CN113533446B - 化学清洗液配置系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种化学清洗液配置系统和方法。化学清洗液配置系统设置在化学机械抛光设备内，包括：第一混合系统，被配置为将第一化学溶液和第一稀释液混合，得到第一混合液；第二混合系统，被配置为第二化学溶液和第二稀释液混合，得到第二混合液；第三混合系统，被配置为将所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液混合，得到第三混合液；输出系统，被配置为输出所述第三混合液至所述化学机械抛光设备的喷淋装置；采样系统，被配置为采样所述输出系统中输出的所述第三混合液，其中所述采样系统为与所述输出系统相连通的支路系统；监测系统，被配置为监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态。

Description

化学清洗液配置系统及方法

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种化学清洗液配置系统及方法。

背景技术

化学清洗液设备可以包括化学机械抛光（CMP，Chemical Mechanical Polishing）的清清洗方式，CMP的清洗技术是化学溶液合机械力相结合的对半导体产品，例如晶圆，表面平整的技术。可以根据半导体产品的材质的不同选择不同的化学溶液混合液。机械力主要是通过去离子水（DIW，deionized water）、清洗刷（Brush）或者气体（Gas）来清洗半导体产品的表面。

化学清洗液设备在工作的时候，两个主动的滚轴（Roller）带动半导体材料旋转，刷子以与半导体产品的旋转方向相反的方向旋转，同时向半导体产品移动，加紧半导体产品。化学清洗液设备上的喷管同时向半导体产品去离子水和化学溶液混合物。在机械刷洗和化学清除的双重作用下，可以高效地去除异物。

由于化学溶液本身的浓度比较高，在使用时需要稀释，在所需要的浓度或者PH值下，来对相应的半导体产品进行清洗。

发明内容

以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开提供一种化学清洗液配置系统及方法，可以实时监控用于冲洗半导体产品的化学溶液的混合液的浓度和/PH值。

本公开的第一方面提供一种化学清洗液配置系统，其特征在于，所述化学清洗液配置系统设置在化学机械抛光设备内，包括：

第一混合系统，被配置为将第一化学溶液和第一稀释液按照第一预设比例混合，得到第一混合液；

第二混合系统，被配置为第二化学溶液和第二稀释液按照第二预设比例混合，得到第二混合液；

第三混合系统，分别连接所述第一混合系统和所述第二混合系统，所述第三混合系统被配置为将所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液按照第三预设比例混合，得到第三混合液；

输出系统，被配置为输出所述第三混合液至所述化学机械抛光设备的喷淋装置；

采样系统，被配置为采样所述输出系统中输出的所述第三混合液，其中所述采样系统为与所述输出系统相连通的支路系统；

监测系统，被配置为监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态。

根据本公开的一些实施例，所述监测系统包括浓度监测单元，其中，所述浓度监测单元包括：

多通转接头，设置在所述支路系统上，连通所述支路系统；

导电度计，插置于所述多通转接头内，以监测所述支路系统上的所述第三混合液的浓度和/或pH；

显示器，电连接所述导电度计，显示所述导电度计的监测结果。

根据本公开的一些实施例，所述监测系统包括：

压力监测单元，设置在所述第三混合系统上，所述压力监测单元包括用于监测第一混合液的压力的至少一个第一压力传感器，用于监测第二混合液的压力的至少一个第二压力传感器和用于监测第三稀释液的压力的至少一个第三压力传感器；

流量监测单元，设置在所述第三混合系统上，所述流量监测单元包括用于监测第一混合液的流量的至少一个第一流量计，和用于监测第二混合液的流量的至少一个第二流量计和用于监测第三稀释液的流量的至少一个第三流量计。

根据本公开的一些实施例，所述输出系统包括第一输出管路，所述第一输出管路一端与所述第三混合系统相连通，另一端与所述喷淋装置相连通；

所述采样系统包括第二输出管路，所述第二输出管路一端与所述第一输出管路相连通，另一端与采样器相连通，所述第二输出管路上设置有流量控制开关，其中所述第二输出管路为所述第一输出管路的支路管路。

根据本公开的一些实施例，所述第一稀释液、第二稀释液和第三稀释液为去离子水。

根据本公开的一些实施例，所述第一混合系统包括第一稀释液输出管路、第一化学溶液输出管路和第一混合液混合设备；

所述第一化学溶液输出管路上，沿第一化学溶液的流动方向依次设置有第一手控阀和第一气控阀；

所述第一稀释液输出管路和第一化学溶液输出管路与所述第一混合液混合设备相连通。

根据本公开的一些实施例，所述第二混合系统包括第二稀释液输出管路、第二化学溶液输出管路和第二混合液混合设备；

所述第二化学溶液输出管路上，沿第二化学溶液的流动方向依次设置有第二手控阀和第二气控阀；

所述第二稀释液输出管路和第二化学溶液输出管路与所述第二混合液混合设备相连通。

根据本公开的一些实施例，所述第三混合系统包括第三稀释液输出管路和混合阀；

所述混合阀与所述第三稀释液输出管路相连通；

所述混合阀与所述第一混合液混合设备和所述第二混合液混合设备相连通；

所述混合阀与所述混合液输出系统相连通。

根据本公开的一些实施例，当所述第一稀释液、所述第二稀释液和第三稀释液相同时，所述第一稀释液输出管路、第二稀释液输出管路和所述第三稀释液输出管路通过气动阀组与稀释液输出管路相连通；所述稀释液输出管路上设置第三手控阀。

