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    一種清洗裝置，包括一上層部、一中層部以及一底層部。前述上層部具有一第一開口，前述中層部連接上層部，具有一入口、一環狀通道以及一第二開口，其中入口位於中層部之一側邊，環狀通道與入口相連通，且第二開口與第一開口相連通，前述底層部連接中層部，具有一貯液池以及一第三開口，其中第三開口與第二開口以及貯液池相連通。
    公开号:TW201306947A
    申请号:TW101103851
    申请日:2012-02-07
    公开日:2013-02-16
    发明作者:Yen-Shao Peng；Chia-Hao Hsueh；Kuo-Hsing Teng
    申请人:Visera Technologies Co Ltd；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    清洗系統、清洗裝置及使用清洗裝置之方法
    本發明係有關於一種清洗裝置，特別係有關於一種提供給製程設備使用之清洗裝置，其中前述之製程設備並使用一製程用液體。
    傳統的製程設備，例如旋轉塗佈設備，通常包含許多引導製程用流體的管路。第1圖表示一個與排液管P2及排出管P1連接的習知旋轉塗佈設備C，在如光微影製程的半導體製程中，可將一基板S裝設於旋轉塗佈設備C的夾盤上。如第1圖中的箭號A1、A2所示，當基板S開始轉動時，含有光阻劑和清洗劑(例如光阻稀釋劑)之流體會被沖離基板S表面，並經由排出管P1排出旋轉塗佈設備C。
    一般來說，排液管P2可經由管夾裝置P12而與旋轉塗佈設備C的排出管P1相連。然而，由於排液管P2很長，光阻劑往往會在管內結晶及沉澱，如此將容易造成排液管P2在第1圖中區域R1的阻塞。在排液管P2內剩餘的液體隨後流入排泄槽T，並經由一彎管P3排入管路設備系統。然而，光阻劑仍可能在彎管P3內產生結晶及沉澱，進而造成彎管P3在區域R2的阻塞。
    有鑑於此，本發明針對製程設備提供了一種清洗裝置，藉以改善前述管路內所產生的阻塞問題。
    本發明之目的在於提供一種清洗裝置，包括一上層部、一中層部以及一底層部。前述上層部具有一第一開口，前述中層部連接上層部，並具有一入口、一環狀通道以及一第二開口，其中入口設置於中層部之一側邊，環狀通道與入口相連通，且第二開口與第一開口相連通。前述底層部連接中層部，並具有一貯液池以及一第三開口，其中第三開口與第二開口以及貯液池相連通。
    於一實施例中，前述中層部更具有複數個通孔，其中該等通孔連接環狀通道，通孔彼此分開，且環狀通道的寬度大於每個通孔的直徑。前述貯液池具有一基座以及形成於基座上之環狀壩體，其中環狀壩體形成一與第三開口相連通之開孔，且環狀壩體具有一傾斜面，該傾斜面環繞開孔。前述之上層部、中層部以及底層部可透過焊接或黏合方式相連。
    本發明更提出一種清洗系統，包括一上層部、一中層部、一下層部、一貯液池，一閥體以及一控制器。前述上層部具有一第一開口，前述中層部連接上層部，並具有一入口、一環狀通道以及一第二開口，其中入口設置於中層部之一側邊，環狀通道與入口相連通，且第二開口與第一開口相連通。前述底層部連接中層部，並具有一貯液池以及一第三開口，其中第三開口與第二開口以及貯液池相連通。前述閥體連接溶劑槽以及中層部的入口，前述控制器連接閥體。
    此外，前述清洗系統更具有一流量計，其中流量計與溶劑槽相連。
    本發明更提出一種使用清洗裝置的方法，包括以下步驟。裝配清洗裝置至一製程設備中。當製程設備中之一製程用液體開始供給時，製程設備傳送一第一訊號至一控制器。由控制器傳送一第二訊號以開啟一閥體。從一溶劑槽引導一溶劑通過閥體至清洗裝置。
    於一實施例中，前述方法更包括以下步驟。當製程用液體開始供給時，將溶劑浸潤一排液管，其中排液管連接清洗裝置。引導溶劑經過複數個通孔至一貯液池。當溶劑超過貯液池的容量時，引導多餘之溶劑經由一傾斜面至一排液管。藉由溶劑可間歇地清洗一排液管。藉由溶劑所揮發的溶劑蒸氣浸潤清洗裝置以及製程設備之一排出管。溶劑包括一光阻稀釋劑或者一稀釋劑。提供一流量計，用以監測溶劑的流量，且可調整流量計以控制溶劑的流量。
    請參考第2圖，本發明一實施例之清洗裝置100係連接旋轉塗佈設備C的排出管P1與排液管P2，其中前述清洗裝置100可與第1圖中的管夾裝置P12裝設在同一個位置，然而其裝設位置並不受限於此。在一個半導體製程中，例如光微影製程時，一基板S係裝設在旋轉塗佈設備C的夾盤C1上，當基板S開始轉動，含有光阻劑和清洗劑(例如光阻稀釋劑)之流體會被沖離基板S表面，並經由排出管P1排出。在本實施例中，前述流體係自清洗裝置100經由排液管P2而流入排泄槽T，排出的液體會依序地經由彎管P3流入管路設備系統(未圖示)。
