專利名稱：用于盤狀物的液體處理的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于盤狀物特別是晶片的液體處理的裝置。
背景技術：
當晶片這個詞在下文中使用的時候，其代表非常多種類型的盤狀物，例如硬盤、光盤或是用于平面顯示板的平基片。
在液體處理的時候，該晶片可以或靜止或繞著其軸線旋轉。
已知用于晶片的液體處理裝置，其中該晶片被保持在一載體上而液體從上方或下方施加至該晶片上。該載體在液體施加期間與該晶片一起旋轉，而該液體被甩離該晶片和/或載體。舉例來說，此種裝置被描述在美國專利第4,903,717號中。該被甩離的液體會打到一包圍該載體的腔室中之靜止(不旋轉)的表面。由于該沖擊會產生霧氣，其可以到達在腔室之外的區(qū)域。然而，這是不受歡迎的，因為該處理液體通常是蝕刻介質，因此液體霧氣可能會損害圍繞腔室的機器零件或甚至是將要被處理的晶片。
在用于晶片液體處理的裝置中，也已知可以一個在另一個之上地設置多個環(huán)形腔室，并垂直地設置一可旋轉的載體，借其可在不同的環(huán)形腔室中捕捉不同的液體，并如此分離、收集以及再次使用。在這情況下，液體霧氣在一個液體霧氣可能會到達另一液體的腔室，此液體因此而被污染方面是有問題的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，避免液體霧氣產生并將施加至該晶片的液體導引離開該晶片。本發(fā)明的進一步的目的是，將施加至該晶片的液體獨立地導引離開該晶片，不論該晶片是否在旋轉且是以何種速度旋轉。
因此，本發(fā)明的最一般的形式是建議一種裝置，其包含有一用于接收盤狀物的載體、一用于將液體施加至一位于該載體上的盤狀物的液體供應裝置、以及一液體捕捉環(huán)，該液體捕捉環(huán)設置成基本上與該載體同軸且可繞該液體捕捉環(huán)的軸旋轉，該液體捕捉環(huán)可相對于該載體移動。該相對運動可以是軸向位移或旋轉。
用于接收盤狀物的載體(夾盤)可以例如是一真空夾盤或一銷夾盤。在一真空夾盤中，該晶片借助一吸入裝置而被保持在載體上。在一銷夾盤中，該晶片通過夾持元件(例如銷)而保持在其之周圍。這些銷可被設置成剛性的或可動的(可傾斜的或可樞轉的)。
該用于將液體施加至位于載體上的盤狀物之液體供應裝置，可被設置成將該液體施加至以背離該載體的表面，或者甚至是借助該載體施加至面對該載體的表面之上。
該液體捕捉環(huán)是用來捕獲從晶片流走或被甩離的液體。
依照本發(fā)明的裝置的一個優(yōu)點是，從晶片到達液體捕捉環(huán)的液體借助該液體捕捉環(huán)的旋轉而被保持在其內壁上，并借助重力、離心力和/或氣流(空氣導引)而進一步軸向輸送到該內表面上。如果該液體捕捉環(huán)的內表面是一圓筒形外殼，該液體只會經(jīng)由重力和/或氣流作用而向下輸送，并在該液體捕捉環(huán)的底部末端被向外甩出。這是在該晶片下方區(qū)域，借此減少被甩開的液體污染晶片的可能性。
如果使用可旋轉載體的話，就可以顯示出依據(jù)本發(fā)明的裝置的進一步優(yōu)點。從旋轉晶片甩開的液體，可以被以相同方向旋轉的液體捕捉環(huán)靜靜地接收。
借助可旋轉載體，如果該載體和該液體捕捉環(huán)可以不同速度旋轉的話則可以達到一進一步的優(yōu)點，對于最佳的加工結果可能需要非常緩慢地旋轉或甚至使載體停止旋轉，而需要以一最小速度將液體甩離。
在一實施例中，液體捕捉環(huán)是可相對于載體旋轉的。該液體捕捉環(huán)并不會直接地連接到該載體，而是可獨立于該載體旋轉。這提供使被施加至該晶片的液體被獨立地導引離開晶片的優(yōu)點，不論該晶片和/或載體是否旋轉或在何種速度下旋轉。
