CN218309564U - 一种药液传输系统及半导体清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种药液传输系统及半导体清洗设备，涉及半导体技术领域，包括：壳体；药液储存容器，设置在所述壳体内；药液输出管路，与所述药液储存容器连接，所述药液输出管路从所述壳体上部连接至所述半导体清洗设备的主清洗装置，并且通过设置在所述药液输出管路的第一液体泵向壳体上方的所述半导体清洗设备的主清洗装置泵送药液；解决清洗机设备对厂务操作层占用空间大的问题。

Description

一种药液传输系统及半导体清洗设备

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，更具体地，涉及一种药液传输系统及半导体清洗设备。

背景技术

在半导体清洗设备中，药液传输系统(chemical delivery system，简称CDS)主要用于将药液按一定配比传输到主清洗装置中进行晶片清洗工艺。现有的单片半导体清洗设备包括主清洗装置和CDS，主清洗装置从厂务获取晶片，从CDS获取药液，并在主清洗装置内部进行晶片的清洗。CDS从厂务获取药液，并传输给主设备，以及回收部分从主清洗装置返回的药液。

随着半导体行业的不断发展，晶片清洗工艺也越来越复杂，涉及到的药液种类也在增加。这导致CDS需满足多种药液的传输，单一的CDS与主清洗装置组合已不能满足需求，多CDS的半导体清洗设备逐渐成为主流。由于CDS的增加，半导体清洗设备占用的空间也不断增加。

图1和图2分别示出了现有技术中一种半导体清洗设备的布局示意图和现有技术中另一种半导体清洗设备的布局示意图，如图1和图2所示，厂务系统通常具有厂务操作层1和处于厂务操作层1下方的操作层下层2，并在二者之间设置有夹层3，厂务管路4设置在夹层3内；CDS的排液可以通过重力进入到厂务管路4的厂务排液管路中，实现重力自动排液。现有技术中，主清洗装置5和CDS均放置在厂务操作层，这对于所需药液种类较少的半导体清洗设备来说，CDS不会占用过多的厂务操作层的空间。但随着所需药液种类的增加，CDS的数量也随之增加，如图2，主清洗装置5与多个CDS均放置在厂务操作层1，造成厂务操作层1内大量的空间被CDS占用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种药液传输系统及半导体清洗设备，解决清洗机设备对厂务操作层占用空间大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种药液传输系统，用于半导体清洗设备，包括：

壳体；

药液储存容器，设置在所述壳体内；

药液输出管路，与所述药液储存容器连接，所述药液输出管路从所述壳体上部连接至所述半导体清洗设备的主清洗装置，并且通过设置在所述药液输出管路的第一液体泵向所述壳体上方的所述半导体清洗设备的主清洗装置泵送药液。

可选地，还包括排液输送管路，所述排液输送管路通过第一三通阀与所述药液输出管路连接，所述药液输出管路用于与所述主清洗装置的药液供给管路连接，所述排液输送管路用于连接厂务排液管路，以将不符合要求的药液输送至厂务排液管路，所述第一液体泵设置在所述第一三通阀的上游。

可选地，还包括漏液排放管路，所述壳体的底部设置有与所述壳体内部连通的集液容器，所述集液容器用于收集所述壳体内的漏液，所述漏液排放管路的一端处于所述集液容器内，所述漏液排放管路的另一端用于连接所述厂务排液管路，所述漏液排放管路上设置有第二液体泵；所述集液容器内设置有液位传感器，用于检测所述集液容器内的液位值，当所述液位值达到第一设定值时，所述第二液体泵启动并将所述集液容器内的漏液排放至所述厂务排液管路。

可选地，所述药液储存容器内设置有药液浓度检测器，用于检测药液浓度值，当所述药液浓度值低于第二设定值时，所述第一三通阀切断所述药液输出管路并将处于所述第一三通阀上游的所述药液输出管路与所述排液输送管路连通，通过第一液体泵将所述不符合要求的药液输送至所述厂务排液管路。

