CN212396505U - 一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线，所述二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线包含配制罐（1）、乙醇储罐（2）、异丙醇储罐（3）、n,n‑二甲基乙酰胺储罐（4）、氟碳表面活性剂储罐（5）、去离子水储罐（6）、层析柱（7）、滤芯（8）、检验装置（9）、三通阀（10）和成品储存罐（11）；所述配制罐（1）的顶部设有五个进料口，五个进料口分别与乙醇储罐（2）、异丙醇储罐（3）、n,n‑二甲基乙酰胺储罐（4）、氟碳表面活性剂储罐（5）和去离子水储罐（6）通过管道相连，所述配制罐（1）的底部出料口与层析柱（7）的进料口通过管道相连。本实用新型生产线配制简单、设备成本投入低、生产成本低，能很好地替代进口产品。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线，属于半导体制造工艺中湿法二氧化硅腐蚀工艺技术领域。
背景技术
二氧化硅因其优越的电绝缘性和工艺的可行性而被广泛应用在各类半导体器件中，二氧化硅腐蚀是半导体制造过程中的必要环节，腐蚀二氧化硅常见的工艺是化学湿法腐蚀。
为了改善二氧化硅湿法腐蚀效果，传统的做法是湿法腐蚀前将晶圆在浸润液中先进行预湿浸润，浸润液的作用是减小硅片的表面张力，使得腐蚀液更容易和二氧化硅层接触，从而达到充分腐蚀的效果。
目前国内半导体制造行业中二氧化硅腐蚀预湿浸润液长期被美日韩垄断，使用成本高，寻求国产替代产品及相应生产线以降低使用成本显得尤为重要。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能替代进口二氧化硅腐蚀预湿浸润液的、低成本的国产二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线，所述二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线包含配制罐、乙醇储罐、异丙醇储罐、n,n-二甲基乙酰胺储罐、氟碳表面活性剂储罐、去离子水储罐、层析柱、滤芯、检验装置、三通阀和成品储存罐；所述配制罐的顶部设有五个进料口，五个进料口分别与乙醇储罐、异丙醇储罐、n,n-二甲基乙酰胺储罐、氟碳表面活性剂储罐和去离子水储罐通过管道相连，所述配制罐的底部出料口与层析柱的进料口通过管道相连；所述配制罐上设有搅拌机构、液位计和温度控制装置；所述层析柱的出料口与滤芯的进料口通过管道相连；所述层析柱内设有阳离子吸附树脂；所述滤芯的出料口与三通阀的进料口相连；所述三通阀的出料口与成品储存罐或成品分装系统相连，三通阀的换向口与层析柱进料口相连；
所述搅拌机构包含搅拌电机和搅拌桨叶；所述搅拌电机设置在配制罐顶部，搅拌桨叶设置在配制罐底部，搅拌电机和搅拌桨叶通过轴相连接；
所述液位计设置在配制罐罐体外侧，液位计的两端与配制罐内部连通；
所述温度控制装置包含半导体制冷片、温度计和温度控制器；所述半导体制冷片安装在配制罐的底部壳体上，半导体制冷片的制冷端设置在配制罐内部，半导体制冷片的制热端设置在配制罐外面；所述温度计设置在配制罐底部；所述半导体制冷片和温度计通过导线与温度控制器相连；
所述二氧化硅腐蚀预湿浸润液生产线的生产步骤为：
步骤1：乙醇和异丙醇互溶：将乙醇和异丙醇分别通过乙醇储罐和异丙醇储罐按一定比例通入配制罐，乙醇和异丙醇互溶形成溶液；
步骤2：加入n,n-二甲基乙酰胺：再将定量n,n-二甲基乙酰胺通过n,n-二甲基乙酰胺储罐通入配制罐，同时启动搅拌机构，搅拌桨叶将n,n-二甲基乙酰胺和步骤的溶液搅拌混合，搅拌时间为30分钟，防止n,n-二甲基乙酰胺产生沉淀；
步骤3：加入去离子水：再将定量去离子水通过去离子水储罐通入配制罐，温度控制装置控制溶液温度在5-25摄氏度；
步骤4：加入氟碳表面活性剂：将定量氟碳表面活性剂通过氟碳表面活性剂储罐通入配制罐，温度控制装置控制溶液温度在5-25摄氏度，同时通过搅拌机构搅拌30分钟，通过液位计观察配制罐内液位高度符合要求；