在一進一步的實施例中，該裝置提供該載體與液體捕捉環(huán)彼此相對軸向的位移。
一用于將該載體和液體捕捉環(huán)彼此軸向位移的裝置，可以移動載體或液體捕捉環(huán)，或者是載體和液體捕捉環(huán)這兩者。液體捕捉環(huán)相對于載體的可能的垂直相對運動，提供使該載體暴露至足夠于可以使用典型的裝置(機械手末端執(zhí)行器)來將晶片安置在載體上和從其移開的可能性。在這種情況下，載體相對于液體捕捉環(huán)的可能相對運動，提供了不同液體可以被附接在周圍的許多環(huán)形溝槽中分開收集之另外的優(yōu)點。
在一實施例中，該載體是可以旋轉的。這提供該液體不只是流出該晶片或載體，而且是被甩離開該晶片的優(yōu)點一種該液體捕捉環(huán)的內表面之直徑在軸向上改變的裝置是有利的。如此，該液體可能借助離心力而從內表面的較小直徑處輸送到較大直徑處。舉例來說，如果較大直徑位于較小直徑之上，該液體會克服重力的作用而向上輸送，并在液體捕捉環(huán)的上端向外甩出。
在該裝置的一實施例中，該液體捕捉環(huán)具有徑向的通道，該液體可以被徑向向外地輸送。
在一進一步的實施例中，該徑向通道至少局部位于液體捕捉環(huán)的內表面之直徑最大所在的點。該液體經(jīng)由離心力而被輸送至該最大直徑區(qū)域，并接著經(jīng)過該通道而被向外輸送。
如果該液體捕捉環(huán)的內表面被設置成錐形的是有利的。這使得不論液體擊中內表面的哪些地方，液體都能通過離心力以相同的效果獨立地輸送。
此外，一徑向向內升高的底板，可以形成到依據(jù)本發(fā)明的裝置之液體捕捉環(huán)的下端上。這樣，液體比較好收集。如果該底板的內徑選擇成比載體的直徑更小，或是該底板的內徑選擇成比晶片直徑更小(如果載體比晶片更小的話)，那么即使晶片是固定的(不旋轉)，該底板可以直接捕捉從載體或晶片流下的液體。
在一進一步的實施例中，至少一個環(huán)形腔室被安置在液體捕捉環(huán)的周圍，其是向內敞開的且該液體捕捉環(huán)所甩出的液體被收集在其中。
這個裝置也可以具有至少二個環(huán)形腔室，其朝向內的開口是一個被安置在另一個的下面。在這種情況下，這些裝置提供這些腔室與該液體捕捉環(huán)的相對軸向位移。借此使其變?yōu)榭赡?，在不同腔室中彼此分開地收集不同液體，并將其單獨移除，或是將其以例如過濾的形式供給至液體供給裝置。
在一較有利的實施例中，該液體捕捉環(huán)的至少一部分的外表面具有圓筒形外殼的形狀。多個環(huán)形腔室是一個設在另一個下面，這允許現(xiàn)在液體不被甩入的這些環(huán)形腔室被圓筒形外殼覆蓋。這些環(huán)形腔室的遮蓋可被密封或者甚至未被密封。
該裝置能夠以至少一個環(huán)形腔室與該載體不會在軸向上彼此位移的方式來設置。這具有以下優(yōu)點，如果載體和環(huán)形室是直接地或間接地設置在一共享單元上，則只有液體捕捉環(huán)必須被垂直地移動。載體和腔室因此不會垂直地移動，其提供了到載體的供應管道(用于氣體和/或液體)與來自腔室的排出管路不需移動的優(yōu)點，其明顯地增加管路的使用壽命并允許管路的導引結構更簡單。


本發(fā)明的其他細節(jié)、特征和優(yōu)點，由以下對附圖中示出的本發(fā)明示例性實施例的描述而得出。
圖1示出依據(jù)本發(fā)明的裝置的一個實施例的示意軸向剖面圖。
圖2示出通道5的一特別實施例，其允許液體被更準確地甩離。
