CN117160961B - 一种半导体供液设备及供液方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种半导体供液设备，其通过设置至少三个储液罐，至少三个储液罐在沿周向设置的补液区、供液区和空罐区之间流转，在补液区设置与储液罐对接的补液机构，通过补液组件对储液罐进行补液，利用冲洗组件对储液罐进行冲洗，并通过储液罐之间的管路切换组件连通空罐区的储液罐同步进行冲洗，在不间断供液的同时，还能对储液罐进行清洗，防止具有腐蚀性的清洗液腐蚀储液罐的内壁，从而能防止漏液事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体为一种半导体供液设备及供液方法。
背景技术
在半导体清洗设备中，具有用于向晶圆表面喷洒清洗液的喷嘴，还具有用于向喷嘴供给清洗液的清洗液供给装置，为了保证对晶圆表面的清洗效果，需要控制从喷嘴中喷淋出的清洗液的温度为较为恒定的温度，同时保证清洗液供给装置能够对喷嘴进行不间断的清洗液供给，所以就需要一种供液设备。
现有技术中，如中国专利申请为CN114678289 A中，一种清洗液供给装置及半导体清洗设备，该清洗液供给装置包括储液腔、补液管，在储液腔内设置有换热管，且换热管至少部分浸泡储液腔内的清洗液中，通过在储液腔内设置与补液管连通的换热管，且换热管至少部分浸泡在储液腔内的清洗液中，在通过补液管向储液腔补充清洗液时，补液管中的清洗液从换热管中流到储液腔内，且清洗液在换热管中流动时，换热管中的清洗液与储液腔中的清洗液在存在温差时，相互之间会进行热交换，从而使从换热管中流入到储液腔中的清洗液的温度可以在较短的时间内和原来储液腔中的温度达成一致，以保证补充到储液腔中的清洗液的温度为恒温，只需一个储液腔即可，简化结构，减少浪费。
上述专利中，虽然该装置可以通过补液管不间断地向储液腔中补充新的清洗液，从而使储液腔中的清洗液不会用完，无需更换储液腔，不会造成由于更换储液腔所造成的清洗液浪费，从而减少清洗液的浪费，但是半导体的清洗液是一种多种强酸强碱性化学液以及多种化学液的混合液，具有较强的腐蚀性，如果长时间不对储液腔和导管进行清洗，就会对储液腔和导管造成腐蚀，从而造成漏液现象，会危害员工生命和财产的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能持续对半导体清洗液进行供给，又能降低清洗液对储液罐和导管造成腐蚀的半导体供液设备
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体供液设备，半导体供液设备包括：
箱体，箱体内沿周向依次布置有补液区、供液区和空罐区；
储液机构，包括设置在箱体内的至少三个用于储存清洗液的储液罐和连通于周向上相邻设置的两个储液罐的管路切换组件，管路切换组件被配置为常闭状态，至少三个储液罐依次在供液区、补液区和空罐区之间流转，供液区和补液区内分别仅可容置一个储液罐；
补液机构，与位于补液区内的储液罐对接，补液机构包括用于对储液罐补液的补液组件和用于对储液罐冲洗的冲洗组件；及
供液机构，与位于供液区的储液罐对接，并将位于供液区内的储液罐内的清洗液向外输送；
其中，冲洗组件对储液罐冲洗，管路切换组件被配置为连通补液区和空罐区的储液罐。
进一步地，位于供液区的储液罐被流转至空罐区前，管路切换组件被配置为将位于供液区的储液罐内的剩余清洗液输送至位于补液区内的储液罐内。
进一步地，冲洗组件包括用于提供清洗水冲洗储液罐的液洗组件和用于提供清理残留清洗水的高压气体的气洗组件。
进一步地，每个储液罐上设置有接收组件和出液组件，接收组件包括三个与补液机构对接的接收端口和设置在每个接收端口上的第一电磁阀，出液组件包括输送端口和设置在输送端口上的第二电磁阀。
进一步地，半导体供液设备还包括供水系统，供水系统包括设置在箱体底部的水箱、连通水箱与液洗组件的管道及设置在管道上的泵机，补液区和/或空罐区内设置有用于接收储液罐排出的清洗水的漏液盒，漏液盒的底部通过圆管与水箱连通。
