TWM575184U - Liquid handling device and surface treatment system - Google Patents

Abstract

一種表面處理系統包含一液體處理裝置，其中，該液體處理裝置包括一容器、一第一隔板、以及一第二隔板。該容器界定出一腔室，該腔室底端處形成有位於相對兩側的一進液口及一出液口，且該腔室頂端處形成有一排氣口。該第一隔板設置於該容器的該腔室並鄰近於該進液口，且該第一隔板由該腔室底面向上並朝該腔室頂端處之方向斜向延伸。該第二隔板設置於該容器的該腔室並鄰近於該腔室頂端處，且該第二隔板是由上往下延伸而使其一最高點高於該第一隔板的一最高點，且該第二隔板的一最低點低於該第一隔板的該最高點。

Description

液體處理裝置及表面處理系統

本新型是有關於一種液體處理裝置，特別是指一種用以去除在一液體管路中的液體內的含泡氣體之液體處理裝置。

一般來說，目前於半導體產業之製程中，在半導體晶圓或印刷電路板進行濕式處理的程序時，儲存於容置槽內例如用以濕式處理的液體藥劑，會經由製程管路傳輸至處理室內，以對放置於處理室內的半導體晶圓或印刷電路板進行表面處理。

然而，若該液體藥劑中含有含泡氣體，會導致製程管路內的液體藥劑之壓力不足，因而影響濃度偵測器所測量到的液體藥劑的濃度之準確性，或影響液體藥劑之流量控制的穩定度，致使實際供應至處理室的液體藥劑濃度或流量不精確，進而影響半導體晶圓或印刷電路板的品質及其製程良率。甚至，含有含泡氣體的液體藥劑更可能導致製程管路內的液體藥劑之流量不均，讓流量計誤判流量值或者是偵測不到當前之液體藥劑的流量，而導致設備機台停機的情況。

因此，本新型之一目的，即在提供一種液體處理裝置，以改善上述先前技術的缺點以及不足。

於是，本新型液體處理裝置在一些實施態樣中，是包含一容器、一第一隔板，以及一第二隔板。該容器界定出一腔室，該腔室底端處形成有位於相對兩側的一進液口及一出液口，且該腔室頂端處形成有一排氣口。該第一隔板設置於該容器的該腔室並鄰近於該進液口，且該第一隔板由該腔室底面向上並朝該腔室頂端處之方向斜向延伸。該第二隔板設置於該容器的該腔室並鄰近於該腔室頂端處，且該第二隔板是由上往下延伸而使其一最高點高於該第一隔板的一最高點，且該第二隔板的一最低點低於該第一隔板的該最高點。

在一些實施態樣中，該第二隔板是朝向該出液口的方向斜向延伸。

在一些實施態樣中，該腔室具有一底壁，該第一隔板由該底壁向上並朝該腔室頂端處之方向斜向延伸。

在一些實施態樣中，該腔室具有一與該底壁相對的頂壁，且該第二隔板是由該頂壁向下斜向延伸，且該第二隔板遠離於該頂壁之一端朝向該出液口的方向。

在一些實施態樣中，該腔室具有一由該底壁之周緣向上延伸的圍繞壁，且該第二隔板連接於該圍繞壁之相反兩側並朝向該出液口的方向向下斜向延伸。

在一些實施態樣中，該進液口形成於該腔室的該底壁，且該出液口形成於該腔室的該底壁之與該進液口相對的另一側。

在一些實施態樣中該腔室具有一由該底壁之周緣向上延伸的圍繞壁，該進液口形成於該腔室的該圍繞壁並鄰近於該底壁，該出液口形成於該腔室的該圍繞壁並鄰近於該底壁且與該進液口相對。

在一些實施態樣中，該第一隔板設置於該容器的該腔室並鄰近於該進液口且位於該排氣口的一垂直中線的一側，且該第一隔板由該腔室底面向上並朝該排氣口之方向斜向延伸，該第二隔板設置於該容器的該腔室並鄰近於該排氣口且位於該垂直中線的另一側。

