CN115921410A - 清洗系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种清洗系统及方法，涉及设备清洗技术领域，清洗系统包括：槽体、药液存放单元、供给管路、循环管路和设置在循环管路上的循环泵；槽体包括：主槽和副槽，副槽设置在主槽的槽口边缘，以使主槽中的液体能够溢流至副槽中；药液存放单元通过供给管路与副槽连通；循环管路的一端与副槽连通，循环管路的另一端与主槽连通；药液存放单元中的药液通过供给管路输入副槽，副槽中的药液通过循环管路输入主槽，药液与主槽中的水混合得到清洗液并溢流至副槽中，清洗液通过循环管路循环清洗主槽和副槽。
Description
技术领域
本发明实施例涉及设备清洗技术领域，特别涉及一种清洗系统及方法。
背景技术
现有槽式清洗机的清洗均采用化学药液溢流及定时对槽内化学药液进行更换或非化学品槽中超纯水(Ultra-Pure Water，UPW)全时段溢流，该清洗方式并不能完全进行清除，会残留部分污染物，清洗的晶圆之间会存在交叉污染和前批次影响后批次的可能，无法保证清洗效果加重后段工艺负担从而影响产品良率。
发明内容
本发明实施例提供一种清洗系统及方法，解决现有清洗方法的清洗效果不佳的问题。
依据本发明实施例的第一方面，提供一种清洗系统，包括：槽体、药液存放单元、供给管路、循环管路和设置在所述循环管路上的循环泵；
所述槽体包括：主槽和副槽，所述副槽设置在所述主槽的槽口边缘，以使所述主槽中的液体能够溢流至所述副槽中；
所述药液存放单元通过所述供给管路与所述副槽连通；
所述循环管路的一端与所述副槽连通，所述循环管路的另一端与所述主槽连通；
所述药液存放单元中的药液通过供给管路输入所述副槽，所述副槽中的所述药液通过所述循环管路输入所述主槽，药液与主槽中的水混合得到清洗液并溢流至所述副槽中，所述清洗液通过所述循环管路循环清洗所述主槽和所述副槽。
可选地，所述药液存放单元包括多个药液存放容器，所述供给管路包括多个供给支路，所述药液存放容器的数量与所述供给支路的数量相同，所述多个药液存放容器中的每个药液存放容器内分别存放不同的药液，所述多个供给支路中的每个供给支路分别与不同的药液存放容器连通。
可选地，所述清洗系统还包括：多个药液计量容器，多个第一阀，多个第二阀，所述药液计量容器的数量，所述第一阀的数量，以及所述第二阀的数量均与所述供给支路的数量相同；
所述多个供给支路中的每个供给支路上分别设置一个所述药液计量容器，一个所述第一阀，以及一个第二阀；
所述第一阀用于控制所述药液存放容器通过所述供给支路向所述药液计量容器输入药液；
所述第二阀用于控制所述药液计量容器通过所述供给支路向所述副槽输入药液。
可选地，所述清洗系统还包括：第三阀和第四阀；
所述第三阀和所述第四阀均设置在所述循环管路上；
所述第三阀用于控制所述副槽中的液体输入所述循环泵；
所述第四阀用于控制从所述循环泵输出的液体输入所述主槽。
可选地，所述清洗系统还包括：过滤器；
所述过滤器，用于过滤所述循环管路中的液体。
可选地，所述清洗系统还包括：温度控制器；
所述温度控制器包括：
温度检测单元，用于检测所述循环管路中的液体的温度；
温度调节单元，用于在所述温度检测单元检测到所述循环管路中的液体的温度低于预设温度范围内的情况下，对所述循环管路中的液体进行加热。
可选地，所述清洗系统还包括：流量检测器；
所述流量检测器，用于检测所述循环管路中的液体的流量。
可选地，所述清洗系统还包括：废液排放管路；
所述废液排放管路与所述循环管路并联，且所述废液排放管路输入端与所述循环泵的输出端连通。
可选地，所述清洗系统还包括：第五阀；
所述第五阀设置在所述废液排放管路输入端与所述循环泵的输出端之间，所述第五阀用于控制从所述循环泵输出的液体输入所述废液排放管路。
可选地，所述废液排放管路包括多个排放支路；
所述清洗系统还包括：多个第六阀；
所述排放支路的数量与所述第六阀的数量相同，所述多个第六阀中的每个第六阀分别设置在不同的排放支路上，所述第六阀用于控制与所述第六阀对应的排放支路中的液体排放。
