CN117637544A - 清洗药液处理方法及装置、硅片清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清洗药液处理方法及装置、硅片清洗设备，属于半导体制造技术领域。清洗药液处理装置，包括：清洗槽，清洗槽内容纳有用于清洗硅片的清洗药液；与清洗槽连通的容纳槽，以及设置在容纳槽中的检测组件，检测组件用于检测清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比，清洗药液由清洗剂和超纯水组成；与清洗槽连接的排液管道，用于排出清洗槽中的清洗药液；与清洗槽连通的第一进液管道，用于向清洗槽内注入清洗剂；与清洗槽连通的第二进液管道，用于向清洗槽内注入超纯水；控制器，用于根据检测组件的检测数据控制排液管道、第一进液管道和第二进液管道的开启或关闭。本发明能够避免造成清洗药液的浪费，并且保证硅片的清洗效果。

Description

清洗药液处理方法及装置、硅片清洗设备

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种清洗药液处理方法及装置、硅片清洗设备。

背景技术

现有技术中，在对硅片进行清洗时，将硅片放入容纳有清洗药液的清洗槽中进行清洗，在更换清洗槽中的清洗药液时，有两种方式：

方式一：设置固定的更换时长，按照更换时长定期更换清洗槽中的清洗药液。但是如果硅片清洗设备长时间待机或者对硅片的清洗次数比较少时，清洗药液的洁净度还比较好，对清洗药液进行更换会造成清洗药液的浪费；如果在对清洗药液进行更换之前，清洗药液的洁净度已经比较差，还未对清洗药液进行更换，会导致对硅片的清洗效果不理想。

方拾二：设置固定的清洗次数，在清洗硅片的批次达到固定的清洗次数后，更换清洗槽中的清洗药液；但是如果在更换之前，清洗药液的洁净度已经比较差，还未对清洗药液进行更换，会导致对硅片的清洗效果不理想；或者，如果清洗药液的洁净度还比较好，对清洗药液进行更换会造成清洗药液的浪费。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种清洗药液处理方法及装置、硅片清洗设备，能够避免造成清洗药液的浪费，并且保证硅片的清洗效果。

为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：

一种清洗药液处理装置，包括：

清洗槽，所述清洗槽内容纳有用于清洗硅片的清洗药液；

与所述清洗槽连通的容纳槽，以及设置在所述容纳槽中的检测组件，所述检测组件用于检测所述清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比，所述清洗药液由清洗剂和超纯水组成；

与所述清洗槽连接的排液管道，用于排出所述清洗槽中的清洗药液；

与所述清洗槽连通的第一进液管道，用于向所述清洗槽内注入清洗剂；

与所述清洗槽连通的第二进液管道，用于向所述清洗槽内注入超纯水；

控制器，用于根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道、所述第一进液管道和所述第二进液管道的开启或关闭。

一些实施例中，所述控制器具体用于在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，控制所述排液管道排出所述清洗槽中的清洗药液，并在所述清洗槽中的清洗药液排空后，控制所述排液管道关闭，控制所述第一进液管道向所述清洗槽内注入清洗剂，控制所述第二进液管道向所述清洗槽内注入超纯水。

一些实施例中，所述清洗药液处理装置还包括：

报警单元，用于在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，进行报警。

一些实施例中，所述清洗药液处理装置还包括：

用于检测所述清洗槽内清洗药液的液位的液位侦测传感器；

所述处理器还用于根据所述液位侦测传感器的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭。

一些实施例中，所述处理器具体用于在所述液位侦测传感器的侦测数据指示所述清洗槽内清洗药液的液位未达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道开启；在所述液位侦测传感器的侦测数据指示所述清洗槽内清洗药液的液位达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道关闭。

本发明实施例还提供了一种硅片清洗设备，包括如上所述的清洗药液处理装置。

本发明实施例还提供了一种清洗药液处理方法，应用于如上所述的清洗药液处理装置，包括：

利用所述检测组件检测所述清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比；

根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道、所述第一进液管道和所述第二进液管道的开启或关闭。

一些实施例中，所述根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道、所述第一进液管道和所述第二进液管道的开启或关闭包括：

在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，控制所述排液管道排出所述清洗槽中的清洗药液，并在所述清洗槽中的清洗药液排空后，控制所述排液管道关闭，控制所述第一进液管道向所述清洗槽内注入清洗剂，控制所述第二进液管道向所述清洗槽内注入超纯水。

