CN115090602A - 半导体清洗设备及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种半导体清洗设备及其清洗方法，所述半导体清洗设备包括清洗槽、配液管路和第一混液装置，其中：所述清洗槽包括清洗空间，所述配液管路的第一端与所述清洗槽连接，并用于向所述清洗空间内输送清洗液；所述配液管路的第二端连接纯水供给源；所述第一混液装置包括混液腔体和多条进液支管，所述混液腔体具有混液内腔以及与所述混液内腔连通的进液口和出液口，所述混液腔体通过所述进液口和所述出液口连接在所述配液管路中，所述多条进液支管均与所述混液内腔连通，且分别用于向所述混液内腔输送不同类型的药液。上述方案能够减少晶圆的传片次数和暴露时长。

Description

半导体清洗设备及其清洗方法

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体清洗设备及其清洗方法。

背景技术

在半导体芯片的制程中，诸多工艺(例如刻蚀、热处理等)后的晶圆均需要通过清洗设备进行清洗工序，以确保晶圆表面具有较高的洁净度。

在相关技术中，半导体清洗设备包括多个药液清洗槽，不同药液清洗槽内装有不同类型的药液，以清洗掉晶圆表面不同类型的残留杂质，这些杂质包括氧化膜层、金属离子、沉积颗粒等。同时，半导体清洗设备还包括多个清水清洗槽，清水清洗槽与药液清洗槽一一对应，通过药液清洗后的晶圆必须要放入对应的清水清洗槽内将残留药液清洗掉，以防止药液沉积杂质。

可见，相关技术中的半导体清洗设备在使用时存在较多的传片次数，晶圆暴露的时间过长而容易附着杂质，由此导致清洗效果不佳。

发明内容

本申请公开一种半导体清洗设备，能够减少晶圆的传片次数和暴露时长。

为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

第一方面，本申请提供一种半导体清洗设备，包括清洗槽、配液管路和第一混液装置，其中：

所述清洗槽包括清洗空间，所述配液管路的第一端与所述清洗槽连接，并用于向所述清洗空间内输送清洗液；所述配液管路的第二端连接纯水供给源；

所述第一混液装置包括混液腔体和多条进液支管，所述混液腔体具有混液内腔以及与所述混液内腔连通的进液口和出液口，所述混液腔体通过所述进液口和所述出液口连接在所述配液管路中，所述多条进液支管均与所述混液内腔连通，且分别用于向所述混液内腔输送不同类型的药液。

第二方面，本申请还提供一种半导体清洗设备的清洗方法，其应用于本申请第一方面所述的半导体清洗设备，所述清洗方法包括：

通过所述配液管路向所述清洗槽内输送纯水，以预清洗晶圆表面的杂质；

控制相应所述进液支管中的药液和所述配液管路中的纯水的流量，在所述混液腔体内配置稀释氢氟酸，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送所述稀释氢氟酸，以清洗所述晶圆；

关闭对应配置所述稀释氢氟酸的所述进液支管，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送纯水，以清洗所述晶圆表面的所述稀释氢氟酸；

控制相应所述进液支管中的药液和所述配液管路中的纯水的流量，在所述混液腔体内配置一号标准清洗液，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送所述一号标准清洗液，以清洗所述晶圆；

关闭对应配置所述一号标准清洗液的所述进液支管，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送纯水，以清洗所述晶圆表面的所述一号标准清洗液；

控制相应所述进液支管中的药液和所述配液管路中的纯水的流量，在所述混液腔体内配置二号标准清洗液，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送所述二号标准清洗液，以清洗所述晶圆；

关闭对应配置所述二号标准清洗液的所述进液支管，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送纯水，以清洗所述晶圆表面的所述二号标准清洗液。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本申请公开的半导体清洗设备中，第一混液装置的多条进液支管可向混液内腔输送不同类型的药液，且配液管路还可将纯水输送至混液内腔中，通过控制相应的药液和纯水的流量，以按预制比例配置成与清洗步骤对应的清洗液，该清洗液再通过配液管路输送至清洗空间，以对待清洗晶圆进行清洗。

可见，本申请的半导体清洗设备具备实时配液的功能，在不同的工艺步骤时可实时配置相应类型的清洗液，且仅在一个清洗槽就可完成所有的清洗步骤，相较于相关技术，本申请的半导体清洗设备明显具有更简单的结构布局，且无需在不同清洗槽之间进行传片，从而可减少晶圆的暴露时长，由此来避免晶圆粘附杂质、并提升清洗效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的半导体清洗设备的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的半导体清洗设备的俯视图；

