CN103094150A - 一种湿法洗净装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法洗净装置，包括：可编程序逻辑控制器、液位传感器、液位传感器采样管路、洗净槽等，HF液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为300mm；HNO3液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为200mm；H2O液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为100mm。本发明通过改造传统的湿法洗净设备相关的HNO3、H2O洗净槽内的液位传感器采样管口高低位置，通过高低位置的变化产生液体不同的配比，从而实现刻蚀条件HF∶HNO3＝2∶1到HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1的应用转变，最终在不影响洗净效果的前提下，每次洗净过程可有效降低HF的使用量50％。

Description

一种湿法洗净装置
技术领域
本发明属于半导体集成电路制造领域，尤其涉及一种湿法洗净装置。
背景技术
在半导体业界内普遍使用HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1(体积比)的刻蚀条件进行洗净生成有DOPOS/POLY(掺杂的多晶硅扩散/多晶硅)膜的石英及SIC部品，传统的湿法洗净装置(购自DAN INDUSTRY，JAPAN，见图1)原厂配置并没有HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1(体积比)，一直使用HF∶HNO3＝2∶1(体积比)的刻蚀条件进行洗净，如图1所示，传统的湿法洗净装置，包括可编程序逻辑控制器1、洗净槽9、液位传感器8、以及洗净槽9内相关液位传感器采样管路(包括HF液位传感器采样管路4、HNO3液位传感器采样管路5和H2O液位传感器采样管路6)。HF液位传感器采样管路4(LE-P7)的位置为300mm；HNO3液位传感器采样管路5(LE-P6)的位置为285mm；H2O液位传感器采样管路6(LE-P2)的位置为270mm(此处位置指的是各液位传感器采样管路4、5、6的管口到洗净槽9底部的距离)。为了降低酸的使用量，减少排放，提高设备使用效能，亟需提出此刻蚀条件(HF∶HNO3＝2∶1到HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1)的变更、改造方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种湿法洗净装置，以提高设备使用效能、节能减排。
为解决上述技术问题，本发明提供一种湿法洗净装置，包括：可编程序逻辑控制器、液位传感器、液位传感器采样管路和洗净槽；所述洗净槽内设有H2O、HF、HNO3的进入管路，该进入管路上设有开关控制阀和气动阀，该气动阀由可编程序逻辑控制器控制；所述可编程序逻辑控制器与液位传感器连接；所述液位传感器采样管路包括HF、HNO3和H2O液位传感器采样管路，所述液位传感器采样管路的管口位于洗净槽内；当液位到达液位传感器采样管路的管口位置时，液位传感器闭合，同时给可编程序逻辑控制器信号，可编程序逻辑控制器控制相应气动阀关闭，停止该路液体的供应；所述HF液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为300mm；所述HNO3液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为200mm；所述H2O液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为100mm。
所述洗净装置的刻蚀条件比例为：HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1，上述比例指体积比。
所述液位传感器采样管路上设有过滤器。
所述开关控制阀为手动阀，该手动阀的手柄顺时针旋转到底为关的状态，逆时针旋转到底为开的状态，该手动阀是H2O、HF、HNO3进入设备的控制阀。
所述洗净槽底部还设有排液管路，排液管路上还设有气动阀，所述气动阀由可编程序逻辑控制器控制；当排液时，所述可编程序逻辑控制器控制相关排液管路上的气动阀打开进行排液。
所述气动阀由可编程序逻辑控制器控制，以压缩空气为驱动源。
本发明中所涉及的刻蚀条件比例是指体积比。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过对HF、HNO3和H2O的液位传感器采样管口的位置调整，从而使洗净刻蚀条件变更为HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1，最终通过洗净条件的变更来进行洗净生成有DOPOS/POLY膜的石英及SIC部品，每次洗净过程在不影响洗净效果的前提下，可有效降低HF使用量50％(69.5L，约合人民币为69.5*17.8＝1237.1元)，每年需洗净550次左右，可节约费用人民币68万余元。可见，本发明可以有效提高设备使用效能、节能减排。
附图说明
图1是传统的湿法洗净装置的结构示意图；
图2是本发明的湿法洗净装置的结构示意图。
图中附图标记说明如下：
1为可编程序逻辑控制器；2为HV(手阀)，其中HV-1代表H2O进入管路上的手阀，HV-2代表HF进入管路上的手阀，HV-3代表HNO3进入管路上的手阀；3为进入管路上的AV(气动阀)，其中AV-1代表H2O进入管路上的气动阀，AV-2代表HF进入管路上的气动阀，AV-3代表HNO3进入管路上的气动阀；4为HF液位传感器采样管路；5为HNO3液位传感器采样管路；6为H2O液位传感器采样管路；7为过滤器；8为液位传感器；9为洗净槽；10为排液管路上的AV(气动阀)，其中AV-4代表SF2系排液管路上的气动阀，AV-5代表F系排液管路上的气动阀，AV-6代表A1系排水管路上的气动阀；SF2系排液指排高浓度酸液；F系排液指排低浓度酸液；A1系排水指排水。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
由于传统的湿法洗净装置原本没有HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1的刻蚀条件配置，故将设备原有的刻蚀条件HF∶HNO3∶H2O＝0.5∶0.5∶9所涉及的液位传感器采样管口LE-P7(HF)位置300mm保持不变；LE-P6(HNO3)由285mm调节至200mm；LE-P4(H2O)由270mm调节至100mm(此处位置指的是各液位传感器采样口到洗净槽底部的距离)，见图2；进而将刻蚀条件HF∶HNO3∶H2O＝0.5∶0.5∶9转变为新的刻蚀条件HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1，从而实现刻蚀条件HF∶HNO3＝2∶1到HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1的应用转变。
如图2所示，本发明的湿法洗净装置，包括可编程序逻辑控制器1(Programmable Logic Controller，简称PLC，用于控制洗净程序以及各气动阀开关动作)、液位传感器8、HF液位传感器采样管路4(用于采样HF液位位置)、HNO3液位传感器采样管路5(用于采样HNO3液位位置)、H2O液位传感器采样管路6(用于采样纯水H2O液位位置)以及洗净槽9。HF液位传感器采样管路4、HNO3液位传感器采样管路5和H2O液位传感器采样管路6上均设有过滤器7，过滤器7用于防止酸性环境对液位传感器8的腐蚀，影响液位传感器8的精度。洗净槽9内设有H2O、HF、HNO3的进入管路，该进入管路上设有HV(手阀)2和AV(气动阀)3；HV(手阀)2的手柄顺时针旋转到底为关的状态，逆时针旋转到底为开的状态，HV(手阀)2是H2O、HF、HNO3进入设备的控制阀；AV(气动阀)3由可编程序逻辑控制器1控制，以压缩空气为驱动源。液位传感器8与可编程序逻辑控制器1连接，当液位到达液位传感器采样管路的管口位置时，液位传感器8闭合，同时给可编程序逻辑控制器1信号，可编程序逻辑控制器1控制相应AV(气动阀)3关，停止该路液体的供应。洗净槽9底部还设有排液管路，排液管路上还设有AV(气动阀)10，AV(气动阀)10由可编程序逻辑控制器1控制，以压缩空气为驱动源。当排液时，可编程序逻辑控制器1控制相关排液管路上的AV(气动阀)10打开进行排液。HF液位传感器采样管路4的管口到洗净槽9底部的距离为300mm；HNO3液位传感器采样管路5的管口到洗净槽9底部的距离为200mm；H2O液位传感器采样管路6的管口到洗净槽9底部的距离为100mm。
本发明刻蚀条件HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1的生成方法是通过改造传统的某种洗净设备的一种原有的刻蚀条件HF∶HNO3∶H2O＝0.5∶0.5∶9相关的HNO3、H2O洗净槽内的液位传感器采样管口高低位置得以实现的，通过高低位置的变化产生液体不同的配比，从而实现刻蚀条件HF∶HNO3＝2∶1到HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1的应用转变，最终在不影响洗净效果的前提下，每次洗净过程可有效降低HF的使用量50％。

