CN1663023A - 用于盘状物的液体处理的装置 - Google Patents

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Abstract

建议一种装置，其包含一用于接收盘状物(10)的载体(1)、一用于将液体施加在位于载体(1)上的盘状物(10)上的液体供给装置(17)、以及一液体捕捉环(2)，其被基本上同轴地设置在所述载体(1)的周围，且可围绕所述液体捕捉环(2)的轴旋转。

Description

用于盘状物的液体处理的装置
技术领域
本发明涉及一种用于盘状物特别是晶片的液体处理的装置。
背景技术
当晶片这个词在下文中使用的时候，其代表非常多种类型的盘状物，例如硬盘、光盘或是用于平面显示板的平基片。
在液体处理的时候，该晶片可以或静止或绕着其轴线旋转。
已知用于晶片的液体处理装置，其中该晶片被保持在一载体上而液体从上方或下方施加至该晶片上。该载体在液体施加期间与该晶片一起旋转，而该液体被甩离该晶片和/或载体。举例来说，此种装置被描述在美国专利第4,903,717号中。该被甩离的液体会打到一包围该载体的腔室中之静止(不旋转)的表面。由于该冲击会产生雾气，其可以到达在腔室之外的区域。然而，这是不受欢迎的，因为该处理液体通常是蚀刻介质，因此液体雾气可能会损害围绕腔室的机器零件或甚至是将要被处理的晶片。
在用于晶片液体处理的装置中，也已知可以一个在另一个之上地设置多个环形腔室，并垂直地设置一可旋转的载体，借其可在不同的环形腔室中捕捉不同的液体，并如此分离、收集以及再次使用。在这情况下，液体雾气在一个液体雾气可能会到达另一液体的腔室，此液体因此而被污染方面是有问题的。
发明内容
本发明的目的是，避免液体雾气产生并将施加至该晶片的液体导引离开该晶片。本发明的进一步的目的是，将施加至该晶片的液体独立地导引离开该晶片，不论该晶片是否在旋转且是以何种速度旋转。
因此，本发明的最一般的形式是建议一种装置，其包含有一用于接收盘状物的载体、一用于将液体施加至一位于该载体上的盘状物的液体供应装置、以及一液体捕捉环，该液体捕捉环设置成基本上与该载体同轴且可绕该液体捕捉环的轴旋转，该液体捕捉环可相对于该载体移动。该相对运动可以是轴向位移或旋转。
用于接收盘状物的载体(夹盘)可以例如是一真空夹盘或一销夹盘。在一真空夹盘中，该晶片借助一吸入装置而被保持在载体上。在一销夹盘中，该晶片通过夹持元件(例如销)而保持在其之周围。这些销可被设置成刚性的或可动的(可倾斜的或可枢转的)。
该用于将液体施加至位于载体上的盘状物之液体供应装置，可被设置成将该液体施加至以背离该载体的表面，或者甚至是借助该载体施加至面对该载体的表面之上。
该液体捕捉环是用来捕获从晶片流走或被甩离的液体。
依照本发明的装置的一个优点是，从晶片到达液体捕捉环的液体借助该液体捕捉环的旋转而被保持在其内壁上，并借助重力、离心力和/或气流(空气导引)而进一步轴向输送到该内表面上。如果该液体捕捉环的内表面是一圆筒形外壳，该液体只会经由重力和/或气流作用而向下输送，并在该液体捕捉环的底部末端被向外甩出。这是在该晶片下方区域，借此减少被甩开的液体污染晶片的可能性。
如果使用可旋转载体的话，就可以显示出依据本发明的装置的进一步优点。从旋转晶片甩开的液体，可以被以相同方向旋转的液体捕捉环静静地接收。
借助可旋转载体，如果该载体和该液体捕捉环可以不同速度旋转的话则可以达到一进一步的优点，对于最佳的加工结果可能需要非常缓慢地旋转或甚至使载体停止旋转，而需要以一最小速度将液体甩离。
在一实施例中，液体捕捉环是可相对于载体旋转的。该液体捕捉环并不会直接地连接到该载体，而是可独立于该载体旋转。这提供使被施加至该晶片的液体被独立地导引离开晶片的优点，不论该晶片和/或载体是否旋转或在何种速度下旋转。
在一进一步的实施例中，该装置提供该载体与液体捕捉环彼此相对轴向的位移。
一用于将该载体和液体捕捉环彼此轴向位移的装置，可以移动载体或液体捕捉环，或者是载体和液体捕捉环这两者。液体捕捉环相对于载体的可能的垂直相对运动，提供使该载体暴露至足够于可以使用典型的装置(机械手末端执行器)来将晶片安置在载体上和从其移开的可能性。在这种情况下，载体相对于液体捕捉环的可能相对运动，提供了不同液体可以被附接在周围的许多环形沟槽中分开收集之另外的优点。
在一实施例中，该载体是可以旋转的。这提供该液体不只是流出该晶片或载体，而且是被甩离开该晶片的优点
一种该液体捕捉环的内表面之直径在轴向上改变的装置是有利的。如此，该液体可能借助离心力而从内表面的较小直径处输送到较大直径处。举例来说，如果较大直径位于较小直径之上，该液体会克服重力的作用而向上输送，并在液体捕捉环的上端向外甩出。
在该装置的一实施例中，该液体捕捉环具有径向的通道，该液体可以被径向向外地输送。
在一进一步的实施例中，该径向通道至少局部位于液体捕捉环的内表面之直径最大所在的点。该液体经由离心力而被输送至该最大直径区域，并接着经过该通道而被向外输送。
如果该液体捕捉环的内表面被设置成锥形的是有利的。这使得不论液体击中内表面的哪些地方，液体都能通过离心力以相同的效果独立地输送。
此外，一径向向内升高的底板，可以形成到依据本发明的装置之液体捕捉环的下端上。这样，液体比较好收集。如果该底板的内径选择成比载体的直径更小，或是该底板的内径选择成比晶片直径更小(如果载体比晶片更小的话)，那么即使晶片是固定的(不旋转)，该底板可以直接捕捉从载体或晶片流下的液体。