进一步地，半导体供液设备还包括供气系统，供气系统包括设置箱体上的高压泵、连通高压泵与气洗组件的软管及设置在高压泵进气端的空气过滤器。
进一步地，至少三个储液罐的顶部均设置有电机，每个电机的输出端贯穿至储液罐的内部，并固定连接有搅拌杆。
进一步地，半导体供液设备还包括设置在箱体上的制冷机构，制冷机构设置在箱体上并对箱体内进行控温。
进一步地，，半导体供液设备还包括分别与储液机构、补液机构和供液机构信号连接的控制系统，控制系统用于控制储液机构、补液机构和供液机构工作。
本发明还提供一种供液方法，适用于上述的半导体供液设备，供液方法包括：
根据储液罐的清洗液余量，将位于供液区的储液罐内的剩余清洗液输送至位于补液区的储液罐内，再将储液罐补满并移动至供液区，或将位于补液区已补满的储液罐移动至供液区；
管路切换组件被配置为连通补液区和空罐区的储液罐，对移动至供液区的储液罐进行冲洗，并通过管路切换组件对空罐区的储液罐同步进行冲洗；
通过液洗组件对储液罐提供清洗水进行冲洗残留清洗液，并通过管路切换组件将清洗水由出液组件输送至漏液盒，再通过气洗组件对储液罐输送高压气体以清理残留清洗水；
对冲洗后的储液罐补充清洗液，或将位于供液区的储液罐内的剩余清洗液输送至位于补液区的储液罐内。
本发明的有益效果在于：通过设置至少三个储液罐，至少三个储液罐在沿周向设置的补液区、供液区和空罐区之间流转，在补液区设置与储液罐对接的补液机构，通过补液组件对储液罐进行补液，利用冲洗组件对储液罐进行冲洗，并通过储液罐之间的管路切换组件连通空罐区的储液罐同步进行冲洗，在不间断供液的同时，还能对储液罐进行清洗，防止具有腐蚀性的清洗液腐蚀储液罐的内壁，从而能防止漏液事故的发生。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明一种半导体供液设备中主视的结构示意图；
图2为本发明一种半导体供液设备中剖视的结构示意图；
图3为本发明一种半导体供液设备中供液机构主视的结构示意图；
图4为本发明一种半导体供液设备中供液机构内部的结构示意图；
图5为本发明一种半导体供液设备中供液机构剖视的结构示意图；
图6为本发明一种半导体供液设备中供液机构底侧的结构示意图；
图7为本发明一种半导体供液设备中制冷机构内部的结构示意图；
图8为本发明一种半导体供液设备中制冷机构侧视的结构示意图。
图中：1-供液装置；101-箱体；102-第一电机；103-转板；104-固定环；105-储液罐；106-第一电磁阀；107-第一泵机；108-第二电磁阀；109-第一电动伸缩杆；110-连接板；111-导管；112-水箱；113-第二泵机；114-第一软管；115-第二电动伸缩杆；116-出液管；117-漏液盒；118-圆管；120-第二电机；121-搅拌杆；122-箱门；123-观察窗；124-排液管；125-顶盖；
2-制冷机构；201-防护框；202-压缩机；203-冷凝器；204-第一风机；205-毛细管；206-蒸发器；207-第二风机；208-高压泵；209-第二软管；210-空气过滤器；211-格栅。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参照图1-图8所示：一种半导体供液设备，包括供液装置1，供液装置1的外壁一侧设置有制冷机构2；供液装置1包括箱体101、储液机构、补液机构和供液机构。箱体101内沿周向依次布置有补液区、供液区和空罐区。
储液机构包括设置在箱体101内的至少三个用于储存清洗液的储液罐105和连通于周向上相邻设置的两个储液罐105的管路切换组件，管路切换组件被配置为常闭状态，至少三个储液罐105依次在供液区、补液区和空罐区之间流转，供液区和补液区内分别仅可容置一个储液罐105。在本实施例中，箱体101的内壁底部固定安装有第一电机102，第一电机102的顶部固定套设有转板103，转板103的顶部固定安装有固定环104，固定环104的内表壁固定安装有三个储液罐105，其中，管路切换组件为转板103的顶部固定安装的三个第一泵机107，且每个第一泵机107分别连通于周向相邻的两个储液罐105的底部。