一些实施例中，所述方法还包括：

利用液位侦测传感器检测所述清洗槽内清洗药液的液位；

根据所述液位侦测传感器的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭。

一些实施例中，所述根据所述液位侦测传感器的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭包括：

在所述液位侦测传感器的侦测数据指示所述清洗槽内清洗药液的液位未达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道开启；在所述液位侦测传感器的侦测数据指示所述清洗槽内清洗药液的液位达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道关闭。

本发明的有益效果是：

本申请实施例中，检测组件可以实时检测清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比，控制器可以根据检测组件的检测数据判断清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比是否满足清洗标准，进而判断是否需要进行清洗药液的更换，并根据判断结果控制排液管道、第一进液管道和第二进液管道的开启或关闭，从而实现清洗药液的自动更换；本实施例能够在清洗药液不符合清洗标准时才对清洗药液进行更换，能够避免造成清洗药液的浪费，并且保证硅片的清洗效果。

附图说明

图1表示本发明实施例清洗药液处理装置的结构示意图；

图2表示本发明实施例清洗药液处理方法的流程示意图。

附图标记

01清洗槽

02 容纳槽

03 管道

04 排液管道

05 第一进液管道

06 第二进液管道

07 液位侦测传感器

08 清洗剂槽

09 超纯水槽

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种清洗药液处理方法及装置、硅片清洗设备，能够避免造成清洗药液的浪费，并且保证硅片的清洗效果。

本发明实施例提供一种清洗药液处理装置，如图1所示，包括：

清洗槽01，所述清洗槽01内容纳有用于清洗硅片的清洗药液；

与所述清洗槽01连通的容纳槽02，以及设置在所述容纳槽02中的检测组件，所述检测组件用于检测所述清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比，所述清洗药液由清洗剂和超纯水组成；

与所述清洗槽01连接的排液管道04，用于排出所述清洗槽01中的清洗药液；

与所述清洗槽01连通的第一进液管道05，用于向所述清洗槽01内注入清洗剂；

与所述清洗槽01连通的第二进液管道06，用于向所述清洗槽01内注入超纯水；

控制器，用于根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道04、所述第一进液管道05和所述第二进液管道06的开启或关闭。

本申请实施例中，检测组件可以实时检测清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比，控制器可以根据检测组件的检测数据判断清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比是否满足清洗标准，进而判断是否需要进行清洗药液的更换，并根据判断结果控制排液管道04、第一进液管道05和第二进液管道06的开启或关闭，从而实现清洗药液的自动更换；本实施例能够在清洗药液不符合清洗标准时才对清洗药液进行更换，能够避免造成清洗药液的浪费，并且保证硅片的清洗效果。

本实施例中，清洗剂槽08中容纳有清洗剂，超纯水槽09中容纳有超纯水，清洗药液由清洗剂和超纯水组成，清洗剂槽08通过第一进液管道05向清洗槽01输入清洗剂，超纯水槽09通过第二进液管道06向清洗槽01输入超纯水，超纯水和清洗剂按照一定的比例进行混合，得到清洗药液。其中，清洗剂槽08的数量可以有多个，用以容纳不同种类的清洗剂。

容纳槽02通过管道03与清洗槽01连通，容纳槽02中的清洗药液成分与清洗槽01中的清洗药液成分一致，可以在容纳槽02中设置检测组件，检测组件可以包括多种类型的传感器，能够对清洗剂浓度和杂质占比进行检测。在容纳槽02中进行检测，不会影响到硅片的清洗工艺。

判断清洗药液是否满足清洗标准主要从两个角度进行判断，一是判断清洗药液中的清洗剂浓度是否满足要求，二是判断清洗药液中的杂质占比是否满足要求。生产系统可以将大量的生产数据上传到故障检测与分类系统(FDC系统)，通过FDC系统对生产数据进行建模分析，确定合适的第一阈值和第二阈值，在清洗药液中的清洗剂浓度大于或等于第一阈值时，清洗药液中的清洗剂浓度满足要求；在清洗药液中的杂质占比小于或等于第二阈值时，清洗药液中的杂质占比满足要求。在清洗药液中的清洗剂浓度大于或等于第一阈值，且清洗药液中的杂质占比小于或等于第二阈值时，清洗药液满足清洗标准。若清洗药液中的清洗剂浓度小于第一阈值，或清洗药液中的杂质占比大于第二阈值，清洗药液不满足清洗标准。

一些实施例中，所述控制器具体用于在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，控制所述排液管道04排出所述清洗槽01中的清洗药液，并在所述清洗槽01中的清洗药液排空后，控制所述排液管道04关闭，控制所述第一进液管道05向所述清洗槽01内注入清洗剂，控制所述第二进液管道06向所述清洗槽01内注入超纯水。

