流体输送装置的制作方法

本发明为关于一种流体输送装置，特别是可排出含有气泡的部分流体的流体输送装置。

背景技术：

一般在用化学液对基板进行清洁或蚀刻工艺时，化学液是存放在一液体循环系统里。液体循环系统具有一储存槽、一泵和一流通管，储存槽用以储存化学液并连接流通管，泵设置于储存槽底部且设有旋转扇；旋转扇可以旋转以搅动化学液，以驱使储存槽内的化学液流向流通管。流通管上设置有输出口，输出口用以输出液体至晶圆上，以便对基板进行清洁或蚀刻工艺。

然而，当旋转扇旋转而搅动化学液时，或是化学液进行反应时，皆会让化学液产生气泡，且该些气泡会卡在旋转扇周围或内部。当旋转扇卡住的气泡量累积到一定程度时，会使得旋转扇空转，且进一步得造成液体输送中断，甚至是让旋转扇的旋转马达毁坏。

因此，有必要提供一种新的液体循环系统，其可排出旋转扇周围的液体所含的气泡。

技术实现要素：

本发明的主要目的为在提供一种可排出含有多个气泡的部分流体的流体输送装置。

为达成上述的目的，本发明的一种流体输送装置。流体输送装置包括一槽体、一流体驱动件、一主循环管路和一气泡排除件。槽体用以容纳一流体。流体驱动件包括一流体驱动室和一旋转扇。流体驱动室连通于槽体下方。旋转扇位于流体驱动室内。当旋转扇旋转时，槽体内的流体受到旋转扇带动而从流体驱动室流出，并在流体驱动室内形成含有多个气泡的一部分流体。主循环管路包括一第一端和一第二端。第一端连通流体驱动室。第二端连通槽体，第一端和第二端为主循环管路相对的两端。气泡排除件连通主循环管路，气泡排除件用以排出流体驱动室内的含有多个气泡的部分流体。

根据本发明之一实施例，其中气泡排除件更包括一第一管路和一气体供应部，第一管路连通流体驱动室；气体供应部设于第一管路并提供一负压，气泡排除件藉由负压而将流体驱动室内的含有多个气泡的部分流体排出。

根据本发明之一实施例，其中气泡排除件更包括一第一管路、一第二管路和一供气部，该第一管路连通该流体驱动室，第二管路连通第一管路和槽体，供气部设于第二管路，供气部朝第二管路和槽体的连接处提供一正压，以使第一管路产生一相对负压。

根据本发明之一实施例，其中气泡排除件更包括一流量控制阀，流量控制阀设于第一管路，以控制流过第一管路的流体的流量。

根据本发明之一实施例，其中气泡排除件更包括一第三管路和一排液控制阀，第三管路连通流体驱动室，排液控制阀设于第三管路，以控制排出流体驱动室内的含有多个气泡的部分流体。

根据本发明之一实施例，流体输送装置更包括一气泡过滤件，气泡过滤件设于主循环管路。

根据本发明之一实施例，气泡排除件启动预设时间，以将流体驱动室内含有多个气泡的部分流体排出，接着启动旋转扇以将流体输送至主循环管路。

根据本发明之一实施例，气泡排除件持续运作，以将流体驱动室内含有多个气泡的部分流体持续排出。

根据本发明之一实施例，流体输送装置更包括一压力感测件，压力感测件设置于主循环管路并电性连接气泡排除件和旋转扇；当压力感测件检测流体的一压力低于一第一压力值时，气泡排除件排出流体驱动室内的含有多个气泡的部分流体。

根据本发明之一实施例，其中当压力感测件检测流体的一压力低于一第一压力值时，气泡排除件启动预设时间，以排出流体驱动室内的含有多个气泡的部分流体，且旋转扇停止旋转，当预设时间结束后，气泡排除件停止排出该部分流体，且旋转扇开始旋转以使流体从流体驱动室流入第一端。