根据本公开的一些实施例，所述混合阀通过第一混合液输出管路与所述第一混合液混合设备相连通；

所述混合阀通过第二混合液输出管路与所述第二混合液混合设备相连通；

在所述第一混合液输出管路上，沿第一混合液输送方向，依次设置所述第一压力传感器和所述第一流量计；

在所述第二混合液输出管路上，沿第二混合液输送方向，依次设置所述第二压力传感器和所述第二流量计；

在所述第三稀释液输出管路上，沿第三稀释液输送方向，依次设置有所述第三压力传感器和所述第三流量计。

本公开的第二方面提供一种化学清洗液配置方法，所述化学清洗液配置方法包括：

在第一混合系统中将第一化学溶液和第一稀释液按照第一预设比例混合，得到第一混合液；

在第二混合系统中将第二化学溶液和第二稀释液按照第二预设比例混合，得到第二混合液；

在第三混合系统中将所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液按照第三预设比例混合，得到第三混合液；

通过输出系统输出所述第三混合液至化学机械抛光设备的喷淋装置；

通过采样系统采样所述输出系统输出所述第三混合液，其中所述采样系统为与所述输出系统相连通的支路系统；

通过监测系统监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态。

根据本公开的一些实施例，所述监测系统包括浓度监测单元；所述通过监测系统监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态包括：

通过所述浓度监测单元监测所述支路系统内的所述第三混合液的浓度和/或PH值。

根据本公开的一些实施例，所述监测系统包括：

流量监测单元，设置在所述第三混合系统上，所述流量监测单元包括用于监测第一混合液的流量的至少一个第一流量计，和用于监测第二混合液的流量的至少一个第二流量计和用于监测第三稀释液的流量的至少一个第三流量计；

所述通过监测系统监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态包括：

通过所述第一流量计监测所述第一混合液的流量，通过所述第二流量计监测所述第二混合液的流量，通过所述第三流量计监测所述第三稀释液的流量，以使所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液按照第三预设比例混合，得到第三混合液。

根据本公开的一些实施例，所述监测系统包括：

压力监测单元，设置在所述第三混合系统上，所述压力监测单元包括用于监测第一混合液的压力的至少一个第一压力传感器，用于监测第二混合液的压力的至少一个第二压力传感器和用于监测第三稀释液的压力的至少一个第三压力传感器；

所述通过监测系统监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态包括：

通过所述第一压力传感器监测第一混合液的压力；通过所述第二压力传感器监测第二混合液的压力；通过第三压力传感器监测第三稀释液的压力。

根据本公开的一些实施例，所述通过所述浓度监测单元监测所述支路系统内的所述第三混合液的浓度和/或PH值包括：

确定化学清洗液配置系统是否处于预设状态；若是，通过所述浓度监测单元监测所述支路系统内的所述第三混合液的浓度和/或PH值；

确定所述第三混合液的浓度值和/或PH值是否处于预设范围内；

若否，按照预设方式提示所述第三混合液的浓度值和/或PH值未处于预设范围内。

本公开实施例所提供的化学清洗液配置系统及方法中，通过以支路系统的方式设置采样系统，采样用于清洗带清洗的半导体产品的混合液，及时了解混合液的成分相关参数信息，以能及时对混合液的各成分进行调节。通过对混合液进行监测，以对混合液的浓度和/或PH值及时了解，确定该混合液的浓度和/或PH值是否满足清洗的要求，提高了化学机械抛光设备的化学清洗液配置的精准度，从而提高产品良率。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开实施例的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本公开的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1根据一示例性的实施例示出的化学清洗液配置系统的示意图；

图2示例性的示出了图1中监测系统中浓度监测单元的示意图；

图3示例性地示出了第三混合液的PH值趋势图；

图4示例性的示出了本公开所提供的化学清洗液配置方法的流程图。

附图标记：

1、第一混合系统；12、第一化学溶液输出管路；11、第一稀释液输出管路；13、第一混合液混合设备；121、第一手控阀；122、第一气控阀；123、第一单向阀；1000、化学机械抛光设备；100、化学清洗液配置系统；111、第六单向阀；211、第七单向阀；

2、第二混合系统；22、第二化学溶液输出管路；21、第二稀释液输出管路；23、第二混合液混合设备；221、第二手控阀；222、第二气控阀；223、第二单向阀；

3、第三混合系统；32、混合阀；31、第三稀释液输出管路；321、第一混合液输出管路；322、第二混合液输出管路；621、第一压力传感器；631、第一流量计；641、第三单向阀；622、第二压力传感器；632、第二流量计；642、第四单向阀；311、第三压力传感器；312、第三流量计；313、第五单向阀；

10、稀释液输出管路；101、气动阀组；102、第四手控阀；103、第四压力传感器；

4、输出系统；41、第一输出管路；42、第三气控阀；901、喷淋装置；

5、采样系统；51、第二输出管路；52、手动v/v型阀门；53、第五手控阀；902、采样器；

6、监测系统；61、浓度监测单元；62、压力监测单元；63、流量监测单元；621、第一压力传感器；622、第二压力传感器；631、第一流量计；632、第二流量计；611、多通转接头；612、电度计；613、显示器；6111、第一通路；6112、第二通路；6113、第三通路；

