CN107546148A - 一种半导体晶片湿法清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体晶片湿法清洗设备，包括：多个漂洗槽、废水排水管路、可循环用水管路以及控制模块；其中，所述漂洗槽设有排水管及三通阀；所述三通阀包括第一进水口、第一出水口和第二出水口；所述第一进水口与所述排水管连接，所述第一出水口与所述废水排水管路连接，所述第二出水口与所述循环用水管路连接；所述控制模块与所述三通阀通信，通过控制所述三通阀以使所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出或接入循环用水管路循环再利用。本发明的半导体晶片湿法清洗设备实现了对湿法清洗后排水的有效再利用，排水控制灵活方便、科学合理，可有效节约资源，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种半导体晶片湿法清洗设备。
背景技术
半导体制造工艺是实现由材料到分立器件或集成系统的关键，其中清洗工艺是使用最普遍的工艺步骤。现有的半导体硅片湿法清洗工艺除了需要在化学试剂清洗槽中采用化学试剂，如SC1-NH4OH+H2O2，SC2-HCL+H2O2等对硅片进行化学清洗之外，还需要若干个溢流漂洗(Overflow Rinse)槽对清洗后的硅片进行漂洗。
在传统的半导体硅片湿法清洗机中，一般漂洗槽的排水方式与漂洗槽前的化学试剂清洗槽的排水方式一致，如SC1碱洗槽后的漂洗槽为碱性排水，或作为一般废水排掉，SC2酸洗槽后的漂洗槽为酸性排水，或作为一般废水排掉。
保守估计，假设溢流漂洗槽排水量为20L/M，一台清洗机有5个漂洗槽，则全部漂洗槽每分钟排掉100L的水，一天就是150吨左右，无论从成本角度，还是资源浪费角度，都存在问题。
因此，实有必要对现有半导体晶片湿法清洗设备进行改良，以实现资源节约、降低成本。
发明内容
鉴于以上所述现有技术，本发明的目的在于提供一种半导体晶片湿法清洗设备，用于解决现有技术中半导体晶片湿法清洗设备排水量大、资源浪费、成本较高等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体晶片湿法清洗设备，包括：多个漂洗槽、废水排水管路、可循环用水管路以及控制模块；
其中，所述漂洗槽设有排水管及三通阀；所述三通阀包括第一进水口、第一出水口和第二出水口；所述第一进水口与所述排水管连接，所述第一出水口与所述废水排水管路连接，所述第二出水口与所述循环用水管路连接；
所述控制模块与所述三通阀通信，通过控制所述三通阀以使所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出或接入循环用水管路循环再利用。
优选地，所述控制模块根据预设的时间段控制所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出或接入循环用水管路循环再利用。
优选地，所述漂洗槽的排水管设有水质监测点。
优选地，所述废水排水管路包括多路废水排水支路，所述循环用水管路包括多路循环用水支路；所述漂洗槽的三通阀的第一出水口通过所述废水排水支路接入所述废水排水管路，所述第二出水口通过所述循环用水支路接入所述循环用水管路。
优选地，与每个所述漂洗槽对应的所述废水排水支路和所述循环用水支路上均设有水质监测点。
优选地，所述控制模块根据所述水质监测点的水质监测结果来控制所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出或接入循环用水管路循环再利用。
优选地，所述控制模块设置有水质基准，所述水质监测结果低于所述水质基准时，所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出，所述水质监测结果优于或符合所述水质基准时，所述漂洗槽的排水接入循环用水管路循环再利用。
优选地，所述水质监测点设有取样口，通过取样分析获取水质监测结果；所述控制模块设有远程录入界面，所述水质监测结果通过所述远程录入界面录入并上传至所述控制模块。
优选地，所述水质监测点设有水质监测仪器，所述水质监测仪器实时监测水质并将水质监测结果上传至所述控制模块。
优选地，所述废水排水管路包括酸性排水管路和碱性排水管路，多个所述漂洗槽包括酸性漂洗槽和碱性漂洗槽；所述酸性漂洗槽通过所述三通阀将废水排入所述酸性排水管路，所述碱性漂洗槽通过所述三通阀将废水排入所述碱性排水管路。
如上所述，本发明的半导体晶片湿法清洗设备，具有以下有益效果：
本发明的半导体晶片湿法清洗设备，通过设置三通阀，改造漂洗槽的排水管道，结合控制模块，可以灵活控制漂洗槽的排水是接入废水排水管路排出，或是接入循环用水管路循环再利用，实现了对湿法清洗后排水的有效再利用，排水控制灵活方便、科学合理，可有效节约资源，降低了生产成本。
附图说明
图1显示为本发明实施例提供的半导体晶片湿法清洗设备的示意图。
元件标号说明
1 漂洗槽
2 废水排水管路
3 循环用水管路
4 控制模块
101 排水管
102 三通阀
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