圖3a至3d示意地示出在不同操作狀態(tài)下的裝置。
具體實施例方式
該裝置包含一可旋轉的載體1(夾盤)、設置在載體1周圍的液體捕捉環(huán)2和三個設置在液體捕捉環(huán)2周圍的環(huán)形腔室4、4’、4”。載體1、液體捕捉環(huán)2和腔室單元3彼此同軸地設置。
該載體1由一軸承單元(未示出)可旋轉地安裝在基板18上。該載體可以由馬達驅動單元20(在此使用一皮帶傳動)置于旋轉RC。在晶片被處理時，載體典型的旋轉速度為0到4000rpm(每分鐘轉數(shù))。一滴落邊緣14圍繞載體的圓周形成，以允許處理液體即使在低速下或者該載體是靜止的情況下流出。
該液體捕捉環(huán)2可旋轉地安裝在一升起的平臺19上，且由馬達驅動單元20(在此使用一皮帶傳動)置于旋轉RC。在晶片被處理時，載體典型的旋轉速度為50到20000rpm(每分鐘轉數(shù))。該液體捕捉環(huán)2具有一向上漸窄之錐形內表面6以及一圓筒形外殼形式的外表面11。在該錐形內表面6的底端，該內表面6轉變成一底板7。該底板7稍微地朝向中心凸起并具有一比載體1外徑更小之內徑。該升起的平臺19通過提升元件25(例如，氣動缸)而升起和降低。借此，該液體捕捉環(huán)相對于載體的位置與液體捕捉環(huán)相對于環(huán)形腔室的位置在軸向上變化。
通至外部的徑向通道5(槽或孔)位于該錐形內表面6到底板7的過渡處。該通道因此是位于該內表面的局部最大直徑區(qū)域中。被液體捕捉環(huán)所收集的液體被徑向地向外導引并經(jīng)過這些通道而甩離。
圖2示出通道5的一特別實施例，其允許液體被更準確地甩離。凹槽16是被結合至液體捕捉環(huán)的在通道5之上與之下的外表面11中，而分離邊緣17因此直接形成在鄰接通道5處之上與之下。這避免從該通道出來的液體不會進一步向上或向下沿著外表面11流出來。
在載體較高速度時(高于大約50rpm)，液體如箭頭A所示直接地切向甩離晶片，擊中液體捕捉環(huán)2的內表面6并向下流動。在載體較低速時(低于大約50rpm)，液體流下該滴落邊緣14并由液體捕捉環(huán)2的底板7收集。在這兩種情況下，該液體均向通道5的方向并經(jīng)過該通道由旋轉的液體捕捉環(huán)的離心力支持來加以輸送。為了要盡可能避免霧氣，有利的是，將液體捕捉環(huán)的速度調整到載體的和/或甩離晶片的液體之速度。這兩個旋轉方向是同向的，而且其速度彼此差異是不超過2的因數(shù)，且差異也不超過200轉/分。
腔室4、4’、4”由環(huán)3形成，并且其也彼此被環(huán)3所分離。這些環(huán)3彼此同心地安置在其內和/或其上，因此其具有從內到外增加的直徑。腔室單元連接于該基板18。不同的液體可被收集在各個腔室中。每個腔室都被為其配設的吸入管8、8’、8”所吸空。液體在此情況下會被吸掉。此外，吸入管8、8’、8”產生從嘴部徑向向外的氣流。借此，液體和氣體經(jīng)過通道5從液體捕捉環(huán)2的內部腔室吸入該腔室內，借此該液體的甩離作用會被額外支持。在該液體捕捉環(huán)2內的向下氣流B也由吸取作用而產生。被吸走的液-氣混合物被導入一氣-液分離單元(未示出)，該氣體被送到排氣處而被分離的液體被導引至回路或輸送至排出管。
圖3a至3b示意地示出在不同操作狀態(tài)下的裝置。
圖3a示出該液體的捕捉環(huán)2位于最低的位置。在該晶片圓周的周圍可自由接近晶片。這個位置在裝載和卸載期間被選定。
