基板处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种基板处理系统，尤其涉及一种使用处理液的基板处理系统。

背景技术：

目前的半导体元件制造方法须进行多种湿工艺，例如蚀刻、清洗及电镀。当进行这些湿工艺时，会使用多种处理液来处理基板，其中处理液例如是蚀刻液、清洗液以及电镀液。处理液在产线中通常会循环，并重复使用，而在处理液的循环中，处理液会存放在回收槽内，其中回收槽能收集使用过的处理液，并将可使用的处理液输出至湿工艺机台，以进行湿工艺。

在某些湿工艺中，处理液的温度会上升。例如，有的蚀刻工艺是使用热磷酸来蚀刻氮化硅。当处理液的温度上升到一定的程度时，处理液可能会进入沸腾状态。有时候，处理液的温度虽然足以进入沸腾状态，但因为处理液的内部分子仍未气化，所以还不会沸腾，直到处理液受到扰动，才会突然发生沸腾，产生大量的气体。这种突然发生沸腾的现象称为突沸。由于沸腾会产生大量的气体，所以容易发生爆炸的危险。此外，突沸通常会产生大量的热能，并使处理液喷溅，导致人员可能受到烫伤，或是被具腐蚀性的处理液伤害。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基板处理系统，其利用冷却液供应单元所供应的冷却液来降低处理液的温度，以避免突沸的发生。

本实用新型另提供一种基板处理系统，其能帮助防止突沸的发生。

本实用新型一实施例提出一种基板处理系统，其包括处理装置、回收槽、排液管路以及冷却液供应单元。处理装置使用处理液对基板进行处理。回收槽用以容置处理液。排液管路连通于回收槽，并用以将回收槽内的处理液排出至外部端。冷却液供应单元连通于排液管路，并用以供应冷却液至排液管路，以使冷却液与处理液混合成混合液，其中排液管路用以将混合液排出至外部端。

在本实用新型的一实施例中，上述的基板处理系统还包括连接排液管路的温度监测单元，其用以监测排液管路内流向外部端的混合液的排液温度。当温度监测单元监测到排液温度大于停止门槛值时，排液管路停止排出混合液至外部端。

在本实用新型的一实施例中，上述的基板处理系统还包括连接回收槽的异常温度监测单元，其用以监测回收槽内处理液的温度。冷却液供应单元更连通于回收槽。当异常温度监测单元监测到回收槽内的处理液温度大于或等于异常温度值时，冷却液供应单元供应冷却液至回收槽内的处理液。

在本实用新型的一实施例中，当异常温度监测单元监测到回收槽内的处理液温度大于或等于异常温度值时，温度监测单元停止监测排液温度，且排液管路将回收槽内的处理液排出至外部端。

在本实用新型的一实施例中，上述的基板处理系统还包括排气装置，其连通于回收槽。当异常温度监测单元监测到回收槽内的处理液温度大于或等于异常温度值时，排气装置对回收槽进行排气(exhausting)。

本实用新型另一实施例提出一种基板处理系统，其包括处理装置、回收槽、异常温度监测单元、排液管路、排气装置以及冷却液供应单元。处理装置使用处理液对基板进行处理。回收槽用以容置处理液。异常温度监测单元用以监测回收槽内处理液的温度。排液管路连通于回收槽，并用以将回收槽内的处理液排出至外部端。排气装置连通于回收槽，并用以对回收槽进行排气。冷却液供应单元连通于回收槽，并用以供应冷却液。当异常温度监测单元监测到回收槽内的处理液温度大于或等于异常温度值时，排气装置对回收槽进行排气，而冷却液供应单元供应冷却液至回收槽内的处理液，以使冷却液与处理液混合成混合液，排液管路将混合液排出至外部端。

在本实用新型的一实施例中，当异常温度监测单元监测到回收槽内处理液的温度小于异常温度值时，排气装置以第一排气量排气。当异常温度监测单元监测到回收槽内处理液的温度大于或等于异常温度值时，排气装置以第二排气量排气，其中第二排气量大于第一排气量。

在本实用新型的一实施例中，当异常温度监测单元监测到回收槽内的处理液温度大于或等于异常温度值时，冷却液供应单元供应冷却液至回收槽与排液管路，以在回收槽与排液管路内形成混合液，而排液管路将混合液排出至外部端。

在本实用新型的一实施例中，还包括控制冷却液供应单元供应冷却液至排液管路的流量以及排液管路将回收槽内的混合液排出的流量两者的比值，其中此比值介于2:1至5:1之间。

