CN209969091U - 自清洗管路及晶圆处理装置 - Google Patents

Abstract

该实用新型涉及一种自清洗管路及晶圆处理装置，其中自清洗管路包括：循环管路，首尾相连，并连通至化学品源，用于供自化学品源流出的化学品流动；传输管路，连通到循环管路，将循环管路内流动的化学品排出至腔体；清洗液源，连通至传输管路，提供清洗传输管路用的清洗液；干燥气体源，连通至传输管路，用于提供干燥传输管路用的干燥气体；三通阀，连通至传输管路，以及连通至清洗液源和干燥气体源，用于控制清洗液和干燥气体流入至传输管路；四通阀，连通至循环管路的首尾、传输管路，以及三通阀，用于控制化学品、清洗液或干燥气体流入至传输管路。上述自清洗管路及晶圆处理装置降低了生产成本，提高了产品的良率，降低了清洗传输管路的难度。

Description

自清洗管路及晶圆处理装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆加工生产领域，具体涉及一种自清洗管路及晶圆处理装置。

背景技术

在没有化学品管路自清洗功能的机台中，化学品很容易就会残留在管路中，影响该化学品管路的再次使用。在一些应用情境下，残留在管路中的化学品甚至会结晶。

在现有技术中，通常采用化学品预清洗来实现对残留在管路中的化学品的清洗，然而，这将会大大增加化学品的用量，增加生产成本，并且由于需要斟酌预清洗用的化学品的用量，在残留的化学品在管路内结晶的情况下，使用化学品进行预清洗并不能将管路内的结晶清洗干净，很容易导致产品良率的下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自清洗管路及晶圆处理装置，能够将管路内的结晶清洗干净，提高产品良率。

为解决上述技术问题，以下提供了一种自清洗管路，包括：循环管路，首尾相连，并连通至化学品源，用于供自化学品源流出的化学品流动；传输管路，连通到所述循环管路，用于将所述循环管路内流动的化学品排出至腔体；清洗液源，连通至所述传输管路，用于提供清洗所述传输管路用的清洗液；干燥气体源，连通至所述传输管路，用于提供干燥所述传输管路用的干燥气体；三通阀，连通至所述传输管路，以及连通至所述清洗液源和所述干燥气体源，用于控制所述清洗液和干燥气体流入至所述传输管路；四通阀，连通至所述循环管路的首尾、所述传输管路，以及所述三通阀，用于控制所述化学品、清洗液或干燥气体流入至所述传输管路。

可选的，还包括一控制器，连通至所述三通阀和四通阀，用于控制所述三通阀和四通阀的选通。

可选的，所述控制器对所述三通阀和四通阀的选通的控制包括：选通所述四通阀连通至所述循环管路首尾的两个端口，关闭所述三通阀，使所述循环管路内的化学品循环流动；选通所述四通阀连通至所述循环管路尾部的端口，以及连通至所述传输管路的端口，关闭所述三通阀，使所述循环管路内的化学品沿所述传输管路流入至所述腔体；选通所述四通阀连通至所述三通阀的端口，以及连通至所述传输管路的端口，并选通所述三通阀连通至所述清洗液源的端口，以及所述三通阀连通至所述四通阀的端口，使清洗液源流入所述传输管路，清洗所述传输管路；选通所述四通阀连通至所述三通阀的端口，以及连通至所述传输管路的端口，并选通所述三通阀连通至所述干燥气体源的端口，以及所述三通阀连通至所述四通阀的端口，使干燥气体流入所述传输管路，干燥所述传输管路。

可选的，还包括：泵，设置至所述循环管路，用于使所述化学品在所述循环管路内流动。

可选的，还包括：加热器，设置至所述循环管路，用于加热所述循环管路内流动的化学品。

可选的，还包括：过滤器，设置至所述循环管路，用于过滤所述循环管路内流动的化学品。

可选的，还包括：水箱，设置至所述循环管路，用于缓存自化学品源流入至所述循环管路内的化学品。

可选的，所述清洗液包括去离子水。

可选的，所述干燥气体包括氮气。

为解决上述技术问题，以下还提供了一种晶圆处理装置，包括腔体和自清洗管路，其中所述自清洗管路连通至所述腔体，包括：循环管路，首尾相连，并连通至化学品源，用于供自化学品源流出的化学品流动；传输管路，连通到所述循环管路，用于将所述循环管路内流动的化学品排出至所述腔体；清洗液源，连通至所述传输管路，用于提供清洗所述传输管路用的清洗液；干燥气体源，连通至所述传输管路，用于提供干燥所述传输管路用的干燥气体；三通阀，连通至所述传输管路，以及连通至所述清洗液源和所述干燥气体源，用于控制所述清洗液和干燥气体流入至所述传输管路；四通阀，连通至所述循环管路的首尾、所述传输管路，以及所述三通阀，用于控制所述化学品、清洗液或干燥气体流入至所述传输管路。

