CN110125128A - 废气收集装置及湿法清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种废气收集装置及湿法清洗装置，其中废气收集装置包括：废气收集端和排气管路，所述排气管路包括气体通路和残液收集部。通过所述废气收集装置，湿法清洗过程中产生的废气可以由所述废气收集端收集后，通过所述排气管路排出，废气在所述排气管路中形成的残留液体由所述残液收集部收集，可以避免残液倒流，滴落在待清洗硅片上造成二次污染，从而提高硅片清洗的效率、提升硅片良率。

Description

废气收集装置及湿法清洗装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种废气收集装置及湿法清洗装置。

背景技术

随着半导体制造工艺的不断发展，半导体器件关键尺寸不断减小，硅片表面洁净度对于获得高性能和高成品率的半导体器件至关重要，硅片表面有沾污会影响器件性能，导致可靠性下降和降低成品率，因此对硅片的清洗显得尤为重要。目前，湿法清洗技术是半导体制造中主要的清洗硅片技术。

湿法清洗通常通过喷嘴将化学药剂喷洒到硅片上，利用化学反应辅以超声波、旋转等物理作用来去除硅片表面的沾污。但是，有些化学反应过程中会产生很多废气，例如采用酸性溶液进行湿法清洗时，在高温条件下，酸性溶液挥发形成的酸雾，以及酸雾与硅片表面或氧化薄膜反应产生的气体生成物。如果不对这些废气进行处理，将会生成颗粒，影响硅片生长环境的洁净度，颗粒如果掉落在硅片上还会对硅片上的电路图形产生影响，造成不可修复的缺陷；另一方面，使用管路排放废气时，废气会凝结成液体，残留在管道内，如果残液积聚过多，会滴落在硅片上造成对硅片的二次污染。

因此，如何避免湿法清洗过程中产生的废气及残液造成对硅片二次污染，是目前有待改善的。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种废气收集装置及湿法清洗装置，避免湿法清洗过程中产生的废气及残液对硅片再造成污染。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种废气收集装置，所述废气收集装置包括：废气收集端和排气管路，其中，所述排气管路包括气体通路和残液收集部。

可选的，所述残液收集部呈U型或V型或曲线型。

可选的，所述气体通路与所述残液收集部为可拆卸连接或一体成型。

可选的，所述可拆卸连接方式包括螺纹连接或插拔连接。

可选的，当所述气体通路与所述残液收集部一体成型时，所述气体通路与所述残液收集部的材质为PTFE或PFA。

可选的，当所述气体通路与所述残液收集部可拆卸连接时，所述气体通路材质为PTFE或PFA，所述残液收集部的材质为玻璃或PVC或PCTFE。

可选的，所述排气管路包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述废气收集端连接。

可选的，所述排气管路的第一端部为波纹管或双套管。

可选的，还包括：排气装置，所述排气装置与所述排气管路的第二端部连接。

可选的，所述废气收集端向外呈喇叭状。

一种湿法清洗装置，包括：清洗管路、固定支架和如上述中任一项所述的废气收集装置，所述废气收集装置通过所述固定支架固定在所述清洗管路上。

可选的，还包括：喷嘴，所述喷嘴位于所述清洗管路的一个端部，所述废气收集端设置在所述喷嘴一侧。

可选的，所述固定支架的形状为圆环或半圆环。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

废气通过所述废气收集端进入所述排气管路，再通过所述排气管路排出，可以避免废气聚集在喷嘴处结晶，防止结晶颗粒掉落到待清洗硅片上造成污染；另外，所述残液收集部可以收集废气在所述排气管路内形成的液体，防止残液积聚过多时，滴落到硅片上造成二次污染。

进一步，所述残液收集部呈U型或V型或曲线型。U型、V型或曲线型的设计，使所述残液收集部有弯曲的弧度，与所述排气管路前半部分形成一定的高度差，可以使残液积聚在所述残液收集部的底部，防止残液倒流回废气收集端，再滴落到硅片上造成污染。

附图说明

图1是本发明提供的废气收集装置的结构示意图；

图2是本发明提供的实施例中残液收集部的结构示意图；

图3是本发明提供的湿法清洗装置的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，目前湿法清洗技术是半导体制造中主要的硅片清洗技术，湿法清洗中通常将酸性溶液通过喷嘴喷淋在待清洗的硅片上，来对硅片进行表面清洗。在高温条件下，酸性溶液容易挥发形成酸雾，酸雾会在喷嘴处结晶，喷嘴处的结晶颗粒容易在喷淋酸性溶液时掉落到待清洗的硅片上，对硅片造成结晶颗粒污染。