圖3b至3d示出位于不同的位置的液體捕捉環(huán)，這些位置被選定為使得通道5指向環(huán)形腔室4、4’和/或4”的開口，并因此液體從液體捕捉環(huán)甩進對應的環(huán)形腔室內。在對應環(huán)形腔室內的捕獲作用由此得以支持，即，對應的吸入管8、8’或8”被啟動并僅從連接到選定的吸入管之環(huán)形腔室吸取空氣。
附圖標記清單1 載體 25提升元件2 液體捕捉環(huán)B 向下氣流3 腔室單元 RC旋轉4、4’、4” 環(huán)形腔室5 徑向通道6 錐形內表面7 底板8、8’、8” 吸入管11 外表面14 滴落邊緣16 凹槽17 分離邊緣18 基板19 平臺20 馬達驅動單元
權利要求
1.一種使用液體來處理盤狀物(10)的裝置，其包括1.1)一載體(1)，用于接收所述盤狀物；1.2)一液體供給裝置(17)，用于將液體施加至一位于所述載體上的盤狀物；以及1.3)一液體捕捉環(huán)(2)，其被設置成基本上與所述載體(1)同軸且可圍繞所述液體捕捉環(huán)的軸旋轉，所述液體捕捉環(huán)可相對于所述載體移動。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述液體捕捉環(huán)可相對于所述載體旋轉。
3.如權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置包含用于使載體(1)與液體捕捉環(huán)(2)彼此相對軸向位移的部件(25)。
4.如權利要求1所述的裝置，其中，所述載體(1)是可旋轉的。
5.如權利要求1所述的裝置，其中，所述液體捕捉環(huán)(2)的內表面(6)的直徑(D)在軸向上改變。
6.如權利要求1所述的裝置，其中，所述液體捕捉環(huán)(2)具有徑向通道(5)，液體可借其徑向地向外輸送。
7.如權利要求4所述的裝置，其中，所述徑向通道(5)位于液體捕捉環(huán)(2)的下述點上，在這些點上所述內表面(6)的直徑(D)為至少局部最大(Dmax)。
8.如權利要求5所述的裝置，其中，所述液體捕捉環(huán)(2)的內表面(6)被設置成錐形的。
9.如權利要求5所述的裝置，其中，一徑向向內凸起的底板(7)形成在所述液體捕捉環(huán)(2)的底端上。
10.如權利要求1所述的裝置，其中，至少一環(huán)形腔室(4)被設置在所述液體捕捉環(huán)的周圍(2)，所述環(huán)形腔室向內敞開，并且從所述液體捕捉環(huán)(2)甩離的液體可被收集在所述環(huán)形腔室中。
11.如權利要求10所述的裝置，其具有至少兩個環(huán)形腔室(4，4’)，其中，面向內部的開口被設置成一個位于另一個下面，并且部件(25)使腔室(4，4’)與液體捕捉環(huán)(2)彼此相對軸向位移。
12.如權利要求11所述的裝置，其中，所述液體捕捉環(huán)(2)的至少一部分外表面(7)具有一種圓筒形套筒的形狀。
13.如權利要求10所述的裝置，其中，所述至少一個環(huán)形腔室(4)與所述載體(1)不會彼此相對軸向位移。
全文摘要
建議一種裝置，其包含一用于接收盤狀物(10)的載體(1)、一用于將液體施加在位于載體(1)上的盤狀物(10)上的液體供給裝置(17)、以及一液體捕捉環(huán)(2)，其被基本上同軸地設置在所述載體(1)的周圍，且可圍繞所述液體捕捉環(huán)(2)的軸旋轉。
文檔編號G11B7/26GK1663023SQ03814699
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月18日 優(yōu)先權日2002年6月25日
發(fā)明者卡爾-海因茨·霍恩瓦爾特 申請人:Sez股份公司