氣泡清洗系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氣泡清洗系統(tǒng)及方法，通過采用用于增壓的氣體通入清洗液容器中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)清洗液容器內(nèi)加壓的目的，通過采用調(diào)節(jié)PH值的氣體通入清洗液溶液中，來調(diào)節(jié)清洗液溶液中清洗液的PH值，避免晶圓表面在清洗過程中產(chǎn)生的靜電對(duì)晶圓造成的損傷，也即是調(diào)節(jié)PH值的氣體具有中和晶圓表面在清洗過程中產(chǎn)生的靜電的作用；并且，用于增壓的氣體進(jìn)入清洗液中，使清洗液中充滿氣泡，這樣從出水管道出來的充滿氣泡的清洗液噴射在晶圓上，既可以減少對(duì)晶圓表面圖案的損傷，又可以提高顆粒去除效率。
【專利說明】
氣泡清洗系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及集成電路清洗工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣泡清洗系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前清洗工藝中去除顆粒的清洗技術(shù)大體上分為三類:(I)傳統(tǒng)的nozzle噴射藥液利用化學(xué)試劑的化學(xué)性去除顆粒，如SCI的清洗技術(shù)；(2)兆聲波的清洗，利用兆聲波換能器的高速震動(dòng)在液體中激發(fā)起壓力波從而產(chǎn)生空穴和聲流而實(shí)現(xiàn)顆粒的去除；(3)霧滴噴射技術(shù)，利用微納米級(jí)的液滴噴射到wafer表面的液膜上，引起液膜的擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)顆粒的去除。
[0003]然而，采用化學(xué)藥液清洗的過程中，需要采用大量的化學(xué)藥液例如SCI清洗，大量的化學(xué)藥液會(huì)對(duì)晶圓表面的圖案產(chǎn)生腐蝕損傷還增大了成本;而兆聲波和霧滴噴射技術(shù)是通過物理的方法去除顆粒，沒有引進(jìn)化學(xué)藥液，可以避免對(duì)圖案化的晶圓造成損傷;其中，兆聲波清洗是一種高能的清洗方法，對(duì)顆粒的去除效果明顯，同時(shí)也對(duì)圖案造成損傷，但是目前兆聲波清洗主要應(yīng)用在大尺寸的圖案化的晶圓上如0.18之上的或是空白晶圓(blankwafer)上，應(yīng)用范圍小。霧滴清洗技術(shù)對(duì)圖案損傷小，但是對(duì)顆粒的去除效率沒有兆聲波的效果好。
[0004]因此，急需研究對(duì)圖案損傷小且顆粒的去除效率高的清洗技術(shù)，從而提高清洗工藝效率，進(jìn)一步提高器件的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種氣泡清洗系統(tǒng)及方法，利用氣泡的破碎去除顆粒，還避免對(duì)晶圓表面的損傷。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種氣泡清洗系統(tǒng)，其包括:
[0007]清洗液管道，與清洗液容器相連，用于向清洗液容器中通入清洗液，清洗液管道上具有第一氣動(dòng)閥；
[0008]清洗液容器，清洗液經(jīng)清洗液管道進(jìn)入清洗液容器中；清洗液容器的側(cè)壁上從上到下依次設(shè)置有高液位傳感器和低液位傳感器;所述高液位傳感器和所述低液位傳感器分別與所述第一氣動(dòng)閥相電連；當(dāng)所述清洗液容器中的清洗液的水位位于所述低液位傳感器所在位置時(shí)，低液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，使清洗液通入清洗液容器中；當(dāng)所述清洗液容器中的清洗液的水位上升到所述高液位傳感器所在位置時(shí)，高液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入清洗液；
[0009]PH調(diào)節(jié)氣體管道，與清洗液容器相連，用于向清洗液容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體，從而來調(diào)整清洗液容器內(nèi)的清洗液的PH值;在PH調(diào)節(jié)氣體管道上設(shè)置有第二氣動(dòng)閥；
[0010]增壓氣體管道，與清洗液容器相連，用于向清洗液容器中通入用于增壓的氣體來增加清洗液容器內(nèi)的壓力;在增壓氣體管道上設(shè)置有第三氣動(dòng)閥；
[0011]壓力儀，設(shè)置在清洗液容器的頂部，與第三氣動(dòng)閥相電連;壓力儀檢測(cè)清洗液容器內(nèi)的壓力，通過設(shè)定清洗液容器內(nèi)的壓力安全范圍，當(dāng)所檢測(cè)的壓力降低且低于該壓力安全范圍時(shí)，向第三氣動(dòng)閥反饋開啟信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，用于增壓的通入清洗液容器中，以調(diào)整清洗液容器內(nèi)的壓力；當(dāng)所檢測(cè)的壓力在所述壓力安全范圍內(nèi)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向所述第三氣動(dòng)閥反饋關(guān)閉信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入用于增壓的氣體；