现有的湿法清洗装置通过吸收酸雾，再将酸雾经排气管路排出来避免酸雾在喷嘴处结晶，然而，酸雾在经过排气管路时，容易附着在管路内壁，长时间后管路内的残留液体越来越多，会顺着排气管路端口流出，滴落到待清洗的硅片上造成二次污染。

为了解决上述问题，发明人经研究获得了一种废气收集装置，所述废气收集装置包括：废气收集端和排气管路，所述排气管路包括气体通路和残液收集部。所述废气收集端收集废气，再经过排气管路将废气排出，废气在排气管路中形成的液体可以通过所述残液收集部收集，避免残液倒流，防止残液从废气收集端滴落到硅片上造成二次污染。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明提供的废气收集装置的结构示意图。

参考图1，所述废气收集装置1包括：废气收集端10和排气管路11；所述排气管路11包括气体通路110和残液收集部111。

本实施例中，所述废气收集端10用于收集废气，废气通过所述排气管路11排出，可以避免湿法清洗过程中产生的废气结晶，掉落到硅片上造成结晶颗粒沾污。所述残液收集部111用于收集废气在排气管路中形成的残液。

本实施例中，所述残液收集部111呈U型。U型设计使所述残液收集部111有弯曲的弧度，残液容易沉积在所述残液收集部的底部，不会从所述气体通路110中流出，造成对硅片或环境的污染；并且，U型设计曲线圆滑，可以使气体的流动更加顺畅，有利于废气的排出。

其他实施例中，参考图2，所述残液收集部111还可以是V型或曲线型等其他不易使液体倒流的形状。具体而言，曲线型是指从所述残液收集部111横截面观察，所述残液收集部111为带有弧度的曲线结构。

本实施例中，所述残液收集部111设置在所述排气管路11的中后部。这是因为在湿法清洗过程中，喷洒化学药剂时要保证空气流通，如果所述残液收集部111设置在所述排气管路11的前部，太过靠近所述喷嘴和待清洗硅片，会影响工艺流程。

本实施例中，所述气体通路110与所述残液收集部111为可拆卸连接。可拆卸连接是为了当所述残液收集部111内收集的残液较多时，便于将其拆下进行清洗或更换。

本实施例中，所述可拆卸连接方式包括螺纹连接或插拔连接。

当所述可拆卸连接方式为螺纹连接时，所述气体管路110在与所述残液收集部111的接口处设置扩口接头，所述扩口接头上设置有内螺纹，所述残液收集部111的接口处设置有相应的外螺纹，通过所述内、外螺纹连接所述气体管路110和所述残液收集部111。螺纹连接使所述残液收集部111的拆卸、安装更为便利，且连接牢靠，不会出现液体从连接处漏出的情况。

当所述可拆卸连接方式为插拔连接时，所述气体管路110的管径略大于所述残液收集部111的管径，安装时直接将所述残液收集部111插入所述气体管路110中即可，成本低廉、省时省力。

其他实施例中，所述气体通路110与所述残液收集部111一体成型。

当所述气体通路110与所述残液收集部111一体成型时，两者的材料相同；当所述气体通路110与所述残液收集部111可拆卸连接时，两者的材料可以相同，也可以不同。

本实施例中，所述气体通路110与所述残液收集部111采用相同材质，为PTFE(聚四氟乙烯)材料或PFA(少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)材料。

其他实施例中，所述气体通路110为PTFE或PFA材质时，所述残液收集部111可以选用玻璃或PVC(聚氯乙烯)或PCTFE(聚三氟氯乙烯)等其他耐腐蚀材质。

本实施例中，所述残液收集部111设置成透明的。这是为了方便观察收集的残液的量，便于及时清洗或更换所述残液收集部，以免残液过多会溢出。

继续参考图1，所述排气管路11包括：第一端部和第二端部，所述第一端部与所述废气收集端10连接。

本实施例中，所述废气收集端10直接套设在所述第一端部；其他实施例中，所述废气收集端10与所述第一端部一体成型。

本实施例中，所述第一端部为波纹管。由于生成的废气的量不确定，为了更好的收集废气，需要对所述废气收集端10的角度和位置进行调节，而波纹管因其管壁为波形，具有很好的延展性和柔韧性，可以随意弯曲，因此可以调节所述废气收集端10的角度和位置。

其他实施例中，所述排气管路111的第一端部还可以是双套管。

继续参考图1，所述废气收集装置1还包括：排气装置12，所述排气装置12与所述排气管路11的第二端部连接。

本实施例中，所述排气装置12的管路与所述第二端部螺纹连接；其他实施例中，所述排气装置12的管路也可直接套在所述第二端部外壁。

本实施例中，所述废气收集端10通过所述排气管路11与所述排气装置连通，所述排气装置12通过抽排气使排气管路内形成负压，通过内外压差所述废气收集端10可以轻易吸取废气，再通过所述排气装置12将废气排出。