图3为本申请实施例公开的第一混液装置的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的第二混液装置的结构示意图；

图5为本申请实施例公开的第二混液装置的剖视图；

图6为本申请实施例公开的清洗槽的结构示意图。

附图标记说明：

100-清洗槽、110-清洗空间、120-第一侧板、130-第二侧板、140-溢流子槽、150-导流口、160-快排支管、170-敞口、

200-配液管路、210-第一支路、220-注液件、230-第二支路、

300-第一混液装置、310-混液腔体、311-混液内腔、320-第一进液支管、330-第二进液支管、340-第三进液支管、350-第四进液支管、301-进液支管、

400-第二混液装置、410-螺旋流道、

500-水阻检测器、

600-废液处理机构、610-第一盛液槽、620-排液管路、

700-排风机构、710-第一负压装置、720-第二负压装置、730-挡板、740-第一驱动装置、

800-喷淋机构、810-喷淋件、820-喷淋液管路、

900-槽盖组件、910-第一子盖体、920-第二子盖体、1000-第二盛液槽、1010-兆声装置、1020-支架、

W-晶圆、B-花篮、V1-第一控制阀、V2-第二控制阀、V3-第三控制阀、V4-第四控制阀、V5-第五控制阀、V6-第六控制阀、C1-流量控制器、C2-压力控制器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。

为了解决相关技术的半导体清洗设备中，存在的传片次数较多、晶圆暴露时间过长的技术问题，本申请实施例提供一种半导体清洗设备。

请参见图1～图6，本申请实施例公开的半导体清洗设备包括清洗槽100、配液管路200和第一混液装置300，其中：

清洗槽100包括清洗空间110，待处理晶圆W即是在清洗空间110中进行清洗工艺，可通过机械手抓取晶圆W传入或传出清洗槽100。为了批量传输晶圆W，通常将晶圆W放置于花篮B内，并将花篮B置于清洗槽100内来进行清洗，清洗完毕后再将花篮B从清洗槽100传出；当然，花篮B还具有维持晶圆W姿态、防止晶圆W偏斜的作用。

本申请实施例的半导体清洗设备还可以包括支架1020，支架1020作为基础构件，其能够提供承载作用，清洗槽以及后文所述的兆声装置等构件可设于支架1020上。

配液管路200的第一端与清洗槽100连接，并用于向清洗空间110内输送清洗液。清洗液的类型有多种，例如纯水、一号标准清洗液(即SC1)、二号标准清洗液(即SC2)、稀释氢氟酸(即DHF)等。其中，一号标准清洗液由氨水、双氧水和纯水混合制成，其可用于清洗晶圆W表面的沉积颗粒，二号标准清洗液由盐酸、双氧水和纯水混合制成，其可用于清洗晶圆W表面的金属离子，稀释氢氟酸可用于清洗晶圆W表面的氧化膜层。

配液管路200的第二端连接纯水供给源，如此就可通过配液管路200向清洗空间110输送纯水，以实现纯水清洗。

第一混液装置300包括混液腔体310和多条进液支管301，混液腔体310具有混液内腔311以及与混液内腔311连通的进液口和出液口，混液腔体310通过进液口和出液口连接在配液管路200中，多条进液支管301均与混液内腔311连通，且分别用于向混液内腔311输送不同类型的药液。

在此种结构布局下，第一混液装置300的多条进液支管301可向混液内腔311输送不同类型的药液，且配液管路200还可将纯水输送至混液内腔311中，此时纯水属于配置清洗液的组分，多种药液和纯水按预制比例配置成与清洗步骤对应的清洗液，该清洗液再通过配液管路200输送至清洗空间110，以对待清洗晶圆W进行清洗。

可见，本申请的半导体清洗设备具备实时配液的功能，在不同的清洗步骤时可实时配置相应类型的清洗液，且仅在一个清洗槽100就可完成所有的清洗步骤，相较于相关技术，本申请的半导体清洗设备明显具有更简单的结构布局，且无需在不同清洗槽100之间进行传片，从而可减少晶圆W的暴露时长，由此来避免晶圆W粘附杂质、提升清洗效果。

应理解的是，本申请实施例未限制进液支管301的具体数量，例如两条、三条等。

在可选的方案中，如图1和图3所示，本申请实施例的第一混液装置300可以包括至少四条进液支管301，其中包括第一进液支管320、第二进液支管330、第三进液支管340和第四进液支管350，第一进液支管320用于输送双氧水，第二进液支管330用于输送氨水，第三进液支管340340用于输送盐酸，第四进液支管350350用于输送氢氟酸。