依据本发明实施例的第一方面，提供一种清洗方法，应用于如第一方面所述的清洗系统，所述方法包括：
在槽体的主槽中补满水；
控制药液存放单元通过供给管路向槽体的副槽中输入药液；
启动循环管路上的循环泵；
其中，所述副槽中的药液通过所述循环管路输入所述主槽，药液与所述主槽中的水混合得到清洗液并溢流至所述副槽中，清洗液通过所述循环管路循环清洗所述主槽和所述副槽。
可选地，所述控制药液存放单元通过供给管路向槽体的副槽中输入药液，包括：
根据需要使用的药液，确定对应的药液存放容器；
开启第一阀，将药液存放容器中的药液通过对应的供给支路输入对应的药液计量容器中；
在所述药液计量容器中的药液达到预设剂量的情况下，开启第二阀，将所述药液计量容器中的药液通过对应的供给支路输入所述副槽。
可选地，在控制药液存放单元通过供给管路向槽体的副槽中输入药液之后，所述方法还包括：
开启第三阀和第四阀；
其中，所述副槽中的液体通过所述第三阀输入所述循环泵；从所述循环泵输出的液体通过所述第四阀输入所述主槽。
可选地，所述方法还包括：
通过温度检测单元检测所述循环管路中的液体的温度；
在所述温度检测单元检测到所述循环管路中的液体的温度低于预设温度范围内的情况下，通过温度调节单元对所述循环管路中的液体进行加热。
可选地，所述方法还包括：
通过流量检测器检测所述循环管路中的液体的流量；
在所述流量检测器检测到所述循环管路中的液体的流量不在预设流量范围内的情况下，调节所述循环泵的功率。
可选地，所述方法还包括：
开启第五阀并关闭所述第四阀；
其中，从所述循环泵输出的液体通过所述第五阀输入废液排放管路。
可选地，所述方法还包括：
根据使用的药液，确定对应的第六阀；
开启第六阀；
其中，通过所述第五阀输入的液体通过与所述第六阀对应的排放支路排放。
本发明实施例中，将药液存放单元与清洗的槽体分离，这样可以根据具体槽体需要使用的药液进行针对性供给，提高药液供给灵活性，同时，药液供给管路与循环管路是两个不同的独立管路，对于不同批次的工件，其需要使用不同药液清洗，此时可以先用循环管路进行循环清洗，在通过药液存放单元供给新的药液，避免前批次的工件的清洗药液对后批次的工件造成交叉污染，提高生产质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的清洗系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的清洗系统的局部结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的清洗系统的局部结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的清洗系统的局部结构示意图之三。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
申请人在对现有清洗方法进行研究时发现：
在半导体硅晶圆制造领域，晶圆制造工艺复杂，拥有很多程序，不同工序中使用了不同的化学材料，通常会在晶圆表面残留化学剂、颗粒、金属等杂质，如果不及时清洗干净，会随着生产逐渐累积，影响最终的产品质量。因此在对晶圆进行清洁之前必须保证设备内环境的清洁并及时处理在长时间使用设备进行生产时所产生污染沉积。
在日常生产过程中保持化学药液循环、定时对槽内化学药液进行更换或非化学品槽中UPW全时段溢流，并不能完全进行清除，会残留部分污染物，清洗的晶圆之间会存在交叉污染和前批次影响后批次的可能，无法保证清洗效果加重后段工艺负担从而影响产品良率。
参见图1，针对上述问题，本申请实施例提供一种清洗系统，包括：槽体1、药液存放单元2、供给管路3、循环管路4和设置在循环管路4上的循环泵5；
槽体1包括：主槽11和副槽12，副槽12设置在主槽11的槽口边缘，以使主槽11中的液体能够溢流至副槽12中；通过该结构设计使得该槽体能够被应用于非化学品槽与化学品槽两种清洗场景。
药液存放单元2通过供给管路3与副槽12连通；这样药液存放单元2中的药液能够供给管路3注入到副槽12中；
