TWM613167U - 高溫液體噴灑系統 - Google Patents

Abstract

一種高溫液體噴灑系統，包括儲存槽、輸出管線、冷卻管線及控制器。儲存槽用以容納液體。輸出管線包括主管體、泵浦、加熱器以及噴嘴開關控制閥，主管體之兩端連接儲存槽及噴嘴，泵浦、加熱器及噴嘴開關控制閥設置於主管體。冷卻管線包括支管體及冷卻器，支管體兩端連接儲存槽及加熱器與噴嘴開關控制閥之間的輸出管線，冷卻器設置於支管體。控制器電性連接輸出管線及冷卻管線。藉此，本創作藉由冷卻管線之結構使泵浦及加熱器可維持固定的輸出功率穩定運作，確保液體在進行清洗作業時的溫度穩定，提升基板的清潔效果及整體的製程品質。

Description

高溫液體噴灑系統

本創作是有關一種液體噴灑系統，特別是一種可使噴灑出的液體於指定的溫度，並且使液體可在穩定的溫度下循環流動的高溫液體噴灑系統。

高溫液體噴灑系統為一種製成清洗結構系統，廣泛地應用於傳統半導體的製造過程中，用以清洗基板上的油漬、膠或微粒等液體噴灑系統。

在傳統半導體的製造過程中，由於基板一般需要經過多個加工製成，因此基板上可能會殘留前次製程的油漬、膠或微粒等，以往會透過噴灑高溫液體來清洗半導體基板上的油漬、膠或微粒等，以將基板上的加工處污漬清除乾淨，維持產品的品質。故，透過高溫液體清洗為傳統半導體的製造過程不可或缺的重要過程，若液體的溫度不穩定，則可能會直接影響高溫清洗的製程效果。

圖1為習知的高溫液體噴灑系統管路迴路圖。如圖1所示，習知的高溫液體噴灑系統包括一儲存液桶93、一泵浦94、一加熱器95及一液體溫度控制感測器92；儲存液桶93、泵浦94、加熱器95及液體溫度控制感測器92藉由一管路相連接，儲存液桶93用以盛裝一液體90，液體90的溫度為常溫；當液體90經由管路流至泵浦94時，泵浦94加壓使液體90流至加熱器95，加熱器95便加熱液體90，使液體90加熱至一指定溫度，加熱後的液體90經由液體溫度控制感測器92感測溫度後，若符合設定溫度，則由控制開關96開啟，使加熱後的液體90經由管路流至噴嘴91，以對基板(圖中未示)進行清洗作業，當未達預定溫度或不進行供液時，則經回流管路97送回儲存液桶93。其中，控制裝置依據液體溫度控制感測器92所感測到的感測溫度控制加熱器95加熱或是停止加熱。

由於本創作是用於半導體製程的清洗液，對液體溫度非常嚴格，理想溫度起伏範圍在-3~+3

。以習用的架構，當噴嘴91持續噴出液體後，當儲存液桶93液量低於預定儲液量後，就會由補液管98補入大量的液體，此時儲存液體桶93內的溫度大降，由液體溫度控制感測器92所測得的溫度同步下降，相對地就會立即提高加熱器95功率，以期快速升溫，但實際上此段加熱時間落差，會造成最末端噴嘴91的輸出液體溫度差距加大，影響半導體製程的品質。另外且泵浦94及加熱器95這樣不斷的啟動及關閉，在反覆運作下容易使得加熱器95及泵浦94的壽命及耐用性大幅減少。

再者，液體溫度控制感測器92一般較多裝設於靠近加熱器95出口端或內部的管路上，惟，加熱完畢後的液體90需經過管路傳輸到噴嘴91，當管路較長時，加熱完後的液體90將會在傳輸中散失一些溫度，使得實際噴灑在基板上進行清洗的液體90溫度會比指定溫度低，使製程結果呈現不穩定狀態．嚴重影響製程品質。

