CN102247955B - 处理液供给及管路冲洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理液供给及管路冲洗系统，包括化学液供应管路、纯水供应管路和气体供应管路，各个管路之间的连接和工艺模块。本发明的系统采用化学液与纯水独立提供的方式，向工艺模块分别提供化学液与纯水，并具有纯水与气体冲洗功能，使得该系统结构简单，功能齐全。

Description

处理液供给及管路冲洗系统

技术领域

本发明涉及半导体制造装置领域，尤其涉及一种处理液供给及管路冲洗系统。

背景技术

在过去的半导体晶片（晶片代表多种类型的盘状物，例如半导体晶片、光盘或是平板显示器）湿法清洗工艺（其代表晶片制备时不同工艺的清洗过程）中，化学液管路、纯水管路与气体管路是相互独立的，三种介质的管路之间没有交叉点。在清洗工艺中，化学液管路、纯水管路和气体管路分别向工艺处理模块提供化学液、纯水和工艺气体。当设备进行维护时，需要将化学液管路和纯水管路中的介质全部排掉，需要将供给接头去掉，接入冲洗介质。这个过程不仅操作困难，还可能会造成化学液溅出设备以外，从而造成污染或腐蚀伤害。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是如何使湿法清洗工艺变得简单，从而提高效率，进而减小污染或腐蚀的伤害。

（二）技术方案

为达到上述目的，本发明提出了一种处理液供给及管路冲洗系统，其特征在于，包括：

化学液供应管路，其一端是化学液管路供应端并且设置有化学液供应控制手阀；

化学液循环三通阀，其中间端与所述化学液供应管路的另一端连接；

化学液循环管路，其一端与所述化学液循环三通阀的常开端连接；

纯水供应管路，其一端是纯水管路供应端并且设置有纯水供应控制手阀；

纯水管路循环三通阀，其中间端与纯水供应控制手阀的出口端连接；

纯水循环管路，其一端与所述纯水管路循环三通阀的常开端连接；

气体供应管路，其一端是气体管路供应端并且设置有气体供应控制手阀；

化学管路采样阀，其采样端与所述气体供应管路连接，其进口端与所述化学液循环三通阀的常闭端连接；

第一纯水管路采样阀，其采样端与所述气体供应管路连接，其进口端与所述纯水管路循环三通阀的常闭端连接；

工艺模块，其第一端通过化学管路常闭二通阀与所述化学管路采样阀的出口端连接，其第二端通过第一纯水管路常闭二通阀与所述第一纯水管路采样阀的出口端连接。

其中，还包括第二纯水管路采样阀，其采样端与所述气体供应管路连接，其进口端通过第二纯水管路进口常闭二通阀与所述纯水供应管路连接，其出口端通过第二纯水管路常闭二通阀与所述工艺模块的第三端连接。

其中，还包括第三纯水管路采样阀，其采样端与所述气体供应管路连接，其进口端通过第三纯水管路进口常闭二通阀与所述纯水供应管路连接，其出口端通过第三纯水管路常闭二通阀与所述工艺模块的第四端连接。

其中，所述气体供应控制手阀的出口端设置有气体管路单向阀。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的系统在非工艺时间内，化学液和纯水可以分别循环从而回到处理液分配系统，在工艺时间内，化学液和纯水可以通过阀件切换进入工艺模块参与工艺反应，当系统进行维护时，气体管路可以对化学液管路和纯水管路进行冲洗，纯水管路也可以对化学液管路进行预冲洗，因此使湿法清洗工艺维护工作变得简单，并提高生产效率，进而减小污染或腐蚀的伤害。