    請一併參閱第3~6圖，本實施例中之清洗裝置100主要包括一上層部10、一底層部30以及一與上、底層部10、30相連的中層部20。舉例而言，上層部10、中層部20以及底層部30可以透過焊接或黏合方式來裝配，然而清洗裝置100也可以一體成型的方式製造。請參考第3及第4圖，上層部10具有一圓筒狀結構並形成一第一開口101。此第一開口101可與對應之排出管P1相接而達到排出流體的功能。
    如第3至第5圖所示，清洗裝置100內的中層部20與上層部10連接，並包括一個與第一開口101相連通的第二開口201，其中排出管P1係設置在第一、第二開口101、201內。此外，中層部20的側邊20a形成有一入口21，含有光阻稀釋劑或其他稀釋劑之溶劑L可經由入口21進入清洗裝置100。在本實施例中，中層部20還包括了多個通孔23以及與通孔23相連通之環狀通道22。此環狀通道22的寬度為W，且通孔23彼此分開，其中每個通孔23的直徑為D，且環狀通道22的寬度W大於每個通孔23的直徑D。前述溶劑L可依序地流過入口21、環狀通道22及通孔23至底層部30，其中經由前述通孔23可以減低流速並平均分配溶劑L至底層部30。
    如第3圖及第6圖所示，清洗裝置100的底層部30與中層部20相連，且底層部30形成有一第三開口301，前述第三開口301與第二開口201相連通。在本實施例中，排液管P2係設置於底層部30的第三開口301內，因此排出管P1及排液管P2可透過前述清洗裝置100中的第一開口101、第二開口201、第三開口301而互相連通。
    需特別說明的是，前述底層部30另形成有一貯液池30a以保持溶劑L的供給，此貯液池包括一圓形底座31及一形成於圓形底座31上之環狀壩體32。具體來說，環狀壩體32係位於圓形底座31之中心，並形成一位在貯液池30a中央的開孔31a，其中環狀壩體32形成有一傾斜面321，前述傾斜面321係環繞前述開孔31a，且開孔31a與第三開口301相連通。由於溶劑L的劑量可能會超過貯液池30a的容量，在此情況下，多餘的溶劑L可沿著傾斜面321平順地通過開孔31a。隨後，多餘的溶劑L便可進入與排液管P2相連的第三開口301，以達到排出流體的功能。
    如第3圖所示，溶劑L可通過入口21及環狀通道22，並經由位於中層部20的通孔23而進入貯液池30a。當溶劑L超過貯液池30a的容量時，多餘的溶劑L會溢出環狀壩體32及其傾斜面321，進而平順地流入排液管P2。如此一來，排液管P2的內表面P21可被預先浸潤以防止光阻劑的結晶與沈澱。
    請參考第7圖，前述清洗裝置100可設置於一清洗系統1中，前述清洗系統1包括有一控制器200、一溶劑槽300、一流量計310以及一閥體400。在此實施例中，當製程用液體(如光阻劑)供給至旋轉塗佈設備的基板S時，旋轉塗佈設備C會傳送一第一訊號F至控制器200，且控制器200會傳送一第二訊號E至閥體400使其開啟，此時溶劑L可從溶劑槽300被引導通過流量計310及閥體400至清洗裝置100。具體來說，在清洗裝置100中的溶劑L會被引導經過複數個通孔23而到達貯液池30a，當溶劑L超過貯液池的容量時，多餘的溶劑可經由傾斜面321流向與清洗裝置100相連的排液管P2。如此一來，當製程用液體開始供給時，排液管P2便可預先被溶劑浸潤，且能透過流量計310監控並調整溶劑L的流量。
    在製程中，閥體400可在預設的期間內以間歇的方式開啟，當閥體400長時間開啟時，溶劑L可直接往下方流動並沖洗排液管P2及彎管P3(如第8圖的箭號所示)，藉此可防止光阻劑在排液管P2以及彎管P3處產生結晶及沉澱。
    當製程完成後，控制器200會發送一個停止訊號至閥體400，此時閥體400會關閉並禁止溶劑L進入清洗裝置100。在此情況下，貯液池30a內的溶劑L仍會持續揮發成溶劑蒸氣P，藉以浸潤清洗裝置100附近的排出管P1及排液管P2(如第9圖所示)。由於溶劑蒸氣P可清除管路內的結晶及沉澱，因此能防止阻塞，並促使管路暢通。
    在本實施例中，清洗裝置100並不受限於與旋轉塗佈設備C一起裝配，也可與使用製程用液體的其他不同製程設備結合。此外，當製程用液體供給至製程設備的基板S時，控制器200會從該製程設備接收到第一訊號F並送出第二訊號E至閥體400，使溶劑L從溶劑槽300經由閥體400流入清洗裝置100。
    雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    1．．．清洗系統
    100．．．清洗裝置
    10．．．上層部
    101．．．第一開口
    20．．．中層部
    20a．．．側邊
    200．．．控制器
    201．．．第二開口
    21．．．入口
    22．．．環狀通道
    23．．．通孔
    30．．．底層部
    300．．．溶劑槽
    301．．．第三開口
    310．．．流量計
    30a．．．貯液池
    31．．．圓形底座
    31a．．．開孔
    32．．．環狀壩體
    321．．．傾斜面
    400．．．閥體