[0012]泄壓閥，位于清洗液容器的頂部，與壓力儀相電連，當(dāng)壓力儀檢測(cè)的清洗液容器中的壓力超過所述壓力安全范圍時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送開啟信號(hào)，泄壓閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)打開，從而減小清洗液容器中的壓力；當(dāng)壓力儀檢測(cè)的壓力位于所述壓力安全范圍時(shí)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，泄壓閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉;并且，泄壓閥和第二啟動(dòng)閥的不能同時(shí)開啟；
[0013]電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x，用于檢測(cè)清洗液的PH值;其位于清洗液容器的側(cè)壁下方部分，與第二氣動(dòng)閥相電連，通過設(shè)定清洗液容器中清洗液的PH值安全范圍，當(dāng)電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x所檢測(cè)的清洗液的PH值低于所述PH值安全范圍時(shí)，向第二氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，調(diào)節(jié)PH值的氣體通入清洗液容器中，以調(diào)整清洗液的PH值;當(dāng)所檢測(cè)的清洗液的PH值位于所述PH值安全范圍內(nèi)或等于所述PH值安全范圍的最大值時(shí)，電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x向第二氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向二氧化碳水容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體；
[0014]出水管道，與清洗液容器相連;其中，
[0015]通過向清洗液容器中通入用于增壓的氣體和調(diào)節(jié)PH值的氣體從而使得清洗液溶液中清洗液中充滿氣泡;該充滿氣泡的清洗液從清洗液容器中出來經(jīng)出水管道噴射到晶圓上。
[0016]優(yōu)選地，所述用于調(diào)節(jié)PH值的氣體為二氧化碳?xì)怏w。
[0017]優(yōu)選地，所述清洗液為二氧化碳水。
[0018]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括二氧化碳水發(fā)生裝置，其具有超純水管道和二氧化碳?xì)怏w管道;超純水管道向二氧化碳發(fā)生裝置中輸入超純水;二氧化碳?xì)怏w管道向二氧化碳發(fā)生裝置中輸入二氧化碳?xì)怏w，從而二氧化碳水發(fā)生裝置生成二氧化碳水，且通過清洗液管道與清洗液容器相連。
[0019]優(yōu)選地，所述PH調(diào)節(jié)氣體管道中通入的為二氧化碳?xì)怏w，其具有兩個(gè)支路，一個(gè)支路清洗液容器相連，用于向清洗液容器中通入調(diào)節(jié)PH值的二氧化碳?xì)怏w，另一個(gè)支路與所述二氧化碳?xì)怏w管道相連，用于向二氧化碳水發(fā)生裝置中通入二氧化碳?xì)怏w。
[0020]優(yōu)選地，所述出水管道的出水口與所述晶圓之間的距離為5?20mm。
[0021]優(yōu)選地，所述出水管道的出水口位于所述晶圓的中心區(qū)域的上方。
[0022]優(yōu)選地，所述出水管道為多個(gè)。
[0023]優(yōu)選地，所述用于增壓的氣體為惰性氣體。
[0024]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述的系統(tǒng)進(jìn)行的氣泡清洗方法，其包括:
[0025]通過所述清洗液管道向清洗液容器中通入清洗液；
[0026]清洗液經(jīng)清洗液管道進(jìn)入清洗液容器中；其中，當(dāng)所述清洗液容器中的清洗液的水位位于所述低液位傳感器所在位置時(shí)，低液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，使清洗液通入清洗液容器中；當(dāng)所述清洗液容器中的清洗液的水位上升到所述高液位傳感器所在位置時(shí)，高液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入清洗液；
[0027]通過PH調(diào)節(jié)氣體管道向清洗液容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體，從而來調(diào)整清洗液容器內(nèi)的清洗液的PH值；
[0028]通過增壓氣體管道向清洗液容器中通入用于增壓的氣體，從而來增加清洗液容器內(nèi)的壓力；