可选地，还包括药液回流管路，所述药液回流管路的一端与所述药液储存容器连接，所述药液回流管路的另一端用于与所述主清洗装置的药液回收管路连接。

可选地，所述壳体的顶部设置有多个管孔，所述药液输出管路、所述排液输送管路、所述漏液排放管路和所述药液回流管路分别通过一个所述管孔向上延伸至所述壳体外部。

可选地，所述药液输出管路在所述第一三通阀的下游依次设置有加热器和过滤器。

可选地，还包括第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，所述第一单向阀设置在所述药液输出管路上并处于所述第一三通阀的下游，所述第二单向阀设置在所述排液输送管路上，所述第三单向阀设置在所述漏液排放管路上并处于所述第二液体泵的下游。

本实用新型还提供一种半导体清洗设备，包括：

主清洗装置和至少一个上述的药液传输系统，所述主清洗装置用于清洗晶片；

所述主清洗装置设置在所述厂务排液管路的上方，至少一个所述药液传输系统处于所述厂务排液管路的下方；

所述药液输出管路与所述主清洗装置的所述药液供给管路连接，所述排液输送管路与所述厂务排液管路连接。

可选地，所述主清洗装置包括晶片清洗容器和药液喷洒结构，所述晶片清洗容器内设置有晶片固定结构，所述药液喷洒结构与所述药液供给管路连接，用于向晶片清洗容器内喷洒药液，所述晶片清洗容器的底部连接有废液排放管路，所述废液排放管路与所述厂务排液管路连接。

本实用新型提供一种药液传输系统及半导体清洗设备，其有益效果在于：该药液传输系统的药液输出管路从壳体的上部连接至半导体清洗设备的主清洗装置，并且通过设置在所述药液输出管路的第一液体泵向壳体上方的所述半导体清洗设备的主清洗装置泵送药液，使得该药液传输系统可以设置在半导体清洗设备的主清洗装置的下方，并能够顺利向处于其上方主清洗装置泵送药液；该药液传输系统设置在半导体清洗设备的主清洗装置的下方时，便不与主清洗装置处于同一楼层，避免药液传输系统过多地占用厂务操作层内的空间，解决清洗机设备对厂务操作层占用空间大的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了现有技术中的一种半导体清洗设备的布局示意图。

图2示出了现有技术中的另一种半导体清洗设备的布局示意图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一种药液传输系统的结构示意图。

图4示出了根据本实用新型的一个实施例中半导体清洗设备的一种布局示意图。

图5示出了根据本实用新型的一个实施例中半导体清洗设备的另一种布局示意图。

图6示出了根据本实用新型的一个实施例中半导体清洗设备的主清洗装置的结构示意图。

图7示出了根据本实用新型的另一个实施例的一种药液传输系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、厂务操作层；2、操作层下层；3、夹层；4、厂务管路；5、主清洗装置；6、壳体；7、药液储存容器；8、药液输出管路；9、药液供给管路；10、排液输送管路；11、第一三通阀；12、厂务排液管路；13、第一液体泵；14、漏液排放管路；15、集液容器；16、第二液体泵；17、液位传感器；18、药液浓度检测器；19、药液回流管路；20、药液回收管路；21、加热器；22、过滤器；23、第一单向阀；24、第二单向阀；25、第三单向阀；26、晶片；27、晶片清洗容器；28、药液喷洒结构；29、晶片固定结构；30、废液排放管路；31、第一厂务药液管路；32、第二厂务药液管路；33、可回收药液排放管路；34、第二三通阀。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

如图3所示，本实用新型的一个实施例提供一种药液传输系统，用于半导体清洗设备，包括：

壳体6；

药液储存容器7，设置在所述壳体6内；

药液输出管路8，与所述药液储存容器7连接，所述药液输出管路8从所述壳体6上部连接至所述半导体清洗设备的主清洗装置5，并且通过设置在所述药液输出管路8的第一液体泵13向壳体6上方的所述半导体清洗设备的主清洗装置5泵送药液。