在一些實施態樣中，還包含一連接於該排氣口的排氣單元。

因此，本新型之另一目的，即在提供一種表面處理系統，以改善上述先前技術的缺點以及不足。

於是，本新型表面處理系統在一些實施態樣中，其利用一液體對一物件進行表面處理，並包含一液體供應源、一表面處理室、一管路單元，以及一液體處理裝置。該液體供應源用以儲存及供應該液體。該表面處理室其利用該液體對該物件進行表面處理。該管路單元連接於該液體供應源與該表面處理室之間以輸送該液體。該液體處理裝置設置於該管路單元中，用以排除該液體中的含泡氣體。

在一些實施態樣中，還包含一設置於該管路單元並位於該液體處理裝置與該表面處理室之間的偵測單元，其中，該液體經由該液體處理裝置排除該液體中的含泡氣體，該偵側單元用以偵測該液體的流量或壓力，該表面處理室利用該液體對該物件進行表面處理。

本新型至少具有以下功效：透過該第一隔板以及該第二隔板之搭配設計，且由於該液體於該液體處理裝置內的流動路徑具有單一方向的特性，亦即該液體由該進液口進入至該腔室，經由該第一隔板的導引朝上，再向下朝該出液口的方向流動並自該出液口流出，而使得溶解於該液體中的該含泡氣體沿著該第一隔板上升而浮於該液體表面，並被該第二隔板留滯於該腔室之頂端處，該含泡氣體再經由該排氣口排出，藉此，可避免該偵側單元因為該液體中的該含泡氣體而造成偵測的失誤或誤判，同時確保該液體進入至該表面處理室的濃度、流量之準確性。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖3，是本新型表面處理系統10之一第一實施例，其利用一液體對於一物件進行表面處理，該表面處理系統10包含一液體供應源1、一表面處理室2、一管路單元3、一驅動單元4、一偵測單元5，以及一液體處理裝置6，在本實施例中，該液體是以例如含有含泡氣體之化學藥劑的處理液為例。

具體而言，該液體供應源1儲存有該液體並用以供應該液體至該表面處理室2。該表面處理室2用以利用該液體對該物件進行表面處理，例如一濕式處理製程。本實施例的該物件例如為半導體晶圓，但不以揭露內容為限，在其他實施態樣中，該物件可以是液晶顯示裝置用的基板、電漿顯示器用的基板、光罩用的基板、陶瓷基板、太陽能電池用的基板、印刷電路板，以及載板形式等，並且可為圓型、方型，但不以揭露內容為限。並且藉由本新型之液體處理裝置6及表面處理系統10可應用於基板濕製程（蝕刻、清洗、乾燥等），例：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、再生矽晶圓等，但不以揭露內容為限。

該管路單元3連接於該液體供應源1與該表面處理室2兩者之間，並用以輸送該液體於其內部流動。該驅動單元4設置於該管路單元3且鄰近於該液體供應源1，並用以驅動該液體由該液體供應源1流動至該表面處理室2，在本實施例中，該驅動單元4例如為泵。該偵測單元5設置於該管路單元3且鄰近於該表面處理室2，並用以偵測該液體而能產生一偵測訊號，本實施例的該偵測單元5例如是一偵測沿著該管路單元3流動的該液體的流量之流量計，或者是一偵測沿著該管路單元3流動的該液體的壓力之壓力計。

參閱圖3，該液體處理裝置6設置於該管路單元3，並裝設於該驅動單元4以及該偵測單元5兩者之間，該液體處理裝置6用以排除溶解於該液體中的該含泡氣體。該液體處理裝置6包含一容器61、一第一隔板62、一第二隔板63，以及一排氣單元64。

