TWM630615U

TWM630615U - 液體微粒計數器及其系統

Info

Publication number: TWM630615U
Application number: TW111200040U
Authority: TW
Inventors: 林銘洲
Original assignee: 奈米品睿創新有限公司
Priority date: 2022-01-03
Filing date: 2022-01-03
Publication date: 2022-08-11

Abstract

一種液體微粒計數器，包括：第一固定座，包括液體入口、液體主流道以及液體出口，液體主流道包括複數個分析液體流入口；第二固定座，包括複數個分析液體第一流出口、複數個分析液體主流道以及複數個分析液體第二流出口；複數個測試晶片，對應設置於分析液體流入口及分析液體第一流出口之間；第一組電極，設置於第一固定座上；以及第二組電極，設置於第二固定座上；其中，分析液體經由分析液體流入口而流經測試晶片，再經由分析液體第一流出口、分析液體主流道以及分析液體第二流出口而流出。再者，本創作亦提供一種液體微粒計數系統。

Description

液體微粒計數器及其系統

本創作係關於一種液體微粒計數器(liquid particle counter, LPC)的結構，特別係指一種包括分流結構的液體微粒計數器及液體微粒計數系統。

在半導體製程技術中，有些用於生產的液體化學原物料是如:光阻劑、顯影劑、蝕刻酸鹼液、超純水、清洗液等，因為這些原物料含有污染微粒，必定會對生產良率造成重大影響，故需要使用液體微粒計數器來監測液體化學原物料中的污染微粒大小和濃度。

另一方面，在目前的液體微粒計數器結構中，有用電阻式奈米孔洞的結構來檢測液體化學原物料污染微粒，其原理就是用半導體製程做一小晶片，然後在晶片上蝕刻出直徑幾百奈米的孔洞，晶片上下有電極可測液體流經奈米孔洞的電流，當液體中有大小不同的污染微粒通過奈米孔洞時，會有不同的電流變化。

然而，此類電阻式的奈米孔洞雖然已可測出污染微粒的相關資訊，但卻有如下缺點：(1)測試液壓過大時具有奈米孔洞的晶片薄膜易損壞;(2)若微粒濃度過高容易堵塞晶片薄膜上的奈米孔洞;(3)微粒濃度過低時，在渦流區將無法通過晶片薄膜上的奈米孔洞，導致測不準。

[新型所欲解決的課題] 由上述的先前技術可知，目前的液體微粒計數器結構尚有一些缺點。因此，如何提供一種可解決上述缺點的液體微粒計數器結構，乃是待解決的問題。

[解決課題的技術手段] 一種液體微粒計數器，包括：一第一固定座，包括一液體入口、一液體主流道以及一液體出口，該液體主流道包括複數個分析液體流入口；一第二固定座，包括複數個分析液體第一流出口、複數個分析液體主流道以及複數個分析液體第二流出口；複數個測試晶片，對應設置於該等分析液體流入口及該等分析液體第一流出口之間，且該等測試晶片的每一個與該等分析液體流入口的每一個之間包括一第一緩衝元件，該等測試晶片的每一個與該等分析液體第一流出口之間包括一第二緩衝元件，該等測試晶片的每一個上包括至少一測試孔洞；至少一第一組電極，設置於該第一固定座上且鄰近於該等測試晶片；以及至少一第二組電極，設置於該第二固定座上且鄰近於該等測試晶片；其中，該第一固定座與該第二固定座互相結合固定並將該等測試晶片固定住，一分析液體經由該液體入口、該液體主流道、該等分析液體流入口而流經該等測試晶片，再經由該等分析液體第一流出口、該等分析液體主流道以及該等分析液體第二流出口而流出該液體微粒計數器。