上述自清洗管路及晶圆处理装置具有三通阀、四通阀、清洗液源和干燥气体源，能够清洗、干燥连通至腔体的传输管路，防止传输管路内形成的化学品结晶影响产品的良率。且使用该自清洗管路能够降低清洗传输管路的难度，无需使用过量的化学品来传输管路进行预清洗，而可以使用价格低廉的清洗液和干燥气体来实现对传输管路的清洗和干燥，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施方式中自清洗管路的结构示意图。

图2为本实用新型一种具体实施方式中控制器和三通阀、四通阀的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种自清洗管路及晶圆处理装置的作进一步详细说明。

请参阅图1和图2，其中图1为本实用新型一种具体实施方式中自清洗管路的结构示意图，图2为本实用新型一种具体实施方式中控制器和三通阀、四通阀的连接示意图。

在该具体实施方式中提供了一种自清洗管路，包括：循环管路101，首尾相连，并连通至化学品源102，用于供自化学品源102流出的化学品流动；传输管路103，连通到所述循环管路101，用于将所述循环管路101内流动的化学品排出至腔体112；清洗液源104，连通至所述传输管路103，用于提供清洗所述传输管路103用的清洗液；干燥气体源105，连通至所述传输管路103，用于提供干燥所述传输管路103用的干燥气体；三通阀106，连通至所述传输管路103，以及连通至所述清洗液源104和所述干燥气体源105，用于控制所述清洗液和干燥气体流入至所述传输管路103；四通阀107，连通至所述循环管路101的首尾、所述传输管路103，以及所述三通阀106，用于控制所述化学品、清洗液或干燥气体流入至所述传输管路103。

由于所述自清洗管路具有清洗液源104和干燥气体源105，且所述清洗液源104和干燥气体源105连通至所述传输管路103，因此可以对传输管路103进行清洗干燥。进一步的，由于具有三通阀106、四通阀107等，能够对所述循环管路101、传输管路103的连通状况进行控制，因此所述自清洗管路在能够自清洗的同时，还保留传输化学品的功能，简单方便。

该自清洗管路能够防止传输管路103内形成的化学品结晶影响产品的良率，且无需使用过量的化学品来对传输管路103进行预清洗，降低了清洗传输管路103的难度。使用价格低廉的清洗液和干燥气体来清洗和干燥所述传输管路103也降低了生产成本。

在一种具体实施方式中，所述循环管路101和所述传输管路103的内壁都涂覆有耐腐蚀的涂层，以防止被所述化学品所腐蚀。在一种具体实施方式中，所述耐腐蚀的涂层包括环氧树脂复合材料涂层、陶瓷填充涂层、酚醛环氧涂层等中的至少一种，可根据实际需要进行选择。

在其他的具体实施方式中，也可采用耐腐蚀的材料来制备所述循环管路101和所述传输管路103，使得所述循环管路101和传输管路103耐腐蚀。具体的，使用陶瓷、铝、不锈钢等制备循环管路101和传输管路103。

在一种具体实施方式中，所述三通阀106为合流阀，包括两个入口端口和一个出口端口，其中两个入口端口分别连通至所述清洗液源104和所述干燥气体源105，所述出口端口连通至所述四通阀107。所述三通阀106内设置有一换向口，通过改变所述换向口的朝向，来使得所述出口端口和任一个入口端口连通，从而使得所述清洗液源104连通至所述四通阀107或所述干燥气体源105连通至所述四通阀107。

在该具体实施方式中，所述三通阀106的出口端口处设置有电磁阀，用于控制所述三通阀106与四通阀107的连通。只有在所述三通阀106连通所述四通阀107后，所述清洗液和所述干燥气体才能够流入至所述传输管路103。

在一种具体实施方式中，所述四通阀107也为合流阀，包括三个入口端口和一个出口端口，其中三个入口端口中的两个分别连通至所述循环管路101的首尾，剩余一个连通至所述三通阀106的出口端口。所述四通阀107的出口端口连通至所述传输管路103。