在本实用新型的一实施例中，上述的回收槽包括处理液容置区以及气体缓冲区。处理液容置于处理液容置区，而处理液所产生的气体释放至气体缓冲区。

在本实用新型的一实施例中，上述的基板处理系统还包括壳体以及漏液侦测单元，其中回收槽与至少一部分排液管路配置于壳体内，而漏液监测单元连接壳体。当漏液侦测单元侦测壳体外出现漏液时，排液管路停止排出处理液至外部端。

基于上述，冷却液供应单元所供应的冷却液不仅能对处理液降温，排除处理液发生突沸的条件，以降低突沸的发生机率。如此，本实用新型能保护现场人员免于遭受突沸与爆炸的危险。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的基板处理系统的示意图。

图2为图1中的温度监测单元的运作流程示意图。

图3是图1中的异常温度监测单元的运作流程示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型一实施例的基板处理系统的示意图。请参阅图1，基板处理系统10包括处理装置100、回收槽200、排液管路300(图1中以斜线区域表示)以及冷却液供应单元400。基板处理系统10可应用于半导体工艺，而处理装置100能使用处理液L1对基板(图未示)进行处理，其中此基板例如是晶圆，但不限于此。上述基板可为基板形式、载板形式、晶圆形式、晶片形式等，并且可为圆型或方型，并不以此为限。处理装置100可应用于湿工艺，例如蚀刻、清洗或电镀，而处理液L1可为蚀刻液、清洗液或电镀液。所以，处理装置100可为蚀刻、清洗或电镀设备。处理装置100还可应用于单基板湿工艺、多基板湿工艺、单一方晶片锡球下金属蚀刻、薄化晶圆支撑/剥离、贴合/剥离工艺、碳化硅再生晶圆或再生硅晶圆，但不以此为限。

回收槽200能容置处理液L1，并且可以包括处理液容置区210以及气体缓冲区220。处理液L1容纳于处理液容置区210，其中处理液L1所产生的气体会释放至气体缓冲区220，而设置气体缓冲区220有助于当处理液L1产生大量气体时之缓冲空间。当可能发生突沸条件时，气体缓冲区220有助于回收槽200的设备安全，其中处理液L1所产生的气体是由蒸发而产生。换句话说，处理液L1在回收槽200内所占据的空间定义为处理液容置区210，而由处理液L1产生的气体在回收槽200内所占据的空间定义为气体缓冲区220，其中处理液容置区210与气体缓冲区220会随着回收槽200内处理液L1的量而有所改变。由此可知，处理液L1只有占据回收槽200内的一部分空间，并不充满整个回收槽200。

排液管路300连通于回收槽200，并能将处理液L1从基板处理系统10排出至外部端20。例如，排液管路300能将回收槽200内的处理液L1排出至外部端20。排液管路300可具有开关阀310，其位于回收槽200与外部端20之间的处理液L1输送路径，其中开关阀310可以是电磁阀。当开关阀310关闭时，回收槽200内的处理液L1不会排出至外部端20。当开关阀310开启时，回收槽200内的处理液L1能排出至外部端20。此外，外部端20可以是工厂的废液处理设备，以使工厂能妥善处理处理液L1而不影响环境保护及不造成工安危险。

基板处理系统10还可包括回收管路150a与供液管路150b，其中回收管路150a与供液管路150b连通于处理装置100与回收槽200，以使处理液L1可经由回收管路150a与供液管路150b而在回收槽200与处理装置100之间输送。处理装置100内的处理液L1可经由回收管路150a输送至回收槽200，而回收槽200内的处理液L1可经由供液管路150b输送至处理装置100。如此，处理液L1可在处理装置100与回收槽200之间循环与传输，以供应处理液L1给处理装置100，并充分利用处理液L1。

在图1所示的实施例中，基板处理系统10还可包括药液供应单元700，其连通于回收槽200。药液供应单元700能供应处理液L1给回收槽200，以补充处理液L1。在回收槽200内的旧处理液L1全部排放到外部端20之后，药液供应单元700能供应新的处理液L1给回收槽200，以取代旧处理液L1。另外，须说明的是，在其他实施例中，基板处理系统10也可不包括药液供应单元700，而整个回收槽200可以替换成新的回收槽200。例如，回收槽200可以是供应商所提供原先容置处理液L1的容器，即供应商是将处理液L1与装有此处理液L1的回收槽200一起提供，所以回收槽200也可以被替换。因此，图1所示的药液供应单元700仅供举例说明，并非限定基板处理系统10一定要包括药液供应单元700。