再者，本創作的液體微粒計數器進一步包括一濾膜，該濾膜設置於該液體入口處，且該濾膜上包括複數個濾孔。

較佳地，該等濾孔的孔徑大於該至少一測試孔洞的孔徑。

較佳地，該濾膜為一陽極氧化鋁濾膜。

較佳地，該第一固定座上進一步包括複數個第一固定孔洞，該第二固定座上進一步包括複數個第二固定孔洞，該等第一固定孔洞對應於該等第二固定孔洞，複數個固定裝置穿設於該等第一固定孔洞及該等第二固定孔洞中，以將該第一固定座與該第二固定座結合固定。

另一方面，本創作亦提供一種液體微粒計數系統，包括：一流量控制器；一電磁閥，連接至該流量控制器；複數個如請求項1所述的液體微粒計數器，該等液體微粒計數器的每一個分別藉由該液體入口連接至該電磁閥；以及一計算機裝置，電性連接至該電磁閥及該等液體微粒計數器；其中，該計算機裝置控制該電磁閥連通至該等液體微粒計數器的其中之一，該分析液體流經該流量控制器、該電磁閥並進入與該電磁閥連通的該等液體微粒計數器的其中之一。

再者，本創作的液體微粒計數系統進一步包括複數個濾膜，該等濾膜設置於該等液體微粒計數器的每一個的該液體入口處，且該等濾膜的每一個上包括複數個濾孔。

較佳地，該等濾孔的孔徑大於該至少一測試孔洞的孔徑。

較佳地，該等濾膜的每一個為一陽極氧化鋁濾膜。

較佳地，在該等液體微粒計數器的每一個中，該第一固定座上進一步包括複數個第一固定孔洞，該第二固定座上進一步包括複數個第二固定孔洞，該等第一固定孔洞對應於該等第二固定孔洞，複數個固定裝置穿設於該等第一固定孔洞及該等第二固定孔洞，以將該第一固定座與該第二固定座結合固定。

[新型功效] 本創作可提供一種包括分流結構的液體微粒計數器以及液體微粒計數系統。本創作的液體微粒計數器可將分析液體進行分流檢測，如此可將該分析液體的液壓降低，避免測試晶片被大液壓的該分析液體沖壞。再者，本創作在每一個分析液體流入口後都串接測試晶片，如此一來，當其中一組測試晶片損壞發生問題時，可藉由另一組測試晶片來進行檢測，藉此來提高檢測的準確率。另一方面，本創作的液體微粒計數系統同樣係使用多分流通道的採樣水路設計，當液體微粒計數系統中的其中一個液體微粒計數器出現問題時，本創作可立即切換至完好的另一液體微粒計數器並繼續進行檢測作業，避免導致整個測試產線停擺。

以下配合圖式及元件符號對本創作之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1為一示意圖，用以說明本創作一實施例的液體微粒計數器的結構；圖2為一示意圖，用以說明圖1中的A-A剖面結構。請參照圖1及圖2，在本創作一實施例中，液體微粒計數器1包括一第一固定座10、一第二固定座20、複數個測試晶片30、至少一第一組電極40以及至少一第二組電極50。

第一固定座10包括一液體入口101、一液體主流道103以及一液體出口105，液體主流道103包括複數個分析液體流入口1031。第二固定座20包括複數個分析液體第一流出口201、複數個分析液體主流道203以及複數個分析液體第二流出口205。

複數個測試晶片30對應設置於分析液體流入口1031及分析液體第一流出口201之間，且每一個測試晶片30與每一個分析液體流入口1031之間包括一第一緩衝元件301，每一個測試晶片30與每一個分析液體第一流出口201之間包括一第二緩衝元件303，且每一個測試晶片30上包括至少一個測試孔洞305，而測試孔洞305包括一孔徑。其中，第一緩衝元件301及第二緩衝元件303例如可為O型環(O-Ring)。應了解的是，在本創作一實施例中，測試孔洞305的數量可為一個，而在其他實施例中，測試孔洞305的數量可因應實際需求而做調整，例如改為2個或其他數量。

