CN111613558B - 一种排液装置、过滤系统以及半导体处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种排液装置、过滤系统以及一种半导体处理设备，属于半导体加工技术领域。其中，排液装置包括虹吸管和导向管，虹吸管设置有出液口、第一进液口以及分别与第一进液口和出液口连通的第二进液口，导向管与第二进液口连通，其中，在出液口受到抽吸力时，第一进液口与第二进液口之间形成压力差，以在第二进液口形成虹吸力；导向管在虹吸力作用下将待过滤液体导向后进入第二进液口并经出液口排出。本发明提供的排液装置可以使待过滤液体有方向性的流入虹吸管，有效避免待过滤液体形成无固定流向的扰流，以使待过滤液体有效进入后续的循环过滤系统，提高排液效率与待过滤液体中反应物的去除率，进而提高半导体处理设备的处理效果。
Description
技术领域
本发明属于半导体加工技术领域，具体涉及一种排液装置、一种过滤系统以及一种半导体处理设备。
背景技术
目前，半导体制造业中的刻蚀工艺会使用化学品刻蚀机台，化学刻蚀后会产生反应物悬浮于药液中，反应物如不去除则会粘附在产品表面，影响刻蚀效果。
然而，业界主要的槽式刻蚀机具有内外槽结构与开放式槽体结构，对于内外槽结构的刻蚀机来说，可通过内槽溢流-外槽流出-循环泵-滤芯桶过滤-进入内槽的循环过滤方式将反应物除去，即反应物可以桶过溢流方式排出槽体，有效的进入循环过滤系统。但是针对开放式槽体结构的刻蚀机来说，并不能有效去除反应物。另外，针对另外单片式结构的刻蚀机来说，其循环过滤方式为药液从槽上方进入-槽下方流出-循环泵-滤芯桶过滤-进入槽体，在槽内液体会出现无固定流向，这样容易形成扰流，使得反应物无法有效的进入循环过滤系统。
因此，亟需开发一种可用于开放式槽体的排液装置，使药液形成固定流向以排出至循环过滤系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种排液装置、一种过滤系统以及一种半导体处理设备。
本发明的一方面，提供一种排液装置，所述排液装置包括虹吸管和导向管，所述虹吸管设置有出液口、第一进液口以及分别与所述第一进液口和所述出液口连通的第二进液口，所述导向管与所述第二进液口连通，其中，
在所述出液口受到抽吸力时，所述第一进液口与所述第二进液口之间形成压力差，以在所述第二进液口形成虹吸力；
所述导向管在所述虹吸力作用下将待过滤液体导向后进入所述第二进液口并经所述出液口排出。
可选的，所述虹吸管包括第一进液管、连通管、第二进液管以及排液管，其中，
所述第一进液管的入口形成所述第一进液口，所述第一进液管的出口与所述连通管的第一端相连通；
所述排液管的出口形成所述出液口，所述排液管的入口与所述连通管的第二端相连通；
所述第二进液管的入口形成所述第二进液口，所述第二进液管的出口与所述连通管的第三端相连通。
可选的，所述第一进液管和所述排液管位于所述连通管的一侧，所述第二进液管位于所述连通管的另一侧。
可选的，所述排液装置还包括调节阀，所述调节阀设置在所述出液口处，以通过调整流经所述出液口的流量改变所述虹吸力的大小。
可选的，所述导向管包括连接部以及与所述连接部相连的导向部，所述导向部的外周壁上沿预定倾斜方向间隔设置有多个导向格栅，所述连接部设置有贯穿其厚度的引流口，所述引流口分别与所述第二进液口和所述多个导向格栅间的间隔相连通。
可选的，所述排液装置还包括悬浮件，所述悬浮件与所述导向管相连，以使得所述导向管的至少部分悬浮在液面上。
本发明的另一方面，提供一种过滤系统，所述过滤系统包括：
槽体，用于容纳待过滤液体；
排液装置，设置在所述槽体中，所述排液装置采用前文记载的所述排液装置；
过滤组件，所述过滤组件与所述排液装置的出液口相连。
可选的，所述第一进液口插置在所述待过滤液体中，所述导向管悬浮在所述待过滤液体上。
可选的，所述过滤组件包括滤芯、抽吸泵、伸缩管以及过滤管；其中，
所述伸缩管的第一端与所述出液口相连，所述伸缩管的第二端与所述过滤管相连，所述抽吸泵和所述滤芯串接在所述过滤管上。
本发明的另一方面，提供一种半导体处理设备，包括工艺腔室，前文记载的所述的过滤系统；或，
还包括前文记载的所述的排液装置。