本創作的主要目的在於提供一種高溫液體噴灑系統，可使噴灑出的液體於指定的溫度，並且使液體可在穩定的溫度下循環流動。

本創作的再一目的在於提供一種高溫液體噴灑系統，可使加熱器及泵浦維持固定的輸出功率穩定運作，延長加熱器及泵浦的使用壽命及耐用性。

為了達成前述的目的，本創作將提供一種高溫液體噴灑系統，包括一儲存槽、一輸出管線、一冷卻管線及一控制器。儲存槽用以容納一液體。輸出管線包括一主管體、一泵浦、一加熱器以及一噴嘴開關控制閥，主管體之一端連接儲存槽，泵浦、加熱器及噴嘴開關控制閥設置於主管體，主管體之另一端用以連接一噴嘴。冷卻管線包括一支管體及一冷卻器，支管體之一端連接儲存槽，支管體之另一端連接加熱器與噴嘴開關控制閥之間的輸出管線，冷卻器設置於支管體。控制器電性連接輸出管線及冷卻管線。其中，當噴嘴開關控制閥開啟時，儲存槽內的液體依序經由輸出管線的主管體、泵浦、加熱器、噴嘴開關控制閥至噴嘴，透過噴嘴將液體噴出。其中，當噴嘴開關控制閥關閉時，儲存槽內的液體依序經由輸出管線的主管體、泵浦、加熱器、噴嘴開關控制閥、冷卻管線的支管體、冷卻器至儲存槽。

在本創作一實施例中，輸出管線更包括一第一溫度感測器，第一溫度感測器設置於主管體，並且位於加熱器與噴嘴開關控制閥之間，用以感測主管體內之液體的一第一溫度，並且將第一溫度傳送給控制器，控制器依據第一溫度調整加熱器的加熱溫度。

在本創作一實施例中，輸出管線更包括一第二溫度感測器，第二溫度感測器設置於主管線，並且位於加熱器與第一溫度感測器之間，用以感測液體從加熱器加熱後出來的液體的一第二溫度，並且將液體的第二溫度傳送給控制器。

在本創作一實施例中，高溫液體噴灑系統更包括一補液管路，補液管路之一端連接一液體供應裝置，另一端與儲存槽連接，補液管路用以將液體供應裝置所供應之液體傳輸至儲存槽內。

在本創作一實施例中，補液管路具有一補液調節閥及一補液開關控制閥，補液調節閥用以調節液體流過補液管路的量，補液開關控制閥用以開啟以及關閉補液管路。

在本創作一實施例中，高溫液體噴灑系統更包括一液位感測器，液位感測器設置於儲存槽，並且電性連接控制器，液位感測器用以感測儲存槽內的液體之一液位高度，並且將液位高度傳送給控制器。

在本創作一實施例中，高溫液體噴灑系統更包括一回流管路，回流管路之一端連接儲存槽，另一端連接加熱器與第一溫度感測器之間的輸出管線。

在本創作一實施例中，回流管路具有一回流閥，回流閥用以調節液體流過回流管路的量。

在本創作一實施例中，冷卻管線更包括一冷卻閥，冷卻閥設置於冷卻器與第一溫度感測器之間的冷卻管線，冷卻閥用以供冷卻管線內的液體通過或者滯留於冷卻管線內。

在本創作一實施例中，輸出管線包括一輸出調節閥，輸出調節閥設置於第一溫度感測器與第二溫度感測器之間的輸出管線，輸出調節閥用以調節液體流過輸出管線的量。

本創作的功效在於，本創作的功效在於藉由冷卻管線之結構，使本創作的高溫液體噴灑系統在不需要噴灑高溫液體時，泵浦及加熱器仍然持續運作，使液體可在穩定的溫度下循環流動，避免液體溫度起伏過大之情形，確保液體在進行清洗作業時的溫度穩定，提升基板的清潔效果及整體的製程品質。

再者，本創作的藉由冷卻管線之結構，使泵浦及加熱器可維持固定的輸出功率穩定運作，避免習知泵浦及加熱器不斷啟動及關閉之狀況，延長泵浦及加熱器的使用壽命及耐用性。

此外， 藉由第一溫度感測器以及第二溫度感測器的感測，可避免加熱器為了使實際噴出之液體達到指定之溫度，而過度的加熱，使液體過度加熱而超出加熱器、管線或是液體所能承受的溫度，進而產生爆炸等意外狀況；且也可將液體控至於所需的加熱溫度，避免液體出現沸騰氣化、化學特性老化等問題，甚至出現化學高溫自燃爆炸的風險。

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。

圖2為本創作較佳實施例之高溫液體噴灑系統的管路迴路圖。如圖2所示，本創作提供一種高溫液體噴灑系統，包括：一儲存槽10、一輸出管線20以及一控制器40。以下針對各個零件進行細部解說。

儲存槽10用以容納一液體90；具體而言，儲存槽10具有一容置空間，容置空間可用以容納液體90；較佳地，儲存槽10內的液體90為常溫之溫度。

輸出管線20包括一主管體21、一泵浦22、一加熱器23及一噴嘴91開關控制閥24；主管體21之一端連接儲存槽10，主管體21之另一端用以連接一噴嘴91，泵浦22、加熱器23及噴嘴91開關控制閥24設置於主管體21上。