在一种具体实施方式中，所述三通阀106和四通阀107的每一个入口端口、出口端口处都设置电磁阀，并通过电磁阀来控制所述三通阀106和四通阀107每一个入口端口和出口端口的选通。

通过设置四通阀107，使得所述循环管路101与所述传输管路103之间的连通状况可控。只选通连通至所述循环管路101的首尾的两个入口端口时，所述循环管路101首尾相连，化学品可在所述循环管路101内循环。选通连通至所述循环管路101的尾部的入口端口以及连通至所述传输管路103的出口端口时，所述循环管路101和所述传输管路103连通。选通连通至所述传输管路103的出口端口以及连通至所述三通阀106的入口端口时，所述传输管路103和所述三通阀106连通，此时，可进一步的通过控制所述三通阀106的选通情况，来控制所述清洗液源104、干燥气体源105和所述传输管路103的选通。

在一种具体实施方式中，所述自清洗管路还包括一控制器201，连通至所述三通阀106和四通阀107，用于控制所述三通阀106和四通阀107的选通。在一种具体实施方式中，所述控制器201连接至所述三通阀106和四通阀107内的电磁阀，通过控制所述电磁阀的开闭，来实现对所述三通阀106和四通阀107的选通。

在一种具体实施方式中，所述控制器201对所述三通阀106和四通阀107的选通的控制包括：选通所述四通阀107连通至所述循环管路101首尾的两个端口(即端口A、B)，关闭所述三通阀106，使所述循环管路101内的化学品循环流动；选通所述四通阀107连通至所述循环管路101尾部的端口(即端口A)，以及连通至所述传输管路103的端口(即端口D)，关闭所述三通阀106，使所述循环管路101内的化学品沿所述传输管路103流入至所述腔体112；选通所述四通阀107连通至所述三通阀106的端口(即端口C)，以及连通至所述传输管路103的端口(即端口D)，并选通所述三通阀106连通至所述清洗液源104的端口(即端口F)，以及所述三通阀106连通至所述四通阀107的端口(即端口E)，使清洗液源104流入所述传输管路103，清洗所述传输管路103；选通所述四通阀107连通至所述三通阀106的端口(即端口C)，以及连通至所述传输管路103的端口(即端口D)，并选通所述三通阀106连通至所述干燥气体源105的端口(即端口G)，以及所述三通阀106连通至所述四通阀107的端口(即端口E)，使干燥气体流入所述传输管路103，干燥所述传输管路103。

在一种具体实施方式中，不连通所述清洗液源104以及所述干燥气体源105至所述循环管路101是因为所述循环管路101内始终由化学品流动，要么是自循环，要么是向所述腔体112内通入化学品，无需考虑自清洗，因而也无需考虑连通所述清洗液源104和所述干燥气体源105至所述循环管路101。

在一种具体实施方式中，在对传输管路103进行清洗时，首先控制所述四通阀107和三通阀106，使所述清洗液源104连通至所述传输管路103，从而使用清洗液清洗所述传输管路103。在完成清洗液的清洗后，再控制所述四通阀107和三通阀106，使所述干燥气体源105连通至所述传输管路103，从而使用干燥气体干燥所述传输管路103。使用干燥气体干燥所述传输管路103时，还可以进一步的将传输管路103内壁表面生成的结晶吹落，防止有结晶残留。

在一种具体实施方式中，所述自清洗管路还包括：泵108，设置至所述循环管路101，用于使所述化学品在所述循环管路101内流动。在一种具体实施方式中，所述泵108将化学品从所述循环管路101的首端泵108到尾端，由于所述循环管路101的首尾相连，因此等化学品流动到尾端后，即到达所述循环管路101的首端，由所述泵108再次泵108到尾端，实现循环。

在一种具体实施方式中，所述自清洗管路还包括：加热器109，设置至所述循环管路101，用于加热所述循环管路101内流动的化学品。设置加热器109是为了满足一些化学品的温度要求。如需要使所述化学品保持在40℃时，就使用加热器109将所述化学品保持在40℃。在一种具体实施方式中，所述加热器109为恒温加热器109，包括加热丝以及温度传感器，由所述温度传感器检测化学品温度，并根据所述化学品的温度控制所述加热丝的通断。一旦所述化学品的温度低于40℃，即控制所述加热丝导通加热，一旦所述化学品的温度高于40℃，即控制所述加热丝关断，不再继续加热。