7、去离子水清洗系；71、第一去离子水输出管路；711、第五压力传感器；712、第五流量计；713、第五气控阀；903、去离子水喷射装置；

8、清洗刷清洗系统；81、第二去离子水输出管路；811、第六压力传感器；812、第六流量计；813、第六气控阀；904、清洁刷装置。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本公开提供了一种化学清洗液配置系统，该系统设置在化学机械抛光设备内，可以用于多种化学溶液相混合的配置系统，在将多种化学溶液按照预设比例混合后，通过输出系统将混合后的化学溶液的混合液输出到化学机械抛光设备的喷淋装置，以通过喷淋装置将混合液喷出对待清洗的半导体产品进行清洗，去除异物。化学清洗液配置系统还可以包括采样系统，以采样输出系统中输出的混合液，确定该混合液是否满足清洗该待清洗的半导体产品的清洗需求。该采样系统可以作为输出系统的支路系统，即在对混合液采样时，不影响输出系统对混合液的输出，不影响对待清洗半导体产品的清洗。化学清洗液配置系统还可以包括监测系统，监测混合液的状态，以能及时了解混合液的状态。本公开所提供的化学清洗液配置系统通过以支路系统的方式设置采样系统，采样用于清洗带清洗的半导体产品的混合液，及时了解混合液的成分相关参数信息，以能及时对混合液的各成分进行调节。通过对混合液进行监测，以对混合液的浓度和/或PH值及时了解，确定该混合液的浓度和/或PH值是否满足清洗的要求，提高了化学机械抛光设备的化学清洗液配置的精准度，从而提高产品良率。

本公开提供了一种化学清洗液配置系统，如图1所示，图1根据一示例性的实施例示出的化学清洗液配置系统的示意图。化学清洗液配置系统100设置在化学机械抛光设备1000内，化学清洗液配置系统100包括第一混合系统1，第二混合系统2，第三混合系统3，输出系统4，采样系统5和监测系统6。

第一混合系统1被配置为将第一化学溶液与第一稀释液按照第一预定比例混合，得到第一混合液。

第二混合系统2被配置为将第二化学溶液与第二稀释液按照第二预定比例混合，得到第二混合液。

第三混合系统3被配置为将第一混合液和第二混合液与第三稀释液按照第三预定比例混合，得到第三混合液。

输出系统4，被配置为输出第三混合液至化学机械抛光设备的喷淋装置；

采样系统5，被配置为采样输出系统中输出的第三混合液，其中，采样系统为与输出系统相连通的支路系统；

监测系统6，被配置为监测第一混合液、第二混合液，以及第三混合液的状态。

本公开所提供的化学清洗液配置系统通过以支路系统的方式设置采样系统，采样输出系统中的第三混合液，以能及时了解第三混合液的成分相关参数信息，例如，采样第三混合液确定第三混合液的成分是否符合待清洗的半导体产品的清洗要求，以能及时对第三混合液的各成分进行调节，满足清洗需求。

如图1所示，第一混合液和第二混合液经由第三混合系统混合形成第三混合液后，第三混合液直接通过输出系统被输出至化学机械抛光设备1000的喷淋装置901，在这个阶段中，第三混合液的浓度和/或PH值需要被监测，以能及时了解第三混合液的浓度和/或PH值，当其不符合对待清洗半导体产品的清洗要求时，及时提示或告警。为了不影响从输出系统到化学机械抛光设备1000的喷淋装置901的主干路的第三混合液的输出，监测系统被设置的作为支路系统的采样系统上，以对第三混合液的浓度和/或PH值进行检测、及时了解，确定该第三混合液的浓度和/或PH值是否满足清洗的要求，提高了化学机械抛光设备1000的化学清洗液配置的精准度，从而提高产品良率。

在本公开所提供的化学清洗液配置系统中，监测系统6可以包括浓度监测单元61，结合图1和图2所示，图2示例性的示出了图1中监测系统6中浓度监测单元的示意图。图2示例性地图示了图1中虚线框内的浓度监测单元61的示意图。

浓度监测单元61可以包括多通转接头611、电度计612进而显示器613，其中，多通转接头611设置在采样系统5上，即设置在支路系统上，并连通支路系统。电度计612，插置于多通转接头611内，以监测支路系统上的第三混合液的浓度和/或pH。显示器613，电连接导电度计612，显示导电度计612的监测结果。

多通转接头611可以是例如三通转接头，其中第一通路6111和第二通路6112设置在支路系统上，以连通支路系统，第三通路6113用于插设电度计612。

电度计612的探头插设在第三通路6113内，与第三混合液接触，以能获取第三混合液的浓度和/或PH值，电度计612的与探头相对的另一端与显示器613相连，以能将所获取第三混合液的浓度和/或PH值显示在显示器613上。

显示器613还可以与控制设备相通讯，例如可以通过连接至RS485端口，以与控制设备相通讯，以根据控制设备的指示将所获取第三混合液的浓度和/或PH值或者其他信息显示在显示屏613上。其他信息可以根据需要显示，例如，当前环境的温度，时间，当前输出的电流等等。

在本公开所提供的化学清洗液配置系统中，如果经过监测系统6中浓度监测单元61所监测到的第三混合液的浓度和/或PH值未在预设范围内，可以报警并记录时间。浓度监测单元通过所记录的时间以及对应所清洗过的半导体产品，从而准确监测所清洗过的半导体产品的质量，提供产品良率。