根据本发明之一实施例，其中当压力感测件检测流体的压力低于一第二压力值时，压力感测件控制旋转扇的旋转速度提升，以增加从流体驱动室流出的流体的流量。

根据本发明之一实施例，主循环管路更包括至少一流体输出部，至少一流体输出部用以输出流体至外部，其中压力感测件控制旋转扇的旋转速度，以控制从流体驱动室供给流体输出部的流体的流量。

根据本发明之一实施例，其中第二压力值高于第一压力值。

藉由本发明的流体输送装置的结构，可以输送流体至基板处理件的基板上，并且可以藉由流体的压力变化而自动检测气泡的含量，以便在气泡的含量过高时，藉由气泡排除件将含有多个气泡的部分流体自流体驱动室排出，以避免气泡卡在内部结构上而造成内部结构毁坏或妨碍流体输送。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的流体输送装置的示意图。

图2为本发明的第一实施例的流体输送装置的系统架构图。

图3为本发明的第二实施例的流体输送装置的示意图。

图3a为本发明的第二实施例的第一管路和第二管路的连接处的剖面图。

图4为本发明的第二实施例的流体输送装置的系统架构图。

图5为本发明的第三实施例的流体输送装置的示意图。

图5a为本发明的第三实施例的另一态样的流体输送装置的示意图。

图6为本发明的第三实施例的流体输送装置的系统架构图。

其中附图标记为：

流体输送装置1、1a、1b、1c

槽体10

流体驱动件20

流体驱动室21

旋转扇22

主循环管路30

第一端31

第二端32

流体输出部33

气泡排除件40、40a、40b、40c

第一管路41

气体供应部42

流量控制阀43

出口44

第二管路45

供气部46

第三管路47

排液控制阀48

压力感测件50

气泡过滤件60

控制件70

基板处理件200

气泡b

流体l

移动方向m、m1

基板w

第一流动方向x、x1、x2

第二流动方向y、y1

第三流动方向z

具体实施方式

为能让贵审查委员能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。

以下请参考图1和图2关于本发明的第一实施例的流体输送装置。图1为本发明的第一实施例的流体输送装置的示意图。图2为本发明的第一实施例的流体输送装置的系统架构图。

如图1和图2所示，本发明的流体输送装置1用以输送一流体l至基板处理件200的基板w上。流体l例如为化学液或水，其可对基板w进行蚀刻或清洗工艺。流体输送装置1包括一槽体10、一流体驱动件20、一主循环管路30、一气泡排除件40、一压力感测件50、一气泡过滤件60和一控制件70。

在本发明的第一实施例之中，槽体10为一筒状槽，用以容纳一流体l。流体驱动件20包括一流体驱动室21和一旋转扇22。流体驱动室21连通于槽体10下方，流体驱动室21用以让槽体10内的流体l集中往流体驱动室21的底部流动。旋转扇22位于流体驱动室21内，并位于流体驱动室21的底部。当旋转扇22旋转时，流体l会受到旋转扇22带动而从槽体10内流至流体驱动室21后再沿着第一流动方向x流出，其中流体l于反应过程中、流体l相互冲击的过程或是旋转扇22搅动时，都有可能会于流体l中产生多个气泡b；当流体l从槽体10内流至流体驱动室21时，会将多个气泡b从槽体10带往流体驱动室21而于流体驱动室21内形成多个气泡b，或是旋转扇22搅动时在流体驱动室21内形成多个气泡b，且多个气泡b容易在旋转扇22搅动时，卡在旋转扇22周围或是流体驱动室21的顶部壁面。于本发明中，所举例的流体驱动室21和槽体10连通的结构以及流体驱动室21的顶部壁面的结构，仅是作为举例，流体驱动室21和槽体10的结构并不以本实施例的图示态样为限；只要会使含有多个气泡b的一部分流体l影响流体驱动件20运作的流体驱动室21和槽体10的结构，即为本发明所欲表达的结构，并不以此为限。