冷却液供应单元400连通于排液管路300，并能供应冷却液至排液管路300，以使冷却液与排液管路300内的处理液L1混合成混合液。冷却液可与处理液L1产生化学反应，以降低处理液L1的毒性。或者，冷却液与处理液L1之间也可不产生化学反应，仅进行冷却降温。以此为例，冷却液可为去离子水而冷却液供应单元400可连接于厂房的去离子水来源或装有冷却液的储液槽。

冷却液供应单元400可具有冷却液管路410a与开关阀420，其中冷却液管路410a连通于排液管路300，而开关阀420装设于冷却液管路410a与排液管路300之间。当开关阀420开启时，冷却液供应单元400能经由冷却液管路410a供应冷却液至排液管路300。当开关阀420关闭时，冷却液供应单元400会停止供应冷却液至排液管路300。

在冷却液与处理液L1混合以前，冷却液的温度可以低于处理液L1，以使上述混合液的温度能低于处理液L1的温度。所以，冷却液能降低处理液L1的温度，从而防止处理液L1发生突沸后温度过高，影响排液管路300及外部端20的安全。由于冷却液供应单元400连通于排液管路300，因此排液管路300也能将上述混合液排出至外部端20。也就是说，排液管路300会排出已降低温度的混合液给工厂进行后续废液处理。

基板处理系统10还包括连接排液管路300的温度监测单元510，其用以监测排液管路300内流向外部端20的处理液L1的排液温度。所以，温度监测单元510会监测外部端20所收到的处理液L1的温度。温度监测单元510实质上为温度计，并具有用来进行温度量测的探测部。在本实施例中，温度监测单元510实质上可为电子式温度计，并具有用来量测液体(例如处理液L1或混合液)温度的金属探针。排液管路300可具有开关阀320，其中开关阀320可位于温度监测单元510与外部端20之间的输送路径，并位于排液管路300的尾段。因此，开关阀320可作为排液管路300排放至外部端20的最后阀门，即排液管路300内的液体(例如混合液或处理液L1)最后是否排放到外部端20会由开关阀320决定。

图2为图1中的温度监测单元的运作流程示意图。请参阅图1与图2，在温度监测单元510的运作流程中，首先，执行步骤S101，启动温度监测单元510来监测排液管路300内流向外部端20的处理液L1的排液温度。也就是说，启动后的温度监测单元510会不中断地量测排液管路300内流向外部端20的处理液L1温度(即排液温度)。接着，执行步骤S102，监测处理液L1的排液温度是否大于停止门槛值。

当温度监测单元510监测到排液温度大于停止门槛值时，执行步骤S103，令排液管路300停止排出处理液L1至外部端20，即开关阀320会关闭，让排液管路300内的处理液L1停止排放到外部端20。当温度监测单元510监测到排液温度小于停止门槛值时，执行步骤S104，令排液管路300排出处理液L1至外部端20，即开关阀320会开启，让处理液L1排放到外部端20。如此，外部端20所输出的处理液L1温度不会大于停止门槛值，从而有利于工厂进行废液处理。

此外，温度监测单元510可具有微处理器，其储存停止门槛值，而开关阀320可为电磁阀，并电连接温度监测单元510的微处理器，以使温度监测单元510能控制开关阀320关闭及开启。因此，图2所示的步骤S101至S104可由温度监测单元510的微处理器来执行。此外，微处理器还可以设定停止门槛值来配合不同种类的处理液L1。

特别一提的是，在其他实施例中，在温度监测单元510进行监测的期间，冷却液供应单元400可以经由冷却液管路410a供应冷却液至排液管路300，以形成混合液，而温度监测单元510会监测排液管路300内流向外部端20的混合液的排液温度。与图2所示的温度监测单元510运作流程相似，当温度监测单元510监测到上述混合液的排液温度大于停止门槛值时，排液管路300会停止排出混合液至外部端20。由此可知，在温度监测单元510进行监测的期间，冷却液供应单元400可以供应或不供应冷却液至排液管路300，以使温度监测单元510监测排液管路300内流向外部端20的混合液或处理液L1的排液温度。