具体的，对于图1和图2所示出的两种半导体清洗设备的布局，其主清洗装置5和CDS均放置在厂务操作层，随着所需药液种类的增加，CDS的数量也随之增加，若主清洗装置5与多个CDS均放置在厂务操作层1，会造成厂务操作层1内大量的空间被CDS占用。为此，本实用新型提供了该药液传输系统，该药液传输系统的药液输出管路8从壳体6的上部连接至半导体清洗设备的主清洗装置5，并且通过设置在所述药液输出管路8的第一液体泵13向壳体6上方的所述半导体清洗设备的主清洗装置5泵送药液，使得该药液传输系统可以设置在半导体清洗设备的主清洗装置5的下方，并能够顺利向处于其上方主清洗装置5泵送药液；该药液传输系统设置在半导体清洗设备的主清洗装置5的下方时，便不与主清洗装置5处于同一楼层，避免药液传输系统过多地占用厂务操作层1内的空间，解决清洗机设备对厂务操作层1占用空间大的问题。

可选地，还包括排液输送管路10，所述排液输送管路10通过第一三通阀11与所述药液输出管路8连接，所述药液输出管路8用于与所述主清洗装置5的药液供给管路9连接，所述排液输送管路10用于连接厂务排液管路12，以将不符合要求的药液输送至厂务排液管路12，所述第一液体泵13设置在所述第一三通阀11的上游。

具体的，药液输出管路8上设置有第一液体泵13，并且第一液体泵13处于第一三通阀11的上游，第一液体泵13能够泵送药液，无论是符合要求的药液的输送，还是不符合要求的药液的排出，都可以利用第一液体泵13提供输送动力；在需要将药液存储容器内的药液通过药液输出管路8输送给药液供给管路9时，通过第一三通阀11将药液输出管路8导通并将药液输出管路8与排液输送管路10断开，利用第一液体泵13的泵送，能够实现药液向药液供给管路9的输送；在需要将药液存储容器内的不符合要求的药液输送至厂务排液管路12时，通过第一三通阀11将药液输出管路8断开，并将处于第一三通阀11上游的药液输出管路8与排液输送管路10连通，利用第一液体泵13的泵送，能够实现不符合要求的药液向厂务排液管路12的排液；进而使得该药液传输系统设置在处于厂务排液管路12下方的操作层下层2内时也可以顺利排液。

可选地，还包括漏液排放管路14，壳体6的底部设置有与壳体6内部连通的集液容器15，集液容器15用于收集壳体6内的漏液，漏液排放管路14的一端处于集液容器15内，漏液排放管路14的另一端用于连接厂务排液管路12，漏液排放管路14上设置有第二液体泵16。

具体的，处于壳体6的底部的集液容器15用于收集壳体6中可能出现的漏液，漏液排放管路14用于排出集液容器15中收集的漏液，对于漏液的排放由第二液体泵16提供泵送动力，同样不依赖于漏液的重力流动排液。

可选地，集液容器15内设置有液位传感器17，用于检测集液容器15内的液位值，当液位值达到第一设定值时，第二液体泵16启动并将集液容器15内的漏液排放至厂务排液管路12。

具体的，该药液传输系统还可以设置控制单元，液位传感器17和第二液体泵16均与控制单元连接，控制单元根据液位值自动控制第二液体泵16实现漏液的自动排放，控制单元及其控制程序均为本领域常规设计，在此不再赘述。

可选地，药液储存容器7内设置有药液浓度检测器18，用于检测药液浓度值，当药液浓度值低于第二设定值时，第一三通阀11切断药液输出管路8并将处于第一三通阀11上游的药液输出管路8与排液输送管路10连通，通过第一液体泵13将不符合要求的药液输送至厂务排液管路12。

具体的，药液浓度检测器18实时检测药液储存容器7中的药液的浓度值，保证药液传输系统输出的进入半导体清洗设备的主清洗装置5内的药液符合要求；第一三通阀11可以为电控三通阀门，药液浓度检测器18和第一三通阀11均可以与控制单元连接，控制单元能够根据药液浓度值自动控制第一三通阀11进行换向和第一液体泵13的启动，进而实现自动将不符合要求的药液输送至厂务排液管路12；这样的控制单元及其控制程序均为本领域常规设计，在此不再赘述。