在本发明的第一实施例之中，主循环管路30用以让从流体驱动室21流出的流体l，沿着第一流动方向x流动而输出至外部，再沿着第一流动方向x2流回槽体10，主循环管路30包括一第一端31、一第二端32和多个流体输出部33。第一端31连通流体驱动室21，第一端31用以接收从流体驱动室21流出的流体l。第二端32连通槽体10，第二端32用以让流体l沿着第一流动方向x2流回槽体10。第一端31和第二端32是主循环管路30上的相对两端。多个流体输出部33位于第一端31和第二端32之间，多个流体输出部33用以输出流体l至外部的基板处理件200，以使流体l对基板处理件200上的基板w进行蚀刻或清洗工艺。各个流体输出部33可设有阀门以控制输出至外部的流体l的流量。本实施例的流体输出部33的数量为多个，但流体输出部33的数量也可依照设计需求而变更为一个。

在本发明的第一实施例之中，气泡排除件40透过主循环管路30连通流体驱动室21，气泡排除件40用以于一预设时间内启动，以排出流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l，并且在预设时间结束后，旋转扇22会启动以将流体l输送至主循环管路30；或者气泡排除件40也可设计为持续运作，以将流体驱动室21内含有多个气泡b的部分流体l持续排出。第一实施例的气泡排除件40包括一第一管路41、一气体供应部42、一流量控制阀43和一出口44。第一管路41透过主循环管路30连通流体驱动室21。气体供应部42设于第一管路41并透过吸引力而对第一管路41提供一负压；气泡排除件40可藉由负压而吸引流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l，并将吸引到的含有多个气泡b的部分流体l排放至外部。流量控制阀43设于第一管路41，以控制流过第一管路41的流体l的一流量。出口44设于气体供应部42，出口44用以让气体供应部42藉由负压而吸引的含有多个气泡b的部分流体l流出至外部，以使含有多个气泡b的部分流体l从流体输送装置1中排出。

在本发明的第一实施例之中，气泡过滤件60设于主循环管路30，并位于第一端31和第二端32之间。气泡过滤件60例如为滤网，其用以过滤流体l，以避免未被负压吸引至第一管路41的含有多个气泡b的部分流体l流至流体输出部33进而对基板w造成污染。控制件70例如为一中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，控制件70电性连接旋转扇22、气泡排除件40的气体供应部42和压力感测件50，控制件70用以控制和协调流体输送装置1的各个电子组件运作，例如控制气体供应部42运作，或是控制旋转扇22的旋转速度。

在本发明的第一实施例之中，压力感测件50设置于主循环管路30，并电性连接气泡排除件40的气体供应部42、旋转扇22和控制件70，压力感测件50用以感测流体驱动室21内或者主循环管路30内的流体l的压力，并藉由压力的变化而传送讯号给控制件70，以使控制件70根据讯号而控制气泡排除件40和旋转扇22运作；藉此，压力感测件50可透过控制件70而控制旋转扇22的一旋转速度，以控制从流体驱动室21流出的流体l的流量，并控制从流体驱动室21供给流体输出部33的流体l的流量。

当压力感测件50检测到流体l的压力低于一第一压力值时，压力感测件50会传送一第一电子讯号给控制件70，而控制件70会根据第一电子讯号控制气泡排除件40和旋转扇22；此时，受到控制件70控制的气泡排除件40的气体供应部42便会于一预设时间内启动而产生负压，且受到控制件70控制的旋转扇22会停止旋转，以使流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l顺利得被负压吸引至第一管路41，并沿着第二流动方向y流到出口44，再从出口44流出至外部，如此一来即可排出含有多个气泡b的部分流体l。当预设时间结束后，控制件70会控制气泡排除件40的气体供应部42停止运作并停止产生负压，使得流体l不会再被负压吸引；另外，控制件70也会控制旋转扇22重新开始旋转，以继续使流体l从流体驱动室21流入第一端31。

当压力感测件50检测流体l的压力低于一第二压力值时，压力感测件50会传送一第二电子讯号给控制件70，控制件70会控制旋转扇22，使旋转扇22的旋转速度提升，以增加从流体驱动室21流出的流体l的流量。本发明的第二压力值高于第一压力值。