[0029]壓力儀檢測(cè)清洗液容器內(nèi)的壓力;通過設(shè)定清洗液容器內(nèi)的壓力安全范圍，當(dāng)所檢測(cè)的壓力降低且低于該壓力安全范圍時(shí)，向第三氣動(dòng)閥反饋開啟信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，用于增壓的氣體通入清洗液容器中以增加清洗液容器內(nèi)的壓力；當(dāng)所檢測(cè)的壓力在所述壓力安全范圍內(nèi)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向所述第三氣動(dòng)閥反饋關(guān)閉信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入用于增壓的氣體;當(dāng)壓力儀檢測(cè)的清洗液容器中的壓力超過所述壓力安全范圍時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送開啟信號(hào)，泄壓閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)打開，從而減小清洗液容器中的壓力；當(dāng)壓力儀檢測(cè)的壓力位于所述壓力安全范圍時(shí)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，泄壓閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉；并且，泄壓閥和第二啟動(dòng)閥的不能同時(shí)開啟；
[0030]電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x檢測(cè)清洗液的PH值;其中，通過設(shè)定清洗液容器中清洗液的PH值安全范圍，當(dāng)電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x所檢測(cè)的清洗液的PH值低于所述PH值安全范圍時(shí)，向第二氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，調(diào)節(jié)PH值的氣體通入清洗液容器中，以調(diào)整清洗液的PH值；當(dāng)所檢測(cè)的清洗液的PH值位于所述PH值安全范圍內(nèi)或等于所述PH值安全范圍的最大值時(shí)，電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x向第二氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向二氧化碳水容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體；
[0031]從清洗液容器中出來的清洗液經(jīng)出水管道噴射到晶圓上;其中，
[0032]通過向清洗液容器中通入用于增壓的氣體和調(diào)節(jié)PH值的氣體從而使得清洗液溶液中清洗液中充滿氣泡;該充滿氣泡的清洗液從清洗液容器中出來經(jīng)出水管道噴射到晶圓上。
[0033]本發(fā)明的氣泡清洗系統(tǒng)及方法，通過采用用于增壓的氣體通入清洗液容器中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)清洗液容器內(nèi)加壓的目的，通過采用調(diào)節(jié)PH值的氣體通入清洗液溶液中，來調(diào)節(jié)清洗液溶液中清洗液的PH值，避免晶圓表面在清洗過程中產(chǎn)生的靜電對(duì)晶圓造成的損傷，也即是調(diào)節(jié)PH值的氣體具有中和晶圓表面在清洗過程中產(chǎn)生的靜電的作用;并且，用于增壓的氣體進(jìn)入清洗液中，使清洗液中充滿氣泡，這樣從出水管道出來的充滿氣泡的清洗液噴射在晶圓上，既可以減少對(duì)晶圓表面圖案的損傷，又可以提高顆粒去除效率。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的氣泡清洗系統(tǒng)的方塊圖
[0035]圖2為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的氣泡清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]圖3為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的氣泡清洗方法的流程示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0038]本發(fā)明的氣泡清洗系統(tǒng)，通過增壓氣體管道向清洗液容器內(nèi)施加壓力，通過PH調(diào)節(jié)氣體管道來調(diào)節(jié)清洗液容器中的清洗液的PH值，從而得到充滿氣泡的且具有合適PH值的清洗液來清洗晶圓表面。
[0039]以下結(jié)合附圖1-3和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說明本實(shí)施例的目的。
[0040]請(qǐng)參閱圖1-2，本實(shí)施例中，氣泡清洗系統(tǒng)包括:
