专利名称：流体干燥系统和流量液位监控安全系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种湿式低压干燥系统(Wet bench LPD dryer)，特别是涉及一种具有流量及液位自动监控的湿式低压干燥系统。
背景技术：
在亚微米晶片制造过程中，无论是薄膜沉积、高温炉管扩散、氧化或是蚀刻后晶片表面处理，都需要经过许多高纯度的化学品的清洗，随后再以超纯水洗涤。清洁后的晶片，若要进行下一道工艺前，晶片则必须予以表面干燥才行。而这个干燥工艺，基本可采用旋转/浸洗、异丙醇干燥(IPA dryer)或特殊机制-马拉根尼(Marangoni)效应来完成。这类干燥工艺的主要功能是脱水干燥，理论上需达到不增加芯片上的微粒的要求。其中异丙醇干燥方式将潮湿的芯片传至IPA(Isopropyl Alcohol，异丙醇)蒸气室(Vapor Chamber)内。IPA由N2作为载气，使IPA受热蒸发为蒸气并导入蒸气干燥室内。IPA高挥发性可将晶片表面水份脱水干燥，避免水痕、微粒及金属杂质。
请参阅图1，其揭示现有的湿式低压干燥机(Wet bench LPD dryer)示意图。洗净的晶片102会被传送至异丙醇(IPA)蒸气室(IPA vapor chamber)104内，IPA由高纯度的氮气106作为载气(Carrier gas)并于加热后将IPA 108蒸气带入蒸气干燥室110内，潮湿的晶片102在IPA干燥室110内，沉浸在IPA蒸气中。利用IPA的高挥发性，将晶片的水份脱水干化。而在该流体干燥系统中，IPA的纯度与排水量、IPA蒸气的流量及流速与IPA蒸气的洁净度均会影响其处理效率。所以在这类流体干燥系统中，IPA的管控是非常重要的一件事。
然而在实际使用时，该流体干燥系统在元件损坏或管件脱落的异常情况下，系统无法自动监控IPA流量异常，而引起工艺干燥不良，无法有效执行芯片干燥作业而造成产品报废。另一方面，若欲以IPA蒸气监控器进行IPA蒸气流量及流速的侦测，必须选用具备“抗高温、高精度、防爆材、抗脆化”等特性者，故难以符合实际应用所需。因此，如何研发一种具有流量及液位自动监控的干燥系统，以最精简的结构及处理流程即可达到确保该干燥系统可有效执行芯片干燥作业的目的，这的确是目前此一相关领域所需积极发展研究的目标。本发明发明人等，于是精心研究，并以其从事该项研究领域的多年经验，遂提出本发明具有流量及液位自动监控的干燥系统，解决现有的问题，同时增进工艺稳定度，实为一不可多得的发明。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种具有流量及液位自动监控的干燥系统，以最精简的结构及处理流程即可达到确保该干燥系统可有效执行芯片干燥作业的目的。
为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种具有流量及液位监控的流体干燥系统，包括蒸气室(Vapor chamber)，具有干燥腔，用以干燥晶片；流体储槽，连接至该蒸气室，用以储存流体；安全泄压阀，连接至该流体储槽，并具有第一流量监控器，用以监控该安全泄压阀的流量；载气(Carrier gas)槽，连接至该流体储槽，其中该载气槽还具有出口端，及第二流量监控器，用以监控该载气的流量；液位管理监控器，连接该流体储槽，用以监控该流体储槽的该流体的液位；以及警报器，连接该第一流量监控器、该第二流量监控器与该液位管理监控器，用以在该第一流量监控器测得该安全泄压阀的第一异常流量信号、该第二流量监控器测得该载气的第二异常流量信号或该液位管理监控器测得异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
根据本发明的构想，该流体为异丙醇(IPA)。
根据本发明的构想，该流体干燥系统为湿式低压干燥系统(Wet benchLPD dryer)。
根据本发明的构想，该流体干燥系统还包括主要控制器，连接于该第一流量监控器、该第二流量监控器与该液位管理监控器及该警报器之间，其中该主要控制器还包括逻辑运算单元，用以分别判读该第一流量监控器、该第二流量监控器与该液位管理监控器的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号。
根据本发明的构想，该流体干燥系统，还包括记录单元，连接至该主要控制器，用以记录该第一流量监控器、该第二流量监控器与该液位管理监控器产生的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号。
根据本发明的构想，该警报信号为闪动灯号或蜂鸣声。
根据本发明的构想，该第一流量监控器的该第一异常流量信号，为测得该安全泄压阀具有一蒸气流量，用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。
根据本发明的构想，该第二流量监控器的该第二异常流量信号，为测得该载气的流量超出预定的正常值。