可选地，还包括药液回流管路19，药液回流管路19的一端与药液储存容器7连接，药液回流管路19的另一端用于与主清洗装置5的药液回收管路20连接。

具体的，半导体清洗设备的主清洗装置5中，部分药液也可以回收，可回收的药液经过药液回收管路20流入药液回流管路19，进而回流至药液储存容器7，减少药液的浪费。

可选地，壳体6的顶部设置有多个管孔，药液输出管路8、排液输送管路10、漏液排放管路14和药液回流管路19分别通过一个管孔向上延伸至壳体6外部。

具体的，所有多个管孔均开设在壳体6的顶部，药液输出管路8、排液输送管路10、漏液排放管路14和药液回流管路19分别通过一个管孔向上延伸至壳体6外部，对CDS侧部空间要求很小，进一步提升了CDS布局的灵活性。

可选地，药液输出管路8在第一三通阀11的下游依次设置有加热器21和过滤器22。

具体的，加热器21和过滤器22分别用于对药液进行加热和过滤，药液从药液储存容器7中，经第一液体泵13，通过第一三通阀11的c口和a口在药液输出管路8内流动，经过加热器21加热到所需温度，并经过过滤器22去除微小颗粒杂质，然后进入主清洗装置5的药液供给管路9，进而供给给主清洗装置5。

进一步的，由于药液输出管路8向上延伸至壳体6外部，那么为保证过滤器22的过滤效果，药液输出管路8设置有竖直段和水平段，过滤器22的放置方向需按照图3所示方向垂直放置，且与其所在的药液输出管路8的水平段垂直。

如图7所示，在另一个实施例中，还包括第一单向阀23、第二单向阀24和第三单向阀25，第一单向阀23设置在药液输出管路8上并处于第一三通阀11的下游，第二单向阀24设置在排液输送管路10上，第三单向阀25设置在漏液排放管路14上并处于第二液体泵16的下游。

具体的，在第一三通阀11与加热器21之间设置有第一单向阀23，在排液管路上设置有第二单向阀24，在第二液体泵16与厂务排液管路12之间的漏液排放管路14上设置有第三单向阀25，第一单向阀23、第二单向阀24和第三单向阀25的开启方向如图3示，保证药液流动方向只能向上，避免药液因重力导致回流。

本实用新型还提供一种半导体清洗设备，包括：

主清洗装置5和至少一个上述的药液传输系统，主清洗装置5用于清洗晶片26；

主清洗装置5设置在厂务排液管路12的上方，至少一个药液传输系统处于厂务排液管路12的下方；

药液输出管路8与主清洗装置5的药液供给管路9连接，排液输送管路10与厂务排液管路12连接。

具体的，半导体清洗设备包括主清洗装置5和至少一个CDS，该半导体清洗设备中的CDS不再依赖于药液的重力进行药液向主清洗装置5的输送和排液，CDS可以跟随主清洗装置5放置在厂务排液管路12的上方，也可以放置在厂务排液管路12的下方，利用第一液体泵13为药液的输送和排液提供动力。

如图4和图5所示，多个CDS可以全部设置在处于厂务管路4下方的操作层下层2内，也可以有部分CDS仍然跟随主清洗装置5设置在处于厂务管路4上方的厂务操作层1内。

进一步的，根据图3和图6所示，在一个实施例中，图3中示出的药液传输系统的药液回流管路19与图6中示出的半导体清洗设备的主清洗装置的药液回收管路20连接；图3中示出的药液传输系统的药液输出管路8与图6中示出的半导体清洗设备的主清洗装置的药液供给管路9连接；图3中示出的药液传输系统的排液输送管路10和漏液排放管路14均与厂务排液管路12连接；并且图3中示出的药液传输系统、厂务排液管路12、图6中示出的半导体清洗设备的主清洗装置由下至上依次布置。