具體而言，主管體21的一端連接於儲存槽10之槽底，另一端連接一噴嘴91，泵浦22、加熱器23及噴嘴91開關控制閥24分別設置於主管體21；當儲存槽10具有液體90時，由於重力之緣故，因此儲存槽10內的液體90將會流入與儲存槽10之槽底連接的主管體21內，泵浦22便可加壓而使液體90推進。其中，泵浦22為一種常見的機械裝置，藉由增加液體90的壓力而達到使液體90流動及輸送液體90的功能，使液體90產生比平常狀態下更巨大的推進力量的裝置。

當液體90加壓而經由主管體21流至加熱器23時，加熱器23便會對通過的液體90進行加溫。較佳地，加熱器23將液體90加熱至所需的高溫狀態，然而加熱器23所增加之溫度可依照需求調整。

當液體90加熱後，高溫的液體90便會流到設置於主管線之另一端的噴嘴91開關控制閥24；其中，當噴嘴91開關控制閥24開啟時，高溫液體90便可由噴嘴91噴出，以清洗基板(圖中未示)上的油漬、膠或微粒等。較佳地，基板可為晶圓和陶瓷板或金屬載板。

冷卻管線30包括一支管體31及一冷卻器32；支管體31之一端連接儲存槽10，支管體31之另一端連接加熱器23與噴嘴91開關控制閥24之間的輸出管線20，冷卻器32設置於支管體31。

具體而言，當噴嘴91開關控制閥24關閉時，高溫的液體90便會經由支管體31之另一端流入支管體31，當液體90經由支管體31流至冷卻器32時，冷卻器32便會對高溫的液體90進行降溫，再使液體90由支管體31之一端流回儲存槽10中；較佳地，冷卻器32將液體90降低至原本儲存槽10中液體90的常溫之溫度，然而所降之溫度不限於此，可依照需求調整。

在本創作較佳實施例中，冷卻管線30包括一支管調節閥33；支管調節閥33設置於冷卻器32與輸出管線20連接之間的支管線，支管調節閥33用以調節液體90流過支管線的量。

控制器40電性連接輸出管線20及冷卻管線30；控制器40用以控制泵浦22、加熱器23及冷卻器32運作，具體而言，控制器40用以控制泵浦22加壓或減壓，控制加熱器23加熱或停止加熱以及控制冷卻器32冷卻或停止冷卻。

在本創作較佳實施例中，輸出管線20更包括一第一溫度感測器25；第一溫度感測器25設置於主管體21，並且位於加熱器23與噴嘴91開關控制閥24之間，用以感測主管體21內之液體90的一第一溫度，並且將第一溫度傳送給控制器40，控制器40依據第一溫度調整加熱器23的加熱溫度。第一溫度感測器25設置於靠近噴嘴91之位置，使第一溫度感測器25所測得的第一溫度可與實際噴出之液體90溫度相同，使輸出液體溫度符合實際所需之要求，避免實際噴出之液體90溫度與所需要的溫度不同，造成基板上的油漬、膠或微粒等無法清除乾淨，影響高溫清洗的製程效果。

在本創作較佳實施例中，輸出管線20更包括一第二溫度感測器26；第二溫度感測器26設置於主管線，並且位於加熱器23與第一溫度感測器25之間，用以感測液體90從加熱器23加熱後出來的液體90的一第二溫度，並且將液體90的第二溫度傳送給控制器40。藉由第二溫度感測器26的設置，以避免加熱器23所加熱的溫度超過加熱器23、管線或是液體90所能承受的溫度，進而產生爆炸等意外狀況；其中，當第二溫度感測器26測得的第二溫度超過加熱器23、管線或是液體90所能承受的溫度上限時，控制器40將停止加熱器23的加熱，及/或發出警報，以通知現場工作人員。

圖3為本創作較佳實施例之高溫液體噴灑系統的液體90噴出迴路圖。如圖3所示，當需要清洗基板(圖中未顯)時，先將噴嘴91開關控制閥24開啟，儲存槽10內的液體90便依序經由輸出管線20的主管體21、泵浦22、加熱器23、噴嘴91開關控制閥24、第一溫度感測器25至噴嘴91，透過噴嘴91將液體90噴出。