补液机构与位于补液区内的储液罐105对接，补液机构包括用于对储液罐105补液的补液组件和用于对储液罐105冲洗的冲洗组件。冲洗组件对储液罐105冲洗，管路切换组件被配置为连通补液区和空罐区的储液罐105。在本实施例中，箱体101的顶部固定安装有第一电动伸缩杆109，第一电动伸缩杆109的输出端贯穿箱体101的顶部，并固定套设有连接板110，连接板110的顶部固定插设有三个导管111，且三个导管111的输入端均贯穿箱体101的顶部，三个导管111其中一个用于对储液罐105补液，另外两个用于对储液罐105冲洗。
供液机构与位于供液区的储液罐105对接，并将位于供液区内的储液罐105内的清洗液向外输送。每个储液罐105上设置有接收组件和出液组件，接收组件包括三个与补液机构对接的接收端口和设置在每个接收端口上的第一电磁阀106，出液组件包括输送端口和设置在输送端口上的第二电磁阀108。在本实施例中，接收组件包括三个储液罐105的顶部均设置有三个导管111和分别设置在三个导管111上的第一电磁阀106，出液组件包括第二电动伸缩杆115和出液管116，箱体101的外壁一侧固定安装有第二电动伸缩杆115，且第二电动伸缩杆115的输出端固定套设有出液管116，且出液管116贯穿箱体101的外壁一侧，并与其中一个第二电磁阀108的输出端相连通，启动第二电动伸缩杆115，可以带动出液管116进行移动，从而可以把出液管116从第二电磁阀108内进行插拔。
位于供液区的储液罐105被流转至空罐区前，管路切换组件被配置为将位于供液区的储液罐105内的剩余清洗液输送至位于补液区内的储液罐105内。
冲洗组件包括用于提供清洗水冲洗储液罐105的液洗组件和用于提供清理残留清洗水的高压气体的气洗组件。半导体供液设备还包括供水系统，供水系统包括设置在箱体101底部的水箱112、连通水箱112与液洗组件的管道及设置在管道上的泵机。在本实施例中，箱体101的底部设置有水箱112，水箱112的外壁一侧固定连通有第二泵机113，第二泵机113的输出端固定连通有第一软管114，且第一软管114的输出端与其中一个导管111的输入端固定连通，启动第一电机102，可以带动转板103进行转动，转板103在转动时可以带动储液罐105进行转动，第一电磁阀106可以保证储液罐105的密封性，启动第一泵机107，可以抽取水箱112中的清洗水，再通过第一软管114把清洗水倒入储液罐105中，从而可以对储液罐105进行清洗，清洗完成之后，清洗水可以通过第二电磁阀108排出。
半导体供液设备还包括供气系统，供气系统包括设置箱体101上的高压泵208、连通高压泵208与气洗组件的软管及设置在高压泵208进气端的空气过滤器210。在本实施例中，防护框201的顶部固定安装有高压泵208，高压泵208的输出端固定连通有第二软管209，且第二软管209的输出端与其中一个导管111的输入端固定连通，高压泵208的输入端设置有空气过滤器210，启动高压泵208，可以向储液罐105内排入高压气体，从而可以把残留在储液罐105内壁的清洗水从第二电磁阀108的输出端排出，空气过滤器210可以防止空气中的灰尘污染储液罐105。
参照图4所示，空罐区内设置有用于接收储液罐105排出的清洗水的漏液盒，漏液盒的底部通过圆管118与水箱112连通。在本实施例中，箱体101的内壁底部固定安装有圆管118，且圆管118与水箱112的顶部相连通，圆管118的顶部固定连通有漏液盒117，清洗完成的清洗水可以排入漏液盒117内，然后再通过圆管118排入水箱112内，进而可以循环使用。在其他实施例中，漏液盒117也可设置在补液区，用以接住位于补液区的储液罐105排出的清洗水。