根据本发明的构想，该液位管理监控器的该异常液位信号，为测得该流体储槽的液位在特定长时间后仍未降至预定液位。
根据本发明的构想，该载气为氮气。
为达上述目的，本发明的另一较广义实施样态为提供一种具有流量及液位监控的流体干燥系统，包括蒸气室(Vapor chamber)，具有干燥腔，用以干燥晶片；流体储槽，连接至该蒸气室，用以储存流体；安全泄压阀，连接至该流体储槽；载气(Carrier gas)槽，连接至该流体储槽，其中该载气槽还具有出口端；流量及液位管理监控器，连接至该安全泄压阀、该载气槽的该出口端及该流体储槽，用以分别监控该安全泄压阀的流量、该载气的流量与该流体储槽的该流体的液位；以及警报器，连接至该流量及液位管理监控器，用以于该流量及液位管理监控器测得该安全泄压阀的第一异常流量信号、该载气的第二异常流量信号或该流体的异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
根据本发明的构想，该流体为异丙醇(IPA)。
根据本发明的构想，该流体干燥系统为湿式低压干燥系统(Wet benchLPD dryer)。
根据本发明的构想，该流体干燥系统，还包括主要控制器，连接于该流量及该液位管理监控器与该警报器之间，其中该主要控制器还包括逻辑运算单元，用以分别判读该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号。
根据本发明的构想，该流体干燥系统，还包括记录单元，连接至该主要控制器，用以记录该流量及该液位管理监控器产生的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号。
根据本发明的构想，该警报信号为闪动灯号或蜂鸣声。
根据本发明的构想，该第一异常流量信号，为测得该安全泄压阀具有一蒸气流量，用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。
根据本发明的构想，该第二异常流量信号，为测得该载气的流量超出预定的正常值。
根据本发明的构想，该异常液位信号，为测得该流体储槽的液位在特定长时间后仍未降至预定液位。
本发明的另一目的为提供一种应用于湿式低压干燥装置(Wet bench LPDdryer)的流量及液位监控安全系统，以最精简的结构及处理流程即可达到确保其监控的该湿式低压干燥装置可有效执行芯片干燥作业的目的。
为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种应用于湿式低压干燥装置(Wet bench LPD dryer)的流量及液位监控安全系统，其中该湿式低压干燥装置包括载有流体的流体储槽、安全泄压阀；以及载气槽，而该流量液位监控安全系统至少包括流量及液位管理监控器，连接至该安全泄压阀、该载气槽的出口端及该流体储槽，用以分别监控该安全泄压阀的流量、该载气的流量与该流体储槽的该流体的液位；以及警报器，连接至该流量及液位管理监控器，用以在该流量及液位管理监控器测得该安全泄压阀的第一异常流量信号、该载气槽的第二异常流量信号或该流体的异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
根据本发明的构想，该流体为异丙醇(IPA)。
根据本发明的构想，该湿式低压干燥装置流量液位监控安全系统，还包括主要控制器，连接于该流量及该液位管理监控器与该警报器之间，其中该主要控制器还包括逻辑运算单元，用以分别判读该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号。
根据本发明的构想，该流量液位监控安全系统，还包括记录单元，连接至该主要控制器，用以记录该流量及该液位管理监控器产生的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号。
根据本发明的构想，该警报信号为闪动灯号或蜂鸣声。
根据本发明的构想，该第一异常流量信号，为测得该安全泄压阀具一蒸气流量，用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。
根据本发明的构想，该第二异常流量信号，为测得该载气的流量超出预定的正常值。
根据本发明的构想，该异常液位信号，为测得该流体储槽的液位在特定长时间后仍未降至预定液位。
图1其揭示现有的湿式低压干燥系统(Wet bench LPD dryer)示意图。
图2其揭示本发明优选实施例的一种具有流量及液位监控的流体干燥系统。
图3其揭示本发明另一优选实施例的流体干燥系统的方块示意图。
图4其揭示本发明优选实施例的流量液位监控安全系统导入干燥装置的管线配置图。