本实施例能够在清洗槽01中的清洗药液不满足清洗标准时，自动排出清洗槽01中的清洗药液，并将新的清洗药液注入清洗槽01，实现清洗药液的自动更换。其中，注入清洗槽01的清洗剂和超纯水的比例满足清洗药液中的清洗剂浓度大于或等于第一阈值。

一些实施例中，所述清洗药液处理装置还包括：

报警单元，用于在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，进行报警。

这样可以提示作业人员暂停将硅片投入清洗槽01进行清洗，避免对硅片的清洗效果不理想。

一些实施例中，所述清洗药液处理装置还包括：

用于检测所述清洗槽01内清洗药液的液位的液位侦测传感器07；

所述处理器还用于根据所述液位侦测传感器07的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭。

本实施例中，能够实时检测清洗槽01内清洗药液的液位，进而可以在液位不满足要求时，向清洗槽01内注入清洗药液，保证对硅片的清洗效果。

一些实施例中，所述处理器具体用于在所述液位侦测传感器07的侦测数据指示所述清洗槽01内清洗药液的液位未达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道开启；在所述液位侦测传感器07的侦测数据指示所述清洗槽01内清洗药液的液位达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道关闭。

本实施例中，预先可以通过大量的生产数据确定合适的第三阈值，在清洗槽01内清洗药液的液位达到第三阈值时，能够保证对硅片的清洗效果。通过液位侦测传感器07的设置，可以保证清洗槽01内清洗药液的液位保持在第三阈值。

本发明实施例还提供了一种硅片清洗设备，包括如上所述的清洗药液处理装置。

本发明实施例还提供了一种清洗药液处理方法，应用于如上所述的清洗药液处理装置，如图2所示，包括：

步骤101：利用所述检测组件检测所述清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比；

步骤102：根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道04、所述第一进液管道05和所述第二进液管道06的开启或关闭。

本申请实施例中，检测组件可以实时检测清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比，控制器可以根据检测组件的检测数据判断清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比是否满足清洗标准，进而判断是否需要进行清洗药液的更换，并根据判断结果控制排液管道04、第一进液管道05和第二进液管道06的开启或关闭，从而实现清洗药液的自动更换；本实施例能够在清洗药液不符合清洗标准时才对清洗药液进行更换，能够避免造成清洗药液的浪费，并且保证硅片的清洗效果。

本实施例中，清洗剂槽08中容纳有清洗剂，超纯水槽09中容纳有超纯水，清洗药液由清洗剂和超纯水组成，清洗剂槽08通过第一进液管道05向清洗槽01输入清洗剂，超纯水槽09通过第二进液管道06向清洗槽01输入超纯水，超纯水和清洗剂按照一定的比例进行混合，得到清洗药液。其中，清洗剂槽08的数量可以有多个，用以容纳不同种类的清洗剂。

容纳槽02通过管道03与清洗槽01连通，容纳槽02中的清洗药液成分与清洗槽01中的清洗药液成分一致，可以在容纳槽02中设置检测组件，检测组件可以包括多种类型的传感器，能够对清洗剂浓度和杂质占比进行检测。在容纳槽02中进行检测，不会影响到硅片的清洗工艺。

判断清洗药液是否满足清洗标准主要从两个角度进行判断，一是判断清洗药液中的清洗剂浓度是否满足要求，二是判断清洗药液中的杂质占比是否满足要求。生产系统可以将大量的生产数据上传到故障检测与分类系统(FDC系统)，通过FDC系统对生产数据进行建模分析，确定合适的第一阈值和第二阈值，在清洗药液中的清洗剂浓度大于或等于第一阈值时，清洗药液中的清洗剂浓度满足要求；在清洗药液中的杂质占比小于或等于第二阈值时，清洗药液中的杂质占比满足要求。在清洗药液中的清洗剂浓度大于或等于第一阈值，且清洗药液中的杂质占比小于或等于第二阈值时，清洗药液满足清洗标准。若清洗药液中的清洗剂浓度小于第一阈值，或清洗药液中的杂质占比大于第二阈值，清洗药液不满足清洗标准。

一些实施例中，所述根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道04、所述第一进液管道05和所述第二进液管道06的开启或关闭包括：

在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，控制所述排液管道04排出所述清洗槽01中的清洗药液，并在所述清洗槽01中的清洗药液排空后，控制所述排液管道04关闭，控制所述第一进液管道05向所述清洗槽01内注入清洗剂，控制所述第二进液管道06向所述清洗槽01内注入超纯水。

