一种湿法单片机台药液回收利用系统及方法与流程

本发明属于半导体制造，尤其涉及一种湿法单片机台药液回收利用系统及方法。

背景技术：

1、湿法单片机台是一种在强酸和强碱环境下对晶圆进行化学腐蚀工艺的生产设备，生产过程药液配比浓度、温度、存放时间等条件将直接影响到产品的良率。在目前的半导体工艺中，通常使用由硫酸和过氧化氢按5:1的比例配置的spm溶液对晶圆进行加工，使用后的spm溶液经过在冷却槽中冷却后会直接排放到厂务，不再重复利用。

2、然而，由于spm溶液中的硫酸单价较高，且spm溶液在前段pr str ip过程中用量较大，这种处理方式的生产成本较高，并且，一次性使用的spm溶液的排放也浪费了大量可用资源，易造成严重的环境污染问题，影响企业的生存与发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述技术问题之一，提供一种湿法单片机台药液回收利用系统及方法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种湿法单片机台药液回收利用系统，包括厂务系统、补药装置、反应装置、冷却槽和回收装置；

4、厂务系统包括控制模块和配药模块，控制模块与控制终端连接以接收控制终端发送的指令，配药模块用于根据指令配制第一浓度的混合药液，厂务系统的药液出口端与补药装置的第一补药入口连通以向补药装置供给第一浓度的混合药液；

5、补药装置用于存储并预热其中的混合药液，补药装置与反应装置连通以向反应装置供给预热后的混合药液；

6、反应装置用于使用补药装置供应的混合药液对晶圆产品进行加工，加工后产生第二浓度的混合药液；第二浓度低于第一浓度；反应装置与冷却槽连通，以将第二浓度的混合药液排放至冷却槽；

7、冷却槽用于收集并冷却第二浓度的混合药液，冷却槽与回收装置连通，以将冷却后的第二浓度的混合药液输送至回收装置；

8、回收装置用于存储并循环过滤冷却槽输送的第二浓度的混合药液，回收装置与补药装置的第二补药入口连通以向补药装置供给第二浓度的混合药液；

9、回收装置向补药装置供给的第二浓度的混合药液在补药装置中与第一浓度的混合药液混合形成第三浓度的混合药液；补药装置向反应装置供给的混合药液为第一浓度的混合药液或者第三浓度的混合药液。

10、本发明一些实施例中，回收装置包括回收槽和第一循环管道；

11、回收槽包括回收药液入口和回收药液出口，回收药液入口与冷却槽连通；回收药液出口与补药装置的第二补药入口连通；

12、第一循环管道的两端分别与回收槽连通，第一循环管道内设置有第一循环泵和第一过滤器，第一循环泵用于使混合药液在回收槽和第一循环管道内循环流动，第一过滤器用于过滤混合药液中的杂质。

13、本发明一些实施例中，第一循环管道内还设置有第一加热元件，第一加热元件用于加热流经第一循环管道的混合药液。

14、本发明一些实施例中，补药装置包括预热槽和补药槽；

15、预热槽包括第一补药入口和第二补药入口；预热槽内设置有第一液位传感器和第二加热元件，第一液位传感器与控制模块通信连接，用于检测预热槽内的液面位置；第二加热元件用于加热预热槽内的混合药液，预热槽与补药槽连通，以将预热后的混合药液输送至补药槽；

16、补药槽用于存储预热后的混合药液，补药槽内设置有第二液位传感器，第二液位传感器与控制模块通信连接，用于检测补药槽内的液面位置；补药槽与反应装置连通，以向反应装置供给预热后的混合药液。