循环管路4的一端与副槽12连通，循环管路4的另一端与主槽11连通；这样副槽12中的药液会通过循环管路4被输送进主槽11中。
在本申请实施例中，药液存放单元中的药液通过供给管路输入副槽，副槽中的药液通过循环管路输入主槽，药液与主槽中的水混合得到清洗液并溢流至副槽中，清洗液通过循环管路循环清洗主槽和副槽。
需要说明的是，图中的箭头表示液体流动方向。在本申请实施例的清洗系统进行清洗处理时，首先需要在主槽内补满水，这样在药液通过循环管路输入主槽时，药液会与主槽中的水混合得到清洗液，这样设计的好处是可以避免高浓度的药液对主槽造成腐蚀(可以理解的是，用于清洗的药液一般都是高浓度的，在需要使用时按照一定比例与水混合成低浓度溶液)。
参见图1和图2，在一种可能的实施方式中，药液存放单元2包括多个药液存放容器21，供给管路3包括多个供给支路31，药液存放容器21的数量与供给支路31的数量相同，多个药液存放容器21中的每个药液存放容器21内分别存放不同的药液，多个供给支路31中的每个供给支路31分别与不同的药液存放容器21连通。需要说明的是，图中仅示出药液存放容器21与供给支路31的数量为3个的情况，在实际应用场景是可以根据需求设置更多数量，本申请实施例对此不做具体限定。
在本申请实施例中，药液存放单元具体是由多个药液存放容器组成，每个药液存放容器中分别存放不同类别的药液，这样在针对不同的工件进行清洗时，可以根据需求选择不同的药液存放容器，即选取不同的药液类别。
相应地，对应于不同的药液存放容器，分别设置不同的供给支路，这样当需要使用某一种或某几种药液时，可以通过对应的一条或多条供给支路进行药液供给，提高了药液供给的灵活性。
继续参见图1和图2，在一种可能的实施方式中，清洗系统还包括：多个药液计量容器6，多个第一阀71，多个第二阀72，药液计量容器6的数量，第一阀71的数量，以及第二阀72的数量均与供给支路31的数量相同；
多个供给支路31中的每个供给支路31上分别设置一个药液计量容器6，一个第一阀71，以及一个第二阀72；
第一阀71用于控制药液存放容器21通过供给支路31向药液计量容器6输入药液；
第二阀72用于控制药液计量容器6通过供给支路31向副槽12输入药液。
在本申请实施例中，药液计量容器是一种能够获知药液剂量的容器，可以采用由量度标记的量筒，由生产工人人工确定药液剂量，或者也可以采用具有电子测量能力的设备，自动测量出药液剂量，本申请实施例对药液计量容器的具体类型不做限定；通过将药液预先注入药液计量容器，可以提前确定好需要使用的药液总量，便于精确把控药液使用量，避免浪费；
具体地，在每个供给支路上都是对应设置一组药液计量容器，第一阀，以及第二阀，通过第一阀和第二阀的配合，精确把控每种药液的用量。
参见图1和图3，在一种可能的实施方式中，清洗系统还包括：第三阀73和第四阀74；
第三阀73和第四阀74均设置在循环管路上；
第三阀73用于控制副槽12中的液体输入循环泵5；
第四阀74用于控制从循环泵5输出的液体输入主槽11。
在本申请实施例中，一方面通过第三阀和第四阀，控制循环泵的进液和出液，另一方面第三阀和第四阀也能够与上述第一阀和第二阀配合，实现对药液供给以及药液循环工序的精准控制。
可以理解的是，药液供给与药液循环可以是分步执行，也可以是同步执行，具体可以结合实际生产需求进行灵活设置。
继续参见图3，在一种可能的实施方式中，清洗系统还包括：过滤器8；
过滤器8，用于过滤循环管路中的液体。
在本申请实施例中，考虑到液体中可能会出现一些凝结颗粒等杂质影响清洗，因此在循环管路上设置过滤器，用以滤除杂质。
继续参见图3，在一种可能的实施方式中，清洗系统还包括：温度控制器9；
温度控制器9包括：
温度检测单元，用于检测循环管路中的液体的温度；
温度调节单元，用于在温度检测单元检测到循环管路中的液体的温度低于预设温度范围内的情况下，对循环管路中的液体进行加热。
