一种化学液供给装置及其供给方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体行业晶片湿法处理领域，具体地说是一种化学液供给装置及其供给方法。
【背景技术】
[0002]目前，半导体行业中晶片湿法处理设备都涉及到化学液的供给，而随着设备的自动化程度和功能越来越完善，相应的化学液供给系统也变得越来越庞大和复杂。而如何整合和优化供液系统的设计就成为了一个不可避免的问题。
【发明内容】
[0003]为了解决化学液供给系统因功能的要求越来越多而导致系统元件臃肿的问题，本发明的目的在于提供一种化学液供给装置及其供给方法。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]本发明化学液供给装置包括原料桶、第一供液桶、第二供液桶、回收桶、真空发生器、高压泵、化学液泵、工艺处理腔体、电磁阀及药液阀，其中第一供液桶及第二供液桶分别连通由电磁阀控制开关的供气源，所述第一供液桶还连通由电磁阀控制开关的真空发生器，所述原料桶与该第一供液桶相连通，并在原料桶与第一供液桶之间的管路上设有控制管路开关的药液阀；所述第一供液桶输出的化学液一路连通由药液阀控制开关的浸泡单元，另一路连通向工艺处理腔体内晶圆喷洒化学液的扇状喷嘴，所述另一路的管路上设有高压泵，并在管路上安装有控制管路开关的药液阀；所述工艺处理腔体通过管路与回收桶连通，工艺处理腔体中的化学液通过所述回收桶回收；所述回收桶通过管路与第二供液桶连通，并在该管路上分别设有化学液泵及控制管路开关的药液阀，所述回收桶内回收的化学液通过化学液泵泵入第二供液桶内；所述第二供液桶通过管路与高压泵的输入端相连通，并在管路上安装控制管路开关的药液阀，所述第二供液桶内回收的化学液通过高压泵、扇状喷嘴向晶圆喷洒的同时，由第一供液桶输出化学液的所述另一路管路关闭。
[0006]其中:所述第一供液桶输出的化学液另一路的管路并联有连通柱状喷嘴的管路，并在该管路上设有控制管路开关的药液阀，所述柱状喷嘴向工艺处理腔体内晶圆喷洒的化学液由第一供液桶输出；所述第一供液桶输出的化学液另一路的管路上、所述第二供液桶与所述高压泵输入端连通的管路上以及所述回收桶与第二供液桶连通的管路上分别安装有过滤器；所述第一供液桶、第二供液桶及回收桶内均安装有检测液位的液位传感器；所述液位传感器均为上下两个，分别检测各桶内化学液的高液位及低液位；所述第一供液桶与供气源连通的管路上以及第二供液桶与供气源连通的管路上分别设有释放桶内残余气体的手动三通阀；所述第二供液桶连通有控制向外排出桶内多余气体的溢流阀；
[0007]所述第一供液桶输出化学液的两个管路并联有由药液阀控制管路开关的排废管路；所述第二供液桶与高压泵输入端连通的管路上并联有由药液阀控制管路开关的排废管路；所述工艺处理腔体与回收桶之间管路上的药液阀以及所述回收桶与第二供液桶之间管路上的药液阀均为常开状态，当工艺处理腔体与回收桶之间管路上的药液阀以及回收桶与第二供液桶之间管路上的药液阀换向为常闭状态时，所述工艺处理腔体内的化学液以及回收桶内的化学液均向外排废；
[0008]本发明化学液供给装置的供给方法:
[0009]所述第一供液桶与原料桶之间通过压力差实现化学液的驱动，第一供液桶输出的化学液一路供给浸泡单元，另一路经所述扇状喷嘴对工艺处理腔体内的晶圆表面进行冲洗；所述工艺处理腔体内的化学液由回收桶回收后利用与第二供液桶之间的压力差输送至第二供液桶内，再由所述高压泵将第二供液桶内回收的化学液经泵出，经所述扇状喷嘴对工艺处理腔体内的晶圆表面进行冲洗；在第二供液桶内回收的化学液经扇状喷嘴对晶圆表面进行冲洗的同时，由第一供液桶输出的化学液管路关闭，实现了化学液无间断供应；
[0010]所述第一供液桶输出化学液的另一路并联有一个管路，该并联的管路连通柱状喷嘴，当晶圆使用回收的化学液处理完成后，可通过该并联的管路将第一供液桶输出的化学液由所述柱状喷嘴对晶圆表面进行冲洗，保证晶圆表面的洁净度。
[0011 ] 本发明的优点与积极效果为:
[0012]1.本发明供给装置结构简单紧凑，占地面积小。
[0013]2.本发明供给装置可以自动控制原料桶向第一供液桶补液以及回收桶向第二供液桶输出回收的化学液，保证设备的无间断运行。
[0014]3.本发明供给装置耗气量小，能耗低。
[0015]4.本发明供给方法利用原料桶与第一供液桶及回收桶与第二供液桶的组合方式，采用了不同的压力差进行化学液的驱动；同时，配合溢流阀的压力控制，实现了机台化学液的无间断供给，无需人工干预。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构原理图；