本发明提供一种排液装置，包括虹吸管和导向管，虹吸管设置有出液口、第一进液口以及分别与第一进液口和出液口连通的第二进液口，导向管与第二进液口连通，其中，在出液口受到抽吸力时，第一进液口与第二进液口之间形成压力差，以在第二进液口形成虹吸力，导向管在虹吸力作用下将待过滤液体(如含有反应物的药液)导向后进入第二进液口并经出液口排出，以使药液中的反应物有方向性的流入虹吸管，有效避免形成无固定流向的扰流，这样，可使反应物更有效的进入后续的循环过滤系统，以将反应物过滤除去，进而提高半导体处理设备的处理效果。
附图说明
图1为本发明一实施例的排液装置的结构示意图；
图2为本发明另一实施例的排液装置中导向管的俯视图；
图3为本发明另一实施例的过滤系统的结构示意图；
图4为本发明另一实施例的半导体处理设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的一方面，提供一种排液装置100，该排液装置100包括虹吸管110和导向管120，虹吸管110设置有出液口111、第一进液口112以及分别与第一进液口112和出液口111连通的第二进液口113，导向管120与第二进液口113连通，其中，在出液口111受到抽吸力时，第一进液口112与第二进液口113之间形成压力差，以在第二进液口113形成虹吸力，导向管120在虹吸力作用下将待过滤液体导向后进入第二进液口113并经出液口111排出。
示例性的，如图1所示，排液装置100可以包括一个倒“T”形的虹吸管110，当然，也可以将其设置为其他形状的虹吸管，对此不作具体限定，在虹吸管110的第二进液口113处设置一个导向管120，以将待过滤液体导入至第二进液口113中。需要说明的是，该待过滤液体为含有反应物的药液，并且，反应物悬浮于药液中形成漂浮物，通过本实施例的排液装置可有效除去这些漂浮物(反应物)。一并结合图3所示，本实施例的排液装置100可用于过滤系统200中，将导向管120悬浮于液面中，利用过滤系统200中的抽吸泵222向虹吸管110提供抽吸力，这样，待过滤液体先通过第一进液口112流入至倒“T”形的连接区域处，并伴随有气体吸入，形成稳定的吸力，以进一步在第二进液口113形成虹吸效果，这样，大量含有反应物的待过滤液体经过导向管120有方向性的流入至第二进液口113，再经出液口111排出至过滤系统200中，利用过滤系统中的滤芯221将反应物除去，以达到过滤的目的。
本实施例的排液装置包括虹吸管和导向管，虹吸管设置有出液口、第一进液口以及分别与第一进液口和出液口连通的第二进液口，导向管与第二进液口连通，其中，在出液口受到抽吸力时，第一进液口与第二进液口之间形成压力差，以在第二进液口形成虹吸力，导向管在虹吸力作用下将待过滤液体(如含有反应物的药液)导向后进入第二进液口并经出液口排出，以使悬浮于药液中的反应物有方向性的流入虹吸管，有效避免形成无固定流向的扰流，这样，可使反应物更有效的进入后续的循环过滤系统，以将反应物过滤除去，进而提高半导体处理设备的处理效果(例如，提高刻蚀效果)。
具体地，如图1所示，本实施例的虹吸管110包括第一进液管114、连通管115、第二进液管116以及排液管117，其中，第一进液管114的入口形成第一进液口112，第一进液管114的出口与连通管115的第一端相连通，排液管117的出口形成出液口111，排液管117的入口与连通管115的第二端相连通，第二进液管116的入口形成第二进液口113，第二进液管116的出口与连通管115的第三端相连通。其中，第一进液管114和排液管117位于连通管115的一侧，第二进液管116位于连通管115的另一侧。也就是说，本实施例的虹吸管由位于同一侧的第一进液管、排液管以及另一侧的第二进液管，三个管路分别通过连通管连接，形成倒“T”形的虹吸管，当然，本实施例的第一进液管、连通管、第二进液管与排液管也可以一体成型构成虹吸管，对此不作具体限定。
需要说明的是，本实施例对第一进液管、第二进液管以及排液管的宽度不作具体限定，例如，如果反应物大多漂浮于液面上，那么可将第二进液管的宽度设置成大于第一进液管和排液管的宽度，这样，可将大量反应物有效吸入至第二进液管中，当然，对于本领域技术人员来说，可根据实际需要设置其他宽度尺寸的第一进液管、第二进液管以及排液管。
应当理解的是，为了使本实施例的排液装置具有更好的排液效果，一并参阅图3，第一进液管114的第一进液口112向待过滤液体的液面下方延伸，也就是说，第一进液管114可采用弯折的管道，即第一进液管的出口与第一进液口呈90°，以使第二进液管中形成虹吸效果，将悬浮于药液中的反应物有效吸入。除此之外，排液管117同样可以采用弯折的管道，这样可将流入至虹吸管内的待过滤液体从槽体210的下方排出，并且，与弯折的第一进液管114形成倒U形结构，以提高排液效率。
