基板湿处理设备及回收环

技术领域

本揭示涉及一种湿处理设备，特别是涉及一种基板湿处理设备及回收环。

背景技术

在半导体基板的工艺中，需要对半导体基板的元件设置面进行多道处理步骤，包含蚀刻、清洗等湿式处理程序。随着半导体基板的工艺复杂度增加，现已发展出一种基板湿处理机台，其采用一个旋转台对应多个液体回收模组的设计。基板湿处理机台可对旋转台上的基板施加多种不同的化学液体，并且通过对应的回收模组收集所述化学液体。通过施加不同的化学液体可对半导体基板上的多种金属层或其他材料薄膜层进行清洗蚀刻。

在传统的基板湿处理机台中，回收环是采用单一个抽气口的设计。然而，当使用传统的基板湿处理机台清洗蚀刻大面积的基板时，其工艺反应所产生气体的体积量非常庞大。单一个抽气口的设计无法负荷如此大量的气体的排出，故此大量气体无法通过回收环而被有效地排出工艺腔体外。如此将导致残余气体滞留于回收环内部或基板湿处理机台的腔体内部，进而影响基板清洗的功效，甚至导致废气回流而污染基板。

有鉴于此，有必要提出一种基板湿处理设备及回收环，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为解决上述现有技术的问题，本揭示的目的在于提供一种基板湿处理设备及回收环，其通过单一个回收环搭配多个气体回收装置的设计，可解决传统回收环采用单一个抽气设计而导致无法排出大量的大气体的问题。

为达成上述目的，本揭示提供一种基板湿处理设备，包含旋转台、液体供应装置、液体回收装置、和多个气体回收装置。旋转台配置为放置基板。液体供应装置设置在所述旋转台上方，且配置为对所述基板施加工艺液体。液体回收装置，环绕地设置在所述旋转台的周围，并且可沿着垂直方向相对所述旋转台移动，其中所述液体回收装置包含回收环，所述回收环配置为收集所述工艺液体及其混合的气液混合物，以及所述回收环包含多个区域和多个抽气口，且其中之一抽气口对应设置在其中之一区域。多个气体回收装置分别与所述回收环的所述多个抽气口对应连接，以收集所述回收环的对应区域内的所述气液混合物。

在一优选实施例中，每一所述气体回收装置包含风箱、排气管、和集气箱。风箱包含第一连接口和第二连接口，其中所述第一连接口与所述回收环的其中之一所述抽气口连接，使得所述回收环内的所述气液混合物通过所述第一连接口进入所述风箱的内部。排气管与所述风箱的所述第二连接口连接。集气箱与所述排气管连接，配置为收集所述气液混合物以将其排出。

在一优选实施例中，所述液体回收装置包含多个沿着所述垂直方向堆叠设置的所述回收环，以及每一所述气体回收装置包含多个所述风箱和多个所述排气管，并且所述多个风箱通过所述多个排气管连接至所述集气箱，其中所述多个风箱分别与所述多个回收环的相同区域的抽气口对应连接。

在一优选实施例中，所述回收环包含多个挡块，配置为将所述回收环分隔为所述多个区域，并且任两相邻的所述区域内的所述气液混合物无法通过所述挡块而互相流通。

在一优选实施例中，所述回收环还包含接收口和分隔板。接收口与所述旋转台对准。分隔板设置在所述回收环的内部以分隔出内环空间和外环空间，其中所述内环空间承接从所述接收口进入的所述工艺液体及其混合的所述气液混合物，并且所述分隔板阻挡所述工艺液体从所述内环空间流至所述外环空间，以及所述分隔板上形成有多个通孔，使得所述内环空间内的所述气液混合物通过所述多个通孔进入所述外环空间，其中所述多个挡块设置在所述外环空间。

在一优选实施例中，所述回收环还包含液体收集口，与所述内环空间连通，配置为让所述工艺液体从所述液体收集口排出。

在一优选实施例中，所述回收环还包含环形上盖、环形底板、和外环壁。环形底板与所述环形上盖对应设置。外环壁与所述环形上盖的外周缘和所述环形底板的外周缘连接，其中所述多个抽气口设置在所述外环壁上，且与所述多个气体回收装置对应连接，其中所述分隔板设置在所述环形上盖和所述环形底板之间，以及所述接收口位在所述环形上盖的内周缘和所述环形底板的内周缘之间。