[0041]清洗液管道A，與清洗液容器19相連，用于向清洗液容器19中通入清洗液，清洗液管道A上具有第一氣動(dòng)閥28;本實(shí)施例中，清洗液為二氧化碳水;較佳的，清洗液管道上依次具有第一啟動(dòng)閥28、過濾器27和單向閥26，清洗液流經(jīng)過第一氣動(dòng)閥28、過濾器27和單向閥26后進(jìn)入清洗液容器19中；本系統(tǒng)還可以包括二氧化碳水發(fā)生裝置23，其具有超純水管道B和二氧化碳?xì)怏w管道C;超純水管道B向二氧化碳發(fā)生裝置23中輸入超純水(ultra water);二氧化碳?xì)怏w管道C向二氧化碳發(fā)生裝置23中輸入二氧化碳?xì)怏w，從而二氧化碳水發(fā)生裝置23生成二氧化碳水，且二氧化碳水發(fā)生裝置23與清洗液管道A相連，通過清洗液管道A與清洗液容器29相連;這里，超純水管道B上具有手閥25，通過開啟手閥25使超純水通入二氧化碳發(fā)生裝置23中；二氧化碳?xì)怏w管道C上可以具有壓力表，用于監(jiān)測(cè)二氧化碳?xì)怏w管道C中的氣體壓力。
[0042 ] 清洗液容器19，清洗液經(jīng)清洗液管道A進(jìn)入清洗液容器19中；清洗液容器19的側(cè)壁上從上到下依次設(shè)置有高液位傳感器16和低液位傳感器18;高液位傳感器16和低液位傳感器18分別與第一氣動(dòng)閥28相電連;當(dāng)清洗液容器19中的清洗液的水位位于低液位傳感器18所在位置時(shí)，低液位傳感器18向第一氣動(dòng)閥28發(fā)送開啟信號(hào)，第一氣動(dòng)閥28接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，使清洗液通入清洗液容器19中；當(dāng)清洗液容器19中的清洗液的水位上升到高液位傳感器16所在位置時(shí)，高液位傳感器16向第一氣動(dòng)閥28發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第一氣動(dòng)閥28接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器19中通入清洗液;較佳的，高液位傳感器16和低液位傳感器18常態(tài)為關(guān)閉狀態(tài);清洗液容器19的側(cè)壁上且在高液位傳感器16和低液位傳感器18之間的位置還設(shè)置有中間液位傳感器17，該中間液位傳感器17為警示位，中間液位傳感器17檢測(cè)到清洗液位于中間液位時(shí)，控制啟動(dòng)高液位傳感器16和低液位傳感器18，預(yù)示著將要開始通入清洗液了，此時(shí)，高液位傳感器16和低液位傳感器18轉(zhuǎn)變?yōu)殚_啟狀態(tài)。
[0043]PH調(diào)節(jié)氣體管道D，與清洗液容器19相連，用于向清洗液容器19中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體，從而來調(diào)整清洗液容器19內(nèi)的清洗液的PH值;在PH調(diào)節(jié)氣體管道D上設(shè)置有第二氣動(dòng)閥4;本實(shí)施例中，用于調(diào)節(jié)PH值的氣體為二氧化碳?xì)怏w;PH調(diào)節(jié)氣體管道D中通入二氧化碳?xì)怏w，其具有兩個(gè)支路，一個(gè)支路D2與清洗液容器19相連，用于向清洗液容器19中通入調(diào)節(jié)PH值的二氧化碳?xì)怏w，另一個(gè)支路Dl與二氧化碳?xì)怏w管道C相連，用于向二氧化碳水發(fā)生裝置23中通入二氧化碳?xì)怏w;這里，PH調(diào)節(jié)氣體管道D上具有總手閥1、總壓力表2，在其通向二氧化碳水發(fā)生裝置23的支路Dl上具有分壓力表22，在其通向清洗液容器19的支路D2上依次具有分壓力表3、第二自動(dòng)閥4、過濾器5、單向閥6;
[0044]增壓氣體管道E，與清洗液容器19相連，用于向清洗液容器19中通入用于增壓的氣體來增加清洗液容器19內(nèi)的壓力；在增壓氣體管道E上設(shè)置有第三氣動(dòng)閥9;用于增壓的氣體為惰性氣體，較佳的，為氮?dú)?較佳的，增壓氣體管道E上依次設(shè)置有手閥7、壓力表8、第三自動(dòng)閥9、過濾器1和單向閥11;
[0045]壓力儀12，設(shè)置在清洗液容器19的頂部，與第三氣動(dòng)閥9相電連;壓力儀12檢測(cè)清洗液容器19內(nèi)的壓力，通過設(shè)定清洗液容器19內(nèi)的壓力安全范圍，這里，清洗液容器19內(nèi)的壓力安全范圍可以為30?40psi;當(dāng)所檢測(cè)的壓力降低且低于該壓力安全范圍時(shí)，壓力儀12向第三氣動(dòng)閥9反饋開啟信號(hào)，第三氣動(dòng)閥9接收到反饋的開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，用于增壓的通入清洗液容器19中，以調(diào)整清洗液容器19內(nèi)的壓力；當(dāng)所檢測(cè)的壓力在壓力安全范圍內(nèi)或等于壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀19向第三氣動(dòng)閥9反饋關(guān)閉信號(hào)，第三氣動(dòng)閥9接收到反饋的關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器19中通入用于增壓的氣體；
