CN203659906U - 一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型所述的一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，适用于半导体硅抛光片制造过程中损伤层的去除工艺。混酸供应装置主要由化学品供应柜（2）、储酸罐（8）、防漏池（9）、液位指示杆（5）、高液位传感器（6）、低液位传感器（7）、上酸管道（4）、泄漏传感器（10）、泄漏排放管（11）、下酸管道（12）、水力喷射泵（17）、分流箱（18）、供酸管道（20）、排风管道（3）构成。本实用新型可以安装在离腐蚀机台很近且只有一墙之隔的房间内，减少了混酸存放在生产现场对人身及环境的危害，本实用新型具有结构简单、使用方便、安全可靠优点，可以在硅晶表面晶格结构损伤处理中广泛使用。

Description

一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置
技术领域
本实用新型属于半导体制造技术领域，主要涉及一种用于处理硅晶片表面晶格结构损伤的混酸供应装置。
背景技术
在半导体硅抛光片制造过程中，硅晶片经过双面磨片机研磨之后，由于磨粉颗粒和上磨板正向压力的作用，总会在硅晶片表面有一层薄层的损伤层，这些由于机械加工过程使晶格破坏造成的硅晶片表面损伤大约10～20μm。通常通过化学腐蚀硅晶片表面的方法来消除这种研磨产生的表面晶格结构损伤。
硅晶片的化学腐蚀的方法分为碱腐蚀和酸腐蚀两种，这两种方法目前都在使用。酸腐蚀是各向同性的化学腐蚀工艺，硅晶片的各个结晶方向都会均匀的受到化学液的腐蚀，通常使用的酸腐蚀液是由硝酸（HNO3）、氢氟酸（HF）以及缓冲剂按照一定比例混合而成即混酸，缓冲剂一般使用冰乙酸（CH3COOH）或磷酸（H3PO4）。在硅晶片腐蚀过程中，需要一直有新的混酸注入到工艺机台酸槽中，方能保证稳定的腐蚀速率从而获得好的腐蚀质量。这样，酸腐蚀工艺就要涉及一套安全、稳定的混酸供应装置。
现有的混酸供应装置一般是直接在酸腐蚀工艺机台后部做一套化学品供应柜，柜内放置2个200L已混合好的混酸桶，通过人工频繁更换混酸桶、气动隔膜泵连续工作来实现酸腐蚀工艺机台的供酸。该种方式的混合酸供应装置，由于化学品供应柜直接放在生产现场，且由于酸腐蚀工艺机台用酸量较大需要频繁更换酸桶，存在着极大的安全隐患；另外，由于腐蚀机台要连续消耗混酸，因此化学品供应柜内的气动隔膜泵要连续工作，从而导致气动隔膜泵更换周期大大缩短，运行成本比较高。
实用新型内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本实用新型设计并公开了一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，为半导体硅抛光片制备过程中酸腐蚀工艺提供一种安全、稳定、可靠的混酸供应系统。为实现上述发明目的，本实用新型所采取的具体技术方案是：一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，主要是由化学品供应柜、储酸罐、防漏池、液位指示杆、高液位传感器、低液位传感器、上酸管道、泄漏传感器、泄漏排放管、下酸管道、水力喷射泵、分流箱、供酸管道、排风管道构成；其中，圆筒形的储酸罐固定安放在离地面2.8m高的平台上的防漏池内，储酸罐的顶部装有供混酸输入和输出的上酸管道和下酸管道，储酸罐的外部设置有标有刻度尺寸的液位指示杆，低液位传感器安装在液位指标杆400L处的储酸罐上，高液位传感器安装在液位指示杆的2400L处的储酸罐上；防漏池内安装有一个与化学品供应柜联动的泄漏传感器，防漏池底部通过排放口与泄漏排放管连接；化学品供应柜安装在储酸罐的一侧，通过上酸管道向储酸罐内输送混酸，化学品供应柜通过排风管道与室外排风系统连接；水力喷射泵安装在储酸罐的另一侧，通过下酸管道与储酸罐连接，水力喷射泵顶部通过管道与自来水管连接，底部通过管道与泄漏排放管相连接；分流箱将通过储酸罐下酸管道流入的混酸分成多支酸流由供酸管道供给腐蚀工艺机台使用。所述的一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，其中储酸罐内层用聚四氟乙烯材料、外层采用玻璃钢或者不锈钢材料制成，设计为直径1800mm、高度1500mm、体积3M3；所述的一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，其中储酸罐内层的聚四氟乙烯材料厚度尺寸为3mm；所述的一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，其中防漏池长度尺寸为2200mm，宽度尺寸为2200mm，高度尺寸为300mm；防漏池采用砖混结构，防漏池底部与内壁均铺有3mm厚的普通聚丙烯，焊接成一体。
本实用新型所述的硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，可以安装在离腐蚀机台很近且只有一墙之隔的房间内，解决了化学用品直接存放在生产现场对人身和环境存在不安全隐患的问题；集中上酸到储酸罐，缩短了气动隔膜泵的工作时间，延长了气动隔膜泵的使用寿命；采用水力喷射泵，利用水力喷射泵的工作原理将混酸罐内的混酸抽出并输送到分流箱内，供腐蚀工艺机台使用。此装置结构合理、操作简单、使用方便、且安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型混酸供应装置的结构示意图。
图中：1、200L混酸桶；2、化学品供应柜；3、排风管道；4、上酸管道；5、液位指示杆；6、高液位传感器；7、低液位传感器；8、储酸罐；9、防漏池；10、泄漏传感器；11、泄漏排放管；12、下酸管道；13、手动阀；14、手动阀；15、自来水管；16、手动阀；17、水力喷射泵；18、分流箱；19、手动阀；20、供酸管道；21、手动阀。
具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型的实施方式如下：
所述的一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，主要是由化学品供应柜2、储酸罐8、防漏池9、液位指示杆5、高液位传感器6、低液位传感器7、上酸管道4、泄漏传感器10、泄漏排放管11、下酸管道12、水力喷射泵17、分流箱18、供酸管道20、排风管道3构成；其中，内层用聚四氟乙烯材料，外层采用玻璃钢或者不锈钢材料制成的储酸罐8固定安放在离地面高度2.8m高的平台上的防漏池9上，储酸罐8直径尺寸为1800mm、高度尺寸为1500mm、体积为3M3，储酸罐8内层的聚四氟乙烯材料厚度尺寸为3mm。储酸罐8的顶部装有供混酸输入和输出的上酸管道4和下酸管道12，储酸罐8的外部设置有标有刻度尺寸的液位指示杆5，低液位传感器7安装在液位指示杆5刻度400L处的储酸罐8上，高液位传感器6安装在液位指示杆5刻度2400L处的储酸罐8上；长度尺寸为2200mm、宽度尺寸为2200mm、高度尺寸为300mm的防漏池9内安装有一个与化学品供应柜2联动的泄漏传感器10，防漏池9的底部通过排放口与泄漏排放管11连接；化学品供应柜2安装在储酸罐8的一侧，通过上酸管道4向储酸罐8内输送混酸，化学品供应柜2通过排风管道3与室外排风系统联接；水力喷射泵17安装在储酸罐8的另一侧，通过下酸管道12与储酸罐8连接，水力喷射泵17顶部用管道与自来水管15连接，底部通过管道与泄漏排放管11相连接；分流箱18与储酸罐8通过下酸管道12连接并将流入的混酸分多支酸流由供酸管道20供给腐蚀工艺机台。本实用新型所述的混酸供应装置的操作方式是：将装有按一定比例混合的硝酸、氢氟酸及缓冲剂的成品混酸装在200L混酸桶1内，用专用桶车将2桶200L混酸桶1放置在化学品供应柜2内并连接好，通过化学器供应柜2上的触摸屏启动柜内隔膜泵，开始向储酸罐8内通过上酸管道4打酸。当一桶混酸打完后，可自动切换到另一桶混酸桶并发出报警提示更换空桶，依次类推。当储酸罐8液位到高液位时，高液位传感器6会发出信息，指示化学品供应柜2停止向储酸罐8内注酸，当储酸罐8液位到低液位时，低液位传感器7会发出信息，指示化学品供应柜2启动内隔膜泵向储酸罐8内注酸。在腐蚀机台首次用酸时，打开手动阀13、手动阀16、手动阀19和手动阀21，自来水管15的水流经水力喷射泵17，水力喷射泵17产生真空将储酸罐8内的混酸通过下酸管道12引流出来，然后打开手动阀14，接着关掉手动阀14和手动阀16，只要下酸管道12内不进空气，储酸罐8内的混酸因重力作用可持续流向腐蚀工艺机台。引酸时，水力喷射泵17会有混酸和自来水的混合液体流出，流出的混合液体或者流入防漏池9内的混酸可通过泄漏排放道11排放。