半导体晶片湿法清洗工艺是半导体制造中最常用的工艺之一，在湿法清洗时化学试剂清洗后需要进行漂洗，而漂洗的排水量很大，现为了实现资源节约，本发明对现有的湿法清洗设备进行了改良。
请参阅图1，本实施例提供一种半导体晶片湿法清洗设备，包括：多个漂洗槽1、废水排水管路2、循环用水管路3以及控制模块4。其中，每个所述漂洗槽1均设有排水管101及三通阀102；所述三通阀102包括第一进水口、第一出水口和第二出水口，即一进两出；所述第一进水口与所述排水管101连接，所述第一出水口与所述废水排水管路2连接，所述第二出水口与所述循环用水管路3连接；所述控制模块4与所述三通阀102通信，所述控制模块4通过控制所述三通阀102以使所述漂洗槽1的排水可接入废水排水管路2排出，或者接入循环用水管路3循环再利用。
需要说明的是，通常半导体晶片湿法清洗设备还包括控制面板、晶片上下片机构、搬送机构、清洗槽、化学试剂进液口、化学试剂混合配比装置、风机过滤机组等常见的其他部件和模块，此为本领域技术人员习知的，且非本发明的改良之处，故在此不作赘述。根据实际情况需要，本发明的半导体晶片湿法清洗设备可以包括上述常见的部件和模块，及配置不同结构和功能的其他部件，如超音波机构等，本发明对此没有限制。
由于半导体晶片的湿法清洗工艺通常包括酸洗和碱洗，即采用酸性化学试剂清洗和采用碱性化学试剂清洗，因此在酸洗或碱洗之后进行漂洗所排出的废水会有酸性废水和碱性废水之分。所以，作为本实施例的优选方案，根据酸洗和碱洗的不同，多个所述漂洗槽1可以包括酸性漂洗槽和碱性漂洗槽，半导体晶片在酸洗后可以通入酸性漂洗槽进行漂洗，半导体晶片在碱洗后可以通入碱性漂洗槽进行漂洗。根据清洗的实际需要，所述漂洗槽1还可以包括中性漂洗槽或者其他特殊用途或对应一些特殊清洗方式的漂洗槽。所述废水排水管路2对应的也可以包括酸性排水管路和碱性排水管路，或者根据实际需要设置普通废水排水管路或特殊废水排水管路。所述酸性漂洗槽通过所述三通阀102将废水排入所述酸性排水管路，所述碱性漂洗槽通过所述三通阀102将废水排入所述碱性排水管路，从而可以使排出的不同的废水进行不同的排放处理。
所述的循环用水管路3可以将符合可循环用水标准的漂洗排水再次循环利用，例如循环用水管路3可以将符合标准的可循环水直接引至需要用水的地方，如漂洗槽进水口等，或者循环用水管路3也可以将符合标准的可循环水进行过滤等净化处理，然后再引至需要用水的地方。此处，废水的排放处理、循环用水的净化处理等工艺方法为本领域技术人员习知的技术，故在此不作赘述。
本实施例的半导体晶片湿法清洗设备中，所述控制模块4与所述三通阀102的通信，可以通过直接电连接或者无线网络通信等其他远程通信技术，从而可以实现对三通阀102的灵活控制。
作为本实施例的一个优选方案，所述控制模块4可以提供控制按键，通过控制按键实现对三通阀102的实时控制。控制按键可以是机械按钮、用户界面触控、或其他适合交互的形式。通过人工操作控制按键即可对三通阀102进行实时控制，例如，关闭某个或多个三通阀102停止对应漂洗槽1的排水，或者接通三通阀102的第一出口或第二出口以使漂洗槽1的排水接入废水排水管路2排出或接入循环用水管路3循环再利用。
作为本实施例的另一个优选方案，所述控制模块4根据预设的时间段控制所述漂洗槽1的排水接入废水排水管路2排出或接入循环用水管路3循环再利用。例如，以每一次漂洗为一阶段，然后将每一阶段切分为两个或三个时间段进行设定。具体的实例如下：漂洗槽a第一阶段的漂洗时间为60秒，可设定第一阶段前30秒排入循环用水管路3中，后30秒排入废水排水管路2中；漂洗槽a第二阶段的漂洗时间为120秒，可设定第二阶段前30秒排入循环用水管路3中，后90秒排入废水排水管路2中；漂洗槽b第一阶段的漂洗时间为50秒，可设定第一阶段前20秒排入循环用水管路3中，后30秒排入废水排水管路2中；漂洗槽b第二阶段的漂洗时间为140秒，可设定第二阶段前40秒排入循环用水管路3中，后100秒排入废水排水管路2中；等等。这样控制模块4可以对每一个漂洗槽的每一次漂洗按照预设的时间段和策略进行精确的排水控制，预设的时间段和策略可以灵活调整，从而可以实现漂洗排水的自动控制，达到对漂洗排水的有效再利用。
作为本实施例的再一个优选方案，可以设置水质监测点来监测漂洗排水的水质。优选地，所述控制模块4可以根据所述水质监测点的水质监测结果来控制所述漂洗槽1的排水是接入废水排水管路2排出或是接入循环用水管路3循环再利用。
具体地，所述控制模块4可以设置有水质基准，并将所述水质监测结果与所述水质基准对比，当所述水质监测结果低于所述水质基准时，所述漂洗槽1的排水接入废水排水管路2排出，当所述水质监测结果优于或符合所述水质基准时，所述漂洗槽1的排水接入循环用水管路3循环再利用。优选地，所述控制模块4可以设置录入界面，所述水质基准可以通过所述控制模块4的录入界面预先录入或修改，方便操作和灵活调整。此外，多个漂洗槽可以共用同一套水质基准，也可以根据实际需要对每一个漂洗槽设定单独的水质基准。具体地，水质基准和水质分析可以包括电阻值、PH值、微粒浓度、化学离子含量、菌落浓度等参数。