可选地，如图6所示，主清洗装置5包括晶片清洗容器27和药液喷洒结构28，晶片清洗容器27内设置有晶片固定结构29，药液喷洒结构28与药液供给管路9连接，用于向晶片清洗容器27内喷洒药液，晶片清洗容器27的底部连接有废液排放管路30，废液排放管路30与厂务排液管路12连接。

综上，本实用新型提供的半导体清洗设备使用时，如图4和图5所示，为了能减少CDS对厂务操作层1空间的占用，以及增加CDS布局的灵活性，可以使CDS不再跟随主清洗装置5放置在厂务操作层1，可以将3个CDS都布局到操作层下层2。在工艺过程中，药液A从第一厂务药液管路31通过壳体6的上部注入药液储存容器7内，同样的，药液B从第二厂务药液管路32通过壳体6的上部注入药液储存容器7内；第一厂务药液管路31和第二厂务药液管路32的下端靠近药液储存容器7的底部，以避免药液进入药液储存容器7时飞溅产生气泡。药液A及药液B在药液储存容器7中进行混合，药液储存容器7的底部设计为上大下小的锥状，可以使药液全部顺利排出。药液从药液储存容器7中，经第一液体泵13，通过第一三通阀11的c口和a口在药液输出管路8内流动，经过加热器21加热到所需温度，并经过过滤器22去除微小颗粒杂质，然后进入主清洗装置5的药液供给管路9，进而供给给主清洗装置5。特别地，过滤器22的放置方向需按照图3所示方向垂直放置，且与其所在的一段药液输出管路8垂直，从而保证过滤器22的过滤效果。

当药液符合要求时，药液通过药液供给管路9进入主清洗装置5，如图6所示，处于主清洗装置5内的药液供给管路9上设置有第二三通阀34，通过第二三通阀34的c口和a口，药液进入药液喷洒结构28，喷洒到处于晶片清洗容器27中的晶片26上；或通过第二三通阀34的c口和b口方向，进入药液回收管路20，并经过药液回流管路19回收到CDS的药液储存容器7中进行下一次循环输送。晶片清洗容器27为上部开口容器，底部有晶片固定结构29，可以夹持并带动晶片26旋转。晶片清洗容器27底部有两个管路，一个是废液排放管路30，另一个是可回收药液排放管路33，废液排放管路30与厂务排液管路12连接，可回收药液排放管路33与药液回流管路19连接，这两个管路分别能够将清洗后的废液排放至厂务排液管路12中，将可回收的药液排入药液回流管路19进而回流到药液储存容器7中，进行下一次循环输送。

当药液不满足工艺条件时，即经过药液回流管路19回流至药液储存容器7中的回流药液使得处于药液储存容器7内的药液浓度检测器18检测到的药液浓度值低于第二设定值时，则不符合要求的药液经第一液体泵13，通过第一三通阀11的c口和b口，从壳体6的顶部传输到厂务排液管路12中。

另外，处于CDS的壳体6的底部的集液容器15用于收集CDS的壳体6中可能出现的漏液，在集液容器15内设置有液位传感器17，用于检测集液容器15内的液位值，当液位值达到第一设定值时，第二液体泵16启动并将集液容器15内的漏液排放至厂务排液管路12中。

通过该药液传输系统及半导体清洗设备的设计，在厂务系统中安装CDS时，可以更加灵活地配制CDS的位置及楼层。现有的CDS，如图1和图2所示，只能放置在厂务排液管路12的上方，靠近主清洗装置5，利用重力进行排液。在本实用新型中，如图4和图5所示，CDS可以放置在厂务操作层1和/或操作层下层2，可以灵活地选择CDS的放置位置，通过本实用新型的该药液传输系统，利用第一液体泵13对药液进行泵送，不再依赖利用重力使得药液能够自流和排液。通过本实用新型提供的药液传输系统，CDS不再限制于靠近主清洗装置5放置，而是可以独立的放置，且药液输出管路8、排液输送管路10、漏液排放管路14和药液回收管路20分别通过一个管孔向上延伸至壳体6外部，对CDS侧部空间要求很小，进一步提升了CDS布局的灵活性，也使单片半导体清洗设备对于厂务操作层1的空间占用减少，更加符合市场需求。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种药液传输系统，用于半导体清洗设备，其特征在于，包括：

