CN219610366U - 一种半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备，设有氢氟酸、硝酸、醋酸配液箱、腐蚀槽及连通管和注液阀；还设有混合酸配液箱和单独设置的连接管，上述连通管和连接管上设有计量泵和计量泵之间的连通阀，腐蚀槽底部设有排液阀和流量计；设有药液分析仪和装在取液管上的探头；药液分析仪、计量泵、流量计均与中央处理器进行信号联接；注液阀、计量泵、取液管、腐蚀槽底部的排液阀均设有自控开关，该开关与中央处理器进行开关控制信号联接；中央处理器设有信号接收模块、开关控制信号传送模块和操作面板及显示器。本实用新型适用于晶圆片的腐蚀工艺，具有结构合理、自动运行、控制精确、质量保证、生产安全高效的优点。

Description

一种半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备

技术领域

本实用新型涉及一种半导体硅片腐蚀工艺的药液配制设备技术领域，具体是一种半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备，用于对腐蚀槽内的多种药液自动进行精确配比，并根据药液成份浓度的变化及时调节和实时自动定量排液、补液保持药液新鲜的一种改进的半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备。

背景技术

在硅片腐蚀清洗工艺中，半导体硅片腐蚀槽内的药液，需要多种药液进行精确的配比，在腐蚀过程中，对各种药液浓度的变化需要进行适时调整。同时为了保证药液的新鲜度，需要定时定量进行排出旧液补入新液。传统的配液和补液多使用人工进行，添加药液时无法保证药液配比的准确和精确度，导致每批次腐蚀的硅片效果有差异性，不能保证硅片加工的质量，使生产的废片率增加，而且效率低下。特别是使用人工添加腐蚀性药液时，还有发生溅液伤人风险，甚至导致人员伤亡。因此，非常需要提出一种自动控制进行腐蚀药液的配比加注、调节和补液排液的自动化控制设备。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备。该设备设有自动控制，精确计量的装置，不需要人工操作，具有结构简洁、操作简单、自动运行、控制精确，过程安全、硅片加工质量保证、生产效率高的优点。

本实用新型采用以下技术方案：一种半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备，设有氢氟酸配液箱、硝酸配液箱、醋酸配液箱、腐蚀槽，在所述配液箱出口与腐蚀槽之间设有连通管，在配液箱出口的连通管上设有注液阀，其特征是：还设有混合酸配液箱，该混合酸配液箱与腐蚀槽之间单独设有连接管，上述连通管和连接管上分别设有计量泵，该计量泵之间设有相互连通的连通阀，在腐蚀槽的底部还设有排放药液的排液阀和流量计；另外设有检测药液成份和浓度的药液分析仪，该分析仪设有检测用的探头，在所述腐蚀槽底部设有供检测药液成份和浓度的取液管，所述探头设置在取液管上；所述药液分析仪、计量泵、流量计均与另外设置的中央处理器进行药液成份和浓度及流量信号的传输连接；所述配液箱的注液阀、计量泵、连通阀、检测药液的取液管、腐蚀槽底部的排液阀均设有自控开关，并且该开关与所述中央处理器进行开关控制信号的传输控制联接；所述中央处理器设有操作面板和显示器；中央处理器内设有信号接收和比较判断模块、自控开关控制信号产生传送模块和显示模块。