[0046]泄壓閥24，位于清洗液容器19的頂部，與壓力儀12相電連，當(dāng)壓力儀12檢測(cè)的清洗液容器19中的壓力超過上述壓力安全范圍時(shí)，壓力儀12向泄壓閥24發(fā)送開啟信號(hào)，泄壓閥24接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)打開，從而減小清洗液容器19中的壓力；當(dāng)壓力儀12檢測(cè)的壓力位于上述壓力安全范圍時(shí)或等于上述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀12向泄壓閥24發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，泄壓閥24接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉；并且，泄壓閥24和第三氣動(dòng)閥9的不能同時(shí)開啟；
[0047]電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x20，包括電導(dǎo)率測(cè)量部件201和PH值測(cè)量部件202，用于檢測(cè)清洗液容器19內(nèi)的清洗液的PH值;其位于清洗液容器19的側(cè)壁下方部分，與第二氣動(dòng)閥4相電連，通過設(shè)定清洗液容器19中清洗液的PH值安全范圍，這里，清洗液容器19中清洗液可以為弱酸性的，PH值安全范圍可以為大于等于6且小于7;當(dāng)電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x20所檢測(cè)的清洗液的PH值低于PH值安全范圍時(shí)，電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x20向第二氣動(dòng)閥4發(fā)送開啟信號(hào)，第二氣動(dòng)閥4接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，調(diào)節(jié)PH值的氣體通入清洗液容器19中，以調(diào)整清洗液的PH值；當(dāng)所檢測(cè)的清洗液的PH值位于PH值安全范圍內(nèi)或等于PH值安全范圍的最大值時(shí)，電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x20向第二氣動(dòng)閥4發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第二氣動(dòng)閥4接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向二氧化碳水容器19中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體；
[0048]出水管道F，與清洗液容器19相連;這里，出水管道F上設(shè)置有針閥13和流量計(jì)14，針閥13用于調(diào)整出水管道的流量，流量計(jì)14用于檢測(cè)出水管道F中的流量;其中，
[0049]通過向清洗液容器19中通入用于增壓的氣體和調(diào)節(jié)PH值的氣體從而使得清洗液溶液中清洗液中充滿氣泡;最后，將合適PH值的充滿氣泡的清洗液從清洗液容器19中出來經(jīng)出水管道噴射到晶圓15上；較佳的，出水管道F的出水口 29與晶圓15之間的距離為5?20mm，出水管道F的出水口 29可以位于晶圓15的中心區(qū)域的上方;并且，出水管道F可以為一個(gè)或?yàn)槎鄠€(gè)，多個(gè)出水管道F可以分別連接于不同的工藝腔室中。
[0050]本實(shí)施例中還提供了一種根據(jù)上述的系統(tǒng)進(jìn)行的氣泡清洗方法，包括:[0051 ] 步驟O1:通過清洗液管道向清洗液容器中通入清洗液;清洗液經(jīng)清洗液管道進(jìn)入清洗液容器中；
[0052]具體的，開啟手動(dòng)閥；當(dāng)清洗液容器中的清洗液的水位位于低液位傳感器所在位置時(shí)，低液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，使清洗液通入清洗液容器中；當(dāng)清洗液容器中的清洗液的水位上升到所述高液位傳感器所在位置時(shí)，高液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入清洗液;需要說明的是，只需在工藝開始時(shí)開始手動(dòng)閥；清洗過程中，手動(dòng)閥一直處于開啟狀態(tài);而低液位傳感器和高液位傳感器實(shí)時(shí)在探測(cè)并及時(shí)向清洗液容器中通入清洗液。
[0053]步驟02:通過PH調(diào)節(jié)氣體管道向清洗液容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體，從而來調(diào)整清洗液容器內(nèi)的清洗液的PH值；
[0054]步驟03:通過增壓氣體管道向清洗液容器中通入用于增壓的氣體，從而來增加清洗液容器內(nèi)的壓力；
[0055]步驟04:壓力儀檢測(cè)清洗液容器內(nèi)的壓力；