示例性的，如图1所示，本实施例的导向管120包括连接部121以及与连接部121相连通的导向部122，其中，导向部122的外周壁上沿预定倾斜方向间隔设置有多个导向格栅，连接部121设置有贯穿其厚度的引流口121a，该引流口121a分别与第二进液口113以及多个导向格栅间的间隔相连通，也就是说，通过多个导向格栅可将待过滤液体形成定向流向，从多个格栅之间的间隔处进入至导向管中，再通过引流口流入至第二进液管116。
需要说明的是，对于引流口的设置位置不作具体限定，可将其设置在连接部的整个端面处，也可仅设置在连接部的中部区域处，当然，还可以将其设置在连接部的其他位置处。示例性的，如图2所示，为了在导向管中形成涡流，本实施例在连接部121的中部区域设置贯穿厚度的引流口121a，绕设在引流口121a四周的周边区域121b也同样形成具有多个格栅的导向部，即相当于导向部122包括沿水平方向的多个格栅以及竖直方向的多个格栅，其截面呈L形，这样，导向部122不仅可以将待过滤液体导入至导向管120中，还可使导向管120中的待过滤液体形成顺时针或逆时针的螺旋涡流。也就是说，本实施例的排液装置相当于一种旋涡式虹吸排液装置，可形成旋涡式的定向吸入效果，有效吸入悬浮于药液中的反应物，解决了目前过滤系统中存在待过滤液体形成无固定流向扰流，使反应物无法进入过滤系统中的问题。
需要说明的是，本实施例对导向管的结构不做具体限定，例如，可以将连接部与导向部一体成型，也可以在第一进液口处先设置一个连接部，在连接部背离第二进液口的一侧再设置导向部。当然，对于导向格栅也不做具体限定，本实施例为了形成旋涡式吸入效果，将其设置成沿预定倾斜方向间隔设置有多个导向格栅，对于本领域技术人员来说，也可以设置其他具有导向结构的导向部。应当理解的是，对于导向部竖直方向的外周壁上的多个导向格栅可以沿水平方向向左倾斜或向右倾斜设置，对于导向部水平方向的内周壁上(连接部的周边区域内侧壁)的多个导向格栅沿顺时针方向或者沿逆时针方向倾斜设置，对此不做具体限定。
具体地，为了控制虹吸管中的抽吸力大小，如图1所示，本实施例的排液装置100还包括调节阀130，该调节阀130设置在出液口111处，以通过调整流经出液口111的流量改变虹吸力的大小，进而控制进入至虹吸管中待过滤液体的量。
进一步的，为了使本示例中的导向管始终处于液面处，如图1所示，本实施例的排液装置100还包括悬浮件140，该悬浮件140与导向管120相连，以使得导向管120的至少部分悬浮在液面上，以形成虹吸效应，将悬浮在待过滤液体液面处的反应物随着待过滤液体流入至第二进液管中。
需要说明的是，本实施例对于悬浮件的材质及悬浮件如何固定在导向管上以及固定位置均不做具体限定，例如，悬浮件可采用聚丙烯、聚乙烯或者聚氯乙烯等轻质材料的悬浮件，该悬浮件通过胶水或者焊接方式将其固定在导向管的外周壁上，当然，该悬浮件可等间隔设置在导向管外周壁，也可以形成一体结构的圆环状，将其套设在导向管的外周壁上，并且可将悬浮件设置在导向部的靠近连接部的位置处，也可以设置在导向部远离连接部的位置处，当然，还可以绕设在导向部的整个外周壁上，只要能使导向管始终处于液面处即可。
如图3所示，本发明的另一方面，提供一种过滤系统200，该过滤系统200包括：槽体210，用于容纳待过滤液体，排液装置，设置在槽体中，该排液装置采用前文记载的排液装置100，其具体结构参考前文记载，在此不再赘述。以及，该过滤系统还包括过滤组件220，该过滤组件220与排液装置100的出液口111相连。
具体地，如图3所示，排液装置100的第一进液口112插置在待过滤液体中，导向管120悬浮在待过滤液体上，也就是说，虹吸管的第一进液口设置在液面以下，第二进液口设置在液面处，再通过第二进液口处设置的导向管，以形成定向吸入效果。
可选的，过滤组件220包括滤芯221、抽吸泵222、伸缩管223以及过滤管224，其中，伸缩管223的第一端与出液口111相连，伸缩管223的第二端与过滤管224相连，抽吸泵222和滤芯221串接在过滤管224上。通过该伸缩管与排液装置中的悬浮件相配合，以使其第二进液口上方的导向管始终浮于液面处，实现自动控制第二进液口的高度。
如图4所示，本发明的另一方面，提供一种半导体处理设备300，包括工艺腔室310，以及前文记载的过滤系统200，或，还包括前文记载的排液装置100。