步骤5：阳离子吸附：将混合物料通入层析柱，混合物料中的金属阳离子被层析柱内的阳离子吸附树脂吸附掉，物料通过层析柱的流速小于1升/分钟；
步骤6：过滤：经吸附后的物料再经过滤芯过滤掉颗粒物，物料通过滤芯的流速小于1升/分钟；
步骤7：检验：经过滤后的物料进入检验装置进行检验，若检验合格，则物料通过三通阀的出料口进入成品储存罐；若金属阳离子或颗粒物指标检验不合格，则三通阀动作，将不合格物料通过三通阀的换向口再次通入层析柱吸附，然后再通过滤芯过滤，再进入检验装置进行检验；
步骤8：分装：经检验装置检验合格的物料通过三通阀的出料口进入成品储存罐或成品分装系统进行分装并储存。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型生产线配制简单、设备成本投入低、生产成本低，产品能很好地替代高成本的进口二氧化硅腐蚀预湿浸润液。
附图说明
图1为本实用新型一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液生产方法的工艺流程图。
图2为本发明一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线的设备布置示意图。
图3为本发明一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线的配制罐连接结构示意图。
其中：
配制罐1、乙醇储罐2、异丙醇储罐3、n,n-二甲基乙酰胺储罐4、氟碳表面活性剂储罐5、去离子水储罐6、层析柱7、滤芯8、检验装置9、三通阀10、成品储存罐11；
搅拌机构1.1、液位计1.2、温度控制装置1.3、阳离子吸附树脂7.1；
搅拌电机1.1.1、搅拌桨叶1.1.2、半导体制冷片1.3.1、温度计1.3.2、温度控制器1.3.3。
具体实施方式
参见图1~3，本实用新型涉及的一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线，所述二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线包含配制罐1、乙醇储罐2、异丙醇储罐3、n,n-二甲基乙酰胺储罐4、氟碳表面活性剂储罐5、去离子水储罐6、层析柱7、滤芯8、检验装置9、三通阀10和成品储存罐11；所述配制罐1的顶部设有五个进料口，五个进料口分别与乙醇储罐2、异丙醇储罐3、n,n-二甲基乙酰胺储罐4、氟碳表面活性剂储罐5和去离子水储罐6通过管道相连，所述配制罐1的底部出料口与层析柱7的进料口通过管道相连；所述配制罐1上设有搅拌机构1.1、液位计1.2和温度控制装置1.3；所述层析柱7的出料口与滤芯8的进料口通过管道相连；所述层析柱7内设有阳离子吸附树脂7.1；所述滤芯8的出料口与三通阀10的进料口相连；所述三通阀10的出料口与成品储存罐11或成品分装系统相连，三通阀10的换向口与层析柱7的进料口相连；
所述搅拌机构1.1包含搅拌电机1.1.1和搅拌桨叶1.1.2；所述搅拌电机1.1.1设置在配制罐1顶部，搅拌桨叶1.1.2设置在配制罐1底部，搅拌电机1.1.1和搅拌桨叶1.1.2通过轴相连接；
所述液位计1.2设置在配制罐1罐体外侧，液位计1.2的两端与配制罐1内部连通；
所述温度控制装置1.3包含半导体制冷片1.3.1、温度计1.3.2和温度控制器1.3.3；所述半导体制冷片1.3.1安装在配制罐1的底部壳体上，半导体制冷片1.3.1的制冷端设置在配制罐1内部，半导体制冷片1.3.1的制热端设置在配制罐1外面；所述温度计1.3.2设置在配制罐1底部；所述半导体制冷片1.3.1和温度计1.3.2通过导线与温度控制器1.3.3相连；
所述二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线的生产步骤为：
步骤1：乙醇和异丙醇互溶：将乙醇和异丙醇分别通过乙醇储罐2和异丙醇储罐3按一定比例通入配制罐1，乙醇和异丙醇互溶形成溶液；
