一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于半導體處理系統(tǒng)中對流體處理的【技術領域】，具體地說是一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置，包括：緩沖容器、介質(zhì)容器、超聲波換能器、換能器控制部、總控制部；所述緩沖容器浸入介質(zhì)容器的介質(zhì)中，超聲波換能器安裝于介質(zhì)容器外壁，并與換能器控制部連接；換能器控制部與總控制部連接；其方法包括：總控制部根據(jù)各檢測器的反饋信息控制超聲波換能器和各自動閥使緩沖容器內(nèi)的流體完成脫泡處理。本發(fā)明可以不占用單獨時間進行流體的脫泡，并且工作時緩沖容器內(nèi)壓力恒定，保證出液口的流量恒定，液體供給、氣體排放均為自動控制，本發(fā)明效率高、穩(wěn)定性好、控制方便。
【專利說明】一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置和方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于半導體處理系統(tǒng)中對流體處理的【技術領域】，具體地說是一種流體脫泡裝置，用于壓力范圍為0.1MPa到0.4MPa之間的流體。

【背景技術】
[0002]在半導體處理系統(tǒng)中，在清洗、涂覆光刻膠、顯影、刻蝕等流程中對流體的使用比較頻繁，這些流體中不可避免的會存在一些氣體，在對基板處理的終點端會形成泡沫，這樣就會導致基板處理后質(zhì)量的不穩(wěn)定。尤其是在單晶圓處理工藝過程中，這些終端形成的氣泡對產(chǎn)品的質(zhì)量影響更為嚴重。
[0003]為了提高在這些工藝過程中的產(chǎn)品良率，清除流體內(nèi)的氣體成為一個關鍵的工藝點，也就是流體的脫泡。目前常用的脫泡方式有:
[0004]1.往容器內(nèi)加注液體后，容器密封，然后持續(xù)抽真空一段時間后投入到生產(chǎn)當中；
[0005]2.在這些流體管路中增加緩沖器(BUFFER)，這就可以將混在流體中的氣體清除。
[0006]但是采用了方式I存在一個問題就是效率較低，需要單獨的脫泡時間，會影響生產(chǎn)率；而采用方式2，由于這些流體是在高壓下，因此很多溶解在流體中的氣體無法通過此方式脫去，效果并不好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種自動化程度高的流體脫泡裝置和方法。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0009]一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置，包括:緩沖容器、介質(zhì)容器、超聲波換能器、換能器控制部、總控制部；所述緩沖容器浸入介質(zhì)容器的介質(zhì)中，超聲波換能器安裝于介質(zhì)容器外壁，并與換能器控制部連接；換能器控制部與總控制部連接。
[0010]所述緩沖容器為中空結(jié)構，頂部蓋有密封蓋I，所述密封蓋I的內(nèi)壁為斜面；所述緩沖容器的底部設有密封蓋II，所述密封蓋II的內(nèi)壁為凹面。
[0011]所述密封蓋I中間設有進液口，密封蓋I內(nèi)壁斜面的頂端設有排氣口，密封蓋II中間設有出液口 ；進液口通過自動閥I與供液裝置相連，出液口通過自動閥III與終端連接，排氣口通過自動閥II與排氣系統(tǒng)相連。
[0012]所述緩沖容器的外壁設有檢測器III，所述檢測器III的安裝高度與密封蓋內(nèi)壁斜面的最低端等高，用于檢測流體上液位；所述緩沖容器的出液口設有檢測器II，用于檢測流體下液位。
[0013]所述介質(zhì)容器外壁設有檢測器I，其高度與緩沖容器的密封蓋II同高，用于檢測介質(zhì)下液位。
[0014]所述總控制部分別通過控制部1、控制部I1、控制部III與自動閥1、自動閥I1、自動閥III連接。
[0015]一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡方法，包括以下步驟:
[0016]總控制部通過檢測器II檢測到緩沖容器內(nèi)流體不足時，通過控制控制部I使自動閥I開啟、控制部III將自動閥III關閉，控制部II將自動閥II打開，將緩沖容器內(nèi)氣體排出，同時供液裝置通過自動閥I向緩沖容器加注流體；總控制部通過檢測器III檢測到緩沖容器內(nèi)流體已達到設定位置時，控制自動閥1、自動閥I1、自動閥III關閉，進入如下工作狀態(tài)；
[0017]總控制部通過控制換能器控制部控制超聲波換能器工作，并控制控制部I打開自動閥I，控制部III打開自動閥III;供液裝置驅(qū)動流體進入緩沖容器經(jīng)過超聲波脫泡后通過自動閥III到工作終端。