附图说明

图1为本发明处理液供给及管路冲洗系统实施例的示意图。

其中，1：化学液管路供应端；2：化学液供应控制手阀；3：化学液供应管路；4：化学液循环三通阀；5：化学液循环管路；6：化学液管路采样阀；7：化学液管路常闭二通阀；8：纯水管路供应端；9：纯水供应控制手阀；10：纯水供应管路；11：第三纯水管路进口常闭二通阀；12：第二纯水管路进口常闭二通阀；13：纯水管路循环三通阀；14：纯水循环管路；15：第三纯水管路采样阀；16：第二纯水管路采样阀；17：第一纯水管路采样阀；18：第三纯水管路常闭二通阀；19：第二纯水管路常闭二通阀；20：第一纯水管路常闭二通阀；21：气体管路供应端；22：气体供应控制手阀；23：气体管路单向阀；24：气体管路与第一纯水管路交点；25：气体管路与第二纯水管路交点；26：气体管路与第三纯水管路交点；27：工艺模块；28：第三纯水管路；29：第二纯水管路；30、第一纯水管路；31：气体供应管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1为本发明处理液供给及管路冲洗系统实施例的示意图，包括：化学液管路供应端1、化学液供应控制手阀2、化学液供应管路3、化学液循环三通阀4、化学液循环管路5、化学液管路采样阀6、化学液管路常闭二通阀7、纯水管路供应端8、纯水供应控制手阀9、纯水供应管路10、第三纯水管路进口常闭二通阀11、第二纯水管路进口常闭二通阀12、纯水管路循环三通阀13、纯水循环管路14、第三纯水管路采样阀15、第二纯水管路采样阀16、第一纯水管路采样阀17、第三纯水管路常闭二通阀18、第二纯水管路常闭二通阀19、第一纯水管路常闭二通阀20、气体管路供应端21、气体供应控制手阀22、气体管路单向阀23、气体管路与第一纯水管路交点24、气体管路与第二纯水管路交点25、气体管路与第三纯水管路交点26、工艺模块27、第三纯水管路28、第二纯水管路29、第一纯水管路30以及气体供应管路31。

化学液供应管路3的一端是化学液管路供应端1并且设置有化学液供应控制手阀2，其用来控制设备化学液进入本发明系统的进口，当设备进行维护或停机时，可以将该化学液供应控制手阀2关闭，对管路检修或更换。化学液循环三通阀4的中间端与化学液供应管路3的另一端连接。化学液循环管路5的一端与化学液循环三通阀4的常开端连接。化学液管路采样阀6的进口端与化学液循环三通阀4的常闭端连接。工艺模块27的第一端通过化学管路常闭二通阀7（其用于冲洗管路方向）与化学管路采样阀6的出口端连接。化学管路采样阀6的中间端与气体供应管路31连接。化学液循环三通阀4用来控制化学液的流向，化学液不断地循环流动减小了化学液内部生长细菌的可能性。当不做工艺时，该化学液循环三通阀4控制化学液流入循环管路；当开始做工艺时，该化学液循环三通阀4常闭端打开，常开端关闭，化学液进入工艺模块参与工艺处理。当设备进行维护需要对管路进行冲洗时，采样阀6常闭端打开，纯水或气体进入，常闭二通阀7打开，可对采样阀6至工艺模块段管路进行冲洗；化学液循环三通阀4常闭端打开，可对采样阀6至化学液分配系统段管路进行冲洗。