本实施例能够在清洗槽01中的清洗药液不满足清洗标准时，自动排出清洗槽01中的清洗药液，并将新的清洗药液注入清洗槽01，实现清洗药液的自动更换。其中，注入清洗槽01的清洗剂和超纯水的比例满足清洗药液中的清洗剂浓度大于或等于第一阈值。

一些实施例中，所述方法还包括：

利用液位侦测传感器07检测所述清洗槽01内清洗药液的液位；

根据所述液位侦测传感器07的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭。

本实施例中，能够实时检测清洗槽01内清洗药液的液位，进而可以在液位不满足要求时，向清洗槽01内注入清洗药液，保证对硅片的清洗效果。

一些实施例中，所述根据所述液位侦测传感器07的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭包括：

在所述液位侦测传感器07的侦测数据指示所述清洗槽01内清洗药液的液位未达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道开启；在所述液位侦测传感器07的侦测数据指示所述清洗槽01内清洗药液的液位达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道关闭。

本实施例中，预先可以通过大量的生产数据确定合适的第三阈值，在清洗槽01内清洗药液的液位达到第三阈值时，能够保证对硅片的清洗效果。通过液位侦测传感器07的设置，可以保证清洗槽01内清洗药液的液位保持在第三阈值。

需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

在上述实施方式的描述中，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例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准_。

Claims (10)

1.一种清洗药液处理装置，其特征在于，包括：

清洗槽，所述清洗槽内容纳有用于清洗硅片的清洗药液；

与所述清洗槽连通的容纳槽，以及设置在所述容纳槽中的检测组件，所述检测组件用于检测所述清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比，所述清洗药液由清洗剂和超纯水组成；

与所述清洗槽连接的排液管道，用于排出所述清洗槽中的清洗药液；

与所述清洗槽连通的第一进液管道，用于向所述清洗槽内注入清洗剂；

与所述清洗槽连通的第二进液管道，用于向所述清洗槽内注入超纯水；

控制器，用于根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道、所述第一进液管道和所述第二进液管道的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的清洗药液处理装置，其特征在于，

所述控制器具体用于在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，控制所述排液管道排出所述清洗槽中的清洗药液，并在所述清洗槽中的清洗药液排空后，控制所述排液管道关闭，控制所述第一进液管道向所述清洗槽内注入清洗剂，控制所述第二进液管道向所述清洗槽内注入超纯水。

3.根据权利要求1所述的清洗药液处理装置，其特征在于，所述清洗药液处理装置还包括：

报警单元，用于在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，进行报警。

4.根据权利要求1所述的清洗药液处理装置，其特征在于，所述清洗药液处理装置还包括：

用于检测所述清洗槽内清洗药液的液位的液位侦测传感器；

所述处理器还用于根据所述液位侦测传感器的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭。

5.根据权利要求4所述的清洗药液处理装置，其特征在于，

所述处理器具体用于在所述液位侦测传感器的侦测数据指示所述清洗槽内清洗药液的液位未达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道开启；在所述液位侦测传感器的侦测数据指示所述清洗槽内清洗药液的液位达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道关闭。

6.一种硅片清洗设备，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的清洗药液处理装置。

7.一种清洗药液处理方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任一项所述的清洗药液处理装置，包括：

利用所述检测组件检测所述清洗药液中的清洗剂浓度和杂质占比；

根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道、所述第一进液管道和所述第二进液管道的开启或关闭。

8.根据权利要求7所述的清洗药液处理方法，其特征在于，所述根据所述检测组件的检测数据控制所述排液管道、所述第一进液管道和所述第二进液管道的开启或关闭包括：

在所述清洗药液中的清洗剂浓度低于预设的第一阈值，和/或，所述清洗药液中的杂质占比大于预设的第二阈值时，控制所述排液管道排出所述清洗槽中的清洗药液，并在所述清洗槽中的清洗药液排空后，控制所述排液管道关闭，控制所述第一进液管道向所述清洗槽内注入清洗剂，控制所述第二进液管道向所述清洗槽内注入超纯水。

9.根据权利要求7所述的清洗药液处理方法，其特征在于，应用于如权利要求4所述的清洗药液处理装置，所述方法还包括：

利用液位侦测传感器检测所述清洗槽内清洗药液的液位；

根据所述液位侦测传感器的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭。

10.根据权利要求9所述的清洗药液处理方法，其特征在于，所述根据所述液位侦测传感器的侦测数据控制所述第一进液通道和所述第二进液通道的开启或关闭包括：

在所述液位侦测传感器的侦测数据指示所述清洗槽内清洗药液的液位未达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道开启；在所述液位侦测传感器的侦测数据指示所述清洗槽内清洗药液的液位达到预设的第三阈值时，控制所述第一进液通道和所述第二进液通道关闭。