17、本发明一些实施例中，补药槽包括第三补药入口；厂务系统的药液出口端与第三补药入口连通以向补药槽供给第一浓度的混合药液。

18、本发明一些实施例中，补药槽内还设置有浓度传感器，浓度传感器与控制模块通信连接，用于检测补药槽内的混合药液的浓度。

19、本发明一些实施例进一步提供一种湿法单片机台药液回收利用方法，包括以下步骤：

20、s1：厂务系统的控制模块接收控制终端发送的指令，配药模块根据指令配制第一浓度的混合药液；

21、s2：厂务系统将第一浓度的混合药液通过补药装置的第一补药入口供给至补药装置；

22、s3：补药装置将自身存储的混合药液加热至第一预定温度，并将加热后的混合药液供给至反应装置；

23、s4：反应装置使用混合药液对晶圆产品进行加工，加工后产生第二浓度的混合药液，第二浓度低于第一浓度；反应装置将第二浓度的混合药液排放至冷却槽；

24、s5：冷却槽收集第二浓度的混合药液并对其进行冷却，冷却至第二预定温度后，冷却槽将冷却后的第二浓度的混合药液输送至收集装置；

25、s6：收集装置循环过滤其中的第二浓度的混合药液，滤除混合药液中的杂质后，将第二浓度的混合药液通过补药装置的第二补药入口供给至补药装置；

26、s7:第二浓度的混合药液在补药装置中与第一浓度的混合药液混合后生成第三浓度的混合药液，并重复步骤s3-s6，直至湿法单片机台停止工作。

27、本发明一些实施例中，还包括以下步骤：

28、设定第一液位阈值和第二液位阈值；

29、预热槽中的第一液位传感器实时检测预热槽中的液位高度，当预热槽中的液位高度降低至第一液位阈值以下时，回收装置向预热槽补充第二浓度的混合药液；

30、补药槽中的第二液位传感器实时检测补药槽中的液位高度，当补药槽中的液位高度降低至第二液位阈值以下时，预热槽向补药槽中补充混合药液。

31、本发明一些实施例中，还包括以下步骤：

32、预热槽向补药槽中补充预定次数的混合药液后，厂务系统通过补药槽的第三补药入口向补药槽补充一次第一浓度的混合药液。

33、本发明一些实施例中，还包括以下步骤：

34、设定第一浓度阈值；

35、预热槽中的浓度传感器实时检测预热槽中混合药液的浓度，当预热槽中混合药液的浓度降低至第一浓度阈值以下时，厂务系统通过补药槽的第三补药入口向补药槽补充一次第一浓度的混合药液。

36、本发明的有益效果在于：

37、1、本发明所提供的药液回收利用系统通过在冷却槽和补药装置之间设置回收装置能够不断回收利用加工晶圆后产生的低浓度混合药液，极大的降低了生产升本，同时，混合药液的重复利用节约了大量的可用资源，能够防止企业生产造成严重的环境污染问题；

38、2、本发明所提供的药液回收利用方法中回收装置和厂务系统按照预先设定好的规则交替向补药装置中补药，能够防止混合药液不断重复利用，浓度降低，导致反应装置中反应不完全，影响产品质量；

39、3、本发明所提供的药液回收利用方法中在补药槽中设置浓度传感器实时监控补药槽中的混合药液的浓度，在混合药液浓度降低到阈值以下时由厂务系统向补药槽中补充浓度较高的第一浓度的混合药液，提高药液浓度，能够进一步防止混合药液不断重复利用，浓度降低，导致反应装置中反应不完全，影响产品质量。

技术特征：

1.一种湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，包括厂务系统、补药装置、反应装置、冷却槽和回收装置；

2.根据权利要求1所述的湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，所述回收装置包括回收槽和第一循环管道；

3.根据权利要求2所述的湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，所述第一循环管道内还设置有第一加热元件，所述第一加热元件用于加热流经所述第一循环管道的混合药液。

4.根据权利要求1所述的湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，所述补药装置包括预热槽和补药槽；

5.根据权利要求4所述的湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，所述补药槽包括第三补药入口；所述厂务系统的药液出口端与所述第三补药入口连通以向所述补药槽供给第一浓度的混合药液。

6.根据权利要求4或5所述的湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，所述补药槽内还设置有浓度传感器，所述浓度传感器与所述控制模块通信连接，用于检测所述补药槽内的混合药液的浓度。

7.一种湿法单片机台药液回收利用方法，采用权利要求1-6任意一项所述的湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的湿法单片机台药液回收利用方法，其特征在于，还包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，还包括以下步骤：

10.根据权利要求7所述的湿法单片机台药液回收利用系统，其特征在于，还包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种湿法单片机台药液回收利用系统及方法，该系统包括厂务系统、补药装置、反应装置、冷却槽和回收装置。其中，厂务系统与补药装置连通，用于配置第一浓度的混合药液并供给至补药装置，补药装置与反应装置连通，用于预热混合药液并供给至反应装置，反应装置与冷却槽连通，用于加工晶圆，加工后产生第二浓度的混合药液并排放至冷却槽，冷却槽与回收装置连通，用于冷却药液并输送至回收装置，回收装置与补药装置连通，用于过滤回收的混合药液中的杂质并重新供给至补药装置对混野药液再利用。本发明通过设置回收装置对加工晶圆后产生的低浓度混合药液进行回收利用，极大地降低了生产成本，节约了可用资源，有效防止环境污染。

技术研发人员：刘崇辉
受保护的技术使用者：物元半导体技术（青岛）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25