在本申请实施例中，温度检测单元和温度调节单元是温度控制器中的两个功能单元，两者可以是分别独立的两个具体设备，也可以是集成在一起的整体设备，本申请实施例对此不做具体限定。考虑到有些种类的药液需要在一定温度条件下才能发挥最佳的清洗作用，因此需要由温度控制器对循环管路中的液体的温度进行监控与调节。
继续参见图3，在一种可能的实施方式中，清洗系统还包括：流量检测器10；
流量检测器10，用于检测循环管路中的液体的流量。
在本申请实施例中，不同类别的工件所需要的清洗流量是不同的，因此需要设置一个流量检测器来检测循环管路中的液体的流量，当流量不合适的时候，例如不在预设流量范围内的情况下，则需要调整循环管路中的液体的流量，具体调节方式可以是调节循环泵的功率，通过改变循环泵的功率，改变循环管路中的液体的流量。
参见图1和图4，在一种可能的实施方式中，清洗系统还包括：废液排放管路110；
废液排放管路110与循环管路4并联，且废液排放管路110输入端与循环泵5的输出端连通。
在本申请实施例中，清洗系统还包含了废液排放管路，用以将清洗后产生的废液排出。具体地，废液排放管路与循环管路并联，且废液排放管路输入端与循环泵的输出端连通，这样复用循环泵，将循环泵输出的动力应用于废液排出，在实现排放功能的同时尽可能避免增加系统复杂度。可以理解的是，废液可以通过单独的一路或多路管路从主槽的底部流出，并经过循环泵输送至废液排放管路。
在一种可能的实施方式中，清洗系统还包括：第五阀75；
第五阀75设置在废液排放管路110输入端与循环泵5的输出端之间，第五阀75用于控制从循环泵5输出的液体输入废液排放管路110。
在本申请实施例中，具体地，设置一个第五阀来控制从循环泵输出的液体输入废液排放管路，可以理解的是，第五阀可以与上述第四阀相互配置，由第四阀阻断循环泵输出的液体输入主槽。
在一种可能的实施方式中，废液排放管路110包括多个排放支路111；
清洗系统还包括：多个第六阀76；
排放支路111的数量与第六阀76的数量相同，多个第六阀76中的每个第六阀76分别设置在不同的排放支路111上，第六阀76用于控制与第六阀76对应的排放支路111中的液体排放。
在本申请实施例中，考虑到不同类别的药液在进行清洗以后会产生不同的废液，不同废液需要采用不同的后续处理，因此，在本申请的清洗系统中同样设置了多个排放支路，每个排放支路后续可以对应连通至不同的废液处理工序，这样只要根据所使用的药液的种类即可确定出后续的废液处理情况，进而在进行废液排放的步骤中，通过控制开启合适的第六阀，即可将废液排放至合适的后续处理工序中。
本申请实施例还提供一种清洗方法，应用于如图1至图4所示的清洗系统，方法包括：
(1)在槽体的主槽中补满水；
(2)控制药液存放单元通过供给管路向槽体的副槽中输入药液；
(3)启动循环管路上的循环泵；
在本申请实施例中，副槽中的药液通过循环管路输入主槽，药液与主槽中的水混合得到清洗液并溢流至副槽中，清洗液通过循环管路循环清洗主槽和副槽。
可选地，控制药液存放单元通过供给管路向槽体的副槽中输入药液，包括：
(1)根据需要使用的药液，确定对应的药液存放容器；
(2)开启第一阀，将药液存放容器中的药液通过对应的供给支路输入对应的药液计量容器中；
(3)在药液计量容器中的药液达到预设剂量的情况下，开启第二阀，将药液计量容器中的药液通过对应的供给支路输入副槽。
可选地，在控制药液存放单元通过供给管路向槽体的副槽中输入药液之后，方法还包括：
开启第三阀和第四阀；
其中，副槽中的液体通过第三阀输入循环泵；从循环泵输出的液体通过第四阀输入主槽。
可选地，方法还包括：
通过温度检测单元检测循环管路中的液体的温度；
在温度检测单元检测到循环管路中的液体的温度不在预设温度范围内的情况下，通过温度调节单元对循环管路中的液体进行加热。
可选地，方法还包括：
通过流量检测器检测循环管路中的液体的流量；
在流量检测器检测到循环管路中的液体的流量不在预设流量范围内的情况下，调节循环泵的功率。
可选地，方法还包括：
开启第五阀并关闭第四阀；
其中，从循环泵输出的液体通过第五阀输入废液排放管路。
可选地，方法还包括：
根据使用的药液，确定对应的第六阀；
开启第六阀；
