半导体晶片批处理清洗设备及其化学浴压力控制装置的制作方法

本发明属于半导体批处理设备，具体涉及一种半导体晶片批处理清洗设备及其化学浴压力控制装置。

背景技术：

1、目前半导体制造工艺过程中，通常采用的化学浴可同时处理50片12英寸晶圆的大型浴，现有的化学浴如图1-3所示，通过在该化学浴底部设置两路化学剂供应管路，供应管路上设置多个喷头用于喷洒化学剂，在化学浴中设置有液位传感器用于检测化学浴中的化学剂液位，然而由于该化学浴中沿纵向方向的不同位置的化学剂存在压力差(如侧视图所示)，会造成多片晶圆内蚀刻率和微粒的差异，从而影响半导体晶片的品质。

技术实现思路

1、为了解决因化学剂压力差影响半导体晶片质量的问题，本发明提供了一种适用于半导体晶片批处理清洗设备的化学浴压力控制装置。本发明通过该压力控制装置维持化学浴中化学剂压力一致，从而保证半导体晶片的质量。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种化学浴压力控制装置，包括设置在化学浴底部不同位置的n组化学剂供应管路，以及设置在所述化学浴上侧的n组液面压力传感器；其中，n为大于等于3的正整数；

4、且液面压力传感器与化学剂供应管路一一对应设置；

5、n组液面压力传感器用于检测所述化学浴内部不同位置的压力值；

6、根据检测的所述化学浴内部不同位置的压力值，对化学剂供应管路的化学剂供应流量进行控制，从而将所述化学浴内部压力调节为一致。

7、优选的，本发明的每组所述供应管路由主管路和与主管路连接的两路分支管路构成；

8、所述主管路位于所述化学浴外部，两路所述分支管路位于所述化学浴内部，化学剂通过所述主管路流入，经由两路分支管路喷洒至所述化学浴中；

9、所述主管路上设置有液压泵，通过控制所述液压泵的转速可控制分支管路喷洒液体流量大小。

10、优选的，本发明的n组液面压力传感器均安装在化学浴盖上。

11、优选的，本发明的装置包括3组供应管路和3组压力传感器；

12、每组压力传感器包括对称设置在所述化学浴左右两侧的2个压力传感器。

13、优选的，本发明的装置还包括控制器；

14、所述控制器与n组液面压力传感器通信连接，用于实时获取n组压力传感器的检测信号并对其进行处理；

15、所述控制器与n组化学剂供应管路上的液压泵通信连接，用于实时下发控制信号给液压泵。

16、优选的，本发明的装置还包括控制器；

17、所述控制器实时获取压力传感器的检测信号；

18、所述控制器根据获取的检测信号计算得到每组压力传感器的实测压力：

19、所述控制器根据计算得到的实测压力与压力阈值，发出相应的控制信号控制液压泵的转速，从而对所述化学浴内部压力进行调节。

20、优选的，本发明的控制器比较实测压力与压力阈值，如果实测压力大于压力阈值，则发出控制信号控制液压泵降低转速；如果实测压力小于压力阈值，则发出控制信号控制液压泵增大转速；如果实测压力等于压力阈值，则保持液压泵以当前转速继续工作。

21、第二方面，本发明提出了一种化学浴压力控制方法，包括：

22、通过在化学浴底部不同位置设置的多组化学剂供应管路提供化学剂；

23、通过在化学浴上部对应多组化学剂供应管路一一对应设置的多组液面压力传感器检测化学浴内部不同位置的压力值；

24、根据检测的化学浴内部不同位置的压力值，对化学剂供应管路的化学剂喷洒流量进行控制，从而将化学浴内部压力调节为一致。

25、第三方面，本发明提出了一种半导体晶片批处理清洗设备，采用本发明所述的化学浴压力控制装置对所述化学浴内部压力进行调节。

26、本发明具有如下的优点和有益效果：

27、本发明提出的压力控制装置能够控制化学浴中不同位置的液体压力，从而保持各位置的液体压力一致，防止因压力差而影响晶片的品质。

28、本发明提出的压力控制装置结构简单，便于实现，提高了半导体晶片的加工质量。

技术特征：

1.化学浴压力控制装置，其特征在于，包括设置在化学浴(13)底部不同位置的n组化学剂供应管路，以及设置在所述化学浴(13)上侧的n组液面压力传感器；其中，n为大于等于3的正整数；

2.根据权利要求1所述的化学浴压力控制装置，其特征在于，每组所述供应管路由主管路和与主管路连接的两路分支管路构成；

3.根据权利要求1所述的化学浴压力控制装置，其特征在于，n组液面压力传感器均安装在化学浴盖(12)上。

4.根据权利要求1所述的化学浴压力控制装置，其特征在于，包括3组供应管路和3组压力传感器；

5.根据权利要求1所述的化学浴压力控制装置，其特征在于，还包括控制器；

6.根据权利要求4所述的化学浴压力控制装置，其特征在于，还包括控制器；

7.根据权利要求6所述的化学浴压力控制装置，其特征在于，所述控制器比较实测压力与压力阈值，如果实测压力大于压力阈值，则发出控制信号控制液压泵降低转速；如果实测压力小于压力阈值，则发出控制信号控制液压泵增大转速；如果实测压力等于压力阈值，则保持液压泵以当前转速继续工作。

8.化学浴压力控制方法，其特征在于，包括：

9.一种半导体晶片批处理清洗设备，其特征在于，采用上述权利要求1-7任一项所述的化学浴压力控制装置对所述化学浴(13)内部压力进行调节。

技术总结
本发明公开了一种批处理清洗设备及其化学浴压力控制装置，包括设置在化学浴底部不同位置的n组化学剂供应管路，以及设置在所述化学浴上侧的n组液面压力传感器；其中，n为大于等于3的正整数；且液面压力传感器与化学剂供应管路一一对应设置；n组液面压力传感器用于检测所述化学浴内部不同位置的压力值；根据检测的所述化学浴内部不同位置的压力值，对化学剂供应管路的化学剂供应流量进行控制，从而将所述化学浴内部压力调节为一致。本发明提出的压力控制装置能够控制化学浴中不同位置的液体压力，从而保持各位置的液体压力一致，防止因压力差而影响晶片的品质。

技术研发人员：朴英植
受保护的技术使用者：成都高真科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12