Claims (6)

1.一种湿法洗净装置，其特征在于，包括：可编程序逻辑控制器、液位传感器、液位传感器采样管路和洗净槽；所述洗净槽内设有H2O、HF、HNO3的进入管路，该进入管路上设有开关控制阀和气动阀，该气动阀由可编程序逻辑控制器控制；所述可编程序逻辑控制器与液位传感器连接；所述液位传感器采样管路包括HF、HNO3和H2O液位传感器采样管路，所述液位传感器采样管路的管口位于洗净槽内；当液位到达液位传感器采样管路的管口位置时，液位传感器闭合，同时给可编程序逻辑控制器信号，可编程序逻辑控制器控制相应气动阀关闭，停止该路液体的供应；所述HF液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为300mm；所述HNO3液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为200mm；所述H2O液位传感器采样管路的管口到洗净槽底部的距离为100mm。
2.如权利要求1所述的湿法洗净装置，其特征在于，所述洗净装置的刻蚀条件比例为：HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1，上述比例指体积比。
3.如权利要求1所述的湿法洗净装置，其特征在于，所述液位传感器采样管路上设有过滤器。
4.如权利要求1所述的湿法洗净装置，其特征在于，所述开关控制阀为手动阀，该手动阀的手柄顺时针旋转到底为关的状态，逆时针旋转到底为开的状态，该手动阀是H2O、HF、HNO3进入设备的控制阀。
5.如权利要求1所述的湿法洗净装置，其特征在于，所述洗净槽底部还设有排液管路，排液管路上还设有气动阀，所述气动阀由可编程序逻辑控制器控制；当排液时，所述可编程序逻辑控制器控制相关排液管路上的气动阀打开进行排液。
6.如权利要求1或5所述的湿法洗净装置，其特征在于，所述气动阀由可编程序逻辑控制器控制，以压缩空气为驱动源。
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