为了能准确监测第三混合液的浓度和/或PH值，可以在第三混合液的浓度和/或PH值相对平稳后进行监测。以第三混合液的PH值为例，如图3所示，图3示例性地示出了第三混合液的PH值趋势图，在图3中，x轴为时间，表示化学溶液与稀释液的输出时间；纵轴为PH值。在图3中可以看出，第三混合液的PH值在开始阶段急速上升，之后逐渐下降至一个平稳的状态，也就是在图中虚线a01之后，第三混合液的PH值还是处于平稳状态。在急速上升阶段，说明化学溶液正在混合，之后逐渐下降，说明在预设比例下的化学溶液和稀释液在逐渐混合后，向预设的PH值逐渐趋近，在到达虚线a01之后，化学溶液和稀释液充分混合，到达了预设的PH值预设范围内，这一期间的第三混合液可以用于清洗待清洗的半导体产品，需要对该状态后的第三混合液进行监测，确定是否一直处于PH值预设范围，如果是，说明第三混合液的PH值满足清洗要求，可以继续用于待清洗的半导体产品的清洗。如果不是，说明第三混合液的PH值不满足清洗要求，不能继续用于待清洗的半导体产品的清洗，给出告警提示，以提示需要停机检查出现的原因，例如检查第一化学溶液混合时、第二化学溶液混合时以及第一混合液和第二混合液混合时的压力、流量以及混合时间等，来确定出现问题的原因，以能及时调整和纠正问题，提高待清洗半导体产品的清洗质量。

本公开所提供的化学清洗液配置系统中，如图1所示，监测系统6还可以包括压力监测单元62和流量监测单元63。压力监测单元62和流量监测单元63设置在第三混合系统5上。压力监测单元62包括用于监测第一混合液的压力的至少一个第一压力传感器621，用于监测第二混合液的压力的至少一个第二压力传感器622和用于监测第三稀释液的压力的至少一个第三压力传感器311。流量监测单元63包括用于监测第一混合液的流量的至少一个第一流量计631，用于监测第二混合液的流量的至少一个第二流量计632和用于监测第三稀释液的流量的至少一个第三流量计312.。

第一压力传感器621和第一流量计631设置在第三混合系统5的连接第一混合系统的管路上，其顺序可以沿第一混合液的输送方向依次设置第一压力传感器621和第一流量计631。第一压力传感器621用于监测流入第三混合系统3的第一混合液的压力，第一流量计631用于监测流入第三混合系统3的第一混合液的流量，进而对流入第三混合系统3中的第一混合液的状态，例如压力和流量进行监测，以确保流入第三混合系统3中的第一混合液符合预设要求。

第二压力传感器622和第二流量计632设置在第三混合系统3的连接第二混合系统的管路上，其顺序可以沿第二混合液的输送方向依次设置第二压力传感器622和第二流量计632。第二压力传感器622用于监测流入第三混合系统3的第二混合液的压力，第二流量计632用于监测流入第三混合系统3的第二混合液的流量，进而对流入第三混合系统3中的第二混合液的状态，例如压力和流量进行监测，以确保流入第三混合系统3中的第二混合液符合预设要求。

第三压力传感器311和第三流量计312设置在第三混合系统5的连接第三混合系统的第三稀释液输出管路上，其顺序可以沿第三稀释液的输送方向依次设置第三压力传感器311和第三流量计312。第三压力传感器311用于监测流入第三混合系统3的第三稀释液的压力，第三流量计312用于监测流入第三混合系统3的第三稀释液的流量，进而对流入第三混合系统3中的第三稀释液的状态，例如压力和流量进行监测，以确保流入第三混合系统3中的第三稀释液符合预设要求。

通过对流入第三混合系统3的第一混合液、第二混合液和第三稀释液的状态，例如压力和流量，进行监测，可以确保第一混合液、第二混合液和第三稀释液按照预设的要求在第三混合系统3中进行混合，形成第三混合液，以进一步确保第三混合液符合对待清洗的半导体的清洗要求。

在本公开提供的化学清洗液配置系统中，输出系统4可以包括第一输出管路41，第一输出管路41的一端与第三混合系统3相连通，另一端与化学机械抛光设备1000的喷淋装置901相连通，用于将第三混合液输出到喷淋装置901，以对待清洗的半导体产品进行清洗。在第一输出管路41上，可以设置第三气控阀42，以控制第一输出管路41内第三混合液的流量。

采样系统5可以包括第二输出管路51，第二输出管路51的一端与第一输出管路41相连通，另一端与采样器902相连通。第二输出管路51作为第一输出管路41的支路管路。作为支路管路的第二输出管路用于采样第三混合液，而不会对第一输出管路41内的第三混合液的输出造成影响。本公开所提供的化学清洗液配置系统，既确保了在第一输出管路中第三混合液的输出，又可以实时采样第一输出管路中的第三混合液。

监测系统6的浓度监测单元61可以设置在第二输出管路上。如图2所示，浓度监测单元61的三通转接头的第一通路6111和第二通路6112设置在第二输出管路上，以连通第二输出管路。电度计612的探头插设在第三通路6113，并与第三混合液接触，以能获取第三混合液的浓度和/或PH值，电度计612的与探头相对的另一端与显示器613相连，以能将所获取第三混合液的浓度和/或PH值显示在显示器613上。

在本公开提供的化学清洗液配置系统中，第一稀释液、第二稀释液和第三稀释液可以相同，也可以不同，当第一稀释液、第二稀释液和第三稀释液相同时，均可以为去离子水。

在本公开提供的化学清洗液配置系统中，第一混合系统1包括第一稀释液输出管路11，第一化学溶液输出管路12和第一混合液混合设备13。第一化学溶液输出管路12上，沿第一化学溶液的流动方向依次设置有第一手控阀121和第一气控阀122。