在此种结构布局下，第一混液装置300具备配置包含双氧水、氨水、盐酸和氢氟酸中至少部分的清洗液的能力，例如一号标准清洗液、二号标准清洗液、稀释氢氟酸等。

在配置一号标准清洗液时，可通过第一进液支管320和第二进液支管330向混液内腔311中输送双氧水和氨水，且由配液管路200向混液内腔311中输送纯水，双氧水、氨水和纯水在混液内腔311中混合而配置为一号标准清洗液。

在配置二号标准清洗液时，可通过第一进液支管320和第三进液支管340向混液内腔311中输送双氧水和盐酸，且由配液管路200向混液内腔311中输送纯水，双氧水、盐酸和纯水在混液内腔311中混合而配置为二号标准清洗液。

在配置稀释氢氟酸时，可通过第四进液支管350向混液内腔311中输送氢氟酸，且由配液管路200向混液内腔311中输送纯水，氢氟酸和纯水在混液内腔311中混合而配置为稀释氢氟酸。

在本申请实施例中，多条进液支管301可包括备用支管，以在配置新类型的清洗液时可通入相应的组分，例如通入除双氧水、氨水、盐酸和氢氟酸之外的组分。

进一步地，如图3所示，进液支管301上设有第一控制阀V1和流量控制器C1的至少一者，第一控制阀V1用于控制对应的进液支管301的通断。应理解的是，在进液支管301上，第一控制阀V1和流量控制器C1可仅设置其中一者，也可两种均设置。

如此设置下，在配置清洗液时，就可打开输送相应组分的进液支管301的第一控制阀V1，例如在配置一号标准清洗液时，可打开第一进液支管320和第二进液支管330上的控制阀，其他的进液支管301上的控制阀需关闭。

同时，流量控制器C1可预先设置其所在的进液支管301上的预设流量，且能够闭环检测该进液支管301上的实际流量、并调节其流量趋于预设流量，由此来控制该药液在所配置的清洗液中的组分占比。

在可选的方案中，如图1、图2、图4和图5所示，本申请实施例的配液管路200上还设有第二混液装置400，第二混液装置400设于第一混液装置300与清洗槽100之间，第二混液装置400内设有螺旋流道410。如此设置下，在第一混液装置300中配置的清洗液通入至第二混液装置400内后，可通过螺旋流道410实现螺旋输送，以对清洗液内的组分进行扰动混合，从而进一步地优化清洗液中各组分的混合程度、提升清洗效果。

在可选的方案中，如图1和图2所示，配液管路200上还设有第二控制阀V2，第二控制阀V2位于配液管路200的第二端与第一混液装置300之间，并用于控制纯水的通断；和或，配液管路200上还设有压力控制器C2，压力控制器C2位于配液管路200的第二端与第一混液装置300之间，并用于控制纯水的流量。

具体而言，在此种结构布局下，在需要通入纯水时，则打开第二控制阀V2，由此能够提升使用纯水的灵活性。压力控制器C2可对配液管路200内的纯水流量进行预先调节，从而可控制在配置清洗液时纯水所占的比例。同时，正是由于压力控制器C2可对纯水的流量进行调节，在对晶圆W进行纯水清洗步骤时，纯水通常是通过溢流方式排出，则可通过调控纯水的流量而实现大溢流模式和小溢流模式，大溢流模式下，纯水对晶圆W的清洗程度较强，小溢流模式下，纯水对晶圆W的清洗程度较弱。

当然，溢流方式也可应用于包含药液的清洗液的清洗步骤中。

在可选的方案中，如图1和图2所示，配液管路200的第二端包括并联的两条第一支路210，纯水供给源为两个，其中包括常温纯水供给源和热纯水供给源，其中一条第一支路210与常温纯水供给源连接，另一条第一支路210与热纯水供给源连接。如此设置下，通过不同的第一支路210可分别输送常温纯水和热纯水，这取决于清洗液的配置需求。热纯水可提升所配置的清洗液的温度，以提升清洗效果。例如在前述的一号标准清洗液的配置过程中，可优选输送热纯水。

当然，两条第一支路210上可设有对应的控制阀，以分别控制两条第一支路210的通断。

在可选的方案中，如图1和图2所示，配液管路200包括设于其第一端的注液件220，注液件220至少部分伸入清洗空间110中，注液件220自清洗槽100的第一侧板120延伸至清洗槽100的与第一侧板120相对的第二侧板130，清洗槽100在第一侧板120与配液管路200连接；注液件220沿其轴向均匀设有多个注液孔。