当要运用本发明的流体输送装置1输送流体l至基板处理件200的基板w上时，可提供流体l至槽体10，流体l会储存于槽体10并流至流体驱动室21；接着，控制件70会控制旋转扇22旋转，使得流体驱动室21内的流体l受到旋转扇22带动，而从流体驱动室21沿着第一流动方向x流至主循环管路30的第一端31；同时，流体l会受到旋转扇22搅动而在流体驱动室21内形成多个气泡b。沿着第一流动方向x流动的流体l流经多个流体输出部33时，会沿着第一流动方向x1流动，而从流体输出部33输出至外部的基板处理件200的基板w上，如此一来即可对基板w进行工艺。另外，未流入多个流体输出部33的流体l会继续沿着第一流动方向x2流向第二端32，最后再流回槽体10。

在流体l受到旋转扇22搅动而在流体驱动室21内形成多个气泡b时，多个气泡b会影响流体l的压力，使得压力逐渐降低。或是受流体输出部33输出流体l至外部的基板处理件200，使得压力改变。当压力下降至低于第二压力值时，压力感测件50会传送第二电子讯号给控制件70，控制件70会控制旋转扇22，使旋转扇22的旋转速度提升，以增加从流体驱动室21流出的流体l的流量，以增进流体l流入第一端31的效率。

当压力下降至低于第一压力值时，压力感测件50会传送第一电子讯号给控制件70，控制件70会根据第一电子讯号而控制气泡排除件40和旋转扇22；此时，受到控制件70控制的气泡排除件40的气体供应部42便会于预设时间内运作而产生负压，且受到控制件70控制的旋转扇22会停止旋转，以使流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l顺利得被负压吸引至第一管路41，并沿着第二流动方向y流到出口44，再从出口44流出至外部；如此一来，即可排出流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l。当预设时间结束后，控制件70会控制气泡排除件40的气体供应部42停止运作并停止产生负压，使得流体l不会再被负压吸引；另外，控制件70也会控制旋转扇22重新开始旋转，以继续使流体l从流体驱动室21流入主循环管路30的第一端31，而从流体输出部33输出至外部。另外，若是具有气泡b的流体l未被吸引至第一管路41，则当该流体l流经气泡过滤件60时，气泡过滤件60也可以过滤流体l内的气泡b，并且让过滤后的流体l再从第二端32回流至槽体10。

以下请参考图3至图4关于本发明的第二实施例的流体输送装置。图3为本发明的第二实施例的流体输送装置的示意图。图3a为本发明的第二实施例的第一管路和第二管路的连接处的剖面图。图4为本发明的第二实施例的流体输送装置的系统架构图。

如图3、图3a和图4所示，第二实施例与第一实施例的差别在于，在第二实施例的流体输送装置1a之中，气泡排除件40a不包括气体供应部42和出口44，且气泡排除件40a更包括一第二管路45和一供气部46。第一管路41连通流体驱动室21，第二管路45连通第一管路41和槽体10，第二管路45用以让含有多个气泡b的部分流体l流回槽体10，且第二管路45和第一管路41的连接处是根据伯努利定律(bernoulli'sprinciple)而设计，其可在气体沿着移动方向m移动时，在第二管路45和槽体10的连接处产生一正压，并连带着吸引流体l至第一管路并沿着移动方向m1移动至第二管路45。供气部46设于第二管路45并电性连接控制件70。于本发明中，供气部46可为厂务供气端或是可移动式气体加压设备，但供气部46的种类不以本发明的举例为限，供气部46可为其他能提供气体的设备。供气部46可提供沿着移动方向m移动的气体，以朝第二管路45和槽体10的连接处提供一正压；根据伯努利定律，在供气部46往第二管路45和槽体10的连接处提供一正压时，会同时在第一管路41产生一相对负压，藉此，可透过该相对负压而吸引流体l至第一管路41。于本发明中，仅举一种可达成伯努利定律特性的结构，然而其结构可依实际需求而设计不同的结构，其结构不以本发明的举例为限。