纯水供应管路包括三条纯水供应管路（纯水管路的数量可以根据不同的工艺要求而定），每条纯水供应管路上都有纯水供应控制手阀，纯水管路循环三通阀，纯水管路进口常闭二通阀，纯水管路采样阀，以及控制冲洗管路方向的纯水管路常闭二通阀。纯水供应控制手阀用来控制设备纯水进入本发明系统的进口，当设备进行维护或停机时，可以将该纯水供应控制手阀关闭，对管路检修或更换。纯水管路循环三通阀用来控制纯水的流向，纯水不断地循环流动减小了纯水内部生长细菌的可能性。当不做工艺时，该纯水管路循环三通阀控制纯水流入纯水循环管路；当开始做工艺时，该纯水管路循环三通阀常闭端打开，常开端关闭，纯水进入工艺模块参与工艺处理。纯水管路进口常闭二通阀，用来控制该段管路是否向工艺模块或化学液管路通入纯水。当设备进行维护需要对管路进行冲洗时，纯水管路采样阀常闭端打开，气体进入纯水管路，纯水管路常闭二通阀打开，可对纯水管路采样阀至工艺模块段管路进行冲洗；纯水管路循环三通阀常闭端或纯水管路进口常闭二通阀打开，可对纯水管路采样阀至化学液分配系统段管路进行冲洗。纯水供应管路10一端是纯水管路供应端8并且设置有纯水供应控制手阀9。纯水管路循环三通阀13的中间端与纯水供应管路10的另一端连接。纯水循环管路14的一端与纯水管路循环三通阀13的常开端连接；在交点25，第二纯水管路采样阀16的采样端与气体供应管路31连接，其进口端通过第二纯水管路进口常闭二通阀12与纯水供应管路10连接，其出口端通过第二纯水管路常闭二通阀19与工艺模块27的第三端连接，第二纯水管路常闭二通阀19的输出端口通过第二纯水管路29与工艺模块27的第三端连接。在交点26第三纯水管路采样阀15的采样端与气体供应管路31连接，其进口端通过第三纯水管路进口常闭二通阀11与纯水供应管路10连接，其出口端通过第三纯水管路常闭二通阀18与工艺模块27的第四端连接，第三纯水管路常闭二通阀18的出口端通过第三纯水管路28与工艺模块27的第四端连接。在交点24，第一纯水管路采样阀17的采样端与述气体供应管路31连接，其进口端与纯水管路循环三通阀13的常闭端连接；其出口端通过第一纯水管路常闭二通阀20与第一纯水管路采样阀17的出口端连接，第一纯水管路常闭二通阀20的输出端口通过第一纯水管路30与工艺模块27的第二端连接。

气体供应管路包括气体供应控制手阀，气体管路单向阀，以及与化学液供应管路、纯水供应管路的交点。管路中的气体可以是氮气、高压空气等。气体供应控制手阀用来控制设备气体进入本发明系统的进口，当设备进行维护或停机时，可以将该气体供应控制手阀关闭，对管路检修或更换。气体管路单向阀是用来控制设备气体的流向，一般情况下，气体管路的气流方向为不可逆方向，因此需要在气体供应控制手阀后加单向阀来保证气体的流向。气体供应管路31的一端是气体管路供应端21并且设置有气体供应控制手阀22；气体供应控制手阀22的出口端设置有气体管路单向阀23。

设备正常运行可分为工艺时间、非工艺时间以及停机维修时间，即化学液和纯水及气体参与工艺反应时间与不参与工艺反应时间。通常状况下，化学液供应控制手阀2、纯水供应控制手阀9、气体供应控制手阀22是打开的，当进行设备维护或设备停机的时候才会将这些阀关闭。

化学液、纯水和气体都由化学液分配系统（未示出）提供。

非工艺时间内，化学液从化学液管路供应端1进入化学液供应控制手阀2，通过化学液供应管路3进入化学液循环三通阀4，通过化学液循环三通阀4常开端流入化学液循环管路5，从而回到化学液分配系统。

纯水从纯水管路供应端8进入纯水供应控制手阀9，通过纯水供应管路10进入纯水管路循环三通阀13，通过纯水管路循环三通阀13常开端流入纯水循环管路14，从而回到化学液分配系统。

由于气体供应控制手阀22是打开的，所以，气体从气体管路供应端21流入气体供应控制手阀22，并通过气体管路单向阀23，流入气体管路与第一纯水管路交点24、气体管路与第二纯水管路交点25、气体管路与第三纯水管路交点26，并分别到达第一纯水管路采样阀17、第二纯水管路采样阀16、第三纯水管路采样阀15和化学液管路采样阀6。由于采样阀都没有打开，并且单向阀的单向流通功能，具有一定压力的气体保留在这段管路中。