需要说明的是，前文记载的排液装置及过滤系统可广泛应用于各种半导体处理设备中，例如，槽式刻蚀机、单片式刻蚀机等，当然，也可以用于其他处理设备中，只要具有非封闭式槽体均可使用本实施例的排液装置，对此不做具体限定。
具体地，以刻蚀机为例进行说明，请参阅图4，本实施例的工艺腔室310包括机台311与晶圆312，这样，如果是化学品刻蚀机台，化学刻蚀后会产生反应物悬浮于药液中，而这些反应物如不去除则会粘附在产品表面，影响刻蚀效果，这就需要对槽体中的药液进行过滤处理，而基于本实施例设计的排液装置，可通过将槽体210中的反应物随着待过滤液体经排液装置100导出至过滤系统200，通过过滤系统200中的滤芯221对反应物进行过滤处理，之后，将过滤后的药液导流至工艺腔室310中，对晶圆312进行刻蚀处理，并且，刻蚀后的药液可进一步流入至槽体210中，进行循环处理。
本发明提供一种排液装置、过滤系统以及一种半导体处理设备。其中，排液装置包括虹吸管和导向管，虹吸管设置有出液口、第一进液口以及分别与第一进液口和出液口连通的第二进液口，导向管与第二进液口连通，其中，在出液口受到抽吸力时，第一进液口与第二进液口之间形成压力差，以在第二进液口形成虹吸力，导向管在虹吸力作用下将待过滤液体导向后进入第二进液口并经出液口排出，以使药液中的反应物有方向性的流入虹吸管，有效解决槽体中形成无固定流向扰流的问题，进而使反应物更有效的进入后续循环过滤系统，以将反应物过滤除去，进而提高半导体处理设备的处理效果。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种排液装置，其特征在于，所述排液装置包括虹吸管和导向管，所述虹吸管设置有出液口、第一进液口以及分别与所述第一进液口和所述出液口连通的第二进液口，所述导向管与所述第二进液口连通，其中，所述导向管悬浮于待过滤液体的液面，所述第一进液口与所述出液口位于所述液面下方，所述第二进液口设置在所述液面处；
在所述出液口受到抽吸力时，所述第一进液口与所述第二进液口之间形成压力差，以在所述第二进液口形成虹吸力；
所述导向管在所述虹吸力作用下将待过滤液体导向后形成涡流进入所述第二进液口并经所述出液口排出。
2.根据权利要求1所述的排液装置，其特征在于，所述虹吸管包括第一进液管、连通管、第二进液管以及排液管，其中，
所述第一进液管的入口形成所述第一进液口，所述第一进液管的出口与所述连通管的第一端相连通；
所述排液管的出口形成所述出液口，所述排液管的入口与所述连通管的第二端相连通；
所述第二进液管的入口形成所述第二进液口，所述第二进液管的出口与所述连通管的第三端相连通。
3.根据权利要求2所述的排液装置，其特征在于，所述第一进液管和所述排液管位于所述连通管的一侧，所述第二进液管位于所述连通管的另一侧。
4.根据权利要求1至3任一项所述的排液装置，其特征在于，所述排液装置还包括调节阀，所述调节阀设置在所述出液口处，以通过调整流经所述出液口的流量改变所述虹吸力的大小。
5.根据权利要求1至3任一项所述的排液装置，其特征在于，所述导向管包括连接部以及与所述连接部相连的导向部，所述导向部的外周壁上沿预定倾斜方向间隔设置有多个导向格栅，所述连接部设置有贯穿其厚度的引流口，所述引流口分别与所述第二进液口和所述多个导向格栅间的间隔相连通。
6.根据权利要求1至3任一项所述的排液装置，其特征在于，所述排液装置还包括悬浮件，所述悬浮件与所述导向管相连，以使得所述导向管的至少部分悬浮在液面上。
7.一种过滤系统，其特征在于，所述过滤系统包括：
槽体，用于容纳待过滤液体；
排液装置，设置在所述槽体中，所述排液装置采用权利要求1至6任一项所述的排液装置；
过滤组件，所述过滤组件与所述排液装置的出液口相连。
8.根据权利要求7所述的过滤系统，其特征在于，所述第一进液口插置在所述待过滤液体中，所述导向管悬浮在所述待过滤液体上。
9.根据权利要求7或8所述的过滤系统，其特征在于，所述过滤组件包括滤芯、抽吸泵、伸缩管以及过滤管；其中，
所述伸缩管的第一端与所述出液口相连，所述伸缩管的第二端与所述过滤管相连，所述抽吸泵和所述滤芯串接在所述过滤管上。
10.一种半导体处理设备，包括工艺腔室，其特征在于，还包括权利要求7至9任一项所述的过滤系统；或，
还包括权利要求1至6任一项所述的排液装置。
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