其中，在本創作較佳實施例中，高溫液體噴灑系統更包括一補液管路50；補液管路50之一端連接一液體90供應裝置(圖中未示)，另一端與儲存槽10連接，補液管路50用以將液體90供應裝置所供應之液體90傳輸至儲存槽10內。

具體而言，補液管路50具有一補液調節閥51及一補液開關控制閥52；補液調節閥51用以調節液體90流過補液管路50的量，補液開關控制閥52用以開啟以及關閉補液管路50。其中，補液調節閥51及補液開關控制閥52可透過人為操作開啟或關閉，或者與控制器40電性連接，透過控制器40控置補液開關控制閥52開啟或關閉。

在本創作較佳實施例中，輸出管線20包括一輸出調節閥27；輸出調節閥27設置於第一溫度感測器25與第二溫度感測器26之間的主管線，輸出調節閥27用以調節液體90流過輸出管線20的量。

在本創作較佳實施例中，高溫液體噴灑系統更包括一液位感測器60；液位感測器60設置於儲存槽10，並且電性連接控制器40，液位感測器60用以感測儲存槽10內的液體90之一液位高度(圖中未顯)，並且將液位高度傳送給控制器40。控制器40依據液位高度控制補液管路50補充新的液體90進入儲存槽10內，使儲存槽10內的液體90維持一定的液位高度。

在本創作較佳實施例中，高溫液體噴灑系統更包括一回流管路70；回流管路70之一端連接儲存槽10，另一端連接加熱器23與第一溫度感測器25之間的輸出管線20。其中，回流管路70具有一回流閥71；回流閥71用以調節液體90流過回流管路70的量。

泵浦22加壓以及加熱得液體90會超過所需的量，因此多餘的液體90會經由回流管路70流回儲存槽10中。回流閥71與控制器40電性連接，藉由控制器40控制可通過回流閥71的液體90流量。

圖4為本創作較佳實施例之高溫液體噴灑系統的液體90停止噴出迴路圖。如圖4所示，當噴嘴91開關控制閥24關閉時，儲存槽10內的液體90依序經由輸出管線20的主管體21、泵浦22、加熱器23、噴嘴91開關控制閥24、第一溫度感測器25、冷卻管線30的支管體31、冷卻器32至儲存槽10。

具體而言，冷卻管線30更包括一冷卻閥；冷卻閥設置於冷卻器32與第一溫度感測器25之間的冷卻管線30，冷卻閥用以供冷卻管線30內的液體90通過或者滯留於冷卻管線30內。較佳地，冷卻閥與控制器40電性連接，藉由控制器40控制可通過冷卻閥的液體90流量。

如上所述，本創作的功效在於藉由冷卻管線30之結構，使本創作的高溫液體噴灑系統在不需要噴灑高溫液體90時，讓冷卻管線30流入之冷液體90流量等於噴嘴91輸出之流量，因此泵浦22及加熱器23仍然持續平穩地運作。之後當使用時，噴嘴91輸出液體90後，此時，雖由補液管路50補入液體90，但此情形如同由冷卻管線30流入液體90的情況相同，儲存槽10內溫度不會大幅變動，使液體90可在穩定的溫度下循環流動，避免液體90溫度起伏過大之情形，確保液體90在進行清洗作業時的溫度穩定，提升基板的清潔效果及整體的製程品質。

再者，本創作的藉由冷卻管線30之結構，使泵浦22及加熱器23可維持固定的輸出功率穩定運作，避免習知泵浦及加熱器不斷啟動及關閉之狀況，延長泵浦22及加熱器23的使用壽命及耐用性。

此外， 藉由第二溫度感測器26的感測，可避免加熱器23為了使實際噴出之液體90達到指定之溫度，而過度的加熱，使液體90過度加熱而超出加熱器、管線或是液體所能承受的溫度，進而產生爆炸等意外狀況；且也可將液體90控至於所需的加熱溫度，避免液體90出現沸騰氣化、化學特性老化等問題，甚至出現化學高溫自燃爆炸的風險。

以上所述者僅為用以解釋本創作的較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的創作精神下所作有關本創作的任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護的範疇。

10:儲存槽 20:輸出管線 21:主管體 22:泵浦 23:加熱器 24:噴嘴開關控制閥 25:第一溫度感測器 26:第二溫度感測器 27:輸出調節閥 30:冷卻管線 31:支管體 32:冷卻器 33: 支管調節閥 40:控制器 50:補液管路 51:補液調節閥 52:補液開關控制閥 60:液位感測器 70:回流管路 71:回流閥 90:液體 91:噴嘴 92: 溫度控制感測器 93:儲存液桶 94:泵浦 95:加熱器 96:控制開關 97:回流管路 98:補液管