第一組電極40設置於第一固定座10上且鄰近於測試晶片30，第二組電極50設置於第二固定座20上且鄰近於測試晶片30。應了解的是，因為液體主流道103所輸送的分析液體皆是可導電液體，所以第一組電極40及第二組電極50可測量所有流經測試孔洞305的分析液體的電流大小。其中，第一組電極40及第二組電極50係電性連接至一電訊號量測裝置(未於圖中示出)。再者，第一組電極40及第二組電極50的數量可為一對或一對以上，可因應實際需求而做調整。

此外，第一固定座10與第二固定座20互相結合固定並將測試晶片30固定住，一分析液體經由方向d1進入液體入口101，並經過液體主流道103、分析液體流入口1031而從方向d2流經測試晶片30中的測試孔洞305，再經由分析液體第一流出口201、分析液體主流道203以及分析液體第二流出口205而流出液體微粒計數器1，而另外一部分的分析液體則是會經由液體出口105而流出液體微粒計數器1。

值得一提的是，在本創作中是藉由分析液體流入口1031而將該分析液體進行分流檢測，如此可將該分析液體的液壓降低，避免測試晶片30被大液壓的該分析液體沖壞。再者，本創作在每一個分析液體流入口1031後都串接測試晶片30，如此一來，當其中一組測試晶片30損壞、測試孔洞305被堵住或發生其他問題時，可藉由另一組測試晶片30來進行檢測，本創作可藉此方式來提高檢測的準確率。

圖3為一示意圖，用以說明本創作另一實施例的液體微粒計數器的結構。請參照圖1至圖3，在本創作另一實施例中，液體微粒計數器1進一步包括一濾膜60，濾膜60設置於液體入口101處，且濾膜60上包括複數個濾孔(未於圖中示出)。在此實施例中，當分析液體從方向d1進入液體入口101前會先經過濾膜60並進行過濾，如此可降低該分析液體中的雜質微粒，進一步避免該些雜質微粒堵塞住測試晶片30的測試孔洞305。其中，在本創作另一實施例中，濾膜60上的該等濾孔的孔徑係大於測試孔洞305的孔徑，以利先將一些雜質微粒過濾掉，濾膜60上的該等濾孔的孔徑例如為1000nm-50nm，且濾膜60可為一陽極氧化鋁濾膜(Anodic Aluminum Oxide,AAO)，而在其他實施例中，濾膜60可為其他材質的薄膜。

再請參照圖1及圖3，在本創作又一實施例中，第一固定座10上進一步包括複數個第一固定孔洞70，第二固定座20上進一步包括複數個第二固定孔洞80，第一固定孔洞70對應於第二固定孔洞80，複數個固定裝置(未於圖中示出)穿設於第一固定孔洞70及第二固定孔洞80中，以將第一固定座10與第二固定座20結合固定。其中，第一固定座10及第二固定座20可為耐化性材料，該等固定裝置可為螺絲，如此可使第一固定座10及第二固定座20易於拆裝操作及保養。

圖4為一示意圖，用以說明本創作一實施例的液體微粒計數系統的結構。請參照圖1、圖2及圖4，在本創作一實施例中係提供一種液體微粒計數系統9，液體微粒計數系統9包括一流量控制器901、一電磁閥903、複數個液體微粒計數器1以及一計算機裝置905。

電磁閥903連接至流量控制器901，每一個液體微粒計數器1分別藉由液體入口101連接至電磁閥903。換言之，複數個液體微粒計數器1彼此之間為並聯的狀態，而液體微粒計數器1的結構已於本創作上述實施例中做說明，在此不再贅述。計算機裝置905電性連接至電磁閥903及液體微粒計數器1。

其中，計算機裝置905控制電磁閥903連通至液體微粒計數器1的其中之一。舉例而言，分析液體可經由方向d3流經流量控制器901及電磁閥903，並沿著方向d4進入與電磁閥903連通的其中一個液體微粒計數器1。值得一提的是，當方向d4上的液體微粒計數器1出現問題或損壞時，計算機裝置會判讀到電流訊號有問題，此時計算機裝置905即可控制電磁閥903進行方向切換，使該分析液體沿著方向d5進入與電磁閥903連通的另外一個液體微粒計數器1。因此，本創作的液體微粒計數系統9係使用多分流通道的採樣水路設計，其中一路為採樣分析，其他路線為失效備用裝配。如此一來，當其中一個液體微粒計數器1出現問題時，本創作可立即切換至完好的另一液體微粒計數器1並繼續進行檢測作業，避免導致整個測試產線停擺。