[0018]當總控制部通過檢測器I檢測到介質(zhì)容器中介質(zhì)不足時，通過控制各個控制部將換能器和自動閥關閉，待介質(zhì)加注完成后，再重新切換到工作狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是:
[0020]1.本發(fā)明可以不占用單獨的脫泡時間的情況下實現(xiàn)流體的脫泡，流體的壓力流量穩(wěn)定；流體性質(zhì)不發(fā)生改變。
[0021]2.本發(fā)明采用多個自動閥和檢測器，結(jié)構簡單，自動化程度高。
[0022]3.本發(fā)明的緩沖容器中密封蓋的結(jié)構，上蓋為楔形，可防止液體從排氣口溢出；下蓋為凹形，利于液體流出，且不容易堆積液體。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構圖；
[0024]圖2為本發(fā)明中緩沖容器的剖視圖；
[0025]其中:1為供液裝置，2為自動閥I，3為控制部I，4為自動閥11，5為控制部Π，6為緩沖容器，7為介質(zhì)容器，8為檢測器I，9為控制部III，10為自動閥III，11為檢測器II，12為總控制部，13為換能器控制部，14為超聲波換能器，15為檢測器III，16為密封蓋I，17為密封蓋II。

【具體實施方式】
:
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明僅涉及到半導體處理系統(tǒng)中流體管路部分，即僅對流體做脫泡處理，這些流體通常為:清洗液、去離子水、光刻膠、顯影液、去邊液、刻蝕液，但不局限于此，任何應用于半導體處理系統(tǒng)的流體，壓力范圍介于0.1MPa到0.4MPa之間均可用此裝置做脫泡處理。
[0028]一種半導體處理系統(tǒng)中流體脫泡裝置，包括緩沖容器6、介質(zhì)容器7、超聲波換能器14、換能器控制部13，其中所述的緩沖容器6浸入介質(zhì)容器7的介質(zhì)中，緩沖容器6的底面與介質(zhì)容器7底面間留有空隙；緩沖容器6通過自動閥12與供液裝置I相連，緩沖容器6通過自動閥II 4與排氣系統(tǒng)相連，緩沖容器6通過自動閥III 10與工作終端(如噴嘴等)相連。
[0029]如圖2所示，本發(fā)明的緩沖容器6的結(jié)構為圓筒狀，但不局限于此。緩沖容器6有三個接口，分別為進液口、出液口和排氣口。其中頂部為進液口和排氣口，進液口延伸至緩沖容器6內(nèi)的下半部，頂部密封蓋16的形狀為楔形，排氣口位于楔形的頂部；底部為出液口，底部密封蓋17的形狀為凹形，出液口位于凹形的谷底。這種結(jié)構更有利于流體的脫泡和保證排氣口不會有液體溢出。
[0030]如圖1所示，緩沖容器6有三個接口，分別為進液口、出液口和排氣口，進液口與自動閥12相連，出液口與自動閥III10相連，排氣口與自動閥II 4相連。緩沖容器6有兩個檢測器用來檢測液位，其中檢測器III15安裝位置與頂部密封蓋16內(nèi)壁斜面最低端同等高度，用于檢測上液位，檢測器II 11設置于出液口處，用于檢測下液位。介質(zhì)容器7外壁設有一個檢測器18，其安裝位置與緩沖容器6底部密封蓋17位置同高，用來檢測下液位。自動閥12由控制部13控制；所述自動閥II 4由控制部II 5控制；自動閥III10由控制部III9控制。超聲波換能器14以及檢測器和控制部均由總控制部12控制。
[0031]總控制部12采用工控機，用于接收各檢測器的信號和控制各控制部，通過控制各自動閥實現(xiàn)流體的脫泡，并將脫泡后的流體送達工作終端；換能器控制部13用于控制超聲波換能器。自動閥12、自動閥II 4、自動閥III10分別采用截止閥；上述自動閥對應的控制部均采用自動電磁閥；檢測器18、檢測器II 11、檢測器III 15均采用液位傳感器。
[0032]本發(fā)明的具體工作方式為:
[0033]1.注液排氣狀態(tài):當檢測器II 11檢測到緩沖容器6內(nèi)流體不足時，會將信號傳遞給總控制部12，這時總控制部12會對各控制部發(fā)信號，其中控制部I 3控制下的自動閥I 2處于開啟狀態(tài)，控制部III9將自動閥III10關閉，控制部II 5將自動閥II 4打開，可將緩沖容器6內(nèi)氣體排出，這時供液裝置1將通過自動閥I 2向緩沖容器6加注流體，當檢測器III15檢測到流體已達到合適的位置時，會將信號傳遞給總控制部12，總控制部12將信號傳遞給各個控制部，各個控制部將相應的自動閥關閉，等待工作狀態(tài)。
[0034]2.工作狀態(tài):工作時，總控制部12將信號給換能器控制部13，換能器控制部13控制超聲波換能器14開始工作，同時，控制部I 3打開自動閥I 2，控制部III9打開自動閥III 10，在供液裝置1的驅(qū)動下，流體進入緩沖容器6經(jīng)過超聲波脫泡后通過自動閥III 10到工作終端；在工作過程中，自動閥I 2和自動閥III10處于開啟狀態(tài)，自動閥II 4處于關閉狀態(tài)。