在此种结构布局下，注液件220在清洗空间110内延伸布置，在其延伸范围内，均可以输出清洗液，从而避免仅在配液管路200与清洗槽100的连接处通入清洗液，如此可有效提升清洗液在清洗空间110内的分布均匀性，以优化对晶圆W清洗的清洗效果。

进一步地，注液件220可设于清洗空间110的底部，在持续通入清洗液的过程中，清洗液的液位逐渐上升，这样可避免对晶圆W的清洗出现死区。在可选的方案中，如图1和图2所示，配液管路200包括设于其第一端的多个注液件220，配液管路200的第一端包括多条第二支路230，注液件220与第二支路230一一对应连接，多个注液件220分为两组，且两组注液件220在晶圆W放置区域的两侧相对布置。如此设置下，当对晶圆W进行清洗时，相对布置的两组注液件220分别输出清洗液，由此确保晶圆W两侧的清洗液的分量大致相等，从而提升清洗空间110内清洗液的分布均匀性，以优化对晶圆W清洗的清洗效果。

在可选的方案中，如图1和图2所示，半导体清洗设备还包括废液处理机构600，废液处理机构600包括第一盛液槽610和多条排液管路620，第一盛液槽610用于盛接清洗槽100排出的清洗液，多条排液管路620均与第一盛液槽610连接，且分别用于排走不同类型的清洗液，排液管路620上均设有第四控制阀V4。

在此种结构布局下，在清洗液清洗晶圆W后的排出过程中，可将清洗液排出至第一盛液槽610中，并根据第一盛液槽610内的清洗液的类型，通过控制对应排液管路620上的第四控制阀V4，而排出至厂务系统对应的处理端。例如，不同的排液管路620可分别对应连接至厂务系统的回收水处理端、酸性废液处理端、碱性废水处理端、含氟废液处理端等。

可见，本申请实施例的废液处理机构600能够对清洗废液进行预先分类，在避免清洗废液混合的情况下分别处理，如此可提升处理效率并确保安全性。

进一步地，半导体清洗设备还可以包括第二盛液槽1000，第二盛液槽1000位于第一盛液槽610的上方，且位于导流口150的下方，废液可先落入第二盛液槽1000，再落入至第一盛液槽610内。第二盛液槽1000的设置可优化结构布局，且防止废液跌落高度过大而出现溅射。

在可选的方案中，如图1、图2和图6所示，清洗槽100包括设于其顶端且沿周向布置的溢流子槽140，溢流子槽140的底部开设有导流口150，沿半导体清洗设备的高度方向，导流口150的正投影位于第一盛液槽610内，以使溢流子槽140内的清洗液排出至第一盛液槽610；半导体清洗设备还包括水阻检测器500和第三控制阀V3，水阻检测器500用于检测溢流子槽140内的清洗液的水阻值，第三控制阀V3与水阻检测器500连接，以控制水阻检测器500的启闭。

在此种结构布局下，在溢流情况下，溢出的清洗液可进入至溢流子槽140中，并再由导流口150排出，且由导流口150输出的清洗液可顺利落入至第一盛液槽610内，之后即可通过废液处理机构600进行分类处理。溢流子槽140内设有安装块，水阻检测器500可安装于安装块上。在本申请实施例中，水阻检测器500可通过检测溢流子槽140内的清洗液的水阻值来判断对晶圆W的清洗状况，具体地，当水阻检测器500检测到的水阻值与纯水的水阻值(18MΩ)大致相等时，就证明包含药液的清洗液基本被纯水所替换，也就可进行下一步清洗步骤。

在可选的方案中，如图1、图2和图5所示，清洗槽100包括设于其底部的快排支管160，快排支管160被配置为向第一盛液槽610排出清洗液，快排支管160上设有第五控制阀V5；半导体清洗设备还包括喷淋机构800，喷淋机构800包括喷淋件810和喷淋液管路820，喷淋液管路820的第一端与喷淋件810相连，喷淋件810通过清洗槽100顶部的敞口170向清洗空间110喷洒喷淋液，喷淋液管路820的第二端连接纯水供给源。

具体而言，快排支管160的口径可设置为较大的尺寸，以实现清洗液快速排出。当第五控制阀V5打开，则排液方式为快排方式，当第五控制阀V5关闭，则排液方式为溢流方式。在通过快排支管160向第一盛液槽610排出清洗液后，即可通过废液处理机构600对清洗液进行分类处理。