具體來說，該容器61界定出一腔室614，且該腔室614具有一底壁611、一與該底壁611相對的頂壁612，以及一由該底壁611之周緣向上延伸至該頂壁612的圍繞壁613，且該腔室614形成有位於相對兩側的一進液口613a與一出液口613b，以及一排氣口612a。在本實施例中，該進液口613a形成於該腔室614的側邊位置，亦即在該圍繞壁613並鄰近於該底壁611處，該出液口613b則形成於該圍繞壁613並鄰近於該底壁611，且該出液口613b與該進液口613a呈相對設置。而該排氣口612a形成於該腔室614頂端處（亦即該頂壁612）。

該第一隔板62設置於該容器61的該腔室614，並鄰近於該進液口613a的位置，且該第一隔板62由該腔室614的底面（亦即該底壁611）向上並朝該腔室614頂端處之方向斜向延伸。因此，該底壁611與該第一隔板62共同界定出一外角A，且該外角A的角度範圍為91~150度，但該外角A不以本實施例之揭露內容為限。

該第二隔板63設置於該容器61的該腔室614，並鄰近於該腔室614頂端處（亦即該頂壁612），在本實施例中，該第二隔板63是由該腔室614的頂面（亦即該頂壁612）向下並朝該出液口613b之方向由上往下斜向延伸，且該第二隔板63遠離於該頂壁612之一端朝向該出液口613b的方向，此外，該第二隔板63的一最高點高於該第一隔板62的一最高點，而該第二隔板63的一最低點低於該第一隔板62的該最高點。

特別要說明的是，設計、製造者當能依據實際使用需要作調整，該排氣口612a、該第一隔板62與該第二隔板63的設置方式不以本實施例之揭露內容為限，同樣可以達到該排氣口612a、該第一隔板62與該第二隔板63之功效者，均視為本實施態樣的常規變化。在其他實施態樣中，該排氣口612a形成於該腔室614頂端處（亦即該頂壁612），並靠近該頂壁612中央處。該第一隔板62可以位於該排氣口612a的一垂直中線L的一側，換句話說，該第一隔板62遠離於該底壁611之一端朝向該排氣口612a的方向，並且該第二隔板63鄰近於該排氣口612a的位置且位於該垂直中線L的另一側，而呈現如圖2中所繪製的態樣。

參閱圖2與圖3，該排氣單元64連接於該排氣口612a，並用以調整該容器61的該腔室614內的氣體壓力。該排氣單元64可在一第一狀態以及一第二狀態之間切換，當該排氣單元64在該第一狀態時，該排氣單元64與該排氣口612a不連通；而當該排氣單元64在該第二狀態時，該排氣單元64則與該排氣口612a相連通，此時，該排氣單元64便可釋放、排出該容器61的該腔室614內的氣體，藉此，使得該容器61的該腔室614之氣體壓力值維持穩定狀態。

參閱圖1與圖2，詳細來說，該液體由該液體供應源1朝該管路單元3的下游端方向，並透過該驅動單元4加壓排出而推送至該表面處理室2。在該液體流經該液體處理裝置6時，該液體處理裝置6的該第一隔板62可以控制該液體在該液體處理裝置6之該腔室614內的表面高度H（如圖2中所繪製的橫向虛線），使該液體於該腔室614的表面高度H高於該出液口613b，同時，該液體的流動路徑具有單一方向性，亦即該液體是由該進液口613a進入至該容器61的該腔室614，並經由該第一隔板62的導引而朝上流動，該液體在通過該第一隔板62之後，隨即因重力的作用向下，並朝該出液口613b的方向流動，且由該出液口613b流出，再往該偵測單元5的方向流動而流至該表面處理室2。

另一方面，由於該液體被該第一隔板62向上推擠，驅使該液體中的該含泡氣體的分子擠開周圍之該液體的分子，同時，溶解於該液體內的該含泡氣體所受之浮力逐漸增加，使得該含泡氣體緩緩地由該底壁611朝該頂壁612之方向竄升，並上浮於該液體表面，而且該含泡氣體被該第二隔板63攔阻而堆積於該第二隔板63遠離於該出液口613b之一側面，而不至於被液體夾帶至該出液口613b。