[0035]3.注入介質(zhì)狀態(tài):當檢測器I 8檢測到介質(zhì)容器7中介質(zhì)量不足時，會將信號傳遞給總控制部12，總控制部12將信號分別傳遞給各個控制部，各個控制部將換能器和自動閥關閉，待介質(zhì)加注完成后，再重新切換到工作狀態(tài)。
【權利要求】
1.一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置，其特征在于包括:緩沖容器(6)、介質(zhì)容器(7)、超聲波換能器(14)、換能器控制部(13)、總控制部(12);所述緩沖容器(6)浸入介質(zhì)容器(7)的介質(zhì)中，超聲波換能器(14)安裝于介質(zhì)容器(7)外壁，并與換能器控制部(13)連接；換能器控制部(13)與總控制部(12)連接。
2.按權利要求1所述的一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置，其特征在于:所述緩沖容器(6)為中空結(jié)構，頂部蓋有密封蓋I (16)，所述密封蓋I (16)的內(nèi)壁為斜面；所述緩沖容器(6)的底部設有密封蓋II (17)，所述密封蓋II (17)的內(nèi)壁為凹面。
3.按權利要求2所述的一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置，其特征在于:所述密封蓋I (16)中間設有進液口，密封蓋I (16)內(nèi)壁斜面的頂端設有排氣口，密封蓋II (17)中間設有出液口 ；進液口通過自動閥I (2)與供液裝置(1)相連，出液口通過自動閥111(10)與終端連接，排氣口通過自動閥II (4)與排氣系統(tǒng)相連。
4.按權利要求1所述的一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置，其特征在于:所述緩沖容器(6)的外壁設有檢測器111(15)，所述檢測器111(15)的安裝高度與密封蓋(16)內(nèi)壁斜面的最低端等高，用于檢測流體上液位；所述緩沖容器(6)的出液口設有檢測器II (11)，用于檢測流體下液位。
5.按權利要求1所述的一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置，其特征在于:所述介質(zhì)容器(7)外壁設有檢測器I (8)，其高度與緩沖容器(6)的密封蓋II (17)同高，用于檢測介質(zhì)下液位。
6.按權利要求1所述的一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡裝置，其特征在于:所述總控制部(12 )分別通過控制部I (3 )、控制部II (5 )、控制部III (9 )與自動閥I (2 )、自動閥II(4)、自動閥III(10)連接。
7.按權利要求1所述的一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡方法，其特征在于包括以下步驟: 總控制部(12)通過檢測器II (11)檢測到緩沖容器(6)內(nèi)流體不足時，通過控制控制部I (3)使自動閥I (2)開啟、控制部111(9)將自動閥111(10)關閉，控制部II (5)將自動閥II(4)打開，將緩沖容器(6)內(nèi)氣體排出，同時供液裝置(1)通過自動閥I (2)向緩沖容器(6)加注流體；總控制部(12)通過檢測器111(15)檢測到緩沖容器(6)內(nèi)流體已達到設定位置時，控制自動閥I (2)、自動閥II (4)、自動閥111(10)關閉，進入如下工作狀態(tài)； 總控制部(12)通過控制換能器控制部(13)控制超聲波換能器(14)工作，并控制控制部I (3)打開自動閥I (2)，控制部111(9)打開自動閥111(10);供液裝置(1)驅(qū)動流體進入緩沖容器(6)經(jīng)過超聲波脫泡后通過自動閥III(10)到工作終端。
8.按權利要求7所述的一種半導體處理系統(tǒng)中的流體脫泡方法，其特征在于包括以下步驟: 當總控制部(12)通過檢測器I (8)檢測到介質(zhì)容器(7)中介質(zhì)不足時，通過控制各個控制部將換能器和自動閥關閉，待介質(zhì)加注完成后，再重新切換到工作狀態(tài)。
【文檔編號】H01L21/67GK104415579SQ201310368461
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權日:2013年8月20日
【發(fā)明者】程虎 申請人:沈陽芯源微電子設備有限公司