[0056]具體的，通過設(shè)定清洗液容器內(nèi)的壓力安全范圍，當(dāng)所檢測(cè)的壓力降低且低于該壓力安全范圍時(shí)，向第三氣動(dòng)閥反饋開啟信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，用于增壓的氣體通入清洗液容器中以增加清洗液容器內(nèi)的壓力；當(dāng)所檢測(cè)的壓力在所述壓力安全范圍內(nèi)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向所述第三氣動(dòng)閥反饋關(guān)閉信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入用于增壓的氣體；當(dāng)壓力儀檢測(cè)的清洗液容器中的壓力超過所述壓力安全范圍時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送開啟信號(hào)，泄壓閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)打開，從而減小清洗液容器中的壓力；當(dāng)壓力儀檢測(cè)的壓力位于所述壓力安全范圍時(shí)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，泄壓閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉;并且，泄壓閥和第二啟動(dòng)閥的不能同時(shí)開啟；
[0057]步驟05:電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x檢測(cè)清洗液的PH值；
[0058]具體的，通過設(shè)定清洗液容器中清洗液的PH值安全范圍，當(dāng)電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x所檢測(cè)的清洗液的PH值低于所述PH值安全范圍時(shí)，向第二氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，調(diào)節(jié)PH值的氣體通入清洗液容器中，以調(diào)整清洗液的PH值;當(dāng)所檢測(cè)的清洗液的PH值位于所述PH值安全范圍內(nèi)或等于所述PH值安全范圍的最大值時(shí)，電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x向第二氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向二氧化碳水容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體；
[0059 ]步驟06:從清洗液容器中出來的清洗液經(jīng)出水管道噴射到晶圓上；
[0060]具體的，通過向清洗液容器中通入用于增壓的氣體和調(diào)節(jié)PH值的氣體從而使得清洗液溶液中清洗液中充滿氣泡;該充滿氣泡的清洗液從清洗液容器中出來經(jīng)出水管道噴射到晶圓上。在清洗晶圓的過程中，上述過程A、B、C在同時(shí)執(zhí)行;從而在清洗晶圓的過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整清洗液容器內(nèi)的壓力、清洗液的PH值和清洗液的水位。
[0061]需要說明的是，上述實(shí)施例只是一個(gè)示例；上述步驟02和步驟03的先后順序可以調(diào)換，步驟04和步驟05的先后順序可以調(diào)換。并且，在清洗過程中，步驟02、步驟04和步驟05也在同時(shí)進(jìn)行，也就是在清洗晶圓的過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)清洗液的PH值和清洗液容器內(nèi)的壓力，并及時(shí)調(diào)整清洗液的PH值和清洗液容器內(nèi)的壓力；以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)清洗液容器內(nèi)清洗液的位置，并及時(shí)向清洗液容器中補(bǔ)入清洗液。
[0062]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然所述實(shí)施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤(rùn)飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣泡清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括: 清洗液管道，與清洗液容器相連，用于向清洗液容器中通入清洗液，清洗液管道上具有第一氣動(dòng)閥； 清洗液容器，清洗液經(jīng)清洗液管道進(jìn)入清洗液容器中；清洗液容器的側(cè)壁上從上到下依次設(shè)置有高液位傳感器和低液位傳感器;所述高液位傳感器和所述低液位傳感器分別與所述第一氣動(dòng)閥相電連；當(dāng)所述清洗液容器中的清洗液的水位位于所述低液位傳感器所在位置時(shí)，低液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，使清洗液通入清洗液容器中；當(dāng)所述清洗液容器中的清洗液的水位上升到所述高液位傳感器所在位置時(shí)，高液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入清洗液； PH調(diào)節(jié)氣體管道，與清洗液容器相連，用于向清洗液容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體，從而來調(diào)整清洗液容器內(nèi)的清洗液的PH值;在PH調(diào)節(jié)氣體管道上設(shè)置有第二氣動(dòng)閥； 