壳体；

药液储存容器，设置在所述壳体内；

药液输出管路，与所述药液储存容器连接，所述药液输出管路从所述壳体上部连接至所述半导体清洗设备的主清洗装置，并且通过设置在所述药液输出管路的第一液体泵向所述壳体上方的所述半导体清洗设备的主清洗装置泵送药液。

2.根据权利要求1所述的药液传输系统，其特征在于，还包括排液输送管路，所述排液输送管路通过第一三通阀与所述药液输出管路连接，所述药液输出管路用于与所述主清洗装置的药液供给管路连接，所述排液输送管路用于连接厂务排液管路，以将不符合要求的药液输送至厂务排液管路，所述第一液体泵设置在所述第一三通阀的上游。

3.根据权利要求2所述的药液传输系统，其特征在于，还包括漏液排放管路，所述壳体的底部设置有与所述壳体内部连通的集液容器，所述集液容器用于收集所述壳体内的漏液，所述漏液排放管路的一端处于所述集液容器内，所述漏液排放管路的另一端用于连接所述厂务排液管路，所述漏液排放管路上设置有第二液体泵；所述集液容器内设置有液位传感器，用于检测所述集液容器内的液位值，当所述液位值达到第一设定值时，所述第二液体泵启动并将所述集液容器内的漏液排放至所述厂务排液管路。

4.根据权利要求2所述的药液传输系统，其特征在于，所述药液储存容器内设置有药液浓度检测器，用于检测药液浓度值，当所述药液浓度值低于第二设定值时，所述第一三通阀切断所述药液输出管路并将处于所述第一三通阀上游的所述药液输出管路与所述排液输送管路连通，通过第一液体泵将所述不符合要求的药液输送至所述厂务排液管路。

5.根据权利要求3所述的药液传输系统，其特征在于，还包括药液回流管路，所述药液回流管路的一端与所述药液储存容器连接，所述药液回流管路的另一端用于与所述主清洗装置的药液回收管路连接。

6.根据权利要求5所述的药液传输系统，其特征在于，所述壳体的顶部设置有多个管孔，所述药液输出管路、所述排液输送管路、所述漏液排放管路和所述药液回流管路分别通过一个所述管孔向上延伸至所述壳体外部。

7.根据权利要求2所述的药液传输系统，其特征在于，所述药液输出管路在所述第一三通阀的下游依次设置有加热器和过滤器。

8.根据权利要求3所述的药液传输系统，其特征在于，还包括第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，所述第一单向阀设置在所述药液输出管路上并处于所述第一三通阀的下游，所述第二单向阀设置在所述排液输送管路上，所述第三单向阀设置在所述漏液排放管路上并处于所述第二液体泵的下游。

9.一种半导体清洗设备，其特征在于，包括：

主清洗装置和至少一个根据权利要求1-8任一项所述的药液传输系统，所述主清洗装置用于清洗晶片；

排液输送管路，所述排液输送管路通过第一三通阀与所述药液输出管路连接，所述药液输出管路用于与所述主清洗装置的药液供给管路连接，所述排液输送管路用于连接厂务排液管路，以将不符合要求的药液输送至厂务排液管路，所述第一液体泵设置在所述第一三通阀的上游；

所述主清洗装置设置在所述厂务排液管路的上方，至少一个所述药液传输系统处于所述厂务排液管路的下方；

所述药液输出管路与所述主清洗装置的所述药液供给管路连接，所述排液输送管路与所述厂务排液管路连接。

10.根据权利要求9所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述主清洗装置包括晶片清洗容器和药液喷洒结构，所述晶片清洗容器内设置有晶片固定结构，所述药液喷洒结构与所述药液供给管路连接，用于向晶片清洗容器内喷洒药液，所述晶片清洗容器的底部连接有废液排放管路，所述废液排放管路与所述厂务排液管路连接。

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