉混合過程中，槽內部份角落因流速較慢，形成滯留的懸置區501、502，此區域內研磨液容易產生沈積結塊情形，造成研磨品質下降； 如第二圖所示，為採幫浦回流循環攪拌方式。主要是於儲存槽60底部 另連接一回流管61，該回流管61中段安裝有一加壓用的幫浦62，該回流管61的出口位於該儲存槽60內的液面之下。如此由該幫浦62抽出儲存槽60內的液體，再經該回流管61由上而下注入槽內，於槽內上下層產生循環攪動，使得液體充份混合。雖而此類槽體呈圓筒狀，注入的液體並無法在槽內形成流速一致的混合區，周圍接近直角的角落會形成滯留的懸置區601，如此亦會造成研磨液品質下降。

本創作之主要目的係提供一種攪拌器桶體結構，該攪拌器是採液體回流循環攪拌的模式，本創作於桶內採特殊造型的桶底面，配合一噴嘴由側向產生扁平放射狀的噴流，於桶內形成廣闊、流速均勻的混合水流，有效解決消除桶內懸滯區，提升混合液(如化學研磨液)的混合品質。

為達上述之目的，本創作之桶體內的垂直壁面與底面採連續連接的曲面，桶壁具有至少一噴嘴，桶底部具有出液孔，該噴嘴包括有位於桶體外壁的入口、位於桶壁內的至少一流道、以及分佈於桶體內壁的至少一噴流口，該噴流口位於該曲面的所在區域。

根據本創作之一實施例，是將該桶內底面的該曲面內徑設計呈由下而上漸增，包括有緩升曲面及導流曲面，該導流曲面的斜率大於緩升曲面，該導流曲面為一陡峭曲面，該噴流口分佈於該導流曲面的所在區域。如此特殊的造型，能減少液體於桶內產生滯留區，液體不易沈積，就能提升混合液之品質。

根據本創作之再一實施例，該噴嘴進一步具有多個噴流口且分佈位於 該導流曲面的不同位置，該桶壁內分布著相同於該噴流口數目的數該流道，每一個流道連通相對應的該噴流口與該噴嘴入口，該數流道是呈分射狀分佈於該桶壁內，其中位於兩側該流道的出水方向是貼近於該導流曲面的壁面，由於該噴嘴係設置桶底側壁，配合不同角度、長度的流道，不同噴流口噴出不同流速的液體，配合桶內的造型，於桶內形成廣闊、流速均勻的混合水流，亦有助於消除桶內懸滯區，維持混合液之品質。

以下配合圖式及元件符號對本創作的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

1‧‧‧桶體

11‧‧‧上蓋

12‧‧‧垂直壁面

13‧‧‧曲面

131‧‧‧緩升曲面

132‧‧‧導流曲面

2‧‧‧噴嘴

21‧‧‧入口

22‧‧‧流道

23‧‧‧噴流口

3‧‧‧出液孔

31‧‧‧出液管

32‧‧‧控制閥

41‧‧‧迴流管

42‧‧‧控制閥

43‧‧‧幫浦

50‧‧‧儲存槽

501‧‧‧懸置區

502‧‧‧懸置區

51‧‧‧攪拌裝置

511‧‧‧馬達

512‧‧‧攪拌器

60‧‧‧儲存槽

601‧‧‧懸置區

61‧‧‧回流管

62‧‧‧幫浦

第一圖為習用第一種拌攪器的剖面圖；第二圖為習用第二種拌攪器的剖面圖；第三圖為本創作局部剖面之立體示意圖；第四圖為本創作上蓋取下後之俯視圖；第五圖為第四圖之AA面剖視圖；第六圖為第四圖之BB面剖視圖；第七圖為第五圖之CC面剖視圖；第八圖為本創作實際運作之架構圖。

本實施例所稱之攪拌器，是將桶內液體以外接管路及幫浦的方式，讓液體在適當時機循環回流，使桶內液體上、下層循環流動，以利桶內液體 充分混合。本創作即針對此類攪拌器之桶體結構進行改良，以獲得較佳的混合效果。

如第三圖所示，為本創作攪拌器桶體的局部剖面立體圖。該桶體1外型呈圓筒狀，頂部具有一可開啟的上蓋11，桶內垂直壁面12為圓筒狀內壁，該垂直壁面12與內底面是採連續連接的曲面13。該桶體1接近底部的側壁具有至少一噴嘴2，該噴嘴2於桶內壁的出口係位於該曲面13所在區域。本創作藉由於桶內底面採特殊造型的曲面13及由側向低位置噴流的該噴嘴2，有效消除可能於桶內底層形成的懸滯區，讓攪拌混合的混合液(如化學研磨液)能維持良好的品質。