Claims (4)

1.一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，其特征是：所述的硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置主要是由化学品供应柜（2）、储酸罐（8）、防漏池（9）、液位指示杆（5）、高液位传感器（6）、低液位传感器（7）、上酸管道（4）、泄漏传感器（10）、泄漏排放管（11）、下酸管道（12）、水力喷射泵（17）、分流箱（18）、供酸管道（20）、排风管道（3）构成；其中，内层用聚四氟乙烯材料、外层采用玻璃钢或者不锈钢材料制成的储酸罐（8）固定安放在离地面高度2.8m平台上的防漏池（9）上，储酸罐（8）的顶部装有供混酸输入和输出的上酸管道（4）和下酸管道（12），储酸罐（8）的外部设置有标有刻度尺寸的液位指示杆（5），低液位传感器（7）安装在液位指示杆（5）刻度400L处的储酸罐（8）上，高液位传感器（6）安装在液位指示杆（5）刻度2400L处的储酸罐（8）上；防漏池（9）内装有一个与化学口供应柜（2）联动的泄漏传感器（10），防漏池（9）的底部通过排放品与泄漏排放管(11)连接；化学品供应柜（2）安装在储酸罐（8）的一侧，通过上酸管道（4）向储酸罐（8）内输送混酸，化学品供应柜（2）通过排风管道（3）与室外排风系统连接；水力喷射泵（17）安装在储酸罐（8）另一侧，通过下酸管道（12）与储酸罐（8）连接，水力喷射泵（17）顶部用管道与自来水管（15）连接，底部通过管道与泄漏排放管（11）连接；分流箱（18）与储酸罐（8）之间通过下酸管道（12）连接，并将流入的混酸分多支酸流由供酸管道（20）供给腐蚀工艺机台。
2.根据权利要求1所述的一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，其特征是：储酸罐（8）直径尺寸为1800mm、高度尺寸为1500mm、体积为3M3。
3.根据权利要求1所述的一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，其特征是：储酸罐（8）内层的聚四氟乙烯材料厚度为3mm。
4.根据权利要求1所述的一种硅晶片表面晶格结构损伤处理用混酸供应装置，其特征是：防漏池（9）长度尺寸为2200mm、宽度尺寸为2200mm、高度尺寸为300mm。
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