气泡分离机构与气泡分离方法及其应用于含有药液供给的制程机台技术

本发明专利技术为一种气泡分离机构与气泡分离方法及其应用于含有药液供给的制程机台，该气泡分离机构包含有一腔体；一活塞，具有一初始高度；一第一通道，具有一第一高度；一第三通道，第三通道具有一第二高度；一第二通道，第二通道设有一第二切换阀并且具有一第三高度，而初始高度、第一高度、第二高度与第三高度分别为活塞顶部表面、第一信道中心、第二信道与第三信道中心距离地面的垂直距离，第二高度大于第一高度，第一高度大于或等于第三高度，第三高度大于初始高度。因进入腔体中的流体具有第一高度的高度差，使其具有的位能差转换成存于腔体中流体内的分子动能，以使流体中的气泡移动至液面的效率增加，提升气泡分离的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气泡分离机构与分离方法及其应用于含有药液供给的制程机台，尤指一种含有药液供给的制程机台利用进料与出料之间的高度差所产生的位能差，进行气泡分离的机构及其分离方法。
技术介绍
现有技术中气泡与液体的分离，如中国专利第CN201010526270.8号，使用震动方式，排除液体中的气体，包括超音波震动。但震动方式所含震波会使液体具有震波，对于精密涂布产业，所需含低震或无震的涂布液体，还必须考虑减震装置。现有技术中气泡与液体的分离，如中国台湾专利第1349745号，揭示利用液体压力减压延迟，来侦测判断液体中的气体含量，但压力减压须较复杂的装置，而且不同的液体有不同的粘度，液压的物理现象也不尽相同，因此一种分离装置，较难多种液体状态下适用。先前技术，半导体药液的滤泡装置多设于生产机台内部，例如:光阻涂布机、显影机及湿式蚀刻机的装置，若药液的气泡未完全排出时，气泡将直接附着于产品上，将对制程造成负面影响降低产品良率，而造成的影响包括有:残影(Mura)、水印(Water Mark)、针孔(Pin Hole)及种种相关受气泡影响而造成反应不全(例如:显影不全、蚀刻不全)的缺陷，造成产品合格率大幅降低，而有待从事此行业者加以解决。
技术实现思路
为减少现有技术药液的气泡未完全排出时，气泡将直接附着于产品上，将对制程造成负面影响降低产品良率，本专利技术目的在于提供一种气泡分离机构，适用于一含有药液的制程机台，含有药液的制程机台包含有一容置槽、至少一气泡分离机构以及一输出装置的涂布机台(Coater)、显影机台(Developer)、清洗机台(Cleaner)、湿蚀刻机台(WetEtching)或剥膜机台(Stripper)，而分离气泡机构包含有一腔体；一活塞，设于腔体中的底面并且具有一初始水平高度；一第一通道，一端耦接腔体的侧面并且相通于腔体，第一通道设有一第一切换阀并且具有一第一水平高度；一出料管，一端耦接腔体的侧面并且相通于腔体，而出料管具有一第二水平高度；一第二通道，一端耦接腔体的顶面并且相通于腔体，而第二通道设有一第二切换阀，其中初始高度、第一高度与第三高度分别为活塞顶部表面、第一信道中心、第二信道与第三信道中心距离地面的垂直距离，而第二高度大于第一高度，第一高度大于或等于第三高度，而第三高度大于初始高度。本专利技术另一目的在于提供一种气泡分离方法，适用于一外侧分别连接有一第一信道、一第二信道与一第三信道的腔体，腔体具有一初始内部容积，而腔体的内部容积为可压缩，包括有以下步骤: 开启第一信道并且封闭第二信道，提供一流体经第一通道进入腔体中。封闭第一信道并开启第二信道，而存于流体中的气泡受浮力而朝液面方向移动，并经第二通道排出至腔体外部。封闭第二通道后，压缩腔体以形成一第一内部容积，使第三信道位置的液压增加而迫使流体经第三通道排出至腔体外部。完成压缩后再开启第一通道，以使流体再进入腔体中，其中连接腔体处的第一信道、第二信道与第三信道于信道的中心距离地面分别具有一第一高度、一第二高度与一第三高度，而第二高度大于第一高度，第一高度大于或等于第三高度。本专利技术具有的优点在于: 本专利技术提供更精简的气泡分离装置结构及其方法，并可适用于不同黏滞度的液体的气泡分离，以及广泛应用于半导体制程中的各种含有药液的制程机台，有效解决本专利技术所欲达成的目的。【附图说明】图1绘制本专利技术一实施例的气泡分离机构的剖面示意图。图2绘制本专利技术另一实施例的气泡分离机构的剖面示意图。图3绘制本专利技术的气泡分离机构的进料示意图。图4绘制本专利技术的气泡分离机构的排泡示意图。图5绘制本专利技术的气泡分离机构的出料示意图。图6绘制一种气泡与液体的分离效率曲线图。图7绘制一种应用气泡分离机构的制程机台示意图。