第一稀释液输出管路11和第一化学溶液输出管路12与第一混合液混合设备13相连通。连通方式可以根据需要设定，例如，如图1所示，可以将第一稀释液输出管路11连接至第一化学溶液输送管路12，以使第一稀释液和第一化学溶液在第一化学溶液输出管路12中汇合，而后输入第一混合液混合设备13。也可以将第一稀释液输出管路11和第一化学溶液输送管路12均连接至第一化学溶液混合设备13，以使第一稀释液和第一化学溶液在第一化学溶液混合设备13处完成汇合和混合。

第一化学溶液输出管路12上设置的第一手控阀121用于控制第一化学溶液输出管路12的打开和关闭，以控制是否输入第一化学溶液。第一化学溶液输出管路12上设置的第一气控阀122用于控制在第一化学溶液输出管路12上的第一化学溶液的输出流量，以能控制第一化学溶液和第一稀释液按照第一预设比例混合，得到第一混合液。

在本公开提供的化学清洗液配置系统中，第二混合系统2包括第一稀释液输出管路21，第一化学溶液输出管路22和第二混合液混合设备23。第一化学溶液输出管路22上，沿第二化学溶液的流动方向依次设置有第二手控阀221和第二气控阀222。

第二稀释液输出管路21和第二化学溶液输出管路22与第二混合液混合设备23相连通。连通方式可以根据需要设定，例如，如图1所示，可以将第二稀释液输出管路21连接至第二化学溶液输送管路22，以使第二稀释液和第二化学溶液在第二化学溶液输出管路22中汇合，而后输入第二混合液混合设备23。也可以将第二稀释液输出管路21和第二化学溶液输送管路22均连接至第二化学溶液混合设备23，以使第二稀释液和第二化学溶液在第二化学溶液混合设备23处完成汇合和混合。

第二化学溶液输出管路22上设置的第二手控阀221用于控制第二化学溶液输出管路22的打开和关闭，以控制是否输入第二化学溶液。第二化学溶液输出管路22上设置的第二气控阀222用于控制在第二化学溶液输出管路22上的第二化学溶液的输出流量，以能控制第二化学溶液和第二稀释液按照第二预设比例混合，得到第二混合液。

在本公开提供的化学清洗液配置系统中，如图1所示，第三混合系统3包括第三稀释液输出管路31和混合阀32；混合阀32与第三稀释液输出管路31相连通；混合阀32与第一混合液混合设备13和第二混合液混合设备23相连通。第三混合系统还可以包括第一混合液输出管路321和第二混合液输出管道322。混合阀32可以通过第一混合液输出管路321与第一混合液混合设备13相连通，通过第二混合液输出管路322与第二混合液混合设备23相连通；第三混合系统3用于将第一混合液和第二混合液与第三稀释液进行混合，以得到用于清洗待清洗的半导体产品的第三混合液。

为了监控流入混合阀32的第一混合液的压力和流量，在第一混合液输出管路321上设置第一压力传感器621和第一流量计631。为了监控流入混合阀32的第二混合液的压力和流量，在第二混合液输出管路322设置第二压力传感器622和第二流量计632。为了监控流入混合阀32的第三稀释液的压力和流量，在第三稀释液输出管路31上设置第三压力传感器311和第三流量计312。

本公开所提供的化学清洗液配置系统中，在第一混合液输出管路321，第二混合液输出管路322和第三稀释液输出管路上分别设置有压力传感器和流量计以监控各个管路上的流量和压力，以能实时了解各个输出管路上的状态，提高化学清洗液配置的准确性和质量。

在本公开所提供的化学清洗液配置系统中，当第一稀释液、第二稀释液和第三稀释液相同时，第一稀释液输出管路11、第二稀释液输出管路21和第三稀释液输出管路31通过气动阀组101与稀释液输出管路10相连通。如图1所示，稀释液输出管路10通过气动阀组101分别与第一稀释液输出管路11、第二稀释液输出管路21和第三稀释液输出管路31连通。为了控制稀释液的输出，可以在稀释液输出管路10上设置手控阀102，来控制稀释液输出管路10的打开和关闭。

在本公开所提供的化学清洗液配置系统中，如图1所示，第一混合系统1包括第一化学溶液输出管路12，第一稀释液输出管路11和第一混合液混合设备13，在第一化学溶液输出管路12上设置有第一手控阀121和第一气控阀122。第一手控阀122控制第一化学溶液的输出管路12的打开和关闭，来控制是否输出第一化学溶液。第一气控阀122用于控制第一化学溶液输出管路12内第一化学溶液的流量。第一稀释液输出管路11与第一化学溶液输出管路12相连，以使第一稀释液和第一化学溶液在第一化学溶液输出管路12中汇合。为了避免液体回流，在第一气控阀122和第一稀释液输出管路11与第一化学溶液输出管路12相连处之间设置第一单向阀123。汇合后的第一稀释液和第一化学溶液被输送至第一混合液混合设备13中。

第二混合系统2包括第二化学溶液输出管路22，第二稀释液输出管路21和第二混合液混合设备23，在第二化学溶液输出管路22上设置有第二手控阀221和第二气控阀222。第二手控阀222控制第二化学溶液的输出管路22的打开和关闭，来控制是否输出第二化学溶液。第二气控阀222用于控制第二化学溶液输出管路22内第二化学溶液的流量。第二稀释液输出管路21与第二化学溶液输出管路22相连，以使第二稀释液和第二化学溶液在第二化学溶液输出管路22中汇合。为了避免液体回流，在第二气控阀222和第二稀释液输出管路21与第二化学溶液输出管路22相连处之间设置第二单向阀223。汇合后的第二稀释液和第二化学溶液被输送至第二混合液混合设备23中。