在一优选实施例中，所述液体供应装置包含多个喷嘴。

本揭示还提供一种用于基板湿处理设备的回收环，包含环形上盖、环形底板、接收口、和外环壁。环形底板与所述环形上盖对应设置。接收口位在所述环形上盖的内周缘和所述环形底板的内周缘之间，并且与所述旋转台对准。外环壁，与所述环形上盖的外周缘和所述环形底板的外周缘连接，其中所述外环壁设置有多个抽气口。

在一优选实施例中，所述回收环还包含多个挡块，设置在所述环形上盖与所述环形底板之间，配置为将所述回收环分隔为所述多个区域，且其中之一抽气口对应设置在其中之一区域。

相较于先前技术，本揭示的基板湿处理设备通过采用单一个回收环连接多个气体回收装置的设计，可加强回收环的抽气量，进而防止因抽气量不足而导致反应后的气液混合物滞留于回收环内的问题。再者，通过将回收环的所述多个抽气口采用彼此的相等间距的设计，可使回收环的抽气量平均分散于四个气体回收装置，进而避免因抽气量不平均，导致反应后的气液混合物滞留于回收环的某个角落。

附图说明

图1显示本揭示的优选实施例的基板湿处理工作站的示意图。

图2显示本揭示的优选实施例的基板湿处理设备的示意图。

图3显示本揭示的优选实施例的基板湿处理设备的局部立体图。

图4显示图3的基板湿处理设备的回收环与液体回收装置的局部立体图。

图5显示图3的基板湿处理设备的局部剖面图。

具体实施方式

为了让本揭示的上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本揭示优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

请参照图1，其显示本揭示的优选实施例的基板湿处理工作站1的示意图。基板湿处理工作站1适用于处理大尺寸的基板。举例来说，在扇出型方形面板级封装(fan-outpanel level package)工艺中会通过基板处理装置对方形基板进行湿式蚀刻或清洗。为了增加产能，近年来基板朝向大尺寸发展，例如目前所使用基板的面积尺寸已达到600mm x600mm。基板湿处理工作站1包含入料口2、出料口3、第一传送装置4、第二传送装置5、以及多个基板湿处理设备6。待处理的基板通过入料口2进入基板湿处理工作站1。第一传送装置4将基板传送至第二传送装置5，接着第二传送装置5根据工艺需求将基板送往其中之一基板湿处理设备6。具体来说，在本揭示中，不同的基板湿处理设备6分别对应使用不同性质的化学药水(例如酸、碱、有机溶剂等)，并各自以独立抽气系统进行气体收集与排放，避免不同性质的化学药水的气体发生交互反应，影响工业安全。

请参照图2，其显示本揭示的优选实施例的基板湿处理设备6的示意图。基板湿处理设备6包含液体供应装置61和旋转台62。待处理的基板9放置在旋转台62上。在本实施例中，旋转台62的顶部包含真空吸盘，并且通过真空吸盘的施加的吸力，使得基板9可被固定在旋转台62的顶部。旋转台62配置有驱动机构，用于驱使旋转台62绕轴旋转。在其他实施例中亦可采用其他的方式来将晶圆固定在旋转台上，例如采用夹持装置等。再者，液体供应装置61设置在旋转台62上上方，用于对基板9施加工艺液体。在本揭示中，当使用基板湿处理设备6清洗或蚀刻大面积的基板9时，必须提供足够大量的工艺液体。因此，液体供应装置61的药液供应旋转悬臂(chemical supply swing arm)包含有多个喷嘴(nozzle)611，使得工艺液体能即时且平均分散于大面积的基板9上。另一方面，液体供应装置61可对基板9施加复数种工艺液体。具体来说，液体供应装置61还包含多条液体传输管线。喷嘴611设置为与旋转台62的顶部对准，以及多条液体传输管线的一端与喷嘴611连接，另一端分别连接至不同的工艺液体的供应端。藉此设计，可根据工艺需求来控制液体供应装置61施加对应的工艺液体至旋转台62上的基板9，以对基板9进行蚀刻或清洗等作业。