工艺时间开始时，化学液循环三通阀4常闭端打开，常开端关闭，化学液管路常闭二通阀7打开。化学液从化学液管路供应端1进入化学液供应控制手阀2，通过化学液供应管路3进入化学液循环三通阀4，并通过已经打开的常闭端流入到化学液管路采样阀6中，并通过已经打开的化学液管路常闭二通阀7流入到工艺模块27。

当需要第三纯水管路28提供纯水时，第三纯水管路进口常闭二通阀11和第三纯水管路常闭二通阀18打开，纯水管路循环三通阀13常闭端打开，常开端关闭。纯水从纯水管路供应端8进入纯水供应控制手阀9，通过纯水供应管路10进入第三纯水管路进口常闭二通阀11和纯水管路循环三通阀13，进入纯水管路循环三通阀13的纯水由于第一纯水管路常闭二通阀20没有打开，而暂时存留在这段管路中。进入第三纯水管路进口常闭二通阀11的纯水通过第三纯水管路采样阀15和已经打开的第三纯水管路常闭二通阀18流入到工艺模块27。

当需要第二纯水管路29提供纯水时，第二纯水管路进口常闭二通阀12和第二纯水管路常闭二通阀19打开，纯水管路循环三通阀13常闭端打开，常开端关闭。纯水从纯水管路供应端8进入纯水供应控制手阀9，通过纯水供应管路10进入第二纯水管路进口常闭二通阀12和纯水管路循环三通阀13，进入纯水管路循环三通阀13的纯水由于第一纯水管路常闭二通阀20没有打开，而暂时存留在这段管路中。进入第二纯水管路进口常闭二通阀12的纯水通过第二纯水管路采样阀16和已经打开的第二纯水管路常闭二通阀19流入到工艺模块27。

当需要第一纯水管路30提供纯水时，第一纯水管路进口常闭二通阀20打开；纯水管路循环三通阀13常闭端打开，常开端关闭。纯水从纯水管路供应端8进入纯水供应控制手阀9，通过纯水供应管路10进入纯水管路循环三通阀13，进入纯水管路循环三通阀13的纯水通过第一纯水管路采样阀17和第一纯水管路进口常闭二通阀20流入工艺模块27。

当需要气体进入工艺模块27时，气体从气体管路供应端21进入气体供应控制手阀22，并通过气体管路单向阀23，流至化学液管路采样阀6、第三纯水管路采样阀15、第二纯水管路采样阀16、第一纯水管路采样阀17。需要化学液管路提供气体时，化学液管路采样阀6、化学液管路常闭二通阀7打开，气体进入工艺模块27。需要第三纯水管路28提供气体时，第三纯水管路采样阀15、第三纯水管路常闭二通阀18打开，气体进入工艺模块27。同样原理，第二纯水管路29、第一纯水管路30也可以向工艺模块27提供气体。本发明的系统也可以添加一条气体管路直接通入工艺模块27。

设备停机维修时，需要对化学液管路进行纯水预冲洗。这时，需先将气体供应控制手阀22关闭。然后将第一纯水管路采样阀17常闭端打开，纯水管路循环三通阀13常闭端打开，常开端关闭。纯水从纯水管路供应端8进入纯水供应控制手阀9，通过纯水供应管路10进入纯水管路循环三通阀13，进入纯水管路循环三通阀13的纯水流入到第一纯水管路采样阀17，由于第一纯水管路常闭二通阀20关闭，纯水通过已经打开的第一纯水管路采样阀17的常闭端口流经气体管路与第一纯水管路交点24流入到化学液管路采样阀6。将化学液管路采样阀6和化学液管路常闭二通阀7打开，可以对从化学液管路采样阀6至工艺模块27这段管路进行纯水冲洗。将化学液管路采样阀6和化学液循环三通阀4常闭端打开，常开端关闭，可以对从化学液管路采样阀6至化学液分配系统这段管路进行纯水冲洗。