[0017]其中:I为第一两位两通电磁阀，2为真空发生器，3为第二两位两通电磁阀，4为第一两位两通药液阀，5为第三两位两通电磁阀,6为第一手动三通阀,7为原料桶,8为第一液位传感器，9为第一供液桶，10为第二两位两通药液阀，11为第三两位两通药液阀，12为第四两位两通药液阀，13为第一过滤器，14为高压泵，15为第五两位两通药液阀，16为第二过滤器，17为第四两位两通电磁阀，18为第六两位两通药液阀，19为第七两位两通药液阀,20为溢流阀，21为第一两位三通药液阀,22为第二手动三通阀,23为第二两位三通药液阀,24为第二供液桶，25为回收桶，26为第二液位传感器，27为第三液位传感器，28为化学液泵，29为工艺处理腔体，30为柱状喷嘴，31为扇状喷嘴，32为第八两位两通药液阀，33为第一管路，34为第二管路，35为第三管路，36为第四管路，37为第五管路，38为第六管路，39为第七管路，40为第八管路，41为第九管路，42为第十管路，43为第十一管路，44为第十二管路，45为第十三管路，46为第三过滤器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0019]如图1所示，本发明的化学液供给装置包括原料桶7、第一供液桶9、第二供液桶24、回收桶25、真空发生器2、高压泵14、化学液泵28、工艺处理腔体29、过滤器、电磁阀、药液阀、液位传感器及手动三通阀，其中第一供液桶9通过第二管路34与原料桶7相连通，并在第二管路34上设有控制第二管路34开关的第一两位两通药液阀4 (该第一两位两通药液阀4为常闭状态)；第一供液桶9上分别连通有第一管路33及第三管路35，在第一管路33上分别设有第二两位两通电磁阀3、真空发生器2及第一两位两通电磁阀1，该第一管路33与CDA (压缩空气，该压缩空气可为0.7MPa)相连通，该第一、二两位两通电磁阀1、3均为常闭状态；第三管路35与供气源(氮气)相连通，并在第三管路35上设有第一手动三通阀6及第三两位两通电磁阀5,第三两位两通电磁阀5为常开状态,经第一手动三通阀6向第一供液桶9内输送氮气。
[0020]第一供液桶9输出的化学液分为三路，其中一路为第四管路36，供给浸泡单元，在第四管路36上设有第三两位两通药液阀11 ;第二路为第五管路37，在第五管路37上依次设有第一过滤器13、第二两位两通药液阀10、高压泵14及第五两位两通药液阀15，第四管路36末端连通扇状喷嘴31 ;第三路为第七管路39，在第七管路39上设有第八两位两通药液阀32 ;在第五管路37上的第一过滤器13与第二两位两通药液阀10之间并联有第六管路38，该第六管路38上设有第四两位两通药液阀12，第六管路38末端连通柱状喷嘴30。第二、三、四两位两通药液阀10、11、12,第五两位两通药液阀15及第八两位两通药液阀32均为常闭状态。
[0021]柱状喷嘴30及扇状喷嘴31下方设有工艺处理腔体29，晶圆置于该工艺处理腔体29内的承片台上，并随承片台旋转。工艺处理腔体29通过第十三管路45与回收桶27相连通，并在第十三管路45上设有控制管路开关的第一两位三通药液阀21。第二供液桶24上分别连通有第八管路40、第九管路41及第十一管路43，第八管路40与供气源(氮气)相连通，并在第八管路40上设有第二手动三通阀22及第四两位两通电磁阀17，第四两位两通电磁阀17为常开状态，经第二手动三通阀22向第二供液桶24内输送氮气。第十一管路43上设有溢流阀20。第二供液桶24通过第九管路41连通于第五管路37、并位于第二两位两通药液阀10与高压泵14之间；在第九管路41上依次设有第七两位两通药液阀19及第二过滤器16，并在第七两位两通药液阀19与第二过滤器16之间连通有第十管路42，该第十管路42上设有第六两位两通药液阀18,第六两位两通药液阀18及第七两位两通药液阀19均为常闭状态。第二供液桶24与回收桶25之间通过第十二管路44相连通，在第十二管路44上依次设有第三过滤器46、第二两位三通药液阀23及化学液泵28。
[0022]第一供液桶9内安装有检测液位的第一液位传感器8，第二供液桶24内安装有检测液位的第二液位传感器26，回收桶25内安装有检测液位的第三液位传感器27，第一、二、三液位传感器8、26、27均为上下两个，分别检测第一供液桶9、第二供液桶24及回收桶25内化学液的高液位及低液位。
[0023]本发明供给装置供给化学液的方法为:
[0024]利用第一供液桶9与原料桶7的组合及第二供液桶24与回收