在第二实施例中，当流体l的压力下降至低于第一压力值时，压力感测件50会传送第一电子讯号给控制件70，控制件70会根据第一电子讯号而控制气泡排除件40的供气部46和旋转扇22；此时，受到控制件70控制的气泡排除件40的供气部46便会于预设时间内启动而朝第二管路45和槽体10的连接处提供一正压，同时在第一管路41和主循环管路30的连接处产生一相对负压；另外，受到控制件70控制的旋转扇22会停止旋转，以使流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l顺利得被相对负压吸引至第一管路41，并沿着第二流动方向y1流到槽体10；如此一来，即可排出流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l。当预设时间结束后，控制件70会控制气泡排除件40的供气部46停止运作并停止产生相对负压，使得流体l不会再被相对负压吸引；另外，控制件70也会控制旋转扇22重新开始旋转，以继续使流体l从流体驱动室21流入第一端31，而从流体输出部33输出至外部。

以下请参考图5至图6关于本发明的第三实施例的流体输送装置。图5为本发明的第三实施例的流体输送装置的示意图。图5a为本发明的第三实施例的另一态样的流体输送装置的示意图。图6为本发明的第三实施例的流体输送装置的系统架构图。

如图5和图6所示，第三实施例与第二实施例的差别在于，在第三实施例的流体输送装置1b之中，气泡排除件40b更包括一第三管路47和一排液控制阀48，第三管路47透过主循环管路30连通流体驱动室21，并用以将流体l输送至外部。排液控制阀48设于第三管路47并电性连接控制件70，排液控制阀48用以控制排出流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l。

于第三实施例中，当供气部46故障或无法正常提供正压和相对负压时，可以运用排液控制阀48来排出含有多个气泡b的部分流体l。然而第三实施例的流体输送装置1c也可以设计为图5a的态样，其中气泡排除件40c仅由第三管路47和排液控制阀48组成，当压力下降至低于第一压力值时，可以运用排液控制阀48来排出含有多个气泡b的部分流体l。排液控制阀48为一阀门，当排液控制阀48的阀门开启时，可以让主循环管路30内的流体l受到重力牵引而沿着第三流动方向z流入第三管路47，以使流体l流向外部；当排液控制阀48的阀门关闭时，流体l则无法穿过阀门。因此，当供气部46故障或无法正常提供正压和相对负压时，可运用控制件70控制排液控制阀48的阀门开启，让主循环管路30内的流体l受到重力牵引而沿着第三流动方向z流入第三管路47并流向外部，如此一来即可排出流体驱动室21内的含有多个气泡b的部分流体l。于本发明中，是以流体驱动件20和气泡排除件40分别作动作为举例，实际上前述两者可为同时作动，即流体驱动件20输送流体l至主循环管路30时，同时启动气泡排除件40以将含有多个气泡b的部分流体l排出流体驱动室21，并不以本发明的举例为限。

本发明所提及的基板可为载板形式、晶圆形式、芯片形式等，并且可为圆型、方型，并不以此为限。并且藉由本发明的流体输送装置可应用于湿工艺(清洗、蚀刻等)，例：单基板湿工艺、多基板湿工艺、单一方芯片锡球下金属蚀刻、薄化晶圆支撑/剥离、碳化硅再生晶圆、再生硅晶圆等，并不以此为限。

藉由本发明的流体输送装置的结构，可以输送流体l至基板处理件200的基板w上，并且可以藉由流体l的压力变化而判断气泡b的含量，以便在气泡b的含量过高时，藉由气泡排除件40、40a、40b将含有多个气泡b的部分流体l自流体驱动室21排出，以避免气泡b卡在内部结构上而造成内部结构毁坏或妨碍流体l输送。

需注意的是，上述仅为实施例，而非限制于实施例。譬如此不脱离本发明基本架构者，皆应为本专利所主张的权利范围，而应以权利要求为准。