而當該容器61的該腔室614內因堆積該含泡氣體所產生之氣體壓力不斷增大至一臨界值時，便會減緩、阻止該液體中所溶解的該含泡氣體向上擴散至該腔室614頂端，或者甚至使浮出該液體表面的該含泡氣體再次被壓回並擠入至該液體內。此時，則需要將該排氣單元64由該第一狀態切換至該第二狀態，使得該容器61的該腔室614之氣體壓力，以及滯留於該容器61的該腔室614頂端之該含泡氣體能經由該排氣口612a而向外排出、宣洩。

參閱圖1與圖4，是本新型表面處理系統10之一第二實施例。在本實施例中，該表面處理系統10的整體結構，大致與前述第一實施例相同，而該第二實施例與前述第一實施例的主要不同之處在於該液體處理裝置6的細部結構。

在本實施例中，該液體處理裝置6的該進液口613a是形成於該腔室614的該底壁611，並位於該第一隔板62與該圍繞壁613兩者之間，且該出液口613b是形成於該腔室614的該底壁611之與該進液口613a相對的另一側，並位於該第二隔板63與該圍繞壁613兩者之間。

參閱圖1與圖5，是本新型表面處理系統10之一第三實施例。在本實施例中，該表面處理系統10的整體結構，大致與前述第一實施例相同，而該第三實施例與前述第一實施例的主要不同之處在於該液體處理裝置6的細部結構。

在本實施例中，該第二隔板63是由該頂壁612垂直向下，並朝該底壁611的方向延伸。

參閱圖1與圖6，是本新型表面處理系統10之一第四實施例。在本實施例中，該表面處理系統10的整體結構，大致與前述第一實施例相同，而該第四實施例與前述第一實施例的主要不同之處在於該液體處理裝置6的細部結構。

在本實施例中，該第二隔板63連接於該圍繞壁613之相反兩側，並朝向該底壁611的方向而垂直向下延伸，除此之外，該第二隔板63的一最高點高於該液體的表面高度H（亦即高於該第一隔板62的最高點），該第二隔板63不接觸該頂壁612，藉此，以避免部分該液體越過該第二隔板63，而該含泡氣體堆積於該第二隔板63鄰近於該出液口613b之一側，卻無法經由該排氣口612a而向外排出之問題。

參閱圖1與圖7，是本新型表面處理系統10之一第五實施例。在本實施例中，該表面處理系統10的整體結構，大致與前述第四實施例相同，而該第五實施例與前述第四實施例的主要不同之處在於該液體處理裝置6的細部結構。

在本實施例中，該第二隔板63連接於該圍繞壁613之相反兩側，並朝向該出液口613b的方向向下斜向延伸，該第二隔板63不接觸該頂壁612，藉此，以避免部份該液體越過該第二隔板63，而該含泡氣體堆積於該第二隔板63鄰近於該出液口613b之一側，卻無法經由該排氣口612a而向外排出之問題。

綜上所述，本新型表面處理系統10，透過該第一隔板62以及該第二隔板63之搭配設計，且藉由該液體於該液體處理裝置6內的流動路徑具有單一方向的特性，亦即該液體由該進液口613a進入至該腔室614，經由該第一隔板62的導引朝上，再向下朝該出液口613b的方向流動並自該出液口613b流出，而使得溶解於該液體中的該含泡氣體沿著該第一隔板62上升而浮於該液體表面，並被該第二隔板63留滯於該腔室614之頂端處，該含泡氣體再經由該排氣口612a排出。藉此，可避免該偵測單元5因為該液體中的該含泡氣體而造成偵測的失誤或誤判，同時確保該液體進入至該表面處理室2的濃度、流量之準確性，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧表面處理系統