由于快排方式下，清洗空间110内的清洗液会迅速从快排支管160排出，此时，晶圆W会存在暴露风险，从而会在表面粘附杂质。对此，本申请实施例的喷淋机构800可向清洗空间110内喷洒喷淋液，以避免晶圆W完全暴露在空气中，且可对晶圆W表面进行清洗。

在本申请实施例中，快排方式可优选应用于一号标准清洗液和二号标准清洗液的排出。

在可选的方案中，如图1和图2所示，半导体清洗设备还包括槽盖组件900和第二驱动装置，第二驱动装置与槽盖组件900相连，并用于驱动槽盖组件900，以密封遮挡敞口170或避让敞口170，喷淋件810设于槽盖组件900的底面。

如此设置下，可通过第二驱动装置驱动槽盖组件900，来调节槽盖组件900的状态，在清洗晶圆W时，可调节槽盖组件900遮挡敞口170，在传输晶圆W时，则可调节槽盖组件900避让敞口170。槽盖组件900的结构有多种类型，例如其可为整体式结构，或者，槽盖组件900包括第一子盖体910和第二子盖体920，第二驱动装置为两个，并分别驱动第一子盖体910和第二子盖体920。第二驱动装置驱动槽盖组件900的方式，可以为移动、转动等。

本申请实施例的喷淋件810设于槽盖组件900的底面，可提升结构紧凑性。

在可选的方案中，如图1和图2所示，半导体清洗设备还包括排风机构700，排风机构700包括第一负压装置710、第二负压装置720、挡板730和第一驱动装置740，第一负压装置710用于抽吸酸性废气，第二负压装置720用于抽吸碱性废气，第一驱动装置740与挡板730相连，并用于驱动挡板730移动，以密封遮挡第一负压装置710的排风口或第二负压装置720的排风口。

具体而言，在向清洗空间110内输送包含药液的清洗液时，清洗液会由清洗槽100的敞口170挥发至外部，或者在清洗液的排液过程中也会如此会存在安全隐患。对此，本申请实施例的排风机构700可通过抽吸排走这些清洗液废气。

由于清洗液的组分不同，其酸碱性不同，对此，本申请实施例的排风机构700可通过第一负压装置710排走酸性废气，通过第二负压装置720排走碱性废气。在需要使用第一负压装置710时，则可通过第一驱动装置740驱动挡板730遮挡第二负压装置720的排风口、且避让开第一负压装置710的排风口；在需要使用第二负压装置720时，则可通过第一驱动装置740驱动挡板730遮挡第一负压装置710的排风口、且避让开第二负压装置720的排风口。

在可选的方案中，如图1和图2所示，半导体清洗设备还包括兆声装置1010，兆声装置1010设于清洗槽100的下侧，兆声装置1010用于通过声波振荡清洗槽内100的清洗液。如此设置下，由于兆声装置1010可通过声波振荡清洗槽100内的清洗液，从而可以优化对晶圆W的清洗效果。兆声装置1010通常应用于一号标准清洗液的清洗步骤中。

本申请实施例还提供一种半导体清洗设备的清洗方法，其应用于前述任一方案中的半导体清洗设备。

本申请实施例的清洗方法包括：

步骤S100、通过配液管路200向清洗槽100内输送纯水，以预清洗晶圆W表面的杂质；

步骤S200、控制相应进液支管301中的药液和配液管路200中的纯水的流量，在混液腔体310内配置稀释氢氟酸，通过配液管路200向清洗槽100内输送稀释氢氟酸，以清洗晶圆W；

步骤S300、关闭对应配置稀释氢氟酸的进液支管301，通过配液管路200向清洗槽100内输送纯水，以清洗晶圆W表面的稀释氢氟酸；

步骤S400、控制相应进液支管301中的药液和配液管路200中的纯水的流量，在混液腔体310内配置一号标准清洗液，通过配液管路200向清洗槽100内输送一号标准清洗液，以清洗晶圆W；

步骤S500、关闭对应配置一号标准清洗液的进液支管301，通过配液管路200向清洗槽100内输送纯水，以清洗晶圆W表面的一号标准清洗液；

步骤S600、控制相应进液支管301中的药液和配液管路200中的纯水的流量，在混液腔体310内配置二号标准清洗液，通过配液管路200向清洗槽100内输送二号标准清洗液，以清洗晶圆W；