在一进一步的实施例中，至少一个环形腔室被安置在液体捕捉环的周围，其是向内敞开的且该液体捕捉环所甩出的液体被收集在其中。
这个装置也可以具有至少二个环形腔室，其朝向内的开口是一个被安置在另一个的下面。在这种情况下，这些装置提供这些腔室与该液体捕捉环的相对轴向位移。借此使其变为可能，在不同腔室中彼此分开地收集不同液体，并将其单独移除，或是将其以例如过滤的形式供给至液体供给装置。
在一较有利的实施例中，该液体捕捉环的至少一部分的外表面具有圆筒形外壳的形状。多个环形腔室是一个设在另一个下面，这允许现在液体不被甩入的这些环形腔室被圆筒形外壳覆盖。这些环形腔室的遮盖可被密封或者甚至未被密封。
该装置能够以至少一个环形腔室与该载体不会在轴向上彼此位移的方式来设置。这具有以下优点，如果载体和环形室是直接地或间接地设置在一共享单元上，则只有液体捕捉环必须被垂直地移动。载体和腔室因此不会垂直地移动，其提供了到载体的供应管道(用于气体和/或液体)与来自腔室的排出管路不需移动的优点，其明显地增加管路的使用寿命并允许管路的导引结构更简单。
附图说明
本发明的其他细节、特征和优点，由以下对附图中示出的本发明示例性实施例的描述而得出。
图1示出依据本发明的装置的一个实施例的示意轴向剖面图。
图2示出通道5的一特别实施例，其允许液体被更准确地甩离。
图3a至3d示意地示出在不同操作状态下的装置。
具体实施方式
该装置包含一可旋转的载体1(夹盘)、设置在载体1周围的液体捕捉环2和三个设置在液体捕捉环2周围的环形腔室4、4’、4”。载体1、液体捕捉环2和腔室单元3彼此同轴地设置。
该载体1由一轴承单元(未示出)可旋转地安装在基板18上。该载体可以由马达驱动单元20(在此使用一皮带传动)置于旋转RC。在晶片被处理时，载体典型的旋转速度为0到4000rpm(每分钟转数)。一滴落边缘14围绕载体的圆周形成，以允许处理液体即使在低速下或者该载体是静止的情况下流出。
该液体捕捉环2可旋转地安装在一升起的平台19上，且由马达驱动单元20(在此使用一皮带传动)置于旋转RC。在晶片被处理时，载体典型的旋转速度为50到20000rpm(每分钟转数)。该液体捕捉环2具有一向上渐窄之锥形内表面6以及一圆筒形外壳形式的外表面11。在该锥形内表面6的底端，该内表面6转变成一底板7。该底板7稍微地朝向中心凸起并具有一比载体1外径更小之内径。该升起的平台19通过提升元件25(例如，气动缸)而升起和降低。借此，该液体捕捉环相对于载体的位置与液体捕捉环相对于环形腔室的位置在轴向上变化。
通至外部的径向通道5(槽或孔)位于该锥形内表面6到底板7的过渡处。该通道因此是位于该内表面的局部最大直径区域中。被液体捕捉环所收集的液体被径向地向外导引并经过这些通道而甩离。
图2示出通道5的一特别实施例，其允许液体被更准确地甩离。凹槽16是被结合至液体捕捉环的在通道5之上与之下的外表面11中，而分离边缘17因此直接形成在邻接通道5处之上与之下。这避免从该通道出来的液体不会进一步向上或向下沿着外表面11流出来。
在载体较高速度时(高于大约50rpm)，液体如箭头A所示直接地切向甩离晶片，击中液体捕捉环2的内表面6并向下流动。在载体较低速时(低于大约50rpm)，液体流下该滴落边缘14并由液体捕捉环2的底板7收集。在这两种情况下，该液体均向通道5的方向并经过该通道由旋转的液体捕捉环的离心力支持来加以输送。为了要尽可能避免雾气，有利的是，将液体捕捉环的速度调整到载体的和/或甩离晶片的液体之速度。这两个旋转方向是同向的，而且其速度彼此差异是不超过2的因数，且差异也不超过200转/分。
腔室4、4’、4”由环3形成，并且其也彼此被环3所分离。这些环3彼此同心地安置在其内和/或其上，因此其具有从内到外增加的直径。腔室单元连接于该基板18。不同的液体可被收集在各个腔室中。每个腔室都被为其配设的吸入管8、8’、8”所吸空。液体在此情况下会被吸掉。此外，吸入管8、8’、8”产生从嘴部径向向外的气流。借此，液体和气体经过通道5从液体捕捉环2的内部腔室吸入该腔室内，借此该液体的甩离作用会被额外支持。在该液体捕捉环2内的向下气流B也由吸取作用而产生。被吸走的液-气混合物被导入一气-液分离单元(未示出)，该气体被送到排气处而被分离的液体被导引至回路或输送至排出管。
图3a至3b示意地示出在不同操作状态下的装置。
图3a示出该液体的捕捉环2位于最低的位置。在该晶片圆周的周围可自由接近晶片。这个位置在装载和卸载期间被选定。
图3b至3d示出位于不同的位置的液体捕捉环，这些位置被选定为使得通道5指向环形腔室4、4’和/或4”的开口，并因此液体从液体捕捉环甩进对应的环形腔室内。在对应环形腔室内的捕获作用由此得以支持，即，对应的吸入管8、8’或8”被启动并仅从连接到选定的吸入管之环形腔室吸取空气。
              附图标记清单
1           载体          25    提升元件
2           液体捕捉环    B     向下气流
3           腔室单元      RC    旋转
4、4’、4” 环形腔室
5           径向通道
6           锥形内表面
7           底板
8、8’、8” 吸入管
11          外表面
14          滴落边缘
16          凹槽
17          分离边缘
18          基板
19          平台
20          马达驱动单元