增壓氣體管道，與清洗液容器相連，用于向清洗液容器中通入用于增壓的氣體來增加清洗液容器內(nèi)的壓力;在增壓氣體管道上設(shè)置有第三氣動(dòng)閥； 壓力儀，設(shè)置在清洗液容器的頂部，與第三氣動(dòng)閥相電連;壓力儀檢測(cè)清洗液容器內(nèi)的壓力，通過設(shè)定清洗液容器內(nèi)的壓力安全范圍，當(dāng)所檢測(cè)的壓力降低且低于該壓力安全范圍時(shí)，向第三氣動(dòng)閥反饋開啟信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，用于增壓的通入清洗液容器中，以調(diào)整清洗液容器內(nèi)的壓力；當(dāng)所檢測(cè)的壓力在所述壓力安全范圍內(nèi)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向所述第三氣動(dòng)閥反饋關(guān)閉信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入用于增壓的氣體；泄壓閥，位于清洗液容器的頂部，與壓力儀相電連，當(dāng)壓力儀檢測(cè)的清洗液容器中的壓力超過所述壓力安全范圍時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送開啟信號(hào)，泄壓閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)打開，從而減小清洗液容器中的壓力；當(dāng)壓力儀檢測(cè)的壓力位于所述壓力安全范圍時(shí)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，泄壓閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉；并且，泄壓閥和第三啟動(dòng)閥的不能同時(shí)開啟； 電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x，用于檢測(cè)清洗液的PH值;其位于清洗液容器的側(cè)壁下方部分，與第二氣動(dòng)閥相電連，通過設(shè)定清洗液容器中清洗液的PH值安全范圍，當(dāng)電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x所檢測(cè)的清洗液的PH值低于所述PH值安全范圍時(shí)，向第二氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，調(diào)節(jié)PH值的氣體通入清洗液容器中，以調(diào)整清洗液的PH值；當(dāng)所檢測(cè)的清洗液的PH值位于所述PH值安全范圍內(nèi)或等于所述PH值安全范圍的最大值時(shí)，電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x向第二氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向二氧化碳水容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體； 出水管道，與清洗液容器相連;其中， 通過向清洗液容器中通入用于增壓的氣體和調(diào)節(jié)PH值的氣體從而使得清洗液溶液中清洗液中充滿氣泡;該充滿氣泡的清洗液從清洗液容器中出來經(jīng)出水管道噴射到晶圓上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于調(diào)節(jié)PH值的氣體為二氧化碳?xì)怏w。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述清洗液為二氧化碳水。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括二氧化碳水發(fā)生裝置，其具有超純水管道和二氧化碳?xì)怏w管道;超純水管道向二氧化碳發(fā)生裝置中輸入超純水;二氧化碳?xì)怏w管道向二氧化碳發(fā)生裝置中輸入二氧化碳?xì)怏w，從而二氧化碳水發(fā)生裝置生成二氧化碳水，且通過清洗液管道與清洗液容器相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述PH調(diào)節(jié)氣體管道中通入的為二氧化碳?xì)怏w，其具有兩個(gè)支路，一個(gè)支路清洗液容器相連，用于向清洗液容器中通入調(diào)節(jié)PH值的二氧化碳?xì)怏w，另一個(gè)支路與所述二氧化碳?xì)怏w管道相連，用于向二氧化碳水發(fā)生裝置中通入二氧化碳?xì)怏w。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述出水管道的出水口與所述晶圓之間的距離為5?20mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述出水管道的出水口位于所述晶圓的中心區(qū)域的上方。