第三混合系统3包括混合阀32，第三稀释液输出管路31，第一混合液输出管路321和第二混合液输出管路322。第一混合液输出管路321与第一混合液混合设备13相连通，第二混合液输出管路322相连通。为了监测第一混合液的状态，例如压力和流量，在第一混合液输出管路321上，沿第一混合液输送方向，依次设置了第一压力传感器621和第一流量计631。为了避免液体回流，还在第一流量计631的下游设置了第三单向阀641。为了监测第二混合液的状态，例如压力和流量，在第二混合液输出管路322上，沿第二混合液输送方向，依次设置了第二压力传感器622和第二流量计632。为了避免液体回流，还在第二流量计632的下游设置了第四单向阀642。为了监测第三稀释液的状态，例如压力和流量，在第三稀释液输出管路31上，沿第三稀释液输送方向，依次设置了第三压力传感器311和第三流量计312。为了避免液体回流，还在第三流量计312的下游设置了第五单向阀313。

第三稀释液输出管路31，第一混合液输出管路321和第二混合液输出管路322与混合阀32相连通。

在图1所示的示例性的实施例中，第一稀释液、第二稀释液和第三稀释液均为去离子水，第一稀释液输出管路11，第二稀释液输出管路21和第三稀释液输出管路31通过气动阀组101与稀释液输出管路10相连通。在稀释液输出管路10上，在沿去离子水液输出方向，依次设置第四手控阀102和第四压力传感器103。第四手控阀102用于控制去离子水的打开和关闭。第四压力传感器103用于监测去离子水的压力。为了避免液体回流，在第一稀释液输出管路11上设置第六单向阀111，在第二稀释液输出管路21上设置第七单向阀211。

输出系统4包括第一输出管路41，第三混合液通过第一输出管路41被输送至化学机械抛光设备1000的喷淋装置901内，以通过第三混合液对待清洗的半导体产品进行清洗。在第一输出管路41上设置有第三气控阀42，以控制第一输出管路41内第三混合液的流量。

采样系统5包括第二输出管路51，第二输出管路51作为第一输出管路41的支路管路，一端与第一输出管路41相连通，另一端与采样器902相连通。监测系统6的浓度监测单元61设置在第二输出管路51上。为了确保能实时监测第三溶液的状态，在与第一输出管路41相连接处和浓度监测单元61之间设置了手动v/v型阀门52，手动v/v型阀门52可以调整控制从第一输出管路41流入第二输出管路51的第三混合液的流量，流量可以调整控制在不影响第一输出管路41上所输送的第三混合液，且能完成第三混合液的采样和监测，以使第二输出管路51仅作为第一输出管路41作为支路管路。在工作状态下，手动v/v型阀门52可以处于常开状态下。在需要清洗电度计的情况下，可以关闭手动v/v型阀门52。在浓度监测单元61的下游还包括第五手控阀53以控制第二输出管路51的打开和关闭。

如图1所示，化学机械抛光设备1000还包括通过机械力对半导体产品进行清洗平整的系统，去离子水清洗系统7和清洗刷清洗系统8。

去离子水清洗系统7包括第一去离子水输出管路71。在去离子水输出管路71上，沿去离子水输出方向，依次包括第五压力传感器711和第五流量计712。第五压力传感器711用于监测第一去离子水输出管路71的压力，第五流量计712用于监测第一去离子水输出管路71的流量。去离子水清洗系统7还包括第五气控阀713，用于控制去离子水清洗系统7内去离子水的流量。第一去离子水输出管路71内的去离子水被输出至化学机械抛光设备1000的去离子水喷射装置903，以使化学机械抛光设备1000通过去离子水清洗半导体产品的表面。

清洗刷清洗系统8包括第二去离子水输出管路81。在第二去离子水输出管路81上，沿去离子水输出方向，依次包括第六压力传感器811和第六流量计812。第六压力传感器811用于监测第二去离子水输出管路81的压力，第六流量计812用于监测第二去离子水输出管路81的流量。清洗刷清洗系统8还包括第六气控阀813，用于控制清洗刷清洗系统8内去离子水的流量。第二去离子水输出管路81内的去离子水被输出至化学机械抛光设备1000的清洁刷装置904，以使化学机械抛光设备1000通过清洁刷装置904配合以去离子水清洗半导体产品的表面。

本公开还提供了一种化学清洗液配置方法，化学清洗液配置方法可以应用在本公开所提供的化学清洗液配置系统中。如图4所示，图4示例性的示出了本公开所提供的化学清洗液配置方法的流程图，包括：

步骤S101，在第一混合系统1中将第一化学溶液和第一稀释液按照第一预设比例混合，得到第一混合液；

步骤S102，在第二混合系统2中将第二化学溶液和第二稀释液按照第二预设比例混合，得到第二混合液；

步骤S103，在第三混合系统3中将所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液按照第三预设比例混合，得到第三混合液；

步骤S104，通过输出系统4输出第三混合液至化学机械抛光设备1000的喷淋装置901；

步骤S105，通过采样系统5采样输出系统4输出第三混合液，其中采样系统5为与输出系统4相连通的支路系统；

步骤S106，通过监测系统6监测第一混合液、第二混合液，以及第三混合液的状态。

监测系统6包括浓度监测单元61；

通过监测系统监测第一混合液、第二混合液，以及所述第三混合液的状态包括：

通过浓度监测单元监测支路系统内的第三混合液的浓度和/或PH值。

监测系统6包括：

流量监测单元62，设置在所述第三混合系统3上，流量监测单元62包括用于监测第一混合液的流量的至少一个第一流量计631，和用于监测第二混合液的流量的至少一个第二流量计632和用于监测第三稀释液的流量的至少一个第三流量计312；