做完化学液管路预冲洗之后，将该系统管路内的纯水全部排掉时，需要使用气体将管道冲干。将气体供应控制手阀22打开。气体从气体管路供应端21进入气体供应控制手阀22，并通过气体管路单向阀23。将化学液管路采样阀6、第三纯水管路采样阀15、第二纯水管路采样阀16、第一纯水管路采样阀17、化学液管路常闭二通阀7、第三纯水管路常闭二通阀18、第二纯水管路常闭二通阀19、第一纯水管路常闭二通阀20打开，可以对这四条管路从化学液管路采样阀6、第三纯水管路采样阀15、第二纯水管路采样阀16、第一纯水管路采样阀17至工艺模块27的管路进行冲洗。将化学液管路采样阀6、第三纯水管路采样阀15、第二纯水管路采样阀16、第一纯水管路采样阀17、第三纯水管路进口常闭二通阀11、第二纯水管路进口常闭二通阀12打开，化学液循环三通阀4、纯水管路循环三通阀13常闭端打开，常开端关闭，将化学液管路常闭二通阀7、第三纯水管路常闭二通阀18、第二纯水管路常闭二通阀19、第一纯水管路常闭二通阀20保持关闭状态，可以对这四条管路从化学液管路采样阀6、第三纯水管路采样阀15、第二纯水管路采样阀16、第一纯水管路采样阀17至化学液分配系统的管路进行冲洗。

所有管路中的液体被冲干后，可以对设备的管路进行更换或检修。

图1中示出的阀除了手阀与单向阀，其余全部采用气动阀，但根据不同系统的需要也可全部采用手阀或全部采用气动阀。

本发明的系统采用化学液与纯水独立提供的方式，向工艺模块分别提供化学液与纯水，并具有纯水与气体冲洗功能，使得该系统结构简单，功能齐全。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种处理液供给及管路冲洗系统，其特征在于，包括：

化学液供应管路（3），其一端是化学液管路供应端（1）并且设置有化学液供应控制手阀（2）；

化学液循环三通阀（4），其中间端与所述化学液供应管路（3）的另一端连接；

化学液循环管路（5），其一端与所述化学液循环三通阀（4）的常开端连接；

纯水供应管路（10），其一端是纯水管路供应端（8）并且设置有纯水供应控制手阀（9）；

纯水管路循环三通阀（13），其中间端与纯水供应控制手阀（9）的出口端连接；

纯水循环管路（14），其一端与所述纯水管路循环三通阀（13）的常开端连接；

气体供应管路（31），其一端是气体管路供应端（21）并且设置有气体供应控制手阀（22）；

化学管路采样阀（6），其采样端与所述气体供应管路（31）连接，其进口端与所述化学液循环三通阀（4）的常闭端连接；

第一纯水管路采样阀（17），其采样端与所述气体供应管路（31）连接，其进口端与所述纯水管路循环三通阀（13）的常闭端连接；

工艺模块（27），其第一端通过化学管路常闭二通阀（7）与所述化学管路采样阀（6）的出口端连接，其第二端通过第一纯水管路常闭二通阀（20）与所述第一纯水管路采样阀（17）的出口端连接。

2.如权利要求1所述的处理液供给及管路冲洗系统，还包括第二纯水管路采样阀（16），其采样端与所述气体供应管路（31）连接，其进口端通过第二纯水管路进口常闭二通阀（12）与所述纯水供应管路（10）连接，其出口端通过第二纯水管路常闭二通阀（19）与所述工艺模块（27）的第三端连接。

3.如权利要求2所述的处理液供给及管路冲洗系统，还包括第三纯水管路采样阀（15），其采样端与所述气体供应管路（31）连接，其进口端通过第三纯水管路进口常闭二通阀（11）与所述纯水供应管路（10）连接，其出口端通过第三纯水管路常闭二通阀（18）与所述工艺模块（27）的第四端连接。

4.如权利要求3所述的处理液供给及管路冲洗系统，其特征在于，所述气体供应控制手阀（22）的出口端设置有气体管路单向阀（23）。

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