简单符号说明102晶片 104蒸气室106载气 108IPA110蒸气干燥室 21蒸气室211干燥腔 212蒸气22晶片 23流体储槽231流体 24安全泄压阀251第一流量监控器 252第二流量监控器253液位管理监控器 26载气槽27警报器28主要控制器281逻辑运算单元 29记录单元31蒸气室32流体储槽33安全泄压阀34载气槽341出口端 35流量及液位管理监控器36警报器37主要控制器371逻辑运算单元 38记录单元41流量及液位管理监控器 42警报器43主要控制器具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。
请参阅图2，其揭示本发明优选实施例的一种具有流量及液位监控的流体干燥系统，包括蒸气室(Vapor chamber)21，具有干燥腔211，用以干燥晶片22；流体储槽23，连接至该蒸气室21，用以储存流体231；安全泄压阀24，连接至该流体储槽23，并具有第一流量监控器251，用以监控该安全泄压阀24的流量；载气(Carrier gas)槽26，连接至该流体储槽23，其中该载气槽26还具有出口端，及第二流量监控器252，用以监控该载气的流量；液位管理监控器253，连接该流体储槽23，用以监控该流体储槽23的该流体231的液位；以及警报器27，连接该第一流量监控器251、该第二流量监控器252与该液位管理监控器253，用以在该第一流量监控器251测得该安全泄压阀24的第一异常流量信号、该第二流量监控器252测得该载气的第二异常流量信号或该液位管理监控器253测得该流体231的异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
在本发明实施例中，该流体为异丙醇(IPA)，该流体干燥系统为湿式低压干燥系统(Wet bench LPD dryer)，而该载气为氮气。在实际应用时，该流体干燥系统还包括主要控制器28，连接于该第一流量监控器251、该第二流量监控器252与该液位管理监控器253及该警报器27之间，其中该主要控制器28还包括逻辑运算单元281，用以分别判读该第一流量监控器251、该第二流量监控器252与该液位管理监控器253的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号。另外，该流体干燥系统还包括记录单元29，连接至该主要控制器28，用以记录该第一流量监控器251、该第二流量监控器252与该液位管理监控器253产生的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，其中该警报信号可为闪动灯号或蜂鸣声。然而在本实施例中，该第一流量监控器251的该第一异常流量信号，为测得该安全泄压阀24具有一蒸气流量，用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。第二流量监控器252的该第二异常流量信号，为测得该载气的流量超出预定的正常值。而该液位管理监控器253的该异常液位信号，为测得该流体储槽23的液位在特定长时间后仍未降至预定液位。
请参阅图3，其揭示本发明另一优选实施例的流体干燥系统的方块示意图。如图所示，包括蒸气室(Vapor chamber)31，用以干燥晶片(请参阅图2)；流体储槽32，连接至该蒸气室31，用以储存流体；安全泄压阀33，连接至该流体储槽32；载气(Carrier gas)槽34，连接至该流体储槽32，其中该载气槽34还具有出口端341；流量及液位管理监控器35，连接至该安全泄压阀33、该载气槽34的该出口端341及该流体储槽32，用以分别监控该安全泄压阀33的流量、该载气在该出口端341的流量与该流体储槽32的该流体的液位；警报器36，连接至该流量及液位管理监控器35，用以在该流量及液位管理监控器35测得该安全泄压阀33的第一异常流量信号、该载气的第二异常流量信号或该流体的异常液位信号等其中之一时，产生警报信号；以及主要控制器37，连接于该流量及该液位管理监控器35与该警报器37之间，其中该主要控制器37还包括逻辑运算单元371，用以分别判读该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号。其中该警报器36的警报信号可为闪动灯号或蜂鸣声。
同样地，在实际应用时，该流体干燥系统还包括记录单元38，连接至该主要控制器37，用以记录该流量及该液位管理监控器35产生的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号。然而前述的该第一异常流量信号，为当该流量及液位管理监控器35测得该安全泄压阀33具有一蒸气流量时产生，主要作用是用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。该第二异常流量信号，为当该流量及液位管理监控器35测得该载气于该出口端341的流量超出预定的正常值时产生；该异常液位信号，则为该为流量及液位管理监控器35测得该流体储槽32内的流体液位在特定长时间后仍未降至预定液位时产生，此时即表示该蒸气室31内的IPA蒸气产生有问题，以致该流体储槽32内的IPA液位在长时间内仍未降低或未提出IPA的需求信号至厂务系统。