在该具体实施方式中，所述加热器109还包括圆筒，与所述循环管路101连通，供所述化学品通过。所述加热丝缠绕于所述圆筒外侧，对圆筒内流过的化学品进行加热。所述温度传感器设置于所述圆筒内侧，用于测量圆筒内流过的化学品的温度。

在一种具体实施方式中，所述自清洗管路还包括：过滤器110，设置至所述循环管路101，用于过滤所述循环管路101内流动的化学品。设置过滤器110能够去除化学品中的固形物杂质。在一种具体实施方式中，当所述循环管路101闲置了一段时间、所述循环管路101内无化学品流动时，前次流动残留在所述循环管路101内的化学品也有可能会结晶。此时，设置一个过滤器110，能够将结晶过滤掉，防止化学品的结晶继续流入至所述传输管路103，并进入至所述腔体112，影响产品反应，侧面提高了产品的良率。

在一种具体实施方式中，所述自清洗管路还包括：水箱111，设置至所述循环管路101，用于缓存自化学品源102流入至所述循环管路101内的化学品。实际上，也可根据需要不设置水箱111。设置水箱111是为了增大所述循环管路101所能容纳的化学品的量。

在一种具体实施方式中，所述化学品源102连通至所述水箱111，并通过所述水箱111流入至所述循环管路101。在该具体实施方式中，所述水箱111和所述化学品源102之间设置有阀门，便于对所述化学品源102的流入进行控制。

在一种具体实施方式中，所述清洗液包括去离子水。实际上，也可根据需要设置所述清洗液的具体种类，只要清洗液不会与化学品和产品反应即可。

在一种具体实施方式中，所述干燥气体包括氮气。实际上，也可根据需要设置所述干燥气体的具体种类，如设置成其他的氖气、氦气等惰性气体。干燥气体干燥的主要原理是将所述传输管路103内壁表面的清洗液带离所述内壁表面。

在该具体实施方式中还提供了一种晶圆处理装置，包括腔体112和自清洗管路，所述自清洗管路连通至所述腔体112，包括：循环管路101，首尾相连，并连通至化学品源102，用于供自化学品源102流出的化学品流动；传输管路103，连通到所述循环管路101，用于将所述循环管路101内流动的化学品排出至腔体112；清洗液源104，连通至所述传输管路103，用于提供清洗所述传输管路103用的清洗液；干燥气体源105，连通至所述传输管路103，用于提供干燥所述传输管路103用的干燥气体；三通阀106，连通至所述传输管路103，以及连通至所述清洗液源104和所述干燥气体源105，用于控制所述清洗液和干燥气体流入至所述传输管路103；四通阀107，连通至所述循环管路101的首尾、所述传输管路103，以及所述三通阀106，用于控制所述化学品、清洗液或干燥气体流入至所述传输管路103。

由于所述自清洗管路具有清洗液源104和干燥气体源105，且所述清洗液源104和干燥气体源105连通至所述传输管路103，因此可以对传输管路103进行清洗干燥。进一步的，由于具有三通阀106、四通阀107等，能够对所述循环管路101、传输管路103的连通状况进行控制，因此所述自清洗管路在能够自清洗的同时，还保留传输化学品的功能，简单方便。

该自清洗管路能够防止传输管路103内形成的化学品结晶影响晶圆的良率，且无需使用过量的化学品来对传输管路103进行预清洗，降低了清洗传输管路103的难度。使用价格低廉的清洗液和干燥气体来清洗和干燥所述传输管路103也降低了生产成本。

在一种具体实施方式中，所述自清洗管路还包括一控制器201，连通至所述三通阀106和四通阀107，用于控制所述三通阀106和四通阀107的选通。在一种具体实施方式中，所述控制器201连接至所述三通阀106和四通阀107内的电磁阀，通过控制所述电磁阀的开闭，来实现对所述三通阀106和四通阀107的选通。