至少三个储液罐105的顶部均设置有电机，每个电机的输出端贯穿至储液罐105的内部，并固定连接有搅拌杆121，在本实施例中，三个储液罐105的顶部均固定安装有第二电机120，且每个第二电机120的输出端分别贯穿每个储液罐105的顶部，并固定连接有搅拌杆121，启动第二电机120，可以带动搅拌杆121进行转动，从而可以对储液罐105内部的清洗液进行搅拌，防止清洗液沉淀。
参照图7和图8所示，半导体供液设备还包括设置在箱体101上的制冷机构2，制冷机构2设置在箱体101上并对箱体101内进行控温，制冷机构2包括防护框201，防护框201的内壁底部固定安装有压缩机202，压缩机202的输出端固定连通有冷凝器203，冷凝器203的外壁一侧固定安装有第一风机204，冷凝器203的输出端固定连通有毛细管205，毛细管205的输出端贯穿箱体101的内壁一侧，并固定连通有蒸发器206，蒸发器206的外壁一侧固定安装有第二风机207，蒸发器206的输出端与压缩机202的输入端固定连通，其中蒸发器206位于箱体101内，冷凝器203和压缩机202位于箱体101外。
制冷机构的工作原理:首先压缩机202将低温低压气态冷凝剂吸入，在压缩机202的作用下，形成高温高压的气体，高温高压的气进入到冷凝器203中进行冷却散热，而进入到冷凝器203中的部分气体在经过冷凝后会变成中温的液体，这时中温的液体会进入到毛细管205中，由于毛细管205突然变窄，所以当液体经过毛细管205时，由于压力突然降低，这部分液体会突然蒸发和冷却，冷却的液体再经过蒸发器206中进行蒸发汽化，冷却后的冷凝剂会不断地带走装置的热量并蒸发，从而形成制冷的效果，最后低温低压的气体再流入压缩机202中，以此形成一个循环。
防护框201固定安装在箱体101的外壁一侧，防护框201的内表壁固定安装有格栅211，通过格栅211，可以对制冷机构2进行防护。
请参照图3，箱体101的外壁一侧设置有箱门122，箱门122的外壁一侧设置有观察窗123，通过观察窗123，可以观察供液装置1的使用情况。
参照图1和图2所示，水箱112的底部设置有排液管124，排液管124的输出端设置有顶盖125，打开顶盖125，水箱112中的废液就能通过排液管124排出。
在本实施例中，半导体供液设备还包括分别与储液机构、补液机构和供液机构信号连接的控制系统，控制系统用于控制储液机构、补液机构和供液机构工作。
本发明还提供一种适用于上述的半导体供液设备的供液方法，其包括：
根据储液罐105的清洗液余量，将位于供液区的储液罐105内的剩余清洗液输送至位于补液区的储液罐105内，再将储液罐105补满并移动至供液区，或将位于补液区已补满的储液罐105移动至供液区。其中，清洗液的余量可根据供液时长决定，亦或在储液罐105内设置液位计测量剩余清洗液。
管路切换组件被配置为连通补液区和空罐区的储液罐105，对移动至供液区的储液罐105进行冲洗，并通过管路切换组件对空罐区的储液罐105同步进行冲洗；
通过液洗组件对储液罐105提供清洗水进行冲洗残留清洗液，并通过管路切换组件将清洗水由出液组件输送至漏液盒117，再通过气洗组件对储液罐105输送高压气体以清理残留清洗水；
对冲洗后的储液罐105补充清洗液，或将位于供液区的储液罐105内的剩余清洗液输送至位于补液区的储液罐105内。
本装置的使用方法及工作原理：首先把本装置移动至指定位置，使用时，首先压缩机202将低温低压气态冷凝剂吸入，在压缩机202的作用下，形成高温高压的气体，高温高压的气进入到冷凝器203中进行冷却散热。而进入到冷凝器203中的部分气体在经过冷凝后会变成中温的液体，这时中温的液体会进入到毛细管205中，由于毛细管205突然变窄，所以当液体经过毛细管205时，由于压力突然降低，这部分液体会突然蒸发和冷却。冷却的液体再经过蒸发器206中进行蒸发汽化，冷却后的冷凝剂会不断地带走装置的热量并蒸发，从而形成制冷的效果，最后低温低压的气体再流入压缩机202中，以此形成一个循环，这样就能把箱体101内温度降低至指定温度。