根据本发明的另一态样，本发明还提供一种应用于湿式低压干燥装置(Wet bench LPD dryer)的流量及液位监控安全系统，其中该湿式低压干燥装置如前所述包括载有流体的流体储槽、安全泄压阀；以及载气槽，而该流量液位监控安全系统可直接导入该湿式低压干燥装置。图4揭示本发明优选实施例的流量液位监控安全系统导入干燥装置的管线配置图。如图4所示，该流量液位监控安全统至少包括流量及液位管理监控器41，连接至该安全泄压阀、该载气槽的出口端及该流体储槽，用以分别监控该安全泄压阀的流量A、该载气的流量B与该流体储槽的该流体的液位C；以及警报器42，连接至该流量及液位管理监控器41，用以在该流量及液位管理监控器测得该安全泄压阀的第一异常流量信号、该载气槽的第二异常流量信号或该流体的异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
在实际应用时，该流体干燥系统还包括主要控制器43，连接于该流量及该液位管理监控器41与该警报器42之间，用以分别判读该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号，其中该第一异常流量信号，为当该流量及液位管理监控器41在A测得该安全泄压阀具有一蒸气流量时产生，主要作用是用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。该第二异常流量信号，为当该流量及液位管理监控器41在B测得该载气的流量超出预定的正常值时产生；该异常液位信号，则为该流量及液位管理监控器41在C测得该流体储槽内的流体液位在特定长时间后仍未降至预定液位时产生，此时即表示该蒸气室内的IPA蒸气产生有问题发生了。
综上所述，本发明提供一种具有流量及液位自动监控的干燥系统，以最精简的结构及处理流程即可达到确保该干燥系统可有效执行芯片干燥作业的目的，同时也可有效解决设备管件老化及阀件稳定度的质量管控。由于现有技艺在侦测IPA蒸气的监控器，必须具备“抗高温、高精度、防爆材、抗脆化”等特性，选材的问题无法克服，故需耗费大量成本。然而本发明提出载气槽管路出口端、流体储槽安全泄压阀出口端，及流体储槽液位管理的三项监控，作有效解决。该流量及液位自动监控系统可与设备程序系统搭配并链接开发出一套自动预警机制，兼具设备工作及工艺处理需求质量的管控，此为现有技艺无法达成的。本发明技术具有实用性、新颖性与创造性，于是依法提出申请。
纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如权利要求所欲保护者。
权利要求
1.一种具有流量及液位监控的流体干燥系统，包括蒸气室，具有干燥腔，用以干燥晶片；流体储槽，连接至该蒸气室，用以储存流体；安全泄压阀，连接至该流体储槽，并具有第一流量监控器，用以监控该安全泄压阀的流量；载气槽，连接至该流体储槽，用以提供载气导入该流体储槽，其中该载气槽还具有出口端，及第二流量监控器，用以监控该载气的流量；液位管理监控器，连接该流体储槽，用以监控该流体储槽的该流体的液位；以及警报器，连接该第一流量监控器、该第二流量监控器与该液位管理监控器，以用在该第一流量监控器测得该安全泄压阀的第一异常流量信号、该第二流量监控器测得该载气的第二异常流量信号或该液位管理监控器测得异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
2.如权利要求1所述的流体干燥系统，其中该流体为异丙醇。
3.如权利要求1所述的流体干燥系统，其中该流体干燥系统为湿式低压干燥系统。
4.如权利要求1所述的流体干燥系统，还包括主要控制器，连接于该第一流量监控器、该第二流量监控器与该液位管理监控器及该警报器之间，其中该主要控制器还包括逻辑运算单元，用以分别判读该第一流量监控器、该第二流量监控器与该液位管理监控器的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号。
5.如权利要求4所述的流体干燥系统，还包括记录单元，连接至该主要控制器，用以记录该第一流量监控器、该第二流量监控器与该液位管理监控器产生的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号。
6.如权利要求1所述的流体干燥系统，其中该警报信号为闪动灯号或蜂鸣声。
7.如权利要求1所述的流体干燥系统，其中该第一流量监控器的该第一异常流量信号，为测得该安全泄压阀具有一蒸气流量，用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。
8.如权利要求1所述的流体干燥系统，其中该第二流量监控器的该第二异常流量信号，为测得该载气的流量超出预定的正常值。
9.如权利要求1所述的流体干燥系统，其中该液位管理监控器的该异常液位信号，为测得该流体储槽的液位在特定长时间后仍未降至预定液位。
10.如权利要求1所述的流体干燥系统，其中载气为氮气。