本实用新型进一步实施和完善的优化方案是：

在所述腐蚀槽下方设有废液箱，所述取液管、排液阀和流量计与该废液箱连通。

所述中央处理器为PLC控制器。

所述检测药液成份和浓度的药液分析仪为在线药液浓度分析系统，型号是TALYSASP-310。

本实用新型的运行过程：首先根据工艺要求，在控制器的操作面板上设置各药液的配比和腐蚀槽药液成份浓度应保持的数值、药液分折仪检测腐蚀槽中药液成份和浓度的间隔时间、保持腐蚀槽药液新鲜定时排液换液的时间和排放量。打开药液分折仪和中央处理器，开机运行。开始注入腐蚀槽中的药液的配比和注入量，以及注入混合药液配液箱的混合药液，均由中央控制器自动控制。运行过程中，药液分析仪定时检测药液的配比和浓度和调整，以及为保持腐蚀槽药液的新鲜度适时排液和补液，均由中央处理器自动控制。各药液成份和浓度的变化的信号由药液分析仪反馈至中央处理器后，中央处理器计算出需加入的药液成份的体量，然后发出开启阀体指令，通过计量泵把所需酸液的体量注入到腐蚀槽内，使腐蚀槽内的各种药液的比例保持设定的比例。并根据具体工艺要求腐蚀槽内的混酸药液固定时间排放一次，排放的混酸药液流经流量计后，流量计把排放药液的体量反馈至中央处理器，中央处理器对计量泵发出指令，把混合酸配液箱内的同样体量的混酸药液注入到腐蚀槽内，使腐蚀槽内的混合酸总体量保持排放前的值，即排放多少混合酸，该系统可以注入同体量的混合酸，保持腐蚀中药液的新鲜度。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过自动控制系统把各成份药液自动注入腐蚀槽中，配比精确，快速安全。运行过程中，自动适时检测各药液成份的配比和浓度的变化，自动及时调整，保证药液成份比例保持规定的精确比例和浓度，并能适时准确换补腐蚀槽中的药液，保持腐蚀槽中药液的新鲜。具有运行过程自动化程度高，工艺执行精准，晶圆片加工质量好，质量保证，不合格率低，生产质量和效率大大提高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图3为本实用新型的药液份析仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明：实施例，参见附图，一种半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备。设有氢氟酸配液箱1、硝酸配液箱2、醋酸配液箱3、腐蚀槽6，在所述配液箱出口与腐蚀槽之间设有连通管10，在配液箱出口的连通管上设有注液阀9。还设有混合酸配液箱4，该混合酸配液箱与腐蚀槽之间单独设有连接管11，上述连通管和连接管上分别设有计量泵5，该计量泵之间设有相互连通的连通阀12，在腐蚀槽的底部还设有排放药液的排液阀8和流量计7；另外设有检测药液成份和浓度的药液分析仪13，该药液分析仪设有检测用的探头131，在所述腐蚀槽底部设有供检测药液成份和浓度的取液管14，所述探头设置在取液管上；所述药液分析仪、计量泵、流量计均与另外设置的中央处理器132进行药液成份和浓度及流量信号的传输联接；所述配液箱的注液阀、计量泵、连通阀、检测药液的取液管、腐蚀槽底部的排液阀均设有自控开关，并且该自控开关与所述中央处理器进行开关控制信号的传输控制联接；所述中央处理器设有信号接收和比较判断模块、自控开关控制信号产生传送模块和显示模块，以及操作面板和显示器12。本实施例中：各药液比例为：氢氟酸约10wt％,硝酸约40wt％,醋酸约20wt。在所述腐蚀槽下方设有废液箱15，所述取液管、排液阀和流量计与该废液箱连通。所述中央处理器为PLC控制器，型号为西门子S7-1500；自控开关的商品名称及型号为：SEBA SM-PA-MF010-C；计量泵的商购名称及型号为：中成GB-S3200-0.3；所述检测药液成份和浓度的药液分析仪为在线药液浓度分析系统，型号是TALYS ASP-310。

说明一点，本案中的中央处理器和PLC控制器、相关的功能模块和附属部件及其联接电路均为现有公知技术，其器件内部结构和联接电路亦均为公知技术，也不是本案所要求保护或限制的内容，故文案中进行了省略，敬请允许。

应当指出，在本实用新型基本技术方案的基础上，还可以做出一些大同小异的变化和改进的技术方案，但这些技术方案都应在本专利的保护范围之中，其产品应视为侵权产品。

Claims (4)

1.一种半导体晶圆片腐蚀机自控注液设备，设有氢氟酸配液箱（1）、硝酸配液箱（2）、醋酸配液箱（3）、腐蚀槽（6），在所述配液箱的出口与腐蚀槽之间设有连通管（10），在配液箱出口的连通管上设有注液阀（9），其特征是：还设有混合酸配液箱（4），该混合酸配液箱与腐蚀槽之间单独设有连接管（11），上述连通管和连接管上分别设有计量泵（5），该计量泵之间设有相互连通的连通阀（12），在腐蚀槽的底部还设有排放药液的排液阀（8）和流量计（7）；另外设有检测药液成份和浓度的药液分析仪（13），该药液分析仪设有检测用的探头（131），在所述腐蚀槽底部设有供检测药液成份和浓度的取液管（14），所述探头设置在取液管上；所述药液分析仪、计量泵、流量计均与另外设置的中央处理器（132）进行药液成份和浓度及流量信号的传输连接；所述配液箱的注液阀、计量泵、连通阀、检测药液的取液管、腐蚀槽底部的排液阀均设有自控开关，并且该自控开关与所述中央处理器进行开关控制信号的传输控制联接；所述中央处理器设有信号接收和比较判断模块、自控开关控制信号产生传送模块和显示模块，以及操作面板和显示器。

2.根据权利要求1所述的自控注液设备，其特征是：在所述腐蚀槽下方设有废液箱（15），所述取液管、排液阀和流量计与该废液箱连通。

3.根据权利要求1所述的自控注液设备，其特征是：所述中央处理器为PLC控制器。

4. 根据权利要求1所述的自控注液设备，其特征是：所述检测药液成份和浓度的药液分析仪为在线药液浓度分析系统，型号是TALYS ASP-310。