此时开启其中一个第一电磁阀106，通过该第一电磁阀106，向储液罐105中灌入混合完成的清洗液，然后启动第一电机102，会带动转板103旋转60度，此时储液罐105会旋转至出液管116的位置，此时启动第二电动伸缩杆115，就会把出液管116插入第二电磁阀108的输出端，此时开启第二电磁阀108，就能把储液罐105内的清洗液排出，从而对半导体材料进行清洗蚀刻。
此时启动第二电机120，可以带动搅拌杆121进行转动，从而可以对储液罐105内部的清洗液进行搅拌，防止清洗液沉淀，当该储液罐105中的清洗液即将用完时，再启动第一电动伸缩杆109，就能把三个导管111,分别插入三个第一电磁阀106的输入端，此时再通过其中一个第一电磁阀106给储液罐105内添加清洗液，当此时的半导体清洗完成之后，把当前储液罐105内剩余的清洗液通过第一泵机107导入另一装满清洗液的储液罐105中，这样就能避免清洗液的浪费。
此时拔出三个导管111，然后再通过启动第一电机102，把装满清洗液的储液罐105旋转至当前位置，此时再把三个导管111插设在三个第一电磁阀106的输入端，然后开启第一电磁阀106，启动第二泵机113，第二泵机113会抽取水箱112内的清洗水对储液罐105进行清洗。
此时启动两个空罐之间的第一泵机107，这样就能对第一泵机107进行清洗，清洗完成的清洗水可以排入漏液盒117内，然后再通过圆管118排入水箱112内，进而可以循环使用，此时再通过其中一个第一电磁阀106向罐内添加新的半导体清洗液，这样就会形成一个循环，在不间断供液的同时，还能对储液罐105进行清洗，防止具有腐蚀性的清洗液腐蚀储液罐105的内壁，从而能防止漏液事故的发生，综上就解决了上述背景中所提出的问题。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种半导体供液设备，其特征在于，半导体供液设备包括：
箱体，箱体内沿周向依次布置有补液区、供液区和空罐区；
储液机构，包括设置在箱体内的至少三个用于储存清洗液的储液罐和连通于周向上相邻设置的两个储液罐的管路切换组件，管路切换组件被配置为常闭状态，至少三个储液罐依次在供液区、补液区和空罐区之间流转，供液区和补液区内分别仅可容置一个储液罐；
补液机构，与位于补液区内的储液罐对接，补液机构包括用于对储液罐补液的补液组件和用于对储液罐冲洗的冲洗组件；及
供液机构，与位于供液区的储液罐对接，并将位于供液区内的储液罐内的清洗液向外输送；
其中， 冲洗组件对储液罐冲洗，管路切换组件被配置为连通补液区和空罐区的储液罐；
位于供液区的储液罐被流转至空罐区前，管路切换组件被配置为将位于供液区的储液罐内的剩余清洗液输送至位于补液区内的储液罐内；
冲洗组件包括用于提供清洗水冲洗储液罐的液洗组件和用于提供清理残留清洗水的高压气体的气洗组件；
每个储液罐上设置有接收组件和出液组件，接收组件包括三个与补液机构对接的接收端口和设置在每个接收端口上的第一电磁阀，出液组件包括输送端口和设置在输送端口上的第二电磁阀。
2.如权利要求1的半导体供液设备，其特征在于，半导体供液设备还包括供水系统，供水系统包括设置在箱体底部的水箱、连通水箱与液洗组件的管道及设置在管道上的泵机，补液区和/或空罐区内设置有用于接收储液罐排出的清洗水的漏液盒，漏液盒的底部通过圆管与水箱连通。
3.如权利要求1的半导体供液设备，其特征在于，半导体供液设备还包括供气系统，供气系统包括设置箱体上的高压泵、连通高压泵与气洗组件的软管及设置在高压泵进气端的空气过滤器。
4.如权利要求1的半导体供液设备，其特征在于，至少三个储液罐的顶部均设置有电机，每个电机的输出端贯穿至储液罐的内部，并固定连接有搅拌杆。
5.如权利要求1的半导体供液设备，其特征在于，半导体供液设备还包括设置在箱体上的制冷机构，制冷机构设置在箱体上并对箱体内进行控温。
6.如权利要求1的半导体供液设备，其特征在于，半导体供液设备还包括分别与储液机构、补液机构和供液机构信号连接的控制系统，控制系统用于控制储液机构、补液机构和供液机构工作。
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