CN107968061A - 晶圆清洗液回收装置 - Google Patents

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蒋阳波
张静平
汪亚军
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Abstract

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种晶圆清洗液回收装置。本发明所述的晶圆清洗液回收装置，包括回收单元、升降单元和排放单元，所述回收单元包括多个沿竖直方向连续设置的环形回收槽；升降单元，所述升降单元用于控制所述回收单元沿竖直方向进行移动，从而将所述回收单元上的多个所述回收槽分别用于对不同的晶圆清洗液进行回收；排放单元，所述排放单元包括多个排放管，多个所述排放管分别与多个所述回收槽的内部相通连接。通过使用本发明所述的晶圆清洗液回收装置，能够有效的对各种晶圆清洗液进行单独收集和排放，降低了各种清洗液之间发生化学反应的可能性，减少了对排放管造成的损坏，有效的提高了排放管的使用寿命和安全性。

Description

晶圆清洗液回收装置
技术领域
本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种晶圆清洗液回收装置。
背景技术
目前湿法工艺中，在刻蚀前需要对晶圆表面进行化学液清洗。如图1所示，现有的清洗液回收装置如图1所示，包括反应仓10′和回收管20′。待清洗的晶圆固定于反应仓10′的内部，当对晶圆进行化学液清洗时，清洗后的化学液流入到反应仓10′的底部，并通过回收管20′进行排放或回收。虽然回收管20′后段上设有多个化学液回收管分支，但回收管20′的前段用于各种化学液的共同回收。在化学液回收过程中，回收管20′的内壁上会残留一部分上一个清洗步骤中的化学液，当利用回收管20′再次进行其他种类的化学液排放时，不同的化学液容易在回收管20′内发生反应，造成回收管20′的堵塞或腐蚀，降低回收管20′的使用寿命，并存在一定的安全风险。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的晶圆清洗液回收装置，其中包括：
回收单元，所述回收单元包括多个沿竖直方向连续设置的环形回收槽，多个所述回收槽分别用于收集不同的晶圆清洗液；
升降单元，所述升降单元用于控制所述回收单元沿竖直方向进行移动，从而将所述回收单元上的多个所述回收槽分别用于对不同的晶圆清洗液进行回收；
排放单元，所述排放单元包括多个排放管，多个所述排放管分别与多个所述回收槽的内部相通连接，用于排放不同的晶圆清洗液。
进一步地，多个所述回收槽分别为尺寸相同或不同的第一回收槽、第二回收槽和第三回收槽，所述第一回收槽、所述第二回收和所述第三回收槽自上而下依次同轴设置。
进一步地，所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽中的任一个均包括侧板、顶板和底板，所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽的所述侧板相互连接形成圆筒状结构，所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽的所述顶板和所述底板均为截头圆锥状结构。
进一步地，所述升降单元包括步进电机和螺杆，所述螺杆与所述步进电机的输出端相连，所述回收单元的外侧壁上设有能够与所述螺杆相匹配连接的伸出端，当所述步进电机带动所述螺杆转动时，所述伸出端能够带动所述回收单元沿竖直方向进行移动。
进一步地，多个所述排放管分别为第一排放管、第二排放管和第三排放管，所述第一排放管与所述第一回收槽的内部相通连接，所述第二排放管与所述第二回收槽的内部相通连接，所述第三排放管与所述第三回收槽的内部相通连接。
进一步地，所述第一排放管、所述第二排放管和所述第三排放管均为软管。
进一步地，还包括第一传感器，所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽中的任一个的所述侧板的外侧面上均设有定位块，所述第一传感器能够通过采集所述定位块的位置控制所述回收单元的移动。
进一步地，还包括集液槽，所述集液槽设于所述回收单元的底部，用于收集未被所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽收集的晶圆清洗液。
进一步地，所述集液槽的底部设有第二传感器和第四排放管，所述第二传感器用于检测所述集液槽内是否存在晶圆清洗液并控制所述第四排放管进行开启。
进一步地，所述第一排放管、所述第二排放管和所述第三排放管上均连接有清洗液回收装置。
通过使用本发明所述的晶圆清洗液回收装置，能够有效的对各种晶圆清洗液进行单独收集和排放，降低了各种清洗液之间发生化学反应的可能性，减少了对排放管造成的损坏，有效的提高了排放管的使用寿命和安全性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为现有技术中晶圆清洗液回收装置整体剖面结构示意图；
图2为本发明中实施例晶圆清洗液回收装置整体剖面结构示意图。
附图中各标记表示如下：
10′：反应仓、20′：回收管；
10：回收单元、11：第一回收槽、12：第二回收槽、13：第三回收槽、14：侧板、15：顶板、16：底板、17：定位块；