其中，通过第五阀输入的液体通过与第六阀对应的排放支路排放。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种清洗系统，其特征在于，包括：槽体、药液存放单元、供给管路、循环管路和设置在所述循环管路上的循环泵；
所述槽体包括：主槽和副槽，所述副槽设置在所述主槽的槽口边缘，以使所述主槽中的液体能够溢流至所述副槽中；
所述药液存放单元通过所述供给管路与所述副槽连通；
所述循环管路的一端与所述副槽连通，所述循环管路的另一端与所述主槽连通；
所述药液存放单元中的药液通过供给管路输入所述副槽，所述副槽中的所述药液通过所述循环管路输入所述主槽，药液与主槽中的水混合得到清洗液并溢流至所述副槽中，所述清洗液通过所述循环管路循环清洗所述主槽和所述副槽。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述药液存放单元包括多个药液存放容器，所述供给管路包括多个供给支路，所述多个药液存放容器中的每个药液存放容器内分别存放不同的药液，每个所述供给支路分别连接一个所述药液存放容器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述多个供给支路中的每个供给支路上分别设置一个药液计量容器，一个第一阀以及一个第二阀；
所述第一阀用于控制所述药液存放容器通过所述供给支路向所述药液计量容器输入药液；
所述第二阀用于控制所述药液计量容器通过所述供给支路向所述副槽输入药液。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清洗系统还包括：过滤器、温度控制器和流量检测器；
所述过滤器，用于过滤所述循环管路中的液体中的杂质；
所述温度控制器包括：
温度检测单元，用于检测所述循环管路中的液体的温度；
温度调节单元，用于在所述温度检测单元检测到所述循环管路中的液体的温度低于预设温度范围内的情况下，对所述循环管路中的液体进行加热；
所述流量检测器，用于检测所述循环管路中的液体的流量。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清洗系统还包括：废液排放管路；
所述废液排放管路与所述循环管路并联，且所述废液排放管路输入端与所述循环泵的输出端连通。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述废液排放管路包括多个排放支路。
7.一种清洗方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的清洗系统，所述方法包括：
在槽体的主槽中补满水；
控制药液存放单元通过供给管路向槽体的副槽中输入药液；
启动循环管路上的循环泵；
其中，所述副槽中的药液通过所述循环管路输入所述主槽，药液与所述主槽中的水混合得到清洗液并溢流至所述副槽中，清洗液通过所述循环管路循环清洗所述主槽和所述副槽。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制药液存放单元通过供给管路向槽体的副槽中输入药液，包括：
根据需要使用的药液，确定对应的药液存放容器；
将药液存放容器中的药液通过对应的供给支路输入对应的药液计量容器中；
在所述药液计量容器中的药液达到预设剂量的情况下，开启第二阀，将所述药液计量容器中的药液通过对应的供给支路输入所述副槽。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过温度检测单元检测所述循环管路中的液体的温度；
在所述温度检测单元检测到所述循环管路中的液体的温度低于预设温度范围内的情况下，通过温度调节单元对所述循环管路中的液体进行加热；
通过流量检测器检测所述循环管路中的液体的流量；
在所述流量检测器检测到所述循环管路中的液体的流量不在预设流量范围内的情况下，调节所述循环泵的功率。
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