11.一种具有流量及液位监控的流体干燥系统，包括蒸气室，具有干燥腔，用以干燥晶片；流体储槽，连接至该蒸气室，用以储存流体；安全泄压阀，连接至该流体储槽；载气槽，连接至该流体储槽，用以提供载气导入该流体储槽，其中该载气槽还具有出口端；流量及液位管理监控器，连接至该安全泄压阀、该载气槽的该出口端及该流体储槽，用以分别监控该安全泄压阀的流量、该载气的流量与该流体储槽的该流体的液位；以及警报器，连接至该流量及液位管理监控器，用以在该流量及液位管理监控器测得该安全泄压阀的第一异常流量信号、该载气的第二异常流量信号或该流体的异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
12.如权利要求11所述的流体干燥系统，其中该流体为异丙醇。
13.如权利要求11所述的流体干燥系统，其中该流体干燥系统为湿式低压干燥系统。
14.如权利要求11所述的流体干燥系统，还包括主要控制器，连接于该流量及该液位管理监控器与该警报器之间，其中该主要控制器还包括逻辑运算单元，用以分别判读该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号。
15.如权利要求14所述的流体干燥系统，还包括记录单元，连接至该主要控制器，用以记录该流量及该液位管理监控器产生的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号。
16.如权利要求11所述的流体干燥系统，其中该警报信号为闪动灯号或蜂鸣声。
17.如权利要求11所述的流体干燥系统，其中该第一异常流量信号，为测得该安全泄压阀具有一蒸气流量，用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。
18.如权利要求11所述的流体干燥系统，其中该第二异常流量信号，为测得该载气的流量超出预定的正常值。
19.如权利要求11所述的流体干燥系统，其中该异常液位信号，为测得该流体储槽的液位在特定长时间后仍未降至预定液位。
20.如权利要求11所述的流体干燥系统，其中该载气为氮气。
21.一种应用于湿式低压干燥装置的流量液位监控安全系统，其中该湿式低压干燥装置包括载有流体的流体储槽、安全泄压阀；以及载气槽，而该流量液位监控安全系统至少包括流量及液位管理监控器，连接至该安全泄压阀、该载气槽的出口端及该流体储槽，用以分别监控该安全泄压阀的流量、该载气的流量与该流体储槽的该流体的液位；以及警报器，连接至该流量及液位管理监控器，用以在该流量及液位管理监控器测得该安全泄压阀的第一异常流量信号、该载气槽的第二异常流量信号或该流体的异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
22.如权利要求21所述的流量液位监控安全系统，还包括主要控制器，连接于该流量及该液位管理监控器与该警报器之间，其中该主要控制器还包括逻辑运算单元，用以分别判读该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号，并决定是否产生该警报信号。
23.如权利要求22所述的流量液位监控安全系统，还包括记录单元，连接至该主要控制器，用以记录该流量及该液位管理监控器产生的该第一异常流量信号、该第二异常流量信号与该异常液位信号。
24.如权利要求21所述的流量液位监控安全系统，其中该警报信号为闪动灯号或蜂鸣声。
25.如权利要求21所述的流量液位监控安全系统，其中该第一异常流量信号，为测得该安全泄压阀具有一蒸气流量，用以避免蒸气供应不稳定的现象，并提供预知蒸气外泄。
26.如权利要求21所述的流量液位监控安全系统，其中该第二异常流量信号，为测得该载气的流量超出预定的正常值。
27.如权利要求21所述的流量液位监控安全系统，其中该异常液位信号，为测得该流体储槽的液位在特定长时间后仍未降至预定液位。
全文摘要
本发明提供一种具有流量及液位自动监控的干燥系统，包括蒸气室(Vapor chamber)，具有干燥腔，用以干燥晶片；流体储槽，连接至该蒸气室，用以储存流体；安全泄压阀，连接至该流体储槽；载气(Carrier gas)槽，连接至该流体储槽，其中该载气槽还具有出口端；流量及液位管理监控器，连接至该安全泄压阀、该载气槽的该出口端及该流体储槽，用以分别监控该安全泄压阀的流量、该载气的流量与该流体储槽的该流体的液位；以及警报器，连接至该流量及液位管理监控器，用以在该流量及液位管理监控器测得该安全泄压阀的第一异常流量信号、该载气的第二异常流量信号或该流体的异常液位信号等其中之一时，产生警报信号。
文档编号F26B25/22GK101093135SQ200610093848
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月20日 优先权日2006年6月20日
发明者钟盛芳, 杨长兴, 蔡守益, 彭裕富, 方建男, 樊敏基, 杨易昌 申请人:力晶半导体股份有限公司