[发明专利]清洗液的回收和供给设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种清洗单元的管路设计，尤其涉及一种清洗液的回收和供给设备及方法。

背景技术

在显示行业的制造中，当基板进入黄光工艺(也称“光刻工艺”、“微影工艺”等)的生产线后，首先需要经过洗净单元来对基板(例如玻璃基板)进行清洗，其次对洗净的基板施行减压干燥后输送至涂胶单元中涂布光刻胶，然后施行减压干燥后进入前烘单元、后续的其它单元进行处理。

在此，基板的洁净度会直接影响光刻胶涂布的效果，因此需要提高清洗单元的洗净能力。如图2所示，通常在黄光工艺的生产线入口端的清洗单元内，除了UV清洗步骤S1、二流体清洗步骤S3、风刀步骤S4之外，在UV清洗步骤S1和二流体清洗步骤S3之间增加一个药液清洗步骤S2。一般所使用的药液是0.4％的氢氧化四甲铵(TMAH)或者专用的清洗剂等。当使用这些药液进行清洗时，一般采用单箱体直排法(单箱体直排设备)或全部回收法(全部回收和供给设备)来进行。

所谓单箱体直排法是指：只使用一次清洗用的药液并将使用后的药液直接排放至废液系统。如图3所示，在单箱体直排设备11(单箱体直排法)中，将药液从药液供给源F通过第一管道A111输送到箱体T11里。通过启动泵P，将箱体T11中的清洗液经由第二管道A112和喷头N对腔室C内的清洗对象(例如，玻璃基板)进行喷淋清洗。使用过的药液通过第三管道A113直接排放于废液系统E中。采用这种方法，清洗液消耗量和废液处理量都非常大，会造成清洗液使用成本和废液处理成本的大大增加。

所谓全部回收法是指：将清洗完的药液重新回收至设备中的一个以上的药液箱体内重复使用，待处理一定数量的基板之后，再将箱体内的药液排放到废液系统中。其中，该全部回收法主要可举出单箱体全部回收法和双箱体全部回收法。

图4表示单箱体全部回收法所使用的单箱体全部回收和供给设备21的示意图。

单箱体全部回收和供给设备21的运行方式如下。将药液从药液供给源F通过第一管道A211输送到箱体T21里。通过启动泵P，将箱体中的清洗液经由第二管道A212和喷头N对腔室C内的基板进行喷淋清洗。使用过的药液通过第三管道A213回收到箱体T21中。当箱体T21里的清洗液的液位过高时，多余的药液外溢到第五管道A215，并经由第四管道A214直接排放进入废液系统E中。

当箱体T21内的回收液在清洗系统循环多次以后，清洗液浊度升高、洗净能力降低。此时需要对整个箱体T21的清洗液进行置换，即排空箱体T21里浊度较高的药液而补充新液。通过打开阀门V21，将箱体T21中的药液经由第四管道(废液排放主管道)A214排放到废液系统E。等待箱体T21内药液清空后关闭阀门V21，再次将新的药液从药液供给源F通过第一管道A211输送到箱体T21里。在排放高浊度废液、补充新液的过程中，系统停止运行，即整个黄光工艺的生产线处于暂停状态。

由此可见，在采用单箱体全部回收法的情况下，当对单箱体内的药液作为废液进行排放以及补充新液时，需要使设备停止作业，这样会影响清洗作业的连续性和光刻设备在整体上的作业时间。

图5表示双箱体全部回收法所使用的双箱体全部回收和供给设备22的示意图，其中药液的流动和回收方式与单箱体全部回收和供给设备21比较相似，除了第一箱体T221、第一管道A221～第五管道A225以及第七阀门V227外，例如需要进一步增加第二箱体T222、第六管道A226和第一阀门V222～第六阀门V226、第八阀门V228等构件。由于配备了第一箱体T221、第二箱体T222这两个箱体，当其中一个箱体排放高浊度药液和补充新液时，清洗系统将药液供给箱体切换成另一个箱体来继续作业，从而实现清洗系统运行不停止。采用这种双箱体设备，存在以下问题。首先设备成本上升，且洁净室(黄光无尘室)空间扩大带来了设施成本的上升；其次，由于新旧药液的置换过程一般比较短，通常约为2.5分钟～5分钟，而两次药液的置换之间的间隔时间却比较长，根据工艺的不同，所设定的两次药液的置换间隔一般为1小时～2小时。其结果，导致总是有一个箱体在大部分时间内处于闲置状态而得不到充分利用。

由此可见，在采用双箱体全部回收法的情况下，则会增加设备和管道的复杂程度，使设备成本升高，洁净室的空间扩大使设施成本升高。特别是很多工厂在建厂初期需要控制光刻设备的总长度，此时每增加一个箱体就有可能导致设备总长度的增加。

发明内容