如第四、五及六圖所示，位於該桶內底面的該曲面13是採特殊造形的設計，負責引導該噴嘴2所噴出的水流，由底部水平層湧升至垂直壁面12後，再由上層循環回流至下層。該曲面13的內徑是呈由下而上漸增，由多個不同斜率之曲面所構成，至少包括有緩升曲面131及導流曲面132，該導流曲面132為一陡峭曲面，該導流曲面132的斜率大於該緩升曲面131。該噴嘴2之噴流口23是分佈於該導流曲面132的所在區域，此目的在於用以消失可能產生懸滯區，因為該噴流口23處的流速較快，周圍空間如果呈直角或空間過多，會產生流速減緩的懸滯區，故本創作利用該導流曲面132陡峭曲面的表面靠近噴流口23，讓懸滯區消失。

該桶體1桶壁具有至少一噴嘴2，桶底部具有出液孔3。該噴嘴2包括：位於桶體外壁的入口21、位於桶壁中的至少一流道22、以及分佈於桶體內壁的至少一噴流口23，該噴流口23分佈於該導流曲面132的所在區域。由該入口21、流道22及噴流口23構成該噴嘴2之液體流動通道，另外於桶 底採側向由噴嘴2經噴出液體，能減少底部沈積結塊淤積。

再者，該噴嘴2之液體噴流角度及分佈區域，也會影響混合效果。如第七圖所示，該噴嘴2具有多個噴流口23且分佈位於該導流曲面132的不同位置，在桶壁中分佈著相同於該噴流口23數目的數該流道22，每一個流道22連通相對應的該噴流口23與該入口21。其中該數流道22呈分射狀分佈，能使噴射的水流呈扇形分佈。而位於兩側該流道22的出水方向是貼近於該導流曲面132的壁面。另外數流道22的長度並非完全相同，噴出流速也不同。如此能讓該噴嘴2之噴出水流為扇形分佈，形成由底部水平層流到對向垂直壁面湧升的混合流，使整體流速更趨一致，減少懸滯區的產生。

如第八圖所示，為本創作實際運作之剖面示意圖。本創作主要是運用於容易因靜止而發生沈積結塊的混合液，例如化學研磨液，但不限此類液體。為了便於解說，本創作是以用於研磨液的攪拌器作一說明。該桶體1之出液孔3連接著出液管31，該出液管31另安裝著一控制閥32，由該控制閥32控制輸出研磨液的時機及量。一迴流管41，一端連接於該噴嘴2之入口21，另一端連接於該出液管31，該迴流管41處安裝有一控制閥42及一幫浦43，在控制閥42開啟後該幫浦43才會作動。當該桶體1內之研磨液欲輸出前，該控制閥32關閉，該幫浦43作動，使桶內的研磨液經該出液孔3、出液管31、流至該迴流管41，經該幫浦43加壓送至位於桶底側壁的該噴嘴2之入口21，之後經不同流道22、由相應的噴流口23噴出，由於噴射水流呈扇形分佈，配合桶底面該導流曲面132及緩升曲面131特殊的造型，能減少懸滯區形成，另順利導引水流由底部水平層湧升至垂直壁面12後，再由上層循環回流至下層，讓研磨液充分混合。經預定時間後，該控制閥 42關閉，改由該控制閥32開啟，經該出液管31輸出所需之研磨液。

以上所揭露的僅為本創作的較佳實例而已，當然不能以此來限定本創作之權利範圍，因此依本創作申請專利範圍所作的等同變化，仍屬於本創作所涵蓋的範圍。

1‧‧‧桶體

11‧‧‧上蓋

12‧‧‧垂直壁面

13‧‧‧曲面

131‧‧‧緩升曲面

132‧‧‧導流曲面

2‧‧‧噴嘴

21‧‧‧入口

Claims (7)

1. 一種攪拌器桶體結構，是於該桶體內垂直壁面與內底面採連續連接的曲面，桶壁具有至少一噴嘴，桶底部具有出液孔，該噴嘴包括有位於桶體外壁的入口、位於桶壁中的至少一流道、以及分佈於桶體內壁的至少一噴流口，該噴流口位於該曲面的所在區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之攪拌器桶體結構，其中該曲面的內徑是呈由下而上漸增，包括有緩升曲面及導流曲面，該導流曲面的斜率大於緩升曲面，該噴流口分佈於該導流曲面的所在區域。
3. 如申請專利範圍第2項所述之攪拌器桶體結構，其中該導流曲面為一陡峭曲面。
4. 如申請專利範圍第2項所述之攪拌器桶體結構，其中該噴嘴具有多個噴流口且分佈位於該導流曲面的不同位置，該桶壁中分布著相同於該噴流口數目的數該流道，每一個該流道連通相對應的該噴流口與該入口。
5. 如申請專利範圍第4項所述之攪拌器桶體結構，其中數該流道是呈分射狀分佈於該桶壁中。
6. 如申請專利範圍第4項所述之攪拌器桶體結構，其中位於兩側該流道的出水方向是貼近於該導流曲面壁面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之攪拌器桶體結構，其中桶內該垂直壁面為圓筒狀內壁。