本实施例中，所述废气收集端10向外呈喇叭状。具体而言，所述废气收集端10的直径从所述排气管路11的第一端部开始向外渐渐变大。所述废气收集端10喇叭开口大的一端向外朝向废气，吸收废气的面积更大，能使更多废气流入所述废气收集端，且所述废气收集端10渐渐向排气管路一侧收拢，有利于废气流入的顺畅。

本发明实施例还提供了一种湿法清洗装置，图3是所述湿法清洗装置的结构示意图。

参考图3，所述湿法清洗装置2包括：清洗管路21、固定支架22和所述废气收集装置1，所述废气收集装置1通过所述固定支架22固定在所述清洗管路上。

本实施例中，所述废气收集装置1的所述排气管路11距离地面的高度小于所述清洗管路21距离地面的高度；其他实施例中，所述废气收集装置1的所述排气管路11与所述清洗管路21也可以处于同一高度。

本实施例中，所述固定支架22的数量至少为两个，一个固定在所述清洗管路21的前半部分，一个固定在后半部分，防止固定不牢固使所述废气收集装置1掉落，对硅片造成破坏。

本实施例中，所述固定支架22的形状为半圆环。所述废气收集装置1的所述排气管路11从半圆环中穿过，再通过半圆环卡在所述清洗管路21上进行固定。由于半圆环存在可以使管路脱出的缺口，方便所述排气管路11与所述清洗管路21的分离，可以单独对其进行清洗。

其他实施例中，所述固定支架22的形状还可以是圆环。

继续参考图3，所述湿法清洗装置2还包括：喷嘴20，所述喷嘴20位于所述清洗管路21的一个端部，所述废气收集端10设置在所述喷嘴20一侧。

本实施例中，所述清洗管路21用于传输化学药剂，化学药剂通过位于所述清洗管路21端部的喷嘴20喷洒在待清洗硅片上，从而对硅片进行湿法清洗。

本实施例中，所述废气收集端10离待清洗硅片的垂直距离要大于所述喷嘴20离待清洗硅片的垂直距离。因为所述废气收集装置主要作用是将所产生的废气抽离硅片上方，避免废气附着在喷嘴处形成结晶颗粒，所以所述废气收集端10离地面的高度高于喷嘴高度，且所述废气收集端10不宜太靠近硅片，避免影响工艺流程。

本实施例中，所述废气收集端10的喇叭开口直径与所述喷嘴20离待清洗硅片的距离有关，一般为3-5厘米。喇叭开口直径过小，不能完全收集废气，开口直径过大，会造成材料的浪费，直径与喷嘴离硅片的距离一致可以使所述废气收集端10的收集范围刚好覆盖产生废气的范围，有更好收集废气的效果，也不会造成材料浪费。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种废气收集装置，其特征在于，包括：废气收集端和排气管路，其中，所述排气管路包括气体通路和残液收集部。

2.如权利要求1所述的废气收集装置，其特征在于，所述残液收集部呈U型或V型或曲线型。

3.如权利要求2所述的废气收集装置，其特征在于，所述气体通路与所述残液收集部为可拆卸连接或一体成型。

4.如权利要求3所述的废气收集装置，其特征在于，所述可拆卸连接方式包括螺纹连接或插拔连接。

5.如权利要求3所述的废气收集装置，其特征在于，当所述气体通路与所述残液收集部一体成型时，所述气体通路与所述残液收集部的材质为PTFE或PFA。

6.如权利要求4所述的废气收集装置，其特征在于，当所述气体通路与所述残液收集部可拆卸连接时，所述气体通路材质为PTFE或PFA，所述残液收集部的材质为玻璃或PVC或PCTFE。

7.如权利要求1所述的废气收集装置，其特征在于，所述排气管路包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述废气收集端连接。

8.如权利要求7所述的废气收集装置，其特征在于，所述排气管路的第一端部为波纹管或双套管。

9.如权利要求7所述的废气收集装置，其特征在于，还包括：排气装置，所述排气装置与所述排气管路的第二端部连接。

10.如权利要求1或7所述的废气收集装置，其特征在于，所述废气收集端向外呈喇叭状。

11.一种湿法清洗装置，其特征在于，包括：清洗管路、固定支架和权利要求1至10中任一项所述的废气收集装置，所述废气收集装置通过所述固定支架固定在所述清洗管路上。

12.如权利要求11所述的湿法清洗装置，其特征在于，还包括：喷嘴，所述喷嘴位于所述清洗管路的一个端部，所述废气收集端设置在所述喷嘴一侧。

13.如权利要求11所述的湿法清洗装置，其特征在于，所述固定支架的形状为圆环或半圆环。