步骤S700、关闭对应配置二号标准清洗液的进液支管301，通过配液管路200向清洗槽100内输送纯水，以清洗晶圆W表面的二号标准清洗液。

在本申请实施例公开的半导体清洗设备的清洗方法中，第一混液装置300的多条进液支管301可向混液内腔311输送不同类型的药液，且配液管路200还可将纯水输送至混液内腔311中，通过控制相应的药液和纯水的流量，以按预制比例配置成与清洗步骤对应的清洗液，该清洗液再通过配液管路200输送至清洗空间110，以对待清洗晶圆W进行清洗。

可见，本申请实施例的半导体清洗设备的清洗方法可实现实时配液的功能，在不同的工艺步骤时可实时配置相应类型的清洗液，且仅在一个清洗槽100就可完成所有的清洗步骤，相较于相关技术，本申请实施例的半导体清洗设备的清洗方法无需在不同清洗槽之间进行传片，从而可减少晶圆W的暴露时长，由此来避免晶圆W粘附杂质、并提升清洗效果。

接下来，为了详细阐述本申请的构思，通过一种应用本申请实施例的半导体清洗设备的具体清洗工艺过程进行展开说明。

清洗前步骤：开启第二控制阀V2，通过压力控制器C2调节配液管路200中的纯水流量，以小溢流状态向清洗空间110内输送纯水，以确保清洗空间110内的清洗液为流动状态，且清洗槽100为满液状态。驱动槽盖组件900避让清洗槽100的敞口170，通过机械手拾取装载有晶圆W的花篮B，并将花篮B放置于清洗空间110中。开启对应回收水处理端的排液管路620上的第四控制阀V4。

其中，小溢流状态下，溢流速率可选为1～2L/min。

预清洗步骤：通过压力控制器C2调节配液管路200中的纯水流量，以大溢流状态向清洗空间110输送纯水，以快速清洗晶圆W表面之前工艺残留的药液等杂质。通过水阻检测器500检测溢流子槽140内的水阻值是否为纯水水阻值，若是，则达到预清洗效果，可将纯水流量调节至小溢流状态；若否，则继续以大溢流状态的纯水清洗晶圆W。开启对应回收水处理端的排液管路620上的第四控制阀V4。

其中，大溢流状态下，溢流速率可选为50～60L/min。

稀释氢氟酸清洗步骤：维持第二控制阀V2开启，关闭水阻检测器500，驱动挡板730避让第一负压装置710，由第一负压装置710排走酸性废气。基于稀释氢氟酸的配置比例，通过压力控制器C2调节纯水的流量，开启第四进液支管350的第一控制阀V1，并通过第四进液支管350上的流量控制器C1调节氢氟酸的流量，氢氟酸和纯水在混液内腔311中配置为稀释氢氟酸，并沿配液管路200输送至第二混液装置400内，再次混合以达到均匀，最后输送至清洗空间110内而对晶圆W进行清洗。

其中，稀释氢氟酸清洗步骤的清洗时间可以为60～300s。

第一次清洗后纯水清洗步骤：维持第二控制阀V2开启，开启水阻检测器500，开启对应含氟废液处理端的排液管路620上的第四控制阀V4，排风机构700维持在酸性排风状态。通过压力控制器C2调节纯水的流量，以大溢流状态向清洗空间110输送纯水，以快速清洗晶圆W表面残留的稀释氢氟酸。含氟废液由导流口150导流至第一盛液槽610内，并由对应含氟废液处理端的排液管路620排出。直至水阻检测器500检测到水阻值与纯水水阻值大致相等，则通过压力控制器C2调节纯水的流量，以小溢流状态向清洗空间110输送纯水。开启对应回收水处理端的排液管路620上的第四控制阀V4。

其中，第一次清洗后纯水清洗步骤的清洗时间可以为60～300s。

一号标准清洗液清洗步骤：维持第二控制阀V2开启，关闭水阻检测器500，驱动挡板730避让第二负压装置720，由第二负压装置720排走碱性废气。基于一号标准清洗液的配置比例，通过压力控制器C2调节热纯水的流量，开启第一进液支管320和第二进液支管330上的第一控制阀V1，并通过第一进液支管320和第二进液支管330上的流量控制器C1分别调节双氧水和氨水的流量，双氧水、氨水和热纯水在混液内腔311中配置为一号标准清洗液，并沿配液管路200输送至第二混液装置400内，再次混合以达到均匀，最后输送至清洗空间110内而对晶圆W进行清洗。同时，开启兆声装置1010。