步骤2：加入n,n-二甲基乙酰胺：再将定量n,n-二甲基乙酰胺通过n,n-二甲基乙酰胺储罐4通入配制罐1，同时启动搅拌机构1.1，搅拌桨叶1.1.2将n,n-二甲基乙酰胺和步骤1的溶液搅拌混合，搅拌时间为30分钟，防止n,n-二甲基乙酰胺产生沉淀；
步骤3：加入去离子水：再将定量去离子水通过去离子水储罐6通入配制罐1，温度控制装置1.3控制溶液温度在5-25摄氏度；
步骤4：加入氟碳表面活性剂：将定量氟碳表面活性剂通过氟碳表面活性剂储罐5通入配制罐1，温度控制装置1.3控制溶液温度在5-25摄氏度，同时通过搅拌机构1.1搅拌30分钟，通过液位计1.2观察配制罐1内液位高度符合要求；
步骤5：阳离子吸附：将混合物料通入层析柱7，混合物料中的金属阳离子被层析柱7内的阳离子吸附树脂7.1吸附掉，物料通过层析柱7的流速小于1升/分钟；
步骤6：过滤：经吸附后的物料再经过滤芯8过滤掉颗粒物，物料通过滤芯8的流速小于1升/分钟；
步骤7：检验：经过滤后的物料进入检验装置9进行检验，若检验合格，则物料通过三通阀10的出料口进入成品储存罐11；若金属阳离子或颗粒物指标检验不合格，则三通阀10动作，将不合格物料通过三通阀10的换向口再次通入层析柱7吸附，然后再通过滤芯8过滤，再进入检验装置9进行检验；
步骤8：分装：经检验装置9检验合格的物料通过三通阀10的出料口进入成品储存罐11或成品分装系统进行分装并储存。
另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线，其特征在于：所述二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线包含配制罐（1）、乙醇储罐（2）、异丙醇储罐（3）、n,n-二甲基乙酰胺储罐（4）、氟碳表面活性剂储罐（5）、去离子水储罐（6）、层析柱（7）、滤芯（8）、检验装置（9）、三通阀（10）和成品储存罐（11）；所述配制罐（1）的顶部设有五个进料口，五个进料口分别与乙醇储罐（2）、异丙醇储罐（3）、n,n-二甲基乙酰胺储罐（4）、氟碳表面活性剂储罐（5）和去离子水储罐（6）通过管道相连，所述配制罐（1）的底部出料口与层析柱（7）的进料口通过管道相连；所述层析柱（7）的出料口与滤芯（8）的进料口通过管道相连；所述滤芯（8）的出料口与三通阀（10）的进料口相连；所述三通阀（10）的出料口与成品储存罐（11）相连，三通阀（10）的换向口与层析柱（7）的进料口相连。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线，其特征在于：所述配制罐（1）上设有搅拌机构（1.1）、液位计（1.2）和温度控制装置（1.3）；
所述搅拌机构（1.1）包含搅拌电机（1.1.1）和搅拌桨叶（1.1.2）；所述搅拌电机（1.1.1）设置在配制罐（1）顶部，搅拌桨叶（1.1.2）设置在配制罐（1）底部，搅拌电机（1.1.1）和搅拌桨叶（1.1.2）通过轴相连接；
所述液位计（1.2）设置在配制罐（1）罐体外侧，液位计（1.2）的两端与配制罐（1）内部连通；
所述温度控制装置（1.3）包含半导体制冷片（1.3.1）、温度计（1.3.2）和温度控制器（1.3.3）；所述半导体制冷片（1.3.1）安装在配制罐（1）的底部壳体上，半导体制冷片（1.3.1）的制冷端设置在配制罐（1）内部，半导体制冷片（1.3.1）的制热端设置在配制罐（1）外面；所述温度计（1.3.2）设置在配制罐（1）底部；所述半导体制冷片（1.3.1）和温度计（1.3.2）通过导线与温度控制器（1.3.3）相连。
3.根据权利要求1所述的二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线，其特征在于：所述层析柱（7）内设有阳离子吸附树脂（7.1）。
4.根据权利要求1所述的二氧化硅腐蚀预湿浸润液用生产线，其特征在于：所述三通阀（10）的出料口与成品储存罐（11）或成品分装系统相连。
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