通过监测系统监测第一混合液、第二混合液，以及第三混合液的状态包括：

通过第一流量计631监测第一混合液的流量，通过第二流量计632监测第二混合液的流量，通过第三流量计312监测第三稀释液的流量，以使所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液按照第三预设比例混合，得到第三混合液。

监测系统包括：

压力监测单元62，设置在第三混合系统3上，压力监测单元62包括用于监测第一混合液的压力的至少一个第一压力传感器621，用于监测第二混合液的压力的至少一个第二压力传感器622和用于监测第三稀释液的压力的至少一个第三压力传感器311；

通过监测系统监测第一混合液、第二混合液，以及第三混合液的状态包括：

通过第一压力传感器621监测第一混合液的压力；通过第二压力传感器622监测第二混合液的压力；通过第三压力传感器311监测第三稀释液的压力。

为了能准确监测第三混合液的浓度和/或PH值，可以在第三混合液的浓度和/或PH值相对平稳后进行监测。如上描述的，如图3所示的，可以对到达虚线a01之后的第三混合液的浓度和/或PH值进行监测，确定第三混合液是否一直处于浓度和/或PH值的预设范围，如果是，说明第三混合液的浓度和/或PH值满足清洗要求，可以继续用于待清洗的半导体产品的清洗。如果不是，说明第三混合液的浓度和/或PH值不满足清洗要求，不能继续用于待清洗的半导体产品的清洗，给出告警提示，以提示需要停机检查出现的原因。因此，本公开所提供的化学清洗液配置方法中通过浓度监测单元监测支路系统内的第三混合液的浓度和/或PH值包括：

确定化学清洗液配置系统是否处于预设状态；若是，通过浓度监测单元监测支路系统内的第三混合液的浓度和/或PH值；

确定第三混合液的浓度值和/或PH值是否处于预设范围内；

若否，按照预设方式提示第三混合液的浓度值和/或PH值未处于预设范围内。

其中，化学清洗液配置系统的预设状态可以是任何描述化学清洗液配置系统中所配置的第三混合液浓度和/或PH已经处于相对平稳的状态，例如已经处于如图3所示的虚线a01之后的状态。例如可以确实是否在从开始进行化学清洗液配置至预设时长之后，或者在给定时长内，监测第三混合液浓度和/或PH一直处于预设范围内。

第三混合液的浓度值和/或PH值的预设范围可以是满足清洗要求的浓度值和/或PH值的相关范围，例如可以是最佳浓度值的上下浮动5%的范围，和/或最佳PH值的上下浮动5%的范围。

在本公开所提供的示例性的实施例中，如图1所示，示出了由两种化学溶液进行化学清洗液配置的系统和方法。这并不作为本公开的限定，本公开所提供的化学清洗液的系统和方法中，可以包括按照上述混合配置系统及方法进行两种以上化学溶液的化学清洗液配置的系统和方法。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例性的实施例”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

可以理解的是，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等可在本公开中用于描述各种结构，但这些结构不受这些术语的限制。这些术语仅用于将第一个结构与另一个结构区分。

在一个或多个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的多个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的结构。在下文中描述了本公开的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本公开。但正如本领域技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本公开。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种化学清洗液配置系统，其特征在于，所述化学清洗液配置系统设置在化学机械抛光设备内，包括：

第一混合系统，被配置为将第一化学溶液和第一稀释液按照第一预设比例混合，得到第一混合液；

第二混合系统，被配置为将第二化学溶液和第二稀释液按照第二预设比例混合，得到第二混合液；

第三混合系统，分别连接所述第一混合系统和所述第二混合系统，所述第三混合系统被配置为将所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液按照第三预设比例混合，得到第三混合液；

输出系统，被配置为输出所述第三混合液至所述化学机械抛光设备的喷淋装置；

采样系统，被配置为采样所述输出系统中输出的所述第三混合液，其中所述采样系统为与所述输出系统相连通的支路系统；

监测系统，被配置为监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态；其中，所述监测系统包括位于所述支路系统上的浓度监测单元，所述浓度监测单元的一端连通所述输出系统，另一端连通所述采样系统；

去离子水清洗系统，被配置为输出去离子水至化学机械抛光设备的去离子水喷射装置；

清洗刷清洗系统，被配置为输出去离子水至化学机械抛光设备的清洁刷装置；

所述第一稀释液、第二稀释液和第三稀释液为去离子水，且所述第一混合系统、所述第二混合系统、所述第三混合系统、所述去离子水清洗系统，以及所述清洗刷清洗系统均通过气动阀组与稀释液输出管路相连通。

2.根据权利要求1所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述浓度监测单元包括：

多通转接头，设置在所述支路系统上，连通所述支路系统；

导电度计，插置于所述多通转接头内，以监测所述支路系统上的所述第三混合液的浓度和/或p H ；

显示器，电连接所述导电度计，显示所述导电度计的监测结果。

3.根据权利要求1所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述监测系统包括：

压力监测单元，设置在所述第三混合系统上，所述压力监测单元包括用于监测第一混合液的压力的至少一个第一压力传感器，用于监测第二混合液的压力的至少一个第二压力传感器和用于监测第三稀释液的压力的至少一个第三压力传感器；

流量监测单元，设置在所述第三混合系统上，所述流量监测单元包括用于监测第一混合液的流量的至少一个第一流量计，和用于监测第二混合液的流量的至少一个第二流量计和用于监测第三稀释液的流量的至少一个第三流量计。