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述出水管道為多個(gè)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于增壓的氣體為惰性氣體。10.—種根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)進(jìn)行的氣泡清洗方法，其特征在于，包括: 通過所述清洗液管道向清洗液容器中通入清洗液； 清洗液經(jīng)清洗液管道進(jìn)入清洗液容器中；其中，當(dāng)所述清洗液容器中的清洗液的水位位于所述低液位傳感器所在位置時(shí)，低液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，使清洗液通入清洗液容器中；當(dāng)所述清洗液容器中的清洗液的水位上升到所述高液位傳感器所在位置時(shí)，高液位傳感器向第一氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第一氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入清洗液； 通過PH調(diào)節(jié)氣體管道向清洗液容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體，從而來調(diào)整清洗液容器內(nèi)的清洗液的PH值； 通過增壓氣體管道向清洗液容器中通入用于增壓的氣體，從而來增加清洗液容器內(nèi)的壓力； 壓力儀檢測(cè)清洗液容器內(nèi)的壓力；通過設(shè)定清洗液容器內(nèi)的壓力安全范圍，當(dāng)所檢測(cè)的壓力降低且低于該壓力安全范圍時(shí)，向第三氣動(dòng)閥反饋開啟信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，用于增壓的氣體通入清洗液容器中以增加清洗液容器內(nèi)的壓力；當(dāng)所檢測(cè)的壓力在所述壓力安全范圍內(nèi)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向所述第三氣動(dòng)閥反饋關(guān)閉信號(hào)，第三氣動(dòng)閥接收到反饋的關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向清洗液容器中通入用于增壓的氣體；當(dāng)壓力儀檢測(cè)的清洗液容器中的壓力超過所述壓力安全范圍時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送開啟信號(hào)，泄壓閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)打開，從而減小清洗液容器中的壓力；當(dāng)壓力儀檢測(cè)的壓力位于所述壓力安全范圍時(shí)或等于所述壓力安全范圍的最大值時(shí)，壓力儀向泄壓閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，泄壓閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉;并且，泄壓閥和第二啟動(dòng)閥的不能同時(shí)開啟； 電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x檢測(cè)清洗液的PH值；其中，通過設(shè)定清洗液容器中清洗液的PH值安全范圍，當(dāng)電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x所檢測(cè)的清洗液的PH值低于所述PH值安全范圍時(shí)，向第二氣動(dòng)閥發(fā)送開啟信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該開啟信號(hào)后自動(dòng)開啟，調(diào)節(jié)PH值的氣體通入清洗液容器中，以調(diào)整清洗液的PH值；當(dāng)所檢測(cè)的清洗液的PH值位于所述PH值安全范圍內(nèi)或等于所述PH值安全范圍的最大值時(shí)，電導(dǎo)率與PH值測(cè)量?jī)x向第二氣動(dòng)閥發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，第二氣動(dòng)閥接收到該關(guān)閉信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉，停止向二氧化碳水容器中通入調(diào)節(jié)PH值的氣體； 從清洗液容器中出來的清洗液經(jīng)出水管道噴射到晶圓上;其中，通過向清洗液容器中通入用于增壓的氣體和調(diào)節(jié)PH值的氣體從而使得清洗液溶液中清洗液中充滿氣泡;該充滿氣泡的清洗液從清洗液容器中出來經(jīng)出水管道噴射到晶圓上。
【文檔編號(hào)】B08B3/00GK106076926SQ201610444682
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】劉效巖
【申請(qǐng)人】北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司