Claims (13)

1.一种使用液体来处理盘状物(10)的装置，其包括：
1.1)一载体(1)，用于接收所述盘状物；
1.2)一液体供给装置(17)，用于将液体施加至一位于所述载体上的盘状物；以及
1.3)一液体捕捉环(2)，其被设置成基本上与所述载体(1)同轴且可围绕所述液体捕捉环的轴旋转，所述液体捕捉环可相对于所述载体移动。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述液体捕捉环可相对于所述载体旋转。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置包含用于使载体(1)与液体捕捉环(2)彼此相对轴向位移的部件(25)。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述载体(1)是可旋转的。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述液体捕捉环(2)的内表面(6)的直径(D)在轴向上改变。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述液体捕捉环(2)具有径向通道(5)，液体可借其径向地向外输送。
7.如权利要求4所述的装置，其中，所述径向通道(5)位于液体捕捉环(2)的下述点上，在这些点上所述内表面(6)的直径(D)为至少局部最大(Dmax)。
8.如权利要求5所述的装置，其中，所述液体捕捉环(2)的内表面(6)被设置成锥形的。
9.如权利要求5所述的装置，其中，一径向向内凸起的底板(7)形成在所述液体捕捉环(2)的底端上。
10.如权利要求1所述的装置，其中，至少一环形腔室(4)被设置在所述液体捕捉环的周围(2)，所述环形腔室向内敞开，并且从所述液体捕捉环(2)甩离的液体可被收集在所述环形腔室中。
11.如权利要求10所述的装置，其具有至少两个环形腔室(4，4’)，其中，面向内部的开口被设置成一个位于另一个下面，并且部件(25)使腔室(4，4’)与液体捕捉环(2)彼此相对轴向位移。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述液体捕捉环(2)的至少一部分外表面(7)具有一种圆筒形套筒的形状。
13.如权利要求10所述的装置，其中，所述至少一个环形腔室(4)与所述载体(1)不会彼此相对轴向位移。
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CN101992165B (zh) * 2009-08-27 2012-10-24 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置

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