所述水质监测点可以设置在所述漂洗槽1的排水管101处，也可以设置在其他适合的地方。例如，所述废水排水管路2可以包括多路废水排水支路，所述循环用水管路3可以包括多路可循环用水支路；所述漂洗槽1的三通阀102的第一出水口通过所述废水排水支路接入所述废水排水管路2，所述第二出水口通过所述循环用水支路接入所述循环用水管路3。那么水质监测点就可以设置在与每个所述漂洗槽1对应的所述废水排水支路和所述循环用水支路上。本实施例优选地，在与每个所述漂洗槽1对应的所述废水排水支路和所述循环用水支路上均设有水质监测点。
作为优选实例一，所述水质监测点可以设置取样口，通过取样口可以取样分析获取水质监测结果。所述控制模块4可以设有远程录入界面，所述水质监测结果通过所述远程录入界面录入并上传至所述控制模块4，从而可方便远程操作和数据的及时更新。具体实施过程中可单独配置录入硬件，如电脑，及界面进行录入，并将所述水质监测结果通过网络传回主机，所述控制模块4设置在主机上。通过设置取样口进行取样分析，水质监测的质量可控，成本较低。
作为优选实例二，所述水质监测点可以设置水质监测仪器，所述水质监测仪器实时监测水质并将水质监测结果上传至所述控制模块4。具体地，所述水质监测仪器可以通过有线网络、无线网络、或其他适合的通信方式与所述控制模块4通信。这种在线监测的方式可以实现湿法清洗排水的全程自动控制，可避免人工操作，从而实现了高效、科学、合理的排水控制和再利用，有效的节约了水资源。
综上所述，本发明的半导体晶片湿法清洗设备，通过设置三通阀，改造漂洗槽的排水管道，结合控制模块，可以灵活控制漂洗槽的排水是接入废水排水管路排出，或是接入循环用水管路循环再利用，实现了对湿法清洗后排水的有效再利用，排水控制灵活方便、科学合理，可有效节约资源，降低了生产成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于，包括：多个漂洗槽、废水排水管路、可循环用水管路以及控制模块；
其中，所述漂洗槽设有排水管及三通阀；所述三通阀包括第一进水口、第一出水口和第二出水口；所述第一进水口与所述排水管连接，所述第一出水口与所述废水排水管路连接，所述第二出水口与所述循环用水管路连接；
所述控制模块与所述三通阀通信，通过控制所述三通阀以使所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出或接入循环用水管路循环再利用。
2.根据权利要求1所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：所述控制模块根据预设的时间段控制所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出或接入循环用水管路循环再利用。
3.根据权利要求1所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：所述漂洗槽的排水管设有水质监测点。
4.根据权利要求1所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：所述废水排水管路包括多路废水排水支路，所述循环用水管路包括多路循环用水支路；所述漂洗槽的三通阀的第一出水口通过所述废水排水支路接入所述废水排水管路，所述第二出水口通过所述循环用水支路接入所述循环用水管路。
5.根据权利要求4所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：与每个所述漂洗槽对应的所述废水排水支路和所述循环用水支路上均设有水质监测点。
6.根据权利要求3或5任一项所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：所述控制模块根据所述水质监测点的水质监测结果来控制所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出或接入循环用水管路循环再利用。
7.根据权利要求6所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：所述控制模块设置有水质基准，所述水质监测结果低于所述水质基准时，所述漂洗槽的排水接入废水排水管路排出，所述水质监测结果优于或符合所述水质基准时，所述漂洗槽的排水接入循环用水管路循环再利用。
8.根据权利要求6所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：所述水质监测点设有取样口，通过取样分析获取水质监测结果；所述控制模块设有远程录入界面，所述水质监测结果通过所述远程录入界面录入并上传至所述控制模块。
9.根据权利要求6所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：所述水质监测点设有水质监测仪器，所述水质监测仪器实时监测水质并将水质监测结果上传至所述控制模块。
10.根据权利要求1所述的半导体晶片湿法清洗设备，其特征在于：所述废水排水管路包括酸性排水管路和碱性排水管路，多个所述漂洗槽包括酸性漂洗槽和碱性漂洗槽；所述酸性漂洗槽通过所述三通阀将废水排入所述酸性排水管路，所述碱性漂洗槽通过所述三通阀将废水排入所述碱性排水管路。
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