其中，一号标准清洗液清洗步骤的清洗时间可以为60～300s。

第二次清洗后纯水清洗步骤：维持第二控制阀V2开启，开启水阻检测器500，开启对应碱性废液处理端的排液管路620上的第四控制阀V4，排风机构700维持在碱性排风状态。通过压力控制器C2调节纯水的流量，以大溢流状态向清洗空间110输送纯水，以快速清洗晶圆W表面残留的一号标准清洗液。同时，开启快排支管160上的第五控制阀V5，以将清洗空间110内的清洗液快速排掉；开启喷淋液管路820上的第六控制阀V6，通过喷淋件810向晶圆W喷洒喷淋液，以避免晶圆W暴露。

溢流出的碱性废液由导流口150导流至第一盛液槽610内，并由对应碱性废液处理端的排液管路620排出。直至水阻检测器500检测到水阻值与纯水水阻值大致相等，则通过压力控制器C2调节纯水的流量，以小溢流状态向清洗空间110输送纯水。开启对应回收水处理端的排液管路620上的第四控制阀V4。

其中，第二次清洗后纯水清洗步骤的清洗时间可以为60～300s。

二号标准清洗液清洗步骤：维持第二控制阀V2开启，关闭水阻检测器500，驱动挡板730避让第一负压装置710，由第一负压装置710排走酸性废气。基于二号标准清洗液的配置比例，通过压力控制器C2调节热纯水的流量，开启第一进液支管320和第三进液支管340上的第一控制阀V1，并通过第一进液支管320和第三进液支管340上的流量控制器C1分别调节双氧水和盐酸的流量，双氧水、盐酸和纯水在混液内腔311中配置为二号标准清洗液，并沿配液管路200输送至第二混液装置400内，再次混合以达到均匀，最后输送至清洗空间110内而对晶圆W进行清洗。

其中，二号标准清洗液清洗步骤的清洗时间可以为60～300s。

第三次清洗后纯水清洗步骤：维持第二控制阀V2开启，开启水阻检测器500，开启对应酸性废液处理端的排液管路620上的第四控制阀V4，排风机构700维持在酸性排风状态。通过压力控制器C2调节纯水的流量，以大溢流状态向清洗空间110输送纯水，以快速清洗晶圆W表面残留的稀二号标准清洗液。同时，开启快排支管160上的第五控制阀V5，以将清洗空间110内的清洗液快速排掉；开启喷淋液管路820上的第六控制阀V6，通过喷淋件810向晶圆W喷洒喷淋液，以避免晶圆W暴露。

溢流出的酸性废液由导流口150导流至第一盛液槽610内，并由对应酸性废液处理端的排液管路620排出。直至水阻检测器500检测到水阻值与纯水水阻值大致相等，则通过压力控制器C2调节纯水的流量，以小溢流状态向清洗空间110输送纯水。开启对应回收水处理端的排液管路620上的第四控制阀V4。

其中，第二次清洗后纯水清洗步骤的清洗时间可以为60～300s。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种半导体清洗设备，其特征在于，包括清洗槽、配液管路和第一混液装置，其中：

所述清洗槽包括清洗空间，所述配液管路的第一端与所述清洗槽连接，并用于向所述清洗空间内输送清洗液；所述配液管路的第二端连接纯水供给源；

所述第一混液装置包括混液腔体和多条进液支管，所述混液腔体具有混液内腔以及与所述混液内腔连通的进液口和出液口，所述混液腔体通过所述进液口和所述出液口连接在所述配液管路中，所述多条进液支管均与所述混液内腔连通，且分别用于向所述混液内腔输送不同类型的药液。

2.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述第一混液装置包括至少四条所述进液支管，其中包括第一进液支管、第二进液支管、第三进液支管和第四进液支管，所述第一进液支管用于输送双氧水，所述第二进液支管用于输送氨水，所述第三进液支管用于输送盐酸，所述第四进液支管用于输送氢氟酸。

3.根据权利要求1或2所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述进液支管上设有第一控制阀和流量控制器的至少一者，所述第一控制阀用于控制对应的所述进液支管的通断。

4.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述配液管路上还设有第二混液装置，所述第二混液装置设于所述第一混液装置与所述清洗槽之间，所述第二混液装置内设有螺旋流道。

5.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述配液管路上还设有第二控制阀，所述第二控制阀位于所述配液管路的第二端与所述第一混液装置之间，并用于控制纯水的通断；和或，所述配液管路上还设有压力控制器，所述压力控制器位于所述配液管路的第二端与所述第一混液装置之间，并用于控制所述纯水的流量。