温度监测单元510会在基板处理系统10处于正常状态时进行监测。一旦基板处理系统10处于异常状态，例如回收槽200内的处理液L1温度过高时，温度监测单元510会停止监测处理液L1的排液温度，而排液管路300会将回收槽200内的处理液L1排出至外部端20，以避免回收槽200内的高温处理液L1危害到现场人员。详细而言，基板处理系统10还包括连接回收槽200的异常温度监测单元520，其用以监测回收槽200内处理液L1的温度，以决定是否将回收槽200内温度过高的处理液L1排出至外部端20。此外，异常温度监测单元520实质上为温度计(例如电子式温度计)，并具有用来进行温度量测的探测部，像是用来量测液体温度的金属探针。

图3是图1中的异常温度监测单元的运作流程示意图。请参阅图1与图3，在异常温度监测单元520的运作流程中，执行步骤S201，启动异常温度监测单元520监测回收槽200内处理液L1的温度。换句话说，启动后的异常温度监测单元520会不中断地量测回收槽200内处理液L1的温度。接着，执行步骤S202，监测回收槽200内处理液L1的温度是否大于或等于异常温度值，其中异常温度值会大于停止门槛值，且异常温度值所对应的温度能让处理液L1进入沸腾状态或是即将进入沸腾状态的警戒温度。换句话说，当处理液L1的温度处于异常温度值对应的温度时，处理液L1可能会发生突沸。

当异常温度监测单元520监测到回收槽200内的处理液L1温度大于或等于异常温度值时，表示回收槽200内的处理液L1温度过高，很可能会发生突沸而导致工安事故。此时，会立刻执行步骤S203与步骤S204，即停止温度监测单元510监测排液温度，并令排液管路300将回收槽200内的处理液L1排出至外部端20，以避免现场人员遭到高温的处理液L1伤害，并且防止回收槽200发生爆炸。此外，基板处理系统10还可包括装设于排液管路300的帮浦155，其中帮浦155能抽取回收槽200内的处理液L1，从而有助于将处理液L1排出至外部端20。

冷却液供应单元400更连通于回收槽200，并且能供应冷却液至回收槽200。具体而言，冷却液供应单元400还可具有冷却液管路410b与开关阀430，其中冷却液管路410b连通于回收槽200，而开关阀430装设于冷却液管路410b。当开关阀430开启时，冷却液供应单元400能经由冷却液管路410b供应冷却液至回收槽200。当开关阀430关闭时，冷却液供应单元400停止供应冷却液至回收槽200。

在执行步骤S204之前，可以令冷却液供应单元400供应冷却液至回收槽200内的处理液L1，即开启开关阀430让冷却液输送至回收槽200，以使冷却液与处理液L1混合成混合液，进而降低回收槽200内处理液L1的温度。在执行步骤S204中，排液管路300会将上述包括处理液L1的混合液排出至外部端20。如此，可以降低回收槽200内处理液L1的温度，以减少发生突沸的机率或是降低发生突沸后对回收槽200之设备危害，而且也让温度较低的混合液排放到外部端20，从而有利于工厂进行废液处理。

值得一提的是，冷却液供应单元400连通于排液管路300，所以冷却液供应单元400不仅能供应冷却液至回收槽200，而且也能供应冷却液至排液管路300。因此，在冷却液供应单元400供应冷却液至回收槽200的期间，开关阀420会开启，以使冷却液供应单元400也能供应冷却液至排液管路300，让在回收槽200与排液管路300内形成混合液。之后，排液管路300会将排液管路300内与回收槽200内的混合液排出至外部端20。在一实施例中，还包括控制冷却液供应单元400供应冷却液至排液管路300的流量以及排液管路300将回收槽200内的混合液排出的流量两者的比值，其中此比值可以介于2:1至5:1之间。

当异常温度监测单元520监测到回收槽200内的处理液L1温度没有大于或等于(即小于)异常温度值时，表示处理液L1温度没有过热，不会发生突沸，而基板处理系统10处于正常状态。此时，执行步骤S205，维持温度监测单元510监测排液温度，而开关阀420与430皆被关闭，以使冷却液供应单元400不供应冷却液。

须说明的是，在图1所示的实施例中，冷却液供应单元400连通于排液管路300以及回收槽200，但在其他实施例中，冷却液供应单元400可以仅连通于排液管路300与回收槽200其中一者，所以冷却液供应单元400可以只供应冷却液至回收槽200或排液管路300。因此，冷却液供应单元400不限定一定要皆连通回收槽200与排液管路300。换句话说，冷却液供应单元400可以只供应冷却液给回收槽200或排液管路300。