请参照图3，其显示本揭示的优选实施例的基板湿处理设备6的局部立体图。基板湿处理设备6还包含液体回收装置63和四个气体回收装置64。液体回收装置63环绕地设置在旋转台62的周围，用于收集从旋转台62上基板9表面因离心力甩出的工艺液体，并且将所述工艺液体排出。四个气体回收装置64与液体回收装置63对应连接，用于将收集的气液混合物排出。本实施例的液体回收装置63与气体回收装置64的具体结构将于后详述。另一方面，液体回收装置63与升降装置连接，以控制液体回收装置63沿着一垂直方向相对旋转台62升降移动。并且，由于四个气体回收装置64与液体回收装置63连接，故当液体回收装置63升降时，连带地四个气体回收装置64会一起上升或下降。

如图3所示，本揭示的液体回收装置63包含三个沿着垂直方向堆叠设置的回收环，即第一回收环631、第二回收环632、和第三回收环633。在其他实施例中亦可采用不同数量的回收环，不局限于此。第一回收环631、第二回收环632、和第三回收环633配置为收集对应的其中一种工艺液体及其混合的气液混合物。通过升降装置的控制，使第一回收环631、第二回收环632、和第三回收环633一起同步移动，如此可使指定的第一回收环631、第二回收环632、或第三回收环633移动至与旋转台62对准，其中对准是指其中之一第一回收环631、第二回收环632、或第三回收环633的液体接收口与旋转台62上的基板9相邻，使得当液体供应装置61施加工艺液体至旋转台62上的基板9，且旋转台62旋转时，旋转台62上基板9表面因离心力甩出的工艺液体可被相邻的其中之一第一回收环631、第二回收环632、或第三回收环633收集。也就是说，本揭示的基板湿处理设备6是一种具有移动式液体回收装置63的清洗蚀刻设备，它可使在旋转台62上的基板9保持水平固定，不作上下移动。当进行基板湿处理工艺时，根据执行的步骤控制指定的回收环移动至对准旋转台62，接着由基板9上方的液体供应装置61喷洒特定的工艺液体至基板9表面，并由旋转台62带动基板9旋转，以收集此特定的工艺液体及其混合的气液混合物。

请参照图4，其显示图3的基板湿处理设备6的回收环与液体回收装置的局部立体图。图4是以位在第一层的第一回收环631作为说明。应当理解的是，其余第二回收环632和第三回收环633的结构与第一回收环631的结构大致相同。如图3和图4所示，第一回收环631包含环形上盖6301、环形底板6302、外环壁6303、分隔板6304、四个挡块6306、接收口6307、液体收集口6308、和四个抽气口6309。环形上盖6301与环形底板6302对应设置。优选地，位在上方的回收环的环形底板6302作为位在下方的回收环的环形上盖6301，使得每一回收环内部的空间得以最大化，节省液体回收装置63的使用材料，以及有效地缩减液体回收装置63的整体体积。第一回收环631的外环壁6303与环形上盖6301的外周缘和环形底板6302的外周缘连接。环形上盖6301、环形底板6302、和外环壁6303彼此连接并且定义出第一回收环631的内部空间。第一回收环631的接收口6307位在环形上盖6301的内周缘和环形底板6302的内周缘之间。当指定的第一回收环631移动至对准旋转台62，第一回收环631的接收口6307会与旋转台62对准，使得第一回收环631可通过接收口6307接收对应的工艺液体及其混合的气液混合物。

如图4所示，第一回收环631的分隔板6304设置在第一回收环631的内部以将第一回收环631的内部空间分隔出一内环空间6310和一外环空间6311。内环空间6310用于承接从接收口6307进入的工艺液体及其混合的气液混合物，并且通过分隔板6304的阻挡可防止工艺液体从内环空间6310流至外环空间6311。分隔板6304上形成有多个通孔6305，使得内环空间6310内的气液混合物可通过所述多个通孔6305进入外环空间6311。