20：升降单元、21：步进马达、22：螺杆；
30：集液槽；
40：旋转支架；
51：第一排放管、52：第二排放管、53：第三排放管、54：第四排放管。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开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能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图2为本发明中实施例晶圆清洗液回收装置整体剖面结构示意图。如图2所示，本实施例中的晶圆清洗液回收装置，包括回收单元10、升降单元20和排放单元。
回收单元10包括多个沿竖直方向连续设置的环形回收槽，多个回收槽分别用于收集不同的晶圆清洗液。
升降单元20用于控制回收单元10沿竖直方向进行移动，从而将回收单元10上的多个回收槽分别用于对不同的晶圆清洗液进行回收。
排放单元包括多个排放管，多个排放管分别与多个回收槽的内部相通连接，用于排放不同的晶圆清洗液。
本实施例中，回收单元10包括同等大小的第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13。第一回收槽11、第二回收12和第三回收槽13自上而下依次同轴设置。
根据晶圆清洗液的种类不同，对应设置不同晶圆清洗液的回收槽。本实施例中的晶圆清洗液包括一种酸溶液、一种碱溶液和去离子水。因此，为了区别回收各种晶圆清洗液，对应设置三个回收槽对晶圆清洗液进行回收。其中，第一回收槽11用于对离子水的回收，第二回收槽12用于碱溶液的回收，第三回收槽13用于酸溶液的回收。通过设置第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13，分别对不同种类的晶圆清洗液进行回收，降低了晶圆清洗液之间的混合并发生反应的可能性，提高了各回收槽内的工作环境。
其中，第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13中的任一个均包括侧板14、顶板15和底板16。第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13的侧板14相互连接形成圆筒状结构。第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13的顶板15和底板16均为截头圆锥状结构。
其中，由于第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13自上而下依次同轴设置。第一回收槽11的底板作为第二回收槽12的顶板，第二回收槽12的底板作为第三回收槽13的顶板。顶板15和底板16均设计为去顶圆锥状结构有利于防止晶圆清洗液发生溅射，并通过晶圆清洗液自身的重力作用回落到各回收槽靠近侧板14的底部位置，有利于对晶圆清洗液进行回收。
如图2所示，本实施例中的升降单元20包括步进电机21和螺杆22。螺杆22与步进电机21的输出端相连，回收单元10的外侧壁上设有能够与螺杆22相匹配的连接伸出端，当步进电机21带动螺杆22进行转动时，伸出端能够带动回收单元10沿竖直方向进行移动。
在晶圆清洗过程中，晶圆通过旋转支架40固定于回收单元10的内部。将晶圆清洗液喷射在晶圆的上表面。随着晶圆的转动，晶圆上表面的清洗液在离心力的作用下，沿晶圆表面向外扩散。为了完成对不同种类的晶圆清洗液进行单独回收，需要不断地调整回收单元10的高度，使晶圆的上表面刚好与各回收槽的槽口相对齐。在第三回收槽13的侧板14的外侧面靠近底部的位置设置一伸出端，该伸出端能够与螺杆22相互耦合，形成蜗轮蜗杆结构。当步进电机21发生转动时，螺杆22随步进电机21共同转动。伸出端随螺杆22的转动完成竖直方向的上下运动，从而对第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13的高度进行调节，完成对各自对应的晶圆清洗液的进行回收。
进一步地，排放单元包括第一排放管51、第二排放管52和第三排放管53。第一排放管51与第一回收槽11的内部相通连接，用于对去离子水的回收。第二排放管52与第二回收槽12的内部相通连接，用于对酸溶液的回收。第三排放管53与第三回收槽13的内部相通连接，用于对碱溶液的回收。
由于在对晶圆清洗液的回收过程中，需要不断的改变回收单元10的高度。因此，为了配合回收单元10的高度调节，完成对晶圆清洗液的回收过程，本实施例中的第一排放管51、第二排放管52和第三排放管53均为软管。
进一步地，为了更加准确的控制第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13的高度，还设有第一传感器。对应的，在第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13中的任一个的侧板14的外侧面上均设有定位块17，第一传感器能够通过采集定位块17的位置控制回收单元10的移动。