4.根据权利要求1所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述输出系统包括第一输出管路，所述第一输出管路一端与所述第三混合系统相连通，另一端与所述喷淋装置相连通；

所述采样系统包括第二输出管路，所述第二输出管路一端与所述第一输出管路相连通，另一端与采样器相连通，所述第二输出管路上设置有流量控制开关，其中所述第二输出管路为所述第一输出管路的支路管路。

5.根据权利要求3所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述第一混合系统包括第一稀释液输出管路、第一化学溶液输出管路和第一混合液混合设备；

所述第一化学溶液输出管路上，沿第一化学溶液的流动方向依次设置有第一手控阀和第一气控阀；

所述第一稀释液输出管路和第一化学溶液输出管路与所述第一混合液混合设备相连通。

6.根据权利要求5所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述第二混合系统包括第二稀释液输出管路、第二化学溶液输出管路和第二混合液混合设备；

所述第二化学溶液输出管路上，沿第二化学溶液的流动方向依次设置有第二手控阀和第二气控阀；

所述第二稀释液输出管路和第二化学溶液输出管路与所述第二混合液混合设备相连通。

7.根据权利要求6所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述第三混合系统包括第三稀释液输出管路和混合阀；

所述混合阀与所述第三稀释液输出管路相连通；

所述混合阀与所述第一混合液混合设备和所述第二混合液混合设备相连通；

所述混合阀与所述输出系统相连通。

8.根据权利要求7所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述第一稀释液输出管路、第二稀释液输出管路和所述第三稀释液输出管路通过气动阀组与稀释液输出管路相连通；所述稀释液输出管路上设置第三手控阀。

9.根据权利要求7所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述混合阀通过第一混合液输出管路与所述第一混合液混合设备相连通；

所述混合阀通过第二混合液输出管路与所述第二混合液混合设备相连通；

在所述第一混合液输出管路上，沿第一混合液输送方向，依次设置所述第一压力传感器和所述第一流量计；

在所述第二混合液输出管路上，沿第二混合液输送方向，依次设置所述第二压力传感器和所述第二流量计；

在所述第三稀释液输出管路上，沿第三稀释液输送方向，依次设置有所述第三压力传感器和所述第三流量计。

10.一种化学清洗液配置方法，应用于如权利要求1至9任一项所述的化学清洗液配置系统，其特征在于，所述化学清洗液配置方法包括：

在第一混合系统中将第一化学溶液和第一稀释液按照第一预设比例混合，得到第一混合液；

在第二混合系统中将第二化学溶液和第二稀释液按照第二预设比例混合，得到第二混合液；

在第三混合系统中将所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液按照第三预设比例混合，得到第三混合液；

通过输出系统输出所述第三混合液至化学机械抛光设备的喷淋装置；

通过采样系统采样所述输出系统输出的所述第三混合液，其中所述采样系统为与所述输出系统相连通的支路系统；

通过监测系统监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态；其中，所述监测系统包括位于所述支路系统上的浓度监测单元，所述浓度监测单元的一端连通所述输出系统，另一端连通所述采样系统；

通过去离子水清洗系统输出去离子水至化学机械抛光设备的去离子水喷射装置；

通过清洗刷清洗系统输出去离子水至化学机械抛光设备的清洁刷装置；

所述第一稀释液、第二稀释液和第三稀释液为去离子水，且所述第一混合液系统、所述第二混合液系统、所述第三混合液系统、所述去离子水清洗系统，以及所述清洗刷清洗系统均通过气动阀组与稀释液输出管路相连通。

11.根据权利要求10所述的化学清洗液配置方法，其特征在于，所述监测系统包括浓度监测单元；所述通过监测系统监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态包括：

通过所述浓度监测单元监测所述支路系统内的所述第三混合液的浓度和/或PH值。

12.根据权利要求10所述的化学清洗液配置方法，其特征在于，所述监测系统包括：

流量监测单元，设置在所述第三混合系统上，所述流量监测单元包括用于监测第一混合液的流量的至少一个第一流量计，和用于监测第二混合液的流量的至少一个第二流量计和用于监测第三稀释液的流量的至少一个第三流量计；

所述通过监测系统监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态包括：

通过所述第一流量计监测所述第一混合液的流量，通过所述第二流量计监测所述第二混合液的流量，通过所述第三流量计监测所述第三稀释液的流量，以使所述第一混合液、所述第二混合液和第三稀释液按照第三预设比例混合，得到第三混合液。

13.根据权利要求12所述的化学清洗液配置方法，其特征在于，所述监测系统包括：

压力监测单元，设置在所述第三混合系统上，所述压力监测单元包括用于监测第一混合液的压力的至少一个第一压力传感器，用于监测第二混合液的压力的至少一个第二压力传感器和用于监测第三稀释液的压力的至少一个第三压力传感器；

所述通过监测系统监测所述第一混合液、所述第二混合液，以及所述第三混合液的状态包括：

通过所述第一压力传感器监测第一混合液的压力；通过所述第二压力传感器监测第二混合液的压力；通过第三压力传感器监测第三稀释液的压力。

14.根据权利要求11所述的化学清洗液配置方法，其特征在于，所述通过所述浓度监测单元监测所述支路系统内的所述第三混合液的浓度和/或p H 值包括：

确定化学清洗液配置系统是否处于预设状态；若是，通过所述浓度监测单元监测所述支路系统内的所述第三混合液的浓度和/或p H 值；

确定所述第三混合液的浓度值和/或p H 值是否处于预设范围内；

若否，按照预设方式提示所述第三混合液的浓度值和/或p H 值未处于预设范围内。

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