如图4所示，第一回收环631的四个挡块6306配置为将第一回收环631分隔为四个区域，即第一区域6312、第二区域6313、第三区域6314、第四区域6315。具体来说，四个挡块6306设置在外环空间6311，并且与环形上盖6301和环形底板6302连接，使得相邻的两区域内的气液混合物无法通过挡块6306而互相流通。四个抽气口6309设置在外环壁6303上。应当注意的是，其中之一抽气口6309对应设置在第一回收环631的其中之一区域6312-6315。在本揭示中，抽气口6309的数量与挡块6306的数量相对应，且在其他实施例中亦可采用其他数量的抽气口6309和挡块6306，惟不局限于此。优选地，四个挡块6306所分隔出的四个区域6312-6315的大小相似或相等。并且，优选地，四个抽气口6309彼此的间隔距离相等，藉此设计，可对基板施加均匀的吸力，进而避免在对基板进行蚀刻作业时，基板上的工艺液体被朝向单一方向的大气流影响而偏向某一边，造成基板的蚀刻不均匀。

如图4所示，第一回收环631的液体收集口6308与内环空间6310连通，配置为让工艺液体从液体收集口6308排出。具体来说，液体收集口6308位于第一回收环631的水平位置的最低点，使得第一回收环631所收集的工艺液体因重力而流动到液体收集口6308。并且，第一回收环631的液体收集口6308与对应的回收管连接，进而将收集到的工艺液体排放或回收。举例来说，如图5所示，位在第三回收环633与回收管6316连接，并且第三回收环633收集的工艺液体通过路径71排出。可选地，回收管6316可与循环系统连接，以将处理后的工艺液体再次回送到基板湿处理设备的液体供应装置。

如图3所示，本揭示的基板湿处理设备设置有每一回收环631-633的抽气口6309的数量相对应的气体回收装置64，即四个气体回收装置64。并且，四个气体回收装置64分别与每一回收环631-633的四个抽气口6309对应连接，以收集回收环631-633的对应区域内的气液混合物。在本实施例中，每一气体回收装置64包含三个风箱641-643、三个排气管644-646、和一个集气箱647，其中风箱641-643与排气管644-646的数量对应于回收环631-633的数量。第一回收环631的第一风箱641通过第一排气管644与集气箱647连接。第二回收环632的第二风箱642通过第二排气管645与集气箱647连接。第三回收环633的第三风箱643通过第三排气管646与集气箱647连接。应当注意的是，第一至第三风箱641-643分别与第一至第三回收环631-633的相同区域的抽气口对应连接。也就是说，单一个气体回收装置64是用于收集每一回收环631-633的单一个区域内的气液混合物。

请参照图5，其显示图3的基板湿处理设备6的局部剖面图。图5是以与第三回收环633连接的第三风箱643和第三排气管646作为说明。应当理解的是，其余风箱和排气管的结构与第三风箱643和第三排气管646的结构大致相同。在本实施例中，第三回收环633包含四个第三风箱643和四个第三排气管646。第三风箱643包含上表面6431、下表面6432、侧表面6433、第一连接口6434、第二连接口6435、和空腔6436。第三风箱643的上表面6431与下表面6432相对设置，并且侧表面6433位在上表面6431与下表面6432之间。上表面6431、下表面6432、和侧表面6433互相连接而组成空腔6436。第三风箱643的侧表面6433形成有第一连接口6434，以及下表面6432形成有第二连接口6435。第三风箱643的第一连接口6434与第三回收环633的抽气口连接。如图5所示，气体回收装置64对第三回收环633施加负压，使得第三回收环633和气体回收装置64的内部会产生如同路径72的气流。具体来说，第三回收环633内的气液混合物通过第一连接口6434进入第三风箱643的空腔6436内部。并且，第三排气管646与第三风箱643的的第二连接口6435连接，进而将气液混合物传送到集气箱647。集气箱647可将从第一至第三回收环631-633收集到的气液混合物排出。

综上所述，本揭示的基板湿处理设备通过采用单一个回收环连接多个气体回收装置的设计，可加强回收环的抽气量，进而防止因抽气量不足而导致反应后的气液混合物滞留于回收环内的问题。再者，通过将回收环的所述多个抽气口采用彼此的相等间距的设计，可使回收环的抽气量平均分散于四个气体回收装置，进而避免因抽气量不平均，导致反应后的气液混合物滞留于回收环的某个角落。

以上仅是本揭示的优选实施方式，应当指出，对于所属领域技术人员，在不脱离本揭示原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本揭示的保护范围。