此外，在本創作一實施例中，電磁閥903為一三通電磁閥，而在其他實施例中，電磁閥903可為一多通電磁閥，以利連接至更多組液體微粒計數器1。而在本創作其他實施例中，計算機裝置905可進一步電性連接至一訊號轉接盒(未於圖中示出)，當測試晶片30檢測到的訊號無法藉由計算機裝置905讀出時，即可藉由該訊號轉接盒先進行轉接再匹配至計算機裝置905。

另一方面，在本創作其他實施例中，液體微粒計數系統9進一步包括複數個濾膜60，濾膜60設置於每一個液體微粒計數器1的液體入口101處，且濾膜60的每一個上包括複數個濾孔(未於圖中示出)，該等濾孔的孔徑大於測試孔洞305的孔徑，濾膜60上的該等濾孔的孔徑例如為1000nm-50nm。類似的，當分析液體從方向d1進入液體入口101前會先經過濾膜60，如此可降低該分析液體中的雜質微粒，進一步避免該些雜質微粒堵塞住測試晶片30的測試孔洞305，且濾膜60可為一陽極氧化鋁濾膜(Anodic Aluminum Oxide, AAO)，而在其他實施例中，濾膜60可為其他材質的薄膜。

再者，類似的，在液體微粒計數系統9的每一個液體微粒計數器1中，第一固定座10上進一步包括複數個第一固定孔洞70，第二固定座20上進一步包括複數個第二固定孔洞80，第一固定孔洞70對應於第二固定孔洞80，複數個固定裝置(未於圖中示出)穿設於第一固定孔洞70及第二固定孔洞80中，以將第一固定座10與第二固定座20結合固定。其中，第一固定座10及第二固定座20可為耐化性材料，該等固定裝置可為螺絲，如此可使第一固定座10及第二固定座20易於拆裝操作及保養。

由本創作的上述內容可知，本創作可提供一種包括分流結構的液體微粒計數器以及液體微粒計數系統。本創作的液體微粒計數器可藉由複數個分析液體流入口來將分析液體進行分流檢測，如此可將該分析液體的液壓降低，避免測試晶片被大液壓的該分析液體沖壞。再者，本創作在每一個分析液體流入口後都串接測試晶片，如此一來，當其中一組測試晶片損壞發生問題時，可藉由另一組測試晶片來進行檢測，藉此來提高檢測的準確率。另一方面，本創作的液體微粒計數系統同樣係使用多分流通道的採樣水路設計，當液體微粒計數系統中的其中一個液體微粒計數器出現問題時，本創作可立即切換至完好的另一液體微粒計數器並繼續進行檢測作業，避免導致整個測試產線停擺。

1:液體微粒計數器

9:液體微粒計數系統

10:第一固定座

20:第二固定座

30:測試晶片

40:第一組電極

50:第二組電極

60:濾膜

70:第一固定孔洞

80:第二固定孔洞

101:液體入口

103:液體主流道

105:液體出口

1031:分析液體流入口

201:分析液體第一流出口

203:分析液體主流道

205:分析液體第二流出口

301:第一緩衝元件

303:第二緩衝元件

305:測試孔洞

901:流量控制器

903:電磁閥

905:計算機裝置

d1、d2、d3、d4、d5:方向

本領域中具有通常知識者在參照附圖閱讀下方的詳細說明後，可以對本創作的各種態樣以及其具體的特徵與優點有更良好的了解，其中，該些附圖包括：圖1係本創作一實施例的液體微粒計數器的結構示意圖。圖2係圖1中的A-A剖面結構示意圖。圖3係本創作另一實施例的液體微粒計數器的結構示意圖。圖4係本創作一實施例的液體微粒計數系統的結構示意圖。