虽然步进电机21能够准确的控制回收单元10的升降高度，但为了更加准确可靠的对不同种类的清洗液进行回收，在指定高度上还设有第一传感器。本实施例中的第一传感器为图像传感器。以控制第一回收槽11对晶圆清洗液进行回收为例，当步进电机21控制回收单元10运动，使第一回收槽11与晶圆的上表面相对齐时，图像传感器能够采集到定位块17的信息，确保第一回收槽11达到指定高度。如果在控制回收单元10升降过程中，步进电机21的控制发生错误，或者螺杆22与伸出端之间发生磨损，导致第一回收槽11达不到要求高度，则图像传感器检测不到固定块17的信息，发出报警，提醒操作者对回收装置进行检测和维修，保证对各晶圆清洗液的单独回收。
进一步地，本实施例中的晶圆清洗液回收装置还包括集液槽30。集液槽30设于回收单元10的底部，用于收集未被第一回收槽11、第二回收槽12和第三回收槽13收集的晶圆清洗液。
在晶圆清洗液的回收过程中，当晶圆转动减缓，晶圆清洗液受到的离心力不足或其他情况导致的晶圆清洗液未准确的到达回收槽中，为了防止晶圆清洗液对环境造成污染，在回收单元10的底部设置集液槽30。集液槽30将未被各回收槽收集的晶圆清洗液进行收集，统一进行处理。
进一步地，集液槽30的底部设有第二传感器31和第四排放管54。第二传感器31用于检测集液槽30内是否存在晶圆清洗液并控制第四排放管54进行开启。
当集液槽30内存在晶圆清洗液时，第二传感器31能够根据设定值控制第四排放管54的开启，从而对集液槽30内的晶圆清洗液进行回收或排放。
进一步地，为了提高资源的利用率，在第一排放管51、第二排放管52和第三排放管53上均连接有清洗液回收装置。
根据生产的需要，对于成本较高且可以回收利用的晶圆清洗液，在对应管路上设置清洗液回收装置，进行回收后的晶圆清洗液可重复使用。当然，也可以直接将晶圆清洗液排放到废液槽中。
通过使用本发明所述的晶圆清洗液回收装置，能够有效的对各种晶圆清洗液进行单独收集和排放，降低了各种清洗液之间发生化学反应的可能性，减少了对排放管造成的损坏，有效的提高了排放管的使用寿命和安全性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.晶圆清洗液回收装置，其特征在于，包括：
回收单元，所述回收单元包括多个沿竖直方向连续设置的环形回收槽，多个所述回收槽分别用于收集不同的晶圆清洗液；
升降单元，所述升降单元用于控制所述回收单元沿竖直方向进行移动，从而将所述回收单元上的多个所述回收槽分别用于对不同的晶圆清洗液进行回收；
排放单元，所述排放单元包括多个排放管，多个所述排放管分别与多个所述回收槽的内部相通连接，用于排放不同的晶圆清洗液。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，多个所述回收槽分别为尺寸相同或不同的第一回收槽、第二回收槽和第三回收槽，所述第一回收槽、所述第二回收和所述第三回收槽自上而下依次同轴设置。
3.根据权利要求2所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽中的任一个均包括侧板、顶板和底板，所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽的所述侧板相互连接形成圆筒状结构，所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽的所述顶板和所述底板均为截头圆锥状结构。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，所述升降单元包括步进电机和螺杆，所述螺杆与所述步进电机的输出端相连，所述回收单元的外侧壁上设有能够与所述螺杆相匹配连接的伸出端，当所述步进电机带动所述螺杆转动时，所述伸出端能够带动所述回收单元沿竖直方向进行移动。
5.根据权利要求2或3所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，多个所述排放管分别为第一排放管、第二排放管和第三排放管，所述第一排放管与所述第一回收槽的内部相通连接，所述第二排放管与所述第二回收槽的内部相通连接，所述第三排放管与所述第三回收槽的内部相通连接。
6.根据权利要求5所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，所述第一排放管、所述第二排放管和所述第三排放管均为软管。
7.根据权利要求2或3所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，还包括第一传感器，所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽中的任一个的所述侧板的外侧面上均设有定位块，所述第一传感器能够通过采集所述定位块的位置控制所述回收单元的移动。
8.根据权利要求2或3所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，还包括集液槽，所述集液槽设于所述回收单元的底部，用于收集未被所述第一回收槽、所述第二回收槽和所述第三回收槽收集的晶圆清洗液。
9.根据权利要求8所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，所述集液槽的底部设有第二传感器和第四排放管，所述第二传感器用于检测所述集液槽内是否存在晶圆清洗液并控制所述第四排放管进行开启。
10.根据权利要求6所述的晶圆清洗液回收装置，其特征在于，所述第一排放管、所述第二排放管和所述第三排放管上均连接有清洗液回收装置。
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