圖1為習知的高溫液體噴灑系統管路迴路圖。 圖2為本創作較佳實施例之高溫液體噴灑系統的管路迴路圖。 圖3為本創作較佳實施例之高溫液體噴灑系統的液體噴出迴路圖。 圖4為本創作較佳實施例之高溫液體噴灑系統的液體停止噴出迴路圖。

10:儲存槽

20:輸出管線

21:主管體

22:泵浦

23:加熱器

24:噴嘴開關控制閥

25:第一溫度感測器

26:第二溫度感測器

27:輸出調節閥

30:冷卻管線

31:支管體

32:冷卻器

33:支管調節閥

40:控制器

50:補液管路

51:補液調節閥

52:補液開關控制閥

60:液位感測器

70:回流管路

71:回流閥

90:液體

91:噴嘴

Claims (10)

1. 一種高溫液體噴灑系統，包括： 一儲存槽，用以容納一液體； 一輸出管線，包括一主管體、一泵浦、一加熱器以及一噴嘴開關控制閥，該主管體之一端連接該儲存槽，該泵浦、該加熱器及該噴嘴開關控制閥設置於該主管體，該主管體之另一端用以連接一噴嘴； 一冷卻管線，包括一支管體及一冷卻器，該支管體之一端連接該儲存槽，該支管體之另一端連接該加熱器與該噴嘴開關控制閥之間的該輸出管線，該冷卻器設置於該支管體；以及 一控制器，電性連接該輸出管線及該冷卻管線； 其中，當該噴嘴開關控制閥開啟時，該儲存槽內的該液體依序經由該輸出管線的主管體、該泵浦、該加熱器、該噴嘴開關控制閥至該噴嘴，透過該噴嘴將該液體噴出； 其中，當該噴嘴開關控制閥關閉時，該儲存槽內的該液體依序經由該輸出管線的主管體、該泵浦、該加熱器、該噴嘴開關控制閥、該冷卻管線的該支管體、該冷卻器至該儲存槽。
2. 如請求項1所述的高溫液體噴灑系統，其中，該輸出管線更包括一第一溫度感測器，該第一溫度感測器設置於該主管體，並且位於該加熱器與該噴嘴開關控制閥之間，用以感測該主管體內之該液體的一第一溫度，並且將該第一溫度傳送給該控制器，該控制器依據該第一溫度調整該加熱器的加熱溫度。
3. 如請求項2所述的高溫液體噴灑系統，其中，該輸出管線更包括一第二溫度感測器，該第二溫度感測器設置於該主管線，並且位於該加熱器與該第一溫度感測器之間，用以感測該液體從該加熱器加熱後出來的該液體的一第二溫度，並且將該液體的該第二溫度傳送給該控制器。
4. 如請求項1所述的高溫液體噴灑系統，更包括一補液管路，該補液管路之一端連接一液體供應裝置，另一端與該儲存槽連接，該補液管路用以將該液體供應裝置所供應之該液體傳輸至該儲存槽內。
5. 如請求項4所述的高溫液體噴灑系統，其中，該補液管路具有一補液調節閥及一補液開關控制閥，該補液調節閥用以調節該液體流過該補液管路的量，該補液開關控制閥用以開啟以及關閉該補液管路。
6. 如請求項1所述的高溫液體噴灑系統，更包括一液位感測器，該液位感測器設置於該儲存槽，並且電性連接該控制器，該液位感測器用以感測該儲存槽內的該液體之一液位高度，並且將該液位高度傳送給該控制器。
7. 如請求項2所述的高溫液體噴灑系統，更包括一回流管路，該回流管路之一端連接該儲存槽，另一端連接該加熱器與該第一溫度感測器之間的該輸出管線。
8. 如請求項7所述的高溫液體噴灑系統，其中，該回流管路具有一回流閥，該回流閥用以調節該液體流過該回流管路的量。
9. 如請求項2所述的高溫液體噴灑系統，其中，該冷卻管線更包括一冷卻閥，該冷卻閥設置於該冷卻器與該第一溫度感測器之間的該冷卻管線，該冷卻閥用以供該冷卻管線內的該液體通過或者滯留於該冷卻管線內。
10. 如請求項3所述的高溫液體噴灑系統，其中，該輸出管線包括一輸出調節閥，該輸出調節閥設置於該第一溫度感測器與該第二溫度感測器之間的該輸出管線，該輸出調節閥用以調節該液體流過該輸出管線的量。

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