1‧‧‧液體供應源

2‧‧‧表面處理室

3‧‧‧管路單元

4‧‧‧驅動單元

5‧‧‧偵測單元

6‧‧‧液體處理裝置

61‧‧‧容器

611‧‧‧底壁

612‧‧‧頂壁

612a‧‧‧排氣口

613‧‧‧圍繞壁

613a‧‧‧進液口

613b‧‧‧出液口

614‧‧‧腔室

62‧‧‧第一隔板

63‧‧‧第二隔板

64‧‧‧排氣單元

A‧‧‧外角

H‧‧‧表面高度

L‧‧‧垂直中線

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本新型表面處理系統的一第一實施例、一第二實施例、一第三實施例、一第四實施例及一第五實施例； 圖2、3分別是一示意圖，說明該第一實施例的一液體處理裝置； 圖4是一示意圖，說明該第二實施例的一液體處理裝置； 圖5是一示意圖，說明該第三實施例的一液體處理裝置； 圖6是一示意圖，說明該第四實施例的一液體處理裝置；及 圖7是一示意圖，說明該第五實施例的一液體處理裝置。

Claims (11)

1. 一種液體處理裝置，包含： 一容器，界定出一腔室，該腔室底端處形成有位於相對兩側的一進液口及一出液口，且該腔室頂端處形成有一排氣口； 一第一隔板，設置於該容器的該腔室並鄰近於該進液口，且該第一隔板由該腔室底面向上並朝該腔室頂端處之方向斜向延伸；及 一第二隔板，設置於該容器的該腔室並鄰近於該腔室頂端處，且該第二隔板是由上往下延伸而使其一最高點高於該第一隔板的一最高點，且該第二隔板的一最低點低於該第一隔板的該最高點。
2. 如請求項1所述的液體處理裝置，其中，該第二隔板是朝向該出液口的方向斜向延伸。
3. 如請求項1所述的液體處理裝置，其中，該腔室具有一底壁，該第一隔板由該底壁向上並朝該腔室頂端處之方向斜向延伸。
4. 如請求項3所述的液體處理裝置，其中，該腔室具有一與該底壁相對的頂壁，且該第二隔板是由該頂壁向下斜向延伸，且該第二隔板遠離於該頂壁之一端朝向該出液口的方向。
5. 如請求項3所述的液體處理裝置，其中，該腔室具有一由該底壁之周緣向上延伸的圍繞壁，且該第二隔板連接於該圍繞壁之相反兩側並朝向該出液口的方向向下斜向延伸。
6. 如請求項3所述的液體處理裝置，其中，該進液口形成於該腔室的該底壁，且該出液口形成於該腔室的該底壁之與該進液口相對的另一側。
7. 如請求項3所述的液體處理裝置，其中，該腔室具有一由該底壁之周緣向上延伸的圍繞壁，該進液口形成於該腔室的該圍繞壁並鄰近於該底壁，該出液口形成於該腔室的該圍繞壁並鄰近於該底壁且與該進液口相對。
8. 如請求項1所述的液體處理裝置，其中，該第一隔板設置於該容器的該腔室並鄰近於該進液口且位於該排氣口的一垂直中線的一側，且該第一隔板由該腔室底面向上並朝該排氣口之方向斜向延伸，該第二隔板設置於該容器的該腔室並鄰近於該排氣口且位於該垂直中線的另一側。
9. 如請求項1至8其中任一項所述的液體處理裝置，還包含一連接於該排氣口的排氣單元。
10. 一種表面處理系統，其利用一液體對一物件進行表面處理，並包含： 一液體供應源，用以儲存及供應該液體； 一表面處理室，其利用該液體對該物件進行表面處理； 一管路單元，連接於該液體供應源與該表面處理室之間以輸送該液體；及 一如請求項1至9其中任一項所述的液體處理裝置，該液體處理裝置設置於該管路單元中，用以排除該液體中的含泡氣體。
11. 如請求項10所述的表面處理系統，還包含一設置於該管路單元並位於該液體處理裝置與該表面處理室之間的偵測單元，其中，該液體經由該液體處理裝置排除該液體中的含泡氣體，該偵側單元用以偵測該液體的流量或壓力，該表面處理室利用該液體對該物件進行表面處理。