图8绘制本专利技术一实施例的气泡分离方法步骤示意图。图9绘制本专利技术另一实施例的气泡分离方法步骤示意图。图10绘制本专利技术一实施例的气泡分离机构的作动时序示意图。图11绘制本专利技术另一实施例的气泡分离机构的作动时序示意图。图12绘制本专利技术一实施例的气泡分离机构(含第三切换阀)的作动时序示意图。图13绘制本专利技术另一实施例的气泡分离机构(含第三切换阀)的作动时序示意图。21第一通道； 22第三通道； 23腔体； 231尖椎体； 24第二通道； 31第一切换阀； 32第二切换阀； 33第三切换阀； 41流体； 42气泡； hi第一高度； h2第二高度； h3第三高度； pO初始高度； pl第一压缩高度； P2第二压缩高度； 100容置槽； 110供给管路； 120供料栗； 200气泡分离机构； 210气泡分离机构； 300输出装置； 310输送管路； 320喷嘴； S1-S4气泡分离方法步骤(被动泄压排泡); S10-S40 气泡分离方法步骤(主动压缩排泡)。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。请参考图1所示，本专利技术揭露一种气泡分离机构200，适用于一含有药液的制程机台，而含有药液的制程机台用以在一基材上(如硅晶圆、玻璃基板、金属基板、塑料基板或软性基板)进行涂布药液、清洗、蚀刻、去膜的制程，例如半导体制程的一涂布制程机台(Coater)、一显影制程机台(Developer)、一清洗制程机台(Cleaner)、一湿蚀刻制程机台(Wet Etching)或者一剥膜制程机台(Stripper)等，但不依此为限。请参考图7所示，图示中绘制的含有药液的制程机台表示为涂布机台，而图式中仅依此涂布机台的架构为例做说明，但不以此为限，含有药液的制程机台包含有一容置槽100、至少一气泡分离机构200以及一输出装置300。容置槽100的内部含有一制程药液，例如光阻液、显影液、蚀刻液、去离子水、剥离液，而容置槽100对外连接至少一供给管路110与一供料栗120，其中该供给管路110 —端连接气泡分离机构200，透过供料栗120用以将容置槽100中的制程药液输送至气泡分离机构 200。输出装置300 —侧设有至少一输送管路310，另一侧设置有至少一喷嘴320，而输送管路310 —端连接气泡分离机构200，另一端连接输出装置300，其中输出装置300用以接收经气泡分离机构200处理后的制程药液，并经喷嘴320将制程药液输出至基材上。请参考图1所示，图式绘制本专利技术气泡分离机构200的其一实施例，气泡分离机构200包含有一腔体腔体23、一第一信道第一信道21、一第三通道22、一第二通道24与一活塞25、一第一切换阀31，以及一第二切换阀32。腔体23具有至少一顶面、一底面与一侧面，腔体23内部用以容置制程药液，腔体23可为一柱状的腔体结构，例如圆柱状，而位于腔体结构的顶端可为一渐缩的结构型态，例如一尖锥体231的结构型态，但不以此为限，此结构型态设计提供腔体23中制程液体的气泡易于集中至邻近于第二通道24，以提升气泡排除的效率。第一通道21设于腔体23的侧面且一端耦接含有药液的制程机台的供给管路110 (未图示)，另一端耦接腔体23的侧面并且相通于腔体23，第一通道21用以输送制程液体进入腔体23中，而第一通道21具有一第一高度hl，其中第一高度hi为以平行地面为参考点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气泡分离机构，其特征在于，包含有:一腔体，该腔体具有至少一顶面、一底面与一侧面；一活塞，设于该腔体中的该底面位置，该活塞具有一初始高度；一第一通道，其一端耦接该腔体的该侧面并且相通于该腔体，该第一通道设有一第一切换阀，而该第一通道具有一第一高度；一第三通道，其一端耦接该腔体的该侧面并且相通于该腔体，而该第三通道具有一第三高度；以及一第二通道，其一端耦接该腔体的该顶面并且相通于该腔体，该第二通道设有一第二切换阀；其中，该初始高度、该第一高度、该第二高度与该第三高度分别为该活塞顶部表面、该第一通道中心、该第二信道与该第三信道中心距离地面的垂直距离，而该第二高度大于该第一高度，该第一高度大于或等于该第三高度，该第三高度大于该初始高度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林文胜，
申请(专利权)人：亚智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71