    C．．．旋轉塗佈設備
    C1．．．夾盤
    D．．．直徑
    E．．．第二訊號
    F．．．第一訊號
    L．．．溶劑
    P．．．溶劑蒸氣
    P1．．．排出管
    P12．．．管夾裝置
    P2．．．排液管
    P21．．．內表面
    P3．．．彎管
    R1、R2．．．區域
    S．．．基板
    T．．．排泄槽
    W．．．寬度
    第1圖表示一習知管夾裝置之示意圖，其中該管夾裝置連接一製程設備(例如旋轉塗佈設備)之排出管以及排液管；
    第2圖表示本發明一實施例之清洗裝置示意圖，其中該清洗裝置連接一旋轉塗佈設備的排出管以及排液管；
    第3圖表示本發明一實施例之清洗裝置剖視圖；
    第4圖表示第3圖中之上層部的剖視圖以及俯視圖；
    第5圖表示第3圖中之中層部的剖視圖以及俯視圖；
    第6圖表示第3圖中之底層部的剖視圖以及俯視圖；
    第7圖表示本發明一實施例之清洗裝置設置於一清洗系統之示意圖；
    第8圖表示本發明一實施例之溶劑向下流動並清洗排液管以及彎管之示意圖；以及
    第9圖表示本發明一實施例之溶劑在一清洗裝置內產生溶劑蒸氣之示意圖。
    100．．．清洗裝置
    10．．．上層部
    20．．．中層部
    30．．．底層部
    101．．．第一開口
    201．．．第二開口
    301．．．第三開口
    21．．．入口
    22．．．環狀通道
    23．．．通孔
    30a．．．貯液池
    32．．．環狀壩體
    321．．．傾斜面
    P1．．．排出管
    P2．．．排液管
    P21．．．內表面
    L．．．溶劑
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種清洗裝置，包括：一上層部，具有一第一開口；一中層部，連接該上層部，具有一入口、一環狀通道以及一第二開口，其中該入口設置於該中層部之一側邊，該環狀通道與該入口相連通，且該第二開口與該第一開口相連通；以及一底層部，連接該中層部，具有一貯液池以及一第三開口，其中該第三開口與該第二開口以及該貯液池相連通。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之清洗裝置，其中該中層部更具有複數個通孔，該等通孔彼此分開並與該環狀通道相連通，且該環狀通道的寬度大於該等通孔的直徑。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之清洗裝置，其中該貯液池具有一底座以及一環狀壩體，該環狀壩體設置於該底座，且該環狀壩體具有一開孔，該開孔與該第三開口相連通，該環狀壩體更形成有一傾斜面，且該傾斜面環繞該開孔。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之清洗裝置，其中該上層部、該中層部以及該底層部可透過焊接或黏合方式相連。
    [5] 一種清洗系統，包括：一上層部，具有一第一開口；一中層部，連接該上層部，具有一入口、一環狀通道以及一第二開口，其中該入口設置於該中層部之一側邊，該環狀通道與該入口相連通，且該第二開口與該第一開口相連通；一底層部，連接該中層部，具有一貯液池以及一第三開口，其中該第三開口與該第二開口以及該貯液池相連通；一溶劑槽；一閥體，連接該溶劑槽以及該中層部的該入口；一控制器，連接該閥體；以及一流量計，該流量計與該溶劑槽相連。
    [6] 一種使用清洗裝置的方法，包括：裝配該清洗裝置至一製程設備中；當該製程設備中之一製程用液體開始供給時，該製程設備傳送一第一訊號至一控制器；由該控制器傳送一第二訊號以開啟一閥體；以及從一溶劑槽引導一溶劑通過該閥體至該清洗裝置。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之使用清洗裝置的方法，更包括：當該製程用液體開始供給時，將該溶劑浸潤一排液管，其中該排液管連接該清洗裝置；由該溶劑閒歇地清洗該排液管；以及由該溶劑所揮發的溶劑蒸氣浸潤該清洗裝置以及該製程設備之一排出管。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述之使用清洗裝置的方法，其中該溶劑包括一光阻稀釋劑或者一稀釋劑。
    [9] 如申請專利範圍第6項所述之使用清洗裝置的方法，更包括：提供一流量計，用以監測該溶劑的流量；以及調整該流量計以控制該溶劑的流量。
    [10] 如申請專利範圍第6項所述之使用清洗裝置的方法，更包括：引導該溶劑經過複數個通孔至一貯液池；以及當該溶劑超過該貯液池的容量時，引導多餘之該溶劑經由一傾斜面至一排液管，其中該排液管連接至該清洗裝置。
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