基板处理系统10还可包括排气装置600，其连通于回收槽200。排气装置600能对回收槽200进行排气(exhausting)，以释放气体缓冲区220内的气体，从而降低回收槽200内的压力。当异常温度监测单元520监测到回收槽200内的处理液L1温度大于或等于异常温度值时，不仅执行图2中的步骤S203与S204，令冷却液供应单元400供应冷却液给回收槽200与排液管路300其中至少一者，而且还令排气装置600对回收槽200进行排气，以降低回收槽200内的压力，从而减少回收槽200发生爆炸的机率。

排气装置600可包括阀件及/或抽风机，并且能以不同的排气量来对回收槽200排气，以调节回收槽200内的压力，其中上述阀件例如是蝴蝶阀或球阀。排气装置600能依据异常温度监测单元520所监测到的处理液L1温度来调整排气量。当异常温度监测单元520监测到回收槽200内处理液L1的温度小于异常温度值时，排气装置600会以第一排气量来排气。或者，排气装置600也可以不排气。当异常温度监测单元520所测得的回收槽200内处理液L1的温度大于或等于异常温度值时，排气装置600会以第二排气量来排气，其中第二排气量大于第一排气量，以使回收槽200内的压力能有效降低，防止回收槽200损害，进而让现场人员避免受到伤害。

请参阅图1，基板处理系统10还可包括壳体S1以及漏液侦测单元800。回收槽200与至少部分排液管路300配置于壳体S1内，以使壳体S1能保护回收槽200与至少部分排液管路300。以图1为例，除了处理装置100外，基板处理系统10的其他元件，例如温度监测单元510以及异常温度监测单元520，都配置于壳体S1内。如此，壳体S1能保护基板处理系统10大部分元件。漏液侦测单元800连接壳体S1，并能侦测出现于壳体S1外的漏液，例如处理液L1，其中漏液侦测单元800例如是漏液感测器或漏液检测带。当漏液侦测单元800侦测壳体S1外出现漏液时，排液管路300会停止排出处理液L1至外部端20，以保护现场人员。纵使异常温度监测单元520已监测到回收槽200内的处理液L1温度大于或等于异常温度值，排液管路300仍停止排出处理液L1至外部端20，以保护现场人员不受处理液L1的伤害。

特别一提的是，基板处理系统10可通讯连接控制装置90。控制装置90例如是桌上型电脑或工业电脑，而基板处理系统10可电连接或无线连接控制装置90。所以，基板处理系统10可利用有线网路或无线网路来通讯连接控制装置90。也就是说，控制装置90能经由有线网路或无线网路来控制基板处理系统10，例如远端或近端控制基板处理系统10。

换句话说，控制装置90能以有线或无线的方式来通讯连接基板处理系统10的电性装置：处理装置100、帮浦155、开关阀310、420与430、排气装置600以及异常温度监测单元520。利用控制装置90，基板处理系统10能执行图3中的步骤S201至S205，并控制开关阀420与430，让冷却液供应单元400供应冷却液至回收槽200与排液管路300其中至少一者。此外，基板处理系统10还能利用控制装置90来设定上述异常温度值以及排气装置600的第一与第二排气量。

另外，在本实用新型的其中一实施例中，温度监测单元510可以不具有任何微处理器，而温度监测单元510与开关阀320皆以有线或无线的方式来通讯连接控制装置90，以使控制装置90能控制温度监测单元510与开关阀320，从而执行图2中的步骤S101至S104。因此，图2中的步骤S101至S104也可利用控制装置90来执行，不限定只由温度监测单元510的微处理器来执行。此外，基板处理系统10也可利用控制装置90来设定上述停止门槛值，所以停止门槛值也不限定只由上述微处理器来设定。

综上所述，冷却液供应单元所供应的冷却液不仅能对处理液降温，排除处理液突沸的条件，以降低突沸发生机率及安全管控突沸发生后之排除机制，而且还能使排出至外部端的处理液具有较低的温度。如此，不仅能保护现场人员免于遭受突沸与设备损害所引发的危险，而且也能减轻外部端(工厂)在废液处理上的负担。其次，本实用新型还利用异常温度监测单元来监测回收槽内的处理液温度，让冷却液供应单元可以适时地供应冷却液至处理液，以防止突沸的发生及安全管控突沸发生后之排除机制。此外，本实用新型还利用排气装置来排出回收槽内的气体，以避免回收槽损害。

以上所述，仅是本实用新型的实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。