在一种具体实施方式中，所述控制器201对所述三通阀106和四通阀107的选通的控制包括：选通所述四通阀107连通至所述循环管路101首尾的两个端口，关闭所述三通阀106，使所述循环管路101内的化学品循环流动；选通所述四通阀107连通至所述循环管路101尾部的端口，以及连通至所述传输管路103的端口，关闭所述三通阀106，使所述循环管路101内的化学品沿所述传输管路103流入至所述腔体112；选通所述四通阀107连通至所述三通阀106的端口，以及连通至所述传输管路103的端口，并选通所述三通阀106连通至所述清洗液源104的端口，以及所述三通阀106连通至所述四通阀107的端口，使清洗液源104流入所述传输管路103，清洗所述传输管路103；选通所述四通阀107连通至所述三通阀106的端口，以及连通至所述传输管路103的端口，并选通所述三通阀106连通至所述干燥气体源105的端口，以及所述三通阀106连通至所述四通阀107的端口，使干燥气体流入所述传输管路103，干燥所述传输管路103。

在一种具体实施方式中，所述晶圆处理装置为多晶硅蚀刻装置。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自清洗管路，其特征在于，包括：

循环管路，首尾相连，并连通至化学品源，用于供自化学品源流出的化学品流动；

传输管路，连通到所述循环管路，用于将所述循环管路内流动的化学品排出至腔体；

清洗液源，连通至所述传输管路，用于提供清洗所述传输管路用的清洗液；

干燥气体源，连通至所述传输管路，用于提供干燥所述传输管路用的干燥气体；

三通阀，连通至所述传输管路，以及连通至所述清洗液源和所述干燥气体源，用于控制所述清洗液和干燥气体流入至所述传输管路；

四通阀，连通至所述循环管路的首尾、所述传输管路，以及所述三通阀，用于控制所述化学品、清洗液或干燥气体流入至所述传输管路。

2.根据权利要求1所述的自清洗管路，其特征在于，还包括一控制器，连通至所述三通阀和四通阀，用于控制所述三通阀和四通阀的选通。

3.根据权利要求2所述的自清洗管路，其特征在于，所述控制器对所述三通阀和四通阀的选通的控制包括：

选通所述四通阀连通至所述循环管路首尾的两个端口，关闭所述三通阀，使所述循环管路内的化学品循环流动；

选通所述四通阀连通至所述循环管路尾部的端口，以及连通至所述传输管路的端口，关闭所述三通阀，使所述循环管路内的化学品沿所述传输管路流入至所述腔体；

选通所述四通阀连通至所述三通阀的端口，以及连通至所述传输管路的端口，并选通所述三通阀连通至所述清洗液源的端口，以及所述三通阀连通至所述四通阀的端口，使清洗液源流入所述传输管路，清洗所述传输管路；

选通所述四通阀连通至所述三通阀的端口，以及连通至所述传输管路的端口，并选通所述三通阀连通至所述干燥气体源的端口，以及所述三通阀连通至所述四通阀的端口，使干燥气体流入所述传输管路，干燥所述传输管路。

4.根据权利要求1所述的自清洗管路，其特征在于，还包括：

泵，设置至所述循环管路，用于使所述化学品在所述循环管路内流动。

5.根据权利要求1所述的自清洗管路，其特征在于，还包括：

加热器，设置至所述循环管路，用于加热所述循环管路内流动的化学品。

6.根据权利要求1所述的自清洗管路，其特征在于，还包括：

过滤器，设置至所述循环管路，用于过滤所述循环管路内流动的化学品。

7.根据权利要求1所述的自清洗管路，其特征在于，还包括：

水箱，设置至所述循环管路，用于缓存自化学品源流入至所述循环管路内的化学品。

8.根据权利要求1所述的自清洗管路，其特征在于，所述清洗液包括去离子水。

9.根据权利要求1所述的自清洗管路，其特征在于，所述干燥气体包括氮气。

10.一种晶圆处理装置，其特征在于，包括腔体和自清洗管路，其中所述自清洗管路连通至所述腔体，包括：

循环管路，首尾相连，并连通至化学品源，用于供自化学品源流出的化学品流动；

传输管路，连通到所述循环管路，用于将所述循环管路内流动的化学品排出至所述腔体；

清洗液源，连通至所述传输管路，用于提供清洗所述传输管路用的清洗液；

干燥气体源，连通至所述传输管路，用于提供干燥所述传输管路用的干燥气体；

三通阀，连通至所述传输管路，以及连通至所述清洗液源和所述干燥气体源，用于控制所述清洗液和干燥气体流入至所述传输管路；

四通阀，连通至所述循环管路的首尾、所述传输管路，以及所述三通阀，用于控制所述化学品、清洗液或干燥气体流入至所述传输管路。

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