6.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述配液管路的第二端包括并联的两条第一支路，所述纯水供给源为两个，其中包括常温纯水供给源和热纯水供给源，其中一条所述第一支路与常温纯水供给源连接，另一条所述第一支路与热纯水供给源连接。

7.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述配液管路包括设于其第一端的注液件，所述注液件至少部分伸入所述清洗空间中，所述注液件自所述清洗槽的第一侧板延伸至所述清洗槽的与所述第一侧板相对的第二侧板，所述清洗槽在所述第一侧板与所述配液管路连接；所述注液件沿其轴向均匀设有多个注液孔。

8.根据权利要求7所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述配液管路包括设于其第一端的多个所述注液件，所述配液管路的第一端包括多条第二支路，所述注液件与所述第二支路一一对应连接，所述多个所述注液件分为两组，且两组所述注液件在晶圆放置区域的两侧相对布置。

9.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括废液处理机构，所述废液处理机构包括第一盛液槽和多条排液管路，所述第一盛液槽用于盛接所述清洗槽排出的清洗液，所述多条排液管路均与所述第一盛液槽连接，且分别用于排走不同类型的清洗液，所述排液管路上均设有第四控制阀。

10.根据权利要求9所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述清洗槽包括设于其顶端且沿周向布置的溢流子槽，所述溢流子槽的底部开设有导流口，沿所述半导体清洗设备的高度方向，所述导流口的正投影位于所述第一盛液槽内，以使所述溢流子槽内的清洗液排出至所述第一盛液槽；所述半导体清洗设备还包括水阻检测器和第三控制阀，所述水阻检测器用于检测所述溢流子槽内的清洗液的水阻值，所述第三控制阀与所述水阻检测器连接，以控制所述水阻检测器的启闭。

11.根据权利要求9或10所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述清洗槽包括设于其底部的快排支管，所述快排支管被配置为向所述第一盛液槽排出清洗液，所述快排支管上设有第五控制阀；

所述半导体清洗设备还包括喷淋机构，所述喷淋机构包括喷淋件和喷淋液管路，所述喷淋液管路的第一端与所述喷淋件相连，所述喷淋件通过所述清洗槽顶部的敞口向所述清洗空间喷洒喷淋液，所述喷淋液管路的第二端连接所述纯水供给源。

12.根据权利要求11所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括槽盖组件和第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述槽盖组件相连，并用于驱动所述槽盖组件，以密封遮挡所述敞口或避让所述敞口，所述喷淋件设于所述槽盖组件的底面。

13.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括排风机构，所述排风机构包括第一负压装置、第二负压装置、挡板和第一驱动装置，所述第一负压装置用于抽吸酸性废气，所述第二负压装置用于抽吸碱性废气，所述第一驱动装置与所述挡板相连，并用于驱动所述挡板移动，以密封遮挡所述第一负压装置的排风口或所述第二负压装置的排风口。

14.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括兆声装置，沿所述半导体清洗设备的高度方向，所述兆声装置设于所述清洗槽的下侧，所述兆声装置用于通过声波振荡所述清洗槽内的清洗液。

15.一种半导体清洗设备的清洗方法，其特征在于，应用于权利要求1至14中任一项所述的半导体清洗设备，所述清洗方法包括：

通过所述配液管路向所述清洗槽内输送纯水，以预清洗晶圆表面的杂质；

控制相应所述进液支管中的药液和所述配液管路中的纯水的流量，在所述混液腔体内配置稀释氢氟酸，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送所述稀释氢氟酸，以清洗所述晶圆；

关闭对应配置所述稀释氢氟酸的所述进液支管，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送纯水，以清洗所述晶圆表面的所述稀释氢氟酸；

控制相应所述进液支管中的药液和所述配液管路中的纯水的流量，在所述混液腔体内配置一号标准清洗液，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送所述一号标准清洗液，以清洗所述晶圆；

关闭对应配置所述一号标准清洗液的所述进液支管，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送纯水，以清洗所述晶圆表面的所述一号标准清洗液；

控制相应所述进液支管中的药液和所述配液管路中的纯水的流量，在所述混液腔体内配置二号标准清洗液，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送所述二号标准清洗液，以清洗所述晶圆；

关闭对应配置所述二号标准清洗液的所述进液支管，通过所述配液管路向所述清洗槽内输送纯水，以清洗所述晶圆表面的所述二号标准清洗液。

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